JPS58111883A - 液晶表示体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液晶表示体に関する。更に詳しくは、駆動電圧
の温度シフトを小嘘〈仰起たツィスティッドネマチック
電．界効果型の液晶表示体に関する。

近年、腕時計．電卓その仲の小型機器の表示体として液
晶表示体、特にライステインドネマチック藏界効果型液
ＪＩＩ表示素子（以下ＴＮ−ＦＥＭ素子という）が広く
用いられるようになった。このＴＮ　−　ＦＫＭ　　素
子の駆動方法としては、スタティノク駆動とマルチプレ
ックス駆動（時分割駆動）があるが、多桁のセグメント
表示やドツトマトリクス表示のように、画素数の多いＴ
Ｎ−ＦＫＭ素子の駆動にはマルチプレックス駆動が有利
である。

さて、マルチブレックス駆動用液晶の評価方法として、
視角依存性α、急峻性β及び温度シフトがある。視角依
存性αけ、２０℃におけるψ＝９００のｖｔｈ　（相対
コントラストが１０％になる電圧）と、ψ＝５０°のｖ
ｔｈとの比で、 である。ここで、ψは視角で、第１図に示すように．　
１晶１ｉ）示体ＩＫおいて明視方向２と観測方向３のな
す角度４（仰角）である。急峻性βは、同じく２０℃に
おけるψ＝９０°のｖｓａｔ（相対コントラストか９０
畳になる電圧）と、ψ＝９０°のｖｔｈとの比で、 β＝　Ｖｅａｔ−”’　　２０’Ｃ　　・・・・・・・
・・・（Ｂ）Ｖｔｈ　、　９０°　２０係 である、まえ、温度シ７トは、ＴＮ−ＦＥＭ素子の便用
ｉ！崖範囲を０℃〜４０℃と想定し″て、０℃における
？＝９０６の一ｖｔｈと、４０℃におけるψ＝９０。

のｖｔｈとの差が，両者の中心の電圧に対して１℃あ九
ゆで何一であるかで表わす。すなわち、で、単位は嚢，
九である。視角依存性αと急峻性βは１に近いほど、ま
た温度ビットけ０に近い＃ｌど良い。

要κ，これら５つの特性を合わせて評価する値としてｒ
′かある　ｒ／はロ℃におけるψ＝９０°の、Ｖａａｔ
と、４０℃におけるψ＝５０°のｖｔｈとの汁でと表わ
される。ｒ′も１に近いほど良い液晶である。

さて、周知のとおりマルチプレックス駆動では非選択時
でもある一定の電圧ｖ＋＃ＦがＴＮ−ＦＩＭ素子に印加
されている。選択時の印加電圧ＶＯＮとｙｏｒｒ　　　
　’１との比は、分割数（この逆数をデユーティ比とい
う）によって決っている。液晶のｒ′は、このｖＶｙｏ
＋ｖよりも小さな値でなければならない。すなわも、ｒ
′〉ｖＯＮ／ｖ＠ｌＩｙであると、ある温度あるいはあ
る視角で、非選択時の点灯して見えたり（これをノ・−
フトーンという）、選択時に充分なコントラストが得ら
れなかったりする。従って、液晶のｒ′によって自ずと
デユーティ比が制約を受け、多分割化が困難であった。

従来は、混合液晶においてｒ′を小さくする丸めに、そ
の成分又は混合比をいろいろとｔえてい九が、いずれも
大同小異で、ｒ′を小場〈すること、特にｍＶシフトを
小きくすることか強く望まれていた。

ｔ４．マルチプレックス駆動に限らずスタティック駆動
において本、潟廖シフトか大舞いと、所定のコントラス
トを補償するために会費以上に高いｖｏｍを設定せねば
ならず、低電圧駆動というＴＮ−ＰＰＭ素子のメリット
が生かされないと力）、駆動用ＩＯの仕様が制限を受け
る等の理由カーらやはりｉｌｌシフトを小嘔くすること
が望まれていた。

本発＃４はかかる費望に答えるもので、その目的は温度
シフトが非常に小さい液晶を作り、ｒ′の７１％さなＴ
Ｎ−１１１Ｍ素子を神供することにある。

すなわち、一般式 ％式％（２） （４） で表わされるジアゾ化合物群と、一般式Ｒ９−＠−００
０−＠−ＯＮ　　　　　　　　−・−・−・−（６１で
表わされるエステル化合物群の計６群の各々少なくとも
一種類以−トの化合物を混合して液晶混合物としｃ以下
母液晶という）、これＫ なるビフェニル４１合物と、 なるエステル化合物を添加することにより、非常に温噌
シフトの小さな液晶が得られた。ここで（１）弐〜（６
）式のＲ１〜Ｒ９はアルキル基を示す。

ここで母液晶に要求される条件は特にないが、強いて云
えば、本発明の目的が温度シフトの改善にあり、ｒ′を
構成する他の因子、すなわちαとβの向上は望めないの
で、この２因子の優れた母液晶を採用すれば、本発明に
よる液晶のｒ′は一段と良くなる。前記（１）式□〜（
６）式の化合物群を混合した母液晶はα、β共に優れて
おり、本発明の母液晶として適している。

アルキル基の炭素数は、誘電異方性の大ぎさと応答達変
の関係からｓ　Ｒ１とＲ，け各々１〜７、Ｒ，。

Ｂ＠＊ＲｔシよびＲ，Ｆｉ各々２〜８、Ｒ１け２〜９、
Ｒ６は１〜６．玉、は１〜８であることが望ましい。ま
走置液晶の組成比は、液晶ｍ嗜範囲、急峻性β、温度シ
フト等を考１すると、化合物群（１）は２５〜６０ａｔ
鳴、化合物群（２）と（３）は各々１０〜３５ａｔ鳴、
そして化合物群（４１，（５）および（６）は各々２〜
１０ｗｔ係であることが望ましい。このアルキル基炭素
数と組成比を満足する範囲内であれば、各化合物群の中
からどの化合物を伺種類選ぶかは任意である。

さて、母液晶に化合物（７）のみを添加すると右回りの
旋光性を示しく手前から奥に行くに従って、液晶分子が
願時針方向に自然にツイストしてお９τＮ−ν鵞Ｍ素子
に入射した光も順時計方向に旋回する）、化合物（８）
のλを添加すると左回りの旋光性を示す０本発明では、
母液晶に化合物（７）と（８）を同時に添加している。

この場合、酔化合物は互いにその作用を打ち消し合うが
、旋光性は過剰量添加されている化合物の方に従う。例
えば、化合物（８）が当量以ト含まれていると−には左
回りの旋光性を示す。

実験の結果、化合物（７）と（８）の紹入合せでは、右
回りの旋光性を示す組成比のときにけ温度シフトが全く
改善されないことがわかった。すなわち、化合＊　（Ｂ
）を当量以上添加して、左ｌｏｌりの旋光性を示す様に
すれば、温度シフトをかなり小さくすることかで−る。

しかし、逆に化合物（８）が多すぎると、左回りのツイ
ストが一つくなりすぎて、長波長の光がその旋回に追従
できず（いわゆる旋光分散）、Ｔ）ｉ−７１１Ｍ素子に
赤味がかった色づきが出てしまう。

従ってこの２つの理由から、組成比は化合物（ハ、がｚ
５〜９ｏｗｔ＊、化合物（８）が６０〜７．Ｏｗｔ哄で
あることが望ましい。

前述のように、本発明では左回転の旋光、すなわち左回
りのツイストでなければその効果が発揮されないので、
　ＴｉＴｉ−１Ｐ素子用セルの電極付支持体上の配向膜
へのラビングは液晶分子が左回転のツイストをもつよう
に行なわなければならない。

ま九そのツイスト角、すなわち−Ｆ下支持体のラビング
方向のなす角度は８０°〜９０°が好ましい。これ以外
の自噴だと、ツイスト方向が逆方向（本発明では右回＃
））Ｋ？ｃつたり、細光−を取抄付けたときに暗くなっ
たりする。

また実験の結果、この系ではセル厚みすなわち上下支持
体間の距離は６〜１１μｍが望ましいことがわかった。

６μｍより薄いと温噴シフトが大膚くな抄、１１μｍよ
り脚いとβか大きくなるからである。温嗜シフトもβも
小さい（従ってｒ′が小さい）のは６〜１１　ｓｗｒの
とぎである。

次に、本発明の効果を実施例によ妙詳しく説明する。

試験用のセルは、液晶分子が左回りのツイストを示し、
そのツイスト角が９０°になる様にラビングして、セル
厚みが８μｍのものを用いた。この試験用セルに本発明
の液晶組成物を封入して光学特性を＃Ｉ定し、その結果
か６　（Ａ）式〜ｃＤ）式を用いてα、β、温変シフト
及びｒ′を算出して第１表に示す、比較の友めＨ，７（
Ｂ′ＤＨ社製）を表の右欄に第　　１　　！！ 第ｔｐ中、化合物１〜１８は各々 １・・・・・・ａＨ，ｏ番甲や一０４Ｈ０２・・曲０．
Ｈ，，Ｏ噂−ひ３噂−ＯＨ。

５・・・・・・Ｃ１ＨｓＣＯＯ−ｏ−ト↓ウーＣ６Ｈ１
゜４・・・・・・ｃ山Ｃｏｏ−＠−〒ドーＣ，Ｈ１ｓ　
・−−−−−ａｙ、−＠−Ｎ＝ｙ−＠−ａＮ１ご ｂ−・−・ｏ、ｍ、−０ｙ−ｙ＝ｙ−＠−ａｍ凌− ７−・−Ｃ＋Ｈｅ　−０−１ｉ＝ｌＪ−＠−Ｑｉｉ−τ
′ ８　・・・・・・０．Ｈｌ、−＠−Ｎ＝Ｎ−＠−ＯＮ］
口 ９・・・−ｃ、ａＬｓ−＠−ｙ＝ｙ−＠−ｃｙｉｉγ １０・・・・・・０７Ｍ１１ξ−し」や−ＯＮ１１−・
−・ｃ、Ｈ，ｏ＠−ｘ＝ｗ−＠−ａＮ〒 １２・・・・・・Ｏ６Ｈ，Ｏ−＠−Ｎ＝Ｎや−（３Ｎｉ
【 １！ｉ　°−°−Ｏ，Ｈ，−■−ａ　ｏ　ｏ−＠−７−
＠−ａ　、Ｈ。

１４・・・・・・ｏ、ｎ、、−■−ｃｏｏ℃−ピッ嘴−
０．−ロ ー０．−・・・ｃ、Ｈｌ−０−ｏｏｏ４−ｏＮ１６・・
・−０４Ｈ＠−＠−Ｃｏｏ−＠−０１Ｊを示す。

実施例１〜５をＥ７と＃較すると、ａ、βともに少し悪
くなっているが、その度合以上に温度シフトが良いので
、最終的Ｋ　ｒ’はかな抄良くなっていることが分かる
。

使用可能なデユーティ比は、Ｉ［ｉ、７ではせいぜい％
〜％であるρに対し、本発明に基づ〈実施例１〜５は１
／６〜１／／Ｉである。また、Ｂ７と同じＨないしｈデ
、−ティで駆動すれば非常に高い表示品質（コントラス
トが良い、〕・−７トーンが見えない勢）のＴＮ−７１
Ｍ素子を得ることがで針る。

以上のように本発明は、 （１）化合物群（１）〜（６）の混合液晶と化合物（７
）及び（８）を前述の組成比で混合すれば、非常に温度
シフトの小さな（従ってｒ′も小さな）液晶を得ること
がで−る。

（Ｉｌ）本発明に基づく液晶組成物を、前述の仕様のＴ
）Ｊ−７１Ｍ素子用セルに封入することにより、多分割
駆動あるいけ優れた表示品質のマルチプレックス駆動用
ＴＮ−ＩＦＫＭｌｆ子を得ることができる。

顧　スタティック駆動においても、本発明に基づくテＭ
−ＦＩＣＭ素子を用いれば、温変による電圧の蛍動が少
ない分だけ駆動電圧を設定する自由度が増す。

などの優れた効果を有する。

本発明による液晶表示体は、支持体、透明電圧、配向膜
、スペーサー岬０の材質、あるいはセグメント、ドツト
マトリクス等の電極形状に関係なく、全てのテ菫−シＩ
Ｍ素子として有効であるのは言うまで本ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、視角ψの定義を諸明する見皐り図である。 １＃′ｉ液晶表示体、２は明視方向、５け観測方向、４
け視角である。 以　　上 出願人　株式会社　−訪精工舎 代理人　弁理士　最上　務

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　一般式 ％式％ で表わされるジアゾ化合物群と、一般式Ｒ・も−ＣＯＯ
   か−ＯＮ で表わされるエステル仕合物群の計６群それぞれから少
   なくと４−ｍ＠以上の化合物を選んで混合し、該混合物
   に、構造式が、 であるビフェニル化合物、および構造式が、ＯｓＨ＋ａ
   −％！Ｈ−００（！−６−００（！Ｊ５！−００ｓＨｕ
   Ｈｓ であるエステル化合物を添加した混合液晶を用いたこと
   を特徴とする液晶表示体（但し、式中のＲ＋〜Ｒ９けア
   ルキル基を示し、その炭素数けＰｌとＰ−が各々１〜７
   、Ｒｚ、Ｒｎ、Ｒｔおよびｈが各々２〜８、Ｒｓが２〜
   ９　、　Ｒ４が１〜６、Ｒ１１が１〜８である）。
2. （２）ＲＩ　Ｏ−＠−Ｎ＝Ｎ−俊−Ｒ１を２５〜６０ｗ
   ｔ俤、 Ｆ畠ｃｏｏ→Ｇ−ｙ　＝Ｎ→−Ｒ番 と、 をそれぞれ１０〜３５ｗｔチ、 Ｒ・０や一ト１℃−ＯＮ て Ｒｙ−■−〇〇〇＠−Ｍ＝Ｍ−ｏ−Ｒｈと、 Ｆ、−竹−ａｏ岬＠−Ｃ！Ｎ をそれぞれ２〜１０ｗｔ俤、 を７５〜９．　Ｏｗｔ慢、さらに、 を６０〜７．０ｗｔ１　　含む混合液晶を用いた特許請
   求の範囲雛１項記載の液晶表示体。
3. （３）少なくとも一方は透明の相対する２枚の電番付支
   持体の表面に配向膜をコーティングし、液晶分子の配向
   が、両支持体表面に対し平行か又は微小角傾斜し、かつ
   一方の支持体表面から他方の支持体表−に行くに従って
   左回りＣ反時計方向）Ｋ旋回し、その全旋回角が８０°
   以上９０°以下であるセルを用いた特許請求の範囲第１
   項又は第２項１執の液晶表示体◎　　　　：：
4. （４）２枚の支持体間の距離が６〜１１μｍであるセル
   を用いた特許請求の範囲第１項、第２項又は第５項虻叡
   の液晶表示体。