JPS5829877A - 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
の温度シフトを小さく抑え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、電卓その他の小型機器の表示体として液
晶表示体、＊にツイストイツトネマチック電界効果ｍ＠
晶表示素子（以下τＮ−ＦＩＭ素子という）が広く用い
られるようになっｔ、このＴＮ−ＦＩＭ素子の駆動方法
としてけ一スタティッ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
マトリックス表示のように１画素数の多いＴＮ−７１８
Ｍ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、マルチプ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！及び温度シフトがある。視角依
存性αは、２０℃におけるψ＝９０＠のｖｔｈ　（相対
コントラストが１０嗟・になる電圧）′と、ψ＝５０°
のｖｔｈとの比で、 である、ここで、ψけ神１角で鎮１図に示すように液晶
表示体１において明視方向２とｗＩ測力方向３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　（相対コントラストが９０−に
なる電圧）と、ψ＝９０°のｖｔｈとの比で、 である、また、温度シフトはＴＮ−ＦＢＭ素子の使用温
度範囲を０℃〜４０℃と想定して、Ｏ’ＣＫおける？＝
９０°ノＶｔｈと、４０″’ＧＫ−ｂけルｐ＝９０’の
ｖｔｈとの差が、両者の中心の電圧に対して１℃あたり
で何畳であるかで表わす、すなわち、で、単位Ｆｉ竹で
ある。視角依存性−と急峻性βは１に近いほど、オた温
度シフトはＯＫ近いほど良い。

更Ｋ、これら５つの特性を合わせて評価する値としてビ
がある。どけ、０℃におけるψ＝９０°のＶ　ｓａｔと
、４０℃Ｋかけるｆ＝５０１１のｖｔｈとの此でと表わ
される。〆も１に近いほど良い液晶である。

さて、周知のとシカマルチプレックス駆動では非選択時
でもあるｒ定の電圧ｙｏννがテＭ−ＩＦＩＭ素千に印
加されている０選択時の印加電圧ＶＯＲとｙｏννとの
比は１分割数（この逆数をデユーティ比という）によっ
て決まっている。液晶のビは、このＶ＠ＩＩ／ＶＯνν
よ〉も小さな値でなければならない。

すなわち、〆＞　ｖｏｗ７’ｖｏシ？であると、ある温
度あるいはある視角で、非選択時に点灯して見えたり（
これをハーフトーンという）、選択ＪＩＫＩ分なコント
ラストが得られなかったりする。従りて、液晶　５− のど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、混合液晶においてビを小さくするために、その
成分又は混合比をいろいろと変えていたが、いずれも大
同小異で、ビを小さくすること。

＃に温度シフトを小さくすることが強く望まれていた。

また、マルチプレックスＨ１１ｈＫＨらずスタティック
駆動におＪ・ても、温度シフトが大きいと、所定のコン
トラストを補償するために必要以上に高いｙｏｘを設定
せねばならず、低電圧駆動というＴＮ−ＩＦＩＩｔＭ素
子のメリッ・トが生かされないとか、駆動用ＩＯの仕様
が制限を受ける等の浮由からやけりｍ度シフトを小さく
することが望まれていた。

本発明はかかる要望に答えるもので、その目的は、温度
シフトが非常に小さい液晶を作り、どの小さなＴＩ−Ｆ
’ＫＭ素子を提供することにある。

すなわち、一般式 ％式％（１） で表わされるエステル化合物、一般式 　６− Ｒｓ　−＠−ｏｏｏ℃−Ｃ！Ｎ　　　　　　　　　　＝
　（２）で表わされるエステル化合物、更に一般式％式
％（３） で表り享れるタ、−フェニル化合物の各々の少なくと屯
一種類以上を混合して混合液晶としく以下母液晶という
）、これに なるσエニｑ論物と。

なるエステル化合物を添加して、非常に温度シフトの小
さな液晶を得ることができた。ここで、（１）式〜（３
）式中のＲｔ〜＆けアルキル基を示す。

ここで母液晶に必要な条件は、（４）式のビフェニル化
合物（以下化合物（４）と呼ぶ、他の化合物についても
同様）と化合物（５）の組成比を幅広くとれるようＫす
るために、温度シフトがもともと小ζいこと、更に急峻
性Ｉも小さいことの２点である。

この２つの条件を満足する母液晶として、化合物（１）
〜（３）を偽金した混合１晶は、本発明の系において大
変適したものである。

次に、アルキル基の炭素数は、誘電異方性の大きさと応
答速度の関係から、Ｒ１け２〜６、Ｒ，Ｆ１１〜６、Ｒ
，け２〜８、−け４〜５が好ましい、また母液晶の液晶
温度範囲、急峻性β、温度シフト等を考慮すると、化合
物（１）は５ｏ〜８５ｗｔ％、化合物（２）は５〜５５
　ｗｔ優、化合物（３）は６〜１０ｗｔチの組成比であ
ることが望ましい。

さて、母液晶に化合物（４）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
順時計方向に自然にツイストしておりＴＮ−７１Ｍ素子
に入射した光も順時計方向に旋回する）、化合物（５）
のみを添加すると左回少の波光性を示す０本発明では、
母液晶に化合物（４）と（５）を同時に添加している。

この場合、両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（５）が商量以上含まれているとｆＦＫＦ
ｉ左ｇりのν光性を示す。

実験の結果、化合物（４）と（５）の胡み合せ−Ｃ−Ｕ
・右回りの旋光性を示す組成比のときには温度シフトが
全く改善されないことがわかった。すなわち、化合物（
５）を当量以上添加して、左回シの旋光性を示す様にす
れば、温度シフトをかなシ小さくすることができる。

しかし、逆に化合物（５）が多すぎると、左回りのツイ
ストがきつくなりすぎて、長波長の光がその旋回に追従
できず（いわゆる旋光分散）、ＴＮ−ＦＩＣＭ素子に赤
味がか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（４）が２
．６〜３．３ｗｔ係、′化合物（５）が２．１〜２．８
ｗｔ優であることが望首しい。

前述のように１本発明では左回シの旋光、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、
？Ｎ−ＩＦＩＣＭ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りのツイストをもつよう
に行なわなければならない。またそのツイスト角、すな
わち上下支持体のラビング方向のなす角度は８０’〜９
６１１が好ましい。

これ以外の角度だと、ツイスト方向が逆方向（本　９− 発明では右回り）になったり、備光板を取り付けたとき
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より薄いと温度シフトが大きくなり、１１μｍよ
り厚いβが大きくなるからである。温度シフトもβも小
さい（従ってビが小さい）σ）は６〜１１μｍのときで
ある。

次に、本発明の効果を実施例にょシ詳しく説明する。

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ｔ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測定し、その結果か
ら（４）式〜φ）式を用いてα、β、温度シフト及びど
を算出して第１表に示す。比較のためＲ７（ＢＤＨ社製
）を表の右欄に載せる。

１０− ＃１１表 本単位：　ＬＶＣ 第１表中、化合物１〜１５け各々 １　・・０ｓＨｖ−■−ｃｏｏ℃−００ｔＨｗ２−Ｏｉ
Ｈｖ−ひ０ＯＯ−＠−００ｘＨｙ５　　＝　　０ａＨｒ
−■−０００−ａ、−００＋Ｈ＊４　・・ＣａＨｙ−■
−〇〇〇−ｎ−００Ｈｓｓ−ｃ４ｇｅ−＠−ｃｏｏａ−
ｏｃｘｙ寥６　＝　０４ＨｒりとＣｏｏ−０−００４Ｈ
ｅ７・ｏｇａｏ＄ｃｏｏ℃−００Ｈａ ８　・・　ＯぎＨｕ−（亘ンーｃｏｏ署−〇〇ｓＨテ？
−ＯＲＨｌｌ　−ｅ−Ｃｏｏ−ｏ−ＯＮｌｏ　　・・Ｃ
ａＨｙ−の−ａｏｏ−０−ｃｙｌｌ　　・・　０４Ｈｅ
企−０００４’３ニー０Ｎ１２　拳ｌｌ０４Ｈｒ◎（ト
◎−０Ｎ １ｓ−ＯＩＨ１１−ａ−ｉ−＠−ＯＮ 木 １４−ＣｈＨｓ−ＯＨ−ＯＨＭ−＠噛−ＯＮＨｓ １５　”　ＱｓＨ＋ｓ−％Ｈ−０００℃−０００（−０
０ｓＨｕを示す。

実施例１〜５をＥ７と比較すると、αけほぼ岡じか又は
若干良く、βけわずかに悪いが、それ以上に温度シフト
が良いので、最終的Ｋｆはかなり良くなっていることが
分かる。

使用可能なデエーティ比は、Ｅ７ではせいぜい５〜％で
あるのに対し、本発明に基づ〈実施例１〜５は１Ａ〜１
／７である。また、Ｈ７と同じイないし％デユーティで
駆動すれば非常に高い表示品質（コントラストが良い、
ハーフトーンが見えない岬）のＴＮ−７１Ｍ素子を得る
ことができる。

以上のように１本発明は、 中　化合物（１）〜（５）の混合液晶と化合物（４）及
び（５）を前述Ｃ）組成比！混合すれば、非常に温度シ
フトの小さな（従ってビも小さな）液晶を、得ることが
できる。

（ｉｆ：　　本発明に基づく液晶組成物を、前述の仕様
のＴＮ−７１Ｍ素子用セルに封入することにより、多分
割駆動あるいは優れた表示品質のマルチプレックス駆動
用ＴＮ−１１１：Ｍ素子を得ることができる。

＠）　　スタティック駆動においても、本発明に基　１
３− づくＴＮ　’−Ｆ　Ｅ　Ｍ素子を用いれば、温度による
電圧の皆勤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、スペーサー轡の材質、あるいけセグメント、ド
ットマトリクス等の電極形状に関係なく。

全ての〒Ｎ−ＰＰＭ素子として有効であるのは言うまで
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、視角ψの定義を説明する見取り図である・ １は液晶表示体　　　２は明視方向 ！＃′１ＩＩＩｌｌＪ方１１１１　　　　４ハ視角であ
る。 以　　上 出願人　株式会社　諏訪精工舎 代理人　弁理士　最上　務 　１４−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　一般式 ％式％ で表わされるエステル化合物、一般式 亀−＠−０００−０−ＯＮ で表わされるエステル化合物、及び一般式％式％ で表わされるターフェニル化合物の各々少なくとも一種
   類以上を混合して液晶混合物とし、核液晶混合物に構造
   式が、 Ｏｘ　Ｈｓ−熟ＴＩ−ＣＨｘ÷各ＯＮ Ｈｓ であるビフェニル化合物、及び構造式が、Ｃｅ　ｋｈｓ
   −”０Ｈ−００Ｃ−＠−０００−ｏ−ＯＣ＠Ｈ＋ｉ。’
   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。（俳し、式中のＲ１−Ｒ４け
   アルキル基を示し、その炭素ＰｌはＲ１が２〜６、Ｒ意
   が１〜６、Ｒ１が２〜８、Ｒ４が４〜５である。）
2. （２）　　　Ｒ＋−■−〇００行−０Ｒｔを５０〜８５
   ｗｔ優、 Ｒｓ　−＠−ＣＯＯ−０−（３Ｎ を５〜３５ｗｔチ、 Ｒ４剥Ｑ−ａＮ を６〜１０ｗｔ係、 ０ｔＨｓ　−＊ｃＨ−ＯＨｔｗ’Ｆ”Ｊ−＼−ＣＮＣ臂
   １ を２．６〜五５　ｗｔチ、更に Ｏｓ　ｗａｓ　−＊Ｏ）！−０００（ｉ−０００−ａ−
   ＱＣｓ　ＨＩ３゜’Ｈｓ を２．１〜２．８　ｗｔ％含む混合液晶を用いた特許請
   求の範囲第１項記載の液晶表示体。
3. （３）　　少なく七も一方は透明の相対する２枚の電椿
   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面に行くに従
   って左回シ（反時計方向）Ｋ旋回し、その全旋回角が８
   ６＠以上９６＠以下であるセルを用いた特許請求の範囲
   館１項又は館２項紀載の液晶表示１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＃１１項、第２項又は鎮３項記
   載の液晶表示体。