JPS5930755B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPS5930755B2 JPS5930755B2 JP40273A JP40273A JPS5930755B2 JP S5930755 B2 JPS5930755 B2 JP S5930755B2 JP 40273 A JP40273 A JP 40273A JP 40273 A JP40273 A JP 40273A JP S5930755 B2 JPS5930755 B2 JP S5930755B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- display device
- nematic liquid
- carbon atoms
- crystal display
- Prior art date
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- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、新規ネマチツク液晶組成物を用いた表示装置
に関する。
に関する。
さらに詳しくは、液晶に配向効果をおよぼし旋光能を持
たせる液晶セルと、正の誘電異方性を有するネマチツク
液晶組成物と偏光板と電界を印加する手段よりなる液晶
表示装置において、種類の異なつたエステル型ネマチツ
ク液晶化合物を混合した新規な液晶組成物を用いた表示
装置に関するものである。
たせる液晶セルと、正の誘電異方性を有するネマチツク
液晶組成物と偏光板と電界を印加する手段よりなる液晶
表示装置において、種類の異なつたエステル型ネマチツ
ク液晶化合物を混合した新規な液晶組成物を用いた表示
装置に関するものである。
液晶を用いた表示装置は、その低消費電力と低価格を特
徴として急速に開発が進められているが、寿命と表示能
力としてのコントラストに問題があり、実用化が遅れて
いる。
徴として急速に開発が進められているが、寿命と表示能
力としてのコントラストに問題があり、実用化が遅れて
いる。
本発明は、新規な安定白色ネマチツク液晶組成物の提供
により、これらの問題を解決しようとするものである。
により、これらの問題を解決しようとするものである。
現在、ネマチツク液晶組成物を用いた表示原理には、大
別して次の２つがある。
別して次の２つがある。
１、ＤＳＭ方式
光散乱型表示であり、これはネマチツク液晶組成物薄層
に電界を印加することにより、層内に４’オン走行がお
こり液晶層が細かいドメインに撹乱され、そのドメイン
の境界の複屈折により光散乱が起こる。
に電界を印加することにより、層内に４’オン走行がお
こり液晶層が細かいドメインに撹乱され、そのドメイン
の境界の複屈折により光散乱が起こる。
この現象を利用した表示方式である。２、Ｆ、Ｅ方式
電界効果型表示であり、ネマチツク液晶組成物の複屈折
性と一般には偏光を利用する。
性と一般には偏光を利用する。
前者ＤＳＭ方式に利用するネマチツク液晶組成物は、誘
電異方性が負の性質を有しなければならない。
電異方性が負の性質を有しなければならない。
一方、後者のＦ、Ｅ方式では、一般に正のものが有利と
されている。ネマチツク液晶分子は、よく知られている
ように、細長い棒状の分子であり、ドメイン内の分子群
は規則正しく配列しており、単結晶と同じ光学的性質を
有する。
されている。ネマチツク液晶分子は、よく知られている
ように、細長い棒状の分子であり、ドメイン内の分子群
は規則正しく配列しており、単結晶と同じ光学的性質を
有する。
このネマチツク液晶には、分子の長軸方向の誘電率ε１
１と分子の短軸方向の誘電率ε の差（△ε＝ε１１−
ε±）の正負により正の誘電異方性を有するものと、負
の誘電異方性を有するものに分けられる。本発明に用い
る表示装置は、正の誘電異方性を有する後者のＦ．Ｅ方
式（フイールドエフエクト）を利用したものであり、以
下に、その実際の表示原理を説明する。
１と分子の短軸方向の誘電率ε の差（△ε＝ε１１−
ε±）の正負により正の誘電異方性を有するものと、負
の誘電異方性を有するものに分けられる。本発明に用い
る表示装置は、正の誘電異方性を有する後者のＦ．Ｅ方
式（フイールドエフエクト）を利用したものであり、以
下に、その実際の表示原理を説明する。
ネマチツク液晶組成物を２枚のモザイク状や数字セグメ
ントとした透明電極間に封入する際、１の上部電極表面
をガーゼ、木綿等で摩擦すると、液晶組成物分子は電極
表面の摩擦された方向に配列する。
ントとした透明電極間に封入する際、１の上部電極表面
をガーゼ、木綿等で摩擦すると、液晶組成物分子は電極
表面の摩擦された方向に配列する。
したがつて、ガーゼ、木綿等でこすつた方向が互いに直
交するように２枚の電極を対向させて、該ネマチツク液
晶をその間に封入すると、封入された液晶分子は、２枚
の電極の間でちようど連続的に９００ねじれた形で配列
し、入射光に対して９０９の旋光能を持つようになる。
したがつてこの旋光能をもつ液晶セルを２枚の偏光フイ
ルタ一で上下に挟んでみると、偏光板が互いに直交して
いるとき、間にはさまれた液晶層の旋光能により光は透
過する。逆に、平行に偏光フイルタ一を設置すると、光
は遮断される。ここで、液晶セルの上部電極１と下部電
極２との間に電界を印加すると、間に封入されている．
正の誘電異方性のネマチツク液晶組成物は、その長軸方
向を電界に平行に配列させられるため複屈折性を失なう
。
交するように２枚の電極を対向させて、該ネマチツク液
晶をその間に封入すると、封入された液晶分子は、２枚
の電極の間でちようど連続的に９００ねじれた形で配列
し、入射光に対して９０９の旋光能を持つようになる。
したがつてこの旋光能をもつ液晶セルを２枚の偏光フイ
ルタ一で上下に挟んでみると、偏光板が互いに直交して
いるとき、間にはさまれた液晶層の旋光能により光は透
過する。逆に、平行に偏光フイルタ一を設置すると、光
は遮断される。ここで、液晶セルの上部電極１と下部電
極２との間に電界を印加すると、間に封入されている．
正の誘電異方性のネマチツク液晶組成物は、その長軸方
向を電界に平行に配列させられるため複屈折性を失なう
。
したがつて、等方性の液体と同じになり、遮光能を失な
う。即ち、電界の印加された領域は、偏光フイルタ一が
直交している場合は光が遮断され、電気光学表示が可能
となる。本発明の表示装置に使用する新規な安定ネマチ
ツク液晶組成物は、次のような構造式Ａ，Ｂ，Ｃで表わ
される。
う。即ち、電界の印加された領域は、偏光フイルタ一が
直交している場合は光が遮断され、電気光学表示が可能
となる。本発明の表示装置に使用する新規な安定ネマチ
ツク液晶組成物は、次のような構造式Ａ，Ｂ，Ｃで表わ
される。
いずれも市販されていて良く知られた液晶化合物からな
る。構造式ＡおよびＢで表わされる液晶化合物の製造方
法およびその特性については、例えば特開昭４８−２８
４４３号公報に、また構造式Ｃで表わされる液晶化合物
の製造方法およびその特性については、例えば特開昭４
８−９６５６０号公報にそれぞれ開示されている。上記
Ａ，Ｂ，Ｃの液晶化合物群はいずれも純白色であり、ネ
マチツク液晶組成物薄層状態では無色透明にみえる。
る。構造式ＡおよびＢで表わされる液晶化合物の製造方
法およびその特性については、例えば特開昭４８−２８
４４３号公報に、また構造式Ｃで表わされる液晶化合物
の製造方法およびその特性については、例えば特開昭４
８−９６５６０号公報にそれぞれ開示されている。上記
Ａ，Ｂ，Ｃの液晶化合物群はいずれも純白色であり、ネ
マチツク液晶組成物薄層状態では無色透明にみえる。
したがつて、表示用液晶材料としては、コントラストを
最大とすることができる。
最大とすることができる。
次に、Ａ，Ｂ，Ｃの３種の液晶化合物の特徴を説明する
。
。
まず、Ａタイプは、ベンゼン核が２個とこれを結合する
エステル結合を有するものであり、比較的低い融点をも
つ液晶が多い。
エステル結合を有するものであり、比較的低い融点をも
つ液晶が多い。
Ｂタイプは、ベンゼン核が３個とこれを結合するエステ
ル基を有するものであり、融点は比較的高いが、ネマチ
ツク液晶相の温度範囲がきわめて広い特徴をもつ。Ｃタ
イプは、強い正の融電異方性を有するネマチツク液晶化
合物であり、本発明による表示装置に使用する液晶組成
物に必ず必要な性質である。これらそれぞれ異なる特徴
を有する３つのタイプの液晶化合物を混合することによ
り、−２０℃〜−７０℃という広いネマチツク液晶相温
度範囲が得られ、またＣタイプの液晶化合物の含有量を
変えることによつて、ネマチツク液晶組成物の誘電異方
性を目的に応じて任意の値に制御することができる。こ
れらエステル型の液晶化合物は、白色を呈する数少ない
安定ネマチツク液晶化合物であり、これまでのアニル結
合（−ＣＨ＝Ｎ−）を持つ液晶化合物の弱さを完全に取
除くことが可能である。
ル基を有するものであり、融点は比較的高いが、ネマチ
ツク液晶相の温度範囲がきわめて広い特徴をもつ。Ｃタ
イプは、強い正の融電異方性を有するネマチツク液晶化
合物であり、本発明による表示装置に使用する液晶組成
物に必ず必要な性質である。これらそれぞれ異なる特徴
を有する３つのタイプの液晶化合物を混合することによ
り、−２０℃〜−７０℃という広いネマチツク液晶相温
度範囲が得られ、またＣタイプの液晶化合物の含有量を
変えることによつて、ネマチツク液晶組成物の誘電異方
性を目的に応じて任意の値に制御することができる。こ
れらエステル型の液晶化合物は、白色を呈する数少ない
安定ネマチツク液晶化合物であり、これまでのアニル結
合（−ＣＨ＝Ｎ−）を持つ液晶化合物の弱さを完全に取
除くことが可能である。
即ち、これまでのアニル結合を持つシツフ型の液晶化合
物は、吸湿性があり、水分に対して非常に敏感に反応し
て、性能が劣化する性質がある。しかるに、前述のエス
テル型液晶化合物は、水分に対して安定であり、問題と
なつていた寿命も、ほとんど実用に影響ない程度に保証
された。また、液晶のもう一つの問題点であるコントラ
ストについても、白色液晶であることがきわめて有利に
働く。カラー表示を望む場合は、適当なフイルタ一を設
けることにより、任意に色調を選ぶことも可能である。
物は、吸湿性があり、水分に対して非常に敏感に反応し
て、性能が劣化する性質がある。しかるに、前述のエス
テル型液晶化合物は、水分に対して安定であり、問題と
なつていた寿命も、ほとんど実用に影響ない程度に保証
された。また、液晶のもう一つの問題点であるコントラ
ストについても、白色液晶であることがきわめて有利に
働く。カラー表示を望む場合は、適当なフイルタ一を設
けることにより、任意に色調を選ぶことも可能である。
次に、本発明によるネマチツク液晶組成物の例と、その
温度特性を次表に示す。
温度特性を次表に示す。
次の表において、Ｍ．ｐ．およびＣｔ．ｐ．は、それぞ
れ薇量点測定装置を用いて測定した、昇温時の融点すな
わち固体−ネマチツク液晶相転移温度および清澄点すな
わちネマチツク液晶相一等方性液体転移温度を示す。
れ薇量点測定装置を用いて測定した、昇温時の融点すな
わち固体−ネマチツク液晶相転移温度および清澄点すな
わちネマチツク液晶相一等方性液体転移温度を示す。
これらのエステル型液晶化合物の合成には多くの方法が
知られているが、一般には、アルキル、アルコキシ、ア
ルカノイルオキシ安息香酸を原料とし、対応するアルキ
ル、アルコキシ、アルカノイルオキシフエノール、又は
シアノフエノールとエステル化反応により容易に得られ
る。
知られているが、一般には、アルキル、アルコキシ、ア
ルカノイルオキシ安息香酸を原料とし、対応するアルキ
ル、アルコキシ、アルカノイルオキシフエノール、又は
シアノフエノールとエステル化反応により容易に得られ
る。
このように合成されたエステル型ネマチツク液晶化合物
は、減圧蒸溜や、分子蒸溜等で精製したり、適当な溶媒
で再結晶を繰返して、比抵抗が１０１０Ω？以上にし、
本発明による新規な液晶表示装置に使用する。
は、減圧蒸溜や、分子蒸溜等で精製したり、適当な溶媒
で再結晶を繰返して、比抵抗が１０１０Ω？以上にし、
本発明による新規な液晶表示装置に使用する。
これらの液晶組成物を用いた液晶表示の原理模型図につ
いて、第１図を参考にして説明する。
いて、第１図を参考にして説明する。
透明電極１，２の内面を摩擦、研摩等の配向処理により
、ネマチツク組成物分子３，３′が約直角にねじれて配
列するように封入し、この液晶セルの上下に偏光フイル
タ一４，５を設置する。電極１，２よりそれぞれリード
端子をとり出し、電源６、スイツチ７に接続する。液晶
セルは９０にの旋光能をもつので、偏光フイルタ一４，
５が直交している場合、入射光８は透過する。
、ネマチツク組成物分子３，３′が約直角にねじれて配
列するように封入し、この液晶セルの上下に偏光フイル
タ一４，５を設置する。電極１，２よりそれぞれリード
端子をとり出し、電源６、スイツチ７に接続する。液晶
セルは９０にの旋光能をもつので、偏光フイルタ一４，
５が直交している場合、入射光８は透過する。
スイツチを入れると、分子は印加電界により電極に垂直
となり、光学的に等方となる。したがつて入射光８は、
上下の直交した偏光フイルタ一により遮断される。偏光
フイルタ一４，５が平行の場合は、これと逆の現象にな
る。偏光フイルタ一を１枚にして背面に鏡面板を配置し
ても可能である。これら本発明によるネマチツク液晶組
成物を用いた液晶表示装置は、閾値電圧が約１．５Ｖで
、消費電力は０．５μＷ７４ｄ程度であつた。
となり、光学的に等方となる。したがつて入射光８は、
上下の直交した偏光フイルタ一により遮断される。偏光
フイルタ一４，５が平行の場合は、これと逆の現象にな
る。偏光フイルタ一を１枚にして背面に鏡面板を配置し
ても可能である。これら本発明によるネマチツク液晶組
成物を用いた液晶表示装置は、閾値電圧が約１．５Ｖで
、消費電力は０．５μＷ７４ｄ程度であつた。
さらに、ＭＯＳ−１Ｃを初めてする半導体回路とのマツ
チングがよく、様々の小型計器の表示に利用できる。
チングがよく、様々の小型計器の表示に利用できる。
特に腕時計においては、水晶振動子とＭＯＳ−１Ｃとを
組合わせた完全電子時計が可能となり、１．５Ｖ小型電
域１個で１年以上の駆動が可能である。また、クロツク
、ストツプウオツチ、ポケツト電卓、デジタルボルトメ
ーター、ＰＨメーター等の表示部にも効果的に利用でき
る。
組合わせた完全電子時計が可能となり、１．５Ｖ小型電
域１個で１年以上の駆動が可能である。また、クロツク
、ストツプウオツチ、ポケツト電卓、デジタルボルトメ
ーター、ＰＨメーター等の表示部にも効果的に利用でき
る。
実際の腕時計等の表示セルの作成にあたつては、適当な
フイルタ一を設置することにより、紫外線等の有害光線
をカツトすることが重要である。
フイルタ一を設置することにより、紫外線等の有害光線
をカツトすることが重要である。
その他、表示効果を大きくするために、表示パネルの下
部に銀、アルミニウム等の反射型の大きい物質で形成さ
れた乱反射面を設置したり、透明電極に偏光フイルタ一
の機能を持たせたりして作成することも有効であり、幅
広い応用分野をもつものである。
部に銀、アルミニウム等の反射型の大きい物質で形成さ
れた乱反射面を設置したり、透明電極に偏光フイルタ一
の機能を持たせたりして作成することも有効であり、幅
広い応用分野をもつものである。
第１図は、本発明による液晶表示装置の原理図である。
１，２・・・・・・透明電極、３，３′・・・・・・ネ
マチツク液晶分子、４，５・・・・・・偏光フイルタ一
、６・・・・・・電源、７・・・・・・スイツチ、８・
・・・・・入射光。
マチツク液晶分子、４，５・・・・・・偏光フイルタ一
、６・・・・・・電源、７・・・・・・スイツチ、８・
・・・・・入射光。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液晶に配向効果をおよぼし、旋光能を持たせる液晶
セルと正の誘電異方性を有するネマチツク液晶組成物と
偏光板と電界を印加する手段よりなる液晶表示装置にお
いて、前記ネマチツク液晶組成物が下記構造式Ａで表わ
される化合物、下記構造式Ｂで表わされる化合物及び下
記構造式Ｃで表わされる化合物からなる組成物であるこ
とを特徴とする液晶表示装置。 Ａ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｂ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｃ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１は炭素数４のｎ−アルキル基、Ｒ＿２は
炭素数５のｎ−アルキル基もしくは炭素数６のｎ−アル
コキシ基、Ｒ＿３は炭素４または５のｎ−アルキル基、
Ｒ＿４は炭素数４のｎ−アルキル基もしくは炭素数６の
ｎ−アルカノイルオキシ基を示す。 ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40273A JPS5930755B2 (ja) | 1972-12-26 | 1972-12-26 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40273A JPS5930755B2 (ja) | 1972-12-26 | 1972-12-26 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS4988791A JPS4988791A (ja) | 1974-08-24 |
| JPS5930755B2 true JPS5930755B2 (ja) | 1984-07-28 |
Family
ID=11472792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40273A Expired JPS5930755B2 (ja) | 1972-12-26 | 1972-12-26 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930755B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138259U (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-10 | 池田物産株式会社 | 自動車のデフロスタ−吹出し口 |
| JPS6227863U (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-20 | ||
| JPS6297866U (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4086002A (en) * | 1972-02-03 | 1978-04-25 | Haffmann-La Roche Inc. | Field effect light shutter employing low temperature nematic liquid crystals |
| US4011173A (en) * | 1972-08-03 | 1977-03-08 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Modified nematic mixtures with positive dielectric anisotropy |
| DE2321032A1 (de) * | 1973-04-26 | 1974-11-14 | Alten K | Ueberfahrbruecke fuer rampen |
| US4000084A (en) * | 1973-12-17 | 1976-12-28 | Hughes Aircraft Company | Liquid crystal mixtures for electro-optical display devices |
| US4020002A (en) * | 1974-02-28 | 1977-04-26 | Beckman Instruments, Inc. | Non-schiff base field effect liquid crystal composition |
| US3975286A (en) * | 1974-09-03 | 1976-08-17 | Beckman Instruments, Inc. | Low voltage actuated field effect liquid crystals compositions and method of synthesis |
| US4147651A (en) * | 1974-09-03 | 1979-04-03 | Beckman Instruments, Inc. | Biphenyl based liquid crystal compositions |
| GB1501718A (en) * | 1974-12-23 | 1978-02-22 | Suwa Seikosha Kk | Nematic liquid crystal material |
| JPS51103472A (ja) * | 1975-03-07 | 1976-09-13 | Suwa Seikosha Kk | |
| US3984344A (en) * | 1975-04-30 | 1976-10-05 | General Electric Company | Positive dielectric anisotropy liquid crystal compositions |
| JPS5257139A (en) * | 1975-11-06 | 1977-05-11 | Dainippon Toryo Kk | Production of cairal nematic compound and liquid crystal composition |
| JPS533979A (en) * | 1976-12-01 | 1978-01-14 | Dainippon Toryo Co Ltd | Liquid crystal composition |
-
1972
- 1972-12-26 JP JP40273A patent/JPS5930755B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138259U (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-10 | 池田物産株式会社 | 自動車のデフロスタ−吹出し口 |
| JPS6227863U (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-20 | ||
| JPS6297866U (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS4988791A (ja) | 1974-08-24 |
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