JPS63254421A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JPS63254421A
JPS63254421A JP9021087A JP9021087A JPS63254421A JP S63254421 A JPS63254421 A JP S63254421A JP 9021087 A JP9021087 A JP 9021087A JP 9021087 A JP9021087 A JP 9021087A JP S63254421 A JPS63254421 A JP S63254421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
phase
ferroelectric liquid
display device
exhibiting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9021087A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Jiyouten
一浩 上天
Hiroyuki Onishi
博之 大西
Hisahide Wakita
尚英 脇田
Tsuyoshi Kamimura
強 上村
Yoshio Iwai
義夫 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9021087A priority Critical patent/JPS63254421A/ja
Publication of JPS63254421A publication Critical patent/JPS63254421A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 産業上の利用分野 本発明は新規な液晶組成物を含有する液晶表示装置に係
わり、特に強誘電性液晶表示装置に関するものである。
従来の技術 近年液晶表示は、腕時計、電卓等だけでなく映像機器に
も広く使われるようになり、液晶カラーテレビも市場に
出始めている。現在カラー表示用液晶パネルはネマチッ
ク液晶を用いたものがその主流を占めている。しかし、
そのネマチック液晶の諸特性は理想的とは言い難く多く
の問題を含んでいる。強誘電性液晶はその速い応答速度
、メモリー性等ネマチック液晶にはない諸特性を有して
おりディスプレイ装置への応用が考えられ多方面から研
究が進められている(例えば、オプトロニクス、198
3、尚9)。以下図面をみながら強誘電性液晶について
説明する。第6図は強誘電性液晶分子の模式図である。
強誘電性液晶は通常スメクチック液晶と呼ばれる層構造
を有する液晶で、液晶分子は層法線方向に対してθだけ
傾いた構造をとっている。また、通常強誘電性液晶分子
は、ラセミ体でない光学活性な液晶分子によって構成さ
れている。
第6図に於いて、7は液晶分子、8は自発分極、9はC
ダイレクタ−1lOはコーン、1)は層構造、12は層
法線方向、13は傾き角θを示している。
第6図に示すように、強誘電性液晶分子は自発分極を有
しており、カイラルスメクチックC相に於いては、第6
図の内錐形10(コーン)の外側を自由に動くことがで
きる。層毎に分子長軸の方向は少しだけずれており全体
としてはねじれ構造をとっている。次に強誘電性液晶の
表示原理について述べる。第7図は強誘電性液晶の動作
原理図である。第67図(a)は電圧無印加の状態、第
7図(b)は紙面裏から表方向に電圧を印加した場合、
第7図Ic)は逆方向に電圧を印加した場合の動作原理
図である。14は層法線に対して分子長軸が+θ度傾い
た液晶分子、15は一θ度傾いた液晶分子、16は紙面
表方向を向いている双極子モーメント、17は紙面裏方
向を向いている双極子モーメント、18は2枚の偏光板
の方向である。強誘電性液晶を透明電極を有したガラス
基板に挟みそのパネルの厚を螺旋ピッチ以下にすると第
7図(a)のように螺旋がほどけ層に対して分子が+θ
度傾いた領域と一θ度傾いた領域にわかれる。上下電極
間紙面裏から表方向に電圧を印加することにより第7図
Tblのようにセル全体が+θ度傾いたモノドメインに
なる。
また、逆電圧を印加すると第7図(C)のようにセル全
体が一θ度傾いたモノドメインになる。従って、電気光
学効果による複屈折または2色性を利用すれば+θ度傾
いた2つの状態により明暗を表すことができる。
強誘電性液晶をディスプレイデバイスに応用する場合、
液晶材料に要求される条件として以下のものがあげられ
る。
■ 室温を含む広い温度範囲で強誘電性液晶相(例えば
カイラルスメクチックC相)を示す。
■ 強誘電性液晶の電界に対する応答速度τは、τ=η
/ P S −E 但し、η;粘度 PS:自発分極 E;印加電場 で与えられる。この為、数μsecオーダーの高速応答
を実現するためには、大きな自発分極をもっことが必要
である。
■ 先述したように、強誘電性液晶の光学応答は、安定
な2状5(bistable 5late)により初め
て実現される。C1arkらによると、この状態を実現
するためには、セルギャップdを螺旋ビンチル以下にし
螺旋をほどく必要がある。エフ。ニー、クラーク、ニス
、ティー、ラガヴアル;アプル、フィズ、レフト、 、
36 899  (1980)  (N、A、C1er
k。
S、T、Lagerwall ; ApH,Phys、
 Lett、 、36 899(1980) ) 、こ
の為、セル作成上作成容易なセルギャップの厚いセルを
利用するためには、強誘電性液晶の螺旋ピッチを長くす
る必要がある。
■ 強誘電性液晶の配向状態は、液晶材料の相系列によ
って異なり、特に強誘電性液晶相の高温側にスメクチッ
クA相(SmA)及びコレステリック相(Ch)を有す
る液晶材料が良好な配向状態が得られると考えられてい
る。即ち、強誘電性液晶材料の相系列が、例えばカイラ
ルスメクチックC相の場合* I s o−*Ch−+SmA−*SmC*但し、Is
o;等方性液体 Ch;コレステリック相 S m A rスメクチックA相 S m C*iカイラルスメクチックC相であることが
望ましい。
更に、上記のような相系列を持つ液晶材料の中でもCh
相のピッチが長いものの方が配向状態が良好であると考
えられている。
以上述べた条件以外にも液晶分子の傾き角θ等に対する
様々な要求がある。
温度範囲の拡大のためには多くの強誘電性液晶材料を混
合してやる必要がある。このとき先述の4つの条件を満
たすためには多くの強誘電性液晶材料単体のコレステリ
ック相およびカイラルスメクチックC相それぞれに於け
るピッチの左右の向き、大きさ、自発分極の極性等を総
て考慮しながら混合しなければならず、実用的な強誘電
性液晶組成物は得にくいという問題点があり、非カイラ
ルなスメクチックC相を示す化合物を混合する方法がと
られていた。
発明が解決しようとする問題点 従来の強誘電性液晶材料は、温度範囲の拡大の為には、
非カイラルなスメクチックC相を示す化合物を混合する
方法がとられていた。ところが、非カイラルな化合物を
混合することにより、自発分極が小さくなるため非カイ
ラル成分の増加にともない応答速度が遅くなるため非カ
イラル成分の添加量をあまり増やせず多種類のカイラル
成分を自発分極の極性、カイラルスメクチックC相のら
せんのね、じれ方向、コレステリック相のらせんのねじ
れ方向等多くの物質定数を合せながら混合してやる必要
があり実用的な強誘電性液晶組成物は得にくいという問
題点があった。そこで本発明の強誘電性液晶表示装置は
、非カイラルなスメクチックC相を示す液晶化合物を3
0〜70ev t%混合することにより、広い温度範囲
で強誘電性液晶相を示し、容易に良好な配向が得られ、
高速応答可能な強誘電性液晶材料を用いた表示品位の高
い液晶表示装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の液晶表示装置は、
強誘電性液晶材料に非カイラルである(即ちねじれ構造
、自発分極を全く有さない)スメクチックC相を示す液
晶材料を30〜70wt%混合することにより強誘電性
液晶相の温度範囲の拡大、良好な配向及び高速応答可能
な強誘電性液晶材料を用いた表示品位の高い液晶表示装
置を容易に得ることができるという特徴を備えたもので
ある。
作用 本発明は上記した非カイラルなスメクチックC相を示す
液晶化合物を用いることによりねじれの向き及び自発分
極の極性等の物質定数を考慮することなしに温度範囲の
広い液晶組成物を容易に得ることができる。非カイラル
なスメクチックC相を示す液晶化合物を強誘電性液晶化
合物に混合する場合その自発分極は第4図に示すように
非カイラル成分の増加とともに直線的に減少するため混
合物の自発分極は極端に小さくなってしまいて=η/P
s−E(但し、τは応答速度、ηは粘度、Psは自発分
極、Eは印加電場を示す)より応答速度τは非カイラル
成分の増加とともに遅くなってしまう。本発明の場合は
、非カイラルな液晶化合物を30〜70wt%混合する
ため、その自発分極PSは減少するが、粘性ηとの相関
により第4図に示すように非カイラル成分が増加しても
応答速度τは遅くなっておらず、より速くなる傾向にあ
ることとなる。
実施例 以下本発明の一実施例を図を用いて説明する。
最初に本、実施例において、その強誘電性液晶材料の応
答特性を測定した液晶セルの構造を第5図に示す。ここ
で、1.1′は偏光板、2,2′はガラス基板、3,3
′は透明電極、4,4′はラビングにより配向処理を施
した有機高分子膜、5は強誘電性液晶層、6はセル厚を
一定に保つためのスペーサーを表わしている。このよう
な構造のセルに強誘電性液晶材料を封入しその応答特性
及び自発分極を測定した。自発分極については三角波法
を用いて測定を行った。
又、相転移温度については、偏光W−Q m鏡によるテ
クスチャー観察及びDSC(示差走査熱量計)により測
定を行った。
実施例1 一般式が (式中R,R’はアルキル法又はアルコキシ基又はアシ
ルオキシ基を示す)で示される化合物(りが式(III
)でしめされる化合物であり強誘電性を示すカイラルな
成分が(IV)式でしめされるような混合系について相
転移温度、自発分極、ピッチの長さ、応答速度を測定し
た。第1図にこの混合系の相図を、第2図に25℃にお
ける自発分極と20Vpl)印加時に於ける応答速度の
濃度依存を示した。
Aは自発分極の濃度依存を、Bは応答速度の濃度依存を
示す。第2図より自発分極の値は非カイラル成分の増加
と共にほぼ直線的に減少しており化合物(IV)が20
wt%以下ではその自発分極が粘性に増して応答速度に
影嘗を及ぼすため、化合物(IV)が20w t%の時
25℃に於ける24 V ppの電圧印加時の応答速度
は140μsecと遅い値を示した。
一方、化合物(IV)が80w t%以下では自発分極
は高い値を示すがそれにともない粘度も増加するため、
化合物(IV)が80−1%の時25°Cに於ける24
 V ppの電圧印加時の応答速度は120μsecと
遅い値を示した。また、この領域では、第1図より温度
範囲も狭い。ところが、化合物(rV)が50w t%
の時25℃に於ける24 V ppの電圧印加時の応答
速度は62μ5IBCという高速応答を示し、温度範囲
の広い液晶相が得、られた。またこの組成においてピッ
チはかなり長くなっており配向状態は良好であった。
以上のように応答速度は自発分極と粘度との相関で決定
されるものであり、高速応答かつ広い温度範囲を示すこ
とが液晶材料に要求される。非カイラル成分を30〜7
0wt%混合することにより高速応答でしかも温度範囲
の広い液晶材料が得られた。
実施例2 一般式が (式中R,R’、R“、R#はアルキル基又はアルコキ
シ基又はアシルオキシ基を示す)で示される化合物(+
)式及び(■)式が(V)式及び(Vl)弐で示される
化合物であり強誘電性を示すカイラルな成分が(■)式
で示されるような混合系について相転移温度を測定した
。第3図にこの混合系の相図を示した。第3図よりカイ
ラル成分のwt%の減少と共に広い温度範囲の液晶相を
示した。
発明の効果 以上のように本発明は強誘電性液晶材料に非カイラルの
スメクチックC相を示す液晶材料を30〜70w t%
混合することにより、容易に室温を含む広い温度範囲で
液晶相を示し、高速応答可能な強誘電性液晶材料を用い
た表示品位の高い強誘電性液晶表示装置を提供するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1における混合系の相図、第2
図は本発明の実施例1における強誘電性液晶セルの応答
速度と自発分極の濃度依存の特性を示すグラフ、第3図
は本発明の実施例2における混合系の相図、第4図は本
発明の強誘電性液晶イ■成物の自発分極と応答速度のカ
イラル成分の濃度依存の特性を示すグラフ、第5図は強
誘電性液晶セルの構成図、第6図は強誘電性液晶の模式
図、第7図は強誘電性液晶の動作原理を示した模式図で
ある。 A、A’・・・・・・自発分極の濃度依存、B、B’・
・・・・・応答速度の濃度依存を示す。 ■、1′・・・・・・偏光板、2.2′・・・・・・上
下のガラス基板、3,3′・・・・・・透明電極、4,
4′・・・・・・配向処理を施した有機配向膜、5・・
・・・・強誘電性液晶相、6・・・・・・セル厚を一定
に保つためのスペーサー、7・・・・・・強誘電性液晶
分子、8・・・・・・自発分極、9・・・・・・Cダイ
レクタ−1lO・・・・・・コーン、1)・・・・・・
層、12・・・・・・層法線、13・・・・・・分子の
層法線に対する傾き角θ、14・・・・・・層法線に対
して分子の長軸が十〇傾いた液晶分子、15・・・・・
・層法線に対して分子の長軸が−θ傾いた液晶分子、1
G・・・・・・紙面表方向を向いている双極子モーメン
ト、17・・・・・・紙面裏方向を向いている双極子モ
ーメント、18・・・・・・2枚の偏光板の方向。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名第1図 o            6D          
to。 4D合A勿 tdV)@  Wt % 第2図 、比倫’ I’ll (/V) /) 1g1;y第3
図 イし金4勿  (1//θ tyrtutZM 4 図 方イラルA7分のutt% 第 5 図 第6図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)強誘電性液晶を示す液晶組成物に、非カイラルな
    スメクチックC相を示す液晶化合物を少なくとも1種類
    以上30〜70wt%添加して得られた液晶組成物を用
    いることを特徴とする液晶表示装置。
  2. (2)非カイラルなスメクチックC相を示す液晶化合物
    の一般式が ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し式中R、R′はアルキル基又はアルコキシ基又は
    アシルオキシ基を示す)で表される液晶組成物を用いる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の液晶
    表示装置。
  3. (3)強誘電性液晶を示す液晶組成物のらせんピッチが
    のびている液晶組成物を用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項または第(2)項のいずれかに記載
    の液晶表示装置。
  4. (4)非カイラルなスメクチックC相を示す液晶化合物
    の一般式が ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し式中R、R′、R″、R′″はアルキル基又はア
    ルコキシ基又はアシルオキシ基を示す)で表される液晶
    組成物を用いることを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載の液晶表示装置。
  5. (5)強誘電性液晶を示す液晶組成物のらせんピッチが
    のびている液晶組成物を用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項または第(4)項のいずれかに記載
    の液晶表示装置。
JP9021087A 1987-04-13 1987-04-13 液晶表示装置 Pending JPS63254421A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9021087A JPS63254421A (ja) 1987-04-13 1987-04-13 液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9021087A JPS63254421A (ja) 1987-04-13 1987-04-13 液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63254421A true JPS63254421A (ja) 1988-10-21

Family

ID=13992121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9021087A Pending JPS63254421A (ja) 1987-04-13 1987-04-13 液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63254421A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174920A (en) * 1989-03-28 1992-12-29 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61195187A (ja) * 1985-02-25 1986-08-29 Chisso Corp 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物
JPS61291679A (ja) * 1985-06-18 1986-12-22 Chisso Corp 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物
JPS6337188A (ja) * 1986-08-01 1988-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶組成物
JPS6388165A (ja) * 1986-10-01 1988-04-19 Ajinomoto Co Inc 液晶
JPS63122650A (ja) * 1986-11-10 1988-05-26 Chisso Corp α−アルコキシプロピオン酸エステル類
JPS63126842A (ja) * 1986-11-17 1988-05-30 Chisso Corp 光学活性化合物
JPS63190842A (ja) * 1987-02-02 1988-08-08 Chisso Corp 2−置換アルキルエ−テル類および液晶組成物
JPS63277295A (ja) * 1987-01-27 1988-11-15 Asahi Glass Co Ltd 強誘電性液晶組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61195187A (ja) * 1985-02-25 1986-08-29 Chisso Corp 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物
JPS61291679A (ja) * 1985-06-18 1986-12-22 Chisso Corp 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物
JPS6337188A (ja) * 1986-08-01 1988-02-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶組成物
JPS6388165A (ja) * 1986-10-01 1988-04-19 Ajinomoto Co Inc 液晶
JPS63122650A (ja) * 1986-11-10 1988-05-26 Chisso Corp α−アルコキシプロピオン酸エステル類
JPS63126842A (ja) * 1986-11-17 1988-05-30 Chisso Corp 光学活性化合物
JPS63277295A (ja) * 1987-01-27 1988-11-15 Asahi Glass Co Ltd 強誘電性液晶組成物
JPS63190842A (ja) * 1987-02-02 1988-08-08 Chisso Corp 2−置換アルキルエ−テル類および液晶組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174920A (en) * 1989-03-28 1992-12-29 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6337186A (ja) 液晶組成物
JPS6337187A (ja) 液晶表示装置
JPH09311354A (ja) 液晶表示素子の製造方法
JPS62205189A (ja) 液晶表示装置
JPS62205190A (ja) 液晶組成物
JP2927662B2 (ja) 液晶表示装置
JPS63254421A (ja) 液晶表示装置
JPS63256688A (ja) 液晶組成物
JPH0781143B2 (ja) 液晶組成物
JP2563553B2 (ja) 強誘電性液晶組成物及び液晶表示装置
JPH0745661B2 (ja) 液晶表示装置
JP2550556B2 (ja) 強誘電性液晶表示素子
JPS6337190A (ja) 液晶組成物
JP2763220B2 (ja) 液晶表示装置
JPS63191890A (ja) 液晶組成物
JPH01152186A (ja) 強誘電性液晶表示装置
JP3027643B2 (ja) 強誘電性液晶組成物およびこれを利用した液晶表示装置
JPH07116440B2 (ja) 液晶組成物および液晶表示装置
JPH02151684A (ja) 強誘電性液晶組成物及び液晶表示装置
JPH01101390A (ja) 強誘電性液晶組成物
JPH02151683A (ja) 強誘電性液晶組成物及び液晶表示装置
JPH0727139B2 (ja) カイラルスメクチック液晶素子
JPH02110434A (ja) 強誘電性液晶組成物及び液晶表示装置
JPS63191891A (ja) 液晶表示装置
JPH01198682A (ja) 液晶表示装置