JPS6339632B2 - - Google Patents
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Description
本発明は液晶表示素子、特にラビング配向膜を
用いて液晶の1.5V駆動を可能にした液晶表示素
子に関するものである。
一般に液晶分子を基板面に対して平行に配向さ
せる配向膜の形成手段には、斜方蒸着法とラビン
グ法とがある。そして、前者の斜方蒸着法は、例
えばSio等を基板面に対して斜め方向から蒸着形
成する方法であり、液晶分子の基板面に対する傾
斜角(チルト角)は膜形成条件により異なるが、
通常0〜30゜の範囲で制御可能である。また、後
者のラビング法は、基板表面を例えば布等で一方
向に摩擦する方法であり、この場合、チルト角は
膜形成条件に左右されず、通常2〜3゜の範囲の角
度で形成可能である。
一方、現在腕時計に用いられているTN形液晶
表示素子は、その殆んどが3Vで駆動されている。
しかしながら、3Vで駆動させるには、1.5Vの電
池を2個使用するか、または1個の電池を使用し
て昇圧回路を設けるなどの方法が採用されてお
り、いずれの方法においても余分なスペースを必
要とするとともに、回路が複雑化するなどの欠点
を有している。一方、1.5V駆動は3V駆動に比較
して昇圧回路が不要となり、駆動回路が簡略化で
き、また消費電力が大幅に低減できるため、電池
の容量が小さくてすみ、電池の一層の小形、薄形
化がはかれる。このように液晶表示素子の1.5V
駆動化は表示装置の小形,薄形化にとつて大きな
利点であり、さらに部品点数が大幅に減るなど原
価低減上の効果も大きい。しかしながら、1.5V
駆動は、現在のラビング配向膜を用いた液晶表示
素子では全く実用化されておらず、斜方蒸着配向
膜を用いた液晶表示素子で一部実用化されている
のみである。これは現在1.5Vで駆動しうる液晶
材料が殆んどないこと、またTN形液晶表示素子
のしきい値電圧はチルト角が小さいほど高くな
り、チルト角の小さいラビング法では低電圧駆動
が極めて困難となるためである。
したがつて本発明は、ラビング配向膜を用いて
1.5V以下の低電圧駆動を可能にした液晶表示素
子を提供することを目的としている。
このような目的を達成するために本発明は、液
晶中に炭素数12〜20の長鎖アルキルアミンの少な
くとも一種類を0.05ないし0.25wt%添加させるこ
とによつて、ラビング配向膜を用いた液晶表示素
子のしきい値電圧を有効に低減させたものであ
る。以下実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。
実施例 1
対向配置する透光性基板対向面にそれぞれラビ
ング配向膜を形成して構成されたTN型液晶セル
内に下記組成物からなる液晶を封入したとき、25
℃におけるしきい値電圧は1.20Vであつた。
これに対して、上記液晶に炭素数12〜20の長鎖
アルキルアミンとしてセチルアミンを0〜0.30wt
%の範囲で各0.05wt%ずつ変化させて添加したと
き、各液晶表示素子のしきい値電圧は、下記表1
に示したような値が得られた。また、同様に長鎖
アルキルアミンとして、n―テトラデシルアミン
またはn―オクタデシルアミンを添加すると、セ
チルアミンと同等のしきい値電圧が得られ、例え
ば0.20wt%添加量では、表1に示したようにしき
い値電圧は1.06Vまたは1.07Vであつた。
The present invention relates to a liquid crystal display element, and particularly to a liquid crystal display element that uses a rubbing alignment film to enable driving of liquid crystal at 1.5V. In general, methods for forming an alignment film that aligns liquid crystal molecules parallel to a substrate surface include an oblique evaporation method and a rubbing method. The former oblique deposition method is a method in which, for example, SIO is deposited from an oblique direction with respect to the substrate surface, and the tilt angle of the liquid crystal molecules with respect to the substrate surface varies depending on the film formation conditions.
It is usually controllable within the range of 0 to 30 degrees. In addition, the latter rubbing method is a method in which the substrate surface is rubbed in one direction with a cloth, etc. In this case, the tilt angle is not affected by the film formation conditions and can usually be formed at an angle in the range of 2 to 3 degrees. It is. On the other hand, most of the TN type liquid crystal display elements currently used in wristwatches are driven by 3V.
However, in order to drive at 3V, methods such as using two 1.5V batteries or using one battery and providing a booster circuit are adopted, and either method requires extra space. However, it also has disadvantages such as complicating the circuit. On the other hand, compared to 3V drive, 1.5V drive eliminates the need for a booster circuit, simplifies the drive circuit, and significantly reduces power consumption, so the battery capacity can be small, making the battery even smaller and thinner. It takes shape. In this way, the 1.5V of the liquid crystal display element
The drive system is a great advantage in making display devices smaller and thinner, and it also has a great effect on reducing costs, such as by significantly reducing the number of parts. However, 1.5V
Driving has not been put into practical use at all in liquid crystal display elements using current rubbing alignment films, and has only been put into practical use in some liquid crystal display elements using obliquely vapor-deposited alignment films. This is because there are currently almost no liquid crystal materials that can be driven at 1.5V, and the threshold voltage of a TN type liquid crystal display element increases as the tilt angle becomes smaller, so the rubbing method with a small tilt angle requires extremely low voltage drive. This is because it becomes difficult. Therefore, the present invention uses a rubbed alignment film.
The objective is to provide a liquid crystal display element that can be driven at a low voltage of 1.5V or less. In order to achieve such an object, the present invention provides a liquid crystal using a rubbing alignment film by adding 0.05 to 0.25 wt% of at least one type of long-chain alkylamine having 12 to 20 carbon atoms to the liquid crystal. This effectively reduces the threshold voltage of the display element. The present invention will be explained in detail below using Examples. Example 1 When a liquid crystal composed of the following composition was sealed in a TN type liquid crystal cell configured by forming rubbing alignment films on the opposing surfaces of translucent substrates arranged oppositely, 25
The threshold voltage at °C was 1.20V. On the other hand, 0 to 0.30wt of cetylamine was added to the above liquid crystal as a long chain alkylamine with 12 to 20 carbon atoms.
The threshold voltage of each liquid crystal display element when added by varying 0.05wt% within the range of 0.05wt% is shown in Table 1 below.
The values shown in are obtained. Similarly, when n-tetradecylamine or n-octadecylamine is added as a long-chain alkylamine, a threshold voltage equivalent to that of cetylamine can be obtained. The threshold voltage was 1.06V or 1.07V.
【表】【table】
【表】
したがつて、上記表1から明らかなように長鎖
アルキルアミンを添加することにより、その添加
量を増大させるに伴なつてしきい値電圧を従来の
1.20Vに対して漸次低下させることができた。し
たがつて、長鎖アルキルアミンの添加量を0.1wt
%以上添加させることによつて、しきい値電圧を
約0.1V以上低下させることができ、液晶の透明
点を低下させることなく、1.5V駆動を可能にす
ることができた。
実施例 2
SiO斜方蒸着膜を配向膜とするTN形液晶セル
に液晶としてTN―132(Hoffmann―La Roche
社製)を封入して構成した液晶表示素子のしきい
値電圧は、1.0Vであり、したがつて1.5V駆動が
可能である。しかしながら、ラビング配向膜を有
する液晶セルでのしきい値電圧は1.20Vであり、
1.5V駆動は事実上不可能である。このような液
晶TN―132に長鎖アルキルアミンとしてn―ペ
ンタデシルアミンを0.2wt%添加した液晶をラビ
ング配向膜セルに封入すると、しきい値電圧は
1.05Vとなり、1.5V駆動が可能な特性が得られ
た。通常、液晶にアイソトロピツクな化合物を添
加してそのしきい値電圧を低減する方法はよく知
られているが、十分な効果を得ようとすると、数
wt%ないしは十数wt%添加する必要がある。こ
の結果、液晶の透明点を大幅に低下させてしまう
欠点があつた。ところが、本発明の長鎖アルキル
アミンは、0.1wt%以上の微量添加量で十分な効
果が得られ、液晶の透明点を低下させることな
く、1.5V駆動が可能となつた。
また、長鎖アルキルアミンの添加量は、発明者
らの実験によると、0.05〜0.25wt%の範囲内にあ
れば、有効に1.5V駆動が可能となることがわか
つた。ところが、この添加量が0.05wt%未満の値
となると、1.5V駆動が不安定ないしは不可能と
なり、0.25wt%を超える値となると、長鎖アルキ
ルアミンが析出し、1.5V駆動が不可能となると
ともに、液晶の透明点を低下させ、表示品質を低
下させることになる。したがつて、添加量は0.1
〜0.2wt%の範囲内であれば、極めて良好な効果
が得られる。
なお、上記実施例において、液晶中に添加する
長鎖アルキルアミンとして、セチルアミン、n―
テトラデシルアミン、n―オクタデシルアミン、
n―ペンタデシルアミンのいずれか一種類を添加
した場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、複数種を添加させ、その
綜合添加量が0.05〜0.25wt%の範囲内であれば、
前述と全く同様な効果が得られる。
以上説明したように本発明は、ラビング配向膜
を備えた液晶セルに封入する液晶に炭素数12〜20
の長鎖アルキルアミンの少なくとも1種類を添加
することによつて、表示品質を低下させることな
く、液晶表示素子の1.5V駆動が極めて容易に実
用化できるので、液晶表示素子を小形,薄形化さ
せ、低コストで提供できる。また、液晶に長鎖ア
ルキルアミンを極微量添加するのみで十分な効果
が得られるので、製造工程を簡単にして1.5V駆
動が可能になるなどの極めて優れた効果が得られ
る。[Table] Therefore, as is clear from Table 1 above, by adding a long-chain alkylamine, as the amount added increases, the threshold voltage becomes lower than that of the conventional one.
It was possible to gradually reduce the voltage to 1.20V. Therefore, the amount of long-chain alkylamine added should be reduced to 0.1wt.
By adding % or more, it was possible to lower the threshold voltage by about 0.1 V or more, and it was possible to drive the liquid crystal at 1.5 V without lowering its clearing point. Example 2 TN-132 (Hoffmann-La Roche
The threshold voltage of a liquid crystal display element constructed by enclosing a liquid crystal display device (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) is 1.0V, so it can be driven at 1.5V. However, the threshold voltage in a liquid crystal cell with a rubbing alignment film is 1.20V,
1.5V drive is virtually impossible. When a liquid crystal obtained by adding 0.2wt% of n-pentadecylamine as a long-chain alkylamine to liquid crystal TN-132 is sealed in a rubbing alignment film cell, the threshold voltage becomes
The voltage was 1.05V, and characteristics that enabled 1.5V drive were obtained. Generally, it is well known to add isotropic compounds to liquid crystals to reduce their threshold voltage, but in order to obtain a sufficient effect, several
It is necessary to add wt% or more than ten wt%. As a result, there was a drawback that the clearing point of the liquid crystal was significantly lowered. However, with the long-chain alkylamine of the present invention, a sufficient effect was obtained even when added in a small amount of 0.1 wt% or more, and 1.5V driving was possible without lowering the clearing point of the liquid crystal. Furthermore, according to experiments conducted by the inventors, it has been found that if the amount of long-chain alkylamine added is within the range of 0.05 to 0.25 wt%, 1.5V drive can be effectively achieved. However, if the amount added is less than 0.05wt%, 1.5V drive becomes unstable or impossible, and if it exceeds 0.25wt%, long-chain alkylamine precipitates, making 1.5V drive impossible. At the same time, the clearing point of the liquid crystal is lowered, and the display quality is lowered. Therefore, the amount added is 0.1
Very good effects can be obtained within the range of ~0.2wt%. In the above examples, cetylamine, n-
Tetradecylamine, n-octadecylamine,
Although the case where one type of n-pentadecylamine is added has been described, the present invention is not limited to this, but it is possible to add multiple types and the total addition amount is within the range of 0.05 to 0.25 wt%. If,
Exactly the same effect as described above can be obtained. As explained above, the present invention provides that the liquid crystal sealed in a liquid crystal cell equipped with a rubbing alignment film has a carbon number of 12 to 20.
By adding at least one type of long-chain alkylamine, it is extremely easy to drive a liquid crystal display element to 1.5V without deteriorating display quality, making the liquid crystal display element smaller and thinner. and can be provided at low cost. Furthermore, since a sufficient effect can be obtained by adding a very small amount of long-chain alkylamine to the liquid crystal, the manufacturing process can be simplified and extremely excellent effects such as 1.5V drive can be obtained.
Claims (1)
前記両基板間に封入された液晶と、前記両基板の
前記液晶界面上に形成されたラビング配向膜とを
備えたTN形液晶表示素子において、前記液晶中
に炭素数12〜20の長鎖アルキルアミンの少なくと
も一種類を添加させたことを特徴とするTN形液
晶表示素子。 2 前記添加量を0.05〜0.25wt%の範囲としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のTN
形液晶表示素子。[Claims] 1. Two translucent substrates arranged to face each other,
In a TN type liquid crystal display element comprising a liquid crystal sealed between the two substrates and a rubbing alignment film formed on the liquid crystal interface of the two substrates, a long chain alkyl having 12 to 20 carbon atoms is contained in the liquid crystal. A TN type liquid crystal display element characterized in that at least one type of amine is added. 2. The TN according to claim 1, wherein the amount added is in the range of 0.05 to 0.25 wt%.
type liquid crystal display element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6539780A JPS56162718A (en) | 1980-05-19 | 1980-05-19 | Liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6539780A JPS56162718A (en) | 1980-05-19 | 1980-05-19 | Liquid crystal display element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56162718A JPS56162718A (en) | 1981-12-14 |
JPS6339632B2 true JPS6339632B2 (en) | 1988-08-05 |
Family
ID=13285831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6539780A Granted JPS56162718A (en) | 1980-05-19 | 1980-05-19 | Liquid crystal display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56162718A (en) |
-
1980
- 1980-05-19 JP JP6539780A patent/JPS56162718A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56162718A (en) | 1981-12-14 |
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