WO1998042801A1

WO1998042801A1 - Cellule a cristaux liquides anti-ferroelectriques

Info

Publication number: WO1998042801A1
Application number: PCT/JP1998/001195
Authority: WO
Inventors: Yasushi Suzuki; Akira Suguro; Tomoyuki Yui; Masahiro Johno; Takahiro Matsumoto
Original assignee: Citizen Watch Co., Ltd.; Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1998-10-01
Also published as: EP0913449A1; EP0913449A4; US6151095A; EP0913449B1; DE69804070D1; KR20000015916A; DE69804070T2

Description

明細書反強誘電性液晶セル技術分野

本発明は反強誘電性液晶セルに関し、特に、液晶ディスプレー装置等に使用される液晶セルに、反強誘電性液晶を使用した表示品質が良好な液晶セルに関するものである。背景技術

反強誘電性液晶（AFLC： Antiferroelectric Liquid Crystals ) は、液晶材料の中でもその特徴の 1 つとして大きな自発分極 P sを有することが知られている。また、反強誘電性液晶を一対の基板間に挟持した反強誘電性液晶セルでは、電圧を印加しない時に反強誘電性液晶分子が空間的配置、すなわち層を形成し、その眉間で互いに自発分極 P sをキヤンセルする構造をとることが知られている。 1 9 8 8年に発見された反強誘電性液晶材料は当初、従来のネマテイツク液晶を用いたモードと比較して、焼き付き現象、すなわち電圧印加前に書き込んだ情報が液晶パネル上で残存する現象が発生しないモードを実現できる材料として紹介された。

以来、反強誘電性液晶材料はこの特徴を生かした液晶パネルを作るべく開発が行われてきた。これまでは高速応答特性を確保するために、大きな自発分極 P s を持つ反強誘電性液晶材料とそのプレンド技術の開発に力がそそがれ、応答特性を主として反強誘電性液晶を使用した液晶表示パネルの表示特性は大きく改善された。

しかしながら、表示特性が良好な反強誘電性液晶を使用した液晶表示パネルの開発が進むにつれて、反強誘電性液晶材料の有する特徴の 1 つである、層のスィツチングに起因するとみられる焼き付き現象が存在することが確認された。以来、この現象を克服すること力反強誘電性液晶を使用した液晶表示パネルの大きな克服課題となっている。

ところで、反強誘電性液晶セルを用いて表示駆動する場合には、互いの偏光軸をクロスニコルに設定した一対の偏光板で反強誘電性液晶セルを挟持し、かつ、一方の偏光板の偏向軸が無電界時の平均的な反強誘電性液晶分子の方向とほぼ一致するように偏光板を設定する方法がある。このように偏光板を設定すると、無電界時には黒表示を、電圧印加時には白表示を書き込むことが可能な反強誘電性液晶パネルが得られる。

一方、本発明者らは前述の反強誘電性液晶特有の焼き付き現象を鋭意解析した結果、この現象は 2種類存在することを見い出した。つまり、 2種類の現象は、白表示を書き込んでいた領域に黒表示を新たに書き込んだ場合の焼き付き現象と、そのまったく逆に、黒表示を書き込んでいた領域に白表示を新たに書き込んだ場合の焼き付き現象である。換言すれば、反強誘電性液晶の系が強誘電状態に保たれていた後での焼き付き現象と、反強誘電性液晶の系が反強誘電状態に保たれていた後で生ずる焼き付き現象である。本発明者らは、この焼き付き現象を大きく支配している液晶材料物性は、誘電率特性、即ち、周波数分散特性であることを発見した。

しかしながら、焼き付き現象の克服にはもう 1 つの大きな課題が存在する。それは、良好な反強誘電性液晶ディスプレイ装置を提供するということ、換言すれば、反強誘電性液晶モードの特徴である高速応答、広視野角特性はそのまま確保しなければならないということである。発明の開示

本発明の目的は、高速応答、広視野角特性を確保しつつ、かつ、焼き付き現象を生じる恐れのない反強誘電性液晶セルを提供することである。

以上のような目的を達成する本発明の反強誘電性液晶セルは、一対の基板間に反強誘電性液晶材料を挟持してなる反強誘電性液晶セルであって、反強誘電性液晶材料として、反強誘電性液晶セルに基準周波数を変化させた正弦電圧を印加した時に、反強誘電性液晶セルより出力される出力電圧値をフーリエ変換して得られる複素誘電率の虚数部が、基準周波数の 1 0 0 H z〜 5 K H zの範囲内で、極大値を持たないような特性を備えた反強誘電性液晶材料を使用したことを特徴とするものである。

この特性は、複素誘電率の実数部と虚数部とを、基準周波数毎に C o 1 e _ C o 1 eプロッ卜した時に、基準周波数が 1 0 0 H z〜 5 K H z の領域において、極大値を持たない曲線が得られるような特性である。

また、使用する反強誘電性液晶として、以下の化学式（1)，（2)， (3), 及び（4) で表される化合物を混合してなる反強誘電性液晶組成物を用いることができる。この場合、反強誘電性液晶は、（1) で表される化合物を 52.5モル％、（2) で表される化合物を 22.5モル %、 (3) で表される化合物を 15モル％、及び（4) で表される化合物を 22.5モル％ずつ混合して構成することが望ましい。

C9H190- > - (CH2)50C2H5

図面の簡単な説明

本発明の上記および他の目的、特徴、利点等を以下に添付図面に示す実施例に従って詳細に説明するが、図中において、

図 1 は本発明の反強誘電性液晶セルの基本構成図である。

図 2 は本発明の反強誘電性液晶セルに印加する入力電圧の波形を示す波形図である。

図 3 は図 2 の入力波形を本発明の反強誘電性液晶セルに印加した時の出力波形を示す波形図である。

図 4 は反強誘電性液晶パネルに電圧を印加した時のパネルの電圧一透過特性を示す図である。

図 5 は本発明の実施例で使用する実験回路を示す回路図である。図 6 Aは本発明の実施例より得られる複素誘電率の実数部の周波数依存性を示す図である。

図 6 Bは本発明の実施例より得られる複素誘電率の虚数部の周波数依存性を示す図である。

図 7 は本発明の実施例により得られる複素誘電率の実数部と虚数部の周波数に応じた Cole— Coleプロッ卜図である。

図 8 Aは本発明には属さない比較例より得られる複素誘電率の実数部の周波数依存性を示す図である。

図 8 Bは本発明には属さない比較例より得られる複素誘電率の虚数部の周波数依存性を示す図である。

図 9 は本発明には属さない比較例より得られる複素誘電率の実数部と虚数部の周波数に応じた Cole— Co プロット図である。

図 1 0 は本発明の実施例 1 と比較例の反強誘電性液晶セルを用いて作つた液晶表示パネルにおける黒焼き付きの状態を比較して示す図である。

図 1 1 は本発明の別の実施例で使用する実験回路を示す回路図でめる。

図 1 2 は本発明の図 1 1 の実施例により得られる複素誘電率の実数部と虚数部の周波数に応じた Cole— Coleプロット図である。

図 1 3 は本発明には属さない比較例より得られる複素誘電率の実数部と虚数部の周波数に応じた Cole— Coleプロット図である。発明を実施するための最良の態様

まず、本発明の基本的な構成を図 1 を用いて説明する。本発明の基本構成は、図 1 に示すように、電極 1 A， I Bをそれぞれ備えた一対の基板 1 の間に、反強誘電性液晶材料 2を挟持してなる反強誘電性液晶セル 3である。本発明の特徴は、この反強誘電性液晶材料 2 として、反強誘電性液晶セル 3 の電極 1 A , 1 B間に基準周波数を変化させた正弦電圧を印加し、反強誘電性液晶セルより出力される出力電圧値をフーリエ変換して得られる複素誘電率の虚数部が、基準周波数の 1 0 0 H z〜 5 K H zの範囲内で、極大値を持たないような特性を備えた反強誘電性液晶材料を使用したことである。

ところで、反強誘電性液晶を用いた駆動モードの特徴は、 ( 1 ) 安定相としての反強誘電相、（ 2 ) 準安定相としての強誘電相、の 2相の間の相転移過程を利用することである。反強誘電性液晶パネルの白書き込みは、電圧を印加して表示を反強誘電相から強誘電相へ相転移させることを意味している。ところが、反強誘電性液晶を強誘電相に長く保持させておくと、通常の強誘電相特有の焼き付き現象を誘起する危険性を持つ恐れがある。強誘電性液晶の焼き付き現象の原因としては、液晶分子の自発分極に起因する内部電界に沿つて不純物イオンが配向膜へと拡散、吸着し、実効的な書き込み電界が印加されなくなることとして知られている。一方、反強誘電相の液晶駆動下でも、強電界の作用する白書き込み領域では、通常の強誘電性液晶と類似した焼き付き現象の防止策と、その限界値を知ることが必要になる。

強誘電性液晶を用いたパネルにおいて、これまで判明した焼き付き防止策のパラメータ一としては、自発分極量 P s 、電気伝導度ひなどが挙げられているが、本発明においてもこれらのパラメ一夕を核として検討を加えることにした。本発明者らは、焼き付き現象に関連した材料の最適化の観点から、これらの関係をより明らかにするために、高調波を含んだ誘電率測定を行い、材料特性相互の関連を定めた。

誘電率を測定する手段の原理は古くから知られており、特に、強誘電性液晶、若しくは、反強誘電性液晶の誘電率を、高調波成分を含めて解析した例は、多数の論文によって報告されている（例えば

、 Jpn. J. Appl. Phys 32, (1993)4571 L i q. Cry s t.， 14 ( 1993) 427 ：木村、早川のグループや、 J. Phys. So Jpn， 64(1995)3188 ，固体物理 31 (1996)459 ：折原、石橋のグループなど）。この手法の特徴は強誘電性液晶もしくは反強誘電性液晶に単一周波数の正弦電圧を印加し、このときに検出される出力項としての、基本波および高調.波成分を測定、解析するものである。本発明者らは、この高長波成分に着目し、特に焼き付き現象に特にかかわる特性を抽出すべく実験を行なつた。

この誘電率を測定する方法について、以下に原理と共に詳細に説明する。

交流電圧を人力電圧として試料に印加したときの出力電圧の波形を考える時、出力電圧の波形を評価する方法として、測定結果を時間軸で観測する方法と周波数領域で観測する方法がある。この 2 つの方法は互いにある変換を施すことにより時間軸を周波数軸に、あるいはその逆に変換することができる。この変換としてはフーリエ変換が良く知られている。また、この変換をきわめて高速に行う高速フーリエ変換（FFT:Fast Fourier Trans ί orm)も知られている。

この誘電率測定の原理について以下に説明する。いま、誘電率を ε、電界を Ε、自発分極量を P s とすると、電束密度 Dは以下の① 式で表わされる。

D = ε Ε + P s … ①

一方、電束密度 Dは単位面積あたりの電荷量 Qであるから、面積既知の誘電体に電界 Εを印加し、そのときの容量 Cを測定することにより誘電率 ε は決定できる。よって、電束密度 Dは①式を用いて以下の②式で表わされる。

D = q = C - V = e E + P s … ② これより、誘電率 ε は以下の③式で表される。

e = q / E - P s / E … ③

反強誘電性液晶の場合、自発分極量 P s は印加電圧が小さいうちは限りなく 0 に近い値と認められるので、 ③式の右辺第 2項はゼロと見なせる。よって、このことから誘電率 £ は電界 E と電荷 qに対する比として定義されることになる。つまりはこの定義が成.り立つ印加電圧範囲で誘電率 ε を測定せねばならない。この自発分極量 Ρ sが限りなく 0 に近くなる印加電圧範囲は反強誘電性液晶材料に依存するので、誘電率測定に際しては、電界 Ε と電荷 qが直線関係を保っている範囲であることを測定対象となる材料毎に確認しなければならない。

交流電場を用いた測定を行うとき考慮しなければならない項目として、損失、つまり入力プローブ信号（入力電圧）に対する出力信号（出力電圧）の相対的遅れがある。一般的に極性分子に電界を作用するときには分極が誘起される。特に、分子が電界方向に沿って回転する結果、新たに生ずる双極子モーメン卜の和として与えられ、分子回転の際には、周囲の分子との間の衝突により種々の抵抗を受ける。従って、交流電場の下では、分極は電界に対して 5だけ位相が遅れ、電力損失を生ずることになる。この事情を図面を用いて S½ "5 ' o

図 2 に時間軸でプロッ卜した入力電圧の波形（駆動周波数 1 0 0 H zの正弦波形）を示す。また、図 3 に図 2 に示す入力電圧を試料に印加し、時間軸上で測定された出力電圧の波形を示す。図 2 の入力電圧の波形の t = 0 に対して、図 3 の出力電圧の波形は t = 0 において厳密に追随しており、出力電圧の波形のゼロをよぎる時間 T 0 は、入力電圧の波形のゼロをよぎる時間 T i に一致している。しかしながら、実際の測定における出力電圧の波形においては、前述した如く時間的な遅れが生じている。この遅れは位相項もしくは損失項と呼称されており、この現象を表現するために、通常、電気回路で行われているように複素数表現を用いる。具体的には誘電率 £ を以下の④式で表し、損失項を虚数項に含めて議論する。

ε = ε + i e … ④

ここでは複素誘電率の実数部 £ ' が交流誘電率を表わし、. 虚数部 ε " が誘電損失を表わす。そして、誘電損失の交流誘電率に対する割合が、誘電正接（t an δ ) で表わされることになる。出力電圧の波形について高速フーリエ変換を行うと、その結果は複素数で表現される。そして、この複素数の実数部、虚数部の値はそのまま複素誘電率の実数部 _ε ' 、虚数部 _ε 〃を表現することに用いることができる。ここで、実数部と虚数部とに共に注目すると、複素誘電率の実数部 ε ' および虚数部 ε 〃の周波数依存性を示すグラフ、及び、実数部 £ ' を横軸に、虚数部 ε 〃を縦軸にプロットしたグラフを別に得ることができる。特に、この（ ε ' 、 £ 〃）の関係を示した図は、 c o 1 e — c o 1 e プロット図として知られている。通常、誘電率は対数目盛の周波数依存性（周波数分散ともいう）と線形目盛の c o 1 e — c o 1 e プロット図のいずれか、若しくは両方を用いながら評価する。実施例

反強誘電性液晶のパネル特性の測定法について、図 4 に基づいて簡単に説明する。反強誘電性液晶パネルに電圧を印加すると、反強誘電性液晶分子の相転移過程（分子再配列）に伴い、パネルの透過特性は図 4 に示す様なヒステリシス特性を示し、特にマトリックス駆動におけるパネル特性は選択印加電圧 V s と、保持電圧 V b、及び、その印加時間との組み合わせによって決定される。まず、コントラスト特性について定義する。コントラスト特性は

、電圧を充分に印加した強誘電状態における透過率 T w (白状態）と、反強誘電状態における透過率、換言すれば印加電圧 Q での透過率 T b (黒状態）との比で定義される。この比は人間の視認性を向上させる大きな特性のうちの 1 つであり、大きいほど良いことが知られている。

次に、応答特性について概略説明する。反強誘電性液晶の応答特性は反強誘電相（A F ) から強誘電相（ F ) へと電界誘起相転移する時間 t AFと、逆に、強誘電相（ F ) から反強誘電相（A F ) へ転移する時間 t FAとからなる。本願では時間 t FAと時間 t AFの 2 つに着目した。特に、強誘電相（ F ) から反強誘電相（A F ) への変化時の光学特性と白焼き付きと、反対に、反強誘電相（A F ) から強誘電相（ F ) への変化時での光学特性と黒焼き付きとを関連させ、焼き付きと応答特性の相関関係を詳細に調べた。

単一周波数の正弦電圧を印加し、このときに検出される出力電圧の基本波および高調波成分を測定するために、図 5 に示すような回路を作成した。この回路では液晶セル 4 に標準容量 C r e f を持つコンデンサ 5 を直列に接続し、この直列回路を交流電圧源 6 に接続した。そして、コンデンサ 5 の一端を接地し、コンデンサ 5 の両端の電圧を測定した。

図 5 で使用した液晶セル 4 の基本構成は図 1 で説明した反強誘電性液晶セル 3 と同じである。基板について更に詳しく説明すると、図 5 では、配向膜としてポリイミドを目標膜厚 3 0 0 X 1 0 -' ° m でスピンコートしたガラス基板を、光学的行路長が 1 0 0 ηπ！〜 8 0 0 nmとなるように設定しながら、 2枚重ね合せたものを用いた。光学的行路長が 8 0 0 nmより長くなると、液晶セル 4で表示を行った際に色付きが生じたり、高駆動電圧が必要になった。従って、光学的光路長は 1 0 0 ηπ！〜 8 0 0 nmの範囲が実用に適した範囲であった。そして、前もって、およそ 1 0 0 °Cに液晶セル 4 を予備加熱しておき、この後に真空注入の手法を用いて反強誘電性液晶材料を液晶セル 4 に注入した。

(実施例 1 )

液晶セル 4 に注入した反強誘電性液晶材料として、以下の化学式 ( 1 ) 〜（4) に示すような構造の化合物からなる液晶を使用した。なお、ここでは、例えば、化学式（1 ) で表される化合物を 52. 5モル％、化学式（2) で表される化合物を 22. 5モル％、化学式（3) で表される化合物を 15モル％、及び化学式（4) で表される化合物を 22. 5 モル％ずつ混合して反強誘電性液晶を構成した。

( 2 )

ここで液晶セル 4 のギャップ厚はし 7〜し 9 〃 mに制御し、光学的行路長を約 2 2 0 n mに設定した後、図 5 に示すようにこの液晶セル 4 を配置し、誘電率測定を行った。すなわち、コンデンサ 5 の両端に現われる微小電圧（5 Vを検出した。特に、コンデンサ 5 の標準容量 C r e f については、液晶セル 4 の容量 C 1 cの値の 5 0 0 〜 1 0 0 0倍に設定し、印加電圧のほとんどが液晶セル 4 の液晶層に印加されるように設定した。このとき、液晶セル 4 に流入する電荷 Δ qは式、

A q = (5 - V - C r e f

で計算できることになる。液晶セル 4 にピーク電圧を一定にした正弦電圧を交流電圧源 6 から印加し、順次、正弦電圧の基準周波数を変化させながら、そのときの流入電荷 Δ qの変化測定を行った。

このとき得られる出力電圧の 1 周期分を、前述したようにフ一リェ変換することにより、得られた複素数の実数部（複素誘電率の実数部 ε ' ) と虚数部（複素誘電率の虚数部 ε 〃 ) から、基本波および高調波の成分分析を行った。

次に、複素誘電率の実数部 ε ' および虚数部 ε 〃の両方に着目し、これらの値を周波数を横軸にしてその特性を調べた。図 6 Αに複素誘電率の実数部 ε ' の周波数依存性を示し、図 6 Βに複素誘電率の虚数部 ε 〃の周波数依存性を示す。図 6 Αの〇が実数部 e ' の周波数依存性を示し、図 6 8のロが虚数部 ε 〃を示している。図 6 Β の複素誘電率の虚数部 £ 〃の周波数特性に注目すると、複素誘電率の虚数部 £ 〃は、基準周波数が 1 0 0 H z〜 5 K H zの範囲内でほぼ一定の値で推移しているが、詳細に見ると、周波数 1 k H z をボトムとした曲線になっていることが分かる。

次に、図 6 Aの実数部 £ ' を横軸に、虚数部 £ 〃を縦軸にプロッ卜した C o 1 e — C o 1 e プロッ卜を作成すると、図 7 に示すような特性が得られた。ここで、図中の基準周波数が 1 0 0 H z〜 5 K H zの値に注目すると、この特性は、極大値を持たないほぼフラッ卜な曲線となっていることが分かる。このような液晶セル 4 を反強誘電性液晶パネルとして駆動表示させると、焼き付き現象が生じない良好な表示が得られた。

(比較例）

実施例 1 と同様に液晶セル 4 を作成し、図 5で用いた回路を使用し、誘電率測定を行った。ただし、液晶セル 4 に注入する反強誘電性液晶材料としては、実施例 1 とは異なる次に示すような構造の反強誘電性液晶材料を使用した。

( 3 )

測定は実施例 1 と同様に基準周波数を変化させながら行った。. 図 8 Aに複素誘電率の実数部 £ ' の周波数依存性を示し、図 8 Bに複素誘電率の虚数部 £ 〃の周波数依存性を示す。図 8 Aの〇が実数部 ε ' の周波数依存性を示し、図 8 Βのロが虚数部 ε 〃を示している。図 8 Βの複素誘電率の虚数部 £ 〃の周波数特性に注目すると、複素誘電率の虚数部 ε 〃は、基準周波数が 1 0 0 H z〜 5 K H zの範囲内で極体値と極小値とを持つ曲線になっていることが分かる。次に、図 8 Aの実数部 £ ' を横軸に、虚数部 ε 〃を縦軸にプロッ卜した C o 1 e — C o 1 eプロットを作成すると、図 9 に示すような特性が得られた。ここで、図中の基準周波数が 1 0 0 H z〜 5 K H zの値に注目すると、この特性は、 3 0 0 H z付近に極大値を持つ曲線となっていることが分かる。このような液晶セル 4 を反強誘電性液晶パネルとして駆動表示させると、焼き付き現象が生じてしまい、良好とは言えない表示品質であった。

図 1 0 は、実施例 1 と比較例の反強誘電性液晶セルを用いて作成した液晶表示パネルにおける焼き付き現象を評価するために行つた実験の結果を示すものである。この実験では、実施例 1 と比較例の反強誘電性液晶セルを用いて作成した液晶表示パネルのそれぞれについて、最初に白を書き込んだ後に、黒を書き込んだ時の透過光強度の時間に対する変化 Aと、黒を書き込んだ後に更に黒を書き込んだ時の透過光強度の時間に対する変化 B とを求めてプロッ卜したものである。図 1 0 における実線で示す特性が本発明の実施例 1 の反強誘電性液晶セルを用いた液晶表示パネルの場合の透過光強度特性を示しており、破線で示す特性が比較例の反強誘電性液晶セルを用いた液晶表示パネルの場合の透過光強度特性を示している。

破線で示す特性から分かるように、比較例の反誘電性液晶セルを用いた液晶表示パネルでは、変化 Aと変化 Bにおける黒の透過率が異なり、黒の状態が異なってくる。一方、本発明の実施例 1 の反誘電性液晶セルを用いた液晶表示パネルでは、変化 Aと変化 Bにおける黒の透過率が同じである。即ち、本発明の実施例 1 の反誘電性液晶材料を用いることにより、黒を書き込む前の状態が黒であれ、白であれ、最終的には同一の黒の状態に落ちついていることが分かり、焼き付きが回避されていることが分かる。

(実施例 2 )

図 1 1 は本発明の別の実施例で使用する実験回路を示す回路図である。実施例 1 では、直流バイアス分のない、単一周波数の正弦電圧を液晶セル 4 に印加し、このときに検出される出力電圧の基本波および高調波成分を測定するために、図 5 に示すような回路を作成した。一方、実施例 2 の実験回路では液晶セル 4 に標準容量 C r e f を持つコンデンサ 5 を直列に接続し、更にこのコンデンサ 5 に直流電源 7 を直列に接続し、コンデンサ 5 に直流電源 7からバイアス電圧を印加した。このバイアス電圧は、液晶セル 4 の直流閾値である約 2 0 Vの 1 / 5以下、即ち、 4 V以下であり、ここでは、例えば、 1 Vのバイアス電圧とした。そして、この直列回路を交流電圧源 6 に接続すると共に、直流電源 7 のマイナス側を接地し、コンデンサ 5 の両端の電圧（ Vを測定した。

なお、図 1 1 で使用した液晶セル 4 の基本構成も図 1 で説明した反強誘電性液晶セル 3 と同じであり、前もつて予熱した液晶セル 4 に真空注入の手法を用いて反強誘電性液晶材料を注入した。

そして、このような図 1 1 の回路を用いて、第 1 の実施例と同様にコンデンサ 5 の両端に現われる微小電圧（5 Vを検出して誘電率測定を行った。すなわち、コンデンサ 5 に 1 Vのバイアス電圧を印加した状態で液晶セル 4 にピーク電圧を一定にした正弦電圧を交流電源 6 から印加し、順次、正弦電圧の基準周波数を変化させながら、そのときの流入電荷 Δ Qの変化測定を行った。

このとき得られる出力電圧の 1 周期分を、前述したようにフーリェ変換することにより、得られた複素数の実数部（複素誘電率の実数部 £ ' ) と虚数部（複素誘電率の虚数部 £ 〃 ) から、基本波および高調波の成分分析を行った。

次に、複素誘電率の実数部 ε ' および虚数部 ε〃の両方に着目してこれらの値を周波数を横軸にしてその特性を調べた。そして、複素誘電率の実数部 ε ' と虚数部 ε 〃の周波数依存性を求め、実数部 ε ' を横軸に、虚数部 ε " を縦軸にプロットした C o l e — C o l e プロットを作成すると、図 1 2 に示すような特性が得られた。ここで、図中の基準周波数が 5 0 0 H z〜 5 K H zの範囲の値に注目すると、この範囲における周波数依存性は平坦部を有することが分かる。一方、図中の基準周波数が 1 0 0 H z以下の範囲の値に注目すると、この範囲における周波数依存性はいずれも極小値を持たないことが分かる。

このような液晶セル 4 を反強誘電性液晶パネルとして駆動表示させると、焼き付き現象が生じない良好な表示が得られた。

(比較例）

実施例 1 と同じ比較例の液晶セル 4 を作成し、図 1 1 で用いた回路を使用し、誘電率測定を行った。測定は、実施例 2 と同様に基準周波数を変化させながら行った。そして、実施例 2 と同様に複素誘電率の実数部 £ ' および虚数部 £ 〃の両方の値を周波数を横軸にしてその特性を調べた。次に、複素誘電率の実数部 ε ' と虚数部 ε 〃の周波数依存性を求め、実施例 2 と同様に実数部 ε ' を横軸に、虚数部 ε 〃を縦軸にプロッ卜した C o 1 e — C o 1 e プロットを作成すると、図 1 3 に示すような特性が得られた。 .

ここで、図中の基準周波数が 1 0 0 H z ~ 5 K H zの範囲の値に注目すると、この範囲における周波数依存性は 3 0 0 H z付近に極大値を持つ曲線となっている。一方、図中の基準周波数が 1 0 0 H z以下の範囲の値に注目すると、この範囲における周波数依存性は 3 0 H z付近に極小値を持つ曲線となっている。

このような比較例の液晶セル 4 を反強誘電性液晶パネルとして駆動表示させると、焼き付き現象が生じてしまい、良好とは言えない表示品質であつた。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明の反強誘電性液晶材料を用いて反強誘電性液晶セルを作成することにより、反強誘電相においても強誘電相においても以下の利点が得られる。

( 1 ) 焼き付き現象が防止できる。

( 2 ) 高速応答特性がそのまま保持できる。

( 3 ) 広視野角の特徴がそのまま保持できる。

( 4 ) 高コントラス卜特性がそのまま保持できる。

従って、本発明によれば、高速応答、広視野角特性を有し、かつ焼き付き現象が生じない反強誘電性液晶セルを提供できる。

Claims

請求の範囲

1. 一対の基板間に反強誘電性液晶材料を挟持してなる反強誘電性液晶セルであって、前記反強誘電性液晶材料として、

前記反強誘電性液晶セルに基準周波数を変化させた正弦電圧値を印加した時に、前記反強誘電性液晶セルより出力される出電圧値をフーリエ変換して得られる複素誘電率の虚数部が、前記基準周波数の 1 0 0 H z〜 5 K H zの範囲内で、極大値を持たないような特性を備えた反強誘電性液晶材料を使用したことを特徴とする反強誘電性液晶セル。

2. 請求項 1 に記載の反強誘電性液晶セルであって、前記特性は、前記複素誘電率の実数部と虚数部とを前記周波数毎に C o 1 e - C o 1 e プロットした時に、前記基準周波数が 1 0 0 H z〜 5 K H zの領域において、極大値を持たない曲線が得られるような特性であることを特徴とする反強誘電性液晶セル。

3. 請求項 1 または 2 に記載の反強誘電性液晶セルであつて、前記反強誘電性液晶として、以下の化学式（1 ) , (2) , (3) , 及び（4) で表される化合物を混合してなる反強誘電性液晶組成物を用いることを特徴とする反強誘電性液晶セル。

4. 請求項 3 に記載の反強誘電性液晶セルであつて、

前記反強誘電性液晶が、前記（1 ) で表される化合物を 52. 5モル％、前記（2) で表される化合物を 22. 5モル％、前記（3) で表される化合物を 15モル％、及び前記（4 ) で表される化合物を 22. 5モル％ずつ混合して構成されることを特徴とする反強誘電性液晶セル。

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