JPH02179609A - 表示装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学変調装置、特に強誘電性を有する高分子
液晶を用いた表示装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、走査電極群と信号電極群を７トリクス状に構
成し、その電極間に液晶化合物を充填し多数の画素を形
成して、画像或いは情報の表示を行う液晶表示素子はよ
く知られている。この表示素子の駆動法としては、走査
電極群に順次周期的にアドレス信号を選択印加し、信号
電極群には所定の情報信号をアドレス信号と同期させて
並列的に選択印加する時分割駆動が採用されている。

これらの実用に供されたのは、はとんどが、例えば“ア
プライド・フィジックス・レターズ”（“Ａｐｐｌｉｅ
ｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ”）第１８巻、第
４号（１９７１年２月１５日発行）第１２７頁〜１２８
頁に掲載のエム・シャット（Ｍ、５ｃｈａｄｔ）とダブ
りニー・ヘルフリッヒ（Ｗ、　Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ）の共
著になる“ボルテージ・デイペンダント・オプティカル
・アクティビイティー°オブ・ア゛ツィステッド・ネマ
チック・リキッド・クリスタル″　（“Ｖｏ　Ｉ　ｔａ
ｇｅＤｅｐｅｎｄｅｎｔ　０ｐｔｉｃａｌ　Ａｃｔｉｖ
ｉｔｙ　ｏｆ　ａ　ＴｗｉｓｔｅｄＮｅ＋１ａｔｉｃ　
１ｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ”）に示されたツィステ
ッド・ネマチック（ｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｍａｔｉｃ）
型液晶であった。

近年は、従来の液晶素子の改善型として、双安定性を有
する液晶素子の使用がクラーク（Ｃ１ａｒｋ）およびラ
ガウェル（Ｌａｇｅｒｗａｌ　ｌ）の両者により提案さ
れている（特開昭５５−１０７２１６号公報、米国特許
第４３６７９２４号明細書等）。双安定性を有する液晶
としては、一般にカイラルスメクティックＣ相（Ｓｍ”
（：）またはＨ相（Ｓｍ”Ｈ）を有する強誘電性液晶が
用いられる。これらの状態において、印加された電界に
応答して第１の光学安定状態と第２の光学安定状態との
いずれかをとり、かつ電界が印加されないときはその状
態を維持する性質、即ち安定性を有し、また電界の変化
に対する応答がすみやかで、高速かつ記憶型の表示装置
等の分野における広い利用が期待されている。

さらに、視野角特性もすぐれていることから、大容量、
大面積のデイスプレィ用材料として適していると考えら
れる。しかし、実際に液晶セルを形成する場合、広い面
積にわたってモノドメイン化することは困難であり、大
画面の表示素子を作るには技術上の問題があった。

このような問題に対して、界面エネルギーを利用し、エ
ピタキシー的手法により強誘電性スメクチック液晶のモ
ノドメインを作成することが報告されている。（米国特
許第４５６１７２６号明細書）しかしながら、このよう
にして得られたモノドメインは本質的に安定でなく、圧
力や熱刺激により容易にマルチドメイン化するために大
面積化は困難である。

一方、素子化が容易で大面積表示に適したものとして高
分子液晶素子が提案されている。電場によって駆動する
ものとしては、米国特許第４２：１９４：１５号等が知
られている。

又、熱によって、代表的には、レーザー光によってアド
レスするものとして英国特許第２１４６７８７号が知ら
れており、サーマルヘッド等でアドレスするものとして
特開昭５２−１４１１４号公報等がある。

これらの高分子液晶素子を用いるものは大面積で高精細
な表示に適するものであるが、応答速度が遅いため動画
や書き換えを高速で行う用途には適していない欠点があ
った。

以上の欠点を解消するために種々の検討がなされている
。その１つとして、エヌ　ニー　ブラーテ等「ポリマー
　ブレタン４１２．２９９頁、　　（１９８４年）　［
Ｎ、Ａ、ＰＩａｔｅ　ｅｔａｌ、　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｂ
ｕｌｌｅｔｉｎ、　１２゜２９９　（１９８４）］には
、強誘電性高分子液晶が報告されている。この強誘電性
高分子液晶は成膜等の素子化が容易で大面積表示に適し
ており、従来の高分子液晶に比較して大幅に応答速度が
向上するもので実用化が期待されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例においては、環境の温度か変
化することにより、表示層の温度が変化すると、駆動信
号に対する強誘電性高分子液晶の応答性などの電気的特
性が変化し、特に低温側では安定な駆動ができないとい
う欠点があった。

本発明は、この様な従来技術の欠点を改善するためにな
されたものであり、使用環境の温度が変化して、表示層
の温度が変化しても安定した駆動を行うことができる表
示装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明は、強誘電性を示す高分子液晶組成物から
なる表示層を有する表示装置において、表示層の温度を
検出する手段と検出した温度に応じて駆動信号を変化さ
せることができる手段とを有することを特徴とする表示
装置である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の表示装置は、表示層の温度を検出する手段およ
び検出した温度に応じて駆動信号を変化させることがで
きる手段とを設けることにより、強誘電性高分子液晶の
電気物性の温度特性を改善したものであり、屋内、屋外
を問わず使用温度の大きく変化する環境で使用可能であ
る。

第１図は本発明の表示装置の一例を示す説明図である。

同第１図において、本発明に用いられる高分子液晶素子
Ａは、表面にストライブ状電極２．２ａおよび配向膜３
，３ａを形成したガラス板又はプラスチック板などから
なる一対の基板１、ｌａをスペーサ４で所定の間隔に保
持し、その基板間に強誘電性相を示す高分子液晶組成物
からなる表示層４を設けた構造を有しており、基板の外
側にはそれぞれ偏光板８が設けられいる。高分子液晶か
単独でフィルム成形可能な場合には、スペーサー４は必
ずしも必要ではなく、適当な接着剤を用いて周辺部を接
着するだけでよい。

一方の基板１の上には複数のストライプ状電極２からな
る電極群（例えば、マトリクス電極構造のうちのセグメ
ント側電極群）か、例えば帯状パターンなどの所定パタ
ーンで形成されている。また、他方の基板１ａの上には
前述の透明電極２と交差させた複数の透明電極２ａから
なる電極群（例えば、マトリクス電極構造のうちのコモ
ン側電極群）が形成されている。この一方の基板ｌの表
面に、温度検出部６を設け、該温度検出部６により基板
表面温度の変化を検出して発られた温度変化検出信号９
は駆動信号発生部７に導入され、該駆動信号発生部７か
ら基板表面温度の変化に応じた駆動信号ＩＯ１例えば第
２図のＶ（Ｔ）　、第３図の１／Ｆ（Ｔ）を発して、そ
れぞれセグメント側駆動部１１、コモン側駆動部１２を
通してストライブ状電極２．２ａの電圧または駆動周波
数などを変化させ、温度によって異なる。安定な駆動条
件の差を補償するものである。

液晶表示装置の表示層の温度を変化させる要因としては
、装置を使用している環境（屋内、屋外）温度の変化、
および長時間使用に伴うバックライト光源による基板の
昇温などが挙げられる。

本発明においては、表示層の温度を検出する手段を有す
るが、上記のような使用環境の変化に伴なう表示層の温
度変化を検出（モニター）する方法としては、例えば温
度検出手段により基板表面の温度を知ることで間接的に
表示層の温度を知る方法が挙げられる。

さらに、本発明では、上記温度検出手段によって検出さ
れた温度に応じて駆動信号を変化させる手段を有するこ
とを特徴とするが、駆動信号のうち、温度に応じて変化
させるパラメーターとしては、例えば電圧、駆動周波数
（ｌパルスの幅）などが挙げられる。

上記の駆動パラメーターの変調方法としては、例えば、
実施例に示す第２図における様に、温度変化に応じたス
テップ状のものを挙げることができるか、必ずしもこの
方法に限定されるものではない。

本発明において、表示層を形成する強誘電性を示す高分
子液晶組成物は、単独で強誘電性を示す高分子液晶を用
いても良いし、強誘電性高分子液晶と低分子液晶の混合
物を用いても良い。

強誘電性高分子液晶としては、カイラルスメクチック相
を有していることが好ましい、さらに好ましくはＳａｃ
”相、　ＳｍＨ”相、　Ｓｍｌ”相、　ＳｍＪ”相、　
ＳｍＧ”相を有しているものである。　また１強誘電性
高分子液晶としては、主鎖型、側鎖型、主鎖−側鎖型の
構造を有しいるものが用いられ、主鎖型強誘電性高分子
液晶としては、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリ
アゾメチン系、ポリチオエステル系、ポリチオエーテル
系、ポリシロキサン系。

ポリアミド系、ポリイミド系等を用いることができる。

側鎖型強誘電性高分子液晶としては、ポリメタクリル系
、ポリアクリル系、ポリクロロアクリル系、ポリエーテ
ル系等を用いることができる。　前記、主鎖型、側鎖型
、主鎖−側ｔａ型型鋳誘電性高分子液晶単独で用いても
よく、またはそれらの同種あるいは異種の型の高分子液
晶化合物の２！！以上を混合しても、もしくは共重合し
たものを用いてもよい。

次に、本発明において用いることができる強誘電性高分
子液晶の具体例を下記に示すが、これらに限定されるも
のではない。

ｍ≧５．ｎ＝４〜１８ ｍ≧５ ＋ＣＨ２−ＣＨ＋ ＋ＣＨ２−Ｃ１１）＝− り １〜２．に＝１〜２゜ ｊ＝０またはｌ。

ｎ＝４〜１８゜ ｍ≧５ Ｒ＝　　１〜２．　　ｋ＝　　１〜２．　　ｎ＝４〜１
８゜ｊ＝０または１．ｍ≧５ 一％−ＣＨ□−ＣＨ）−− 雷 １〜２．に＝１〜２゜ ｊ＝０またはｌ。

ｎ＝４〜１８゜ ｍ≧５ 一＋−ＣＩ□−ＣＨ＄ ｙ＝０．１ 〜１０口 ｍ　＝　４〜１２゜ ｎ≧３ また、 ブレンドによって強誘電性を発現することが可能な光学
活性高分子液晶も用いることかで１＝　１〜２．に＝　
１〜２．ｎ＝４〜１８゜ｊ＝ｏまたはｌ、ｍ≧５ きる。

その具体例を下記に示す。

（履２＝２〜１５゜ ｘ＋ｙ＝ｌ） ＣＩ！。

Ｒ３＝　−ｃＨ，ｃＨ−＋　Ｃ１（２→−Ｒ４＝−＋　
ＣＨ２→− （ｘ＋ｙ＝　１　、　　膳２＝２〜１５）（ｘ＋ｙ＝１
．勧＝２〜１５） （Ｘ＋ｙ＝ｌ、　１１２＝２〜１５） （■ｉ＝１〜５） （ｓ、＝１〜３．ｊ！＝１〜２０） （會、＝０〜５） （ｘ＋ｙ＝１） （ｌ５＝０〜５） （ｍ、＝ｏ〜５） （ｘ＋ｙ＝１） （■、＝０〜５） 本発明においは、表示層には前記強誘電性高分子液晶と
低分子液晶を含有する高分子液晶組成物を用いることか
できるか、低分子液晶としては、強誘電性高分子液晶と
相溶性がよく、好ましくは強誘電性液晶が用いられるが
、また強誘電性高分子液晶の特性を損わない範囲であれ
ば強誘電性液晶でなくてもよい。強誘電性高分子液晶と
低分子液晶の混合物中の低分子液晶の含有量は１〜９９
重量％、好ましくは５〜５０重量％が望ましい。

［作用］ 一般に、強誘電性高分子液晶の電界印加による分極反転
の速度は温度の減少に伴ない系の粘度が増大するために
遅くなる。本発明の表示装置では、この応答速度の変化
を駆動電圧あるいは駆動周波数またはその両方の駆動信
号を表示層の温度検出手段によって検出された温度に応
じて変えることで、一定の範囲内におさえることができ
る。

［実施例］ 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ 下記の構造式（２１）で表わされる高分子液晶に、構造
式（２１） ％式％ チッソ社製の強誘電性液晶Ｃ３−１０１４を５重量％添
加した高分子液晶組成物の系において、Ｓａｃ”を示す
温度範囲は１０℃〜７５℃であった。この高分子液晶組
成物を、１．５Ｈのビーズ状スペーサーでギャップ制御
されたストライプ状電極の上に配向膜としてポリイミド
をラビング処理した２枚のガラス基板間にはさみ、９０
°Ｃにて圧着し、その後、室温まで徐冷することで一軸
配向セルを得た。

次に、第１図に示されるように、基板表面に熱電対をセ
ットして、室内温度を２ｏ″Ｃから５０℃に変化させた
。このとき、熱電対によって検知された基板表面温度に
応じて、第２図に示すようにステップ状に駆動電圧を変
化させたところ、安定した駆動が得られ、表示コントラ
ストに温度の形容はなかった。

実施例２ 実施例１で用いたのと同じ液晶表示装置を用いて、基板
温度を２０°Ｃから５０℃に変化させた。

ここで、駆動信号として、第３図に示すように、周波数
を温度の関数として変化させたところ、実施例１と同様
の表示にむらのない良好な表示か得られた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、使用環境の温度
が変化して、表示装置の表示層の温度が変化しても安定
した駆動を行うことができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示装置の一例を示す説明図、第２図
は基板表面の温度に応じて駆動信号としてステップ状に
駆動電圧を変化させた状態を示すグラフおよび第３図は
基板表面の温度に応じて駆動信号としてステップ状に周
波数を変化させた状態を示すグラフである。 １、ｌａ−・・基板 ２．２ａ−・・ストライプ状電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強誘電性を示す高分子液晶組成物からなる表示層を有す
   る表示装置において、表示層の温度を検出する手段と検
   出した温度に応じて駆動信号を変化させることができる
   手段とを有することを特徴とする表示装置。