JPH0222116B2

JPH0222116B2 -

Info

Publication number: JPH0222116B2
Application number: JP15995680A
Authority: JP
Inventors: Katsumori Takei; Sadao Kanbe; Yoshitake Shionozaki
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1990-05-17
Also published as: JPS5783577A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は液晶組成物に係わり、詳しくは、液晶
の誘電分散により、△εの符号がcを境にして逆
転する現象を利用し、cより低周波数成分をもつ
信号とcより高周波数成分をもつ信号の両方を液
晶セルに印加する２周波駆動法の電気光学的装置
に用いられる液晶組成物に関する。〔従来の技術〕液晶を用いた表示素子は、低電圧駆動、低消費
電力、小型、薄型化可能、等のメリツトを生かし
て、現在では、時計、電卓のデジタル表示におい
ては主流を占め、更に、オーデイオ、自動車、家
電製品、各種計測器へと普及しつつある。また一
方では、コンピユーター端末、POS端末、TV等
への応用が、表示素子の大型化、表示情報量の拡
大化に応えて、進められている。現在実用化されている電圧平均化法では、走査
線数がたかだか16本程度に限られ、それ以上で
は、点灯・非点灯画素のコントラストが十分にと
れず、また視覚も狭いため、実用化に到つていな
い。今後、時分割特性の優れた液晶材料の開発が
期待されるが、駆動方法の工夫により、この欠点
を改良したものに２周波駆動法表示素子がある。
この駆動法に用いられる液晶材料の誘電異方性△
εの周波数特性を第１図に示す。交差周波数cよ
り低い周波数では△ε＞０であり、cより高い周
波数では△ε＜０である。このような特性をもつ
液晶材料を、TNセルに封入し、図中_Lの周波数
の信号を印加すると、分子長軸が電界方向と平行
に、また図中_Hの周波数の信号を印加すると分子
長軸が電界方向と垂直になるように配向する。こ
のTNセルの両面に偏光方向が直交するように２
枚の偏光板をとりつけ、_Lを印加すると光は遮断
され、_Hを印加すると光は透過する。以上が２周波駆動方表示の基本原理である。さて、このような二周波駆動法でマトリクス表
示を行うと、電圧平均化法に依るTN型表示に比
べ桁数を多くとれるわけであるが、この場合にも
限界値がある。一つは駆動回路側からの制約であ
り、回路のIC化に伴う印加電圧とその周破数の
上限。また一つは、液晶材料の特性に帰因するも
ので、cや△εの温度依存性、｜△ε_L｜，｜△ε_H｜
の限界である。この両者からのアプローチで桁数
をより増やすことは可能である。また二周波駆動法は、桁数は増やせるが、駆動
電圧、周波数が高い為、消費電力がかさむという
欠点がある。この欠点を改良するためには、

【式】で示される如く、

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記のような問題点を解決す
るとともに特性の優れた二周波駆動法用液晶組成
物を提供することであり、詳しくは、２周波駆動
した場合に、室温で桁数を多くとることができ、
駆動電圧を下げ、マージンが広く、また応答性の
良い液晶組成物を提供することである。〔問題点を解決するための手段〕本発明の二周波駆動法用液晶組成物は、少なくとも一般式が（但しR₁は炭素数５，７、R₂は炭素数５，８
の直鎖アルキル基のいずれかを示す。）で表わされる化合物を9.5wt％〜16.0wt％と、一般式が（但しR₃は炭素数が３，４、R₄は炭素数が１，
２のアルキル又は直鎖アルキル基のいずれかを示
す。）で表わされる化合物を28.0wt％〜33.0wt％と、一般式が（但し、R₅は炭素数５，６、R₆は炭素数４，
５の直鎖アルキル基のいずれかを示す。）で表わされる化合物を7.0wt％〜22.5wt％と、一般式が（但し、R₇は炭素数３，５，７の直鎖アルキ
ル基のいずれかを示し、Ｚは、直鎖のアルキル基
又はアルコシ基であり炭素数３〜７のいずれかを
示す。）で表わされる化合物を17.0wt％〜24.0wt％と、一般式が（但し、R₈は炭素数６，７の直鎖アルキル基
のいずれかを示し、ＸはCl又はCNを示す。）で表わされる化合物を6.0wt％〜7.0wt％と、化学式がで表わされる化合物又は、一般式が（但しR₉は炭素数が３，７、R₁₀は炭素数が
５，６の直鎖アルキル基のいずれかを示す。）で表わされる化合物、又は化学式がで表わされる化合物、又は化学式がで表わされる化合物の少なくとも一種を含むこと
を特徴とする。本発明の主成分を数値限定した意味は、 (1)式の化合物すなわちが9.5wt％未満では、交差周波数が下らず、
16.0wt％をこえると温度特性を悪くする。 (2)式の化合物すなわちが28.0wt％未満では、粘度を下げることが出来な
くて、低温側の温度特性を改善することが出来
ず、33.0wt％をこえると交差周波数を上げる。 (3)式の化合物すなわちが7.0wt％未満では、相溶性の改善や交差周波数
を下げることが出来ず、22.5wt％をこえると、低
温側の温度特性を悪くする。 (4)式の化合物すなわちが17.0wt％未満では高温側の温度特性が改善でき
ず、24.0wt％をこえると、交差周波数を上げる。 (5)式の化合物すなわちが6.0wt％未満でも、7.0wt％をこえても微妙な交
差周波数の調整ができない。また、(6)、(7)、(8)、(9)の化合物は、誘電異方性
の値を調整できるとともに、相溶性がよいので共
融現象を利用して粘度を下げる働きをもたせる。〔実施例〕以下、本発明によつて提供される液晶組成物を
二周波駆動法用液晶として用いる場合、その特性
の優れている点を実施例を掲げて説明する。実施例１表１に示す組成の液晶組成物を調合し、その駆
動特性を測定した。この組成物の基本特性を表２
に示す。用いた液晶セルは、一般のTNセルのネ
サ膜上に金属（Au−Cr）電極を形成し、抵抗を
下げ、周波数特性を改善したものである。また第
２図に印加信号の形状を示す。

【表】

【表】この液晶材料を前記の如く駆動方法で、duty
比を１／56で駆動したところ、コントラスト、マ
ージン共に実用上問題のない結果を得た。下記表
３に、各測定温度駆動電圧（タイミング電圧）に
おける応答時間を示す。（ただし、セル厚は8μm
のものを使用）

【表】実施例２表４に示す液晶組成物を調合し、実施例１と同
様に駆動特性を測定した。この液晶の基本特性を
表５に示す。

【表】

【表】この液晶材料を実施例１と同様な駆動方法で、
duty比を１／64で駆動したところ、コントラス
ト、マージン共実用上問題のない結果を得た。下
記表６に、各測定温度、駆動電圧（タイミング電
圧）における応答時間を示す。（セル厚は8μm）

【表】ただし表４において、BDH Ｄ−35はRedの２
色性染料であり、その構成は下記のとおりであ
る。実施例３実施例１，２を基にして表７に示す組成の液晶
組成物を調合し、低周波信号（1KHz）と高周波
信号（100KHz）の印加による二周波ステイツク
駆動を行つた。この液晶の基本特性を第３図に示
す。また液晶セルは、ギヤツプ剤を用いてセル厚
を5μm均一に保つたものを用い、印加信号の形状
と、液晶セルの光学的特性を対応させ第４図に示
す。低周波電圧30V、高周波電圧30Vの二周波スタ
テイツク駆動したところ、立ち上がり、立ち下が
りの平均時間は1msec以下と非常に応答の速い結
果を得た。駆動可能な温度範囲は、条件として駆
動周波数（_L＝1KHz，_H＝100KHz）で△ε_L，｜△
ε_H｜が、0.5以上の値を持つ温度であればよく、
maxが50℃、minは他に応答が1msec以内という
条件を加えれば25℃以上である。

【表】

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、誘電異方性の異なる種々の材料を数種組合わせ
ることにより、二周波駆動法用液晶組成物とし
て、 (1) 交差周波数が１〜2KHzの範囲となり従来の
3KHzのものに比べ約半分の非常に低周波領域
に下げることが可能となり、したがつて駆動回
路も高周波を発生させなくてよいので簡単とす
ることができ、さらに周波数が低いので、パネ
ルにした場合などでも発熱等による負荷がかか
ることが少なくなり、したがつて、液晶化合物に負荷をかけること
を極力小さくすることができるので、長寿命の
表示パネルを供給することができる。また、低周波となるため、消費電力も極めて
少なくて済む。さらに、１／64デユーテイ駆動が室温で可能
となり、マトリツクスキヤラクターデイスプレ
イなどの表示が容易となる。 (2) 従来、二周波駆動法用液晶組成物は、温度シ
フトが非常に大きく、一般には一定の温度を保
持させるような、例えば光書込用デバイス
（LCS）のようなものにしか実用的でないとさ
れていたが、実施例に示すように、温度変化10
℃に対して（t_ON＋t_OFF）×1/2の値を1/2位に止
めることができ、若干の温度変化があるような
室温でも実用的な応答スピードで充分使用でき
ることが判然とした。さらに、本組成物に例えば、光学活性物質を加
えることにより、スタテイツク駆動の場合、応答
速度を1msec以下とすることができ、また、二色染料を加えて、ゲストホスト表示と
してもよく、高速応答を必要とする光制御部など
への拡大がはかられるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一般の液晶の誘電分散特性を示した
図である。第２図は、実施例１，２の駆動に用い
た印加信号を表わした図である。第３図は実施例
３の液晶組成物の誘電異方性の周波数特性を表わ
した図である。第４図は実施例３の駆動波形とそ
れに対応したコントラストカーブを示した図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも、一般式が（但しR₁は炭素数５，７、R₂は炭素数５，８
の直鎖アルキル基のいずれかを示す。）で表わされる化合物を9.5wt％〜16.0wt％と、一般式が（但しR₃は炭素数が３，４、R₄は炭素数が１，
２のアルキル又は直鎖アルキル基のいずれかを示
す。）で表わされる化合物を28.0wt％〜33.0wt％と、一般式が（但し、R₅は炭素数５，６、R₆は炭素数４，
５の直鎖アルキル基のいずれかを示す。）で表わされる化合物を7.0wt％〜22.5wt％と、一般式が（但し、R₇は炭素数３，５，７の直鎖アルキ
ル基のいずれかを示し、Ｚは、直鎖のアルキル基
又はアルコシ基であり炭素数３〜７のいずれかを
示す。）で表わされる化合物を17.0wt％〜24.0wt％と、一般式が（但し、R₈は炭素数６，７の直鎖アルキル基
のいずれかを示し、ＸはCl又はCNを示す。）で表わされる化合物を6.0wt％〜7.0wt％と、化学式がで表わされる化合物又は、一般式が（但しR₉は炭素数が３，７、R₁₀は炭素数が
５，６の直鎖アルキル基のいずれかを示す。）で表わされる化合物、又は化学式がで表わされる化合物、又は化学式がで表わされる化合物の少なくとも一種を含むこと
を特徴とする二周波駆動法用液晶組成物。