JPH0337594B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0337594B2 JPH0337594B2 JP61060915A JP6091586A JPH0337594B2 JP H0337594 B2 JPH0337594 B2 JP H0337594B2 JP 61060915 A JP61060915 A JP 61060915A JP 6091586 A JP6091586 A JP 6091586A JP H0337594 B2 JPH0337594 B2 JP H0337594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- formula
- alkyl group
- carbon
- group
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
〔概要〕
液晶表示素子用の、特に大容量表示が可能なネ
マテイツク−コレステリツク相転移型液晶組成物
が開示される。本発明によれば、液晶の電圧印加
時の光学的双安定状態をエタン系及びビシクロヘ
キサン系のネマテイツク液晶化合物及びエステル
系のカイラルネマテイツク液晶化合物を主成分と
する液晶組成物の使用により安定にし、かつ温度
による双安定状態維持電圧（駆動電圧：Vd）の
変動を非常に小さくすることによつて、広い温度
範囲で安定に駆動できる液晶組成物が提供され
る。 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子用液晶組成物に係り、特
にネマテイツク−コレステリツク相転移型液晶組
成物に関する。 液晶表示素子（LCD）は、薄型、軽量、受光
型であるため、電卓、腕時計をはじめ、最近で
は、テレビ、ハンドヘルドコンピユータなどにも
用いられ、オフイスにおけるワークステーシヨン
構想の進展とともに益々大容量表示可能なLCD
が求められている。 また一方では、LCDの応用分野の拡大に伴な
つて、より低コストのLCDが強く求められてい
る。 このように、LCDには、従来の特徴である薄
型、軽量、受光型に加えて、新たに大容量表示か
つ低コスト、さらには、従来の表示素子では非常
に高価となつてしまうメーター角以上の大面積表
示が安価に実施できる可能性がある。 〔従来の技術〕 従来の液晶表示素子（LCD）は、ツイステツ
ドネマテイツク（TN）方式が主流である。この
方式による液晶表示素子は、例えば第７図にパネ
ルの構成図で示されるように、液晶１、１組の透
明電極（ITO）４及び５付きのガラス基板２及び
３、偏光板９及び１０、配向膜６及び７、１枚の
反射板１１、そしてこれらを保持するスペーサ８
からなり、電界の印加によつて表示が行なわれる
ように構成されている。すなわち、電界無印加時
には、配向膜の配向力によつて液晶は上方の基板
から下方の基板に向つて90゜連続的にねじれてお
り、偏光方向のそろつた入射光は液晶のねじれに
沿つてその偏光方向を90度回転するため、上方の
偏光板と直交した下方の偏光板を通過し、反射板
で反射されるため明状態となる。電界印加時に
は、液晶分子が全て電界方向にそろうため、入射
光は液晶によつて偏光方向が変えられないため、
下方の偏光板を通過できず、暗状態となる。しか
し、このTN型液晶表示素子は、液晶の立ち上り
特性が急峻でないために、大容量のドツトマトリ
クス表示を行なおうとすると、表示しない点（非
表示点）まで半表示の状態、すなわち、クロスト
ークを生じてしまい、大容量表示をすることがで
きない。さらに、このタイプの液晶表示素子で
は、大容量の表示を行なおうとすると視認角度が
大幅に制限されてしまい、コントラストが極端に
低下してしまう。このような欠点を補うべく多重
マトリクス化などの努力が払われているというも
のの、このTN型表示素子は、走査線の増加とと
もに視認角度の範囲が狭まるという大型固定デイ
スプレイに致命的な欠点を克服することができな
い。 このような状況の下において、先ず、線順次走
査におけるクロストークという液晶にとつて避け
られない現象を打破しかつ大容量表示を可能とす
るために、走査線本数500本程度の大容量表示が
可能である蓄積型液晶表示素子が開発された。そ
の後いく度かの改良がなされた結果、今本発明で
問題としているところの相転移型液晶表示素子が
開発された（例えば特願昭59−00966号明細書参
照）。このLCDは、偏光板が不要であることを除
きTN型のLCDと同様の構成を有しているという
ものの、駆動方式、すなわち、光の制御方法が
TN型のそれと相違する。このLCDは、第１図に
示される印加電圧−光透過率曲線のヒステリシス
ループを利用し、このループの中央を駆動電圧
Vdとし、この電圧Vdの印加により２つの光学的
状態、すなわち、フオーカルコニツク状態（Ｆ：
白濁状態）及びホメオトロピツク状態（H′；透
明）をとらせ、情報の書き込み後に一定の電圧
Vdを保持電圧として加えることによりその情報
を表示するものである。この新駆動方法による
LCDは、大容量表示が可能でかつキーボード対
応も可能であり、極めて有用である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のネマテイツク−コレステリツク相転移型
液晶材料では、第１図に示すヒステリシスループ
の大きさ（Δ）が十分でなかつたり、環境温度の
変化によつてループの大きさ、駆動電圧Vdが変
化するため、安定な動作が困難である。ヒステリ
シスループの大きさやVdが変動する原因はいく
つか考えられるが、最も大きな要因は、ネマテイ
ツク−コレステリツク相転移型液晶に特有なら旋
構造のら旋ピツチが温度によつて変化するためで
ある。従来の液晶材料では、ら旋ピツチの温度依
存性が非常に大きいため、温度によるピツチの変
動をおさえることは困難である。 また、従来の液晶材料では、十分な大きさのヒ
ステリシスループが得られる温度範囲が狭く、特
に高温側でループが小さくなつてしまうため、バ
ツクライトを用いる投写型など液晶の温度上昇が
避けられない用途には用いることができないとい
う欠点がある。これらの欠点が、本発明が解決し
ようとする問題点である。 〔問題点を解決するための手段〕 上記した問題点は、本発明によれば、組成物全
体として誘電率異方性が正を示すネマテイツク−
コレステリツク相転移型液晶組成物であつて、次
式により表わされるエタン系ネマテイツク液晶化
合物： （上式において、 R1は、炭素数２〜５の直鎖アルキル基であり、
R2は、炭素数２〜５の直鎖アルキル基、アルコ
キシ基又はフツ素であり、Ｘは、不存在であるか
もしくは存在する場合に
マテイツク−コレステリツク相転移型液晶組成物
が開示される。本発明によれば、液晶の電圧印加
時の光学的双安定状態をエタン系及びビシクロヘ
キサン系のネマテイツク液晶化合物及びエステル
系のカイラルネマテイツク液晶化合物を主成分と
する液晶組成物の使用により安定にし、かつ温度
による双安定状態維持電圧（駆動電圧：Vd）の
変動を非常に小さくすることによつて、広い温度
範囲で安定に駆動できる液晶組成物が提供され
る。 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子用液晶組成物に係り、特
にネマテイツク−コレステリツク相転移型液晶組
成物に関する。 液晶表示素子（LCD）は、薄型、軽量、受光
型であるため、電卓、腕時計をはじめ、最近で
は、テレビ、ハンドヘルドコンピユータなどにも
用いられ、オフイスにおけるワークステーシヨン
構想の進展とともに益々大容量表示可能なLCD
が求められている。 また一方では、LCDの応用分野の拡大に伴な
つて、より低コストのLCDが強く求められてい
る。 このように、LCDには、従来の特徴である薄
型、軽量、受光型に加えて、新たに大容量表示か
つ低コスト、さらには、従来の表示素子では非常
に高価となつてしまうメーター角以上の大面積表
示が安価に実施できる可能性がある。 〔従来の技術〕 従来の液晶表示素子（LCD）は、ツイステツ
ドネマテイツク（TN）方式が主流である。この
方式による液晶表示素子は、例えば第７図にパネ
ルの構成図で示されるように、液晶１、１組の透
明電極（ITO）４及び５付きのガラス基板２及び
３、偏光板９及び１０、配向膜６及び７、１枚の
反射板１１、そしてこれらを保持するスペーサ８
からなり、電界の印加によつて表示が行なわれる
ように構成されている。すなわち、電界無印加時
には、配向膜の配向力によつて液晶は上方の基板
から下方の基板に向つて90゜連続的にねじれてお
り、偏光方向のそろつた入射光は液晶のねじれに
沿つてその偏光方向を90度回転するため、上方の
偏光板と直交した下方の偏光板を通過し、反射板
で反射されるため明状態となる。電界印加時に
は、液晶分子が全て電界方向にそろうため、入射
光は液晶によつて偏光方向が変えられないため、
下方の偏光板を通過できず、暗状態となる。しか
し、このTN型液晶表示素子は、液晶の立ち上り
特性が急峻でないために、大容量のドツトマトリ
クス表示を行なおうとすると、表示しない点（非
表示点）まで半表示の状態、すなわち、クロスト
ークを生じてしまい、大容量表示をすることがで
きない。さらに、このタイプの液晶表示素子で
は、大容量の表示を行なおうとすると視認角度が
大幅に制限されてしまい、コントラストが極端に
低下してしまう。このような欠点を補うべく多重
マトリクス化などの努力が払われているというも
のの、このTN型表示素子は、走査線の増加とと
もに視認角度の範囲が狭まるという大型固定デイ
スプレイに致命的な欠点を克服することができな
い。 このような状況の下において、先ず、線順次走
査におけるクロストークという液晶にとつて避け
られない現象を打破しかつ大容量表示を可能とす
るために、走査線本数500本程度の大容量表示が
可能である蓄積型液晶表示素子が開発された。そ
の後いく度かの改良がなされた結果、今本発明で
問題としているところの相転移型液晶表示素子が
開発された（例えば特願昭59−00966号明細書参
照）。このLCDは、偏光板が不要であることを除
きTN型のLCDと同様の構成を有しているという
ものの、駆動方式、すなわち、光の制御方法が
TN型のそれと相違する。このLCDは、第１図に
示される印加電圧−光透過率曲線のヒステリシス
ループを利用し、このループの中央を駆動電圧
Vdとし、この電圧Vdの印加により２つの光学的
状態、すなわち、フオーカルコニツク状態（Ｆ：
白濁状態）及びホメオトロピツク状態（H′；透
明）をとらせ、情報の書き込み後に一定の電圧
Vdを保持電圧として加えることによりその情報
を表示するものである。この新駆動方法による
LCDは、大容量表示が可能でかつキーボード対
応も可能であり、極めて有用である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のネマテイツク−コレステリツク相転移型
液晶材料では、第１図に示すヒステリシスループ
の大きさ（Δ）が十分でなかつたり、環境温度の
変化によつてループの大きさ、駆動電圧Vdが変
化するため、安定な動作が困難である。ヒステリ
シスループの大きさやVdが変動する原因はいく
つか考えられるが、最も大きな要因は、ネマテイ
ツク−コレステリツク相転移型液晶に特有なら旋
構造のら旋ピツチが温度によつて変化するためで
ある。従来の液晶材料では、ら旋ピツチの温度依
存性が非常に大きいため、温度によるピツチの変
動をおさえることは困難である。 また、従来の液晶材料では、十分な大きさのヒ
ステリシスループが得られる温度範囲が狭く、特
に高温側でループが小さくなつてしまうため、バ
ツクライトを用いる投写型など液晶の温度上昇が
避けられない用途には用いることができないとい
う欠点がある。これらの欠点が、本発明が解決し
ようとする問題点である。 〔問題点を解決するための手段〕 上記した問題点は、本発明によれば、組成物全
体として誘電率異方性が正を示すネマテイツク−
コレステリツク相転移型液晶組成物であつて、次
式により表わされるエタン系ネマテイツク液晶化
合物： （上式において、 R1は、炭素数２〜５の直鎖アルキル基であり、
R2は、炭素数２〜５の直鎖アルキル基、アルコ
キシ基又はフツ素であり、Ｘは、不存在であるか
もしくは存在する場合に
【式】又は
【式】であり、そしてＹは、
【式】
【式】又は
２枚のITO（酸化インジウムIn2O3）膜付ガラス
基板を洗剤で洗浄し、さらにイソプロピルアルコ
ール、アセトン及び純水で順次洗浄した。これら
の基板に酸素プラズマを照射して表面改質を行な
つた後、直径9μmのグラスフアイバーを粉砕した
粒子をスペーサとして液晶パネルを製作した。こ
の液晶パネルは、第２図に構成図で示される通
り、ガラス基板２及び３、透明導電膜（ITO）４
及び５、配向膜６及び７、そしてスペーサ８から
なつていた。 得られた液晶パネルに、液晶化合物の種類及び
混合量を異にする下記の４種類の液晶組成物：
Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤ（対照；従来のジフエニル系、
シクロヘキサン系を中心とする組成）を封入し
た。
基板を洗剤で洗浄し、さらにイソプロピルアルコ
ール、アセトン及び純水で順次洗浄した。これら
の基板に酸素プラズマを照射して表面改質を行な
つた後、直径9μmのグラスフアイバーを粉砕した
粒子をスペーサとして液晶パネルを製作した。こ
の液晶パネルは、第２図に構成図で示される通
り、ガラス基板２及び３、透明導電膜（ITO）４
及び５、配向膜６及び７、そしてスペーサ８から
なつていた。 得られた液晶パネルに、液晶化合物の種類及び
混合量を異にする下記の４種類の液晶組成物：
Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤ（対照；従来のジフエニル系、
シクロヘキサン系を中心とする組成）を封入し
た。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
本発明によれば、ネマテイツク−コレステリツ
ク相転移型液晶を用いた双安定状態が、安定で大
きくとれ、かつ温度による双安定状態および駆動
電圧の変動が極めて小さいため、実用上優れた高
信頼度の安価な大容量液晶表示素子が得られる。
ク相転移型液晶を用いた双安定状態が、安定で大
きくとれ、かつ温度による双安定状態および駆動
電圧の変動が極めて小さいため、実用上優れた高
信頼度の安価な大容量液晶表示素子が得られる。
第１図は、本発明によるネマテイツク−コレス
テリツク相転移型液晶組成物の駆動原理図、第２
図は、本発明によるネマテイツク−コレステリツ
ク相転移型液晶組成物を用いたパネルの構成図、
第３Ａ図及び第３Ｂ図は、それぞれ、液晶組成物
Ａを含む液晶パネルのΔ及びVdの温度依存性を
示すグラフ、第４Ａ図及び第４Ｂ図は、それぞ
れ、液晶組成物Ｂを含む液晶パネルのΔ及びVd
の温度依存性を示すグラフ、第５Ａ図及び第５Ｂ
図は、それぞれ、液晶組成物Ｃを含む液晶パネル
のΔ及びVdの温度依存性を示すグラフ、第６Ａ
図及び第６Ｂ図は、それぞれ、液晶組成物Ｄを含
む液晶パネルのΔ及びVdの温度依存性を示すグ
ラフ、そして第７図は、常用のツイステツドネマ
テイツク型液晶組成物を用いたパネルの構成図で
ある。図中、１は液晶、２及び３はガラス基板、
４及び５は透明導電膜、６及び７は配向膜、そし
て８はスペーサである。
テリツク相転移型液晶組成物の駆動原理図、第２
図は、本発明によるネマテイツク−コレステリツ
ク相転移型液晶組成物を用いたパネルの構成図、
第３Ａ図及び第３Ｂ図は、それぞれ、液晶組成物
Ａを含む液晶パネルのΔ及びVdの温度依存性を
示すグラフ、第４Ａ図及び第４Ｂ図は、それぞ
れ、液晶組成物Ｂを含む液晶パネルのΔ及びVd
の温度依存性を示すグラフ、第５Ａ図及び第５Ｂ
図は、それぞれ、液晶組成物Ｃを含む液晶パネル
のΔ及びVdの温度依存性を示すグラフ、第６Ａ
図及び第６Ｂ図は、それぞれ、液晶組成物Ｄを含
む液晶パネルのΔ及びVdの温度依存性を示すグ
ラフ、そして第７図は、常用のツイステツドネマ
テイツク型液晶組成物を用いたパネルの構成図で
ある。図中、１は液晶、２及び３はガラス基板、
４及び５は透明導電膜、６及び７は配向膜、そし
て８はスペーサである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成物全体として誘電率異方性が正を示すネ
マテイツク−コレステリツク相転移型液晶組成物
であつて、 次式により表わされるエタン系ネマテイツク液
晶化合物： （上式において、 R1は、炭素数２〜５の直鎖アルキル基であり、
R2は、炭素数２〜５の直鎖アルキル基、アルコ
キシ基又はフツ素であり、 Ｘは、不存在であるかもしくは存在する場合に
は【式】又は【式】であ り、そしてＹは、【式】【式】 【式】又は 【式】である）；及び 次式により表わされるビシクロヘキサン系ネマテ
イツク液晶化合物： （式中のR3は炭素数２〜７の直鎖アルキル基
である）に対して、次式により表わされるエステ
ル系カイラルネマテイツク液晶化合物： （上式において、 R4は、不斎炭素を有するエステル基、不斎炭素
を有するアルキル基又は不斎炭素を有するアルコ
キシ基であり、そして R5は不斎炭素を有するエステル基、不斎炭素
を有するアルキル基、不斎炭素を有するアルコキ
シ基又はシアノ基である）が、得られる液晶組成
物が0.7〜1.2μmのら旋ピツチを示すに十分な量で
添加されてなることを特徴とする相転移型液晶組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61060915A JPS62223292A (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | 相転移型液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61060915A JPS62223292A (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | 相転移型液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223292A JPS62223292A (ja) | 1987-10-01 |
| JPH0337594B2 true JPH0337594B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=13156152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61060915A Granted JPS62223292A (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | 相転移型液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62223292A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0311039A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-18 | Adeka Argus Chem Co Ltd | 新規な芳香族カルボン酸エステル化合物 |
| JP3834857B2 (ja) * | 1996-02-09 | 2006-10-18 | チッソ株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6160782A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-28 | Fujitsu Ltd | 蓄積型液晶組成物 |
-
1986
- 1986-03-20 JP JP61060915A patent/JPS62223292A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62223292A (ja) | 1987-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |