JPH07501899A - アクティブマトリクス液晶表示装置およびそのための液晶構造 - 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】 アクティブマトリクス液晶表示装置およびそのための液晶構造発明の技術分野 この発明は、アクティブマトリクス液晶表示装置およびそのための液晶構造に関 する。

発明の背景 液晶表示装置（ＬＣＤ）は、よく知られていて、その中で、電気光学的に活性な 素子は液晶材料を含む。

ＬＣＤは、簡単な像や英数字、たとえば、計算器や時計において見いだされる周 知の７セグメントの数字の８を用いた数字、を表すために用いられるとき、この 液晶表示装置において各画素を直接にアドレスすることができる。すなわち、各 画素は、それ自体の電極リード線を備える。しかし、液晶表示装置がグラフィッ クスまたはビデオ画像などの複雑な像を描かねばならないとき、多数の画素が必 要になり、各画素を直接にアドレスすることは実用的でない。Ｍ行とＮ列に配列 された画素を備えた液晶表示装置は、ＭｘＮの画素を備え、直接のアドレスのた めには、ＭｘＮ組の個々のリード線を必要とする。画素の密度または液晶表示装 置の寸法が大きくなるにつれ、この数は、急速に取り扱いができな（なるように なる。

多重化は、はるかに少ない数の電極リード線を用いて各画素をアドレスする方法 を提供する。その最も基本的な形では、多重化は、Ｍ行の電極とＮ列の電極の組 み合わせを用いる。たとえば５行目の電極と８列目の電極に適当な信号を与える ことにより、５行目と８列目にある画素のスイッチを入れたり切ったりできる。

このように、電極リード線の数は、ＭＸＮから〜ｉ＋Ｎに減らせる。しかし、こ の形の多重化では、隣接する画素は互いに独立てはない。５行目と８列目にある 画素をスイッチするのに充分な電圧が加えられるとき、隣接する画素（たとえば ４行目と８列目にある画素）も、大きな電圧を受け、少なくとも部分的に、不注 意にスイッチされ、隣合う画素の間にクロストークを引き起こす。

アクティブマトリクスＬＣＤは、多重化されたＬＣＤの１つの型であり、アクテ ィブマトリクスＬＣＤでは、各画素は、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）　、バリス タ、ダイオード、ＭＩＭなどのアクティブスイッチ素子により（１つの目に見え る状態から他の目に見える状態へ）駆動される。スイッチ素子は、クロストーク を除き、アクティブにアドレスされていなくても、対応する画素に初めに加えら れた電圧を維持する。このため、この画素は、他の画素がアドレスされる間に「 オン」状態にとどまる。この画素が、初めに加えられた電圧を、より長（保つほ ど、その画素は、次にアドレスされるまで「オン」状態に、より長く維持できる ので、表示装置の構造が、より多くの画素を備えることを可能にする。もしマト リクスが十分少さい寸法の十分多い数のスイッチ素子を備えるならば、高分解能 の表示装置が可能である。アクティブマトリクス表示装置は、テレビジョン、コ ンピュータおよび器具のためのスクリーンにとって重要である。

１つの型の液晶表示装置は、カプセル化された液晶構造を用いる。この構造に退 いて、液晶組成物は、カプセル化され、すなわち、ポリマなどの対人材料の中に 分散される。十分な高電界に対応する電圧がカプセル化液晶構造に加えられたと き（「電界オン」条件）、その中での液晶分子の配列は、電界によって再配列さ れ、これにより、入射光が透過される。逆に、そのような電界がない状態（「電 界」オフ条件）では、液晶分子の配列は、ランダムであり、および／または、液 晶とマトリクスとの界面により影響される。そのため、液晶構造は、入射光を散 乱および／または吸収する。液晶構造が電界オフ条件から電界オン条件に変わる ときに加えられる電界は、一般に、しきい値電圧とよばれる。

高品質の市阪のカプセル化液晶アクティブマトリクスＬＣＤは、カプセル化され た液晶構造と、その中の液晶組成物について、厳格な条件を要求する。カプセル 化された液晶構造は、製造時も、種々の環境条件下での使用の後でも、大きな電 荷保持比を持たねばならない。しきい値は、アクティブマトリクスの性能と比較 できるほどの、低い値でなければならない。最後に、液晶構造は、大きなコント ラストを与えるために、電界オフ条件で大きな散乱性能を備えねばならない。

多（のカプセル化液晶構造が、一般にＬＣＤでの使用のために、特にアクティブ マトリクス表示装置のために、提案されてきた。時計または計算器のためのしＣ Ｄに適した液晶構造は、しばしば、アクティブマトリクスＬＣＤには適してはい ない。アクティブマトリクス表示装置のためのカプセル化された液晶材料の発展 は、困難な問題であった。

カプセル化された液晶構造および／またはアクティブマトリクス表示装置のため に適していると主張する液晶組成物のいくつかの開示は以下のとおりである。

Ｃｏａｔｅｓの国際公開公報Ｗ０９］、１０９０９２号（１９９１）　、Ｃｏａ ｔｅＳらの国際公開公報Ｗ０９１１０５０２９号（１９９１Ｌ　Ｐ］ａｃｈら（ １）ＳＩＤ９０Ｄｉｇｅｓｔ、ｐｐ、９１−９４　（１９９１）　、チッソの「 ＬＩＸｏＮ情報」と題する製品パンフレット（１９９０年９月１５日）、Ｗｅｂ ｅｒらのＬｉｑ、　Ｃｒｙｓｔａｌｓ。

Ｖｏ　１．５．Ｎｏ、５．＋）ｐ、１３８１−１３８８　（１９８９）　、Ａｒ ａ　ｉらの欧州特許ＥＰ　Ｏ，３１３，０５３号（１９８９）。

１つの開示（Ｗｅｂｅｒら）の教えるところでは、液晶の小さな分極または平均 誘電定数が、高抵抗液晶組成物を得るために重要である。特に示された実施例は 、５．８以下の誘電定数を有する。しかし、われわれが見い出したところでは、 そのような液晶組成物は、不満足なコントラスト比および／または希望しないよ うな高いしきい値電圧を有する表示装置をもたらす。

他の例では、カプセル化液晶表示装置において大きな誘電定数の液晶材料が使用 された。しかし、そのような液晶材料は、シアン基を有する分子を多く含むので 、表示装置は、長期的な安定性がない。

発明の概要 予期せずにわれわれが見い出したことは、従来技術の教えとは逆に、優れた視覚 特性と優れた長期安定性を有するアクティブマトリクスのカプセル化液晶表示装 置は、比較的大きな誘電定数、極小量のシアン基、および／または、他の特定の 性質を有する液晶組成物を用いて達成された。

したがって、この発明は、（ａ）対人材料の中に液晶組成物（（ｉ）１．８ｍｅ ｑ／ｇ以下のシアン基を含み、（■）少なくとも６、好ましくは約６と約８の間 の平均誘電定数ε、、ｆを有する）を分散している対人材料を有するカプセル化 液晶構造を有する複数の画素と、（ｂ）各画素に直列に接続される非線形スイッ チ素子と、からなる液晶表示装置を提供する。

また、この発明は、対人材料の中に、（ｉ）１．８ｍｅｑ／ｇ以下のシアン基を 含み、（ｉｔ）少な（とも６、好ましくは約６と約８の間の平均誘電定数ε、７ ．を有する液晶組成物を分散している対人材料を有するカプセル化液晶構造を提 供する。

また、他の観点では、この発明は、（ａ）対人材料の中に、（ｉ）１．８ボルト 以下のしきい値電圧Ｔｌｈ、（ｉｆ）少なくとも０．１５の光学的異方性Δｎ１ および（迅）少なくとも６の平均誘電定数ε１１．を有する液晶組成物を分散し ている対人材料を有するカプセル化液晶構造を有する複数の画素と、（ｂ）各画 素に直列に接続される非線形スイッチ素子とからなる液晶表示装置を提供する。

さらに他の観点では、この発明は、対人材料の中に、（ｉ）１．８ボルト以下、 好ましくは０．　８ボルトと１．８ボルトの間のしきい値電圧Ｔｌｈ、（ｉｔ） 少なくとも０．１５、好ましくは０．１５と０，３０の間の光学的異方性Δｎ、 および（ｆｆｌ）少なくとも６、好ましくは６と８の間の平均誘電定数ε、１． を有する液晶組成物を分散している対人材料を有するカプセル化液晶構造を提供 する。

図面の簡単な説明 図１と図２は、カプセル化液晶構造を有するＬＣＤの作用を図式的に示す。

図３ａと図３ｂは、この発明のカプセル化液晶構造を有するＬＣＤを示す。

好ましい実施例の説明 カプセル化液晶構造とその作成は、次の刊行物に開示される。Ｆｅｒｇａｓ。

ｎの米国特許第４，４３５，０４７号（１９８４Ｌ同第４，６０６，６１１号（ １９８６）、同第４．６１６．９０３号（１９８６）および同第４．７０７．０ ８０号（１９８７）、Ｐｅａｒｌｍａｎらの欧州特許第ＥＰ　１５６，６１５号 （１９８５）、Ｗｕらの米国特許第４．６７１．６１８号、Ｗｅｓｔらの米国特 許第４，６７３．２５５号（１９８７）と同４，６８５，７７１号（１９８７） 　、Ｄｏａｎｅらの米国特許第４，６８８，９００号（１９８７Ｌおよび、大日 本インキの欧州特許出願第ＥＰ　Ｏ，３１３，０５３号。これらの刊行物の各々 は、この参照によりここに組み込まれる。カプセル化液晶構造において、分離し た量の液晶組成物は、対人材料またはマトリクスにカプセル化され、分散され、 埋め込まれ、さもなければ、入れられる。この分離体は、必ずしも、球形や、実 質的な球形に限られない。不規則な形状でも、相互に結合した形状でもよい。分 離体の間の相互結合の量は、前記のＥＰ　Ｏ，３１３，０５３号に記載されるよ うに、液晶が連続的な相を形成するように見える程度まで可能である。「液晶組 成物」とは、液晶の性質を有する組成物をいう。この組成物は、単独の分離した 液晶化合物でも、異なった液晶化合物の混合物でも、液晶化合物と非液晶化合物 との混合物でもよい。

好ましくは、液晶組成物は、ネマティックまたは機能的にネマティックである。

さらに好ましくは、液晶組成物は、正の誘電異方性も有する。

個々の液晶分子は、典型的には、長い形状を有し、長い分子軸に相互に平行に配 列する傾向がある。この配列は、液晶組成物を異方的にし、物理的性質、光学的 性質などの測定値を測定方向（配列の向きに平行または直交）に依存することを 意味する。さらに、配列方向は、電界、磁界などの外部の刺激により影響をうけ ることができる。これにより、液晶組成は、外部刺激がないときには、１つの方 向での物理的性質のある値をとるが、外部刺激が加えられると、異なった値に急 速に切り換えられる。この異方性と急速な再配列のために、液晶組成物は、表示 のための材料として有用である。

カプセル化液晶構造の対人材料は、好ましくは、高分子材料である。適当な対人 材料は、ポリ（ビニルアルコール）とそのコポリマ、ゼラチン、ポリウレタン、 ポリ（酸化エチレン）、ポリ（ビニルピロリドン）、セルロースポリマ、天然ガ ム、アクリルポリマ、メタアクリルポリマおよびコポリマ、エポキシ、ポリオレ フィン、ビニルポリマなどを含むが、これらに限られない。ポリ（ビニルアルコ ール）は、好ましい対人材料の１っである。

カプセル化液晶構造は、対人材料と液晶組成物との両方を含むエマルジョンから の堆積により、または、対人材料と液晶組成物との両方を含む溶液からの液体の 蒸発により、形成できる。また、他のカプセル化液晶構造の製造法では、初めに 、対人材料と液晶組成物との両方を含む混合物を上昇された温度で均一にし、次 に、対人材料に含まれる液晶部分を相分離する。さらに、別の製造法では、カプ セル化液晶構造は、対人材料がポリマ化され同時に液晶組成物をカプセル化する インーシチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）重合法によっても製造できる。液晶組成物は、 必ずしもポリマにより全体に囲まれていなくてもよく、共に連続的な複数の相を 備える系の１部であってもよい。

典型的には、カプセル化液晶構造は、充分な電界がないと（「電界オフ」状態） 、実質的に不透明であり、充分な電界があると（「電界オン」状態）、実質的に 透明である。電界は、液晶組成物の中の液晶分子の配列の変化を生じさせ、これ により、カプセル化液晶構造を大きく光を散乱（および／または）吸収する状態 から、大きく光を散乱せず実質的に透明な状態に切り換える。一般的に、好まし くは、液晶組成物は、正の誘電異方性を有し、液晶組成物の通常の屈折率は、対 人材料の屈折率に合わせられるが、異常な屈折率は、合わせられない。カプセル 化液晶構造が作動する物理的原理は、上述の文献、特にＦｅｒｇａｓｏｎの特許 、にさらに詳細に説明される。カプセル化液晶構造の、充分な電界が加えられる 部分では、不透明状態から透明状態への転移が起こるが、充分な電界が加えられ ていない隣接部分は、不透明のままである。

カプセル化液晶構造の作動原理は、図１と図２に説明される。（ここで、同じ参 照数字は、同じものをさす。）カプセル化液晶構造８は、液晶組成物１１を中に 分散した対人材料１０を有し、たとえば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる 上電極１２と下電極１３の間に位置される。電圧源１４は、電極１２．１３に結 合されるが、スイッチ１５が開放位置にあるとき（図１）、電圧は、カプセル化 液晶構造に加えられない。入射光（光線Ａ）は、後方（光線ａ°とａ”）と前方 （光線ｂ′とｂ”）に散乱される。スイッチ１５が閉じられると（図２）、電圧 は、カプセル化液晶材料８に加えられ、液晶組成物の中の分子の長袖を、加えら れた電圧の電界に配列させる。釣人材料１０の屈折率と、液晶組成物１１の屈折 率の一致のため、入射光（光線Ａ）は、散乱されず、カプセル化液晶構造８を透 過される。

２色性染料は、液晶と混合され、溶液を作る。２色性染料の分子は、一般的に液 晶の分子と配列する。このため、電界を加えると、液晶の優勢な配列が起こるだ けでなく、２色性染料の配列も起こる。２色性染月による入射光の吸収の程度が 入射光に対するその方位に依存するので、液晶と２色性染料の組み合わせに対す る外部刺激を加えると、吸収による光減衰の機構を提供する。（したがって、こ こに使用されるように、「液晶組成物」という用語は、また、文脈によっては、 その中に２色性染料を溶解する液晶組成物も意味する。）２色性染料は、カプセ ル化液晶構造において、カラー表示を形成するために用いることができる。カラ ー像を表示できる表示装置は、対応する色のカプセル化液晶構造からなる赤、青 、緑の画素を隣合って堆積することにより形成できる。

図３は、この発明によるアクティブマトリックスを示す。サンドイッチ４０は、 透明な（たとえばＩＴＯの）底面電極４２で被覆された第１支持材料４３と、多 重非線形ＴＰＴスイッチ素子の配列４４をその上に備える（典型的にはガラスの ）第２支持材料４５との間のカプセル化液晶構造４１からなる。バリスタ、ダイ オード、ＭＩＭなどの他のスイッチ素子も使用できることは、当業者にとって明 らかである。配列の構成は、図３のｒＡＪで示された部分を拡大した図３ａにさ らに詳細に示される。各画素は、（たとえばＩＴＯからなる）各電極４６で定義 される。各電極４６へ電圧の印加は、スイッチ素子４７により制御される。次に 、各スイッチ素子４７は、スキャン線４９とデータ線４８を介して多重にアドレ スされる。

液晶組成物の異方性は、多くの物理性質に現れる。その１つは、誘電定数（ε） である。誘電定数は、長い分子軸に垂直な誘電定数（ε□）と短い分子軸に平行 な誘電定数（ε１１）との２つの上値を有する。平均誘電定数（ε０．、）は、 通常は、次の公式により重み付は計算をして計算できる（上記のＷｅｂｅｒらを 参照）。

２６↓Ａ−ｃ　、。

アクティブマトリクス表示装置のためのカプセル化液晶構造に対してε、７．は （１ｋＨｚと２５℃において）少なくとも６であるべきであることを、われわれ は意外にも見いだした。ε、１、は、好ましくは約６と約１０の間であり、さら に好ましくは約６と約８の間である。いままで、従来技術は、アクティブマトリ クス表示装置のためのカプセル化液晶構造におけるこのパラメータの重要性を認 識していなかったか、あるいは、ε、７．の異なった、より好ましくない値を推 奨していた。誘電定数と誘電異方性は、たとえばＦｉｎｋｅｎｚｅｌ　Ｉｅｒら の”Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓ ｔａｌｓ：ＩＩｌ、　Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｉｅｓ″ ′と題する論文（Ｔｈｅ@Ｍｅｒｃ ｋ　Ｇｒｏｕｐ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｎｅｗｓｌｅｔｔｅｒ、　Ｎ 　ｏ、　４　（１９８９年３月））に記載された方法により測定できる。

本発明の１つの観点ては、液晶組成物は、低いシアン成分を有しなければならな い。これは、１．８ｍｅｑｕ／ｇ以下、好ましくは０．５ｍｅｑｕ／ｇを意味す る。

特に好ましくは、液晶組成物は、実質的にシアン基を有しないか、本質的にシア ン基を有しない化合物からなる。

当業界において常識であるように、液晶組成物は、一般に単独の化合物からなる のではなく、異なった液晶化合物の混合物である。好ましくは、液晶組成物は少 なくとも２．０ｍｅｑｕ／ｇ、好ましくは２．　０と１０．０ｍｅｑｕ／ｇの間 のフ・ソ素成分を有するような、フッ素化液晶化合物からなる。

塩素化液晶組成物もまた適している。

したがって、特に好ましい実施例では、液晶組成物は、実質的にシアン基を含ま ず、２．０と１０．０ｍｅｑｕ／ｇの間のフン素成分を有する。

好ましくは、液晶組成物は、大きな光学的異方性Δｎを有する。この光学的異方 性Δｎは、通常の屈折率と異常な屈折率との差である。大きな光学的異方性Δｎ は、電界オフ状態でのより大きな程度の散乱をもたらし、表示装置においてコン トラストが改善される。液晶材料の通常の屈折率は、釣人材料の屈折率と実質的 に一致されるので、より大きな光学的異方性Δｎは、また、釣人材料の屈折率と 液晶材料の屈折率との間の差がより大きいことを意味する。この後者の差は、電 界オフ状態での散乱に影響し、より大きな差に関連してより大きな散乱が起こる 。好ましくは、光学的異方性Δｎは、少なくとも０．１５であり、より好ましく は０．１５と０゜３０の間にある。光学的異方性は、たとえばＦｉｎｋｅｎｚｅ ｌ　Ｉｅｒらの”ＰｈｙｓｉｃａＬ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｌｉｑｕｉ ｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ　：　ＪＶ、　０ｐｔｉｃａｌ　Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ＋ と題す髦_文（Ｔ ｈｅ　Ｍｅｒｃｋ　Ｇｒｏｕｐ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｎｅｗｓｌｃ ｔ、ｔｅｒ、　Ｎ　ｏ、　５　（１９８９年１０月））に記載された方法により 測定できる。

また、液晶組成物は、好ましくは１．８ボルト以下、さらに好ましくは０．８と １．８ボルトの間の２５℃でのしきい値Ｖ　Ｌ　ｈを有する。より小さいしきい 値Ｖｌｈは、より低電圧で画素が駆動される表示装置に対応する。ツィステッド ネマチックセルにおいて２５℃で直角になされた測定において、ツィステッドネ マチックセルにおいて使用された液晶組成物が入射光の９０％の吸収を起こすと きの電圧を、しきい値Ｖ　＋　ｈという。しきい値Ｖいとその測定についてのさ らに詳細な説明は、上記のチッソのｒＬＩＸＯＮ情報」と題する製品パンフレッ トに記載されている。ここでの引用により、その開示はここに組み込まれる。

この発明の実用化は、以下の例を参照してさらに理解される。これらの例は、説 明のために提供されるものであり、本発明を限定するものではない。

例１ カプセル化液晶構造は、Ｍｅｒｃｋ社（ドイツ、ダルム／ユタソト）の液晶ＺＬ １−４７９２、ＺＬＩ−３４０１の５０：５０重重量型ｆｉ（１’）混合物と、 釣人材料としてのポリ（ビニルアルコール）（米国ベンノルバニア州のＫｉｎｇ 　ｏｆ　Ｐｒｕｓｓｊａ社のＡｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃ ａｌｓ製品、　Ａｊｒｖｏ１２０５）とを用いて、エマルジョン法により製造さ れる。

液晶ＺＬ１１７９２は、シアン基を含まず、液晶ＺＬＩ−３４０１は、部分的に シアン化されている。その結果、全体の組成物は、１．５５ｍｅＱ／ｇのシアン 成分を有する。また、液晶組成物は、２．７９ｍｅＱ／ｇのフッ素成分も有する 。

フッ素成分は、元素分析により分析され、シアン成分は、１３ｃのＮＭＲにより 分析される。液晶組成物と（内部強度標準として使用される）トルエンの正確に 秤量された試料は、１０ｍｍのＮＭＲ管の中におかれ、ＣＤＣｌ２に溶解される 。ｌ５Ｃ（ＩＨ）ゲーテッドデカップリング実験は、Ｖａｒｉａｎ社のＸＬ３０ ０分光計で実行された。ここで、４００秒のリサイクル遅延を用いて連続的スキ ャンの間での１３ｃ核の完全分極を保証する。トルエン（ＴＭＳに対して約２１ ｐｐｍ）のメチル基の積分ピーク強度は、（シアン基に割り当てられた）１１８ ｐｐｍと１１９ｐｐｍの間の領域の積分強度を基に、液晶組成物に存在するシア ン基の当量の数を計算するために使用された。

カプセル化液晶構造の電圧保持比は、次のように測定される。カプセル化液晶構 造の１試料が、２つの電極の間に取り付けられ、短い電圧パルス（３０〜３００ μ５ｅｃ）が加えられた。この試料は、開いた回路に置かれ、電荷は、所定の保 持期間（１，５ｍ５ｅｃ）での試料を通ってなくならせられる。次に、反対極性 のパルスが加えられ、アクティブマトリクスＬＣＤにおいて試料が実際に使用さ れるときの条件をシミュレートする。電圧保持比は、初めに加えられた電圧が保 持期間の終わりに保持されたパーセントを表わす。より大きな値がより望ましい 。この試験の電圧は、一般に、試料がその最大透過の９０％を達成する電圧であ る。この電圧は、試料ごとにいくらか変わり、１つの試料においてさえその履歴 に依存する。カプセル化液晶構造の時間安定性を評価するために、電圧保持比が 、製造されたときの構造について測定され、次に、使用サイクル、たとえば１０ ０℃で２００時間の後で材料について測定される。

作動電圧の厚さを補正した目安であるε９０とＬＣＤのコントラスト比とは、次 のように測定された。試験ＬＣＤセルは、０ボルトから飽和電圧を越えた値まで 、２５段階の同じ増加分を用いて（各電圧で０．　５秒休んで）電力が供給され る。０ボルトでの透過（％Ｔｏ、、）と、飽和での透過（％Ｔ６１）とが留意さ れる。次に、％Ｔ＝０．９（％Ｔｏｏ−％Ｔ、、、）てのε９０は、また、留意 される。次に、ε９０は、次の公式により計算される。

Ｅ、。＝　Ｖ、ｏ／ｄ ここに、ｄは、試料の厚さくミクロン単位）である。セルのコントラスト比（Ｃ ＲＥは、次の式で与えられる。

以下の試料の電圧保持比、コントラスト比およびＥ、。も、先に説明されたよう に測定された。

例２ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶は、ＲＹ１００５ＸＸ　（東京ノチッソ社）であツタ。ＲＹ１００５ＸＸは 、以下の構造の液晶化合物を含む混合物であると信じられる。

）ココニ、Ｒ１はＣ３１１□またはＣ３Ｈｚであり、Ｒ２はＣ２Ｈ６、ｃ３■Ｉ ７またはＣ５ＨＩ　１であり、Ｒ３はｃｚＨｓ、Ｃ３Ｈ７またはｃ、ｒ−ｉ、、 テあり、Ｒ４は、Ｃ２Ｈｓ、Ｃ、Ｈ、、Ｃ，Ｈ，またはＣ６ＨＩ　＋である。こ れは、実質上シアン基を含まず、３．４０ｍｅｑ／ｇのフッ素成分を有する。

例３ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶ハ、ＲＹ１００２ＸＸ（東京ノチッソ社）テアツタ。ＲＹ１００２ＸＸｔ； ！、液晶化合物（Ａ）、（Ｄ　）　（Ｒｓ−Ｃ２Ｈｓ、Ｃ３Ｈ７またはＣ５Ｈｕ ）、（Ｅ）　（Ｒ４＝Ｃ３Ｈ７、Ｃ４Ｈ，またはＣｓＨ＋＋）、および、さらに 以下の構造の液晶化合物を含む混合物であると信じられる。

ここに、Ｒ５はＣ、Ｉ−１、、またはＣｔ　Ｈ＋　ｓである。これは、実質上シ アン基を含まず、３．８５ｍｅｑ／ｇのフッ素成分を有する。

例４ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶は、液晶組成物１８１９３、すなわち、ドイツ、ダルムシュタットのＭｅｒ ｃｋ社からの塩素化ＬＣ混合物）であった。これは、実質上シアン基を含まない と信じられる。

例５ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶は、Ｍｅｒｃｋ社（ドイツ、ダルムシュタット）の液晶組成物１８１９３、 ＺＬＩ−３４０１の５０：５０重重量型量の混合物であり、１．５５ｍｅｑ／ｇ のシアン成分を有する。

例６ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶は、Ｍｅｒｃｋ社の液晶組成物１８１９３すなわち塩素化された液晶であっ た。

以下の比較例Ａ−Ｃは、本発明によるものではないが、本発明によるカプセル化 液晶構造を用いることにより得られた性質の改善に対する比較のために与えられ る。

例Ａ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶は、カプセル化液晶構造は、Ｂｒ１ｔｉｓｈ　Ｄｒｕｇ　Ｈｏｕｓｅ社（英 国プール）の１８２８２である。１８２８２は、高いシアン成分（３，９５ｍｅ ｑ／ｇ）とフッ素基（０，６０ｍｅｑ／ｇ）を有する液晶組成物である。

例Ｂ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶は、ＬＩＸＯＮ５０４７　（東京のチッソ社）であった。ＩｊＸＯＮ５０４ ７は、シアン基を含まない、フッ素化された（５．６ｍｅｑ／ｇ）液晶組成物で あると信じられる。

例Ｃ カプセル化液晶構造は、例１と同じ方法により製造された。ただし、用いられた 液晶は、ＰＮＯＯｌ（東京のロブイック社）であった。ＰＮＯＯＩは、シアン基 を含む化合物（シアン成分４．３５ｍｅｑ／ｇ）のみからなる液晶組成物である 。

表１は、本発明の上記の例と比較例とによるカプセル化液晶構造と表示装置の性 質を示す。

８　２５℃で、かっこの中は試験電圧を示す。

ｂ　特に記す場合を除いて、１００”Ｃで２００時間の使用の後。試験電圧は、 「製造時」の試料とわずかに異なることがある。

Ｃ特に記す場合を除いて、５ｏボルトのＶ、試験に基づく。

ｄ　特に記す場合を除いて、５０ボルトのＶ、試験に基づく。

ｅ　１ｏＯＶのＶ、試Ｍに基づ＜。

ｆ　７５ＶのＶ、試験に基づく。

ｇ　１０５℃で１００時間の使用の後。

ｈ　１００℃で１００時間の使用の後。

国際調査報告　。Ｉ’Ｔ／ＩＩｃ。２１．。６フ。

−−Ａ、１．．．Ｎ＋　ＰＣＴ／ＵＳ　９２／１０６７８フロントページの続き （７２）発明者　ワーテンベルグ、マーク・エフアメリカ合衆国　９５１２９　 カリフォルニア、サン・ジョゼ、コリーダ・サークル４６１２番（７２）発明者 　レミー、ロバート・エフアメリカ合衆国　９４３０３　カリフォルニア、パロ ・アルド、ステリング・ドライブ ３１８７番 （７２）発明者　ジョーンズ、フィリップ・ジエイアメリカ合衆国　９４０２５ 　カリフォルニア、メン口・パーク、エル・カミノ・リアル１７０４番 （７２）発明者　ムーア、スチーブン・ニスアメリカ合衆国　９４０６２　カリ フォルニア、レッドウッド・シティ、ワイドビュー・コート１０２番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）封入材料の中に、（ｉ）１．８ｍｅｑ／ｇ以下のシアン基を含み、（ ｉｉ）少なくとも６、好ましくは約６と約８の間の平均誘電定数εａｖｇを有す る液晶組成物を分散している封入材料を有するカプセル化液晶構造を有する複数 の面素と、 （ｂ）各画素に直列に接続される非線形スイッチ素子とからなる液晶表示装置。 ２．（ａ）封入材料の中に、（ｊ）１．８ボルト以下、好ましくは０．８ボルト と１．８ボルトの間のしきい値電圧Ｔｔｈ、（ｉｉ）少なくとも０．１５、好ま しくは０．１５と０．３０の間の光学的異方性、および（ｉｉｉ）少なくとも６ 、好ましくは６と８の間の平均誘電定数εａｖｇを有する液晶組成物を分散して いる封入材料を有するカプセル化液晶構造を有する複数の画素と、（ｂ）各画素 に直列に接続される非線形スイッチ素子とからなる液晶表示装置。 ３．請求項２に記載された液晶表示装置において、上記の液晶組成物は、１．８ ｍｅｑ／ｇ以下のシアン基を含む表示装置。 ４．請求項１または２に記載された液晶表示装置において、上記の非線形スイッ チ素子は、薄膜トランジスタである表示装置。 ５．封入材料の中に、（ｉ）１．８ｍｅｑ／ｇ以下のシアン基を含み、（ｉｉ） 少なくとも６、好ましくは約６と約８の間の平均誘電定数εａｖｇを有する液晶 組成物を分散している封入材料を有するカプセル化液晶構造。 ６．封入材料の中に、（ｉ）１．８ボルト以下、好ましくは０．８ボルトと１． ８ボルトの間のしきい値電圧Ｔｔｈ、（ｉｉ）少なくとも０．１５、好ましくは ０．１５と０．３０の間の光学的異方性△ｎ、および（ｉｉｉ）少なくとも６、 好ましくは６と８の間の平均誘電定数εａｖｇを有する液晶組成物を分散してい る封入材料を有するカプセル化液晶構造。 ７．請求項６に記載されたカプセル化液晶構造において、上記の液晶組成物は、 １．８ｍｅｑ／ｇ以下のシアン基を含む液晶構造。 ８．請求項１または２に記載された液晶表示装置または請求項５または６におい て記載されたカプセル化液晶構造において、上記の液晶組成物は、実質的にシア ン基を含まない液晶表示装置またはカプセル化液晶構造。 ９．請求項１または２に記載された液晶表示装置または請求項５または６におい て記載されたカプセル化液晶構造において、上記の液晶組成物は、機能的にネマ ティックであり正の誘電定数を有する液晶表示装置またはカプセル化液晶構造。 １０．請求項１または２に記載された液晶表示装置または請求項５または６にお いて記載されたカプセル化液晶構造において、上記の液晶組成物は、少なくとも ２．０ｍｅｑ／ｇのフッ素をする液晶表示装置またはカプセル化液晶構造。