JP2555390C - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコントラストの非常に小さい視角依存性および特に、急勾配の電気光
学特性曲線を有する電気光学表示素子に関する。
液晶表示素子に対しては、電場の影響下にそれらの光学的性質、たとえば光透
過、光散乱、複屈折、反射または色が有意に変化するというネマティックまたは
ネマティック−コレステリック液晶材料の性質が利用される。このような表示素
子の作用は、たとえば動的散乱の現象、整列相の変形、ねじれセルにおけるシャ
ット−ヘルフリッヒ効果またはSBE効果にもとづいている。
これらの慣用のタイプの液晶表示素子の中で、広い表面積、薄い構造および低
い電力消費量を示し、そして大量の情報を提示できる表示素子は特に、最近、重
要性を増してきている。電子的データ処理、オフィスオートメーション(これに
は、特に電子式ワードプロセッシングが含まれる)、ビデオ工業およびあまり遠
くない将来に、自動車工業ではこのタイプの高度情報性表示素子が要求される。
それらの物性から、液晶表示体はこれらの表示系用に運命づけられている。大き
い表面積を有し、そしてネマティック液晶を使用する高度情報性液晶表示体はい
わゆる時分割法により動作させる。このコントロールは表示体の電気光学特性曲
線が非常に急勾配である場合にだけ、視角に影響されない良好なコントラストを
有する表示体をもたらす。曲がりおよび広がりに係る弾性定数の比(K3/K1)
が極めて小さい液晶が利用できるようになるまでは、TNセルの電気光学特性曲
線の急峻性に限界があった。知られているように、TNセルにおいて、コントラ
ストは90°のねじれ角(ツイスト角)を増加することにより改善することができ
る〔ヨーロッパ公開特許出願第0,098,070号;C.M.Waters,E.P.Raynesお
よびV.BrimmelによるMol.Cryst.Liq.Cryst.123(1985年)303頁;西
ドイツ国公開特許出願公報DE3,423,993A1;T.J.ShefferおよびJ.Nehri
ngによるJ.Appl.Phys.58(1985年)3022頁;T.J.SchefferおよびJ.
NehringによるAppl.Phys.Lett.45(1984年)1021頁〕。種々の液晶パラ
メーターの電気光学特
性曲線の急峻性に対する影響、そして従ってコントラストに対する影響はTNセ
ルに係り知られているが、ねじれ角>90°を有する表示素子の場合におけるいく
つかの液晶物性の重要性に関しては依然として実質的に明確にされていない。高
いねじれ角を有する表示素子のコントラストに対する弾性定数の影響はT.J.S
cheffer等により全く論議されていないし、C.M.Waters等により非常に極め
て単純化された推定が行なわれているだけである。
従って、スーパーツイストセル(ねじれ角が>90°、特に好ましくは前記の参
考文献に従い150〜250°の数値にあるTNセル)の実用には依然として格別の問
題が存在している。これらの問題点には、中でも、急勾配の電気光学特性曲線の
実現および付随する良好なコントラストが含まれ、さらにまたこのコントラスト
はできるだけ視角に影響されないものであるべきであることがある。
本発明は最高コントラストおよび最小視角依存性を付随し、できるだけ急勾配
の電気光学特性曲線が保証されている、高いツイスト角(ねじれ角)を有する電
気光学表示素子を提供するという目的にもとづいている。
ここは、最大急勾配の特性曲線を、従って最適コントラストを達成するために
、大きい表面チルト角の場合の比K3/K1が常にできるだけ大きくなければなら
ないことが見い出された。しかしながら、大きい表面チルト角は実現が困難であ
るか、あるいは法外な、従って高価な材料を用いて実現することができるだけで
ある。文献から既知の唯一の方法は基板表面をSiO2で斜め方向にスパッタリン
グすることよりなる。これに対して、現在、製造ラインで使用されている有機被
覆物のラビングは比較的小さい表面チルト角を導くだけである。C.M.Water
s等およびT.J.Scheffer等により好ましいものとされている3/2πのねじ
れ角の場合に、有機被覆物のラビングにより得られる表面チルト角はドメインの
生成および散乱効果を導く。>90°のねじれ角と多くて10°の表面チルト角との
組合せは実際に可能であるように見える。
驚くべきことに、材料パラメーターの適当な組合せを有する、特に曲がりおよ
びねじれに係る弾性定数の適当な比K3/K2または曲がりおよび広がりに係る弾
性定数の適当な比K3/K1を有する液晶混合物を使用することにより、小さい表
面チルト角および160°〜220°のねじれ角について、急勾配の電気光学特性曲
線または視角に影響されない良好なコントラストが得られることが見い出された
。
従って、本発明は正の誘電異方性を有するネマティック液晶材料と少なくとも
一種のカイラル添加剤を含有するセルを縁端封鎖材とともに形成する2枚の支持
板と少なくとも一つの偏光子と少なくとも一つの検光子を有し、そして小さい表
面チルト角および160°〜220°の数値のねじれ角を有する、マルチプレクシング
駆動できるスーパーツイスト複屈折効果(SBE)を利用する電気光学表示素子
のコントラスト効果を改善する方法に関し、本発明方法は、下記に記載するとお
りの特徴的用件よりなる方法である。
2枚の支持板と少なくとも一つの偏光子と少なくとも一つの検光子と縁端封鎖
材をもって形成され、正の誘電異方性を有するネマティック液晶材料とカイラル
添加剤の少なくとも1種を含有する液晶材料を含有し、1°〜3°の表面チルト
角と160°〜220°のツイスト角を有するセルを用いたマルチプレクシング駆動で
きるスーパーツイスト複屈折効果(SBE)を利用する電気光学表示素子のコン
トラスト効果を改善する方法であって、電圧−透過率特性曲線が単安定を保ちな
がら、液晶材料の曲がりと広がりに係る弾性定数の比K3/K1が可能な限り最小
値を有するようにし、かつ液晶材料の曲がりとねじれに係る弾性定数の比K3/
K2を調整することにより、上記特性曲線の急峻性を改良することを特徴とする
電気光学表示素子のコントラスト効果を改善する方法。本発明はさらにまた、ス
ーパーツイストセルのコントラスト効果を改善する相応する方法に関する。
本発明による液晶表示素子の構造は少なくとも一つの偏光子と少なくとも一つ
の検光子、電極基板および電極よりなり、この電極はそこに隣接している液晶分
子の好適な配向(ディレクタ)がそれぞれ、一つの電極ともう一つの電極との間
で通常、相互に160°〜220°ねじれているように表面処理されているものであり
、このような構造はこの種の表示素子にとって慣用のデザインに相当する。ここ
で、慣用のデザインという用語は広い意味を有し、文献から知られているスーパ
ーツイストセル、特に西ドイツ国公開特許公報第2,748,738号による追加のマグ
ネットを含む表示素子およびマトリックス表示素子の変形および修正デザインの
全てを包含する。2枚の支持板上の表面チルト角は同一または異なることができ
る。同一チルト角が好ましい。
しかしながら、ねじれネマティックセルを基材とする従来慣用の表示素子と比
較して、本発明による表示素子の基本的差違は液晶層の液晶パラメーターの選択
にある。
本発明による表示素子では、最大コントラストおよび最小視角依存性とともに
、できるだけ最高急勾配の電気光学特性曲線が保証されるように、液晶相におけ
る液晶パラメーターK3/K1およびK3/K2が選択されている液晶相を使用する
。
第1図はK3/K1が表示素子のコントラストに対して決定的影響を有するK3
/K1の範囲を示す図解式図面である。比K3/K2は表面チルト角αo=1°につ
いて、セルのねじれ角(β)の函数としてグラフに描き込まれている。連続線は
領域Aと領域Bとを分離している。連続線上およびそのすぐ近くの領域では、比
K3/K1は特性曲線の勾配に対してほんの僅かな影響を及ぼすだけであるのに対
し、急勾配の特性曲線を得るためには、領域Aでは比K3/K1はできるたけ大き
くなければならす、他方領域Bでは比K3/K1はできるだけ小さくなければなら
ない。さらにまた、特性曲線は領域Aでは双安定性であるが、領域Bでは単安定
性でなければならない。履歴現象を回避するという観点から、最高急勾配の単安
定な特性曲線は理想的解決法である。液晶パラメーターと表示体パラメーターと
の理想的な組合せは第1図の斜線領域により示されている。
K3/K2定数および明確に規定されたセルのねじれ角と表面チルト角とともに
、K3/K1が影響を及ぼすという新しい発見は従来技術に見られなかったことで
ある。さらにまた、双安定性が一般に、或る変形領域にわたってだけ生じること
はスーパーツイストセルに係る公開された学術書中に見い出されない。これは第
2図でさらに詳細に説明されている。液晶層の中央部におけるチルト角αmは適
用された有効電圧をしきい電圧で割算した数値の函数として表わされる。このデ
ータは160°のねじれ角、1°の表面チルト角および、K3/K2=2の場合のデ
ータである。第2図から、K3/K1=1.6の場合に、双安定性が比較的小さい変
形領域で生じることを見ることができる。双安定性とは種々のαm値が一つのそ
して同一のV/Voについて見い出されるものと規定され、他方K3/K1=0.4に
係る単安定な曲線では、αmとV/Voとの間に常に明瞭な相関関係が存在する
。しかしながら、>90°のねじれ角を有する表示素子の場合に、αmは60°〜85
°の範囲が
決定的な重要性を有する。従って、総合的にさらに急勾配である、良好な光透過
特性曲線を導き、従って良好なコントラストを導くのは、その小さい双安定範囲
を有するK3/K1=1.6に係る曲線ではなく、K3/K1=0.4に係る曲線である。
このことは次の図面で説明されている。
第3図には偏光子位置の定義が示されている。第4図には、220°のねじれ角
および或る偏光子配置における種々の波長に対する電圧の函数として光透過デー
タが示されている。第4図から、この表示体が550nmの光に対し暗と明との間で
すでに良好にスイッチすることを見ることができる。他の波長において、オン時
状態とオフ時状態とで常に残留光透過が存在し、従ってこの表示体は白色光照明
下に着色して見える。第4図は非常に急勾配の電気光学特性曲線が材料パラメー
ターおよび表示体パラメーターの適当な選択により実現できることを示そうとす
るものである。この曲線は垂直入射光に関するものである。しかしながら、視角
の函数としてのコントラストは表示体の品質にとって決定的である。これは第5
図に示されている。光透過はそれぞれ、220°のねじれ角、1°の表面チルト角
および550nmの波長の極座標ダイアグラムにおいて、45°の測定角の場合に、種
々のV/Vo比に対する視角φの函数として示されている。第4図および第5図
において、偏光子の位置ならびに材料パラメーターおよびセルパラメーターは同
一である。コントラストは相当するφ角の場合のV/Vo=0.95における光透過
率を別のV/Vo状態における光透過率で割算することにより得られる。測定角
θおよびφは第6図に明記されている。良好なコントラストバリューは比較的高
いV/Vo値を要求する、あるいは換言すれば、60°〜85°のαm値を要求する
ことが全く明白に証明されている(第7図との比較)。第7図は60°〜85°のα
m範囲だけを特に考慮して得られたものである。しかしながら、正確には、この
範囲はねじれ角>90°を有する表示素子の品質にとって基本的に重要である。
本発明による範囲の材料パラメーターを有する液晶誘電体は慣用の液晶基材か
ら調製することができる。多数のこのような材料が文献から知られている。第1
図の範囲Bに含まれる本発明による表示素子に使用される誘電体は有利には、少
なくとも2種、好ましくは3〜15種、特に4種の液晶化合物の混合物を少なくと
も15重量%、好ましくは少なくとも30重量%、特に少なくとも95重量%含有し、
こ
の混合物はそれぞれ、下記のI〜XIから選ばれる構造要素の少なくとも一種を
含有する。これらの構造要素I〜IVは場合により、たとえばF、Cl、CH3お
よび(または)CNにより置換されていてもよく、あるいは構造要素I〜IVは
相当するN−オキシドの形であることができる。 これらの液晶化合物は好ましくは1,4−フェニレン基をさらに含有する。
会合性化合物の割合はできるだけ小割合に、一般に<30%、好ましくは<20%
、そして特に<15%に維持する。これは構造要素Xおよび(または)XIを有す
る末端極性成分を使用することにより最高で達成される。
本発明による表示素子に使用される誘電体は好ましくはできるたけ最高の割合
で会合性化合物を含有する。これらの誘電体は有利には、少なくとも2種、好ま
しくは3〜15種の液晶化合物の混合物を少なくとも15重量%、好ましくは少なく
とも30重量%、特に少なくとも60重量%の割合で含有し、これらの誘電体はそれ
ぞれ下記の一連の構造要素XII〜XIVから選ばれる構造要素の少なくとも一種
を含有する: これらの液晶化合物は好ましくは1,4−フェニレン基をさらに含有する。
このような誘電体は、その液晶パラメーターが本発明による範囲から逸脱する
ようにならないかぎり、通常の量の染料および(または)ドーピング物質をさら
に含有することができる。
次例は本発明を制限することなく説明しようとするものである。別段の記載が
ないかぎり、パーセンテージは重量パーセンテージである。全ての温度データは
℃である。
例1
p−トランス−4−プロピルシクロヘキシルベンゾニトリル16%、
トランス−1−p−エチルフェニル−4−プロピルシクロヘキサン21%、
トランス−1−p−メトキシフェニル−4−プロピルシクロヘキサン20%、
4−エチル−4′−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル
11%、
4−エチル−4′−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル
10%、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル4%
、
4,4′−ビス−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル5%
、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビ
フェニル3%、
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−ビフェニル6%および
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−フルオロビフェニル4%
よりなる誘電体を含有するスーパーツイストセルは220°のねじれ角で、急勾配
の電気光学特性曲線およびコントラストの視角に対する非常に低い依存性を示す
。
例2
p−トランス−4−プロピルシクロヘキシルベンゾニトリル15%、
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−エチルベンゾエート4%、
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−プロピルベンゾエート4%、
トランス,トランス−4−プロピルオキシ−4′−プロピルシクロヘキシルシ
クロヘキサン17%、
トランス,トランス−4−メトキシ−4′−ペンチルシクロヘキシルシクロヘ
キサン14%、
トランス,トランス−4−エトキシ−4′−ペンチルシクロヘキシルシクロヘ
キサン13%、
トランス−4−プロピルシクロヘキシルトランス,トランス−4−プロピルシ
クロヘキシルシクロヘキサン−4−カルボキシレート5%、
トランス−4−ペンチルシクロヘキシルトランス,トランス−4−プロピルシ
クロヘキシルシクロヘキサン−4−カルボキシレート5%、
トランス−4−プロピルシクロヘキシルトランス,トランス−4−ブチルシク
ロヘキシルシクロヘキサン−4−カルボキシレート5%、
トランス−4−ペンチルシクロヘキシルトランス,トランス−4−ブチルシク
ロヘキシルシクロヘキサン−4−カルボキシレート5%、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビ
フェニル4%、
4,4′−ビス−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−2−フルオロビ
フェニル4%および
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビフェニル5%
よりなる誘電体を含有するスーパーツイストセルは220°のねじれ角で、急勾配
の電気光学特性曲線およびコントラストの視角に対する非常に低い依存性を示す
。
例3
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−エチルベンゾエート5%、
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−プロピルベンゾエート5%、
トランス−1−p−プロピルフェニル−4−ペンチルシクロヘキサン9%、
トランス−1−p−メトキシフェニル−4−プロピルシクロヘキサン21%、
トランス−1−p−エトキシフェニル−4−プロピルシクロヘキサン14%、
4−エチル−4′−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル
12%、
4−エチル−4′−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル
11%、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル4%
、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビ
フェニル4%、
4,4′−ビス−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−2−フルオロビ
フェニル5%、
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−ビフェニル5%および
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビフェニル5%
よりなる誘電体を含有するスーパーツイストセルは220°のねじれ角で、急勾配
の電気光学特性曲線およびコントラストの視角に対する低い依存性を示す。
例4
p−トランス−4−プロピルシクロヘキシルベンゾニトリル8%、
4−エチル−4′−シアノビフェニル4%、
トランス−1−p−エチルフェニル−4−プロピルシクロヘキサン13%、
トランス−1−p−メトキシフェニル−4−プロピルシクロヘキサン18%、
トランス−1−p−エトキシフェニル−4−プロピルシクロヘキサン9%、
4−エチル−4′−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル
10%、
4−エチル−4′−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル
10
%、
4,4′−ビス(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル4%、
4,4′−ビス(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル4%、
4,4′−ビス(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−2−フルオロビフ
ェニル4%、
4,4′−ビス(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビフ
ェニル4%、
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−ビフェニル6%および
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビフェニル6%
よりなる誘電体を含有するスーパーツイストセルは220°のねじれ角で、急勾配
の電気光学特性曲線およびコントラストの視角に対する低い依存性を示す。
例5
p−トランス−4−エチルシクロヘキシルベンゾニトリル10%、
p−トランス−4−プロピルシクロヘキシルベンゾニトリル17%、
2−p−シアノフェニル−5−プロピル−1,3−ジオキサン9%、
2−p−シアノフェニル−5−ブチル−1,3−ジオキサン6%、
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−エチルベンゾエート5%、
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−プロピルベンゾエート7%、
4−シアノフェニルp−トランス−4−エチルシクロヘキシルベンゾエート4
%、
4−シアノフェニルp−トランス−4−ペンチルシクロヘキシルベンゾエート
4%、
トランス,トランス−4′−プロピルオキシ−4−プロピルシクロヘキシルシ
クロヘキサン14%、
4−エチル−4′−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル
4%、
4−エチル−4′−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル
3%、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル4%
、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビ
フェニル4%、
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−ビフェニル5%および
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビフェニル4%
よりなる誘電体を含有するスーパーツイストセルは160°のねじれ角で、急勾配
の電気光学特性曲線およびコントラストの視角に対する低い依存性を示す。
例6
p−トランス−4−エチルシクロヘキシル−ベンゾニトリル5%、
p−トランス−4−プロピルシクロヘキシル−ベンゾニトリル12%、
p−トランス−4−ブチルシクロヘキシル−ベンゾニトリル8%、
p−トランス−4−ペンチルシクロヘキシル−ベンゾニトリル10%、
4−エチル−4′−シアノビフェニル3%、
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−エチルベンゾエート6%、
3−フルオロ−4−シアノフェニルp−プロピルベンゾエート8%、
4−シアノ−4′−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル
5%、
4−エチル−4′−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル
11%、
4−エチル−4′−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−ビフェニル
9%、
トランス−1−p−エトキシフェニル−4−プロピルシクロヘキサン9%、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−ビフェニル3%
、
4,4′−ビス−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビ
フェニル3%、
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−ビフェニル4%および
4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシル)−2−フルオロビフェニル4%
よりなる誘電体を含有するスーパーツイストセルは160°のねじれ角で、急勾配
の電気光学特性曲線およびコントラストの非常に低い依存性を示す。The present invention relates to an electro-optical display device having a very small viewing angle dependence of the contrast and, in particular, a steep electro-optical characteristic curve. For liquid crystal display elements, the properties of nematic or nematic-cholesteric liquid crystal materials whose optical properties, such as light transmission, light scattering, birefringence, reflection or color change significantly under the influence of an electric field, are exploited. You. The operation of such display elements is based, for example, on the phenomenon of dynamic scattering, deformation of the alignment phase, the Schadt-Helfrich effect or the SBE effect in twisted cells. Among these conventional types of liquid crystal display elements, display elements which exhibit a large surface area, a thin structure and low power consumption, and which can present a large amount of information, have recently become particularly important. Electronic data processing, office automation (this includes in particular electronic word processing), the video industry and, in the not-so-distant future, the automotive industry will require this type of intelligent display device.
Due to their physical properties, liquid crystal displays are destined for these display systems. Highly intelligent liquid crystal displays having a large surface area and using nematic liquid crystals are operated by a so-called time division method. This control results in a display having good contrast independent of the viewing angle only if the electro-optical characteristic curve of the display is very steep. Ratio of elastic constants related to bending and spreading (K 3 / K 1 )
Until the use of a liquid crystal having an extremely small value, the steepness of the electro-optical characteristic curve of the TN cell was limited. As is known, in TN cells the contrast can be improved by increasing the twist angle (twist angle) of 90 ° [EP-A-0,098,070; Waters, EP. Raynes and V.W. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 123 (1985) p. 303; West German Published Patent Application DE 3,423,993 A1; Sheffer and J.M. Nehri
J. ng. Appl. Phys. 58 (1985) p. 3022; TJ. Scheffer and J.
Appl. Phys. Lett. 45 (1984) 1021]. The effect of the various liquid crystal parameters on the steepness of the electro-optical characteristic curve, and thus on the contrast, is known for TN cells, but some important liquid crystal properties in the case of display elements with a twist angle> 90 ° are important. Sex has not yet been substantially defined. The effect of the elastic constant on the contrast of a display element having a high twist angle is described in TJS
It has not been discussed at all by Cheffer et al. M. Waters et al. Make a very, very simplified estimation. Therefore, there is still a particular problem in the practical use of supertwist cells (TN cells with a twist angle of> 90 °, particularly preferably in the range of 150 to 250 ° according to the above-mentioned references). These problems include, inter alia, the realization of a steep electro-optical characteristic curve and the associated good contrast, and this contrast should also be as insensitive to viewing angle as possible. The present invention is based on the object of providing an electro-optical display element with a high twist angle (twist angle), which is accompanied by the highest contrast and the minimum viewing angle dependence and guarantees the steepest electro-optical characteristic curve. . It has now been found that the ratio K 3 / K 1 for large surface tilt angles must always be as large as possible in order to achieve the steepest characteristic curve and thus the optimum contrast. However, large surface tilt angles are difficult to achieve or can only be achieved using prohibitive and therefore expensive materials. The only method known from the literature consists in obliquely sputtering the substrate surface with SiO 2 . In contrast, rubbing of organic coatings currently used in production lines only leads to relatively small surface tilt angles. C. M. Water
s et al. and TJ. For a twist angle of 3 / 2π, which is preferred by Scheffer et al., The surface tilt angle obtained by rubbing the organic coating leads to domain creation and scattering effects. A combination of a twist angle of> 90 ° and a surface tilt angle of at most 10 ° appears to be possible in practice. Surprisingly, it has a suitable ratio of the elastic constants for bending and torsion K 3 / K 2 or a suitable ratio of the elastic constants for bending and spreading K 3 / K 1 with a suitable combination of material parameters. It has been found that the use of a liquid crystal mixture provides good contrast independent of the steep electro-optic characteristic curve or viewing angle for small surface tilt angles and twist angles from 160 ° to 220 °. Accordingly, the present invention provides a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy and two support plates forming a cell containing at least one chiral additive together with an edge sealant, at least one polarizer, and at least one polarizer. Improving the contrast effect of an electro-optic display element utilizing the super-twisted birefringence effect (SBE) with multiplexing drive that has an analyzer and has a small surface tilt angle and a numerical twist angle of 160 ° to 220 ° Regarding the method, the method of the present invention is a method comprising the characteristic requirements as described below. A liquid crystal material formed of two support plates, at least one polarizer, at least one analyzer, and an edge sealing material, and having at least one of a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy and a chiral additive. And a contrast effect of an electro-optical display element using a super twisted birefringence effect (SBE) that can be multiplexed and driven using a cell having a surface tilt angle of 1 ° to 3 ° and a twist angle of 160 ° to 220 ° The voltage-transmittance characteristic curve is kept monostable while the ratio K 3 / K 1 of the elastic constants relating to the bending and spreading of the liquid crystal material has the smallest possible value, and Ratio of elastic constants related to bending and twisting of liquid crystal material K 3 /
By adjusting the K 2, a method of improving the contrast effect of the electro-optical display element, characterized in that to improve the steepness of the characteristic curve. The invention furthermore relates to a corresponding method for improving the contrast effect of a supertwist cell. The structure of the liquid crystal display device according to the present invention comprises at least one polarizer, at least one analyzer, an electrode substrate and an electrode, each of which has a preferred orientation of liquid crystal molecules adjacent thereto. The surface treatment between one electrode and the other is usually twisted by 160 ° to 220 ° with respect to each other, and such a structure corresponds to a conventional design for this type of display element. I do. Here, the term conventional design has a broad meaning and is a variant and modification of super twist cells known from the literature, in particular display elements and matrix display elements including additional magnets according to DE-OS 2,748,738. Encompasses all of the design. The surface tilt angles on the two support plates can be the same or different. The same tilt angle is preferred. However, in comparison with the conventional display elements based on twisted nematic cells, the basic difference of the display elements according to the invention lies in the choice of the liquid crystal parameters of the liquid crystal layer. In the display device according to the invention, the liquid crystal parameters K 3 / K 1 and K 3 / K 2 in the liquid crystal phase are selected in such a way that the steepest electro-optical characteristic curve as well as maximum contrast and minimum viewing angle dependence are guaranteed. Use the liquid crystal phase. Figure 1 is K 3 where K 3 / K 1 has a decisive influence on the contrast of the display device
It is an illustrative formula illustrates the range of / K 1. The ratio K 3 / K 2 is plotted as a function of the cell torsion angle (β) for a surface tilt angle αo = 1 °. The continuous line separates region A and region B. On the continuous line and in the immediate vicinity, the ratio K 3 / K 1 has only a small effect on the slope of the characteristic curve, whereas in order to obtain a steep characteristic curve, the region A In this case, the ratio K 3 / K 1 must be as large as possible, while in region B the ratio K 3 / K 1 must be as small as possible. Furthermore, the characteristic curve must be bistable in region A but monostable in region B. In terms of avoiding hysteresis, the steepest monostable characteristic curve is an ideal solution. The ideal combination of the liquid crystal parameters and the display parameters is indicated by the hatched area in FIG. A new finding that K 3 / K 1 affects, together with the K 3 / K 2 constant and well-defined cell torsion and surface tilt angles, was not found in the prior art. Furthermore, it is not found in published scientific literature on supertwist cells that bistability generally occurs only over certain deformation regions. This is explained in more detail in FIG. The tilt angle αm at the center of the liquid crystal layer is expressed as a function of a numerical value obtained by dividing the applied effective voltage by the threshold voltage. This data is for a twist angle of 160 °, a surface tilt angle of 1 °, and K 3 / K 2 = 2. From FIG. 2, it can be seen that for K 3 / K 1 = 1.6, bistability occurs in the relatively small deformation region. Bistability is defined as the fact that different values of αm are found for one and the same V / Vo, whereas for a monostable curve with K 3 / K 1 = 0.4, the value between αm and V / Vo There is always a clear correlation. However, for display elements having a twist angle of> 90 °, αm is between 60 ° and 85 °.
The ° range is of decisive importance. Thus, it is not the curve according to K 3 / K 1 = 1.6 that has a small bistable range that leads to a better light transmission characteristic curve, which is overall steeper, and thus better contrast, but to K 3 is a curve related to 3 / K 1 = 0.4.
This is illustrated in the following figures. FIG. 3 shows the definition of the polarizer position. FIG. 4 shows the light transmission data as a function of voltage for various wavelengths at a twist angle of 220 ° and for a given polarizer arrangement. From FIG. 4 it can be seen that the display already switches well between dark and light for 550 nm light. At other wavelengths, there is always residual light transmission between the on and off states, so the display appears colored under white light illumination. FIG. 4 attempts to show that a very steep electro-optical characteristic curve can be achieved by appropriate selection of the material and indicator parameters. This curve is for normal incidence light. However, the contrast as a function of the viewing angle is decisive for the quality of the display. This is the fifth
It is shown in the figure. The light transmission is shown as a function of the viewing angle φ for various V / Vo ratios for a measurement angle of 45 ° in a polar diagram with a twist angle of 220 °, a surface tilt angle of 1 ° and a wavelength of 550 nm, respectively. I have. 4 and 5, the position of the polarizer and the material and cell parameters are the same. The contrast is obtained by dividing the light transmittance at V / Vo = 0.95 for the corresponding φ angle by the light transmittance at another V / Vo state. The measurement angles θ and φ are specified in FIG. It has been quite clearly demonstrated that good contrast values require relatively high V / Vo values or, in other words, require αm values between 60 ° and 85 ° (compare FIG. 7). FIG. 7 shows α of 60 ° to 85 °.
This was obtained by specifically considering only the m range. However, to be precise, this range is fundamentally important for the quality of display elements having a twist angle> 90 °. Liquid crystal dielectrics having material parameters in the range according to the invention can be prepared from conventional liquid crystal substrates. Many such materials are known from the literature. First
The dielectric used in the display element according to the invention, which is included in the range B of the figure, advantageously comprises at least 15% by weight, preferably at least 15% by weight, preferably of a mixture of at least 2, preferably 3 to 15, especially 4 of the liquid crystal compounds. Contains at least 30% by weight, especially at least 95% by weight,
Each of the mixtures contains at least one structural element selected from the following I to XI. Optionally these structural elements I~IV, for example F, Cl, CH 3 and (or) may be substituted by CN, or structural elements I~IV may be in the form of corresponding N- oxide . These liquid crystal compounds preferably further contain a 1,4-phenylene group. The proportion of associative compound should be as small as possible, generally <30%, preferably <20%.
, And especially at <15%. This is best achieved by using a terminal polar component having structural elements X and / or XI. The dielectric used in the display element according to the invention preferably contains the highest possible proportion of the associative compound. These dielectrics advantageously contain at least 15% by weight, preferably at least 30% by weight, in particular at least 60% by weight, of a mixture of at least two, preferably 3 to 15, liquid crystal compounds. The dielectrics each contain at least one structural element selected from the following series of structural elements XII to XIV: These liquid crystal compounds preferably further contain a 1,4-phenylene group. Such dielectrics may further contain customary amounts of dyes and / or doping substances, provided that their liquid crystal parameters do not depart from the scope according to the invention. The following examples are intended to illustrate the invention without limiting it. Percentages are weight percentages, unless otherwise stated. All temperature data are in ° C. Example 1 p-trans-4-propylcyclohexylbenzonitrile 16%, trans-1-p-ethylphenyl-4-propylcyclohexane 21%, trans-1-p-methoxyphenyl-4-propylcyclohexane 20%, 4-ethyl -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl
11%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl
10%, 4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl 4%
4,4'-bis- (trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl 5%
4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl 3%, 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl 6% And a supertwisted cell containing a dielectric consisting of 4% of 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -fluorobiphenyl has a torsion angle of 220 ° and a steep electric field. It shows a very low dependence of the optical characteristic curve and the contrast on the viewing angle. Example 2 15% p-trans-4-propylcyclohexylbenzonitrile, 4% 3-fluoro-4-cyanophenyl p-ethylbenzoate, 4% 3-fluoro-4-cyanophenyl p-propylbenzoate, trans, trans-4 -Propyloxy-4'-propylcyclohexylcyclohexane 17%, trans, trans-4-methoxy-4'-pentylcyclohexylcyclohexane 14%, trans, trans-4-ethoxy-4'-pentylcyclohexylcyclohexane 13%, trans-4 -Propylcyclohexyltrans, trans-4-propylcyclohexylcyclohexane-4-carboxylate 5%, trans-4-pentylcyclohexyltrans, trans-4-propylcyclohexylcyclohexane-4-carbo 5% of sylate, 5% of trans-4-propylcyclohexyltrans, trans-4-butylcyclohexylcyclohexane-4-carboxylate, 5% of trans-4-pentylcyclohexyltrans, trans-4-butylcyclohexylcyclohexane-4-carboxylate, 4% 4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl, 4% 4,4'-bis- (trans-4-pentylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl and 4- (trans Supertwisted cells containing a dielectric consisting of 5% of -4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl have a twist angle of 220 ° and a steep electro-optical characteristic curve. And contrast for viewing angles A very low dependency. Example 3 3-fluoro-4-cyanophenyl p-ethylbenzoate 5%, 3-fluoro-4-cyanophenyl p-propylbenzoate 5%, trans-1-p-propylphenyl-4-pentylcyclohexane 9%, trans- 1-p-methoxyphenyl-4-propylcyclohexane 21%, trans-1-p-ethoxyphenyl-4-propylcyclohexane 14%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl
12%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl
11%, 4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl 4%
4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl 4%, 4,4'-bis- (trans-4-pentylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl 5%, 4- ( Trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl 5% and 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4'-(trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluoro Supertwist cells containing a dielectric of 5% biphenyl exhibit a steep electro-optical characteristic curve and a low dependence of contrast on viewing angle at a twist angle of 220 °. Example 4 p-trans-4-propylcyclohexylbenzonitrile 8%, 4-ethyl-4'-cyanobiphenyl 4%, trans-1-p-ethylphenyl-4-propylcyclohexane 13%, trans-1-p-methoxy Phenyl-4-propylcyclohexane 18%, trans-1-p-ethoxyphenyl-4-propylcyclohexane 9%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl
10%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl
10%, 4,4'-bis (trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl 4%, 4,4'-bis (trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl 4%, 4,4'-bis (trans- 4-pentylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl 4%, 4,4'-bis (trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl 4%, 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-( Supertwist containing a dielectric consisting of 6% trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl and 6% 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl The cell has a 220 ° twist angle and low dependence of steep electro-optic characteristic curves and contrast on viewing angle. Indicate the sex. Example 5 10% p-trans-4-ethylcyclohexylbenzonitrile, 17% p-trans-4-propylcyclohexylbenzonitrile, 9% 2-p-cyanophenyl-5-propyl-1,3-dioxane, 2-p 6% cyanophenyl-5-butyl-1,3-dioxane, 5% 3-fluoro-4-cyanophenyl p-ethylbenzoate, 7% 3-fluoro-4-cyanophenyl p-propylbenzoate, 4-cyanophenyl p-trans-4-ethylcyclohexyl benzoate 4
%, 4-cyanophenyl p-trans-4-pentylcyclohexyl benzoate 4%, trans, trans-4'-propyloxy-4-propylcyclohexylcyclohexane 14%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) ) -Biphenyl 4%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl 3%, 4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl 4%
4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl 4%, 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl 5% And a supertwist cell containing a dielectric consisting of 4% of 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl has a twist angle of 160 ° and a steep slope. 1 shows a low dependence of the electro-optic characteristic curve and contrast on viewing angle. Example 6 p-trans-4-ethylcyclohexyl-benzonitrile 5%, p-trans-4-propylcyclohexyl-benzonitrile 12%, p-trans-4-butylcyclohexyl-benzonitrile 8%, p-trans-4- 10% pentylcyclohexyl-benzonitrile, 3% 4-ethyl-4'-cyanobiphenyl, 6% 3-fluoro-4-cyanophenyl p-ethylbenzoate, 8% 3-fluoro-4-cyanophenyl p-propylbenzoate, 4-cyano-4 '-(trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl 5%, 4-ethyl-4'-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl
11%, 4-ethyl-4 '-(trans-4-pentylcyclohexyl) -biphenyl 9%, trans-1-p-ethoxyphenyl-4-propylcyclohexane 9%, 4,4'-bis- (trans-4 -Propylcyclohexyl) -biphenyl 3%
3,4,4'-bis- (trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl, 4% 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -biphenyl And a supertwist cell containing a dielectric consisting of 4% of 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) -4 '-(trans-4-propylcyclohexyl) -2-fluorobiphenyl has a twist angle of 160 ° and a steep slope. 2 shows a very low dependence of the electro-optic characteristic curve and the contrast of
【図面の簡単な説明】
第1図:
セルの総ねじれ(β)の函数として、曲がり(K3)およびねじれ(K2)に係
る弾性定数の比K3/K2。
第2図:
換算電圧V/Voの函数としてのセルの中央部におけるチルト角αm。
総ねじれ:β=160°
基板表面上の分子の整列角:αo=1°
曲がり(K3)およびねじれ(K2)に係る弾性定数の比:K3/K2=2.67
誘電異方性(△ε)とディレクタに対して垂直の誘電定数(ε⊥):△ε/ε
⊥=0.33
セル厚さd=8μm
第3図:
偏光子および検光子を有するねじれ液晶セルの図解式図面。
β=液晶層の総ねじれ
Ψ=第一基板表面におけるディレクタと偏光子を通過する方向との間の角度
Ψ′=第一基板表面におけるディレクタと検光子を通過する方向との間の角度
a)β=160°
b)β=220°
第4図:
電圧V/Voの減少の函数としての光透過率。
セルデータ:
総ねじれ:β=220°
偏光子:Ψ=−45°
検光子:Ψ′=−15°
基板表面上の分子の整列角度:αo=1°
曲がり(K3)およびねじれ(K2)に係る弾性定数の比:K3/K2=2.67
曲がり(K3)および広がり(K1)に係る弾性定数の比:K3/K1=0.4
誘電異方性(△ε)とディレクタに対し垂直の誘電定数(ε⊥)との比:△ε
/ε⊥=0.33
セル厚さ:d=8μm
パラメーター:入射光の波長
λ1=450nm
λ2=550nm
λ3=650nm
第5図:
光透過率の角度依存性。
セルデータ:
総ねじれ:β=220°
偏光子:Ψ=−45°
検光子:Ψ′=−15°
基板表面上の分子の整列角:αo=1°
曲がり(K3)およびねじれ(K2)に係る弾性定数の比:K3/K2=2.67
曲がり(K3)および広がり(K1)に係る弾性定数の比:K3/K1=0.4
誘電異方性(△ε)とディレクタに対して垂直の誘電定数(ε⊥)との比:△
ε/ε⊥=0.33
セル厚さ:d=8μm
パラメーター:
換算電圧:V/Vo=0.95─
V/Vo=1.05− − −
V/Vo=1.15−・−・−
V/Vo=1.4 ・・・・・
第6図:
測定角度θおよびφを例示する図解式図面。
x=第1基板表面におけるディレクタの方向
β=セルの総ねじれ
θ=セル垂直に対する角度
φ=方位角
第7図=換算電圧V/Voの函数としてのセルの中央部におけるチルト角αm。
総ねじれ:β=220°
基板表面上の分子の整列角:αo=1°
曲がり(K3)およびねじれ(K2)に係る弾性定数の比:K3/K2=2.67
曲がり(K3)および広がり(K1)に係る弾性定数の比:K3/K1=0.4
誘電異方性(△ε)とディレクタに対し垂直の誘電定数(ε⊥)との比:△ε
/ε⊥=0.33
セル厚さ:d=8μm
第5図に示されている光透過率の角度依存性が計算された、換算電圧V/Vo
に従うチルト角αmがグラフに描かれている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1: The ratio K 3 / K 2 of the elastic constants relating to bending (K 3 ) and torsion (K 2 ) as a function of the total torsion (β) of the cell. FIG. 2: Tilt angle αm at the center of the cell as a function of reduced voltage V / Vo. Total torsion: β = 160 ° Alignment angle of molecules on the substrate surface: αo = 1 ° Ratio of elastic constants related to bending (K 3 ) and torsion (K 2 ): K 3 / K 2 = 2.67 Dielectric anisotropy ( Δε) and the dielectric constant perpendicular to the director (ε⊥): Δε / ε
⊥ = 0.33 Cell thickness d = 8 μm FIG. 3: Schematic drawing of a twisted liquid crystal cell with polarizer and analyzer. β = total twist of the liquid crystal layer Ψ = angle between the director on the first substrate surface and the direction passing through the polarizer Ψ '= angle between the director on the first substrate surface and the direction passing through the analyzer a) β = 160 ° b) β = 220 ° FIG. 4: Light transmittance as a function of reduction of voltage V / Vo. Cell data: Total torsion: β = 220 ° Polarizer: − = − 45 ° Analyzer: Ψ ′ =-15 ° Alignment angle of molecules on substrate surface: αo = 1 ° Bend (K 3 ) and twist (K 2 ) ): K 3 / K 2 = 2.67 Ratio of elastic constants related to bending (K 3 ) and spreading (K 1 ): K 3 / K 1 = 0.4 Dielectric anisotropy (△ ε) and director To the dielectric constant (ε⊥) perpendicular to
/Ε⊥=0.33 Cell thickness: d = 8 μm Parameter: wavelength of incident light λ 1 = 450 nm λ 2 = 550 nm λ 3 = 650 nm FIG. 5: Angle dependence of light transmittance. Cell data: Total torsion: β = 220 ° Polarizer: Ψ = −45 ° Analyzer: Ψ ′ =-15 ° Alignment angle of molecules on substrate surface: αo = 1 ° Bending (K 3 ) and twisting (K 2 ) ): K 3 / K 2 = 2.67 Ratio of elastic constants related to bending (K 3 ) and spreading (K 1 ): K 3 / K 1 = 0.4 Dielectric anisotropy (△ ε) and director To the dielectric constant (ε⊥) perpendicular to
ε / ε⊥ = 0.33 Cell thickness: d = 8 μm Parameter: Conversion voltage: V / Vo = 0.95─ V / Vo = 1.05− − − V / Vo = 1.15− · −−− V / Vo = 1.4 · · · Fig. 6: Schematic drawing illustrating measurement angles θ and φ. x = direction of director on first substrate surface β = total twist of cell θ = angle with respect to cell perpendicular φ = azimuth FIG. 7 = tilt angle αm at center of cell as a function of reduced voltage V / Vo. Total torsion: β = 220 ° Alignment angle of molecules on substrate surface: αo = 1 ° Ratio of elastic constants related to bending (K 3 ) and torsion (K 2 ): K 3 / K 2 = 2.67 Bending (K 3 ) And the ratio of the elastic constants related to the spread (K 1 ): K 3 / K 1 = 0.4 The ratio between the dielectric anisotropy (△ ε) and the dielectric constant perpendicular to the director (⊥∥): △ ε
/Ε⊥=0.33 Cell thickness: d = 8 μm Converted voltage V / Vo in which the angle dependence of the light transmittance shown in FIG. 5 was calculated.
Is plotted on the graph.
Claims (1)
封鎖材をもって形成され、正の誘電異方性を有するネマティック液晶材料とカイ
ラル添加剤の少なくとも1種を含有する液晶材料を含有し、160°〜220°のツイ
スト角と上記2枚の支持板の両方が共に、1°〜3°の表面チルト角を有し、か
つまたこの2枚の支持板の両方の表面チルト角が相互に実質的に同一であるセル
を用いたマルチプレックシング駆動できるスーパーツイスト複屈折効果(SBE
)を利用する電気光学表示素子のコントラスト効果を改善する方法であって、電
圧−透過率特性曲線が単安定を保ちながら、可能な限り急峻性になるように、液
晶材料の曲りとねじれに係る弾性定数の比K3/K2を調整し、かつまた、液晶材
料の曲りと広がりに係る弾性定数の比K3/K1が可能な限り最小値を有するよう
に調整することにより上記特性曲線の急峻性を改良することを特徴とする電気光
学表示素子のコントラスト効果を改善する方法。 (2)2枚の支持板と少なくとも一つの偏光子と少なくとも一つの検光子と縁端
封鎖材をもって形成され、正の誘電異方性を有するネマティック液晶材料とカイ
ラル添加剤の少なくとも1種を含有する液晶材料を含有し、160°〜220°のツイ
スト角と上記2枚の支持板の両方が共に、1°〜3°の表面チルト角を有し、か
つまたこの2枚の支持板の両方の表面チルト角が相互に実質的に同一であるセル
を用いたマルチプレックシング駆動できるスーパーツイスト複屈折効果(SBE
)を利用する電気光学表示素子であって、電圧−透過率特性曲線が単安定性を保
ちながら、可能な限り急峻性になるように、液晶材料の曲りとねじれに係る弾性
定数の比K3/K2を調整し、かつまた、液晶材料の曲りと広がりに係る弾性定数
の比K3/K1が可能な限り最小値を有するように調整することにより、上記特性
曲線の急峻性が改良されていることを特徴とする電気光学表示素子。 Claims: (1) A nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy, formed of two support plates, at least one polarizer, at least one analyzer, and an edge sealing material, and a chiral additive. A twist angle of 160 ° to 220 ° and both of the two support plates have a surface tilt angle of 1 ° to 3 °, and Super twisted birefringence effect (SBE) capable of multiplex driving using cells in which both surface tilt angles of two support plates are substantially identical to each other
This is a method for improving the contrast effect of an electro-optical display element utilizing the bending and twisting of a liquid crystal material so that the voltage-transmittance characteristic curve is as steep as possible while maintaining monostable. The characteristic curve can be adjusted by adjusting the ratio K 3 / K 2 of the elastic constants and adjusting the ratio K 3 / K 1 of the elastic constants relating to the bending and spreading of the liquid crystal material to have the smallest possible value. A method for improving the contrast effect of an electro-optical display device, characterized by improving the steepness of the image. (2) Formed with two support plates, at least one polarizer, at least one analyzer, and an edge sealing material, and contains at least one of a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy and a chiral additive. Liquid crystal material, the twist angle of 160 ° to 220 ° and both of the two support plates have a surface tilt angle of 1 ° to 3 °, and both of the two support plates Super-twisted birefringence effect (SBE) that can be driven by multiplexing using cells whose surface tilt angles are substantially the same as each other
An electro-optical display element using the liquid crystal material according to the present invention, wherein the voltage-transmittance characteristic curve is as steep as possible while maintaining monostability, and the ratio K 3 of the elastic constant relating to the bending and twisting of the liquid crystal material. By adjusting / K 2 and adjusting the ratio K 3 / K 1 of the elastic constants relating to the bending and spreading of the liquid crystal material to have the smallest possible value, the steepness of the characteristic curve is improved. An electro-optical display device, comprising:
Family
ID=
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