JPH01240592A

JPH01240592A - 液晶組成物

Info

Publication number: JPH01240592A
Application number: JP6495988A
Authority: JP
Inventors: Rei Miyazaki; 礼宮崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-26

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、電気光学素子に用いて有効な液晶組成物に関
する。

〔従来の技術］従来のツイストネマチックモード（以下、本文中におい
てはＴＮモードと略記する）を利用した電気光学素子は
、対向する２枚の電極基体間に正の誘電異方性を有する
ネマチック液晶を挾持し、配向処理により規定される９
０°ねじれたらせん構造を有し、かつ画電極基体の外側
に偏光板を配置したものである。

第４図に、従来のＴＮモードを用いた電気光学素子の電
気光学特性を測定した結果を示す。

しかし、近年、電気光学素子の電気光学特性、特に時分
割駆動特性に対する要求が厳しくなっており、従来のＴ
Ｎモードでは要求特性が満足できない状態に到っている
。

そこで、ネマチック液晶に旋光性物質を添加することに
より、素子の厚さ方向に従来より大きなねじれらせん構
造を有するモード（以下、本文中においてはＳＴＮモー
ドと略記する）により時分割駆動特性を向上させる技術
が例えば特開昭６０−５０５１１号公報などで開示され
ている。

更にニューツイストネマチックモード（以下本文中にお
いてはＮＴＮモードと略記する）はＳＴＮモードに特有
の、電気光学素子の外観の色づきを解消したもので、特
開昭６２−１２１７０１号のように、一対の偏光板の間
に少なくとも一層の光学的異方体を備えることにより、
黒地に白色、あるいは白地に黒色の表示を可能にした。

これらＳＴＮ、ＮＴＮモードが、従来のＴＮモードに比
べて優れている点は、電気光学特性のしきい値特性が急
峻なために、時分割駆動による大表示容量化が可能な点
である。

〔発明が解決しようとする課題］しかし、従来のＳＴＮ、ＮＴＮモードを用いた電気光学
素子では、充分な応答速度が得られない。

例えば、ＮＴＮモードの場合、応答速度が立上がり応答
と立下がり応答を合わせて３４０ｍｓであり、テレビ等
の動画表示を行うには応答が遅すぎて画像が流れてしま
う。

一方、この素子をオン時透過率５０％として分割数２０
０の時分割駆動を行うと１：１４の表示コントラストが
得られるが、これもテレビ画像表示としてはまだ不充分
である。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、電気光学特性の優れた電気光
学素子を得るために有効な、急峻性に優れかつ高速応答
性である液晶組成物を提供する事にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的に基づき上記条件を満足する液晶組
成物を提供するものであり、 −形式％式％（１）Ｒ８は１〜１０のアルケニル基Ｒ２は１〜１０のアルキル基Ｒ３は１〜１０のアルキル基Ｒ４は１〜１０のアルキル基Ｒ３は１〜１０のアルケニル基Ｒ６は１〜１０のアルキル基Ｒ７は１〜１０のアルキル基Ｒｓは１〜１０のアルキル基で表わされる事を特１枚とする。

〔実施例〕

以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。

尚、液晶組成物の特性の測定は次のように行った。第１
図に電気光学特性の測定系を示す。測定セル４はガラス
基板の片面に蒸着やスパッタなどの操作により透明電極
をつけ、更にその面を有機薄膜で覆い配向処理をした後
に、スペーサーの役割を兼ねたナイロン・フィルムの枠
をはさみ、所望の厚みになるように２枚のガラス基板を
対向させ（固定したものであり、互いに直交する２枚の
偏光板の間に挟持されている。これがＴＮおよびＳＴＮ
モードのセルである。一方、ＮＴＮモードのセルは、更
に、偏光板の間に光学的異方体を少なくとも一層備えた
ものである。面、本文中に於いてガラス基板とガラス基
板の間隔（即ち、液晶層の厚さ）をセル厚と略記する。

白色光源１から出た光線はレンズ系３を通りセル４に垂
直方向から入射し、後方に設けられた検出器でその透過
光強度が測定される。この時セル４には駆動回路５によ
って任意の実効値電圧を持つ周波数１キロ・ヘルツの交
番矩形電圧が印加されている。第１図の測定系を用いて
液晶セルを測定した電圧−透過率曲線を第２・３図に示
す。第２図は、ＮＴＮモードを用いた電気光学素子の電
気光学特性の測定結果を、また第３図はＳＴＮモードを
用いた場合の測定結果である。同図において、透過率は
偏光軸方向を揃えて貼り合わせた２枚の偏光板の透過光
量を１００％と表わす。この電圧−透過率曲線において
、最も暗い時の透過率Ｔ０と最も明るい時の透過率Ｔ１
゜。とし、Ｔ、。。〜Ｔ０の間を十分側し、暗い方から
Ｔ、、Ｔ、。、Ｔ２゜、・・・Ｔ、。ｌＴｌ００とする
。電圧を徐々に上げていき透過率ＴＩｏの時の電圧を光
学的しきい値電圧ｖｔｈと、更に電圧を上げて行き透過
率Ｔ９０の時の電圧を光学的飽和電圧Ｖｓａｔと各々定
める。この時、電圧−透過率曲線の光学的しきい値電圧
付近の立ち上がり（即ち、急峻性）は下式βとして定め
られる。

ｓａｔ応答速度は、立上がりの応答時間（Ｔ、７で表わす）と
立下りの応答時間（ｒ、、ｔで表わす）がほぼ等しく成
るような印加電圧で測定し、Ｔ　ｏ　ｎとＴｏｆｆの平
均値Ｔ　（＝　Ｔｏｆｉ＋Ｔ、ｒｔ　／　２　）ミリ秒
で示す。

また配向の安定性のため、本発明のネマチック液晶組成
物には旋光性物質を添加したものをセルに封止した。尚
、旋光性物質の添加量は下式より求めた。

θ Ｃ＝　− ＸＰここで、Ｃは旋光性物質の添加量（ｗｔ％〕、θはセル
のねじれ角（ｄｅｇ）、ｄはセル厚〔μｍ〕、Ｐは旋光
性物質が物質が持つ旋光力を示す。

ネマチック液晶相の安定性はセルに封入した状態での高
温液晶性及び低温液晶性として示した。

室温を２０″Ｃと仮定し、それより３０″Ｃ高い５０°
Ｃにおいてネマチック相が安定か否かを高温液晶性と称
し、一方、２０°Ｃより３０°Ｃ低い一１０°Ｃにおい
てネマチック相が安定か否かを低温液晶性とした。

測定温度は全て２５°Ｃとした。

また、測定はＮＴＮモードを用い、セルのツイスト角は
左２１０°、セル厚ｄと液晶の屈折率異方性Δｎとの積
Δｎｄは約０．９という条件で行った。尚、本発明の効
果は、この条件、モードに限定されるのではなく、他の
条件、モード（ＴＮ。

ＳＴＮモード等）においても同様の効果が得られる。

〔実施例−Ｉ〕

本発明による実施例−１の組成及び特性を第１表に示す
。但し、本実施例は化合物（３）として−形式Ｒ、−０
−ＣＦ−Ｏ−Ｒ、（式中Ｒ３及びＲ４は炭素数１〜１０
の直鎖アルキル基を示す）で表わされる化合物（以後、
本文中に於てＢＴＢと略記する）を１０重量％含有して
成る事を特徴としている。

また、従来例−１の特性を第２表に示す。

従来例−１で急峻性を表わすβ値が１．０９０であるの
に対して、実施例−１のβ値は１．０７５と大幅に改善
されている。

また、応答速度Ｔは、従来例−１が３２ミリ秒であるの
に対して、実施例−■は７０ミリ秒と４７％もアップし
ている。

光学的しきい値電圧については、従来例より実施例−１
の方がやや高くなっているが、許容範囲内には十分入っ
ており、問題とはならない。

更に、実施例−１は５０°Ｃにおける高温液晶性及びマ
イナス１０°Ｃにおける低温液晶性もあり、十分安定で
、通常の表示体として用いるのに十分広いネマチック液
晶温度範囲を有している。

以上、本実施例は象、酸性に優れ、かつ応答速度がたい
へん速（、電気光学素子に有用な液晶組成物である。

〔実施例−２〕本発明による実施例−２の組成および特性を第１表に示
す。但し、本実施例はＢＴＢを３０重量％含有している
事を特徴とする特また、従来例−１の特性を第２表に示す。

従来例−１でβ値が１．０９０であるのに対して、実施
例−２のβ値は１，０９７とかなり改善されている。

また、Ｔは従来例−１が１３２ミリ秒であるのに対して
、実施例−２は５９ミリ秒と半分以下の値を示している
。

光学的しきい値電圧も問題なく、また、十分なネマチッ
ク液晶温度範囲を有している。

以上、本実施例は、実施例−１同様に有用な液晶組成物
で、特に応答速度については実施例−１より更に改良さ
れている。

〔実施例−３〕本発明による実施例−３の組成及び特性を第１表に示す
。但し、本実施例はＢＴＢを４０重量％含有している事
を特徴とする。

また、従来例−１の特性を第２表に示す。

従来例−１でβ値が１．０９０であるのに対して、実施
例−３のβ値は１．０８１と改善されている。

また、Ｔは従来例−１が１３２ミリ秒であるのに対して
、実施例−３は５３ミリ秒と６０％も大幅にアップして
いる。

光学的しきい値電圧も問題はなく、また、ネマチック液
晶温度範囲も十分である。

第　　１　　表第２表以上、本実施例は、実施例−１，２同様にたいへん有用
な液晶組成物であり、特に応答速度が優れている。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の液晶組成物は、従来のもの
に比べて、急峻性に優れ、かつ、たいへん応答速度が速
く、更にネマチック液晶温度範囲が十分に広い、たいへ
ん有用なものである。

本発明の液晶組成物を用いた電気光学素子の応用として
は、テレビやコンピュータ端末、ワード・プロセッサー
などがあげられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例において用いた測定装置を表
わすハード図である。第２図は、第１図に示した測定装置を用いて一般的に得
られるＮＴＮモードの電圧−透過率の変化を示した曲線
図である。第３図は、第１図に示した測定装置を用いて一般的に得
られるＳＴＮモードの電圧−透過率の変化を示した曲線
図である。第４図は、第１図に示した測定装置を用いて一般的に得
られるＳＴＮモードの電圧−透過率の変化を示した曲線
図である。 ■・・・・・・光源２・・・・・・光線３・・・・・・レンズ及びフィルター系４・・・・・・
セル５・・・・・・受光部（光電増倍管）以上第う閃％４図　　。

Claims

【特許請求の範囲】１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（２） ▲数式、化学式、表等があります▼（３） ▲数式、化学式、表等があります▼（４） ▲数式、化学式、表等があります▼（５）で表される各群（１）、（２）、（３）、（４）、（５
）の化合物を各々少なくとも一成分含有する事を特徴と
する液晶組成物。但し、Ｒ＿１は１〜１０のアルケニル基Ｒ＿２は１〜１０のアルキル基Ｒ＿３は１〜１０のアルキル基Ｒ＿４は１〜１０のアルキル基Ｒ＿５は１〜１０のアルケニル基Ｒ＿６は１〜１０のアルキル基Ｒ＿７は１〜１０のアルキル基Ｒ＿８は１〜１０のアルキル基を示す。２）化合物（１）の割合が１〜７０重量％化合物（２）の割合が１〜５０重量％化合物（３）の割合が１〜５０重量％化合物（４）の割合が１〜５０重量％化合物（５）の割合が１〜５０重量％である事を特徴とする請求項１記載の液晶化合物。