JPH01247481A

JPH01247481A - 液晶組成物

Info

Publication number: JPH01247481A
Application number: JP7528688A
Authority: JP
Inventors: Rei Miyazaki; 礼宮崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-03-29
Filing date: 1988-03-29
Publication date: 1989-10-03

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枚の電楕基＃間に正の誘電異カ性を有する
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°ねじれたらぜん構造を有し、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、特願
昭６２−１２１７０１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３４０ｍ５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、一般式Ｒ３は１〜１０のアルケニル基Ｒ２は１〜１０のアルキル基Ｒ３は１〜ｌ　Ｑ　　　ｔ＋Ｒ４は１〜１０　　　１７Ｒ９は１〜１０ツノＲ６は１〜ｌ　Ｑ　　　　）ｊで表わされる事を特徴とする。

〔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ｔｆ
ｌ！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
板を対向させて固定したものであり、互いに直交する２
枚の偏光板の間に挾持されている。これがＴＮおよびＳ
　Ｔ’　Ｎ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
−ＮＪ（ｉ！えたものである。尚、本文中に於てガラス
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ｒｉ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Ｊ１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
７′、−２枚の面光板の透過光量を１００％と表わす、
この電圧−透過率曲線において、最も昭い時の透過率Ｔ
。と最も明るい時の透過率Ｔ　＋７１０としＴ　ｔｏｏ
−Ｔｏの間を十分側し、暗い方からＴ　ｏ　、　’１”
　＋ｏ、７２０、・ＴＩ０、ＴＩ、、。とする、電圧を
徐々に上けて行き透過率７１０時の電圧を光学的しきい
値電圧■しｈと、更に電圧を上げて行き透過率Ｔ　９０
の時の電圧を光学飽和電圧Ｖ　ｓ　ａ　ｔ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
の立ち上がりく即ち、急峻性）は下式βとして定められ
る。

応答速度は、立上がりの応答時間（Ｔｏｎで表わす）と
立下りの応答時間（Ｔｏｆｆで表わす）がほぼ等しく成
るような印加電圧で測定し、ＴＯｎとＴｏｆｆの平均値
Ｔ　（＝Ｔｏ　ｎ十Ｔ　ｏ　ｆ　ｆ／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ｌ−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。

ここで、Ｃは旋光性物質の添加量［ｗ　Ｆ、％］、Ｑは
セルのねじれ角［ｄｅｇ］、ｄはセル厚［μｍ］、Ｐは
旋光性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な。

室温を２０゛Ｃと仮定し、それより３０℃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・訃とした。

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
Δｎ−ｄは約０．９という条件で行なった。尚、本発明
の効果は、この条件、モードに限定されるものではなく
、他の条件、モード（ＴＮ、ＳＴＮモード等）において
も同様の効果か得られる。

〔実　施　例−１〕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）として一般式Ｒ５−◇
’）−ｃ＝ｃべ）ＯＲ，（式中Ｒ１及びＹ工、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２０＠ｍ％
と、化合物（４）として一般式Ｒ９◇（Ｘｃ士Ｃ舎Ｒ６
（式中Ｒ，及びＲ６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を２５重及％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で応答速度Ｔが１３２ミリ秒であるのに対し
て、実施例−１では６４ミリ秒と５２％ら大幅にアップ
している。

また、急峻性を表わすβ値は、従来例−１が１゜０９０
であるのに対して、実施例−１は１．０７７と大きく改
良されている。

光学的しきい値については、従来例と実施例−１の両者
の間に大差はなく、駆動上の許容範ｔＪｆｆ内に十分入
っている。

更に、実施例−１は５０℃における高温液晶・ｒＶ及び
マイナス１０℃における低温液晶性もあり６、十分安定
で、通常の表示（ホ）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６以上、本実施例は、応
答速度がたいへん速く、かつ、急峻性に潰れ、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ρ１−２の組成及び特性を第１表に示
す、但し、本実施例はＢ　Ｔ　Ｂを３５重量％含有して
成る事を特徴とする。

また、従来（’Ａｌ−１の特性を第２表に示す。

従来例−１でＴが１３２ミリ秒て゛あるのに対して、実
施例−２は６９ミリ秒と大幅に速くなっている。

また、β値は、従来例−１が１．０９０であるのに対し
て、実施例−２は１．０７８とたいへん改良されている
。

光学的しきい値電圧は、従来例−１の２．０７Ｖに対し
て、実施例−２は１．８４Ｖと大きく低下している。

更に、ネマチック液晶温度範囲も十分に広く、問題はな
い。

以上、本実施例は、実施例−１同様に有用な液晶組成物
であり、特に光学的しきい値電圧については実施例−１
より改良されている。

〔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５５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１．０６６と大幅に改良されている。

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６８ミリ秒とたいへん速くなっている。

光学的しきい値電圧については、従来例より実施例−３
の方がやや高くなっているが、許容範囲内には十分に入
っており、問題とはならない。

更に、ネマチック液晶温度範囲も十分に広い。

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、特に急峻性が優れている。

第　　１　　表第　　２　　表〔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、な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。１・・・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）以上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　銘木　喜三部　（他１名）第２１！１滝３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）で表わされる各群（１）、（２）、（３）、（４）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〃Ｒ＿４は１〜１０〃Ｒ＿５は１〜１０〃Ｒ＿６は１〜１０〃を示す。２）化合物（１）の割合が１〜７０重量％〃（２）〃１〜５０〃〃（３）〃１〜５０〃〃（４）〃１〜５０〃である事を特徴とする請求項１記載の液晶組成物。