JPS6144991A - ネマチツク液晶組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電界効果型液晶表示素子、特に開時分割駆動方
式の表示素子に用いる材料として好適な液晶組成物に関
するものである。

（従来の技術） 液晶表示素子は、従来の時計、電卓等に加え、近年（な
って携帯用コンピューター、携帯用テレビ、各種事務計
測機器等の大型でより多くの情報を表示できる表示体に
も用途が拡大し始めている。この様な要求に対応した駆
動方式の一つに電圧平均化法による時分割駆動方式があ
シ、現在、高時分割駆動方式の液晶表示素手が市場に出
されるようになってきた。それに伴い高時分割駆動方式
に適合した液晶組成物が望まれているが、従来の組成物
の多くのものがこの方式に適合性を有しない。

（発明が解決しようとする問題点） 表示素子に用いられる液晶組成物に一般的に要求される
特性は、 （１）室温附近の広温度範囲で液晶であること、（２）
化学的、熱化学的に安定であること、（３）比較的低粘
性であること、 （４）温度変化及び視野変化による電圧−輝度特性の変
化が小さいこと、 （５）電圧−輝度特性が急峻であること、等であるが、
高時分割駆動を行なう場合、特に（５）の特性が重要で
ある。それについてドツトマトリクス表示素子を例にと
って以下に説明する。

第１図において、下板にストライブ状のＹ１％Ｙ、、Ｙ
、・・・Ｙｍ電極（信号電極）を、下板に対して一定の
間１！１！ｅ−有する上板に同様にストライプ状のＸｌ
　ｂ　ｘ、　ｓ　ｘ３・・・Ｘｎ電極（走査電極）を形
成し、両電極間に液晶を存在させる。文字図形の表示は
Ｘ％Ｙ両電極の各交点部の液晶を選択的に点灯、或は非
点灯にして行なう。ある走査電極（図においてＸＳ）が
選択されたとき、その電極上の総ての画素に信号電極ｙ
１ｓ　ｙ、・・・・・・Ｙｍ　よシ表示すべき信号に従
い点灯、或いは非点灯の表示信号を同時に加える。つま
り、走査電極と信号電極に加える電圧パルスの組合せで
両電極の交点部を点灯、或いは非点灯にする。従って、
例えば点灯点■以外の非点灯点■、■、■にも電圧が印
加されることになる。

点灯点には高い実効電圧、非点灯点には低い実効電圧が
それぞれ印加され、その電圧差によって点灯及び非点灯
状態をつくり、文字、、図形等の表示を行なっている。

点灯点の電圧と非点灯点の電圧とは相互に関係があり、
この関係は以下の式で表わすことができる。

ｖＯ：　駆動電源電圧 ａ　：　バイアス比 Ｎ　：　時分割走査線数 第２図は時分割走査線数（Ｎ）と動作マージン（α）と
大に伴ってαは１に漸近する。即ち、高時分割駆動方式
では点灯点と非点灯点の電圧差が極端に小さくなる。

液晶の電界効果型表示における一般的な電圧−輝度特性
は第３図に示す如きカーブを描く。時分割駆動方式で良
好な表示を得るためには点灯点の印加実効電圧（■。ｎ
）は飽和実効電圧（Ｖａａｔ）以上の電圧、非点灯点の
印加実効電圧（ｖｏｆｆ）はしきい値実効電圧（Ｖｔｈ
）以下の電圧であることが必要である。従って、ｖ＋ｉ
ａ　ｔ／ｖｔｈ　（＝γ）≦ｖｏｎ／■。ｆｆ（α）の
関係式が満足されなければならない。

ｒ〉αとなるような液晶組成物を用いる場合には、表示
濃度の低下、クロストークの発生等の表示に悪い影響が
生ずる。どの程度の輝度を示す実効電圧をＶｓａｔ又は
ｖｔｈ　　とするかの基準は現在業界では一定ではない
が、一般的に、輝度５０〜９０％の範囲内に設定した成
る輝度を与えると％に設定されている。）、輝度１０〜
２０％の範囲内に設定した成る輝度を与えるときの実効
電圧をｖｔｈ（第３図では、ｖｔｈの輝度は１０％に設
定されている。）としている。

いずれにしても上述した通り、時分割走査線数の増大に
伴ってα値が低下するから、γ値もまた低下しなければ
ならない。即ち、高時分割駆動方式では、γ値の小さな
液晶組成物、換言すれば、第３図に示す如く、僅かな印
加電圧の変化で輝度が急峻に変化する液晶組成物が必要
とされる。

屈折率異方性△ｎの小さな液晶組成物を充填した液晶セ
ルには表示面に光の干渉色が現われるものがある。これ
を防止する方法として、セルギャップを広める方法、△
ｎの大きな他の液晶を添加することによって組成物全体
の△ｎを大とする方法等がとられるが、このような方法
は時として応答性の悪化、時分割駆動性の悪化等をもた
らす。

以上要するに、本発明の目的は、前記（１３〜（４）の
各特性に加え、特に前記（５）の急峻な電圧−輝度特性
をもつ液晶組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、屈折率異方性が大きく、セルに充
填したときセルの表示面に光の干渉色を発生させない液
晶組成物を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の発明の目的は、 （式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル基、
Ｒ′は炭素原子数１〜１０の直鎖状アルコキシル基を表
わす。）で表わされる化合物（以下、化合物（１）とい
う）、（式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキ
ル基、Ｒ′は炭素原子数１〜１０の直鎖状アルコキシル
基を表わす。）で表わされる化合物（以下、化合物（２
）という）及び （式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル基、
Ｘは水素原子、弗素原子又は塩素原子を表わす。）で表
わされる化合物（以下、化合物（３）という）を含有す
ることを特徴とする本発明のネマチック液晶組成物によ
って達成される。

本発明の液晶組成物は上記の化合物（＋１．　（２＋及
び（３）のほかに、駆動電圧、駆動温度範囲、応答速度
等の各種要求特性に適合するようしきい値電圧、液晶温
度範囲、粘度等を調節する目的で他のネマチック液晶化
合物を本発明の目的を害さない範囲で適当量含有するこ
とができる。このような他のネマチック液晶化合物の好
適な代表例として下記一般式（４）〜α２の化合物を挙
げることができる。

（上記式（４）〜α２中、Ｒ及びＲ′はそれぞれ炭素原
子数１〜１０の直鎖状アルキル基を表わす。） 本発明の液晶組成物を構成する各成分の好ましい配合割
合は、化合物（１１１０〜４５％、化合物＋２１２５〜
７５％、化金物（３）５〜１５％、他のネマチック液晶
化合物０〜３０％である。

本発明を更に具体的に明らかにするために次に実施例を
示す。また、比較のために、低粘度液晶組成物として汎
用されているフェニルシクロセキサン系液晶組成物ヒ比
較例１と−大きな屈折率異方性を有する液晶組成物とし
て汎用されているとフェニル系液晶組成物を比較例２と
して示す。これら２つの比較例の液晶組成物はＳ〜にデ
ユーティ一時分割表示用（走査線数４）のものである。

尚、表中に記した下記の用語は下記の意味ｔもつ。

Ｍ、Ｒ，：液晶温度範囲 △ｎ：屈折率異方性 Δε：誘電率異方性 ＴＮｒ　：ネマチツク相−等方性液体相関転移温度７８
Ｎ　：スメクチツク相−ネマチック相間転移温度上記の
各実施例及び比較例の液晶組成物をセルギャップ（ｄ）
の異なる６種類の表示セルに充填し、各セルのしきい値
実効電圧（Ｖｔｈ、　）と飽和実効電圧（ｖｓａｔ）を
測定し、ｖｔｈとＶｓａｔからγ値を算出した。測定で
は、温度２５℃、視角０°で輝度１０％となる実効電圧
をｖｔｈとし、温度２５℃、視覚０°で輝度８０％とな
る実効電圧をＶｓａｔとした。

これらの結果を次表に掲げる。

第　　　　６　　　　表 以上の結果から明らかの如く、本発明の液晶組成物は比
較例に比べて高時分割駆動に必須の特性であるγ特性に
おいて著しく改善されてお９、且つセル表示面における
光干渉色の発生を防止するに充分な屈折率異方性を有す
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明したｐａ　＜　、本発明の液晶組成物は
、急峻な電圧−輝度特性を有するので、高時分割駆動性
に優れると共にセル表示面に光の干渉色が発生しないと
いう特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は時分割駆動方式を説明するためのドットマ）　
ＩＪラック示素子の平面図、第２図は液晶表示素子の動
作マージンと時分割走査線数の関係を示す図表、第６図
は液晶表示素子の輝度と印加実効電圧との関係を示す図
表でめる。 代理人　弁理士　　高　橋　勝　利 第１図 ！１２０ 第３０ 手　　続　　補　　正　　書（ａ騎ン 昭和５９年９月７　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル基、
   Ｒ′は炭素原子数１〜１０の直鎖状アルコキシル基を表
   わす。）で表わされる化合物、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル基、
   Ｒ′は炭素原子数１〜１０の直鎖状アルコキシル基を表
   わす。）で表わされる化合物、及び 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル基、
   Ｘは水素原子、弗素原子又は塩素原子を表わす。）で表
   わされる化合物 を含有することを特徴とするネマチック液晶組成物。