JPS6162590A - 液晶組成物 - Google Patents

液晶組成物

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JPS6162590A
JPS6162590A JP59186169A JP18616984A JPS6162590A JP S6162590 A JPS6162590 A JP S6162590A JP 59186169 A JP59186169 A JP 59186169A JP 18616984 A JP18616984 A JP 18616984A JP S6162590 A JPS6162590 A JP S6162590A
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JP
Japan
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formula
liquid crystal
compound
chain alkyl
straight
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JP59186169A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Onishi
浩 大西
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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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、α晶組成物に関し、もつと詳しくはマルチプ
レックス駆動方式で使用するツィステッド・冬マチイッ
ク(T N )型液晶表示素子として用いられる成品m
酸物に関する。
背景技術 近年、液晶表示装置の分野において表示情報量の拡大が
強く要望されている。特に電子計算器端末の表示装置と
して陰極線管に匹敵する表示情報量が求められ、したが
って従来のセグメント表示からマトリクス表示へとの需
要が移行しつつある。
さらにマトリクス表示において、表示情報を多様化する
ためにマトリクス駆動におけるマルチプレックスの度数
Nを100以上の大きな値に増加することが要求されて
いる。
発明が解決しようとする問題1g。
走査電極(X電極)と信号電極(Y電極)とがマトリク
ス状に配r!1@れているいわゆるXYママトリクス液
晶パネルでは、電圧平均化法で駆動する場合にマルチプ
レックスの度数Nのときに、点灯画素における実効電圧
V rms(ON )と、非点灯ii!!i素における
実効電圧V rms(OF F )との比α0は、第1
式で表わされる。
Q O−+ Vrms(ON)/ Vrms(OFF)
=ψr「[7通モT・ (1)fjS1式において度数
Nを多くすればする程α0は、1に近づき、度数Nの増
加に伴いV rms(ON )とVrms(OF F 
)との差は減少する。このためコントラスト比が低下す
る。このことが液晶ではマトリクスを大きく、すなわち
度WLNを大きくすることが困難な理由である。従って
表示情報量の大きなマトリクス型液晶表示装置において
は、Vrms(ON )とV rms(OF F )と
の小さな電圧差でも良好なコントラスト比が得られるた
めには急峻なし     jさい優待性を有する液晶組
成物が要求されることになる。従来の液晶m酸物では、
このしきい優待性が不充分で、度数Nが100以上と大
きな場合には、マ) IJクス駆動において有効視界1
lX121の狭在化などの問題が生じていた。
マルチプレックスの度INの最適電圧平均化の最適バイ
アスmは、m=  N+1で表され、駆!IIIJ電圧
Vdと実効電圧V rms(ON )、実効電圧V r
ms(OFF)との関係は、2式および第3式で示され
る。
Vras(ON)= (6TTT:ゴ/■ττ)X Y
d−(2)Vrws(OFF)= (V;”下]戸]−
曹5 /’J’T” m’) X V d −・−(3
)第2式および!13式において駆動電圧Vdを一定に
するとマルチプレックスの度数Nは大きくなるに従い、
実効電圧V rms(ON )、V rms(OF F
 )の値が小さくなっていり、シたがって表示情報量が
大きくてマルチプレックスの度数Nを太き(しなければ
ならない該晶表示素子においては、しきい優待性が急峻
でかつしきい値電圧の低い液晶組成物を必要とする。
液晶組成物の電圧−透過率曲線の立ち下がり部分の傾き
を維持したまま、しさい値電圧vthを上げていけば、
飽和電圧Vsatとの比は小さくすることができるが、
第2式およびff13式から理解されるように駆動電圧
Vdが上がってしまうので耐圧の高い大規模集積回路(
LSIと略す)が必要となってくる。これは半導体チッ
プサイズの増大およびそのフスト7ツブを引き起こすこ
とになる。
したがって本発明の目的は、fA唆なしきい優待性を有
し、かつ低電圧駆動が可能な液晶組成物を提供すること
である。
問題点を解決するための手段 本発明は、 一般式 (式中、R、、R、’は炭素数が2〜6の直鎖アルキル
基を示す、)で表される化合物の少なくとも一種の化合
物と、 一般式 および R10・CH,つつ−R6′ (式中、R2,R2′、R1,Rコ′は炭素数が1〜6
の直鎖アルキル基、R,、R,’  は炭素数が1〜7
のfi鎖フルキル基、RS、R!、Rs’  は炭素数
が1〜5の直鎖フルキル基を示す、)で表される化合物
群の少なくとも一種の化合物と、 一般式 %式% (式中、R1,R1’ 1R11Ra’ IRIIRI
@は炭素数が1〜5の直鎖フルキル基を示す、)で表さ
れる化合物群の少なくとも一種の化合物とを?1m合し
で成る混合物に、 一般式 %式% (式中、R1は炭素数が1〜8、R++は炭素数が1〜
5の直鎖フルキル基を示す)で表わされる化合物群の少
なくとも一種の化合物(以下化合物Aと称す)を10重
量%未満と、 一般式 (式中、R13は炭素数が1〜8の直鎖アルキル基を示
す、)で表される化合物の少なくとも一種の化合物(以
下、化合物Bと称す )を11〜2(1量%添加しで成
ることを特徴とする液晶組成物である。
本件発明者は、まず化合物A、化合%Bの単独の効果を
調べるために実験を行った。化合物A、化合物Bを含ま
ない組成物(1)に対し、化合物Aの3成分系である組
成物(II)、2成分系であるllj成物(III)、
化合物Bの3成分系である層成*(IV)をそれぞれ1
0)ll量%添加して、しきい値電圧Vthおよびしき
い優待性の急峻性を表わすa値の変化を求めた。mi表
には各組成物([)−(ff)の維成比を、第2表には
しさい値電圧Vtl+およびα1値の比較を示す、なお
ここで言うα1値は、第4図に示した液晶表示素子1に
対して垂直な方向(第4図の上方)から見た場合におい
て、透過率が20%のときの印加電圧■1と、透過率が
90%のときの印加電圧■2との比(Vl/V2)であ
る。
またしきい値電圧Vthは、上述の印加電圧■2と等し
い。
以下余白 第1表 第  2  表 第2表の結果から、化合物Aお上り化合物Bは、共にし
きい値電圧Vthを下げかつα1値を小さくする効果が
あり、その効果の大きさは化合物Aの方が大きいことが
理解される。
大に本発明者は、化合物A、化合物Bのそれぞれの組成
物の濃度を変化させて実験を行なった。
α1値の変化を第1図に示す、第1図においてライン!
1は化合物Aのamを20重1%にしたときであり、ラ
イン!2は化合物Aの濃度を10重1%にしたときであ
る。Pt51図から理解されるように、化合物Aの組成
物の濃度が10fi1%のときには化合物Bの組成物の
濃度が10重1%から15重量%へ増加するとα1値は
小さくなるのに対し、化合物Aの組成物の濃度が増加す
るとα1値は大きくなる。これは第2表に示された単独
での効果とは全く異なっており、化合物Aと化合物Bと
の間に相互作用が存在することを示すものである。
本件発明者は鋭意研究の結果、化合物A、化合物Bの添
加する量を限定することにより、化合物へと化合物Bの
相互作用によって急峻なしきい優待性を有し、かつ低電
圧駆動が可能な液晶組成物が得られることを知見し、本
発明を完成するに至っな。
作  用 本発明によれば、しきい値電圧VLhを下げるにあたり
、化合物Aおよび化合物Bの相互作用を利用して急峻な
しきい優待性を達成することが可能となる。また本発明
によれば、本発明に従う液晶組成物は表示特性が良好な
ため、陰極線管の表示     j情報量に6適する表
示能力を持つ液晶表示装置が得られ、マルチプレックス
の度数が100以上の高い駆動が必要とされるのに充分
対応でさるようになる。待に液晶テレビに使用すれば、
中1IIffy4表示において広いダイナミックレンツ
が可能となる。
実施例 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。第3表には本
発明に従って溝成される液晶組成物の一実施例の組成比
を示す、この組成比で混合した液晶組成物は一10℃〜
66°Cの開でネマティック液晶と1.て存在する。な
お第3表中のアルキル基は、いずれもv1鎖状である。
(以下余白) 飢   3   去 第3表に示した組成比に基づく液晶組成物を、ツイスト
配向処理を施した液晶セルに注入し、その液晶セルの外
側に偏向板を配置して電気光学特性を調べた。その結果
を第4表に示す、比較例として、化合物Aと化金物Bを
含むがその相互に作用を利用していない従来のマルチプ
レックス駆動用の液晶組成物の電気光学特性を示す、な
お第4表1;おいてしきい値電圧vth、およびα1値
は前述した通りであり、α2値は、液晶表示面1に討し
て垂直な方向よりも視角θ(第4図参照)が15°傾斜
した方向から測定した場合におけろ透過率が20%のと
bの印加電圧■3と、透過率が90%のときの印加電圧
■4との比(V3/V4)であり、γ値は、視角θがO
oすなわち液晶表示面1に対しでmaな方向から見た場
合の透過率が20%のときの印加電圧■1と、視角θが
40″の場合の透過率が90%のときの印加電圧v6と
の比(Vl/V6)である、α1値、α2値およびγ値
はいずれも数値が小さいほど急峻なしきい優待性である
ことを意味する。*た第4表中においてTrは立上がり
時開、Tdは立下がり時間であり、液晶表示面1の垂直
な方向(ffs4図の上方)から測定したものである。
印加電圧は、1/100デユーテイ比、1/1・1バイ
アスの実装波形であり、駆!nlJ?!X圧Vdの設定
は実効電圧V r+as(ON )と視角θがOoの場
合における透過率が50%になるときの印加電圧V50
とが等しくなるようにしている。
第  4  表 本発明に従う液晶組成物は、急峻なしきい優待性を有し
、かつ気℃〜40℃の動作温度範囲において、1/10
0デユーテイ比で駆動した場合、18Vで駆動可能であ
った。すなわち耐圧20VのLSIが使用できることと
なる。
tA2図はTN型液晶表示素子の印加電圧に対する透過
率の変化を示すグラフである。第2図において視角がθ
がθ′″のときをライン!3に視角θが40゛のときを
2インlに示す、第2図によって前述したα1値(Vl
/V2)とγ値(Vl/V6 )の定醗が明確となる。
第3図は、本発明に従う液晶組成物を使用した液晶表示
素子と従来の液晶組成物を使用した液晶表示素子との印
加電圧に対する透過率の変化を示すグラフである。Pt
53図において実線で示されたライン!6は、本発明に
従う液晶組成物を使用した場合の電圧を印加したときの
透過率曲線であり、破線で示されたライン17は従来の
液晶組成物を使用した場合の電圧を印加したときの透過
率曲線である。透過率の変化は本発明に従う液晶組成物
の方が従来のものよりはるかに大さいことが理解される
。これは、本発明に従う液晶組成物が急峻なしきい優待
性を得ることができることを意味している。
第3表に示した実施例では、化合物Aのa度は7重量%
であり、化合物Bの濃度は20重1%であるが、化合物
Aの濃度を10瓜量%未満、化合物Bの濃度を11〜2
0111fi%に限定することにより同様の効果が得ら
れた。
発明の効果 以上のように本発明によれば、急峻なしきい優待性を有
しかつ低電圧駆動の可能な液晶組成物が災現できる。
【図面の簡単な説明】
f51図は化合物Aと化合物Bの相互作用を示すグラフ
、第2図および第3図は印加電圧に対する透過率の変化
を示すグ?7、第4図はα品表示面1と視角θとの関係
を示す図である。

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_1、R_4′は炭素数が2〜6の直鎖アル
    キル基を示す。)で表わされる化合物の少なくとも一種
    の化合物と、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 および ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_2、R_2′、R_3、R_3′は炭素数
    が1〜6の直鎖アルキル基、R_4、R_4′は炭素数
    が1〜7の直鎖アルキル基、R_5、R_6、R_6′
    は炭素数が1〜5の直鎖アルキル基を示す。)で表わさ
    れる化合物群の少なくとも一種の化合物と、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 および ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_7、R_7′、R_8、R_8′、R_9
    、R_1_0は炭素数が1〜5の直鎖アルキル基を示す
    。)で表わされる化合物群の少なくとも一種の化合物と
    を混合して成る混合物に、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、 および ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1_1は炭素数が1〜8、R_1_2は炭
    素数が1〜5の直鎖アルキル基を示す。)で表わされる
    化合物群の少なくとも一種の化合物の10重量%未満と
    、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1_3は炭素数が1〜8の直鎖アルキル基
    を示す。)で表わされる化合物の少なくとも一種の化合
    物の11〜20重量%とを添加して成ることを特徴とす
    る液晶組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4788000A (en) * 1983-05-26 1988-11-29 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid-crystal composition
EP0312983A2 (en) * 1987-10-19 1989-04-26 Casio Computer Company Limited Liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same

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