JPS6254839B2 - - Google Patents
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- JPS6254839B2 JPS6254839B2 JP12512283A JP12512283A JPS6254839B2 JP S6254839 B2 JPS6254839 B2 JP S6254839B2 JP 12512283 A JP12512283 A JP 12512283A JP 12512283 A JP12512283 A JP 12512283A JP S6254839 B2 JPS6254839 B2 JP S6254839B2
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Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
本発明はコレステリツク液晶相を示す液晶の電
界効果を利用した表示装置として用いた場合に有
効な特性を示す液晶組成物に関するものである。 コレステリツク液晶相（以下Chと称す）の電
界効果にはグランジユアン（Grandjean）組織
（以下Gjと称す。）からフオーカルーコニツク
（Focal conic）組織（以下Fcと称す。）への組織
変化モードと、Chからネマチツク液晶相（以下
Ｎと称す。）への相転移モード（以下PTMと称
す。）がある。本発明は特にPTMに関するもので
ある。 このPTMの電気光学特性は、低電界領域では
Fcによる光散乱現象を示すが、ある臨界電界
（Ec）以上ではホメオトロピツク配向のＮとなり
透明状態となる。この光学的二状態を用いて表示
を行なうのである。このPTMの電気光学特性は
Ec，Ecにおける透過率Ｔ〓（％）及び応答特性
でその主な特徴を表わすことができる。応答特性
としては、ChからＮへの応答を表わすτCNＮか
らChへの応答を表わすτCN，Ｅ＜Ｅcとなる保持
電界を印加した場合のＮからChへの応答を表わ
すτＭ Ｎがある。 ここで、τCNは電界がE0（〓Ｅc）から2E0
（＞Ｅc）へ変つた時点より光学効果がその飽和値
の90％に到達するまでの時間である。 τＭ Ｎは電界が2E0からE0へ変化した時点より光
学効果が先の飽和値の90％まで10％だけ減少する
時間である。τNCは電界が2E0又はE0から０へ変
化した時点より光学効果が飽和値からその値の10
％値まで減少するに要する時間である。 このPTMをマトリツクス表示に応用すれば、
駆動電圧（V0）を低くすることができ、特に低消
費電力駆動が可能なＣ／MOSドライバーの耐圧
を越さないようにすることが可能である。また、
特性的には、１：２バイアス電圧法で駆動し、１
フレームごとに一旦Ｎ状態にする時間分割法を採
ればマトリツクス表示が可能となり、そのライン
数（Ｎ）の上限値は近似的に次の関係式で表わさ
れる。 Ｍ〓（τＭ Ｎ−τCN）÷τNC …(1) (1)式より、マトリツクスの本数Ｍを増加させる
ためにはτＭ Ｎを増加させ、τCN，τNCを減少させ
ればよい。この内τＭ Ｎは主として液晶を保持する
基板の表面処理に依存し、Ch液晶材料にはあま
り依存しない。 一方、τCN，τNCは逆に基板の表面処理状態に
は依存せず、Ch液晶材料に依存する。そしてτC
Ｎ，τNCはCh液晶の粘性をη、ねじれ弾性係数を
K22、ピツチをＰとすると、 τCN＝C1ηP2÷K22 …(2) τNC＝C2ηP2÷K22 …(3) となる。ここでC1，C2は物質によらない定数で
ある。 またＥcは誘電異方性をεa、誘電定数をεpと
すると、 Ｅc＝π２（K22÷εaεp）〓÷Ｐ …(4) となる。液晶層厚をｄとすれば、印加電圧Ｖcは Ｖc＝dEc …(5) である。液晶層厚は素子の製造技術によつて異な
るが、現在ではｄ〓６μｍが一般的である。 以上のことから液晶材料としては、εaが大き
くηが小さい値のものが望ましい。そのためには
Ｎ液晶に液晶分子ツイスト力の強いCh液晶を加
えて作つたロングピツチの混合型Ch液晶が適し
ている。 本発明は以上の考案に基づき、上述の諸条件を
満足させる液晶組成物を提供することを目的とす
る。 本発明に係るCh液晶の組成は(a)４−ｎ−アル
コキシ−4′−ｎ−アルキルアゾキシベンゼン（４
−ｎ−alkoxy−4′−ｎ−alkylazoxy benzen）、(b)
４−ｎ−アルキル−4′−シアノピフエニール（４
−ｎ−alkyl−4′−cyanobiphenyl）及び(c)光学活
性物質よりなるものである。そして、(a)４−ｎ−
アルコキシ−4′−ｎ−アルキルアゾキシベンゼン
のアルコキシ基が例えばメトキシ（meshoxy）基
であり、アルキル（alkyl）基の炭素数が例えば
２又は４であり、(b)４−ｎ−アルキル−4′シアノ
ピフエニールのアルキル基の炭素数が例えば５，
６又は７であり、(c)光学活性物質がコレステリー
ルクロライド、コレステリールオレイルカーボネ
イト又は２−メチルブチル〔Ｎ−ｐ−メトキシベ
ンジリデンアミノシンナメイトであるCh液晶の
組成を特徴とする。 表−１は本発明を創出するにあたつて測定した
各種液晶材料，，，の特性データを示す
ものである。
界効果を利用した表示装置として用いた場合に有
効な特性を示す液晶組成物に関するものである。 コレステリツク液晶相（以下Chと称す）の電
界効果にはグランジユアン（Grandjean）組織
（以下Gjと称す。）からフオーカルーコニツク
（Focal conic）組織（以下Fcと称す。）への組織
変化モードと、Chからネマチツク液晶相（以下
Ｎと称す。）への相転移モード（以下PTMと称
す。）がある。本発明は特にPTMに関するもので
ある。 このPTMの電気光学特性は、低電界領域では
Fcによる光散乱現象を示すが、ある臨界電界
（Ec）以上ではホメオトロピツク配向のＮとなり
透明状態となる。この光学的二状態を用いて表示
を行なうのである。このPTMの電気光学特性は
Ec，Ecにおける透過率Ｔ〓（％）及び応答特性
でその主な特徴を表わすことができる。応答特性
としては、ChからＮへの応答を表わすτCNＮか
らChへの応答を表わすτCN，Ｅ＜Ｅcとなる保持
電界を印加した場合のＮからChへの応答を表わ
すτＭ Ｎがある。 ここで、τCNは電界がE0（〓Ｅc）から2E0
（＞Ｅc）へ変つた時点より光学効果がその飽和値
の90％に到達するまでの時間である。 τＭ Ｎは電界が2E0からE0へ変化した時点より光
学効果が先の飽和値の90％まで10％だけ減少する
時間である。τNCは電界が2E0又はE0から０へ変
化した時点より光学効果が飽和値からその値の10
％値まで減少するに要する時間である。 このPTMをマトリツクス表示に応用すれば、
駆動電圧（V0）を低くすることができ、特に低消
費電力駆動が可能なＣ／MOSドライバーの耐圧
を越さないようにすることが可能である。また、
特性的には、１：２バイアス電圧法で駆動し、１
フレームごとに一旦Ｎ状態にする時間分割法を採
ればマトリツクス表示が可能となり、そのライン
数（Ｎ）の上限値は近似的に次の関係式で表わさ
れる。 Ｍ〓（τＭ Ｎ−τCN）÷τNC …(1) (1)式より、マトリツクスの本数Ｍを増加させる
ためにはτＭ Ｎを増加させ、τCN，τNCを減少させ
ればよい。この内τＭ Ｎは主として液晶を保持する
基板の表面処理に依存し、Ch液晶材料にはあま
り依存しない。 一方、τCN，τNCは逆に基板の表面処理状態に
は依存せず、Ch液晶材料に依存する。そしてτC
Ｎ，τNCはCh液晶の粘性をη、ねじれ弾性係数を
K22、ピツチをＰとすると、 τCN＝C1ηP2÷K22 …(2) τNC＝C2ηP2÷K22 …(3) となる。ここでC1，C2は物質によらない定数で
ある。 またＥcは誘電異方性をεa、誘電定数をεpと
すると、 Ｅc＝π２（K22÷εaεp）〓÷Ｐ …(4) となる。液晶層厚をｄとすれば、印加電圧Ｖcは Ｖc＝dEc …(5) である。液晶層厚は素子の製造技術によつて異な
るが、現在ではｄ〓６μｍが一般的である。 以上のことから液晶材料としては、εaが大き
くηが小さい値のものが望ましい。そのためには
Ｎ液晶に液晶分子ツイスト力の強いCh液晶を加
えて作つたロングピツチの混合型Ch液晶が適し
ている。 本発明は以上の考案に基づき、上述の諸条件を
満足させる液晶組成物を提供することを目的とす
る。 本発明に係るCh液晶の組成は(a)４−ｎ−アル
コキシ−4′−ｎ−アルキルアゾキシベンゼン（４
−ｎ−alkoxy−4′−ｎ−alkylazoxy benzen）、(b)
４−ｎ−アルキル−4′−シアノピフエニール（４
−ｎ−alkyl−4′−cyanobiphenyl）及び(c)光学活
性物質よりなるものである。そして、(a)４−ｎ−
アルコキシ−4′−ｎ−アルキルアゾキシベンゼン
のアルコキシ基が例えばメトキシ（meshoxy）基
であり、アルキル（alkyl）基の炭素数が例えば
２又は４であり、(b)４−ｎ−アルキル−4′シアノ
ピフエニールのアルキル基の炭素数が例えば５，
６又は７であり、(c)光学活性物質がコレステリー
ルクロライド、コレステリールオレイルカーボネ
イト又は２−メチルブチル〔Ｎ−ｐ−メトキシベ
ンジリデンアミノシンナメイトであるCh液晶の
組成を特徴とする。 表−１は本発明を創出するにあたつて測定した
各種液晶材料，，，の特性データを示す
ものである。
【表】
【表】
この表−１のデータは25℃で測定電圧の周波数
を1KHzに設定した値である。 液晶はシツフベース系液晶に10％のコレステ
リールノナノエイト（CN）を加えた混合液晶で
ある。シツフベース系液晶は と の混合物である。 液晶はエステル＋ピリミジン系液晶に10％の
CNを加えた混合液晶である。このエステル＋ピ
リミジン系液晶は から成る混合物である。 液晶はビフエニール系液晶に10％のCNを加
えた混合液晶である。ビフエニール系液晶は、 から成る混合物である。 液晶は次のＡ，Ｂ，Ｃ及びＤから成る組成物
である。 Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ＝47：25：18：10 （重量比） 表−１の結果より、液晶は他の液晶，，
と比較してτＭ Ｎは略々同じであるがτCN及びτN
Ｃが非常に小さいことがわかる。従つて上述した
(1)式より、液晶はマトリツクス表示のライン数
Ｍを著しく多くすることのできる液晶材料であ
り、マトリツクス表示の目的に合致していること
が認められる。更にこの液晶は−20℃の保存試
験でも結晶化せず液晶状態を保ち、実用液晶とし
ての条件を備えている。 ここで、液晶の組成Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、Ａと
Ｂが(a)４−ｎ−アルコキシ−4′−ｎ−アルキルア
ゾキシベンゼンに、Ｃが(b)４−ｎ−アルキル−
4′−シアノビフエニールに、Ｄが(c)光学活性物質
に相当している。 本発明は光学活性物質として上記組成Ｄ即ちコ
レステリールノナノエイト以外の物質を用い、コ
レステリールノナノエイトと同様な効果を得るこ
とのできる液晶組成物を創出したものである。コ
レステリールノナノエイト以外の光学活性物質と
しては第２表に示すものを用いている。表中の液
晶名の欄においてＸは より成るアゾキシ系液晶を示し、20CPBはシアノ
ペンチルビフエニールが約20Wt添加されてい
ることを表わしている。CC，COC，MBMC等は
光学活性物質を表わす略号であり、その直前の数
値はこのＸ−20CPBに対する添加量（Wt％）を
示すものである。 尚、測定温度は25℃、駆動周波数は1KHzに設
定した。
を1KHzに設定した値である。 液晶はシツフベース系液晶に10％のコレステ
リールノナノエイト（CN）を加えた混合液晶で
ある。シツフベース系液晶は と の混合物である。 液晶はエステル＋ピリミジン系液晶に10％の
CNを加えた混合液晶である。このエステル＋ピ
リミジン系液晶は から成る混合物である。 液晶はビフエニール系液晶に10％のCNを加
えた混合液晶である。ビフエニール系液晶は、 から成る混合物である。 液晶は次のＡ，Ｂ，Ｃ及びＤから成る組成物
である。 Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ＝47：25：18：10 （重量比） 表−１の結果より、液晶は他の液晶，，
と比較してτＭ Ｎは略々同じであるがτCN及びτN
Ｃが非常に小さいことがわかる。従つて上述した
(1)式より、液晶はマトリツクス表示のライン数
Ｍを著しく多くすることのできる液晶材料であ
り、マトリツクス表示の目的に合致していること
が認められる。更にこの液晶は−20℃の保存試
験でも結晶化せず液晶状態を保ち、実用液晶とし
ての条件を備えている。 ここで、液晶の組成Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、Ａと
Ｂが(a)４−ｎ−アルコキシ−4′−ｎ−アルキルア
ゾキシベンゼンに、Ｃが(b)４−ｎ−アルキル−
4′−シアノビフエニールに、Ｄが(c)光学活性物質
に相当している。 本発明は光学活性物質として上記組成Ｄ即ちコ
レステリールノナノエイト以外の物質を用い、コ
レステリールノナノエイトと同様な効果を得るこ
とのできる液晶組成物を創出したものである。コ
レステリールノナノエイト以外の光学活性物質と
しては第２表に示すものを用いている。表中の液
晶名の欄においてＸは より成るアゾキシ系液晶を示し、20CPBはシアノ
ペンチルビフエニールが約20Wt添加されてい
ることを表わしている。CC，COC，MBMC等は
光学活性物質を表わす略号であり、その直前の数
値はこのＸ−20CPBに対する添加量（Wt％）を
示すものである。 尚、測定温度は25℃、駆動周波数は1KHzに設
定した。
【表】
尚、組成
【式】の
代りに
【式】又は
【式】を同じドープ量加
えても混合液晶の特性は殆んど変化しないことが
確められている。そしてこの成分の濃度は高くな
ればなる程、混合液晶のεaが増加し、低臨界電
圧化のためには望ましい結果が得られる。しかし
あまり濃度が高くなると、メゾモルフイツクレン
ジが挟くなるので一定の限度はある。第１図に縦
軸にε、横軸に本実施例の混合液晶のCPB（シア
ノペンチルビフエニール）濃度としてWt％を単
位にとり、混合液晶のεの〔CPB〕依存性を示
す。図中、白丸はε、黒丸はε⊥、×印はεaを
示す。表−３に組成比とメゾモルフイツクレンジ
の関係を示す。表−３の中でTch−１はコレステ
リツク液晶相からアイソトロピツク液晶相への転
移温度である。また、Tch−Tcはコレステリツ
ク液晶相から固相への転移温度である。
確められている。そしてこの成分の濃度は高くな
ればなる程、混合液晶のεaが増加し、低臨界電
圧化のためには望ましい結果が得られる。しかし
あまり濃度が高くなると、メゾモルフイツクレン
ジが挟くなるので一定の限度はある。第１図に縦
軸にε、横軸に本実施例の混合液晶のCPB（シア
ノペンチルビフエニール）濃度としてWt％を単
位にとり、混合液晶のεの〔CPB〕依存性を示
す。図中、白丸はε、黒丸はε⊥、×印はεaを
示す。表−３に組成比とメゾモルフイツクレンジ
の関係を示す。表−３の中でTch−１はコレステ
リツク液晶相からアイソトロピツク液晶相への転
移温度である。また、Tch−Tcはコレステリツ
ク液晶相から固相への転移温度である。
【表】
ここで、第(1)式は(2)，(3)，(4)式を用いて書き直
すと、 Ｍ∝τＭ Ｎ・εa・Ｅ２ Ｃ／〓 …(6) となる。この式よりＭを増すためにはEcを大き
くすればよいことが分る。一方、第(5)式からVc
を下げるためにはEcを下げる必要がある。これ
らのことからEcは適宜駆動条件に合わせること
が必要である。参考として第２図にEcと光学活
性物質として〔CN〕を用いた場合の関係を、横
軸に〔CN〕、縦軸にEcをとつて示す。 以上述べたように本発明の組成を持つ混合液晶
は前述した要求を満たし、PTMを利用したマト
リツクス表示に適した新規材料であり非常に有効
なものである。
すと、 Ｍ∝τＭ Ｎ・εa・Ｅ２ Ｃ／〓 …(6) となる。この式よりＭを増すためにはEcを大き
くすればよいことが分る。一方、第(5)式からVc
を下げるためにはEcを下げる必要がある。これ
らのことからEcは適宜駆動条件に合わせること
が必要である。参考として第２図にEcと光学活
性物質として〔CN〕を用いた場合の関係を、横
軸に〔CN〕、縦軸にEcをとつて示す。 以上述べたように本発明の組成を持つ混合液晶
は前述した要求を満たし、PTMを利用したマト
リツクス表示に適した新規材料であり非常に有効
なものである。
第１図は混合液晶のεのCPBの依存性を表わす
図、第２図はEcのCN依存性を表わす図である。
図、第２図はEcのCN依存性を表わす図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ４−ｎ−アルコキシ−4′−ｎ−アルキルアゾ
キシベンゼン、４−ｎ−アルキル−4′−シアノビ
フエニール及び光学活性物質としてコレステリー
ルクロマイド、コレステリールオレイルカーボネ
イトまたは２−メチルブチル−ｐ−〔Ｎ−ｐ−メ
トキシベンジリデンアミノ〕シンナメイトを主成
分として含有し、前記光学活性物質の添加量が10
％以上に設定され電界印加に応答するコレステリ
ツク−ネマテイツク相転移効果を有することを特
徴とする液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12512283A JPS5962686A (ja) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | 液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12512283A JPS5962686A (ja) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | 液晶組成物 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4804877A Division JPS6037154B2 (ja) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | 液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5962686A JPS5962686A (ja) | 1984-04-10 |
| JPS6254839B2 true JPS6254839B2 (ja) | 1987-11-17 |
Family
ID=14902386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12512283A Granted JPS5962686A (ja) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | 液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5962686A (ja) |
-
1983
- 1983-07-07 JP JP12512283A patent/JPS5962686A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5962686A (ja) | 1984-04-10 |
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