JPH0730321B2 - Liquid crystal display element - Google Patents
Liquid crystal display elementInfo
- Publication number
- JPH0730321B2 JPH0730321B2 JP61103090A JP10309086A JPH0730321B2 JP H0730321 B2 JPH0730321 B2 JP H0730321B2 JP 61103090 A JP61103090 A JP 61103090A JP 10309086 A JP10309086 A JP 10309086A JP H0730321 B2 JPH0730321 B2 JP H0730321B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- degrees
- characteristic
- crystal display
- twist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は優れた時分割駆動特性を有する電界効果型液晶
表示素子に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a field effect liquid crystal display device having excellent time-division driving characteristics.
〔従来の技術〕 従来の液晶表示素子のツイステッドネマチックタイプと
呼ばれるものは、2枚の電極基板間に正の誘電異方性を
有するネマチック液晶による90度ねじれた螺旋構造を有
し、かつ両電極基板の外側には偏光板をその偏光軸(又
は吸収軸)が電極基板に隣接する液晶分子に対し直交あ
るいは平行になるように配置したものであった(特公昭
51−13666号)。[Prior Art] A conventional liquid crystal display element called a twisted nematic type has a 90 degree twisted spiral structure made of a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy between two electrode substrates and has both electrodes. A polarizing plate was arranged outside the substrate so that its polarizing axis (or absorption axis) was orthogonal or parallel to the liquid crystal molecules adjacent to the electrode substrate (Japanese Patent Publication No.
51-13666).
2枚の電極基板間で液晶分子が90度ねじれた螺旋構造を
なすように配向させるには、例えば電極基板の、液晶に
接する表面を布などで一方向にこする方法、いわゆるラ
ビング法(チルト角1〜3度)によってなされる。この
ときのこする方向、すなわちラビング方向が液晶分子の
配列方向となる。このようにして配向処理された2枚の
電極基板を夫々のラビング方向が互いに略90度に交差す
るように間隙をもたせて対向させ、2枚の電極基板をシ
ール剤により接着し、その間隙に正の誘電異方性をもっ
たネマチック液晶を封入すると、液晶分子はこれら電極
基板間で略90度回転した螺旋構造の分子配列をする。こ
のようにして構成された液晶セルの上下には偏光板が設
けられるが、その偏光軸または吸収軸は夫々の電極基板
に隣接する液晶分子の配列方向とほぼ平行にする。ここ
で、以降の説明に必要な時分割駆動特性を表す量の定義
について簡単に説明する。In order to orient the liquid crystal molecules so as to form a spiral structure twisted by 90 degrees between the two electrode substrates, for example, a method of rubbing the surface of the electrode substrate in contact with the liquid crystal in one direction with a cloth, a so-called rubbing method (tilt method). Angle 1-3 degrees). The rubbing direction at this time, that is, the rubbing direction is the alignment direction of the liquid crystal molecules. The two electrode substrates thus oriented are made to face each other with a gap so that the rubbing directions intersect each other at about 90 degrees, and the two electrode substrates are bonded with a sealant, and in the gap. When a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is enclosed, the liquid crystal molecules have a helical molecular arrangement rotated by about 90 degrees between these electrode substrates. Polarizing plates are provided on the upper and lower sides of the liquid crystal cell thus constructed, and the polarization axis or absorption axis thereof is made substantially parallel to the alignment direction of the liquid crystal molecules adjacent to the respective electrode substrates. Here, the definition of the amount representing the time-division drive characteristic required for the following description will be briefly described.
第2図は従来の90度ねじれた液晶分子の螺旋構造を持つ
液晶表示素子の典型的な電圧−輝度特性を示している。
これは印加電圧に対する反射輝度の相対値をとったもの
であり、輝度の初期値を100%、最終値(印加電圧が十
分大きいときの値)を0%にしている。一般には、相対
輝度が90%となる電圧をしきい値Vth、10%となる電圧
を飽和値Vsatとして液晶の特性の目安にする。しか
し、実用上は90%以上あれば画素は十分明るく液晶は非
点灯状態、50%以下であれば画素は十分に暗く、液晶は
点灯状態としてよく、以下本明細書においては、相対輝
度が90%、50%になる電圧をそれぞれ、しきい値電圧V
th、飽和電圧Vsatとする。FIG. 2 shows a typical voltage-luminance characteristic of a conventional liquid crystal display device having a spiral structure of liquid crystal molecules twisted by 90 degrees.
This is a relative value of the reflected brightness with respect to the applied voltage, and the initial value of the brightness is 100% and the final value (value when the applied voltage is sufficiently large) is 0%. Generally, the voltage at which the relative brightness is 90% is the threshold value V th , and the voltage at which the relative brightness is 10% is the saturation value V sat, which is used as a guideline for the liquid crystal characteristics. However, in practical use, if 90% or more, the pixel is sufficiently bright and the liquid crystal is not lit, and if it is 50% or less, the pixel is sufficiently dark, and the liquid crystal may be in the lit state. % And 50% are the threshold voltage V
Let th be the saturation voltage V sat .
さらに液晶表示素子の電気光学特性は、見る方向によっ
ても変わり、この特性が良好な表示品質が得られる視野
を制限している。Further, the electro-optical characteristics of the liquid crystal display element also change depending on the viewing direction, and this characteristic limits the visual field in which good display quality can be obtained.
ここで視角角度φの定義を第3図によって説明する。図
において、液晶表示素子1の上側電極基板11のラビング
方向を2、下側電極基板12のラビング方向を3とし、液
晶分子のねじれ角を4とする。また液晶表示素子1の表
面に直交座標XY軸をとり、X軸方向を液晶分子のねじれ
角4を2等分する方向に規定し、Z軸をXY面の法線方向
に定め、観察方向5がZ軸となす角を視角角度φとす
る。なお、この場合簡単のために観察方向5はXZ面内に
あることとする。また、第3図に示されたφを正とし、
このような方向から見た場合、コントラストが高くなる
ので、このような方向を視野方向という。Here, the definition of the viewing angle φ will be described with reference to FIG. In the figure, the rubbing direction of the upper electrode substrate 11 of the liquid crystal display element 1 is 2, the rubbing direction of the lower electrode substrate 12 is 3, and the twist angle of the liquid crystal molecules is 4. Further, the orthogonal coordinate XY axis is set on the surface of the liquid crystal display element 1, the X axis direction is defined as a direction that bisects the twist angle 4 of the liquid crystal molecule, the Z axis is defined as the normal direction of the XY plane, and the observation direction 5 Is defined as the viewing angle φ. In this case, for the sake of simplicity, the observation direction 5 is in the XZ plane. Further, φ shown in FIG. 3 is positive,
When viewed from such a direction, the contrast is high, so such a direction is referred to as a viewing direction.
第2図において、角度φ=10度の輝度が90%になる電圧
をVth1、50%になる電圧をVsat1とし、角度φ=40度
の輝度が90%になる電圧をVth2としたとき、立ち上が
り特性γ、角度特性Δφ及び時分割能mを次式のように
定義する。In FIG. 2, the voltage at which the luminance at an angle φ = 10 degrees is 90% is V th1 , the voltage at which the luminance is 50% is V sat1, and the voltage at which the luminance at an angle φ = 40 degrees is 90% is V th2 . At this time, the rising characteristic γ, the angle characteristic Δφ, and the time division ability m are defined by the following equations.
従来の液晶表示素子の時分割駆動特性は、液晶の屈折率
異方性をΔn、上下電極基板間間隙をdとした場合Δn
・dに依存しており、Δn・dが大きい場合(例えば0.
8μm以上)にはγが良く(小さく)、Δφが悪い(小
さい)。一方、Δn・dが小さい場合(例えば0.8μm
以下)にはγが悪く(大きく)、Δφが良い(大き
い)。しかし、時分割能mで比較した場合には、Δn・
dの小さい方が良い。以上の具体的な例を次頁第1表に
示す。 The time-division driving characteristics of the conventional liquid crystal display element are Δn when the refractive index anisotropy of the liquid crystal is Δn and the gap between the upper and lower electrode substrates is d.
・ Depends on d, and when Δn ・ d is large (for example, 0.
Γ is good (small) and Δφ is bad (small) for 8 μm or more). On the other hand, when Δn · d is small (for example, 0.8 μm
In the following, γ is bad (large) and Δφ is good (large). However, when comparing the time-sharing ability m, Δn
The smaller d is better. The specific examples described above are shown in Table 1 on the next page.
ここで時分割駆動について、ドットマトリクスディスプ
レイを例にとって簡単に説明する。第4図に示すように
下側電極基板12にストライプ状のY電極(信号電極)13
を、上側電極基板11にX電極(走査電極)14を形成し、
文字等の表示は、X、Y両電極の交点部の液晶を点灯あ
るいは非点灯にして行う。図においてn本の走査電極を
X1、X2……Xn、X1、X2……Xnと線順次走査を繰り返
して時分割駆動する。ある走査電極が選択されたとき、
その電極上のすべての画素に、信号電極13であるY1、Y2
……Ymにより、表示すべき信号に従い選択または非選
択の表示信号を同時に与える。このように、走査電極と
信号電極に加える電圧パルスの組合せで交点の点灯、非
点灯を選択する。この場合の走査電極Xの数が時分割数
に相当する。 Here, the time division driving will be briefly described by taking a dot matrix display as an example. As shown in FIG. 4, stripe-shaped Y electrodes (signal electrodes) 13 are formed on the lower electrode substrate 12.
Forming an X electrode (scanning electrode) 14 on the upper electrode substrate 11,
The characters are displayed by turning on or off the liquid crystal at the intersection of the X and Y electrodes. In the figure, n scan electrodes are
X 1, X 2 ...... X n , X 1, X 2 ...... division driving time by repeating the X n and line sequential scanning. When a scan electrode is selected,
For all pixels on that electrode, the signal electrodes 13 Y 1 , Y 2
...... by Y m, providing a display signal selection or non-selection time in accordance with signals to be displayed. In this way, lighting or non-lighting of the intersection is selected by the combination of the voltage pulses applied to the scanning electrodes and the signal electrodes. The number of scan electrodes X in this case corresponds to the number of time divisions.
従来の液晶表示素子では、第1表に例示した様な時分割
駆動特性しか得られないために、時分割数32または64が
実用的には限界であった。しかし、近年、液晶表示素子
の画質の改善と表示情報量増大に対する要求が厳しくな
っており、要求仕様を満足できない状況になっている。In the conventional liquid crystal display device, the time division number 32 or 64 is practically limited because only the time division driving characteristics as exemplified in Table 1 can be obtained. However, in recent years, demands for improving the image quality of liquid crystal display elements and increasing the amount of display information have become strict, and the required specifications cannot be satisfied.
時分割数100以上でも良好な画質をもつ液晶表示素子を
提供するために、本発明者等は先にツイスト角及び偏光
板の組合せのセル構造を全く新しい方式に変えることを
提案した(特開昭60-50511号、特願昭60-50454号、特願
昭60-70950号)。そのセルの上面図を第5図に、斜視図
を第6図に示す。本発明では、このような構造に特に適
した液晶材料を選択して一層良好な時分割特性、表示画
質をもつ液晶表示素子を提供することを目的とする。In order to provide a liquid crystal display device having a good image quality even when the number of time divisions is 100 or more, the present inventors have previously proposed to change the cell structure of the combination of the twist angle and the polarizing plate to a completely new method (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-242242). (Sho 60-50511, Japanese Patent Application No. 60-50454, Japanese Patent Application No. 60-70950). A top view of the cell is shown in FIG. 5, and a perspective view thereof is shown in FIG. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a better time division characteristic and display image quality by selecting a liquid crystal material particularly suitable for such a structure.
上記の如く、本発明者は先に、液晶分子の螺旋構造のね
じれ角を160〜260度とし、かつ、この螺旋構造を挟んで
設けた偏光板の偏光軸または吸収軸が、隣接する電極基
板の液晶分子配列方向と20〜70度ずれており、さらに、
μm単位で表した液晶層の厚さdと液晶の屈折率異方性
Δnとの積Δn・dが0.7〜1.2μmである液晶表示素子
の構造を提案したが、本発明者はかかる構造に対して、
従来のものよりも一層好適な液晶材料を見出し、この材
料を用いて時分割特性、表示画質ともに一層すぐれた液
晶表示素子を得た。As described above, the present inventor first set the twist angle of the helical structure of liquid crystal molecules to 160 to 260 degrees, and the polarization axis or the absorption axis of the polarizing plate provided with the helical structure sandwiched between adjacent electrode substrates. The liquid crystal molecule alignment direction is shifted by 20 to 70 degrees.
The present inventors have proposed a structure of a liquid crystal display device in which the product Δn · d of the thickness d of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal expressed in μm is 0.7 to 1.2 μm. for,
A more suitable liquid crystal material than the conventional one was found, and a liquid crystal display element having more excellent time division characteristics and display image quality was obtained by using this material.
このように200度程度ツイストさせたセル構造の素子の
場合は、従来通常の90度ツイストの場合とは、液晶材料
の選択に際して、下記の如く、物性値の効果が全く異な
る傾向を示す。As described above, in the case of an element having a cell structure twisted by about 200 degrees, the effect of the physical properties tends to be completely different from that of the conventional 90 degree twist when selecting a liquid crystal material, as described below.
まず、ツイスト角度をこのように大きくした構造の液晶
表示素子がどんな特性を示すか、電圧−透過率特性の視
角角度依存性を、第1図(a)に90度ツイストの、同図
(b)に180度ツイストの場合を示して比較する。これ
らの図から判るように、180度ねじった構造を有する素
子は、透過率の電圧による立下り特性(γ特性)が急峻
であり、従来の90度ツイストの場合に比べて明らかに特
性は向上している。この傾向はツイスト角度を大きくす
るにつれて顕著になる。この様に160〜260度ねじった素
子構造を有する素子は電圧による立下り特性が急峻なた
めに時分割駆動時における電圧の印加、不印加による透
過率差が大きくなり、従来より高い時分割駆動が出来る
ようになる。どんな液晶を用いてもツイスト角度を大き
くすることによって90度ツイストに比べれば立下り特性
(γ特性)は大きく各善される。しかし、液晶材料によ
り、90度ツイストの場合のγ特性と、160〜260度ツイス
トの場合のγ特性の関係は、同じ傾向を示さず、90度ツ
イストの場合には一般にγ特性の良い材料は弾性係数の
比(k33/k11)が小さいほど良いという従来の通説(Eur
odisplay 84,“Liquid crystal properties in relatio
n to Multiplex-ing requirements":Gunter Bauer)が
当てはまらない現象が現れた。これは、ねじれ角を大き
くしたことによる、ねじれの弾性係数の関係や其の他の
ことが考えられるが、理論的には未だ明らかになってい
ない。First, the characteristics of a liquid crystal display device having such a large twist angle and the viewing angle dependence of the voltage-transmittance characteristic are shown in FIG. ) Shows the case of 180 degree twist and compares. As can be seen from these figures, the element having a 180-degree twisted structure has a sharp fall characteristic (γ characteristic) due to the voltage of the transmittance, and the characteristic is clearly improved compared to the case of the conventional 90 degree twist. is doing. This tendency becomes remarkable as the twist angle is increased. In this way, an element with an element structure twisted by 160 to 260 degrees has a steep falling characteristic due to voltage, so the difference in transmittance due to the application or non-application of voltage during time-division driving becomes large, and the time-division driving is higher than before. Will be able to. No matter what kind of liquid crystal is used, by increasing the twist angle, the falling characteristics (γ characteristics) are greatly improved as compared with the 90 degree twist. However, depending on the liquid crystal material, the relationship between the γ characteristic in the case of 90 degree twist and the γ characteristic in the case of 160 to 260 degree twist does not show the same tendency, and in the case of 90 degree twist, materials with good γ characteristic are generally The conventional theory that the smaller the elastic modulus ratio (k 33 / k 11 ) is, the better (Eur
odisplay 84, “Liquid crystal properties in relatio
n to Multiplex-ing requirements ": Gunter Bauer) did not apply. This may be due to the relationship between the elastic modulus of twist and other factors due to the increased twist angle, but theoretically Is not yet clear.
これまでは、90度ツイストでは特性の最も良好な材料は
弾性係数の比(k33/k11)が小さいピリミジン系 などが入った材料が良いとされていた。事実、90度ツイ
ストでは、第7図に示すように、このような傾向がはっ
きりと現れている。ここで の意味は法線からの角度10度に於ける第1図に示した透
過率80%と20%の電圧の比を取ったγ特性(電圧の立上
り特性)である。So far, the material with the best characteristics in 90 degree twist is the pyrimidine-based material with a small elastic modulus ratio (k 33 / k 11 ). It was said that the material containing such as was good. In fact, in the 90 degree twist, such a tendency is clearly shown as shown in FIG. here Means a γ characteristic (voltage rising characteristic) obtained by taking the ratio of the transmittance of 80% and the voltage of 20% shown in FIG. 1 at an angle of 10 degrees from the normal line.
第8図に180度ツイストと230度ツイストの場合の弾性係
数の比とγ特性との関係を示す。図から明らかなよう
に、この場合は弾性係数の小さいピリミジン系の方がPC
H(フェニルシクロヘキサン)系よりγ特性が悪い結果
となっている。このように、200度程度ねじった場合
は、これまでの考え方が成り立たず、PCH系が良い結果
を示しており、ツイスト90度でのセル構造の場合とは異
なった考え方で液晶材料を選択する必要があることが明
らかである。また、この第8図から明らかなように、18
0度ツイストより230度ツイストした場合、γ特性が向上
していることから、ツイスト角度を大きくとる程γ特性
が向上する結果が明らかとなっている。FIG. 8 shows the relationship between the ratio of elastic coefficients and the γ characteristic in the case of 180 ° twist and 230 ° twist. As is clear from the figure, in this case, the pyrimidine-based compound with a smaller elastic modulus
The γ characteristic is worse than that of H (phenylcyclohexane) system. In this way, when twisted about 200 degrees, the conventional idea does not hold, and the PCH system shows good results, and the liquid crystal material is selected with a different idea from the case of the cell structure with a twist of 90 degrees. Clearly there is a need. Also, as is clear from FIG.
When 230 degrees twisted from 0 degrees twisted, the γ characteristic was improved. Therefore, it is clarified that the γ characteristic is improved as the twist angle is increased.
以下、実施例と参考例によって本発明を更に詳細に説明
する。何れの例でも、カイラル液晶S811(メルク社製)
を、夫々、ツイストの適正値だけ入れたものとする(18
0度ツイストの場合、d/p=0.40〜0.50、但しp:カイラル
液晶のピッチ、d:液晶セルのセル厚)。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Reference Examples. In both examples, Chiral LCD S811 (Merck)
Respectively, with the appropriate twist values (18
In case of 0 degree twist, d / p = 0.40 to 0.50, where p: pitch of chiral liquid crystal, d: cell thickness of liquid crystal cell).
なお、下記の各例を測定するのに用いた素子は、ボリイ
ミドなどの有機配向膜を塗布または印刷した界面をガー
ゼなどで規定の方向にラビングしたものを用いた。素子
界面とそれに接する液晶の分子との角度(チルト角)は
ほぼ3度であった。The element used for measuring each of the following examples was one in which an organic alignment film such as polyimide was applied or printed and the interface was rubbed in a specified direction with gauze or the like. The angle (tilt angle) between the device interface and the liquid crystal molecules in contact with the device interface was about 3 degrees.
液晶材料を評価するのに用いた界面は全てラビングによ
って液晶材料を一方向に配向させたが、ラビングによる
チルト角は一般的に3度以下であり、大きくても5度以
下と考えられる。なお、チルト角の測定法はK.Suzuki e
t al.:Appl.Phys.Lett.,33(7),561(1978)の文献と
同じ方法で行った。All the interfaces used to evaluate the liquid crystal material were oriented in one direction by rubbing, but the tilt angle due to rubbing is generally 3 degrees or less, and is considered to be 5 degrees or less at most. The tilt angle is measured by K. Suzuki e
t al.:Appl.Phys.Lett., 33 (7), 561 (1978).
実施例I 次の(1)の液晶材料組成系においてAの材料(エステ
ルシクロヘキサンECH系の液晶で、構造式 の混合系4種を選択して実験した。この構造の材料をEC
Hnomと表し、夫々Aを含んだ(1)の組成における炭素
数n+mの平均値、屈折率異方性Δn、CP単位によ る粘度、ネマチック液晶→液体の転移点TN−1を付記
する。炭素数n+mの平均値が6を越すと、粘度過大で
実施例として採用できなかった。Example I In the following liquid crystal material composition system (1), the material of A (ester cyclohexane ECH liquid crystal, structural formula Experiments were performed by selecting four mixed systems of EC material of this structure
It is expressed as Hnom, and it depends on the average value of carbon number n + m, the refractive index anisotropy Δn, and the CP unit in the composition of (1) containing A, respectively. Viscosity, nematic liquid crystal → liquid transition point T N-1 . When the average value of carbon number n + m exceeds 6, it was not possible to adopt as an example because of excessive viscosity.
上記A-1とA-2は炭素数n+mの平均値が6以下で粘度は
実用可能な範囲にあるが、炭素数n+mの平均値が6を
越えると粘度が過大となって表示素子として実用できな
かった。このように炭素数の和が多くて粘度過大となっ
たECH系液晶材料A-3、A-4を参考例として其の組成を下
記する。 The above-mentioned A-1 and A-2 have an average value of carbon number n + m of 6 or less, and the viscosity is within a practical range, but when the average value of carbon number n + m exceeds 6, the viscosity becomes excessive and it is used as a display device. could not. Compositions of the ECH liquid crystal materials A-3 and A-4, which have a large sum of carbon numbers and thus have an excessive viscosity, will be described below as reference examples.
A-1からA-4までの夫々分子量の異なった材料を夫々30wt
%含んだ材料系の を、180度ツイストさせた場合と90度ツイストさせた場
合のデータを第1図(c)に示した。180度ツイストの
場合と90度ツイストの場合では逆の傾向を示す。これま
での90度ツイストの素子ではECH系のn+mの値が大き
くなればk33/k11の弾性係数の比が小さくなるためにγ
特性が向上しコントラストが上がると説明されていた
が、180度ツイストの領域では、前記の如く、この考え
方が全く当てはまらず異なった考え方が必要であること
を示している。 Materials with different molecular weights from A-1 to A-4 are 30 wt.
% Of material system FIG. 1 (c) shows the data obtained by twisting at 180 degrees and when twisting at 90 degrees. The 180 ° twist and 90 ° twist show opposite tendencies. In the conventional 90 degree twisted element, if the value of n + m in the ECH system increases, the ratio of the elastic coefficients of k 33 / k 11 decreases, so γ
Although it has been explained that the characteristics are improved and the contrast is increased, it is shown that this concept does not apply at all in the region of 180 degree twist as described above, and a different concept is required.
実施例II 次の液晶材料混合系においては、高転移点の材料とECH
系液晶を組合せることにより非常に優れた特性を示すも
のが得られる。ここで用いた高転移点材料の符号、構造
式、転移点を下記する。Example II In the following liquid crystal material mixture system, a material with a high transition point and ECH
It is possible to obtain a liquid crystal having extremely excellent characteristics by combining the liquid crystals. The codes, structural formulas, and transition points of the high transition point materials used here are shown below.
これらのうち、L-1、L-2、L-3は実施例Iにも含まれて
いる。 Of these, L-1, L-2, and L-3 are also included in Example I.
また、トラン系液晶 をLVFnomと略記する。In addition, a tran system liquid crystal Is abbreviated as LVFnom.
実施例II-1、II-2、II-3の組成、転移点TN−I、Δ
n、25℃の粘度、 (180度ツイスト)、V単位によるV (視角10度で見て実質的に点灯状態と認められる電圧)
を下記する。Compositions of Examples II-1, II-2, and II-3, transition points T N-I , Δ
n, viscosity of 25 ℃, (180 degree twist), V by V unit (The voltage that is recognized as being substantially lit at a viewing angle of 10 degrees)
Below.
実施例II-1は上記高TN−I材料とECH液晶にNp液晶
(Δε≧ε −ε⊥)PCH3を30%混合した単純な系であ
る。この系はECH系の含有量が多いためにγ特性が最も
優れた材料系となっている。 Example II-1 has the above high TNIMaterial and ECH liquid crystal to Np liquid crystal
(Δε ≧ ε −ε⊥) A simple system containing 30% PCH3
It This system has the highest γ characteristics due to the large amount of ECH content.
It is an excellent material system.
実施例II-2、II-3は、実施例II-1にLVF系液晶を添加す
ることによりΔnを上げた系である。LVF系の混合割合
が増加するにつれてγ特性は落ちて来るが、実施例II-1
の特性が良いためにΔn=0.166まで上げた系II-3でも
γ特性は1.054と良いレベルを保持している。Examples II-2 and II-3 are systems in which Δn is increased by adding LVF liquid crystal to Example II-1. Although the γ characteristic deteriorates as the mixing ratio of the LVF system increases, Example II-1
Because of the good characteristic of, the γ characteristic is maintained at a good level of 1.054 even in the system II-3 whose Δn is increased to 0.166.
実施例III 高TN−I点材料として次の材料を使用することによ
り、更にγ特性が改良された。Example III The γ-characteristics were further improved by using the following materials as the high T N-I point material.
実施例IIの場合に比べて高N−I点材料のL-3、L-4をL-
5、L-6に変更したのが本実施例である。シクロヘキサン
環を3個有するL-5、L-6は粘度も、γ特性も実施例IIの
場合に比べて改良されており、材料選択が重要なことを
示唆している。 Compared with the case of Example II, L-3 and L-4, which are high NI point materials, are L-
In this example, 5 and L-6 were changed. Both L-5 and L-6 having three cyclohexane rings have improved viscosity and γ characteristics as compared with those in Example II, suggesting that material selection is important.
次に参考例として、実施例IIIの中のECH系を、PCH系に
置き換えた時のデータを実験してみると次の様になる。Next, as a reference example, the data obtained when the ECH system in Example III was replaced with the PCH system was as follows.
PCH302、PCH304はECHに比べて低粘度のために粘度は低
くなるが、TN−I点は低くなり、特にγ特性がECHに
比べて大きく落ちているのが問題である。低粘度化とい
うことでPCH液晶は重要な材料であるが、γ特性の改良
という点ではECH液晶が特に優れ、特にこの中のアルキ
ル基の中の炭素数n、mの和が6以下の材料が優れてい
ることは実施例Iで示したことから明らかである。 PCH302 and PCH304 have lower viscosities than ECH because they have lower viscosities, but the T N-I points are lower, and in particular, the γ characteristic is significantly lower than that of ECH. PCH liquid crystal is an important material for lowering the viscosity, but ECH liquid crystal is particularly excellent in terms of improving the γ characteristic, and in particular, the material in which the sum of the carbon numbers n and m in the alkyl groups is 6 or less. It is clear from that shown in Example I.
以上説明したように本発明によれば、液晶分子の螺旋構
造のねじれ角を160〜260度と大きくした液晶表示素子
を、本発明に係る液晶材料(ECH系低分子量液晶により
γ特性を向上させ、PCH3により全体として正の誘電異方
性を確保し、高転移点液晶材料の添加により全体として
の転移点を高めてある)を使用することによって、γ特
性が良好で、転移点が高く、見易く、使い易いものにす
ることが出来る。As described above, according to the present invention, a liquid crystal display device in which the twist angle of the helical structure of liquid crystal molecules is increased to 160 to 260 degrees, the liquid crystal material according to the present invention (the γ characteristic is improved by the ECH low molecular weight liquid crystal , PCH3 secures positive dielectric anisotropy as a whole, and the transition point as a whole is increased by adding a high-transition-point liquid crystal material). It is easy to see and use.
第1図(a)はツイスト角90度の従来の素子の電圧−透
過率特性の視角依存性を示す図、第1図(b)はツイス
ト角180度の素子の電圧−透過率特性の視角依存性を示
す図、第1図(c)は液晶材料中の炭素数の和(m+
n)とγ特性との関係をツイスト角90度の場合と180度
の場合を対比して示す図、第2図は従来の90度ねじれた
液晶分子の螺旋構造を持つ液晶表示素子の典型的な電圧
−輝度特性を示す図、第3図は視角角度φの定義の説明
図、第4図は時分割駆動の説明図、第5図はツイスト角
を大きくし偏光板の組合せを変えたセル構造の素子の上
面図、第6図は同素子の斜視図、第7図はツイスト角90
度の素子の弾性係数の比とγ特性との関係を示す図、第
8図は本発明に係るツイスト角180度とツイスト角230度
の素子の弾性係数の比とγ特性の関係を示す図である。 1……液晶表示素子、2、6……上側電極基板のラビン
グ方向、3、7……下側電極基板のラビング方向、4、
10……液晶分子のねじれ方向、8……上側偏光板の吸収
軸または偏光軸方向、9……下側偏光板の吸収軸または
偏光軸方向、17……液晶分子。FIG. 1 (a) is a diagram showing the viewing angle dependence of the voltage-transmittance characteristic of a conventional device having a twist angle of 90 degrees, and FIG. 1 (b) is the viewing angle of the voltage-transmittance characteristic of a device having a twist angle of 180 degrees. FIG. 1 (c) is a diagram showing the dependence, which is the sum of carbon numbers in the liquid crystal material (m +
n) and γ characteristics are shown in comparison between the case of a twist angle of 90 ° and the case of a twist angle of 180 °. Fig. 2 shows a typical liquid crystal display device having a spiral structure of liquid crystal molecules twisted by 90 °. Showing the voltage-luminance characteristic, FIG. 3 is an explanatory view of the definition of the viewing angle φ, FIG. 4 is an explanatory view of the time division driving, and FIG. 5 is a cell in which the twist angle is increased and the combination of the polarizing plates is changed. 6 is a top view of the device having the structure, FIG. 6 is a perspective view of the device, and FIG. 7 is a twist angle of 90.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the elastic coefficient ratio of the element and the γ characteristic, and FIG. 8 is a graph showing the relationship between the elastic coefficient ratio of the element with the twist angle of 180 ° and the twist angle of 230 ° and the γ characteristic according to the present invention. Is. 1 ... Liquid crystal display element, 2, 6 ... Rubbing direction of upper electrode substrate, 3, 7 ... Rubbing direction of lower electrode substrate, 4,
10 ... twist direction of liquid crystal molecules, 8 ... absorption axis or polarization axis direction of upper polarizing plate, 9 ... absorption axis or polarization axis direction of lower polarizing plate, 17 ... liquid crystal molecule.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−143990(JP,A) 特開 昭60−50511(JP,A) 特開 昭59−115377(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP 62-143990 (JP, A) JP 60-50511 (JP, A) JP 59-115377 (JP, A)
Claims (1)
されたネマチック液晶が、対向配置された上下一対の電
極基板間に封入され、その厚さ方向に液晶分子が160〜2
60度ねじれた螺旋構造を形成し、かつ、この螺旋構造を
挟んで設けられた偏光板の偏光軸または吸収軸が、隣接
する電極基板の液晶分子配列方向と20〜70度ずれてお
り、更にμm単位で表した液晶層の厚さdと液晶の屈折
率異方性Δnとの積Δn・dが0.7〜1.2μmである液晶
表示素子において、炭素数mとnの和が6以下のエステ
ルシクロヘキサン系液晶材料 5〜60重量%、nが2〜7のフェニルシクロヘキサン系
液晶材料 5〜50重量%、及び、含有する の合計が3〜4個で液晶液体の転移温度が200℃以上の
液晶材料5〜35重量%、を混合した組成の液晶を用いた
ことを特徴とする液晶表示素子。1. A nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and to which an optical rotatory substance is added is sealed between a pair of upper and lower electrode substrates facing each other, and liquid crystal molecules having a thickness of 160.about. 2
Forming a spiral structure twisted by 60 degrees, and the polarization axis or the absorption axis of the polarizing plate provided with the spiral structure sandwiched therebetween is shifted by 20 to 70 degrees from the liquid crystal molecule alignment direction of the adjacent electrode substrate. An ester having a sum of carbon numbers m and n of 6 or less in a liquid crystal display device having a product Δn · d of the liquid crystal layer thickness d expressed in μm units and the liquid crystal refractive index anisotropy Δn of 0.7 to 1.2 μm. Cyclohexane liquid crystal material Phenylcyclohexane liquid crystal material with 5 to 60% by weight and n of 2 to 7 5 to 50% by weight and containing A liquid crystal display device comprising a liquid crystal having a composition in which a total of 3 to 4 liquid crystal liquids having a transition temperature of 200 ° C. or higher and 5 to 35% by weight are mixed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103090A JPH0730321B2 (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103090A JPH0730321B2 (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Liquid crystal display element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260886A JPS62260886A (en) | 1987-11-13 |
| JPH0730321B2 true JPH0730321B2 (en) | 1995-04-05 |
Family
ID=14344937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61103090A Expired - Lifetime JPH0730321B2 (en) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | Liquid crystal display element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730321B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6219113B1 (en) | 1996-12-17 | 2001-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for driving an active matrix display panel |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57165328A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-12 | Chisso Corp | 4-substituted-(trans-4'-(trans-4"-alkylcylohexyl) cyclohexyl)benzene |
| CH664027A5 (en) * | 1983-07-12 | 1988-01-29 | Bbc Brown Boveri & Cie | LCD with twisted nematic crystal between support plates |
| JPS6050511A (en) * | 1983-08-31 | 1985-03-20 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display element |
| JPS60163022A (en) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Hitachi Ltd | liquid crystal display device |
| JPS62143990A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Hitachi Ltd | liquid crystal display element |
| JPS62227121A (en) * | 1986-03-28 | 1987-10-06 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Multicolor liquid crystal display element |
| JPS62231943A (en) * | 1986-04-01 | 1987-10-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Liquid crystal display device |
| JPH0797367B2 (en) * | 1994-06-20 | 1995-10-18 | セイコーエプソン株式会社 | 1-chip microcomputer |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61103090A patent/JPH0730321B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62260886A (en) | 1987-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2700006B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| JPH0656459B2 (en) | Liquid crystal display element | |
| KR900005488B1 (en) | LCD | |
| JPS61210324A (en) | Liquid crystal display element | |
| JPS62143990A (en) | liquid crystal display element | |
| KR930005336B1 (en) | Liquid crystal display | |
| JPH0359952B2 (en) | ||
| Schadt | The twisted nematic effect: Liquid crystal displays and liquid crystal materials | |
| KR20020026355A (en) | Liquid-crystal switching element and liquid-crystal display device | |
| JP4828419B2 (en) | Display device | |
| JPH10301082A5 (en) | ||
| US5089169A (en) | Liquid crystal material and display device using same | |
| US6245257B1 (en) | Liquid crystal compositions | |
| JP2997866B2 (en) | Ferroelectric liquid crystal display device | |
| JPH0730321B2 (en) | Liquid crystal display element | |
| JPS61256324A (en) | liquid crystal display element | |
| JP3858283B2 (en) | Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same | |
| JPS6381192A (en) | liquid crystal display element | |
| JP2629894B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same | |
| JPH0438328B2 (en) | ||
| JP2717731B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| JPH01178925A (en) | Liquid crystal display device | |
| JPH10195445A (en) | Liquid crystal display device | |
| JPS60162226A (en) | liquid crystal display element | |
| JPS60162225A (en) | Liquid-crystal display element |