KR920005891B1

KR920005891B1 - 액정조성물 및 그 액정 조성물을 사용한 액정표시소자

Info

Publication number: KR920005891B1
Application number: KR1019880013602A
Authority: KR
Inventors: 데쯔시 요시다; 겐 고지마
Original assignee: 가시오 게이상기 가부시끼 가이샤; 가시오 다다오
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1992-07-24
Also published as: EP0312983A3; EP0312983B1; KR890007110A; DE3855702D1; EP0312983A2; US4913532A; DE3855702T2

Abstract

내용 없음.

Description

액정조성물 및 그 액정 조성물을 사용한 액정표시소자

제1도는 액정표시소자의 특성을 정의하기 위한 휘도-전압특성도.

제2도는 본 발명의 액정조성물이 사용되는 액정표시소자의 단면도.

제3도는 제2도에 나타낸 액정표시소자의 개략적인 구조를 나타낸 분해 사시도.

제4a 및 제4b도는 제2도에서 나타낸 액정표시소자에서의 배향막의 배향처리방향과 편광판의 편광축의 방향과의 관계를 나타낸 설명도.

제5도는 시각특성의 정의를 나타내는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,4 : 기판 2,5 : 전극

8 : 액정 9,10 : 편광판

13,14 : 편광축 15 : 리드선

16 : 구동회로

본 발명은 시분할 구동에 적합한 액정조성물 및 이 액정조성물을 사용한 액정표시소자에 관한 것이다.

매트릭스모양으로 배열된 복수의 화소를 가지는 액정표시장치는 컴퓨터 단말의 표시장치, 텔레비젼 수상기등의 화상표시장치에 응용되고 있다. 이 화상표시장치는 근년 특히 대형화 및 고화질화가 요구되고 있으며, 이로인해, 화소수의 증대, 및 콘트라스트의 향상이 요망되고 있다. 이와같은 화상표시장치에 응용되는 액정표시장치는 1쌍의 대향하는 기판의 내면 각각에 복수의 전극을 배열하고 이들 전극의 대향하는 부분이 매트릭스 모양으로 배열된 복수개의 화소를 형성하도록 구성된 단순 매트릭스형의 트위스티드 네마틱 액정표시소자(이하 매트릭스표시소자라 칭함)를 가지고 있다. 이 매트릭스 표시소자는 시분할로 구동된다.

이와같은 매트릭스표시소자에 있어서, 해상도를 높게하고 또는 표시면적을 대형화 하기 위해 화소수를 증대하려 하면 필연적으로 주사선의 수가 많아져서 높은 시분할 구동을 행할 필요가 생긴다. 그러나, 이 경우, 시분할수가 많아지면 각 화소를 온으로 하기 위해 액정에 인가되는 온 전계와 각 화소를 오프시키기 위해 액정에 인가되는 오프 전계와의 실효치전압의 차가 작아지기 때문에 구동전압의 동작 마진이 작아지며 또 콘트라스트가 저하하고 시야각 특성도 나빠진다.

액정소자의 동작마진 및 콘트라스트는 전압-휘도특성에 의존한다. 즉, 액정에 인가되는 전계의 세기의 변화에 대한 투과율의 변화가 급준할수록 동작마진을 크게 할수가 있으며 또한 콘트라스트를 높게 할수가 있다. 전압-휘도특성의 급준성은 제1도에서와 같이 투과율이 50%가 되는 전압 V₅₀과 한계값(V_c)과의 비(이하 γ값이라 칭함)로서 표시된다. 이 γ값이, 1에 가까울수록 앞에서 기술한 투과율의 변화가 급준하여 동작마진을 크게 할수가 있으며 또한 콘트라스트도 높다. 또한, 높은 시분할로서 구동되는 매트릭스 표시소자는 시분할수가 많으며 1선택기간이 짧아지기 때문에 고속응답하는 것이 요구되고 있다.

상술한 것처럼, 높은 시분할로서 구동되는 매트릭스 표시소자는,

①γ특성이 1에 가까울것.

②시야각이 넓을것.

③응답속도가 빠를것.

이 요구되고 있다.

종래의 액정표시소자에서의 γ특성에 대해서는 M.Schadt씨등에 의해서 연구되고 있다. 이 연구에 따르면 전압-휘도특성의 급준성을 나타내는 γ값은 아래의 식(I)으로서 표시되며 실제의 소자가 나타내는 특성과 잘 일치하는 것으로 알려져 있다.

여기서, V₅₀: 투과율 50%가 될때의 인가전압, V_c: 한계값 전압, K₁₁: 액정의 스프레이 탄성정수, K₃₃: 액정의 굴곡탄성정수, △ε : 액정의 유전율 이방성, ε┴ : 액정분자축에 수직인 방향의 유전율, △n : 액정의 굴절율 이방성, d : 액정층 두께, λ : 빛의 파장.

이 식(I)의 의하면, γ값을 1에 가깝게 하려면 이 식의 제1항, 제2항, 제3항이 각각 1에 가까워지면 좋다는 것이 명백하다. 따라서, γ값 특성을 좋게 하려면,

(a) 액정의 스프레이 탄성정수(K₁₁)와 굴곡탄성정수(K₃₃)와의 비(이하 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)라 칭함)가 작을것.

(b) 액정의 분자측에 수직방향의 유전율과 유전이방성(△ε)과의 비(이하 유전율의 비(△ε/ε┴)라 칭함)가 작을것.

(c) 액정의 굴절율 이방성(△n)과 액정층 두께(d)와의 곱(△n·d)의 값이 입사광의 파장을 550nm로 했을때에 1.1(μm)일것을 동시에 만족시켜 주면 좋다.

또한, 콘트라스트의 관찰 방향에 대한 의존성(이하 시각특성이라 칭함)에 대해서는 G.BAUR씨가 연구하여 Molecula crystals and liquid crystals, Volum 63, Nos 1 to 4, 1981, "The Infuluence of Material and Device Parameters on the Optical Characteristics of liquid Crystal Displays"에 보고되어 있다. 이 보고에 따르면, 시각특성은 액정표시소자의 액정층 두께(d)와 액정의 굴절율 이방성(△n)에 의존한다. 즉,액정층 두께(d), 액정의 굴절율 이방성(△n)의 곱 △n·d(이하 △n·d라 칭함)이 큰 액정표시소자는 액정표시소자의 정면에서 보았을 때와 비스듬히 보았을 때의 겉보기의 An·d의 변화율이 크기 때문에 시각특성이 나쁘다. 반대로 △n·d가 작은 액정표시는 시각특성이 좋다. 또, △n·d가 같은 액정표시소자를 비교했을때에는 액정의 굴절율 이방성(△n)이 작을수록 시각특성이 좋다. 말하자면, 시각특성이 좋다는 것은 관찰방향의 변화에 대해서 콘트라스트의 변화가 작다. 따라서, 시각특성을 좋게 하기 위해서는,

(d) △n·d를 작게 할것.

(e) △n를 작게할것.

을 만족시켜주면 된다. 그리고, 응답특성에 대해서는 액정표시소자가 온동작을 할 때의 응답시간(t_ON)과 오프동작할때의 응답시간(t_OFF)이 각각 아래의 이론식(II), (III)으로서 표시되는데 실측치와도 좋은 일치를 보인다는 것이 알려져 있다.

여기서, 다만, n : 점도, ε₀: 진공속의 유전율, E : 전계강도, K₂₂: 비틀림탄성정수.

위 식(II),(III)에 의하면, 응답속도는 주로 점도(η)와 전계강도(E)에 의존한다. 즉, 응답속도를 빠르게 하는데는,

(f) 점도(V)를 작게 할것.

(g) 전계강도를 크게 할것.

을 만족시켜 주면된다.

그래서, 종래의 액정표시소자는 γ특성을 급준하게 하기 위해서 요건(a)-(c)중에서 △n·d에 관한 요건(c)을 만족시켜 주도록 설계되어 있었다. 즉, 가시광선의 파장대역의 대체로 중앙의 파장 550nm에 맞추어서 △n·d의 값을 1.1(μm)로 설정하고 있었다. 그러나, 상기 요건(a) 및 요건(b)에 대해서는 충분히 고려되지 않았다. 왜냐하면, 요건(b)의 △ε/ε┴를 작게 하려면 △ε의 값을 작게 하면 좋은데 이때, 응답속도가 늦어지기 때문이고, 요건(a)의 K₃₃/K₁₁를 작게 한 액정 조성물은 점도가 높고 스메틱상이 나오기 쉽기 때문에 응답속도가 늦어지고 또한 사용온도 범위가 좁아지기 때문이다.

또한, 종래의 액정 조성물은 그 굴절율 이방성(△n)이 일반적으로 0.13-0.16의 범위이기 때문에 △n·d의 값을 1.1(μm)로 설정하면 액정층 두께(전극간 갭,d)는 7.0-8.8(μm) 범위가 된다. 이 경우 액정층 두께(d)가 크기 때문에 전계강도가 약해지므로 응답속도가 늦어지고 또한 △n·d가 커지기 때문에 시각특성이 나쁘다.

상술한 종래의 액정표시소자에 사용되는 액정조성물은 응답속도를 빨리하기 위해 말단에 시아노기를 가지고, 유전이방성(△ε)의 값이 큰 양의 값을 갖는 액정화합물을 다량으로 배합하므로써 액정조성물의 유전이방성(△ε)의 값을 크게 하고, 또한 굴절율 이방성(△n)의 값이 큰 액정화합물을 다량으로 배합해서 액정조성물의 굴절율이방성(△n)의 값을 크게 하고 있다. 그리고, 액정표시소자의 액정층두께(d)의 값을 작게 하므로써 전계강도가 강해지도록 하여 △n·d의 값을 1.1(μm, λ=550nm)로 설정함으로써, γ특성, 즉 콘트라스트 및 동작 마진을 크게 취할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상술한 종래의 액정 조성물은 ε┴의 값이 작기 때문에 △ε/ε┴의 값은 예컨대 1.1 이상이다. 또한, 낮은 점도 및 스메틱상의 출현을 막기 위해 낮은 점도의 액정과 안정된 네마틱상이 얻어지는 액정화합물의 배합비율을 크게 하고 있으므로 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 예를들면 1.2-1.3 이상이다.

이와같은 종래의 액정 조성물은 △ε/ε┴ 및 K₃₃/K₁₁값이 크기 때문에 이 액정조성물을 사용한 액정표시 소자의 γ특성을 개선하는 것이 곤란하여, 또한 △n·d의 값이 크기 때문에 시각특성을 개선하는 것도 곤란했다.

본 발명은 상술한 문제들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 시분할 구동되는 액정표시소자의 γ특성, 시각특성 및/또는 응답속도를 개선하기 위해 작은 값의 탄성정수비(K₃₃/K₁₁) 및 유전율의 비(Δε/ε┴)를 가지는 액정조성물을 제공하는 것과, 이 액정조성물을 사용한 액정표시소자를 제공하는데 있다.

이 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 액정 조성물은,

일반식

(여기서, R₁은 탄소수가 2 내지 9까지의 직쇄 알킬기, R₂는 탄소수가 2 내지 9까지의 직쇄 알킬기 또는 알콕시기)로서 표시되는 액정화합물중 적어도 1종으로된 제1액정재료를 20중량% 내지 70중량%와 ; 음 또는 실질적 "0"의 유전이방성(△ε)의 값을 가지는 액정화합물중 적어도 1종으로된 제3액정재료를 30중량%내지 80중량%가 배합되고, 다시 필요에 따라서 양의 유전이방성(△ε)의 값을 가지는 액정화합물중 적어도 1종으로된 제2액정재료가 0중량% 내지 10중량%의 비율로서 배합되어 있다. 또한, 본 발명의 액정표시소자는 대향하는 내면 각각이 서로가 대면하도록 설치된 전극을 가지는 1쌍의 기판과, 이 1쌍의 기판 사이에 개재된 상기 본 발명의 액정조성물로 구성되어 있다.

상술한 본 발명의 액정조성물은 스프레이 탄성정수(K₁₁)의 값이 크고, 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 작은 피리미딘계의 액정화합물의 배합비율을 크게 했으므로 액정조성물 전체의 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 작다, 또한, 본 발명의 액정조성물은 유전이방성(△ε)의 값이 작은 양의 피리미딘계의 액정화합물과 액정분자축에 수직인 방향의 유전율(ε┴)의 값이 크고, 또한 유전이방성(△ε)의 값이 음 또는 실질적으로 0을 나타내는 낮은 점도액정화합물 및 고온액정화합물로 배합되어 있다. 그리고, 다시 유전이방성(△ε)의 값이 큰양의 값을 갖는 액정화합물이 전혀 배합되어 있지 않거나, 또는 필요에 따라 극히 적은 양만이 배합되어 있다. 따라서, 본 발명의 액정조성물은 유전율의 비(△ε/ε┴)의 값이 작고 또한 점도도 낮다.

그리고, 본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정표시소자는 액정조성물의 탄성정수비(K₃₃/K₁₁) 및 유전율의 비(△ε/ε┴)의 값이 작으므로, △n·d의 값이 1.1보다 작은 값의 범위에서 γ특성이 매우 양호한 값을 나타내며, 그 결과 높은 콘트라스트 및 큰 동작 마진을 얻을수가 있고, 또 응답속도가 빠르다. 또한, △n·d의 값도 작으므로 시각특성을 개선할수 있고, 액정층 두께(d)를 작게 할수가 있으므로 응답속도를 개선할 수가 있다.

아래에, 본 발명의 액정조성물에 대해서 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 액정조성물은 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 작고, 또한 유전이방성(△ε)의 값이 0 또는 작은 양의 값을 나타내는 피리미딘계의 액정화합물을 주성분으로 하고, 여기에 유전이방성(△ε)이 거의 0 또는 음의 값을 나타내는 Nn 액정화합물로서 네마틱상을 나타내는 온도범위를 넓히기 위한 고온 액정, 점도를 저하시키기 위한 낮은 점도액정중 적어도 1종이 조성물전체로서 유전이방성(△ε)이 3보다 작은양의 값이 되도록 배합된다. 또한, 본 발명의 액정조성물은 상술한 조성물에 가해서 다시 조성물 전체로서 유전이방성(△ε)이 양이 되도록, 유전이방성(△ε)의 값이 큰 양의 값을 갖는 Np 액정의 소량 배합에 의해서도 달성될 수 있다. 이와같이 배합된 액정조성물은 스프레이 탄성정수(K₁₁)의 값이 특히 큰 액정화합물을 많이 사용하고, 또한 액정분자축에 수직인 방향의 유전율(ε┴)의 값이 특히 큰 액정화합물을 많이 배합하므로써 탄성정수비(K₃₃/K₁₁) 및 유전율 비(△ε/ε┴)의 값을 작게 하고 있다.

그리고, 본 발명의 액정조성물과 같이, 탄성정수비(K₃₃/K₁₁) 및 유전율의 비(△ε/ε┴) 값이 작은 액정조성물 사용한 액정 표시소자는 앞에서 기술한 식(Ⅰ)에 적합하지 않은 △n·d의 범위에서 γ특성이 매우 양호 값을 나타내며 높은 콘트라스트, 큰 동작마진, 넓은 시각특성 및 고속도 응답등의 우수한 특성을 얻을수가 있다.

본 발명의 액정조성물을 다시 상세히 설명한다.

상기 피리미딘계의 액정화합물은 말단에 알킬기 또는 알콕시기를 가지며, 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 거의 0.55 정도로 작고, 또한 K₁₁이 커서 18×10^-12정도이다. 이와같은 액정화합물로서는 아래의 일반식(I)에서의 액정화합물을 사용할수가 있으며, 그 물리적 특성을 표(I)에 표시했다.

(여기서, R₁은 탄소수가 2 내지 9인 직쇄 알킬기, R₂는 탄소수가 2 내지 9인 직쇄 알킬기 또는 알콕시기)

[표 1]

일반식(I)으로 표시되는 액정화합물은 유전이방성(△ε)이 양이며, 이들중 적어도 1종을 배합해서 제1액정재료로 한다.

상기 Np액정화합물은 말단에 시아노기를 가진 유전이방성(△ε)의 값이 큰 양의 액정화합물이며, 피리미딘계, 페닐시클로헥산계, 디옥산계 또는 비폐닐계의 액정 화합물이 사용된다. 이들의 액정화합물은 특히 △ε의 값이 10-30으로 크며, 액정조성물의 유전이방성(△ε)의 값을 양으로 하기 의한 것이며 이들의 물리적 특성을 표(2)에 개시했다. Np액정화합물로서는 표(2)에 나타나 있는 액정화합물을 사용할수가 있다.

[표 2]

(여기서 R₃는 탄소수가 4 내지 7인 직쇄알킬기, R₄는 프로필기, R₅는 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₆은 에틸기이다)

표(2)에서의 액정화합물중 특히 일반식(II)으로 표시되는 피리미딘계의 액정화합물은 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 작아서 액정조성물 전체의 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값을 작게 하는데 유효하다. 표(2)에서 표시한 액정화합물중 적어도 1종을 사용해서 제2액정재료로 한다.

상기 Nn 액정화합물은 에스테르시클로헥산계, 페닐시클로헥산계, 비페닐시클로헥산계등의 액정화합물이 사용된다. 이들 액정화합물은 점도를 조정하기 위한 저점도액정화합물, 네마틱상을 나타내는 온도범위를 넓히기 위한 고온액정화합물등으로 되어 있다. 저점도액정화합물로서는 점도가 20 내지 10이하인 액정화합물로서 그 물리적 특성과 함께 제시한 표(3)의 액정화합물을 사용할수가 있다.

[표 3]

(여기서 R₇는 탄소수가 2 내지 7인 직쇄알킬기, R₈는 탄소수가 1 내지 5인 직쇄알킬기 또는 알콕시기, R₉는 탄소수가 3 내지 5인 알킬기, R₁₀은 탄소수가 1 내지 4인 직쇄알킬기 또는 알콕시기, R₂₅는 프로필기, R₂₆은 에톡시기이다)

상기 표(3)의 액정 화합물중 일반식(VI)으로 표시되는 액정화합물은 특히 ε┴의 값이 크고 △ε/ε┴의 값을 작게 하는데 유효하다. 그리고, 이들 액정화합물은 모두 △n가 작아서 액정조성물의 △n를 크게하지 않는다.

고온 액정화합물로서 네마틱상과 등방성의 액체와의 전위온도, c.p.온도(클리어링점 온도)가 60℃ 내지 190℃정도를 나타내는 액정화합물로서 그 물리적 특성과 함께 표시한 표(4)의 액정화합물을 사용할 수 있다.

[표 4]

(여기서, R₁₁는 프로필기, R₁₂및 R₁₃은 탄소수가 4 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₄는 탄소수가 5 내지 7인 직쇄알킬기, R₁₅는 프로필기, R₁₆은 탄소수가 1 내지 3인 직쇄알킬기, R₁₇은 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₈은 탄소수가 1 내지 2인 알콕시기, R₁₉는 펜틸기, R₂₀은 에틸기, R₂₁은 탄소수가 3 내지 4인 직쇄알킬기, R₂₂는 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₂₃는 탄소수가 3 내지 4인 직쇄알킬기, R₂₄는 탄소수가 2내지 4인 직쇄알킬기를 나타낸다.)

이들 표(3) 및 표(4)에 게시한 액정화합물중 적어도 1종을 사용해서 제3액정재료로 한다.

본 발명의 액정조성물은 상술한 제1, 제2, 제3액정 재료중에서 적어도 제1액정재료와 제3액정재료를 배합함으로써 달성된다. 제1액정재료는 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)를 작게하는 효과를 충분히 나타내기 때문에 20중량% 이상의 비율로 배합된다. 그러나, 재1액정재료만으로서는 점도가 너무 높고 사용온도 범위가 좁기 때문에 제 3 액정재료를 30중량% 이상을 배합한다. 제1액정재료를 20-70중량%의 비율로 배합한다. 바람직하기는 제1액정재료는 46-74중량%의 배합비율로 한다.

이 경우, 제3액정재료는 일반식(VI)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종 이상과 일반식(VIII),(IX),(X) 및 (XI)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 하나의 일반식으로 표시되는 적어도 1종 이상 액정 화합물이 반드시 배합되며, 필요에 따라서 일반식(VII)으로 표시되는 액정화합물이 배합된다. 이들의 일반식(VI),(VII),(VIII),(IX),(X) 및 (XI)로 표시되는 액정화합물의 바람직한 배합비율은 각각 8-60중량%, 15-22중량%, 12-18중량%, 4-8중량%, 7-25중량% 및 2-4중량%이다.

더욱 바람직하게는, 제3액정재료는 일반식(VI)으로 표시되는 액정화합물을 적어도 1종 이상과, 일반식(VIII)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종이 배합되며, 필요에 따라 △ε가 큰 음의 값을 갖는 일반식(IX)으로 표시되는 액정화합물이 배합된다. 이때의 각 액정화합물의 배합비율은 일반식(I)의 액정화합물이26-30중량%, 일반식(VI)의 액정화합물이 50-60중량%, 일반식(VIII)의 액정화합물이 12-18중량%, 및 일반식(IX)의 액정화합물이 8중량%이하임이 바람직하다. 또한, 제 3 액정재료는 일반식(Ⅵ)의 액정화합물에 일반식(X)의 액정화합물을 첨가하고, 필요에 따라 낮은 점도의 일반식(Ⅶ)의 액정화합물, △n가 큰 일반식(ⅩⅠ)의 액정 화합물이 배합된다. 이때, 일반식(I)의 액정화합물은 42-54중량%이고, 일반식(VI)의 액정화합물은 12-35중량%이며, 일반식(X)의 액정화합물은 7-25중량%이며, 일반식(IX)의 액정화합물은 22중량%이하이며, 일반식(ⅩⅠ)의 액정화합물은 4중량% 이하로 각각 배합하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 액정 조성물은 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)를 작게 하기 위한 제1액정재료와, 액정조성물 전체의 유전이방성(△ε)의 값을 양으로 하기 위한 제2액정재료와, 저 점도화 및 사용온도 범위를 넓게 하기위한 제3액정재료를 각각 배합하므로써 달성된다. 이 경우, 제1액정재료는 탄성 정수비(K₃₃/K₁₁)를 작게하는 효과가 충분히 나타나게 하기 위해 20-65중량%의 비율로, 제2액정재료는 유전이방성(△ε)이 필요이상으로 커져서 △ε/ε┴의 값이 작아지지 않는 정도의 10중량% 이하의 비율로, 그리고 제3액정재료는 30-75중량%로 각각 배합된다. 제 2액정재료로서는 피리미딘계의 액정화합물이 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)가 작으므로, 말단에 시아노기를 가지는 일반식(II)으로 표시되는 액정화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 일반식(II)의 액정화합물은 5중량% 이하의 비율로 배합되는 것이 바람직하다.

제3액정재료는 일반식(VI),(VII) 및 (XV)로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종과, 일반식(VIII),(IX),(X),(XI) 및 (XIV)로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종이 배합된다. 이때, 일반식(Ⅵ)의 액정화합물은 6-62중량%의 비율로, 일반식(Ⅶ)의 액정화합물은 8-27중량%의 비율로, 일반식(Ⅷ)의 액정화합물은 10-20중량%의 비율로, 일반식(IX)의 액정화합물은 3-22중량%의 비율로, 일반식(X)의 액정화합물은 2-25중량%의 비율로, 일반식(XI)의 액정화합물은 1-22중량%의 비율로, 일반식(XIV)의 액정화합물은 5-12중량%의비율로, 일반식(XV)의 액정화합물은 15-20중량%의 비율로 각각 배합된다. 즉, 제3액정재료는 일반식(VI)의 액정화합물 및/또는 일반식(VII)의 액정화합물이 배합되며, 여기에 일반식(X) 및/또는 일반식(XI)의 액정화합물이 배합되는 것이 바람직하다. 또한, 일반식(VI),(VII)중에서 일반식(VI)의 액정화합물만을 사용했을때, 일반식(VIII), (IX)의 액정화합물이, 혹은 일반식(X),(XI)의 액정화합물이 선택적으로 배합된다. 일반식(VI),(VII)의 양쪽의 액정화합물을 사용할 경우, 일반식(Ⅷ),(IX)의 액정화합물, 또는 일반식(X)의 액정화합물, 혹은 일반식(X),(XI)의 액정화합물이 배합되며, 다시 일반식(IX),(X),(XI)과 필요에 따라 일반식(XIV)의 액정 화합물이 선택적으로 배합된다. 이때, 일반식(VI)의 액정화합물은 6-60중량%의 비율로, 일반식(VII)의 액정화합물은 8-27중량%의 비율로, 일반식(VIII)의 액정화합물은 10-20중량%의 비율로, 일반식(IX)의 액정화합물은 3-22중량%로, 일반식(X)의 액정화합물은 2.5-22중량%의 비율로, 일반식(XI)의 액정화합물은 1-13중량%의 비율로, 일반식(XIV)의 액정화합물은 5-11중량%의 비율로 각각 배합되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기는 일반식(X),(XI),(XIV)의 액정화합물은 각각 2.5-22중량%, 1-13중량% 및 5-11중량%의 비율이다.

일반식(II)으로 표시되는 제2액정재료를 5-10중량%의 비율로 배합할 경우, 일반식(I)의 액정재료는 20-30중량%의 비율로, 일반식(VI)의 액정화합물을 30-45중량%의 비율로, 일반식(VIII)의 액정재료를 14-20중량%의 비율로 배합하고, 다시 일반식(Ⅸ)의 액정화합물이 10-21중량%의 비율로, 일반식(ⅩⅣ)의 액정화합물이 5-11중량%의 비율로 각각 선택적으로 배합되는 것이 바람직하다.

제2액정재료에 일반식(III)으로 표시되는 액정재료를 사용할 경우, 제3액정재료는 일반식(VI)의 액정화합물과, 일반식(VII)의 액정화합물과, 일반식(Ⅷ)의 액정화합물들이 배합된다. 이때, 일반식(I)으로 표시되는 제1액정재료는 20-32중량%의 비율로, 일반식(III)으로 표시되는 제2액정재료는 3-7중량%로, 제3액정재료의 일반식(VI)의 액정화합물은 42-52중량%의 비율로, 일반식(VII)의 액정 화합물은 8중량%이하로, 일반식(VIII)의 액정화합물은 18-25중량%의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.

제2액정재료로서 일반식(IV)으로 표시되는 액정 화합물을 사용할 경우, 제3액정재료는 일반식(VII)의 액정화합물에 일반식(VI),(VIII),(X),(XII),(XⅣ)의 액정 화합물이 선택적으로 배합된다. 이때, 제1액정재료는 40-45중량%의 비율로, 제2액정재료는 2-7중량%의 비율로, 제3액정재료는 일반식(VII)의 액정화합물은 20-22중량%의 비율로 배합되며, 또한 일반식(VI),(VIII),(X),(XII),(XIV)의 액정화합물은 각각 10-12중량%, 약 19중량%, 18-22중량%, 약 2중량%, 약 10중량%의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.

제2액정재료로서 일반식(V)으로 표시되는 액정화합물을 사용하는 경우, 제3액정재료는 일반식(VI),(VII),(XII),(XIII)의 액정화합물이 배합된다. 이때, 제1액정재료는 약 36중량%, 제2액정재료는 약 1중량%의 비율로 배합하여, 제3액정재료의 일반식(VI),(VII),(XI),(XIII)의 액정화합물은 각각 약 15중량%, 약 24중량%,8-11중량%,13-16중량%의 비율로 배합하는 것이 바람직하다.

그리고, 다시 제2액정재료로서 일반식(II) 및 일반식(V)으로 표시되는 액정화합물을 사용할 경우, 제3액정재료는 일반식(VI),(VII),(X),(XI)이 액정화합물이 배합된다. 이때, 제1액정재료는 약 44중량%이고,제2액정재료는 일반식(II),(V)의 액정화합물이 각각 약 2중량%의 비율로, 제3의 액정재료는 일반식(VI),(VII),(X),(XI)의 액정화합물이 각각 약 17중량%, 약 20중량%, 약 14중량%, 약 1중량%의 비율로 배합함이 바람직하다.

이하, 본 발명의 액정 조성물에 대해서 그 구체적인 실시예를 설명한다.

먼저, 제1액정재료와 제3액정재료만을 배합한 실시예 1 내지 실시예 9를 표(5)및 표(6)에서 제시했다. 이 표중에서 MIX-11, MIX-12는 각각 표(7)에 나타나는 일반식(I)으로 표시되는 복수의 액정화합물의혼합물이다. 실시예 1 내지 실시예 4의 조성물은 제3액정재료로서 일반식(VI)의 저점도 액정화합물과 일반식(VIII)의 고온액정 화합물을 배합하여 유전이방성이 큰 음의 값을 갖는 일반식(IX)의 액정화합물이 △ε 및 △ε/ε┴의 값을 조정하기 위해 선택적으로 배합되어 있다. 일반식(VI)의 액정화합물은 ε┴의 값이 크므로 △ε의 값을 극단적으로 작게 하지 않고도 △ε/ε┴의 값을 작게 할 수가 있다. 또한, 실시예 5 내지 실시예8의 조성물은 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII)의 저점도 액정화합물과 일반식(X)의 고온액정화합물을 포함하고, 굴절율 이방성(△n)이 큰 일반식(XI)의 액정화합물을 그 △n를 조정하기 위해 선택적으로 배합한다. 일반식(VII)의 액정화합물은 특히 점도가 낮기 때문에 조성물의 점도를 현저하게 저하시킬 수가 있다. 또한, 실시예 9의 조성물은 제3액정재료로서 ε┴의 값이 큰 일반식(VI)의 액정화합물을 다량으로 배합하고, 고온액정 화합물중 △n가 큰 일반식(XI)의 액정화합물을 배합한다. 따라서, 이 실시예 9의 액정 조성물은 △n가 크고 또한 △ε/ε┴의 값이 작다.

상술한 실시예 1 내지 실시예 9의 액체조성물은 제1액정재료에 사용하는 일반식(I)의 액정화합물이 양의 유전 이방성(△ε)을 나타내고 있기 때문에 조성물 전체로서는 양의 유전이방성(△ε)을 갖는다.

[표 5]

[표 6]

[표 7]

다음에, 제1액정재료, 제2액정재료 및 제3액정재료를 배합한 본 발명의 조성물의 예를 실시예 10 내지 실시예 78에 나타낸다. 여기서, MIX-21은 표(8)에서와 같이 피리미딘계 액정화합물을, MIX-22는 표(9)에서와 같이 디옥산계 액정화합물 3종의 혼합물, MIX-31은 표(10)에서와 같이 에스테르시클로헥산계 액정화합물 7종의 혼합물이다.

제2액정재료로서 말단에 시아노기를 가지는 피리미딘계 액정화합물을 사용했을때의 실시예 10 내지 실시예 66을 표(11) 내지 표(16)에 나타내었다. 실시예 10 내지 실시예 17은 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII),(VIII),(XI),(XIV)의 액정화합물이 선택적으로 배합되어 있다. 실시예 10은 제3액정재료의 유전이방성(△ε)이 큰 음의 값을 갖는 일반식(XIV)의 액정재료의 배합비율을 크게하여, 이에 따라 제2액정재료의 배합비율을 비교적 크게하고 있다. 실시예 11은 제1액정재료의 배합비율을 특히 크게 하여 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값을 특히 작게 한 조성물이다. 실시예 12 내지 실시예 17은 제3액정재료로서 ε┴의 값이 큰 일반식(VI)의 액정화합물의 배합비율을 크게하고 △ε/ε┴의 값을 작게 한 액정조성물이다.

표(12)에서의 실시예 18 내지 실시예 25는 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII),(X)의 액정화합물이 각각 배합되어 있다. 일반식(VII)의 액정화합물은 특히 낮은 점도이기 때문에 저점도의 액정 조성물이 얻어진다.

표(13)에서의 실시예 26 내지 실시예 30은 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII)의 액정화합물과, 여기에 유전이방성(△ε)이 큰 음의 값을 갖는 일반식(IX),(XIV)의 액정 화합물을 선택적으로 배합하여, 이에 따라서 유전이방성(△ε)이 양인 제2액정화합물의 배합비율을 비교적 크게하고 있다. 이와 같이, △ε이 큰 음의 값과 큰 양의 값을 갖는 것을 배합했을때 △ε/ε┴의 값이 작아진다.

표(14)에서의 실시예 31 내지 실시예 51은 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII),(X) 및 (XI)의 액정화합물을 각각 다른 비율로서 배합한 액정조성물이다. 이들 실시예는 굴절율 이방성(△n)이 큰 일반식(XI)의 액정화합물이 배합되어 있기 때문에 조성물로서의 굴절율 이방성(△n)이 비교적 크다.

표(15)에서의 실시예 52 내지 실시예 61은 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII),(XI)의 액정화합물과, 여기에 일반식(IX),(X),(XIV)의 액정화합물이 선택적으로 배합되어 있다. 이들 액정조성물은 굴절율 이방성(△n)인 큰 일반식(XI)의 액정화합물이 배합되어 있어서 굴절율 이방성(△n)이 크다.

표(16)에서의 실시예 62 내지 실시예 66은 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII),(VIII),(IX),(X),(XI) 및 (XV)의 액정화합물이 선택적으로 베합되어 있다. 이들 액정조성물은 굴절율 이방성(△n), 정도, 유전율이방성(△ε)을 각각 조성하여 된 것이다.

[표 8]

[표 9]

[표 10]

[표 11]

[표 12]

[표 13]

[표 14]

[표 15]

[표 16]

제2액정재료로서 말단에 시아노기를 가진 페닐시클로헥산계의 액정화합물을 사용한 실시예를 표(17)에 나타낸다. 실시예 67 내지 실시예 71은 제2액정재료로서 일반식(III)으로 표시되는 액정화합물을 사용하여, 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII) 및 (VIII)의 액정화합물이 각각 다른 비율로 배합되어 있다. 제2액정재료로서 사용되는 일반식(III)의 액정화합물은 일반식(II),(IV)의 액정화합물에 비해서 점도가 낮으므로 액정조성물로서 점도를 낮게 할 수가 있다.

제2액정재료로서 말단에 시아노기를 가지는 디옥산계 액정화합물을 사용한 실시예를 표(18)에 나타낸다. 실시예 72 및 실시예 74는 재2액정재료로서 일반식(IV)의 액정화합물이 사용되며, 재3액정재료로서 일반식(VI),(VII),(VIII),(X),(XII),(XIV)의 액정화합물이 선택적으로 배합되어 있다. 제2액정재료로서 사용된 일반식(IV)의 액정화합물은 제2액정재료로서 사용되는 다른 액정화합물에 비해 △ε의 값이 크다.

제2액정재료로서 말단에 시아노기를 가치는 비페닐계의 액정화합물을 사용한 실시예를 표(19)에 나타내었다. 실시예 75 내지 실시예 77은 제1액정재료로서 일반식(V)의 액정화합물이 사용되며, 제3액정재료로서 일반식(VI),(VII),(X) 및 (XⅢ)의 액정화합물이 각각 다른 비율로서 배합되어 있다.

제2액정재료로서는 다른 과학 구조를 가진 복수의 액정화합물을 사용할 수도 있다. 제2액정재료로서 일반식(II) 및 (V)로 표시되는 액정화합물을 사용한 실시예 78을 표(20)에 나타낸다. 이에, 제3액정재료는 일반식(VI),(VII),(X) 및 (XI)의 액정화합물을 배합하는 것이 바람직하다.

[표 17]

[표 18]

[표 19]

[표 20]

이상에서 기술한 실시예 1 내지 실시예 78은 각각 탄성 정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 작은 피리미딘계의 일반식(Ⅰ)으로 표시되는 액정화합물이 비교적 많이 배합되어 있다. 따라서, 이들 실시예에 나타난 액정조성물의 탄성정수비의 값은 각각 1.0미만이다. 또한, 이들 실시예는 유전이방성(△ε)이 작은 양의 값을 갖는 일반식(Ⅰ)의 액정화합물이 비교적 다량으로 배합되거나, 혹은 유전이방성이 큰 양의 값을 갖는 제 2액정재료의 배합비율이 극히 작고, 그 외의 제3액정재료로는 유전이방성(△ε)이 음 또는 거의 0을 갖는 액정화합물이 배합되어 있다. 따라서, 이들 실시예에서 제시한 액정조성물의 △ε/ε┴의 값은 0.5이하이다.

이상에서 기술한 실시예중 주요한 조성물에 대해서 그 물리적인 특성값을 표(21)에 나타내었다.

[표 21]

본 발명의 액정 조성물은 제2도 및 제3도에서와 같이 시분할 구동되는 트위스티드네마틱 모드의 액정표시소자에 사용된다. 이 액징표시소자는 아래와 같이 구성되어 있다.

제2도 및 제3도에서, 투명한 유리판 또는 과학적으로 등방성의 플라스틱판으로 된 하기판(1)위에는 제3도상에서 상하방향으로 연장한 제1전극(2)이 복수개 배열되고 이들의 제1전극(2)이 배열된 기판면을 덮어서 배향처리를 한 배향막(3)이 형성되어 있다.

하기판(1)과 같은 재료로 된 상기판(4)위에는 제3도상에서 가로방향으로 연장하는 제2전극(5)이 복수개 배열하며 이들의 제2전극(5)이 배열된 기판면을 덮어서 배향처리를 한 배향막(6)이 형성되어 있다. 이들의 하기판(1) 및 상기판4)은 제1전극(2) 및 제2전극(5)이 형성된 면을 내측으로 하고, 소정의 간격을 유지시켜서 대향시켜서, 시일재(7)에 의해 접착되어 있다. 이들의 하기판(1)과 상기판(4)과의 간격에는 상술한 네마틱 액정(8)이 봉해져 있다. 이 네마틱 액정(8)은 제1전극(2)과 제2전극(5)사이에 두께(d)의 액정층을 형성하고 있다. 그리고, 하기판(1) 및 상기판(4)의 각각 외측에는 한쌍의 편광판(9,10)이 배치되어 있다.

제4도 A 및 제4도 B는 배향막(3,6)의 배향처리방향과 한쌍의 편광판(9,10)의 편광축의 방향을 도시하고있다. 상기 하기판(1) 및 상기판(4)의 전극형성면에 형성된 배향막(3,6)은 제4A도에서와 같이 러빙처리가 되어 있다. 즉, 하기판(1)의 배향막(3)은 파선 화살표로 나타낸 배향처리방향(11)으로 러빙되며, 상기판(4)의 배향막(6)은 상기 배향처리방향(11)에 대해서 약 90°로 교차되는 실선화살표로 나타낸 배향처리방항(12)으로 러빙처리된다.

이와같이, 약 90° 다른 방향으로 러빙처리된 상하기판(1,4)에 봉해진 네마틱액정(8)은 그 액정분자가 약 90°비틀어져 배향되어 있다. 상기 한쌍의 편광판(9,10)의 편광축은 제4도 A에서와 같이 하편광판(9)의 편광축(13,파선 화살표로 표시)과 상편광판(10)의 편광축(14, 실선 화살표로 표시)과는 서로 대체로 평행하며, 또한 상기판(4)에 형성된 배향막(6)의 배향처리방향(l2)과 대체로 평행하다. 그리고, 상하편광판(10,9)의 편광축은 제4도 B에서와 같이 하편광판(9)이 편광축(13)과 상편광판(10)의 편광축(14)이 서로 대체로 평행하며, 또한 하기판(1)에 형성된 배향먹(3)의 배향처리방향(11)과 대체로 평행해도 좋다.

상술한 액정표시소자는 제3도에서와 같이 하기판(1)의 단부에 연장된 상기 제1전극(2)의 단자(2a)가리드선(15)을 통해서 구동회로(16)에 접속되며, 또한 상기판(4)의 단부에 연장된 상기 제2전극(5)의 단자(5a)가 리드선(17)을 통해서 구동회로(16)에 접속되어 있다.

이와같은 액정표시소자에서는 하기판(1)에 형성된 제1전극(2)이 열전극(18)을 구성하고 상기판에 형성된 제2전극(5)이 행전극(19)을 구성하여 이들의 열전극(18) 및 행전극(19)이 네마틱액정을 통해서 교차한 부분이 각각 하나의 화소를 형성하고 있다. 그리고, 행전극(19)에는 구동회로(16)로부터 각각의 제2전극(5)으로 순차적으로 전압을 인가하는 주사신호가 공급되어, 열전극(18)에는 화상데이터에 다른 데이터 신호가상기 주사신호와 동기시켜서 공급된다. 이와같이 해서, 행전극(19)과 열전극(18)이 교차하는 부분의 네마틱액정에 전계를 인가하고, 이 네마틱 액정의 액정분자를 거동시키므로써 각 화소의 점등상태가 제어된다. 즉, 이 액정표시소자는 시분할 구동된다.

상술한 액정표시소자에 상술한 본 발명의 액정 조성물을 사용해서 액정표시소자로서의 전기광학적 특성을 측정했다. 표(22),표(23)는 본 발명의 실시에중 주되는 액정 조성물을 사용한 액정표시소자의 전기광학적 특성을 나타내고 있다. 여기서, 표(22)에 나타낸 굴절율 이방성(△n)은 λ=589mm에서의 측정값, 콘트라스트는 1/64듀티의 구동신호로 구동했을때의 각 시각방향에서의 온시의 투과율의 값(Y_ON)을 오프시의 투과율의 값으로 나눈 값(Y_ON/Y_OFF)의 최대값이다. 한계값 전압(Vth)은 콘트라스트가 최대값을 나타냈을때의 인가전압이다.

또한, 응답속도는 휘도가 10%에서 90%에 도달할때까지의 상승시간을 T_r으로 하고, 휘도 90%에서 10%에 도달할때까지의 하강시간을 T_D로 했을때(T_r+T_D)/2의 값으로 정의했다. 표(23)에서의 시각특성은 제5도에서와 같이 액정표시소자(A)의 기판면에 수직인 Z축에서 시각방향으로 10°기울어진 방향(P)으로부터 관측했을때의 한계값 전압을 Vth(θ=10°)로 하고, Z축에서 시각방향으로 30°기울인 방향(X)에서 관측했을때의 한계값 전압을 Vth(θ=30°)로 하고, 또한 Z축에서 시각방향과는 역방향으로 10'기울인 방향 Q에서 관측했을 때의 한계값전압을 V_th(θ=10°)로 했을때, 온도가 25℃에서의 V_th(θ=30°)/V_th(θ=10°) 또는 V_th(θ=-10°)/V_th(θ=10°)의 값으로 정의된다. 이 시각특성은 그 값이 1에 가까울수록 양호하며, 즉 시각이 넓어짐을 나타내고 있다.

[표 22]

[표 23]

표(22) 및 표(23)에서와 같이, 시각이 10°에서의 콘트라스트는 11 내지 26이며, 응답속도는 63msec 이하이다. 또한, 시각특성에 있어서, 시각이 -10°방향의 시각특성은 1.15이하, 시각이 30°방향의 시각특성은 0.921이상이다.

이들의 액정표시소자는 각각의 액정층 두께(d)와 액정 조성물의 굴절율 이방성의 곱(△n·d)의 값이 1.1보다 작은 값으로 설정되어 있다. 즉, 이들 액정표시소자의 △n·d의 값은 0.51 내지 0.76이며, 이와같이 △n·d의 값이 1.1과는 다른값으로서, 콘트라스트가 양호한 액정표시소자가 얻어진다. 그리고, 본 발명에서와 같이 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값, 및 유전율의 비(△ε/ε┴)의 값이 작은 액정 조성물을 사용한 액정표시소자는 그 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 0.8, 유전율의 비(△ε/ε┴)의 값이 0.5보다 가능한 각각 작게 되는것이 바람직한 전기광학적 특성을 나타낸다.

즉, 유전이방성(△ε)과 액정분자측에 수직인 방향의 유전율(ε┴)과의 비(△ε/ε┴) 값이 작은 액정 조성물은 액정분자의 배항상태의 변화에 다른 유전율의 변화가 적고 액정의 등가적 임피던스의 변화가 적으므로 전극사이에 인가되는 전압에 대한 액정에 인가되는 전계의 직선성이 좋아지기 때문에 콘트라스트가 향상한다. 또한, 액정표시소자의 응답속도는 상술한 식(2,3)으로 표시되는데, 이것을

로 하여 변형하면,

가 된다.

이들의 식(5), 식(3)에서 명백한 것처럼, 네마틱액정의 스프레이 탄성정수(K₁₁)를 크게 하여 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)를 작게 한 액정 조성물을 사용한 액정표시소자는 상승시간(t_ON) 및 강하시간(t_OFF)이 모두 작아지고 고속도로 응답한다.

이와같은 △n·d의 값이 작은 액정표시소자는 시각특성이 좋아지고, 액정층 두께(d)를 작게 할 수가 있으므로, 액정 조성물에 인가되는 전계강도를 크게하여 고속응답 시킬 수가 있다.

특히, 상술한 액정표시소자를 텔레비젼 화상등의 동작화면을 표시하는 액정표시소자에 사용했을때, 응답속도가 30msec 이하임이 요구되고 있다. 이때 △n·d의 값이 실시예 20,25,63에서와 같이, 0.73,0.76,0.71일때 응답속도는 늦어지며 △n·d의 값이 실시예 13,70,69,71에서와 같이 0.53,0.52,0.53일때 콘트라스트가 저하한다. 따라서, △n·d의 값은 0.54-0.70의 범위에 설정된다. 그리고, 액정층 두께(d)가 크면 응답속도가 늦어지며, 또한 시각특성도 저하하므로 액정층 두께(d)는 7(μm)이하로 설정된다. 또한, 굴절율 이방성(△n)의 값이 클때, 시각특성을 악화시키기 때문에 액정 조성물의 굴절율 이방성(△n)의 값은 0.14이하이다.

상기 실시에의 액정 조성물을 사용한 액정표시소자는 콘트라스트, 시각특성, 응답속도에 있어서 우수하나, 한계값 전압은 비교적 높다. 이것은 △ε/ε┴의 값을 0.5이하로 하기 위해서는 통상 사용되고 있는 액정화합물의 ε┴의 값이 3-5이기 때문에 조성물의 △ε의 값을 고작 3정도까지 밖에 높일 수가 없다. 그러서, 식(4)에서 나타낸 바와같이 △ε가 작을때는 한계값전압(Vc)이 높아진다. 높은 한계값 전압(Vc)은 액정표시소자를 구동하기 위한 구동신호의 전압을 높게 한다. 그러나, 이 구동신호는 구동회로에 의해서 임의로 설정할 수가 있다.

상술한 바와같이, 본 발명의 액정 조성물은 그 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값이 종래의 액정 조성물보다 2고, 또한 △ε/ε┴의 값이 0.5이하이므로 시분할 구동용 액정표시소자에서의 △n·d의 값이 1.1보다 작은 규으로서 콘트라스트등의 각각의 특성이 우수한 액정표시소자를 얻을 수가 있다. 그리고, 본 발명의 액정조성물을 사용한 액정표시소자는 문자, 도형등을 다수의 도트로서 표시하는 매트릭스형의 표시장치에 사용할때 가장 적합하다. 특히, 텔레비젼 화상등을 표시하기 위해 고속 응답이 요구되는 액정표시소자 사용할때에는 저점도 이면서 굴절율 이방상(△n)의 값이 0.14이하인 액정 조성물이 적합하다.

Claims

[일반식]

(여기서, R₁은 탄소수가 2 내지 9인 직쇄알킬기, R₂는 탄수소가 2 내지 9인 직쇄알킬기 또는 알콕시기)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종으로 된 제1액정재료 20중량% 내지 70중량%와 ; 음 또는 실질적 "0"의 유전이방성(△ε)의 값을 가지는 액정화합물중 적어도 1종으로 된 제3액정재료 30중량% 내지 80중량%와 ; 필요에 따라, 양의 유전이방성(△ε)의 값올 가지는 액정화합물중 적어도 1종으로 된 제2액정재료 0 내지 10중량%를 배합한 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 제1액정재료의 배합비율과, 상기 제3액정재료의 배합비율의 합계가 100중량%이며, 전체의 유전율 이방성(△ε)의 값을 3보다 작게 한 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제2항에 있어서, 제3의 액정재료는 일반식

(여기서 R₇는 탄소수가 3 내지 인 직쇄알킬기, R₈은 탄소수가 1 내지 5인 직쇄알킬기 또는 알콕시기)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종이 8중량% 내지 60중량%의 비율로 함유되며, 필요에 따라, 일반식

(여기서, R₉는 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₀은 탄소수가 1 내지 4인 직쇄알킬기 또는 알콕시기, R₁₁은 프로필기, R₁₂및 R₁₃은 탄소수가 4 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₄는 탄소소가 5 내지 7인 직쇄알킬기, R₁₅는 프로필기, R₁₆은 탄소수가 1 내지 3인 직쇄알킬기, R₁₇은 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₈은 탄소수가 1 내지 2인 알콕시기이다.)으로 표시되는 액정 화합물중 적어도 1종, 일반식(VII)의 액정화합물이 15중량% 내지 22중량%의 범위로, 일반식(VIII)의 액정화합물이 12중량% 내지 18중량%의 범위로, 일반식(IX)의 액정화합물이 4중량% 내지 8중량%의 범위로, 일반식(X)의 액정화합물이 7중량% 내지 25중량%의 범위로, 일반식(XI)의 액정화합물이 2중량% 내지 4중량%의 범위로 배합되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 제1액정재료는 일반식(I)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종이 20 내지 65중량%의 비율로 배합되고, 제2액정재로는 일반식(II)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종이 0 내지 10중량%의 비율로 배합되여, 제3액정재료는 30 내지 75중량%의 비율로 배합되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제1항에 있어서, 제1액정재료는 20중량% 내지 65중량%의 범위로 배합되며, 제2액정재료는 일반식

(여기서, R₃는 탄소수가 4 내지 7인 직쇄알킬기, R₄는 프로필기, R₅는 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₆은 에틸기이다.)으로 표시되는 액정화합물중에서 적어도 1종을 전체에서 0 내지 10중량%의 비율로 배합되며 ; 제3액정재료는 일반식

(여기서, R₁₁은 프로필기, R₁₂및 R₁₃은 탄소수가 4 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₄는 탄소수가 5 내지 7인 직쇄알킬기, R₁₅는 프로필기, R₁₆은 탄소수가 1 내지 3인 직쇄알킬기, R₁₇은 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₈은 탄소수가 1 내지 2인 알콕시기, R₂₃은 탄소수가 3 내지 4인 직쇄알킬기, R₂₄는 탄소수가 2 내지 4인직쇄 알킬기이다.)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종과, 필요에 따라, 배합되는 일반식

(여기서, R₇은 탄소가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₈은 탄소수가 1 내지 5인 직쇄알킬기 또는 알콕시기, R₉는 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₀은 탄소수가 1 내지 4인 직쇄알킬기 또는 알콕시기, R₂₅는 프로필기, R₂₆은 에톡시기이다.)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종으로 되며, 이 제3액정재료가 30중량% 내지 75중량%의 비율로 배합되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제5항에 있어서, 일반식(VIII),(IX),(X),(XI) 및(XIV)으로 표시되는 액정화합물은 각각 10중량% 내지 20중량%, 3중량% 내지 22중량%, 2중량% 내지 25중량%, 1중량% 내지 22중량%, 및 5중량% 내지 12 중량%의 범위로 배합되며, 일반식(VI),(VII) 및 (XV)으로 표시되는 액정화합물은 각각 6중량% 내지 62중량%, 8중량% 내지 27중량%, 및 15중량% 내지 20중량%의 범위로 배합되는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제5항에 있어서, 제2액정화합물은, 일반식(II)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종이 0.5중량% 내지 5중량%의 범위로 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제5항에 있어서, 제1액정화합물은 일반식(I)으로 표시되는 액정화합물중 적어드 1종이 20중량% 내지 30중량%의 범위로 배합되며 ; 상기 제2액정재료는 일반식(II)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종이 5중량%를 넣고 10중량% 이하의 비율로 배합되며 ; 상기 제3액정재료는 일반식(VI),(VII),(IX) 및(XIV)으로 표시되는 액정화합물이 각각 30중량% 내지 45중량%, 14중량% 내지 20중량%, 10중량% 내지 21중량%, 및 5중량% 내지 11중량%의 비율로 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제5항에 있어서, 상기 제3액정재료는 일반식(VI),(VIII) 및 (IX)으로 표시되는 액정화합물로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제5항에 있어서, 상기 제3액정재료는 일반식(VI),(X) 및 (XI)으로 표시되는 액정 화합물로 되어있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제5항에 있어서, 제3액정재료는 일반식(VIII),(IX),(X),(XI) 및 (XIV)으로 표시되는 액정화합물중에서 선택된 적어도 1종의 액정화합물이 각각 10중량% 내지 20중량%, 3중량% 내지 20중량%, 2.5중량% 내지 22중량%, 1중량% 내지 13중량%, 및 5중량% 내지 11중량%의 범위로 배합되고, 또한 일반식(VI) 및(VII)으로 표시되는 액정화합물의 양쪽이 각각 6중량% 내지 50중량%, 8중량% 내지 27중량%의 범위로 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제11항에 있어서, 제3액정재료는 일반식(VIII) 및 (IX)으로 표시되는 액정화합물이 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제11항에 있어서, 제3액정재료는 일반식(X)으로 표시되는 액정화합물이 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제11항에 있어서, 제3액정재료는 일반식(X) 및 (XI)으로 표시되는 액정화합물이, 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제11항에 있어서, 제3액정재료는 일반식(IX),(X) 및 (XI)으로 표시되는 액정화합물이 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제11항에 있어서, 제3액정재료는 일반식(VIII)으로 표시되는 액정화합물이 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
제11항에 있어서, 제3액정재료는 일반식(XIV)으로 표시되는 액정화합물이 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 조성물.
대향하는 내면 각각에 서로가 대면하도록 설치된 전극(2,5)을 가지는 1쌍의 기판(1,4)과 ; 이 1쌍의 기간(1,4) 사이에 기재되고, 일반식

(여기서, R₁은 탄소수 2 내지 9인 직쇄알킬기, R₂는 탄소수가 2 내지 9인 직쇄알킬기 또는 알콕시기)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종으로 된 제1액정재료 20중량% 내지 70중량%, 음 또는 실질적으로 "0"의 유전이방성(△ε)의 값을 가지는 액정화합물중 적어도 1종으로 된 제3액정재료 30중량% 내지 80중량%, 및 필요에 따라, 양의 유전이방상(△ε)의 값을 가진 액정화합물중 적어도 1종으로 된 제2액정재료를 0 내지 10중량%를 배합한 액정(8)조성물을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제18항에 있어서, 액정 조성물은 상기 제1액정재료와 상기 제3액정만으로 되며, 3 보다도 작은 유전이방성(△ε)의 값과 0.5이하의 유전율의 비(△ε/ε┴)의 값과, 0.8이하의 탄성정수비(K₃₃/K₁₁)의 값을 갗는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제18항에 있어서, 액정 조성물은 제1액정재료가 20 내지65중량%의 비율로, 일반식

(여기서, R₃는 탄소수가 4 내지 7인 직쇄알킬기, R₄는 프로필기, R₅는 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₆에틸기이다.)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종으로 된 제2액정재료가 0 내지 10중량%의 비율로, 일반식

(여기서, R₁₁은 프로필기, R₁₂및 R₁₃은 탄소수가 4 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₄는 탄소수가 5 내지 7인 직쇄알킬기, R₁₅는 프로필기, R₁₆은 탄소수가 1 내지 3인 직쇄알킬기, R₁₇은 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₈은 탄소수가 1 내지 2인 알콕시기, R₂₃은 탄소수가 3 내지 4인 직쇄알킬기, R₂₄는 탄소수가 2 내지 4인직쇄알킬기이다.)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종과, 필요에 따라, 일반식

(여기서, R₇은 탄소가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₈은 탄소수가 1 내지 5인 직쇄알킬기 또는 알콕시기, R₉는 탄소수가 3 내지 5인 직쇄알킬기, R₁₀은 탄소수가 1 내지 4인 직쇄알킬기 또는 알콕시기, R₂₅는 프로필기, R₁₆은 에톡시기이다.)으로 표시되는 액정화합물중 적어도 1종으로 된, 제3액정재료가 30 내지 75중량%의 비율로 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.