JP2511478B2 - 時分割駆動用液晶組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、時分割駆動されるマトリックス型液晶表
示装置に用いて最適な液晶組成物に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

マトリックス型液晶表示装置は、コンピュータ端末の
ディスプレイ，テレビジョン受像器等の画像表示装置に
応用されている。この画像表示装置は、近年特に、大型
化、及び高画質化が要求されており、そのため、画素数
の増大、及びコントラストの向上が望まれている。そし
て、この画像表示装置に応用されるマトリックス型液晶
表示装置は、電極が形成された対向する基板間に液晶組
成物を、その液晶分子が対向する基板間で略90°ねじれ
配向する様に封入したTNタイプの液晶素子が用いられて
いる。

この様な液晶素子において、解像度の高いディスプレ
イを実現するため、及び／又は表示面積を大型化するた
めに画素数を増した場合、走査線の数が必然的に増大す
るため、高時分割駆動を行なう必要が生じる。

しかし、この場合、時分割数が大きいと、駆動電圧の
動作マージンが低下し、またコントラストも悪くなる。
さらに視野角特性も悪くなるという問題がある。

液晶素子の動作マージン、及びコントラストは、電圧
−輝度特性により決定される。即ち、液晶に印加される
電界の強さの変化に対する透過率の変化が急峻なほど、
動作マージンを大きくとることができ、且つ、コントラ
ストを高くすることができる。電圧−輝度特性の急峻性
は、透過率が50％になる電圧V₅₀とスレッショルド電圧V
_cとの比γで表わされる。このγ値が１に近いほど前述
した透過率の変化が急峻であり、動作マージンを大きく
することができ、また、コントラストも高い。

また、視野角特性は、液晶素子における液晶層厚ｄ
と、液晶の屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄに依存す
る。即ち、Δｎ・ｄが大きい場合には、液晶素子の斜め
方向から見たときの見かけ上のΔｎ・ｄの変化率が大き
いため、視角特性が悪く、Δｎ・ｄが小さい場合には、
視角特性が良い。

さらに、時分割駆動液晶素子は、時分割数が多くなり
１選択期間が短かくなるため、応答速度が速いことが必
要であり、この反応速度は、液晶に印加される電解の強
さに最も大きく依存している。即ち、液晶層厚ｄが小さ
い方が電界強度が強いため、液晶分子は高速で挙動す
る。

以上述べた様に、高時分割駆動さるマトリックス型液
晶表示装置は、 γ特性が１に近いこと。

視野角が広いこと。

応答速度が速いこと。

が要求されている。

ところで、液晶表示素子におけるγ値等の特性につい
ては、M.Schadt氏らによって研究されている。この研究
によれば、電圧−輝度特性の急峻性γは、下記の式
（１）によって表わされ、実際の素子が示す特性と良く
一致することが知られている。

但し、V₅₀：透過率が50％になるときの印加電圧 V_c： スレッショルド電圧 k₃₃/K₁₁： 液晶の弾性定数比 Δε： 液晶の誘電率異方性 ε⊥： 液晶分子軸と垂直な方向の誘電率 Δn: 液晶の屈折率異方性 d: 液晶層厚 この式（１）によれば、γを１に近くするには、同式
の第１項、第２項、及び第３項がそれぞれ１に近くなれ
ば良いことは明らかである。したがって、従来の時分割
駆動液晶装置は、 （ａ）k₃₃/K₁₁が小さいこと。

（ｂ）Δε／ε⊥が小さいこと。

（ｃ）Δｎ・ｄの値が、入射光の波長を550nmとしたと
き、1.1（μｍ）であること。

を同時に満す様に設計されていた。この場合、Δｎ・ｄ
による影響が最も大きく現われるため、Δｎ・ｄの値を
最優先で決定していた。そこで、Δε／ε⊥を小さくす
るにはΔεを小さくする必要があるが、Δεの小さい液
晶は応答速度が遅い。そのためΔεを小さくすることも
できない。

この様な事情により、従来の液晶組成物は、k₃₃/K₁₁
が1.2〜1.3以上、Δε／ε⊥が1.0以上のものしか知ら
れていない。従来の液晶組成物は、市販のTN液晶素子に
広く使用されており、例えば特開昭56-105510号公報，
特開昭56-105511号公報及び米国特許第4285829号明細書
に開示されている。これらの液晶組成物は、しきい値電
圧を低くするためには誘電異方性が明らかに正である液
晶化合物の配合割合が30％以上必要であるという基本的
な考え方に基づいて設計されている。その結果、これら
の液晶組成物は、そのしきい値電圧が１乃至2Vの範囲で
ある点で特徴づけられている。

上述した従来の液晶組成物を用いた時分割駆動装置で
はk₃₃/K₁₁及びΔε／ε⊥の値が大きいので、γ特性が
さほど良くならず、またΔndが大きいため視野角特性も
悪い。そして、液晶組成物のk₃₃/K₁₁，Δε／ε⊥の値
を小さくする場合、一般にk₃₃/K₁₁の値が小さい液晶化
合物は粘度が高く、且つスメクティック相が現れ易すく
なるため、応答速度が低下し、使用温度範囲が狭い。ま
たΔε／ε⊥が小さい液晶組成物はΔεが小さいので応
答速度が遅くなり高い動作電圧が必要になるという問題
点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した事情に鑑み、時分割駆動液晶表示
装置の応答速度、γ特性、及び視野角特性を改善するた
めに、k₃₃/K₁₁，Δε／ε⊥が共に小さい時分割駆動用
の液晶組成物を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、時分割駆動液晶表示装置において、液晶組
成物のΔε／ε⊥，k₃₃/K₁₁の値が極めて小さくなる
と、前述した式（１）に適合しないΔｎ・ｄの範囲で、
応答速度、γ特性が著しく改善されるという新たな知見
に基づいて成されたものであり、この時分割駆動液晶装
置に用いて最適なる液晶組成物である。

即ち、本発明の液晶組成物は、k₃₃/K₁₁が小さいピリ
ミジン系の液晶化合物を主成分とし、これにΔεが明ら
かに正の液晶化合物を少量配合し、そして上記混合液晶
に加えてさらに、誘電異方性Δεが負またはほぼ０の液
晶化合物を、液晶組成物全体としての弾性定数比k₃₃/k
₁₁の値が0.88以下で、且つ誘電率の比ε／ε⊥の値が0.
6以下となるように配合することによって達成される。
この様に配合された液晶組成物は、K₁₁が特に大きい液
晶化合物を多く用い、またε⊥が大きい液晶化合物を多
く用いることによってk₃₃/K₁₁及びΔε／ε⊥の値が小
さくなっており、全体として正のΔεを有している。

前述したピリミジン系液晶化合物は、下記の一般式
（Ｉ）で表わされる。

（ここで、R₁は、R,R₂はＲ又はORで表わされる。Ｒは
それぞれ独立に炭素数が１〜12までの直鎖アルキル基を
表わす。但し、１又は２の近接しないCH₂基が−Ｏ−又
は−CH＝CH−に置換された基を含み、この場合２つの酸
素原子は互いに直接的に結合されない。） このピリミジン系の液晶化合物は、k₃₃/k₁₁の値が、
ほぼ0.55程度と小さく、またK₁₁が18×10^-12程度と大き
い。さらに、Δεはほぼ＋0.9〜＋2.5の範囲である。こ
の一般式（Ｉ）で表わされる液晶化合物において、R₁は
炭素数が３〜９の直鎖アルキル基が望ましく、R₂は、エ
チル、直鎖プロピル、又は、炭素数が５〜９の直鎖アル
コキシ基であることが望ましく、特に、R₂がメトキシ基
であることが望ましい。

これらのピリミジン系の液晶化合物としては、第１表
の液晶化合物を用いることができ、それぞれの物理的特
性も同表に示した。この第１表に例示された液晶化合物
のうち、少なくとも１種を配合して第１の液晶材料とす
る。

前述したΔεが明らかに正の液晶化合物は、ジオキサ
ン系、フェニルシクロヘキサン系、ビフェニール系ある
いはピリミジン系等の液晶化合物が用いられ、液晶組成
物のΔεを正にするためのものである。この液晶化合物
は、下記の一般式（II），（III），（IV），（Ｖ），
等で表わされる。

（ここで、R₃,R₄,R₅,R₆は、それぞれ独立に、炭素数
が１〜12の直鎖アルキル基を表わす。但し、１又は２の
近接しないCH₂基が−Ｏ−，又は−CH＝CH−に置換され
た基を含み、この場合２つの酸素原子は互いに直接的に
結合されない。Ｘは水素又はフッソ） これらの液晶化合物は、誘電異方性Δεの値が＋３以
上であり、特に、Δεの値が＋12乃至＋40の範囲で、且
つ、粘度ηが20乃至60cp.であることが望ましく、第２
表に示す様な液晶化合物を用いることができる。

この第２表に例示された液晶化合物のうち少なくとも
１種を配合して第２の液晶材料とする。

Δεが負又はほぼ０の誘電異方性を有する液晶化合物
は、フェニルシクロヘキサン系（西独国特許第2636684
号），フェニル・シクロヘキサンカルボキシレート系
（西独国特許第2429093号），シクロヘキシルシクロヘ
キサン系（米国特許第4622164号），ビフェニル・シク
ロヘキサン系（日本国特許第1311608号），フェニル・
シクロヘキシルシクロヘキサン・カルボキシレート系
（日本国特許第1297121号）,1−フェニル−２−シクロ
ヘキシルシクロヘキシルエタン系（米国特許第4606845
号），シクロヘキシル・シクロヘキシルシクロヘキサン
・カルボキシレート系（日本国特許第1297121号）,4,
4′−ビシクロヘキシルビフェニル系（米国特許第43315
52号），及び4,4′−ビシクロヘキシル−２−フロロビ
フェニル系（米国特許第4419264号）の液晶化合物が用
いられる。これらの液晶化合物は下記の一般式で表わさ
れる。

（ここで、R₇,R₉,R₁₁,R₁₃乃至R₂₄は、それぞれＲを表わ
し、R₈,R₁₀及びR₁₂は、それぞれＲ又はORを表わす。Ｒ
は、それぞれ独立に炭素数が１乃至12までの直鎖アルキ
ル基を表わし、１又は２の近接しないCH₂基が−０−，
又は−CH＝CH−に置換された基を含み、この場合２つの
酸素原子は互いに直接的に結合されない。） これらの液晶化合物は粘度を調整するための低粘度液
晶化合物と、及びＮ−Ｉ点を上昇させるための高温液晶
化合物とからなる。これらの液晶化合物を選択的に配合
することによって、スメクティック相が現われるのを抑
制している。

低粘度液晶化合物は、粘度ηが６乃至20cp.程度を示
す一般式（VI），（VII），（VIII）の液晶化合物であ
り、それぞれ第３表、第４表、第５表に示す様な液晶化
合物を用いることができる。

高温液晶化合物は、上記一般式（IX），（Ｘ），（X
I），（XII），（XIII），（XIV）で表わされ、それぞ
れ第６表，第７表，第８表，第９表，第10表，第11表に
示される液晶化合物を用いることができる。これらの高
温液晶化合物は、cp.点（Ｎ−Ｉ点）温度がほぼ130℃乃
至330℃である。

これらの液晶化合物のうち、特に一般式（XI）で表わ
される液晶化合物は、粘度が13乃至19c.pであり、スプ
レイ弾性定数K₁₁を大きくするために使用される。

一般式（VI）乃至一般式（XIV）で表わされる液晶化
合物のうち、本発明の液晶組成物に用いる液晶組成物
は、そのＲが炭素数１乃至10のアルキル基であることが
望ましい。特に、Ｒは炭素数１乃至５のアルキル基であ
ることが望ましい。

これらの第６表乃至第11表に示した液晶のうち、少な
くとも１種を用いて第３の液晶材料とする。

上述した第１〜第３の液晶材料は、少なくとも第１の
液晶材料と、第２の液晶材料とが配合される。この場
合、第１の液晶材料を90wt％以上、第２の液晶材料は、
Δεを必要以上に大きくすることがないように、10wt％
未満の割合で配合される。また、第１、第２、第３の液
晶材料をそれぞれ配合する場合、第１の液晶材料はK₃₃/
K₁₁を小さくする効果が現われるのに必要な最小の配合
割合として、10wt％以上、第２の液晶材料は、Δεを必
要以上に大きくすることがない様に10wt％未満、第３の
液晶材料は、90wt％未満で配合される。第３の液晶材料
に低粘度液晶を用いた液晶組成物は、特に高速応答が可
能となり、TV用のディスプレイに適している。

望ましくは、第１の液晶材料を30wt％以上、第２の液
晶材料を10wt％未満、第３の液晶材料を70wt％未満に配
合する。さらに好ましくは、第１の液晶材料を30〜65wt
％、第２の液晶材料を5wt％未満、第３の液晶材料を35
〜70wt％の割合で配合する。

第２の液晶材料は、誘電異方性Δεが特に大きく、且
つΔε／ε⊥の値が小さい一般式（II）で表わされる液
晶化合物を用いることが望ましい。この場合、一般式
（II）で表わされる液晶材料は、10重量％以下の割合で
配合されるのが望ましく、最も望ましいのは、５重量％
以下である。

第３の液晶材料は、一般式（VI），（VII），（VII
I）で表わされる低粘度液晶化合物の少なくとも１種、
あるいは、この低粘度液晶に加わえて、一般式（IX），
（Ｘ），（XI），（XII），（XIII），（XIV）で表わさ
れる高温液晶の少なくとも１種が配されている。この低
粘度液晶化合物は、一般式（VI）で表わされる液晶化合
物と一般式（VII）で表わされる液晶化合物のうち、少
なくとも１種、あるいは、両方が配合される。一般式
（VI）で表わされる液晶化合物を低粘度液晶として配合
した場合、高温液晶として一般式（IX）、及び選択的に
一般式（XI）で表わされる液晶化合物を配合するのが望
ましい。この場合、一般式（VI）、一般式（IX）、一般
式（XI）で表わされる液晶化合物は、それぞれ、15重量
％乃至45重量％、２重量％乃至10重量％、20重量％乃至
35重量％の割合で配合するのが望ましい。特に、一般式
（VI）及び一般式（XI）で表わされる液晶化合物を配合
する場合、それらの最も好ましい配合割合は、それぞ
れ、17重量％乃至31重量％、24重量％乃至33重量％であ
る。また一般式（VI）、一般式（IX）、及び一般式（X
I）で表わされる液晶化合物を配合する場合、それらの
好ましい配合割合は、それぞれ15重量％乃至30重量％、
10重量％以下、20重量％乃至40重量％であり、最も好ま
しくは、それぞれ、17重量％乃至27重量％、２重量％乃
至10重量％、23重量％乃至30重量％である。

一般式（VI）及び一般式（VII）で表わされる液晶化
合物を低粘度液晶化合物として配合した場合、高温液晶
材料としては、一般式（IX），（Ｘ），（XI）で表わさ
れる液晶化合物を選択的に配合するのが望ましい。この
場合、一般式（VI），（VII）の液晶化合物は、それぞ
れ、10重量％乃至40重量％、５重量％乃至45重量％の割
合で、一般式（IX），（Ｘ），（XI）で表わされる液晶
化合物は、それぞれ、５重量％乃至25重量％、10重量％
乃至25重量％、20重量％乃至25重量％の割合で配合され
ることが望ましい。特に、一般式（VII）で表わされる
液晶化合物は、５重量％乃至42.6重量％の割合で配合さ
れるのが望ましい。

尚、本発明の液晶組成物は、第２の液晶材料もまたピ
リミジン系の液晶化合物を用いて配合することができ
る。この場合、第２の液晶材料として一般式（Ｖ）で表
わされる液晶化合物を用い、第３の液晶材料として、一
般式（IX），（Ｘ），（XI）で表わされる液晶化合物の
少なくとも１種を配合する。

この様にして、本発明の液晶組成物は、Δε／ε⊥が
0.12〜0.58,K₃₃/K₁₁が0.88以下となるように配合されて
いる。

これらの液晶組成物は、電極を形成した対向する基板
間に、液晶分子を略90°ねじれ配向させて封入し、多数
の対向する電極間に時分割駆動用の電圧が印加される。
この場合、液晶素子の液晶層厚は0.7μｍ以下に設定さ
れている。

〔実施例〕

本発明の液晶組成物について、その具体的な実施例を
以下に説明する。本発明の液晶組成物の各配合割合を第
12表乃至第14表に示した。尚、これらの表に示した配合
割合は、重量％である。

第２の液晶材料として、一般式（II）で表わされるジ
オキサン系液晶化合物を用いた実施例１乃至実施例48の
配合割分を第12表乃至第13表に示す。この第13表におい
て、実施例１は、第１の液晶材料を略30重量％の割合で
配合された組成物、実施例２は、第１の液晶材料の配合
割合が最も少ない液晶組成物であり、実施例3,4は、第
２の液晶材料の配合割合が最も大きい液晶組成物であ
る。実施例５は、低粘度液晶化合物として、一般式（VI
I）で表わされる液晶化合物のみで配合されている。実
施例６乃至実施例25は、低粘度液晶化合物として一般式
（VI）で表わされる液晶化合物のみを用いており、この
場合、高温液晶化合物として、一般式（IX），（Ｘ），
（XI）又は（XIII）で表わされる液晶化合物を選択的に
配合する。

第13表は、第３の液晶材料として、一般式（VI）及び
一般式（VII）で表わされる液晶化合物を用いた液晶組
成物を示している。実施例26は、さらに一般式（VIII）
で表わされる低粘度液晶化合物を配合している。極めて
粘度の低い液晶組成物である。第13表に示した実施例27
乃至実施例48は、高温液晶化合物として、一般式（I
X），（Ｘ），（XI），（XII），（XIII）で表わされる
液晶化合物を選択的に配合した液晶組成物である。

第２の液晶材料として、一般式（IV）又は一般式
（Ｖ）で表わされる液晶化合物を用いた本発明の液晶組
成物の例を、第14表に示した。実施例49乃至実施例53
は、第３の液晶材料として一般式（VI）で表わされる液
晶化合物と、及び選択的に一般式（VII）乃至一般式（I
X）で表わされる液晶化合物が配合されている。

上述した実施例１乃至実施例53のうち、主な液晶組成
物について、その物理的特性を第15表に示した。この第
15表から明らかな如く、本発明の液晶組成物は、Ｓ−Ｎ
点（スメティック相−ネマティック相転位点）温度は、
０℃以下、Ｎ−Ｉ点（ネマテック相−等方性相転位点）
温度は、55℃以上であり、屈折率異方性Δｎは0.14以
下、粘度は38cp.以下である。そして、誘電異方性Δε
の値は＋２以下と比較的小さいが、誘電異方性Δεと液
晶分子軸に垂直な方向の誘電率との比Δε／ε⊥の値
は、0.6以下という様に極めて小さい。

また、上述した実施例のうち、主な液晶組成物につい
て、その弾性定数比K₃₃/K₁₁の測定値を第16表に示し
た。この第16表に示した如く、本発明の液晶組成物は、
弾性定数比K₃₃/K₁₁の値が小さい液晶化合物と、特にス
プレイ弾性定数K₁₁の大きい液晶化合物を配合している
ので、液晶組成物の弾性定数比K₃₃/K₁₁の値も、0.88以
下と極めて小さい。

この様に弾性定数比K₃₃/K₁₁の値及びΔε／ε⊥の値
が小さい液晶組成物を用いた液晶表示素子は、従来の液
晶表示素子に適用して実測値とも良く一致する前述した
式（１）が適用できない。即ち、本発明の液晶組成物を
用いた液晶表示素子は、液晶組成物の屈折率異方性Δｎ
と液晶層厚ｄとの積、Δｎ・ｄの値が、光の波長を550n
mとした場合でも1.1（μｍ）よりも小さい値でγ特性が
最良となる。したがって、Δn.dが小さいので、視角特
性が良くなり、また、液晶層厚ｄを小さくすることがで
きるので、応答速度の低下も比較的小さい。

また、液晶素子の応答速度はM.Schadt氏らによって研
究されている如く、立上がり時間t_ONと立下がり時間t
_OFFは、それぞれ t_ON＝η／（ε_oΔεE²−Kq²） …（２） t_OFF＝η／Kq² …（３） 但し、ｑ＝π/d,η：粘度,E:電界、 で表わされる。さらに、このt_ONの式（２）を として変形すると、 となる。

上述した式（３），（５）から明らかな如く、本発明
の液晶組成物は、K₁₁の値を大きくすることによってK₃₃
/K₁₁を小さくしているからt_ON及びt_OFFが小さくなり応
答速度が速い。また、ε高を大きくすることによって、
Δε／ε⊥の値を小さくしているので、Δεの値を必要
以上に小さくする必要がなく、ΔεはΔε／ε⊥の値が
小さいのに比べて比較的大きいので、式（４）で示され
る如く、V_cの上昇を比較的小さくすることができる。し
たがって動作電圧の上昇は小さい。

以上述べた如く、本発明の液晶組成物を用いた液晶表
示素子は、Δｎ・ｄの値が小さい範囲でγ特性が最良に
なり、視角特性及び応答速度が速く、しかもコントラス
トが高く、動作マージンを大きくとることができる。

したがって、本発明の液晶組成物は、高時分割駆動用
の液晶表示素子に用いて最適である。

以下に本発明の液晶組成物を用いた時分割駆動用の液
晶表示素子を1/64デューティの時分割駆動信号で駆動し
たときの電気光学特性について説明する。第17表は、液
晶表示素子の構成要素とその電気光学的特性を示してい
る。尚、液晶素子No.は用いた液晶組成物の組成物No.と
対応している。

ここで、屈折率異方性Δｎはλ＝589nmでの測定値、
コントラストは、1/64デューティの駆動信号で駆動した
ときの各視角方向におけるオン時の透過率の値Y_ONをオ
フ時の透過率の値で割った値（Y_ON／Y_OFF）の最大値で
ある。しきい値電圧V_thは、コントラストが最大値を示
すときの印加電圧である。

また、応答速度は、輝度が10％から90％に達するまで
の立上がり時間をT_rとし、輝度が90％から10％に達する
までの立下がり時間をT_Dとするとき、（T_r＋T_D）/2の値
と定義した。

この第17表から明らかな如く、Δn.dの値が、1.1より
十分小さい値の範囲で、コントラストが高く、γ特性も
良好である。この様にΔｎ・ｄの値が1.1より小さい範
囲で高コントラスト、良いγ特性を得るには、弾性定数
比K₃₃/K₁₁の値が0.88以下で、且つ、Δε／ε⊥の値
が、0.6以下の場合である。

これらの液晶表示素子のうち、主なものについて、そ
の視角特性を第18表に示した。ここで、視角特性は、液
晶表示素子の基板面に垂直なＺ軸から視角方向へ10°傾
むいた方向Ｐから観測した場合のしきい値電圧をV
_th（θ＝10°）とし、Ｚ軸から視角方向へ30°傾いた方
向Ｑから観測した場合のしきい値電圧をV_th（θ＝30
°）とし、またＺ軸から視角方向とは逆方向へ10°傾む
いた方向Ｑから観測した場合のしきい値電圧をV_th（θ
＝−10°）とするとき、温度が25°におけるV_th（θ＝3
0°）／V_th（θ＝10°）又は、V_th（θ＝−10°）／V_th
（θ＝10°）の値で定義する。尚、この視角特性は、そ
の値が１に近い程良好であり、即ち、視野角が広がるこ
とを示している。

この第18表に示す如く、本発明の液晶組成物を用いた
液晶表示素子は、視角特性においても優れている。即
ち、上述した実施例の液晶組成物を用いた液晶表示素子
は、コントラスト、動作マージン及び視角特性において
優れた特性を示し、且つ、集積回路を用いた通常の駆動
回路によって得られる電圧の駆動信号を用いて十分高速
度で応答する。

尚、テレビジョン画像等の動画を表示するための液晶
表示素子は、30msec以上の高速応答が必要であるが、こ
の場合、液晶表示素子のΔｎ・ｄの値が、大きいと視角
特性が悪化し、また応答速度が遅くなり、Δｎ・ｄの値
が小さいとコントラストが低下するので、Δｎ・ｄの値
は、0.55乃至0.70の値であることが望ましい。また、液
晶組成物の屈折率異方性Δｎの値が大きいと視角特性が
悪化するので、Δｎの値は0.14以下であるのが望まし
い。さらに、液晶層厚ｄの値が大きくなると応答速度が
遅くなるので、液晶層厚ｄの値は、0.7μｍ以下である
ことが望ましい。

この様な、動画表示用の液晶表示素子を得るための液
晶組成物は、その弾性定数比K₃₃/K₁₁の値が0.8以下で、
且つΔε／ε⊥の値が0.5以下であり、これらの値が小
さいほど液晶表示素子の電気光学的特性が向上する。

以上述べた如く、本発明の液晶組成物は、高時分割駆
動される液晶表示素子に適しており、特にテレビジョン
受信器の様に高コントラスト、高速度応答、及び広視野
角が要求される液晶表示素子に用いて最適である。

〔発明の効果〕

本発明の液晶組成物は、ピリミジン系の液晶化合物を
主として配合することにより、K₁₁を大きくして弾性定
数比k₃₃/k₁₁の値を0.88以下に小さくすることができ
た。また、誘電異方性が負又はほぼ０の液晶化合物を主
として配合し、これに小量の誘電異方性が正の液晶化合
物を配合したので、ε⊥を大きくすることにより誘電率
の比Δε／ε⊥の値を0.6以下に小さくすることができ
た。したがって、この液晶組成物は、時分割駆動用の液
晶表示装置を高コントラストで且つ高速度で動作させ、
しかも視野角を広くする。

フロントページの続き (72)発明者 ベルンハルト エス．ショイブレ 神奈川県横浜市中区山手町100―１ ブ ラフ100マンション (72)発明者 大山 隆雅 神奈川県大和市深見西２―１―３ コマ チコーポ207 (56)参考文献 特開 昭60−168783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−55078（ＪＰ，Ａ)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式 （ここで、R₁はＲ、R₂はＲ又はORで表わされ、Ｒは、そ
   れぞれ独立に炭素数が１〜12までの直鎖アルキル基を表
   す。但し１又は２の近接しないCH₂基が−Ｏ−，又は−C
   H＝CH−に置換されたものを含み、この場合、２つの酵
   素原子は、互いに直接的に結合されない。） で表わされる液晶化合物のうち、少なくとも１種からな
   る第１の液晶材料を10重量％以上と、 正の誘電異方性を有する液晶化合物の１又は２種以上か
   らなる第２の液晶材料を10重量％未満と、 負又は略０の誘電異方性を有する液晶化合物の少なくと
   も１種からなる第３の液晶材料を90重量％未満とを配合
   してなり、誘電率比Δε／ε⊥の値が0.6以下で、且つ
   弾性定数比の値が0.88以下である正の誘電異方性を有す
   る時分割駆動用液晶組成物。
2. 【請求項２】第１の液晶材料の配合割合が30重量％以
   上、第２の液晶材料の配合割合が10重量％未満、第３の
   液晶材料の配合割合が70重量％未満である特許請求の範
   囲第１項記載の時分割駆動用液晶組成物。
3. 【請求項３】第１の液晶材料の配合割合が30〜65重量
   ％、第２の液晶材料の配合割合が５重量％未満、第３の
   液晶材料の配合割合が35〜70重量％である特許請求の範
   囲第１項記載の時分割駆動用液晶組成物。
4. 【請求項４】第２の液晶材料は、誘電異方性の値が＋３
   以上の液晶化合物の１又は２種以上である特許請求の範
   囲第１項記載の時分割駆動用組成物。
5. 【請求項５】第２の液晶材料は、一般式 （ここで、R₃,R₄,R₅,R₆はそれぞれ独立に炭素数が１乃
   至12までの直鎖アルキル基を示す。但し、１又は２の近
   接しないCH₂基が−Ｏ−，又は−CH＝CH−に置換された
   ものを含み、この場合２つの酵素原子は互いに直接的に
   結合されない。Ｘは水素又はフッ素。） で表わされる液晶化合物のうち、１又は２種以上からな
   る特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記
   載の時分割駆動用液晶組成物。
6. 【請求項６】第３の液晶材料は、一般式 （ここで、R₇,R₉,R₁₁はそれぞれＲ、R₈,R₁₀,R₁₂はそれ
   ぞれＲ又はORで表わされ、Ｒはそれぞれ独立に炭素数が
   １から12までの直鎖アルキル基を表す。但し、１又は２
   の近接しないCH₂基が−Ｏ−，又は−CH＝CH−に置換さ
   れたものを含み、この場合、酸素原子は互いに直接的に
   結合されない。） で表わされる液晶化合物のうち、少なくとも１種からな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の
   いずれか１項に記載の時分割駆動用液晶組成物。
7. 【請求項７】第３の液晶材料は、さらに、一般式 （ここで、R₁₃乃至R₂₄は、それぞれ独立に炭素数が12ま
   でのアルキル基を示す。但し、１又は２の近接しないCH
   ₂基が−Ｏ−，又は−CH＝CH−に置換されたものを含
   み、２つの酸素原子は互いに直接的に結合されない。） で表わされる液晶化合物のうち、少なくとも１種を配合
   してなる。特許請求の範囲第６項記載の時分割駆動用液
   晶組成物。
8. 【請求項８】第２の液晶材料は、一般式 （ここで、R₃は炭素数１〜12までの直鎖アルキル基を表
   わす） で表わされる液晶化合物の少なくとも１種からなり、第
   ３の液晶材料は一般式 （ここで、R₇,R₁₃,R₁₄,R₁₇,R₁₈は、それぞれ独立に、炭
   素数１〜12の直鎖アルキル基、R₈は、炭素数１〜12の直
   鎖アルキル基又は直鎖アルコキシ基を表わす。） で示される液晶化合物のうち、一般式（VI）で表わされ
   る液晶化合物を15重量％乃至45重量％の割合で、一般式
   （XI）で表わされる液晶化合物を20重量％乃至35重量％
   の割合で、及び選択的に一般式（IX）で表わされる液晶
   化合物を２重量％乃至10重量％の割合で配合してなる、
   特許請求の範囲第３項記載の時分割駆動用液晶組成物。
9. 【請求項９】第２の液晶化合物は、一般式 （ここで、R₃は炭素数１〜12までの直鎖アルキル基を表
   わす。） で表わされる液晶化合物の少なくとも１種からなり、第
   ３の液晶材料は、一般式 （ここで、R₇,R₉,R₁₃乃至R₁₈はそれぞれ独立に炭素数が
   １〜12の直鎖アルキル基、R₈,R₁₀はそれぞれ独立に炭素
   数が１〜12の直鎖アルキル基、又は直鎖アルコキシ基を
   表わす。）で表わされる液晶化合物のうち、一般式（V
   I），（VII）で表わされる液晶化合物がそれぞれ10重量
   ％乃至40重量％、５重量％乃至45重量％の割合で配合さ
   れ、選択的に、一般式（IX），（Ｘ），（XI）で表わさ
   れる液晶化合物がそれぞれ５重量％乃至25重量％、10重
   量％乃至25重量％、20重量％乃至25重量％の割合で配合
   してなる特許請求の範囲第３項記載の時分割駆動用液晶
   組成物。
10. 【請求項１０】第３の液晶材料は、一般式（VI）で表わ
    される液晶化合物を15〜30重量％、一般式（IX）で表わ
    される液晶化合物を10重量％未満、一般式（XI）で表わ
    される液晶化合物を20〜40重量％の割合で配合した混合
    液晶である特許請求の範囲第９項記載の時分割駆動用液
    晶組成物。
11. 【請求項１１】第３の液晶材料は、さらに一般式（VI
    I）で表わされる液晶化合物を42.6重量％未満の割合で
    配合されている特許請求の範囲第10項記載の時分割駆動
    用液晶組成物。