JP2920162B2 - 液晶組成物および該組成物を用いた液晶表示素子 - Google Patents

液晶組成物および該組成物を用いた液晶表示素子

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は液晶組成物および該組成物を用いた液晶表示
素子に関し、詳しくはスーパーツイスト複屈折効果方式
を用いた高時分割表示装置に使用するのに好適な液晶組
成物および該組成物を用いた液晶表示素子に関する。
(従来の技術) 従来から、ねじれ角が90゜であるTH型液晶セルは、マ
ルチプレックス駆動により、時計、電卓をはじめ1/100
デューティ駆動程度の端末装置として従来から使用され
ている。しかし、原理上、これ以上のデューティ数の拡
大は表示品質の低下をもたらし、困難なものとされてい
る。
これに対し、カイラルネマティック液晶の電気光学特
性での双安定性が生じるぎりぎりのねじれ角を180〜270
゜の間に定めた液晶セルの複屈折効果を利用するスーパ
ーツイスト複屈折効果方式(以下、この方式を、有機配
向膜を用いるスーパーツイステッドネマチック方式でST
N方式あるいはHBE方式と呼ばれる方式を含めて「SBE方
式」という)は1/400デューティ駆動程度まで液晶表示
素子として使用することができる。
SBE方式は、通常の90゜ツイストであるTN方式のマト
リックス表示と同じ駆動方式、すなわち印加電圧の実効
値に応答するファーストスキャンアドレッシング方式で
駆動するマトリックス表示が可能である、90゜ツイスト
TN表示よりもかなり良好なコントラストとより広く視覚
をもつことがシェファーなどにより報告されている(T.
J.Scheffer & J.Nehring,Appl.Phys.Lett.,45,1021(1
984)参照)。
SBE方式の液晶表示素子に用いる液晶組成物には、次
のような特性が要求される。
(1) 電圧−透過率特性が急峻である。この特性は、
SBE方式による液晶表示素子のコントラストを高めるた
めに必要である。
(2) ネマチック−等方性液相の転移温度(以下、
「透明点」という)が高い。SBE方式においては、屈折
率異方性の温度依存性による色づきの変化を押さえるた
めに、透明点はできるだけ高いことが望ましい。
(3) 粘度(以下、「η」と表示する)が低い。SBE
方式の液晶セルにおいては、その応答時間はη・d2(d
はセル厚を示す)に比例するため、ηはできるだけ小さ
いことが望ましい。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の液晶組成物では、上記のような
要求に充分応えることができず、上記特性を兼ね備えた
液晶組成物は未だ見いだされていないのが実状である。
本発明の一つの目的は、液晶組成物、特にSBE方式の
液晶表示素子に使用するのに好適な液晶組成物を提供す
ることである。
本発明の他の目的は、高い透明点を有し、電圧−透過
率特性の急峻性に優れた液晶組成物を提供することであ
る。
本発明の他の目的は、高い透明点と低い粘度とを有
し、さらに電圧−透過率特性の急峻性に優れ、より高い
時分割性を与えるネマチック液晶組成物を提供すること
である。
本発明の他の目的は、コントラストが良好な、SBE方
式による液晶表示素子を提供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らの研究によれば、後記する一般式(I)、
(II)、(III)および(IV−1)〜(IV−8)で表さ
れる、特定の液晶化合物を組合せ使用すると、上記目的
が達成できることを知り、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
本発明は、下記の第一成分を20〜50重量%、第二成分
を10〜70重量%、第三成分を10〜40重量%(合計100重
量%)含有することを特徴とする液晶組成物に関する。
さらに、本発明は、上記の液晶組成物を用いた液晶表
示素子に関する。
第一成分 (式中、 を示し、R1は炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは直
鎖状のアルキル基を示し、R2は炭素数2〜8のアルキル
基、好ましくは直鎖状のアルキル基を示す)で表される
少なくとも1種の化合物および (式中、 を示し、R3は炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは直
鎖状アルキル基を示す)で表される少なくとも1種の化
合物。
第二成分 (式中、 示し、R4は炭素数2〜8のアルキル基を示し、R5はHま
たはFを示し、R6は炭素数1〜8のアルキル基、好まし
くは直鎖状アルキル基、炭素数1〜8のアルコキシル
基、好ましくは直鎖状のアルコキシル基、FまたはCN基
を示す)で表される少なくとも1種の化合物。
第三成分 下記の一般式(IV−1)〜(IV〜8)で表される化合
物の少なくとも1種の化合物。
(式中、R7は炭素数2〜10のアルキル基、好ましくは直
鎖状アルキル基、または炭素数2〜10のアルケニル基、
好ましくは直鎖状アルケニル基を示す)。
(式中、R8は炭素数1〜8のアルキル基を示し、R9は炭
素数1〜8のアルキル基を示す)。
なお、本発明における はトランス−シクロヘキサン環を、また はベンゼン環を示す。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の第一成分は、上記一般式(I)で表される化
合物の1種または2種以上および上記一般式(II)で表
される化合物の1種または2種以上からなる。一般式
(I)の化合物は、 で表される化合物、および (式中、R1およびR2は前記と同じである) で表される化合物を包含する。
一般式(I)の化合物のうち、 であり、R1が炭素数1〜3の直鎖状アルキル基であり、
R2が炭素数2〜5の直鎖状のアルキル基である化合物が
好適に使用される。これら好適な化合物の代表例とし
て、下記の化合物を挙げることができる。
トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)プロピルシクロヘキサン トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)ブチルシクロヘキサン トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)ペンチルシクロヘキサン トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)エチルシクロヘキサン 一般式(I)の化合物は、末端にアルコキシメチル基
を有することに特徴があり、このような末端にアルコキ
シメチル基を有する化合物はSBE方式に汎用されている
ポリイミド系高分子膜に対してもプレチルト角が大きく
なることが、今回、本発明者らによって発見された。
プレチルト角が大きいほど、下記式で表されるd/pの
マージン(△d/p)が広いことは一般に知られている
(M. Akatsuka et al., Japan Display, pp.400−403
(1986)参照)。
△(d/p)=(d2−d1)/p ここで、 d=セル厚、 p=ヘリカルピッチの長さ、 d1=液晶化合物をクサビセルに封入したとき得られる
電圧無印加時のツイスト領域、 d2=電圧印加時、すなわちしきい値電圧近傍で発生す
るストライプ状ドメイン領域。
d/pのマージンが大きいほどセルの歩留りが良好であ
り、セル厚の余裕度が大きくなる。このため、SBE方式
ではd/pのマージンが大きいことが望ましい。
従って、大きなプレチルト角を有する、一般式(I)
の化合物は、セル厚の余裕度を大きくするという点にお
いて、本発明の液晶組成物の、特にこれをSBE方式によ
る液晶表示素子に使用する場合に、重要な成分というこ
とができる。
一般式(I)の化合物のうち、トランス−4−(トラ
ンス−4−メトキシメチルシクロヘキシル)プロピルシ
クロヘキサンをシアノビフェニル系組成物(商品名、GR
−63、チッソ(株)製)に15重量%溶解した溶液のプレ
チルト角は7.9゜であった。一方、同じ骨格で末端基が
アルキル基であるトランス−4−(トランス−4−プロ
ピルシクロヘキシル)プロピルシクロヘキサンについ
て、上記と同様にしてプレチルト角を測定したところ、
7.1゜であった。
なお、上記プレチルト角の測定は、試料をポリイミド
系の配向膜(商品名、PSI−A−2101、チッソ(株)
製)をもつアンチパラレルセルに封入した後、クリスタ
ルローテーション方式(T.J. Scheffer et al., Journa
l of Applied Physics,Vol.48、No.5,1977,pp.1783−17
92参照)によって行った。
一般式(I)の化合物は、また透明点が約20〜50℃の
範囲にあり、特に低い粘度を有している。
一般式(I)の化合物は、従来公知の化合物であり、
例えば特開昭58−167535号公報に開示されている。
上記一般式(II)によって表される化合物は、 で表される化合物、および (式中、R3は前記と同じである)で表される化合物を包
含する。
一般式(II)の化合物のうち、 であり、R3が炭素数1〜3の直鎖状アルキル基である化
合物が好適に使用される。これら好適な化合物の代表例
としては、下記化合物を挙げることができる。
4−(トランス−4−メトキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 4−(トランス−4−エトキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 4−(トランス−4−プロポキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 一般式(II)の化合物は、一般式(I)の化合物と同
様に、末端にアルコキシメチル基を有することから、ポ
リイミド系高分子膜に対しても大きなプレチルト角を有
するという特徴を有する。
一般式(II)の化合物のうち、トランス−4−(トラ
ンス−4−メトキシメチルシクロヘキシル)ベンゾニト
リルのプレチルト角を前記したと同じ方法で測定したと
ころ、7.0゜であった。一方、同じ骨格で末端基がアル
キル基であるトランス−4−(トランス−4−エチルシ
クロヘキシル)ベンゾニトリルのプレチルト角は6.0゜
であった。
上記の結果からして、一般式(I)および一般式(I
I)の化合物はいずれも末端にアルキル基をもつ化合物
と比べ、プレチルト角が大きい、すなわちd/pのマージ
ンが広い化合物であるということができる。
また、一般式(II)の化合物は、透明点が約20〜70℃
の範囲にあり、正で大きい誘電率異方性(以下、△εと
表示する)を有する。
一般式(II)の化合物は、従来公知の化合物であり、
例えば特開昭58−59956号公報に開示されている。
第二成分は、上記一般式(III)で表される1種また
は2種以上からなり、詳しくは で表される化合物、および (式中、R4、R5、R6は前記と同じである)で表される化
合物から選ばれた1種または2種以上からなる。これら
化合物の具体例としては、下記化合物を挙げることがで
きる。
4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(トランス−4−ヘブチルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)メチルベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)エチルベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)メチルベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}メチルベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)エチルベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)メトキシベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}プロピルベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}プロピルベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)エトキシベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)メトキシベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)エトキシベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)プロポキシベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)フルオロベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)フルオロベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)フルオロベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)フルオロベンゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)−1,2−ジフルオロベンゼ
ン 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)−1,2−ジフルオロベン
ゼン 4−{トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル)−1,2−ジフルオロベンゼ
ン 4−{トランス−4−(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル)−1,2−ジフルオロベン
ゼン 4−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)−4′
−エチルビフェニル 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−
4′−エチルビフェニル 4−(トランス−4−ブチルシクロヘキシル)−4′
−エチルビフェニル 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−
4′−エチルビフェニル 上記一般式(III)の化合物のうち、特に、 (式中、R4は前記と同じである)で表される化合物が好
適に使用される。
一般式(III)の化合物は、従来公知の化合物であ
り、例えば特開昭58−10552、同57−21359、同57−6462
6、同57−154135、同59−152362、同57−165328、特公
昭58−3324、同60−34928、同63−7169および同64−449
6号公報などに開示されている。
一般式(III)の化合物は、3環化合物としては低粘
度で、透明点が約100〜250℃に分布する高温液晶化合物
である。
第三成分は、前記一般式(IV−1)〜IV〜8)で表さ
れる化合物の1種または2種以上からなる。
一般式(IV−1)で表される化合物のなかでも、一般
式(IV)においてR7が炭素数2〜7の直鎖状アルキル基
または炭素数3〜5の直鎖状アルケニル基である化合物
が好適に使用される。R7がアルケニル基の場合、その二
重結合の位置については特に制限はないが、内部二重結
合はトランス配置であることが望ましい。これら好適な
化合物の代表例としては、下記の化合物を挙げることが
できる。
4−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベン
ゾニトリル 4−(トランス−4−ブチルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベン
ゾニトリル 4−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)ベン
ゾニトリル 4−{トランス−4−(2−プロペニル)シクロヘキ
シル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(3−ブテニル)シクロヘキシ
ル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(2−ブテニル)シクロヘキシ
ル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(2−ペンテニル)シクロヘキ
シル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(3−ペンテニル)シクロヘキ
シル}ベンゾニトリル 4−{トランス−4−(4−ペンテニル)シクロヘキ
シル}ベンゾニトリル 一般式(IV−1)の化合物は、従来公知の化合物であ
り、例えば特公昭56−38146、特開昭59−176221号公報
に開示されている。
一般式(IV−1)の化合物は、△εが正で大きな値を
示し、かつ低粘度であるとの特徴を有するが、透明点は
約30〜70℃と低い。
上記一般式(I)〜(III)および(IV−1)〜(IV
−8)の化合物を各々2種以上組み合わせて使用する場
合、これら化合物の割合については特に制限はなく目的
とする液晶組成物の特性に応じて適宜決定することがで
きる。
本発明の液晶組成物は、上記第一成分、第二成分およ
び第三成分で構成されており、第三成分はしきい値電
圧、液晶温度範囲などを調整する目的で、本発明の目的
を損なわない範囲で適当量含有される。第三成分の(IV
−2)〜(IV−8)は下記一般式で表される。
第三成分の(IV−2)から(IV−8)の具体例を挙げ
れば次の通りである。
4′−シアノ−4−ビフェニリル−4−(トランス−
4−エチルシクロヘキシル)ベンゾエート 4′−シアノ−4−ビフェニリル−4−(トランス−
4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾエート 4′−シアノ−4−ビフェニリル−4−(トランス−
4−ブチルシクロヘキシル)ベンゾエート 4′−シアノ−4−ビフェニリル−4−(トランス−
4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾエート 4−エチル−4′−メチルジフェニルアセチレン 4−プロピル−4′−メチルジフェニルアセチレン 4−ブチル−4′−メチルジフェニルアセチレン 4−ヘキシル−4′−メチルジフェニルアセチレン 4,4′−ジエチルジフェニルアセチレン 4,4′−ジプロピルジフェニルアセチレン 4,4′−ジブチルジフェニルアセエチレン 4−エトキシ−4′−プロピルジフェニルアセチレン 4−エトキシ−4′−ペンチルジフェニルアセチレン 2−{4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)フェニル}−5−エチルピリミジン 2−{4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)フェニル}−5−プロピルピリミジン 2−{4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)フェニル}−5−ブチルピリミジン 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)エチ
ルベンゼン 4−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)エトキ
シベンゼン 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)エト
キシベンゼン 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)プロ
ボキシベンゼン 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−2
−フルオロベンゾニトリル 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−2
−フルオロベンゾニトリル 第一成分の割合が20重量%未満ではd/pのマージンを
広くするには不十分である。一方、50重量%を超えると
得られる液晶組成物の透明点が低下する場合がある。こ
の場合、屈折率異方性(以下、△nと表示する)の温度
依存性が大きくなり、ひいては複屈折の光路長d・△n
が変化し、色味を変化させるという悪影響がでてくるの
で好ましくない。
第二成分の割合は10〜70重量%である。第二成分の割
合が10重量%未満では得られる液晶組成物の透明点が低
下する場合がある。一方、70重量%を超えるとネマチッ
ク相下限温度が上昇し、低温側における動作温度範囲が
狭くなる場合もあり好ましくない。
第一成分と第二成分との割合については、特に制限は
ないが、第一成分/第二成分(重量比)が0.2〜5とな
るように配合するのが好ましい。
第二成分の割合が、10重量%未満では得られる液晶組
成物の透明点が低下する場合がある。一方、70重量%を
超えるとネマチック相下限温度が上昇し、低温側におけ
る動作温度範囲が狭くなる場合もあり好ましくない。
本発明の液晶組成物における第三成分の割合は、10〜
40重量%、好ましくは10〜30重量%である。
第三成分の割合が10重量%未満では、第一成分、第二
成分との組合せかたによっては、しきい値電圧の低下を
充分に行うことができない場合があるので好ましくな
い。一方、40重量%を超えると得られる液晶組成物の透
明点が低下し、前述したような悪影響が生じる場合があ
るので好ましくない。
本発明の液晶表示素子は、液晶として本発明の液晶組
成物を用いた点を除けば従来公知の方法、例えば次のよ
うな工程を経て製造することができる。先ず、透明電極
基板にパターン電極を形成し、この透明電極基板に分子
配向剤を用いて分子配向層を形成した後、セルを組み立
てる。このセルにスペーサなどを用いてセル周辺を封着
した後液晶を注入する。液晶の注入孔を封止した後、偏
光子、反射板などの付属品を取り付けて液晶表示素子が
得られる。
(実施例) 以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳
細に説明する。なお、%は重量%である。
液晶組成物の特性値は下記方法により測定した。
(電圧−吸収率特性の急峻性:α) 電圧−吸収率特性の急峻性は、ディスプレイ表示面に
対して垂直な光軸方向の光の吸収率が10%、80%になる
ときの電圧をそれぞれV10、V80と表すとき、下記式によ
って表されるαの値によって定義される。
α=V80/V10 ここで、V10はしきい値電圧である。
すなわち、αの値が1に近いほど電圧−透過率特性が
急峻であることを示している。
なお、V10、V80は下記方法によって測定した。
液晶組成物は、低次ツイスト、ストライプドメインの
発生のないd/p=0.42(ここで、pはカイラルネマチッ
ク液晶固有のらせんピッチを表す)となるように、カイ
ラル物質(商品名、S−811、メルク社製)を添加して
測定試料を調製した。この試料を、対向する平面透明電
極に、ラビングしたポリイミド系配向膜(商品名、PSI
−871−PPP、チット(株)製)を有し、ツイスト角が18
0゜のセルに△n・d=800nmの条件下に封入した。この
セルの上下に、配向膜のラビング方向と偏光板の吸収軸
とが45゜に、また上下の偏光板の吸収軸が重なるように
偏光板を貼った後、V10、V80を求めた。
なお、上記配向膜は、フェニルシクロヘキサン系組成
物(商品名、ZLI−1132、メルク社製)において3.5゜の
プレチルト角を有していた。このプレチルト角は、前記
のクリスタルローテーション方式により測定した。
(時分割数:Nmax) 時分割数は、上記のαを用いて、下記式のよって定義
される。
Nmaxが大きいほど、高時分割できることを示してい
る。
(粘度:η) 回転粘度計(E型粘度計、東京計器(株)製)を用い
て測定した。
実施例1 (第一成分) トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)プロピルシクロヘキサン 20% トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)ペンチルシクロヘキサン 10% 4−(トランス−4−メトキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 20% (第二成分) 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 10% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}フルオロベンゼン 5% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}メチルベンゼン 5% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}プロピルベンゼン 15% 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−
4′−エチルビフェニル 15% 上記化合物からなる液晶組成物を調製し、その特性値
を表1に示した。
実施例2 (第一成分) トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)プロピルシクロヘキサン 20% トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)ペンチルシクロヘキサン 15% 4−(トランス−4−メトキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 15% (第二成分) 4−{トランス−4−(トランス−エチルシクロヘキ
シル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 10% 4−{トランス−4−(トランス−プロピルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 10% 4−{トランス−4−(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 10% (第三成分) 4−{トランス−4−(3−ブテニル)シクロヘキシ
ル}ベンゾニトリル 10% 4−{トランス−4−(3−ペンテニル)シクロヘキ
シル}ベンゾニトリル 10% 上記化合物からなる液晶組成物を調製し、その特性値
を表1に示した。
実施例3 (第一成分) トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)プロピルシクロヘキサン 10% 4−(トランス−4−メトキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 10% (第二成分) 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 10% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)ベンゾニトリル 10% (第三成分) 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベン
ゾニトリル 30% (その他の化合物) 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)エト
キシベンゼン 20% 4′−シアノ−4−ビフェニリル−4−(トランス−
4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾエート 5% 4′−シアノ−4−ビフェニリル−4−(トランス−
4−プロピルシクロヘキシル)ベンゾエート 5% 上記化合物からなる液晶組成物を調製し、その特性値
を表1に示した。
実施例4 (第一成分) トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)プロピルシクロヘキサン 10% トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)ペンチルシクロヘキサン 15% 4−(トランス−4−メトキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 15% (第二成分) 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 10% (第三成分) 4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベン
ゾニトリル 10% 4−{トランス−4−(3−ブテニル)シクロヘキシ
ル}ベンゾニトリル 10% (その他の化合物) 2−{4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)フェニル}−5−エチルピリミジン 10% 2−{4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)フェニル}−5−プロピルピリミジン 10% 2−{4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)フェニル}−5−ブチルピリミジン 10% 上記化合物からなる液晶組成物を調製し、その特性値
を表1に示した。
実施例5 (第一成分) トランス−4−(トランス−4−メトキシメチルシク
ロヘキシル)プロピルシクロヘキサン 10% 4−(トランス−4−メトキシメチルシクロヘキシ
ル)ベンゾニトリル 10% (第二成分) 4−{トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}ベンゾニトリル 10% 4−{トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)シクロヘキシル}メチルベンゼン 5% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}メチルベンゼン 5% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}メトキシベンゼン 5% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}プロピルベンゼン 10% 4−{トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル}フルオロベンゼン 5% (第三成分) 4−(トランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)ベン
ゾニトリル 20% (その他の化合物) 4−エチル−4′−メチルジフェニルアセチレン5% 4,4′−ジブチルジフェニルアセチレン 5% 4−ヘキシル−4′−メチルジフェニルアセチレン 10% 上記化合物からなる液晶組成物を調製し、その特性値
を表1に示した。
比較例 比較のため、汎用されている下記公知の化合物からな
る液晶組成物を調製し、その物性値を表1に示した。
4′−エチル−4−シアノビフェニル 15% 4′−ブチル−4−シアノビフェニル 10% 4−ブトキシフェニルトランス−4−プロピルシクロ
ヘキサンカルボキシレート 16% 4−エトキシフェニル−トランス−4−ブチルシクロ
ヘキサンカルボキシレート 12% 4−メトキシフェニル−トランス−4−ペンチルシク
ロヘキサンカルボキシレート 12% 4−エトキシフェニル−トランス−4−プロピルシク
ロヘキサンカルボキシレート 10% 4−エトキシフェニル−トランス−4−ペンチルシク
ロヘキサンカルボキシレート 10% 4′−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−
4−シアノビフェニル 15% 表1の結果から、本発明の液晶組成物は、透明点が高
く、また粘度が低く、さらに電圧−透過率特性の急峻性
に優れていて、より高い時分割性を与えることが理解さ
れる。
(発明の効果) 本発明の液晶組成物においては、SBE方式による液晶
表示素子に用いられる液晶組成物に要求される諸特性が
バランスよく改善されている。特に、高い透明点、低粘
度を保ちつつ、電圧−透過率特性の急峻性の向上が充分
満足できるように達成されている。すなわち、本発明の
液晶組成物は、高い透明点と低い粘度を有し、さらに電
圧−透過率特性の急峻性に優れたものである。
本発明の液晶組成物は、その電圧−透過率特性の急峻
性を示すα値が1に非常に近いことから、時分割駆動方
式の液晶表示素子に使用するのに極めて有効である。
本発明の液晶組成物においては、第一成分と第二成分
とを、あるいはこれに第三成分とを主成分として、これ
らを適当な割合で配合することにより、電圧−透過率特
性の急峻性のほかに上述したような諸特性もバランスよ
く改善することができる。
本発明の液晶組成物の第一成分は、前記しように、末
端にアルコキシメチル基を有する化合物からなり、これ
ら化合物は同一骨格で末端にアルキル基を有する化合物
に比べプレチルト角が大きくなることから、d/pのマー
ジンの拡大、ひいては液晶素子の製品歩留りに大いに寄
与するものと考えられる。
本発明の液晶組成物は、上述したような諸特性を兼ね
備えているので、SBE方式による高コントラストの1/100
デューティ以上の1/100〜1/300デューティの時分割駆動
が可能となる。
本発明の液晶組成物は、その高い透明点および低粘度
によって、特に電圧−透過率特性の急峻性を必要としな
い90゜ツイストTN方式においても効果的に使用すること
ができる。
上記のような特性を有する、本発明の液晶組成物を用
いることによって、電圧−透過率特性の急峻性に優れ、
高時分割性を有する、コントラストが良好な液晶表示素
子が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 19/42

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の第一成分を20〜50重量%、第二成分
    を10〜70重量%、第三成分を10〜40重量%(合計100重
    量%)含有することを特徴とする液晶組成物。 第一成分 (式中、 を示し、 R1は炭素数1〜5のアルキル基を示し、R2は炭素数2〜
    8のアルキル基を示す)で表される少なくとも1種の化
    合物および (式中、 を示し、 R3は炭素数1〜5のアルキル基を示す)で表される少な
    くとも1種の化合物。 第二成分 (式中、 を示し、 R4は炭素数2〜8のアルキル基を示し、R5はHまたはF
    を示し、 R6は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコ
    キシル基、FまたはCN基を示す)で表される少なくとも
    1種の化合物。 第三成分 下記の一般式(IV−1)〜(IV〜8)で表される化合物
    から選ばれる少なくとも1種の化合物。 (式中、R7は炭素数2〜10のアルキル基または炭素数2
    〜10のアルケニル基を示し、R8は炭素数1〜8のアルキ
    ル基を示し、R9は炭素数1〜8のアルキル基を示す)。
  2. 【請求項2】請求項(1)に記載の液晶組成物を用いた
    液晶素子。
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