JP3537265B2 - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
液晶組成物および液晶表示素子Info
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- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
- C09K19/50—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing steroidal liquid crystal compounds
Description
成物に関し、さらに詳しくはスーパーツイスト複屈折
(STN)方式に好適なカイラル成分含有ネマチック液
晶組成物およびこれを用いて構成した液晶表示素子に関
する。
備えた2枚の基板間に形成される密閉セル中に液晶組成
物を封入することにより得られている。このLCDは、
CRT(ブラウン管方式のディスプレイ)に比べて消費
電力が低い上小型化や軽量化が可能であるため、ツイス
トネマチック(TN)方式、スーパーツイスト複屈折
(STN)方式、アクティブマトリックス(AM)LC
D方式といった種々の方式の下に次々に実用化されてき
た。これらのうち、T.J.Scheffer等(Ap
pl.Phy.Lett.,45(10),1021
(1984))の提案による、上下基盤に封入された液
晶の分子配向を180〜270゜にツイストさせたST
N方式のものは、特にパソコンやワープロ等の用途に多
用されてきた。このSTN方式LCD用の液晶組成物に
は、 (1)室温を含む広
い温度範囲でネマチック液晶相を示し、特にネマチック
−等方相相転移温度(透明点)が高いこと、(2)消費
電力を小さくするため、しきい値電圧を小さくするこ
と、(3)応答速度(τ)を可及的改善する(τを小さ
くする)ことが望ましく、そのため粘度(η)を小さく
保つこと、(4)液晶表示素子に応じて適切な屈折率
(光学)異方性(Δn)を取り得ること、(5)液晶表
示素子のコントラストを高めるためには電圧−透過率特
性のが急峻化が望ましく、そのためγ(V10/V90)の
値を小さくすること、等の特性が一般的に求められてい
る。
ルにおいては、セル厚dに対し液晶のねじれのピッチ長
P(μm)が長くなりすぎる(d/Pの値が設定値より
も小さくなる)と液晶分子のねじれが不連続になってい
わゆる低次元ドメイン(リバースドメイン)が発生し、
逆に、上記Pが短かすぎると液晶のねじれの軸がセルの
厚み方向から大きくずれていわゆるストライプドメイン
が発生してしまうという問題がある。従って、dの値が
多少変化してもドメインが発生しないような、d/Pの
範囲(d/Pマージン)の広い液晶組成物が求められて
いる。特に、近年ではノート型パーソナルコンピュータ
(PC)の普及を契機にLCDの大型化が進んでいる
が、LCDが大型化すればするほどdを均一に保つこと
が難しくなっている。このことは、特にSTNセルを組
み込んだ液晶パネルの量産工程においてドメイン発生パ
ネルの生成比率を大きくする要因となるので、これを避
けることが緊要な課題となっている。このような観点か
ら、液晶材料としてはd/Pマージンの広いカイラルネ
マチック液晶組成物が強く要求されるようになった。
成物は第1成分および第2成分としてそれぞれ式(I−
a)〜(I−d)および式(II)〜(V)で表される化
合物を含有し、さらに第3成分として式(X)で表され
るカイラル成分を含有することからなるが、これに類似
する液晶組成物は例えば特表平04−501878号公
報に開示されている。しかしながら、この公報の実施例
で用いられいるカイラル成分(光学活性化合物)は、M
erck社製のp−(p−n−ヘキシルヘ゛ンソ゛イロキシ)安息香酸
-2-オクチルエステル(商品名:S−811)に限られおり、こ
のような液晶組成物は短いスイッチング時間の達成を主
題としてはいるが、d/Pマージンについては何らの記
述がなく、事実その範囲は狭いという欠点を有してい
る。このように、液晶組成物は鋭意検討されてはいるが
未だ十分とは云えず、常に改善を要求されているのが現
状である。
STN表示方式に求められる種々の特性を満たしなが
ら、特にLCDパネルの大型化に対応するために、d/
Pマージンが広いカイラルネマチック液晶組成物を提供
することにある。
的を解決すべく種々の液晶化合物を用いた組成物を鋭意
検討した結果、本発明に到達した。本発明の液晶組成物
は、第1成分として、式(I−a)〜(I−d)
各々独立して炭素数1〜10のアルキル基を示すが、い
ずれにおいても基中の任意の1つまたは相隣接しない2
つ以上のメチレン基(−CH2−)は酸素原子(−O
−)または−CH=CH−によって置換されてもよい。
Z0は−COO−または−CH2CH2−、Z1は−CH2
CH2−、−COO−または単結合、Q1はHまたはF、
A1は1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレ
ン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイルまたは1,3
−ピリミジン−2,5−ジイル、A2およびA4は各々独
立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニ
レン、A3は1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェ
ニレンまたは1,3−ピリミジン−2,5−ジイル、A
5は1,4−シクロヘキシレンまたは側位のHがFで置
換されてもよい1,4−フェニレンを示し、qおよびm
は各々独立して0または1である。)で表される化合物
を少なくとも1種含有し、第2成分として式(II)〜
(V)
数1〜10のアルキル基を示すが、いずれにおいても基
中の任意の1つまたは相隣接しない2つ以上のメチレン
基(−CH2−)は酸素原子または−CH=CH−によ
って置換されてもよい。Bは1,4−シクロヘキシレ
ン、1,4−フェニレンまたは1,3−ピリミジン−
2,5−ジイル、Cは1,4−シクロヘキシレンまたは
1,4−フェニレン、Z2は−C≡C−、−COO−、
−CH2CH2−、−CH=CH−または単結合を示す。
ただし、Cが1,4−フェニレンでかつZ 2 が−COO
−のときBは1,3−ピリミジン−2,5−ジイルを示
し、Cが1,4−フェニレンでかつZ 2 が単結合のとき
Bは1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレ
ンを示す。)
素数1〜10のアルキル基を示すが、いずれにおいても
基中の任意の1つまたは相隣接しない2つ以上のメチレ
ン基(−CH2−)は酸素原子(−O−)または−CH
=CH−によって置換されてもよい。Dは1,4−シク
ロヘキシレンまたは1,3−ピリミジン−2,5−ジイ
ル、Eは1,4−シクロヘキシレンまたは側位の1つの
HがFで置換されてもよい1,4−フェニレン、Gは
1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレン、
Z3は−CH2CH2−または単結合、Z4は−C≡C
−、−COO−、−CH=CH−または単結合を示
す。)
1〜10のアルキル基または炭素数2〜10のアルケニ
ル基、Q2はHまたはFを示す。)で表される化合物の
群から選択される化合物を1種またはそれ以上含有し、
第3成分として式(X)
特徴とする。本発明の液晶組成物は、さらに第4成分と
して以下の式(VI)および/または(VII)
基または2〜10のアルケニル基、Q3はHまたはFを
示し、kは0または1である。)
基または炭素数2〜10のアルケニル基、Jは1,4−
シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレン、Q4およ
びQ5は各々独立してはHまたはF、Z5およびZ6は各
々独立して−COO−または単結合を示し、hは0、1
または2である。)で表される化合物の少なくとも1種
をさらに含有することができる。これらの本発明液晶組
成物を用いることにより、本発明目的を満足する液晶表
示素子を得ることができる。本発明の液晶組成物に用い
られる第1成分の好適例として、式(I−a)について
は式(I−a−1)〜(I−a−6)、式(I−b)に
ついては式(I−b−1)〜(I−b−4)、式(I−
c)については式(I−c−1)〜(I−c−5)、式
(I−d)については式(I−d−1)〜(I−d−1
1)でそれぞれ表される化合物を挙げることができる。
基または炭素数2〜10のアルケニル基、R’は炭素数
1〜9のアルカンジイルまたはアルケンジイルを示す。
ただし、RとR’の炭素数の和は10以下である。)こ
れらのうちでも、特に式(I−a−1)、(I−a−
2)、(I−a−3)、(I−a−5)、(I−a−
6)、(I−b−1)、(I−b−2)、(I−c−
1)、(I−d−1)、(I−d−4)、(I−d−
5)、(I−d−6)、(I−d−7)、(I−d−1
0)および(I−d−11)で表される化合物が好まし
く用いられる。これら第1成分の化合物は、正かつ大き
な誘電率異方性(Δε)を示すため、主としてしきい値
電圧(V10)を下げる目的やSTN特性として重要な
急峻性を改善する目的で使用される。第1成分の含有量
は、液晶組成物の全重量に基ずき5〜80重量%、好ま
しくは10〜60重量%である。すなわち、含有量が5
重量%未満では、液晶組成物はV 10 が小さくなる上急
峻性が悪くなるので好ましくない。逆に80重量%を超
えて多くなると液晶組成物の粘度が高くなり好ましくな
いからである。
2成分の好適例として、式(II)については式(II−
1)〜(II−19)、式(III)については式(III−
1)〜(III−16)、式(IV)については式(IV−
1)〜(IV−2)、式(V)については式(V−1)で
それぞれ表される化合物をそれぞれ挙げることができ
る。
ルキル基またはアルケニル基を示す。) これらのうち
でも、特に式(II−1)、(II−2)、(II−4)、
(II−5)、(II−6)、(II−13)、(II−1
4)、(III−1)、(III−2)、(III−5)、(III
−9)、(III−11)、(III−12)、(III−1
4)、(III−15)、(IV−1)、(V−1)でそれぞ
れ表される化合物が好ましく用いられる。第2成分の化
合物は、負かまたは弱い正の△εを示す化合物である。
それらのうち、式(II)で表される化合物は主として液
晶組成物の粘度低下および/または△n調整の目的で使
用される。また、式(III)〜(V)で表される化合物は
液晶組成物の透明点を高くする等のネマチックレンジを
広げる目的および/または△n調整や粘度調整の目的で
使用される。第2成分の含有量は、液晶組成物の全重量
に基づき5〜80重量%、好ましくは10〜60重量%
である。すなわち、含有量が5重量%未満では、液晶組
成物の粘度が高くなり、逆に60重量%を超えて多くな
ると液晶組成物のしきい値電圧(V10)が大きくなり好
ましくないからである。
は、既述式(X)で表される光学活性化合物のコレステ
リルノナノエート(以下、CNと称することがある。)
であり、液晶組成物のねじれのピッチ長を調整する目的
で使用される。この第3成分は、他の光学活性化合物
(例えばMerck社製S−811)とは異なり広いd
/Pマージンを与えることを見いだしたが、その理由は
必ずしも明かではない。ちなみに、同一のカイラルネマ
チック液晶組成物を使用するが、配向膜についてはこれ
をプレチルトの高いものに変更した場合、この変更に伴
ってd/Pマージンが広くなることが知られている。こ
のことから、CNを用いたカイラルネマチック組成物に
おいては、CNの特殊な構造に起因してプレチルト角が
大きくなり、これに伴ってd/Pマージンが広くなると
いう効果が発現するものと解釈される。第3成分の含有
量は、d/P値を0.3〜0.65の範囲に保つに必要
な相当量とすることが好ましい。すなわち、d/P値が
0.3未満では低次元ドメインが発生し、0.65を超
えるとストライプドメインが発生し好ましくないからで
ある。上記の相当量は、ベ−スとなる液晶組成物の種類
によって必ずしも一様ではないが、一般にベ−スの液晶
組成物100重量部に対して1.0〜3.0重量部、好
ましくは1.2〜2.7重量部である。
4成分の好適例として、式(VI)については式(VI−
1)〜(VI−3)、式(VII)については式(VII−1)
〜(VII−20)で表される化合物を挙げることができ
る。
基を示す。) これらのうちでも、特に式(VI−1)、(VI−2)、
(VI−3)、(VII−1)、(VII−5)、(VII−
6)、(VII−7)、(VII−8)、(VII−9)、(VII
−10)、(VII−11)、(VII−12)、(VII−1
3)、(VII−14)、(VII−15)、(VII−1
6)、(VII−18)、(VII−19)および(VII−2
0)で表される化合物が好ましく用いられる。第4成分
の化合物は、正のΔεを示す化合物であり、特にV10を
小さくする目的やその温度依存性を改善する目的で使用
される。また、粘度調整、Δn調整、透明点を高くする
等のネマチックレンジを広げる目的にも使用される。第
4成分の含有量は、液晶組成物の全重量に基ずき50重
量%以下、好ましくは40重量%以下である。
分に加え、液晶表示素子に要請される特性、例えばしき
い値電圧(V10)、ネマティックレンジ、Δn、Δε、
粘度等を調整する目的で、さらに他の化合物を適当量含
有することができる。本発明の液晶組成物はそれ自体慣
用な方法、例えば種々の成分を高温度下で互いに溶解さ
せるか、または各成分を有機溶媒に溶かして混合した後
減圧下溶媒を溜去する方法等により調製される。また、
必要により適当な添加物を加えることによって意図する
用途に応じた改良がなされ、最適化される。このような
添加物は当業者によく知られており、文献等に詳細に記
載されている。
系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アン
トラキノン系およびテトラジン系等の二色性色素を添加
すれば、ゲストホスト(GH)モード用の液晶組成物と
しても使用することができる。本発明の液晶組成物は、
ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製したNC
APや液晶中に三次元網目状高分子を形成したポリマー
ネットワーク液晶表示素子(PNLCD)に代表される
ポリマー分散型液晶表示素子(PDLCD)用の液晶組
成物としても使用できる他、複屈折制御(ECB)モー
ドや動的散乱(DS)モード用の液晶組成物としても使
用できる。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。各実施例および比較例に示す組成物において、化合
物の表示は、下記表1に示す定義に従い左末端基、結合
基、環構造および右末端基の各欄に示された基を記号の
欄に示されたそれに対応させることによって行った。各
化合物の含有量は特に規定のない限り重量%を意味す
る。液晶組成物のデ−タは、TNI(透明点)、TSN(ス
メクティック−ネマティック相転移点)、粘度(20
℃)、Δn(25℃における屈折率異方性)、Δε(2
5℃における誘電率異方性)、V10(透過率10%のと
きの電圧)および △(d/P)により示した。なお、
上記の△(d/P)は、低次元ドメインとストライプド
メインが発生しない範囲にあるd/P値、すなわちd/
Pマージンであって、各例の前段で調製されるネマティ
ック液晶組成物をツイスト角240゜、厚さd=5.8
〜6.2μmのSTNセルに注入し、この100重量部
にカイラル成分を0.01部単位で増添加して行き、そ
の際のドメイン観察により評価される。
製した。 V2−HB−C 12.0% 1V2−HB−C 12.0% 3−HB−C 8.0% 2−HHB−C 6.0% 3−HHB−C 6.0% 4−HHB−C 6.0% 5−HHB−C 6.0% 3−HB−O2 12.0% 3−HH−4 11.0% 3−H2BTB−2 5.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HB(F)TB−2 8.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=114.1℃ TSN>−30℃ 粘度=21.9mPa・s Δn=0.145 Δε=7.1 V10=2.42V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分(光学活
性化合物)としてMerck社製のp−(p−n−ヘキシル
ヘ゛ンソ゛イロキシ)安息香酸-2-オクチルエステル (商品名:S−81
1)を0.92〜1.02部増添加し、かくして得られ
る液晶組成物につきドメイン観察を行ったところ、△
(d/P)=0.017であった。
いる以外は比較例1と同様にしてカイラル成分を増添加
し、同様にして液晶組成物ドメイン観察を行ったとこ
ろ、△(d/P)=0.049であった。この値は比較
例1のそれに比べ大幅に大きいことが知られる。
製した。 1V2−BEB(F,F)−C 7.0% 3O1−BEB(F)−C 5.0% 3−HB−C 14.0% 3−HB−O2 11.0% 3−HH−4 11.0% 3−HHB−1 10.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HHB−3 15.0% 3−HB(F)TB−2 4.0% 3−HB(F)TB−2 3.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=103.5℃ TSN>−30℃ 粘度=17.9mPa・s Δn=0.130 Δε=8.1 V10=2.05V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分としてM
erck社製の前記S−811を0.74〜0.87部
増添加し、かくして得られる液晶組成物につきドメイン
観察を行ったところ、△(d/P)=0.08であっ
た。
いる以外は比較例2と同様にしてカイラル成分を増添加
し、同様にして液晶組成物ドメイン観察を行ったとこ
ろ、△(d/P)=0.120であった。この値は比較
例2のそれに比べ大幅に大きいことが知られる。
製した。 V2−HB−C 10.0% 1V2−BH−C 10.0% 3−HB−C 22.0% 3−HB(F)−C 5.0% 3−HH−4 4.0% 3−HHE−F 4.0% 5−HHE−F 4.0% 3−HHB−1 10.0% 3−HHB−O1 5.0% 3−HHB−3 14.0% 3−HHB−F 5.0% 3−H2BTB−2 3.0% 3−H2BTB−3 4.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=103.1℃ TSN>−30℃ 粘度=20.6mPa・s Δn=0.122 Δε=7.4 V10=2.25V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分としてM
erck社製の前記S−811を0.64〜0.73部
増添加し、かくして得られる液晶組成物につきドメイン
観察を行ったところ、△(d/P)=0.010であっ
た。
いる以外は比較例3と同様にしてカイラル成分を増添加
し、同様にして液晶組成物ドメイン観察を行ったとこ
ろ、△(d/P)=0.020であった。この値は比較
例3のそれに比べ大幅に大きいことが知られる。
製した。 3−HB−C 3.0% 3−HB(F)−C 13.0% 3O1−BEB(F)−C 13.0% 2−BB−C 6.0% 5−BB−C 5.0% 3−HHB(F)−C 5.0% 3−PyBB−F 11.0% 4−PyBB−F 10.0% 5−PyBB−F 10.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HB(F)TB−2 6.0% 3−HB(F)TB−3 6.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=105.4℃ TSN>−30℃ 粘度=54.2mPa・s Δn=0.217 Δε=17.0 V10=1.41V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
480であった。
製した。 V2−HB−C 3.0% 1V2−HB−C 13.0% 2−BEB−C 12.0% 3−BEB−C 8.0% 2−BTB−O1 8.0% 3−BTB−O1 7.0% 4−BTB−O1 7.0% 1−BTB−3 13.0% 3−H2BTB−2 5.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 3−HB(F)TB−2 8.0% 3−HB(F)TB−3 8.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=79.5℃ TSN>−20℃ 粘度=23.8mPa・s Δn=0.222 Δε=9.0 V10=1.69V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
41であった。
製した。 V2−HB−C 10.0% 1V2−HB−C 10.0% 3−HB−C 21.0% 5−HB−C 12.0% 2−BTB−O1 4.0% 2−PyB−2 4.0% 2−PyB−3 3.0% 3−HH−4 8.0% 3−HHB−1 6.0% 3−HHB−3 6.0% 3−H2BTB−2 3.0% 3−H2BTB−3 3.0% 2−PyBH−3 4.0% 3−PyBH−3 3.0% 3−PyBB−F 3.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=77.1℃ TSN>−30℃ 粘度=18.7mPa・s Δn=0.140 Δε=8.0 V10=1.78V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
39であった。
製した。 101−HB−C 10.0% 201−HB−C 8.0% 3−HB−C 8.0% 3−HB(F)B−C 5.0% 3−HHB−C 7.0% 101−HH−3 3.0% 101−HH−5 9.0% 2−BTB−O1 3.2% 3−BTB−O1 3.2% 4−BTB−O1 3.2% 4−BTB−O2 3.2% 5−BTB−O1 3.2% 2−HHB(F)−F 10.0% 3−HHB(F)−F 7.0% 5−HHB(F)−F 7.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−O1 3.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=75.7℃ TSN>−20℃ 粘度=21.5mPa・s Δn=0.123 Δε=8.2 V10=1.66V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
37であった。
製した。 3O1−BEB(F)−C 11.0% V2−HB−C 11.0% 3−HB−O2 3.0% 2−BTB−O1 6.8% 3−BTB−O1 6.8% 4−BTB−O1 6.8% 4−BTB−O2 6.8% 5−BTB−O1 6.8% 3−HHB−O1 3.0% 3−H2BTB−2 2.0% 3−H2BTB−3 3.0% 3−H2BTB−4 3.0% 3−HB(F)TB−2 6.0% 3−HB(F)TB−3 6.0% 3−HB(F)TB−4 6.0% 2−PyBH−3 4.0% 3−PyBH−3 4.0% 3−PyBB−2 4.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=96.5℃ TSN>−30℃ 粘度=30.2mPa・s Δn=0.220 Δε=7.6 V10=2.08V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
62であった。
製した。 V2−HB−C 9.0% 1V2−HB−C 9.0% 3−HB−C 14.0% 1O1−HB−C 8.0% 2O1−HB−C 4.0% 2−HHB−C 5.0% 3−HHB−C 5.0% 3−HH−4 10.0% 1O1−HH−5 8.0% 2−BTB−O1 11.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−3 9.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=80.0℃ TSN>−30℃ 粘度=18.8mPa・s Δn=0.126 Δε=9.0 V10=1.89V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
26であった。
製した。 1V2−BEB(F,F)−C 12.0% 3O1−BEB(F)−C 12.0% 2−HB−C 12.0% 3−HB−C 19.0% 2−HHB−C 4.0% 3−HHB−C 5.0% 4−HHB−C 4.0% 5−HHB−C 4.0% 3−HB−O2 7.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 3.0% 3−H2BTB−4 3.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=82.1℃ TSN>−20℃ 粘度=30.5mPa・s Δn=0.142 Δε=19.3 V10=1.19V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
55であった。
製した。 V2−HB−C 12.0% 1V2−HB−C 11.0% 1V2−BEB(F,F)−C 11.0% 2−BTB−1 8.0% 4−BTB−O2 8.0% 5−BTB−O1 6.0% 3−HH−4 3.0% 3−HH−EMe 3.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−H2BTB−4 4.0% 2−H2BTB−3 4.0% 2−H2BTB−2 4.0% 3−HB(F)TB−2 6.0% 3−HB(F)TB−3 6.0% 3−HB(F)TB−4 6.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=87.5℃ TSN>−30℃ 粘度=22.4mPa・s Δn=0.201 Δε=9.6 V10=1.74V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
44であった。
製した。 2O1−BEB(F)−C 4.0% 3O1−BEB(F)−C 12.0% 5O1−BEB(F)−C 4.0% 1V2−BEB(F,F)−C 15.0% 3−HHEB−F 5.0% 5−HHEB−F 5.0% 3−HBEB−F 6.0% 3−HHB−F 3.0% 3−HB−O2 10.0% 3−HH−4 5.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−3 6.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% 3−HB(F)TB−2 5.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=92.5℃ TSN>−30℃ 粘度=35.9mPa・s Δn=0.136 Δε=23.5 V10=1.10V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
53であった。
製した。 2−HB(F)−C 15.0% 3−HB(F)−C 15.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HB−O2 10.0% 3−HH−4 10.0% 2−BTB−O1 10.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−3 16.0% 3−HHB−O1 4.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 4.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=71.9℃ TSN>−30℃ 粘度=15.7mPa・s Δn=0.118 Δε=6.6 V10=1.81V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
36であった。
製した。 2−HB(F)−C 15.0% 2−HEB−F 2.4% 3−HEB−F 2.3% 4−HEB−F 2.3% 3−HHEB−F 5.0% 5−HHEB−F 5.0% 2−HHB(F)−C 13.0% 3−HHB(F)−C 13.0% 2−HHB(F)−F 14.0% 3−HHB(F)−F 14.0% 5−HHB(F)−F 14.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=101.4℃ TSN>−20℃ 粘度=35.6mPa・s Δn=0.095 Δε=24.8 V10=1.15V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
66であった。
製した。 2−HB(F)−C 14.0% 3−HB(F)−C 13.0% 5−HB(F)−C 9.0% 2−BB−C 13.0% 2−BEB−C 12.0% 3−BEB−C 4.0% 2−HHB(F)−C 9.0% 3−HHB(F)−C 12.0% 2−HHB−C 3.0% 3−HHB−C 3.0% 3−PyBB−F 8.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=65.8℃ TSN>−20℃ 粘度=52.3mPa・s Δn=0.150 Δε=19.1 V10=1.01V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
38であった。
製した。 3−HB(F)−C 3.0% 3−HB−C 21.0% 3−HHB−C 5.0% 5−PyB−F 10.0% 3−HB−O2 4.0% 2−BTB−1 6.0% 3−HH−4 9.0% 3−HH−5 11.0% 3−HHB−1 10.0% 3−HHB−3 14.0% 3−HHB−O1 3.0% 3−HEBEB−2 2.0% 3−HEBEB−F 2.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=81.7℃ TSN>−30℃ 粘度=13.8mPa・s Δn=0.114 Δε=5.4 V10=2.19V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
47であった。
製した。 2−BB−C 8.0% 4−BB−C 6.0% 2−HB−C 10.0% 3−HB−C 13.0% 3−HHB−F 5.0% 2−HHB−C 4.0% 3−HHB−C 6.0% 5−PyB−F 6.0% 3−PyBB−F 6.0% 2−BTB−O1 2.0% 2−HHB−1 6.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−3 15.0% 3−HHB−O1 5.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=99.4℃ TSN>−30℃ 粘度=22.3mPa・s Δn=0.144 Δε=8.7 V10=1.89V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
29であった。
製した。 5−BB−C 7.0% 3−HHB−F 4.0% 3−HB−O2 14.0% 3−HB−O4 13.0% 3−PyB−4 3.1% 4−PyB−4 3.1% 6−PyB−4 3.2% 3−PyB−5 3.2% 4−PyB−5 3.2% 6−PyB−5 3.2% 6−PyB−O5 4.0% 6−PyB−O6 4.0% 6−PyB−O7 4.0% 6−PyB−O8 4.0% 2−HHB−1 4.0% 3−HHB−1 8.0% 3−HHB−3 10.0% 3−HHB−O1 5.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=65.0℃ TSN>−20℃ 粘度=28.1mPa・s Δn=0.121 Δε=3.2 V10=3.21V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
23であった。
製した。 3−DB−C 10.0% 4−DB−C 12.0% 5−DB−C 8.0% 2−BEB−C 10.0% 5−PyB(F)−F 10.0% 2−PyB−2 1.4% 3−PyB−2 1.3% 4−PyB−2 1.3% 3−HEB−O4 5.0% 4−HEB−O2 3.7% 3−HEB−O2 3.1% 1O−BEB−2 2.5% 5−HEB−1 3.7% 4−HEB−4 5.0% 3−HHB−3 13.0% 3−HHB−O1 4.0% 2−PyBH−3 6.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=75.7℃ TSN>−20℃ 粘度=21.5mPa・s Δn=0.123 Δε=8.2 V10=1.66V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
56であった。
製した。 3−DB−C 10.0% 4−DB−C 10.0% 2−BEB−C 12.0% 3−BEB−C 4.0% 3−HHEBB−C 3.0% 3−HBEBB−C 3.0% 5−HBEBB−C 3.0% 3−PyB(F)−F 6.0% 3−HEB−O4 11.9% 4−HEB−O2 8.9% 5−HEB−O1 8.9% 3−HEB−O2 7.4% 5−HEB−O2 5.9% 3−HHB−1 6.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=76.0℃ TSN>−20℃ 粘度=39.6mPa・s Δn=0.128 Δε=16.2 V10=1.42V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
48であった。
製した。 3−HB−C 13.0% 5−HB−C 13.0% 3−HHB−1 7.0% 3−HHB−O1 3.0% 3−HHB−CL 4.0% 3−H2BTB−2 4.0% 3−H2BTB−3 3.0% 2−HHB(F)−F 7.0% 3−HHB(F)−F 7.0% 5−HHB(F)−F 7.0% 2−HBB(F)−F 4.0% 3−HBB(F)−F 4.0% 5−HBB(F)−F 4.0% 3−HHB−O2 10.0% 2−HHEBB−F 5.0% 3−HHEBB−F 5.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=112.7℃ TSN>−20℃ 粘度=24.0mPa・s Δn=0.123 Δε=5.8 V10=2.40V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
49であった。
製した。 3−HB−C 10.0% 4−HB−C 3.0% 5−BB−2 2.0% 2−BTB−1 10.0% 2−BTB−3 10.0% 3−HH−4 10.0% 3−HB−02 10.0% 3−HHB−3 10.0% 3−HHEB(F)−F 10.0% 3−HBEB(F,F)−F 5.0% 3−HBB(F,F)−F 5.0% 2−H2BB(F,F)−F 5.0% 3−HB−CL 5.0% 5−HHB−CL 5.0% このネマティック液晶組成物の特性を求めたところ、以
下の通りであった。 TNI=61.2℃ TSN>−30℃ 粘度=16.1mPa・s Δn=0.131 Δε=4.3 V10=2.13V このネマティック液晶組成物に、カイラル成分として既
述のCNを増添加し、かくして得られる液晶組成物につ
きドメイン観察を行ったところ、△(d/P)=0.0
35であった。
TN表示方式に求められる種々の特性を満たしながら、
特にLCDパネルの大型化に対応するために、d/Pマ
ージンが広い液晶組成物を提供することができる。
Claims (8)
- 【請求項1】第1成分として、式(I−a)〜(I−
d) 【化1】 (上記各式中、R2、R3、R4およびR5は各々独立して
炭素数1〜10のアルキル基を示すが、いずれにおいて
も基中の任意の1つまたは相隣接しない2つ以上のメチ
レン基(−CH2−)は酸素原子(−O−)または−C
H=CH−によって置換されてもよい。Z0は−COO
−または−CH2CH2−、Z1は−CH2CH2−、−C
OO−または単結合、Q1はHまたはF、A1は1,4−
シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、1,3−ジオ
キサン−2,5−ジイルまたは1,3−ピリミジン−
2,5−ジイル、A2 およびA4は各々独立して1,4
−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレン 、A3は
1,4−シクロヘキシレン、1, 4−フェニレンまた
は1,3−ピリミジン−2,5−ジイル、A5は1,4
−シクロヘキシレンまたは側位のHがFで置換されても
よい1, 4−フェニレンを示し、qおよびmは各々独
立して0または1である。)で表される化合物を少なく
とも1種含有し、第2成分として、式(II)〜(V) 【化2】 (式中、R5およびR6は各々独立して炭素数1〜10の
アルキル基を示すが、いずれにおいても基中の任意の1
つまたは相隣接しない2つ以上のメチレン基(−CH2
−)は酸素原子または−CH=CH−によって置換され
てもよい。Bは1,4−シクロヘキシレン、1,4−フ
ェニレンまたは1,3−ピリミジン−2,5−ジイル、
Cは1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレ
ン、Z2は−C≡C−、−COO−、−CH2CH2−、
−CH=CH−または単結合を示す。ただし、Cが1,
4−フェニレンでかつZ 2 が−COO−のときBは1,
3−ピリミジン−2,5−ジイルを示し、Cが1,4−
フェニレンでかつZ 2 が単結合のときBは1,4−シク
ロヘキシレンまたは1,4−フェニレンを示す。) 【化3】 (式中、R7およびR8は各々独立して炭素数1〜10の
アルキル基を示すが、いずれにおいても基中の任意の1
つまたは相隣接しない2つ以上のメチレン基(−CH2
−)は酸素原子(−O−)または−CH=CH−によっ
て置換されてもよい。Dは1 ,4−シクロヘキシレン
または1,3−ピリミジン−2,5−ジイル、Eは1,
4−シクロヘキシレンまたは側位の1つのHがFで置換
されてもよい1,4−フェニレン、Gは1 ,4−シク
ロヘキシレンまたは1,4−フェニレン、Z3は−CH2
CH2−または単結合、Z4は−C≡C−、−COO−、
−CH=CH−または単結合を示す。)。) 【化4】 (式中、R9〜R12は各々独立して炭素数1〜10のア
ルキル基または炭素数2〜10のアルケニル基、Q2は
HまたはFを示す。)で表される化合物の群から選択さ
れる化合物を1種またはそれ以上含有し、第3成分とし
て式(X) 【化5】 で表されるカイラル成分のコレステリルノナノエ−トを
液晶組成物を液晶表示素子に用いた場合セル厚d(μ
m)とねじれのピッチ長P(μm)の比d/Pが0.3
〜0.65の範囲に保たれるに必要な相当量含有するこ
とを特徴とする液晶組成物。 - 【請求項2】液晶組成物の全重量に基ずき上記第1成分
と第2成分がそれぞれ5〜80重量%および5〜80重
量%含まれ、かつ第3成分が、液晶組成物を液晶表示素
子に用いた場合セル厚d(μm)とねじれのピッチ長P
(μm)の比d/Pが0.3〜0.65の範囲に保たれ
るに必要な相当量含まれるものである請求項1に記載の
液晶組成物。 - 【請求項3】第4成分として、式(VI)および/または
(VII) 【化6】 (式中、R13は炭素数1〜10のアルキル基または2〜
10のアルケニル基、Q3はHまたはFを示し、kは0
または1である。) 【化7】 (式中、R14は炭素数1〜10のアルキル基または炭素
数2〜10のアルケニル基、Jは1,4−シクロヘキシ
レンまたは1,4−フェニレン、Q4およびQ5は各々独
立してはHまたはF、Z5およびZ6は各々独立して−C
OO−または単結合を示し、hは0、1または2であ
る。)で表される化合物の少なくとも1種をさらに含有
することからなる請求項1または2に記載の液晶組成
物。 - 【請求項4】第4成分が液晶組成物の全重量に基ずき5
0重量%以下含まれるものである請求項1〜3のいずれ
かに記載の液晶組成物。 - 【請求項5】請求項1に記載の液晶組成物を用いて構成
した液晶表示素子。 - 【請求項6】請求項2に記載の液晶組成物を用いて構成
した液晶表示素子。 - 【請求項7】請求項3に記載の液晶組成物を用いて構成
した液晶表示素子。 - 【請求項8】請求項4に記載の液晶組成物を用いて構成
した液晶表示素子。
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