JPH01104686A - 時分割駆動用液晶組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
イスプレ仁テレビジヨシ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、解像度の高いデイスプレィ
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ミ且つ、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Ｖ、。とスレッショルド電
圧ν。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、　５ｃｈａｄｔ氏らによって研究されている。

この研究によれば、電圧−杯度特性の急峻性Ｔは、下記
の式（１１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、■、。：透過率が５０％になるときの印加電圧 ｖｃ：スレッショルド電圧 に３３／Ｋｌｌ　：液晶の弾性定数比 Δε：液晶の誘電率異方性 ε１：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（１１によれば、γを１に近くするには、開式の
第１項、第２項、及び第３項がそれぞれｌ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）　　ｋ＋ｓ／　Ｋｒ　＋　が小さいこと。

（ｂｌ　　Δε／ε土が小さし１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土を小さくす
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、ｋ：＋ｚ／
に１１が１．２〜１．３以上、Δε／ε土が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５
６−１０５５１０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４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２■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
ｋ　３　：ｌ　／　Ｋ　＋　＋及びΔε／ε上の値が大
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、液晶組成物のに＋
３／に＋＋　、Δε／ε土の値を小さくする場合、一般
にｋｉｚ／に＋＋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われ易すくなるため、応答
速度が低下し、使用温度範囲が狭い。またΔε／ε上が
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、ｋ３ｓ／Ｋｚ　、　Δε／ε土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／εｌ＋に３３／Ｋ１１の値が極めて小さくな
ると、前述した弐（１１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、ｋ　３　：ｌ　／　Ｋ　
Ｉｒ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するこ
とによって達成される。そして、本発明の液晶組成物は
、上記混合液晶に加えてさらに、Δεが負又はほぼＯの
液晶化合物を配合することによっても達成できる。この
様に配合された液晶組成物は、Ｋｌ＋が特に大きい液晶
化合物を多く用い、またε１が大きい液晶化合物を多く
用いることによってに３３／に、及びΔε／ε土の値が
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（１
）で表わされる。

（ここで、Ｒ，は、Ｒ，Ｒ，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
が一〇−又は−ＣＨ＝　Ｃ）Ｉ　−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、ｋｚ：＋／ＫｚＯ値
が、はぼ０．５５程度と小さく、またに、が１８　Ｘｌ
０−”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−数式（１’）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、Ｒ，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％式％ 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−０−１又は−
ＣＨ＝　ＣＨ−に置換された基を含み、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Ｏ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２６３６６
８４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（米国特許筒４６２２
１６４　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−シクロへ
キシルシクロヘキシルエタン系（米国特許第４６０６８
４５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１２９７１
２１号）、４．４’−ビシクロへキシルビフェニル系（
米国特許第４３３１５５２号）、及ヒ４．４’−ヒシク
ロへキシル−２−フロロビフェニル系（米国特許第４４
１９２６４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％式％ ・・・　（Ｘ） ・・・　（ＸＩ） ・・・　（Ｘｌｌ） ・・・　（ＸＩＩＩ） ・・・　（Ｘ　ＩＶ） （ここで、Ｒ？　＋　　Ｒｑ　ｒ　　Ｒ１１１Ｒ１：ｌ
乃至Ｒ２４は、それぞれＲを表わし、ＲＢ　＋　　ＲＩ
Ｇ及びＲ１□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基が一〇−１
又は−〇〇＝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。） 曝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−１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、スメクテイン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）、（■）、（■）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−数式（ＩＸ）、（Ｘ）。

（Ｘ　Ｉ）　、　　（ＸＩ［）　、　　（ＸＩＩＩ）　
、　　（ＸＩＶ）　テ表わされ、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−１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−数式（Ｘ　Ｉ）で表
わされる液晶化合物は、粘度が１３乃至１９ｃ、ｐであ
り、スプレィ弾性定数Ｋ１１を大きくするために使用さ
れる。

一般式（Ｖ［）乃至−数式（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ｌＯ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、１０−
ｔ％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Ｋｓｚ／ｋｃＨ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１
０ｗｔ％未満、第３の液晶材料は、９０−ｔ％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用のデイスプ
レィに適している。

望ましくは、第１の液晶材料を３０−ｔ％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３５〜７０ｗｔχ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土の値が小さい一般式（Ｉｆ）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、−数式（ｎ）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、−数式＃３″、（Ｖｌ）　、（■）
。

（■）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ねえて、−数式　（Ｉ
Ｘ）、　（Ｘ）、　（Ｘ　Ｉ）、　（Ｘｎ）、　（ＸＩ
［［）　。

（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、−数式（Ｖｌ）
で表わされる液晶化合物と一般式（■）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。−数式（Ｖｌ）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（
■）、及び選択的に一般式０１）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、−数式（Ｖｌ）
　、−数式（■）、−数式（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、−数式（Ｖｌ）及び−
数式（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−数式（■）、−数式（■）、及び−数式（ＸＩ）
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、２０ｔＪｉ％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重重
量である。

−数式（ＶＩ）及び−数式（■）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、−数式（ＩＸ）、（Ｘ）、（Ｘ　Ｉ　）
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、−数式（Ｖｌ）、　（■）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、−数式（■）。

（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、−数式（■）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、−数式
（ＥＸ）、　（Ｘ）、　（Ｘ　Ｉ　）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上が０
．１２〜０．５８　、−に３ｆｆ／　Ｋ　＋＋が０．８
８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１
２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、−数式（Ｉｆ）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、
−数式（■）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、−数式（Ｉ
Ｘ）、　（Ｘ）、　（Ｘ　Ｉ　”）又は（ＸＩ［Ｉ）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の液晶材料清として、−数式（Ｖｌ）
及び−数式（■）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−数式（■
）で表わされる低粘度液晶化合物を配合しており、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、−数
式（■）。

（Ｘ）、　（Ｘ　Ｉ）、　（ＸＩＩ）、　（ＸＩ［）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、−数式（ＩＶ）又は−数式（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（■）乃至−数式（
ＩＫ）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−ネマチイック相転位点）温度
は、０℃以下、Ｎ−１点（ネマチック相−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Δ８
／ε土の値は、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Ｋ　ｘ　ｓ　／　Ｋ　ｒ　＋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、弾性定数比に３！／Ｋｌｌの値が小
さい液晶化合物と、特にスプレィ弾性定数Ｋ　ｌ　ｌ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Ｋｓｉ／に＋＋の値も、０．８８以下と極めて
小さい。

この様に弾性定数比Ｋ　３３／　Ｋ　ｒ　＋の値及びΔ
ε／ε１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５５０ｎｍ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、５ｃｈａｄｔ氏らによ
って研究されている如く、立上がり時間ｔ。Ｎと立下が
り時間ｔ。、Ｆは、それぞれ Ｅａｓ＝Ｗ／（ε。ΔεＥ２−Ｋｑ２）　　・・・（２
＞ｔｏｖｙ＝η／　Ｋ　ｑ”　　　　　　　　　・（３
）但し、ｑ＝π／ｄ、　　　η：粘度、Ｅ：電界、で表
わされる。さらに、このｔ。、４の式（２）をη＝γ曹 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Ｋ
　ｓｘ／　Ｋ　ｒ　＋を小さくしているからｔ。Ｈ及び
ｔ。Ｆ。

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土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Δ
ε／ε工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、■。

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（、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１７６４デユーテイ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、液晶素子階は用いた液晶組成物の組成物隘
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デユーテイの駆動信号で駆
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
。Ｎをオフ時の透過率の値で割った値（ＹＯＮ／　ＹＯ
ＦＦ）の最大値である。しきい値電圧■いは、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、、とし、輝度が９０％から１０
％に達するまでの立下がり時間をＴＩ、とするとき、（
’ｒ、　＋Ｔｎ）　／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、
弾性定数比に３３／に、の値が０．８８以下で、且つ、
Δε／ε土の値が、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ｌθ″
傾むいた方向Ｐから観測した場合のしきい値電圧をＶｔ
ｈ（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Ｖｔｈ（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Ｖｃｂ（θ＝−１０°）とするとき、温度が２５″に
おけるＶｔｈＣθ＝３０　＠）　／Ｖｔｈ　（θ＝１０
＠）又は、Ｖｔｈ（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、３０　ｍ５ｅｃ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Ｋ　３！／　Ｋ　目の値が０
．８以下で、且つΔε／ε土の値が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、Ｋｌ＋を大きくしてＫ　３
１／　Ｋ　ｒ　＋を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上を大きくすることによりΔε／ε上の値を小
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。

特開平１−１０４６８６（１Ｂ）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） （ここで、Ｒ＿１はＲ、Ｒ＿２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ＣＨ＿２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、正の誘電異方性を有する時分割駆動用液晶
   組成物。
2. （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. （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. （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. （５）第２の液晶材料は、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（III） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｖ） （ここで、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ＿５、Ｒ＿６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ＣＨ＿２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. （６）第３の液晶材料は、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（VI） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（VII） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（VIII） （ここで、Ｒ＿７、Ｒ＿９、Ｒ＿１＿１はそれぞれＲ、
   Ｒ＿８、Ｒ＿１＿０、Ｒ＿１＿２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わす。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、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. （７）第３の液晶材料は、さらに、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（IX） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｘ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｘ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ＸII） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ＸIII） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ＸIV） （ここで、Ｒ＿１＿３乃至Ｒ＿２＿４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. （８）第２の液晶材料は、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） （ここで、Ｒ＿３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 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（VI） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（IX） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｘ I ） （ここで、Ｒ＿７、Ｒ＿１＿３、Ｒ＿１＿４、Ｒ＿１＿
   ７、Ｒ＿１＿８は、それぞれ独立に、炭素数１〜１２の
   直鎖アルキル基、Ｒ＿８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（Ｘ I ）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（ＸIV）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. （９）第２の液晶化合物は、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） （ここで、Ｒ＿３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 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（VI） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（VII） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（IX） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｘ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｘ I ） （ここで、Ｒ＿７、Ｒ＿９、Ｒ＿１＿３乃至Ｒ＿１＿８
   はそれぞれ独立に炭素数が１〜１２の直鎖アルキル基、
   Ｒ＿８、Ｒ＿１＿０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（VI）、（VII
   ）で表わされる液晶化合物がそれぞれ１０重量％乃至４
   ０重量％、６重量％乃至４５重量％の割合で配合され、
   選択的に、一般式（IX）、（Ｘ）、（Ｘ I ）で表わさ
   れる液晶化合物がそれぞれ５重量％乃至２５重量％、１
   ０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. （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（Ｘ）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. （１１）第３の液晶材料は、さらに一般式（VII）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。