JPH02274795A

JPH02274795A - 液晶組成物および該組成物を用いた液晶表示素子

Info

Publication number: JPH02274795A
Application number: JP1098437A
Authority: JP
Inventors: Keiko Uchida; 内田　慶子; Migaku Hirose; 廣瀬　琢; Shinichi Sawada; 沢田　信一
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-11-08
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: US5102577A; EP0393636B1; EP0393636A3; JP2711714B2; EP0393636A2; DE69010740T2; DE69010740D1

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）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ＴＮ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デユ一テイ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、これ以上のデユーティ
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しれ角を１８０〜２
７０６の間に定めた液晶セルの複屈折効果を利用するス
ーパーライス１１１フ屈折効果方式（以下、この方式を
、有機配向膜を用いるスーパーツィステッドネマチック
方式でＳＴＮ方式、ＨＢＥ方式と呼ばれる方式を含めて
ｒＳＢＥ方式」という）は１／４００デユ一テイ駆動程
度まで液晶表示素子として使用することができる。ＳＢ
Ｅ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てあり、９０°ツイス
）ＴＮ表示よりもかなり良好なコントラストとより広い
視角をもつことがシエファーなどにより報告されている
（Ｔ、Ｊ。

５ｃｈｅｆｆｅｒ　＆　Ｊ、Ｎｅｈｒｉｎｇ、Ａｐｐｌ
、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、、　ｉ５゜１０２１　（１９８
４）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、本特許出願人が先に提案し
た新規液晶化合物に従来公知の液晶化合物のうぢ、特定
の液晶化合物を配合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、下記の第一成分と第二成分とを主成分として
含有することを特徴とする液晶組成物に関する。

本発明は、さらに下記の第一成分、第二成分および第三
成分を主成分として含有することを特徴とする液晶組成
物に関する。

本発明は、さらに下記の第一成分、第二成分、第三成分
および第四成分を主成分として含有することを特徴とす
る液晶組成物に関する。

本発明は、さらに上記いずれかの液晶組成物を用いた液
晶表示素子に関する。

第一成分一般式（１）：（式中、Ｒ１は任意の位置に二重結合を有し、該二重結
合が末端以外に位置する場合、トランス配置である、炭
素数２〜１０のアルケニル基、好ましくは直鎖状のアル
ケニル基を示し、ｎは０〜４の整数を示す）で表される
少なくとも１種の化合物。

第二成分一般式（ＩＩ）：（式中、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し、Ｒ３はＨまたはＦを示し、
Ｒ４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のアルコキシ基、好ましくは直
鎖状アルコキシ基、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。

第三成分一般式（ＩＩＩ）：（式中、Ｒ５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）で表される化合物、一般式（
ＩＶ）：（式中、Ｒ６は炭素数２〜８のアルキル基、好ましくは
直鎖状アルキル基を示し、Ｒ７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または炭素数１〜８
のアルコキシ基、好ましくは直鎖状アルコキシ基を示す
）で表される化合物、および一般式（Ｖ）：（式中、Ｒ８は炭素数１〜８のアルキル基、好ましくは
直鎖状アルキル基を示し、Ｒ９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または炭素数１〜８
のアルコキシ基、好ましくは直鎖状アルコキシ基を示す
）で表される化合物から選ばれた少なくとも１種の化合
物。

第四成分一般式（ＶＩ）：（式中、Ｒ１１＋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）で表さ
れる少なくとも１種の化合物。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の第一成分は、上記一般式（１）で表される化合
物の１種または２種以上からなる。これら化合物のうち
、Ｒ１が末端に二重結合、すなわち末端ビニル結合基を
有し、炭素数が２〜６の直鎖状アルケニル基てあり、ｎ
が１〜４の整数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。

４−（トランス−４−（アリルオキシメチル）シクロヘ
キシル）ベンゾニトリル４−（トランス−４−（アリルオキシエチル）シクロヘ
キシル）ベンゾニトリル４−（トランス−４−（アリルオキシプロピル）シクロ
ヘキシル）ベンゾニトリル４−（トランス−４−（アリルオキシブチル）シクロヘ
キシル）ベンゾニトリル４−（トランス−４−（４−ブテニルオキシメチル）シ
クロヘキシル）ベンゾニトリル４−（トランス−４−（４−ブテニルオキシエチル）シ
クロヘキシル）ベンゾニトリル１ｌ− ４−（トランス−４−（４−ブテニルオキシプロピル）
シクロヘキシル）ベンゾニトリル４−（トランス−４−アリルオキシシクロヘキシル）ベ
ンゾニトリル一般式（１）の化合物は、本出願人が先に提案した方法
によって合成することができる（特願昭６３−２３４５
３１号明細書）。例えば、下記反応式に従って、化合物
（ａ）と化合物（ｂ）とをテトラヒドロフランなどの不
活性溶媒中で水素化ナトリウムなとの塩基の存在下に反
応させて容易に得ることができる。

（ａ）　　　　　　　　　（ｂ）一般式（１）の化合物は、誘電異方性（△ε）が正で大
きい値を示すという特徴を有し、またネマチック液晶相
を持たないものが多い。

なお、第一成分として、一般式（１）の化合物の２種以
上な絹み合わせて使用する場合、これら化合物の使用割
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。

本発明の第二成分は、上記一般式（１１）によって表さ
れる化合物の１種または２種以上からなる。

一般式（１１）の化合物のうち、下記一般式（式中、Ｒ
１＋は炭素数２〜６の直鎖状アルキル基を示し、ＲＩ２
は炭素数１〜５の直鎖状アルキル基を示す）で表される
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、次の化合物を挙げ
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−へブチル
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−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）プロビルベンゼン４−（トランス−４−
（トランス−４−プロビルシクロヘキシルンシクロヘキ
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）メト
キシヘンゼン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）メトキシヘンゼン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）ブａボキシベンゼン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−エチルシクロへキシル
）シクロヘキシル）−１，２−ジフルオロヘンセン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−ジフルオロヘ
ンセン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−ジフルオロヘン
セン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
ンゼン一般式（１１）の化合物は、従来公知の化合物であり、
例えば特開昭５７−１５４１３５号、同５７−１６５３
２８号、同５８−１０５５２号、同５９−１５２３６２
号各公報に記載されている。

一般式（１１）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　’Ｃに分布する高温液
晶化合物である。

なお、第二成分として、一般式（１１）の化合物の２種
以上な絹み合わせて使用する場合、これら化合物の使用
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
特性に応して適宜決定することができる。

第三成分は、上記一般式（Ｉｌ＋）、（１■）および（
Ｖ）によって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。

一般式（Ｉｌ＋）の化合物のうち、Ｒ５が炭素数１〜５
の直鎖状アルキル基である化合物が好適に使用される。

トランス−４−（トランス−４−メトキシメチルシクロ
ヘキシル）エ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）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一般式（ＩＶ）の化合物のうち、Ｒ６が炭素数２〜５の
直鎖状アルキル基であり、Ｒ７が炭素数１〜５の直鎖状
アルキル基または炭素数１〜５の直鎖状アルコキシ基で
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、次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）エチルベ
ンゼン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−ブチルシクロヘキシル）エチルベ
ンゼン４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）プロピル
ベンゼン４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）プロピ
ルベンゼン４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）ブチルベ
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−ブロビルシク口ヘキシルン工Ｆキ
シヘンゼン４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）プロボ
キシヘンゼン４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）ブトキ
シヘンゼン一般式（Ｖ）の化合物のうち、Ｒ８が炭素数１〜６の直
鎖状アルキル基であり、Ｒ９が炭素数１〜６の直鎖状ア
ルキル基または炭素数１〜６の直鎖状アルコキシ基であ
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、下記の化合物を挙げることができる。

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４．４′−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チレン
４−メチル−４′−ペンチルジフェニルアセチレン４−
メチル−４′−へキシルジフェニルアセチレン４−プロ
ピル−４′−ペンチルジフェニルアセチレン４−ブチル
−４′−ペンチルジフェニルアセチレン上記一般式（Ｉ
ＩＩ）、（１ｖ）および（Ｖ）で表される化合物はいず
れも従来公知の化合物であり、例えば一般式（ＩＩＩ）
の化合物は特開昭５８−１６７５３５号公報などに、一
般式（１■）の化合物は米国特許４，１３０，５０２明
細書などに、また一般式（Ｖ）の化合物はフランス特許
２．１４に４３８明細書などに記載されている。

一般式（ＩＩＩ）、（１ｖ）および（Ｖ）の化合物は低
粘度であることから、ＳＢＥ方式による液晶表示素子に
おいて応答時間を短縮するのに不可欠である。

また、透明点が約１０〜５０°Ｃと低い。

なお、第三成分は、一般式（ＩＩＩ）、（１ｖ）および
（Ｖ）で表される化合物から選ばれる少なくとも１種か
らなるが、一般式（ＩＩＩ）の化合物を２種以上、ある
いは一般式（１ｖ）の化合物を２種以上、あるいは一般
式（Ｖ）の化合物を２種以上使用してもよい。２種以上
の化合物を使用する場合、これら化合物の使用割合は目
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。

第四成分は、上記一般式（ｖｌ）で表される化合物＝２
０の１種または２種以上からなる。

一般式（■１）の化合物のうち、Ｒ１１ｌが炭素数２〜
８の直鎖状アルキル基または炭素数２〜８の直鎖状アル
ケニル基の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−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）ペンツニトリル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−（４−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−（２−ペンテニル）シクロヘキシ
ル）ベンゾニトリル一般式（■；）の化合物は、従来公知の化合物であり、
例えば特開昭５９−１７６２２１号公報などに記載され
ている。

一般式（■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３
０〜７０℃と低い。

なお、一般式（■１）の化合物の２種以上を却み合わせ
て使用する場合、これら化合物の使用割合については特
に制限はなく目的とする液晶組成物の特性に応して適宜
決定することができる。

本発明の液晶組成物は、上記第一成分および第二成分、
または第一成分、第二成分および第三成分、または第一
成分、第二成分、第三成分および第四成分を主成分とし
て含有するが、これら成分のほかに、しきい値電圧、液
晶温度範囲などを調整する目的で、従来公知の他のネマ
チック液晶または液晶性化合物を本発明の目的を損なわ
ない範囲内で適当量含有することができる。これら化合
物の好適な代表例としては、下記一般式で表される化合
物を挙げることができる。

（式中、Ｒ１３は炭素数２〜８のアルキル基を示し、Ｒ
１″は炭素数２〜８のアルキル基またはアルコキシ基を
示す）。具体例を挙げれば次の通りである。

（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）　−３，４−ジフルオロベンゼン
（トランス−４−（１−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−３，４−ジフルオロ
ヘンセン（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）エチル−３，４−ジフルオロヘ
ンセン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４−フルオロフェニル−トランス−４−プロピルシクロ
ヘキサンカルボキシレート４−フルオロフェニル−トランス−４−ペンチルシクロ
ヘキサンカルボキシレート４−フルオロフェニル−トランス−４−ヘプチルシクロ
ヘキサンカルボキシレート４−フルオロフェニル−トランス−４−（トランス−４
プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシレ
ート４−フルオロフェニル−トランス−４−（トランス−４
ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシレ
ート４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）−２−フ
ルオロヘンジニトリル４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−２フ
ルオロベンツニトリル４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシル）−２−フ
ルオロヘンジニトリル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４−（トランス−４−へブチルシクロヘキシル）−２−
フルオロヘンジニトリル本発明の液晶組成物の一つは、上記第一成分および第二
成分を主成分として含有する。

第一成分の割合は、液晶組成物の全重量基準（以下、第
二、第三および第四成分、ならびにこれらの合計含量の
場合も同様である）で１０〜４０重量％であり、第二成
分の割合は３０〜７０重量％であるのが好ましい。

第一成分の割合が１０重量％未満ては電圧−透過率特性
におけるしきい値電圧が充分に低くならない。一方、４
０重量％を超えると得られる液晶組成物の透明点が著し
く低下する場合がある。この場合、屈折率異方性（△ｎ
）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。第二成分の割合が３０重量％
未満では得られる液晶組成物の透明点が低下し、上記の
ような悪影響が生じて好ましくない。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
ける動作温度範囲を狭くするので適当でない場合がある
。

本発明の他の液晶組成物は、第一成分、第二成分および
第三成分を主成分として含有する。

第一成分および第二成分は、上記液晶組成物の場合と同
様、それぞれ、１０〜４０重量％および３０〜７０重量
％であり、第三成分は１０〜３０重量％であるのが好ま
しい。

第三成分の割合が、１０重量％未満では得られる液晶組
成物の粘度が上昇して応答時間が遅くなる。一方、３０
重量％を超えると透明点が低下し、前述したような悪影
響が生じて好ましくない。

本発明の他の液晶組成物は、第一成分、第二成分、第三
成分および第四成分を主成分として含有する。

第一成分、第二成分および第三成分の割合は、上記液晶
組成物の場合と同様、それぞれ、１０〜４０重量％、３
０〜７０重量％、および１０〜３０重量％てあり、第四
成分は１０〜３０重量％であるのが好ましい。

第四成分の割合が１０重量％未満ては、第一成分、第二
成分、さらに第三成分との刊合せがたによっては、しき
い値電圧の低下が充分でなく、方３０重量％を超えると
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。

なお、第一成分および第二成分、あるいは第一成分、第
二成分および第三成分、あるいは第一成分、第二成分、
第三成分および第四成分に上記公知のその他のネマチッ
ク液晶または液晶性化合物を添加して液晶組成物を調製
する場合、第一成分および第二成分の合計含量、第一成
分、第二成分および第三成分の合計含量、および第一成
分、第二成分、第三成分および第四成分の合計含量は各
々少なくとも６０重量％とするのがよい。これらの合計
量が６０重量％未満では、目的とする電圧−透過率特性
の急峻性、低粘度なとのほか、広いネマチック相温度範
囲なと、特にＳＢＥ方式に要求される特性を得ることが
できない場合もある。

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ざらに詳細
に説明する。

なお、％は重量％てあり、アルキル基およびアルコキシ
基はそれぞれ直鎖状アルキル基および直鎖状アルコキシ
基を意味する。

液晶組成物の特性値は下記方法により測定した。

（電圧−透過率特性の急峻性：α）デイスプレィ表示面に対して垂直な光軸方向の光の透過
率が１０％、８０％になるときの電圧をそれぞれ■１θ
、Ｖ８ｏと表すとき、下記式によって定義されるパラメ
ータαをもって電圧−透過率特性の急峻性を評価した。

α＝Ｖｓｅ／Ｖ＋ｅここで、■１θはしきい値電圧である。

パラメータαの値が１に近いほと電圧−透過率特性が急
峻であることを示している。

■１θ、ＶＢ２は下記方法によって測定した。

液晶組成物に、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、５８１１、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、チッソ　（株）製）を有し、
ツイスト角が１８０°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、Ｖ　Ｉ［
ｌ、　　Ｖ　ｓｅ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、クリスタルローテーション方式　
（Ｔ、Ｊ、　５ｃｈｅｆｆｅｒ　ｅｔ　ａｔ、、　Ｊｏ
ｕｒｎａｌ　ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ、　
Ｖｏｌ、４８．　Ｎｏ、５．１９７７、　ｐｐ、１７８
３−１７９２、参照）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。　（以下余白）Ｎｍａｘが大きいほと、高時分割できることを示してい
る。

（粘度：η）回転粘度計（亡型粘度計、東京計器（株）製）を用いて
測定した。

実施例１（第一成分）４−（トランス−４−（アリルオキシメチル）シクロヘ
キシル）ベンゾニトリル　　　　　　　３０％（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）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）ベンツニトリル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）　−１，２−ジフルオロベン
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）　
−１，２−ジフルオロベンゼン　　　　　　　　　　　
　　　　　　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）　−１
，２−ジフルオロベンゼン　　　　　　　　　　　　　
　　　　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）プロピルヘ
ンセン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２（第一成分）４−（トランス−４−（３−ブテニルオキシメチル）シ
クロヘキシル）ベンゾニトリル　　　　　１０％４−（
トランス−４−（アリルオキシメチル）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）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）ベンツニトリル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）プロピルヘンセン１５％（第三成分）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　　１５％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％上記化合物からな
る液晶組成物を調製し、そのの特性値を表１に示した。

実施例３（第一成分）４−（トランス−４−（アリルオキシエチル）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）ベンツニトリル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）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）　−１，２−ジフルオロペン
セン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　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）　−１
，２−ジフルオロベンゼン　　　　　　　　　　　　　
　　　　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）　−１，２
−ジフルオ口ベンセン　　　　　　　　　　　　　　　
　１０％（第三成分）４−エチル−４“−メチルジフェニルアセチレン２．５
％４．４″−ジブチルジフェニルアセチレン　　２．５％
４−へキシル−４“−メチルジフェニルアセチレン５％（第四成分）４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）・＼ン
ソニトリル　　　　　　　　　　　　　２０％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）４−（トランス−４−（３−ブテニルオキシメチル）シ
フ１コヘキシル）ヘンジニトリル　　　　　２０％４−
（トランス−４−（アリルオキシメチル）シクロヘキシ
ル）ヘンソニトリル　　　　　　　２０％（第二成分）４−（トランス−４−（＋−ランス−４−エチルシクロ
ヘキシル）シクロヘキシル）ヘンジニトリル　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）ヘンジニトリル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）メチルヘンセン５％４−（トランス−４−（＋−ランス−４−プロピルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル）メトキシヘンセン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）フルオロヘンゼン５％（第四成分）４−（トランス−４−（３−ブテニル）シクロヘキシル
）ヘンジニトリル　　　　　　　　　　　　】０％（そ
の他の化合物）（＋−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−３，４−ジフルオロ
ベンセン　　　　　　　　　　　　　　　　７％（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）エチル−３，４−ジフルオロベンセン
　　　　　　　　　　　　　　　８％上記化合物からな
る液晶組成物を調製し、その物性値を表１に示した。

実施例５（第一成分）４−Ｃトランス−４−（アリルオキシメチル）シクロヘ
キシル）ヘンジニトリル　　　　　　　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）ヘンジニトリル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）ヘンジニトリル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）ヘンジニトリル１０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）エトキ
シヘンセン　　　　　　　　　　　　　１５％（第四成
分）４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）ヘンジ
ニトリル　　　　　　　　　　　　　　３０％（その他
の化合物）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、その物性値を表１
に示した。

実施例６（第一成分）４−（トランス−４−（アリルオキシブチル）シクロヘ
キシル）ヘンジニトリル　　　　　　１０％４−（トラ
ンス−４−（アリルオキシブチル）シクロヘキシル）ヘ
ンジニトリル　　　　　　　１４％（第二成分）４−（トランス−４−（トランスートエチルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル）メチルベンセン（第三成分）６％ ’ｌ−（＋−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）メチルヘンセン６％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）プロピルヘンセン１６％４−（＋−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）フルオロヘンセン４％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）メトキシベンセン４％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３％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）ペンツニトリル６％（その他の化合物）４−フルオロフェニル−トランス−４−ペンチルシフ０
ヘキサン力ル月てキシレート　　　　　　８．６％４−
フルオロフェニル−トランス−４−ヘプチルシクロヘキ
サンカルボキシレート　　　　　　８．６％４−フルオ
ロフェニル−トランス−４−（トランス−４プロピルシ
クロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシレート　　　
　　　　　　　　　　　　　２．９％４−フルオロフェ
ニル−トランス−４−（トランス−４ペンチルシクロヘ
キシル）シクロヘキサンカルボキシレート　　　　　　
　　　　　　　　　　２．９％４−（トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシル）−２フルオロヘンゾニトリル　
　　　　　　　８％上記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。

比較例比較のため、汎用されている下記公知の一化合物からな
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−プロビルシフクロヘ
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’−（）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
％（以下余白）表１の結果から、本発明の液晶組成物は、透明性、屈折
率異方性、しきい値電圧、粘度、電圧−透過率特性の急
峻性なとの特性に優れてい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、高い透明点を保ち
つつ、しきい値電圧の低下および電圧−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。

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。特に
、第一成分、すなわち一般式（１）の化合物の使用によ
って電圧−透過率特性の急峻性が大幅に改善されるもの
と考えられる。

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、または第三成分と第四成
分と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
よく改善されている。

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、スーパーツイスト複屈折方式による高コ
ントラストの１／１００デユ一テイ以上の１／１００〜
１／３００デユーテイの時分割駆動が可能となる。

本発明の液晶組成物は、特に電圧−透過率特性の急峻性
を必要としない９０°ツイス）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。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記成分を主成分として含有することを特徴とす
る液晶組成物。第一成分一般式（ I ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒ＾１は任意の位置に二重結合を有し、該二重
結合が末端以外の位置にある場合、トランス配置である
、炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、ｎは０〜４の
整数を示す）で表される少なくとも１種の化合物。第二成分一般式（II）： ▲数式、化学式、表等があります▼（II）（式中、Ｒ＾２は炭素数２〜８のアルキル基を示し、Ｒ
＾３はＨまたはＦを示し、Ｒ＾４は炭素数１〜８のアル
キル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、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。
（２）第一成分が１０〜４０重量％、第二成分が３０〜
７０重量％であり、第一および第二成分の合計含量が全
液晶組成物の少なくとも６０重量％である請求項（１）
に記載の液晶組成物。
（３）第一成分、第二成分のほかに下記第三成分を主成
分として含有する請求項（１）に記載の液晶組成物。第三成分一般式（III）： ▲数式、化学式、表等があります▼（III）（式中、Ｒ＾５は炭素数１〜５のアルキル基を示す）で
表される化合物、一般式（IV）： ▲数式、化学式、表等があります▼（IV）（式中、Ｒ＾６は炭素数２〜８のアルキル基を示し、Ｒ
＾７は炭素数１〜８のアルキル基または炭素数１〜８の
アルコキシ基を示す）で表される化合物、および一般式（Ｖ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ）（式中、Ｒ＾８は炭素数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ
＾９は炭素数１〜８のアルキル基または炭素数１〜８の
アルコキシ基を示す）で表される化合物から選ばれた少
なくとも１種の化合物。
（４）第一成分が１０〜４０重量％、第二成分が３０〜
７０重量％、第三成分が１０〜３０重量％であり、第一
、第二および第三成分の合計含量が全液晶組成物の少な
くとも６０重量％である請求項（３）に記載の液晶組成
物。
（５）第一成分、第二成分、第三成分のほかに下記第四
成分を主成分として含有する請求項（３）に記載の液晶
組成物。第四成分一般式（VI）： ▲数式、化学式、表等があります▼（VI）（式中、Ｒ＾１＾０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す）で表される少
なくとも１種の化合物。
（６）第一成分が１０〜４０重量％、第二成分が３０〜
７０重量％、第三成分が１０〜３０重量％、第四成分が
１０〜３０重量％であり、第一、第二、第三および第四
成分の合計含量が全液晶組成物の少なくとも６０重量％
である請求項（５）に記載の液晶組成物。
（７）請求項（１）の液晶組成物を用いた液晶表示素子
。