JPH0349958B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜技術分野＞ 本発明は液晶組成物に関し、特にツイステツ
ド・ネマテイツク型（TN型）液晶表示装置にお
いてマルチプレツクス駆動方式が適用される液晶
組成物に関するものである。 ＜従来技術＞ 近年、液晶表示装置の分野において表示情報量
の拡大化が要求されるようになり、従来のセグメ
ント表示方式からマトリツクス表示方式へ需要の
主流が移行しつつある。更に、これにとどまるこ
となくマトリツクス表示においてより一層の情報
量の多様化を図るため、マトリツクス駆動の度数
（Ｎ）を増加することが要求されている。一方、
XYマトリツクス型液相パネルを度数Ｎの最適電
圧平的化法で駆動すると、点灯画素における実効
電圧V_rns（on）と非点灯画素における実効電圧
V_rns（off）との比αは、 なる関係で表わされることが知られている。この
式で、Ｎ→∞の場合α→１となることから容易に
わかるように、度数Ｎの増加に伴ないV_rns（off）
とV_rns（on）との差は小さくなる。従つて、表示
情報量の大きなマトリツクス型液晶表示装置に
は、小さな電圧差で良好なコントラスト比を得る
ことのできる即ち鋭い閾特性を有する液晶材料を
用いることが必要となる。しかしながら、従来の
液晶材料ではこの閾特性が充分でなく、このため
Ｎの比較的大きなマトリツクス駆動時には、表示
コントラストの低下、有効視角範囲の狭在化など
の問題が生じていた。 ＜発明の目的＞ 本発明は上述の問題を改善すべく鋭意研究の成
果としてなされたものであり、マトリツクス駆動
に適する新規な液晶組成物を提供することを目的
とする。 ＜構成及び効果の説明＞ TN型液晶表示装置において鋭い閾特性を得る
ためには、液晶組成物として、周知の如く液晶の
弾性定数比K₃₃／K₁₁（K₁₁：スプレイ、K₃₃：ベン
ド）が極力小さい材料で構成されることが望まし
い。本発明者らは、この観点より２−（４−アル
コキシフエニル）−５−アルキルピリミジン

【式】R₁＝C_oH_2o+1， R₂＝C_nH_2n+1，ｎ，ｍは正の整数）に着目した。
フエニルシクロヘキサン系液晶、ビフエニル系液
晶、シアノピリミジン系液晶、ジオキサン系液
晶、エステル系液晶等他の液晶のK₃₃／K₁₁が約
0.9から2.0程度であるのに対して、この液晶材料
ではK₃₃／K₁₁の値が約0.6と極めて小さい。第１
表に

【式】 （＜ｎ＝４，ｍ＝２，４＞，＜ｎ＝６，ｍ＝２，
４，６＞）を主成分とするピリミジン系混合液晶
（以下、組成物１と称す）の電気光学特性を示す。
また、比較のために、市販の各種マトリツクス駆
動用液晶材料の特性も合わせて示す。

【表】

【表】 市販のマトリツクス駆動用液晶材料として示さ
れているZLI−1701（メルク社）はフエニルシク
ロヘキサン系液晶、Ｅ−90（BDH社）はエステル
系液晶、ROTN−403（ロツシエ社）はビフエニ
ール系液晶及びシアノピリミジン系液晶を主成分
として構成されている。尚、第１図Ａ，Ｂは第１
表におけるθ，α〓（θ＝0゜，15゜，30゜，45゜）、
γ15°，
50％ 45°，90％の定義を説明するための図であり、液
晶セルの構成と印加電圧に対するθ方向の光透過
率の関係を概略示している。図中、１は偏光子、
２は液晶セル、３は入射光を示す。またＷは測定
方向r₁→，r₂→はセル基板面のラビング方向、Ｐ→，Ａ
→
は偏光子１の偏光軸方向である。セル基板面に垂
直なＺ軸方向と測定方向Ｗとのなす角をθとする
と、α〓（θ＝0°，15゜，30゜，45゜）＝Ｖθ 10％／＝Ｖθ 90
％，γ15°，50％ 45°，90％＝Ｖ15゜ 50％／Ｖ45゜ 90％で表わされる。
ここでα〓はコントラスト特性に、γ15°，50％ 45°，90％は
視角特性に、それぞれ対応する評価フアクターで
あり両者とも小さい方が望ましい。第１表より、
組成物１は他の市販液晶に比べ、コントラスト特
性及び視角特性とも極めて優れており、マトリツ
クス駆動用液晶材料の組成物として適することが
認められる。但し、この液晶は誘電率の異方性
（Δε＝ε −ε ⊥，ε ：液晶分子長軸に平行な
方向の誘電率，ε ⊥：液晶分子短軸に平行な方向
の誘電率）が小さい（Δε1.0）のため、上記第
１表からも明らかなように、閾電圧Ｖ0゜ 90％（Ｖ）
が高くなるという問題がある。従つて、実用上は
Δεが正に大きな液晶と組み合わせて使用する必
要がある。従つて、ピリミジン系化合物に有効で
しかも混合液晶としてΔε≫０をもたらす化合物
を利用した。その結果を第２表にまとめて示す。

【表】 第２表においてNo.１乃至No.５の各混合組成物は
アルキル基が３の単体化合物と５の単体化合物を
重量比１：１で混合したものである。これらの化
合物を組成物１に20wt％添加し、閾電圧、コン
トラスト特性及び視角特性を検討した。その結果
を第２図に示す。この図より明らかなように、No.
１乃至No.５の混合化合物の添加により、混合液晶
の閾電圧Ｖ0゜ 90％は3V以下に低下する。また、コ
ントラスト特性（α30゜ ，α45゜ ）はNo.１＜No.２
No.３No.４No.５の順で、視角特性 （γ15°，50％ 45°，90％はNo.１＜No.２No.３＜No.４No.５
の順で良好な結果が得られている。また、 及び の構造を有する化合物についても検討したがNo.５
の混合化合物とほぼ同様な結果が得られた。従つ
て、ピリミジン系液晶と組み合わせる閾電圧調整
用の組成物成分としてはシアノビフエニール系化
合物が極めて有効であることが明らかになつた。 以上の基本組成物とフエニルシクロヘキサン系
化合物、エステル系化合物、シアノピリミジン系
化合物あるいはジオキサン系化合物等とを適宜組
み合わせて混合液晶組成物を作製することによつ
て、閾電圧値や液晶温度範囲が実用に適しかつ表
示特性が従来のものに比べて著しく優れた液晶材
料を確立することができた。ただし、この液晶組
成物において、ピリミジン系化合物及びシアノビ
フエニール系化合物の添加濃度が各々3wt％未満
の場合には、それらの添加効果は全く認められな
かつた。従つて、ピリミジン系化合物とシアノビ
フエニール系化合物の添加量は各々3wt％以上に
設定することが必要となる。 ＜実施例＞ 上述の構成を基本とする本発明の液晶組成物の
一実施例を第３表に、またこの液晶組成物の電気
光学特性を第４表に示す。尚、第４表には比較の
ため従来のZLI−1701の電気光学特性も示す。

【表】

【表】

【表】 第４表より明らかな如く本実施例の液晶組成物
はコントラスト及び視角特性（α値及びγ値）が
従来のものと比較して著しく改善されており、さ
らに閾電圧値あるいは応答回復時間においても充
分に実用に適する値が得られる。 尚、本発明の液晶組成物はこの実施例に限定さ
れるものではない。 ＜利用分野の説明＞ 以上説明した如く本発明に係る液晶組成物は表
示特性が非常に優れているため、各種表示装置、
例えばキヤラクター表示装置やグラフイツク表示
装置等の表示容量の増大化に充分対応することが
でき、特に液晶テレビに使用すればハーフトーン
表示における有効性を充分に活用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは液晶表示セルの構成と測定方向Ｗの
角度θを定義する説明図である。第１図Ｂはα〓
（θ＝0゜，15゜，30゜，45゜）とγ15゜50％ 45゜90％を定義する
説明図である。第２図は電気光学特性 （Ｖ0゜ 90％（Ｖ），α〓，γ15゜50％ 45゜90％）に及ぼす各種Δε
＞０の液晶の添加効果を示す説明図である。 １……偏光子、２……液晶セル、３……入射
光。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 【式】〔R₁＝CnH₂n ＋１（ｎ＝１〜12）、R₂＝CmH₂m＋１（ｍ＝１〜
   12）〕で表わされる２−（４−アルコキシフエニ
   ル）−５−アルキルピリミジン化合物とシアノビ
   フエニール基を含有する化合物とを各々少なくと
   も3wt％以上含む誘電率異方性が正でかつネマテ
   イツク液晶相を示すラビング処理型ツイステツド
   ネマテイツク液晶表示装置用の液晶組成物。