JPH0629427B2 - 液晶組成物 - Google Patents

液晶組成物

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JPH0629427B2
JPH0629427B2 JP59168818A JP16881884A JPH0629427B2 JP H0629427 B2 JPH0629427 B2 JP H0629427B2 JP 59168818 A JP59168818 A JP 59168818A JP 16881884 A JP16881884 A JP 16881884A JP H0629427 B2 JPH0629427 B2 JP H0629427B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液晶組成物に係り、特には、2周波駆動方
式により制御される液晶装置に用いて好適な液晶組成物
に関する。
〔従来の技術〕
液晶装置は、テレビ、コンピューター端末、事務機器等
への応用が進められている。この種の機器に用いられる
液晶装置としては、多数の画素をマトリックス状に配列
し、それら画素を時分割駆動させるタイプのものが多
い。しかしながら、このタイプの液晶装置は、画素の数
が多くなると、走査線数が増し、時分割数が多くなるた
め、クロスイフェクト現象等により、点灯・非点灯画素
のコントラストを充分に高くすることができない。ま
た、このタイプの液晶装置は、コンピューター端末、事
務機器等に応用するには、その動作速度が遅いという問
題がある。
このような問題を解消するものとして、液晶の誘電分散
現象を利用した2周波駆動方式によるものが知られてい
る。この駆動方式は、液晶に高い周波数の信号電圧を印
加することによって液晶分子軸を電界に対して直交する
ように配向させ、低い周波数の信号電圧を印加すること
によって液晶分子軸を電界に対して平行に配向させるよ
うに制御るものである。この2周波駆動方式によれば、
液晶装置は、時分割数を多くすることができ、また高速
応答が可能となる。
この2周波駆動方式による液晶装置に用いられる液晶と
して、例えば、特開昭57−83577号公報に種々の
液晶化合物を配合した液晶組成物が開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記公開公報に開示された液晶組成物を含めて、従来の
2周波駆動用液晶材料は、駆動電圧がなお高く(例え
ば、30ボルト)、また駆動回路を構成する半導体集積
装置の耐圧に対する許容度が少ないという問題があり、
より低い電圧で駆動し得る液晶材料が要求されている。
また、従来の液晶材料は、応答速度も遅く(例えば、1
ミリ秒)、コンピューター端末、事務機器等高速度で動
作する装置には、不適当である。
したがって、この発明の目的は、低い電圧で駆動させる
ことができ、しかも応答速度の早い液晶材料を提供する
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するためには、液晶組成物が大きなΔε
を有し、かつ低い粘度を有することが必要である。すな
わち、この発明では、それ自体の粘度が低く、他の液晶
化合物との相溶性が良好な液晶化合物をベースとし、こ
れに種々の液晶化合物を配合している。ベースとなる液
晶化合物は、その誘電異方性が大きくなく(Δεは、ほ
ぼ0〜−1.5)、また誘電分散性は示さなくてよい。
この発明において、このベース液晶化合物は、一般式 (各式において、R、RおよびRは、それぞれ独立
に、炭素数1ないし8のアルキル基)で示される液晶化
合物よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種であ
る。これを第1の液晶材料ということとする。
第1の液晶材料は、式(I)で示される液晶化合物を1種
以上含むことが好ましい。
第1の液晶材料に、誘電分散性を示し、遮断周波数c
より低周波領域LにおけるΔεが正に大きく、かつ遮
断周波数より高周波領域HにおけるΔεが比較的小さ
い(約−1.5程度)液晶化合物が配合されている。こ
の液晶化合物は、最終液晶組成物に誘電分散性を付与す
るものであり、この発明では、一般式 および (各式において、Rは炭素数1ないし8のアルキル基)
で示される液晶化合物よりなる群の中から選ばれた少な
くとも1種である。この液晶化合物を第2の液晶材料と
いうこととする。
この第2の液晶材料の遮断周波数cは数kHzないし数
百kHzである。
また、この発明の液晶組成物には、粘度が高く(すなわ
ち、cが低く、またネマティック−等方相転移点(N
−I点)が高い故に液晶相を示す温度を高温側に押し上
げる)、Δεが負に大きな液晶化合物すなわち、最終液
晶組成物の誘電異方性全体を負側に下げ、かつcを下
げるための液晶化合物が配合されている。このタイプの
液晶化合物は、一般式 および (各式において、RおよびRは、それぞれ独立に、
炭素数1ないし8のアルキル基)で示される液晶化合物
よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種である。こ
れを第3の液晶材料ということとする。
この第3の液晶材料は、式(XIV)で示される少なくとも
1種の化合物を含むことが好ましい。
さて、この発明の液晶組成物は、以上述べた3種の液晶
材料のみで構成されていてもよい。しかしながら、第2
の液晶材料だけでは液晶組成物の粘度が高くなりすぎる
場合、あるいは誘電特性が悪い場合には、これを微調整
するために、一般式 および (各式において、R、RおよびRは、それぞれ独立
に、炭素数1ないし8のアルキル基)で示される液晶化
合物よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種の化合
物を配合してもよい。これを第4の液晶材料ということ
とする。この第4の液晶材料は、誘電分散性は示さず、
また、式(XV)の液晶化合物は低粘度で、Δεが約+3程
度のものであり、他方式(XVI)の液晶化合物は比較的低
粘度で、Δεが約−1程度のものである。なお、この発
明に用いられている液晶化合物はそれ自体知られている
ものである。
上記4種類の液晶材料の一般的配合割合は、液晶組成物
総重量に対して、第1の液晶材料が30ないし70%で
あり、第2の液晶材料が25ないし60%であり、第3
の液晶材料が2ないし15%であり、、および第4の液
晶材料が0ないし15%の割合であることが望ましい。
上に述べたように、第1の液晶材料が式(I)の液晶化合
物を含む場合、上記一般的配合量を満足した上で、その
量は、20ないし70%の範囲内であることが好まし
い。また、第3の液晶材料が式(XIV)で示される液晶化
合物を含む場合、その量は2ないし15%であることが
好ましい。
この発明の好ましい態様において、液晶組成物は、第1
の液晶材料が式(I)および式(II)で示される液晶化合物
をそれぞれ1種以上含み、第2の液晶材料が式(VI)、式
(VII)、式(XII)で示される液晶化合物をそれぞれ1種以
上含み、第3の液晶材料が式(XIV)で示される液晶化合
物を1種以上含み、かつ第4の液晶材料が式(XV)で示さ
れる液晶化合物を1種以上含むものである。この好まし
い態様において、式(I)および式(II)で示される化合物
は、合計で30ないし40%の割合で、式(VI)、式(VI
I)および式(XII)で示される化合物は合計で40ないし
50%の割合で、式(XIV)で示される化合物は5ないし
15%の割合で、および式(XV)で示される化合物は5な
いし15%の割合で配合されることが殊に望ましい。
上記式(I)ないし式(XVI)で示される化合物は、上記一般
的配合割合を満足することを条件として、次の量的範囲
内で配合することが殊に好ましい。すなわち、式(I)で
示される液晶化合物が20ないし70%の範囲内で、式
(II)で示される液晶化合物が0ないし30%の範囲内
で、式(III)で示される液晶化合物が0ないし30%の
範囲内で、式(VI)で示される液晶化合物が7ないし20
%の範囲内で、式(VII)で示される液晶化合物が6ない
し13%の範囲内で、式(VIII)で示される液晶化合物が
0ないし10%の範囲内で、式(IX)で示される液晶化合
物が0ないし15%の範囲内で、式(X)で示される液晶
化合物が0ないし20%の範囲内で、式(XI)で示される
液晶化合物が0ないし10%の範囲内で、式(XII)で示
される液晶化合物が0ないし20%の範囲内で、式(XII
I)で示される液晶化合物が2ないし15%の範囲内で、
式(XIV)で示される液晶化合物が2ないし15%の範囲
内で、式(XV)で示される液晶化合物が0ないし30%の
範囲内で、かつ式(XVI)で示される液晶化合物が0ない
し15%の範囲内である。
〔実施例〕
以下、この発明を実施例によってさらに詳しく説明す
る。
表1に示す液晶化合物を同表に示す割合で配合し、8種
の液晶組成物を調製した。この液晶組成物を用い、液晶
セルを作製し、電圧25ボルトで200Hzおよび100
kHzの2周波駆動させた。このときの液晶組成物のΔε
およびc(測定温度25℃)を表2に示す。なお、各
液晶組成物の粘度(測定温度25℃)も表2に併記す
る。なお、各液晶組成物の立ち上がり、立下がり時間は
0.5ミリ秒以下であった。また、いずれの組成物も、
0℃のフリーザー中で4日間放置しても凍結しなかった
(C−N点0℃以下)。さらに、実施例3の組成物につ
いてN−I点を測定したところ、137.0℃であっ
た。
〔発明の効果〕 以上述べたこの発明の液晶組成物は、20ないし25ボ
ルト程度の低い電圧で駆動でき、高速応答性を示す(す
なわち、立ち上がり、立下がり時間が0.5ミリ秒以下
である)。加えて、この発明の液晶組成物は粘度が低
く、低周波数領域におけるΔεが正に大きな値を示す
(すなわち、200HzにおけるΔεは+4以上であ
る)。ちなみに、高周波数領域である100kHzにおけ
るΔεは−1以下である。さらに、この発明の液晶組成
物は、N−I点が100℃以上であり、結晶−ネマティ
ック相転移点(C−N点)が0℃以下であり、液晶相を
示す温度範囲が広い。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 および (各式において、R、RおよびRは、それぞれ独立
    に炭素数1ないし8のアルキル基)で示される液晶化合
    物よりなる群中、少なくとも式(1)で示される液晶化合
    物の一種を含む第1の液晶材料と、 一般式 および (各式において、Rは、それぞれ独立に、炭素数1ない
    し8のアルキル基)で示される液晶化合物よりなる群
    中、少なくとも式(VI)および式(VII)で示される液晶化
    合物の1種を含む第2の液晶材料と、 一般式 および (各式において、RおよびRは、それぞれ独立に、
    炭素数1ないし8のアルキル基)で示される液晶化合物
    よりなる群中、少なくとも式(XIV)で示される液晶化合
    物の1種を含む第3の液晶材料と、場合に応じて、一般
    および (各式において、R,RおよびRは、それぞれ独立
    に、炭素数1ないし8のアルキル基)で示される液晶化
    合物よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種の第4
    の液晶材料とを配合したことを特徴とする液晶組成物。
  2. 【請求項2】液晶組成物総重量に対して、第1の液晶材
    料が30ないし70%、第2の液晶材料が25ないし6
    0%、第3の液晶材料が2ないし15%、および第4の
    液晶材料が0ないし15%の割合で配合されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶組成物。
  3. 【請求項3】式(I)で示される少なくとも1種の液晶化
    合物を20ないし70%の範囲内で含むことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の液晶組成物。
  4. 【請求項4】式(XIV)で示される少なくとも1種の液晶
    化合物を2ないし15%の範囲内で含むことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の液晶組成物。
  5. 【請求項5】第1の液晶材料が、式(I)で示される少な
    くとも1種の液晶化合物と式(II)で示される少なくとも
    1種の液晶化合物とを含み、第2の液晶材料が、式(IV)
    で示される少なくとも1種の液晶化合物と、式(VII)で
    示される少なくとも1種の液晶化合物と、式(XII)で示
    される少なくとも1種の液晶化合物とを含み、第3の液
    晶材料が式(XIV)で示される少なくとも1種の液晶化合
    物を含み、かつ第4の液晶材料が式(XV)で示される少な
    くとも1種の液晶化合物を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項又は第2項記載の液晶組成物。
  6. 【請求項6】式(I)および式(II)で示される液晶化合物
    が合計で30ないし40%、式(VI)、式(VII)および式
    (XII)で示される液晶化合物が合計で40ないし50
    %、式(XVI)で示される液晶化合物が5ないし15%、
    並びに式(XV)で示される液晶化合物が5ないし15%の
    割合で配合されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第5項記載の液晶組成物。
  7. 【請求項7】式(I)で示される液晶化合物が20ないし
    70%の範囲内で、式(II)で示される液晶化合物が0な
    いし30%の範囲内で、式(III)で示される液晶化合物
    が0ないし30%の範囲内で、式(VI)で示される液晶化
    合物が7ないし15%の範囲内で、式(VII)で示される
    液晶化合物が6ないし13%の範囲内で、式(VIII)で示
    される液晶化合物が0ないし10%の範囲内で、式(X)
    で示される液晶化合物が0ないし20%の範囲内で、式
    (XI)で示される液晶化合物が0ないし10%の範囲内
    で、式(XII)で示される液晶化合物が0ないし20%の
    範囲内で、式(XIII)で示される液晶化合物が2ないし1
    5%の範囲内で、式(XIV)で示される液晶化合物が2な
    いし15%の範囲内で、式(XV)で示される液晶化合物が
    0ないし30%の範囲内で、かつ式(XVI)で示される液
    晶化合物が0ないし15%の範囲内で配合されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
    液晶組成物。
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