JPH06340877A - ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示装置Info
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- JPH06340877A JPH06340877A JP13514192A JP13514192A JPH06340877A JP H06340877 A JPH06340877 A JP H06340877A JP 13514192 A JP13514192 A JP 13514192A JP 13514192 A JP13514192 A JP 13514192A JP H06340877 A JPH06340877 A JP H06340877A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】
【化１】
（Ｒ1：ＣＨ3またはＨ、ｎ：０または２、ｍ：０または
１、Ｒ2：アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ
アルキル基を表わす。）で表わされる化合物を含有する
ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示装
置。 【効果】 この液晶組成物は、しきい値電圧が低く、応
答速度が速く、化学的安定性に優れているので、これを
用いて優れた高速応答性を示し、画面のちらつきやクロ
ストーク現象等の低減した液晶表示装置が得られる。
１、Ｒ2：アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ
アルキル基を表わす。）で表わされる化合物を含有する
ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示装
置。 【効果】 この液晶組成物は、しきい値電圧が低く、応
答速度が速く、化学的安定性に優れているので、これを
用いて優れた高速応答性を示し、画面のちらつきやクロ
ストーク現象等の低減した液晶表示装置が得られる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気光学的表示材料と
して有用なネマチック液晶組成物およびこれを用いた液
晶表示装置に関する。
して有用なネマチック液晶組成物およびこれを用いた液
晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子の代表的なものにTN-LCD
（ツイスティッド・ネマチック液晶表示素子）があり、
時計、電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワード
プロセッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されて
いる。ところが、近年、ＯＡ機器の処理情報の増加に伴
い、一画面に表示される情報量が増大しており、従来の
TN-LCDではコントラストおよび視野角等の表示品位面か
らも、特にワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ
などの高時分割駆動の要求に応えられなくなっている。
このような状況の中で、シェファー（Scheffer）等［SI
D '85 Digest, 120頁(1985年)］、あるいは衣川等［SID
'86 Digest, 122頁(1986年)］によって、STN（スーパ
ー・ツイスティッド・ネマチック）−LCDが開発され、
ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなどの高情
報処理用の表示に広く普及しはじめている。
（ツイスティッド・ネマチック液晶表示素子）があり、
時計、電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワード
プロセッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されて
いる。ところが、近年、ＯＡ機器の処理情報の増加に伴
い、一画面に表示される情報量が増大しており、従来の
TN-LCDではコントラストおよび視野角等の表示品位面か
らも、特にワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ
などの高時分割駆動の要求に応えられなくなっている。
このような状況の中で、シェファー（Scheffer）等［SI
D '85 Digest, 120頁(1985年)］、あるいは衣川等［SID
'86 Digest, 122頁(1986年)］によって、STN（スーパ
ー・ツイスティッド・ネマチック）−LCDが開発され、
ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなどの高情
報処理用の表示に広く普及しはじめている。
【０００３】そして、この様な高度な表示素子に対応す
るために現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の
提案がなされている。例えば、本発明に係わる下記一般
式（Ｉ）で表わされる化合物は、米国特許第4784471号
（1988年、引例ａとする）で開示されている。しかしな
がら、この引例ａには、一般式（Ｉ）で表わされる化合
物の性質や、これを他の液晶材料と混合させて得られる
効果等について何ら示されていない。一方、引例ａ以前
に、アルケニル基の効果については欧州特許第122389号
公報（1987年）、米国特許第5013478号（1991年）にお
いて、また3ーフルオロー4ーシアノフェニル基の効果につ
いてはMol.Cryst.Liq.Cryst.(1984年)vol.109、169頁に
おいて夫々開示されている。
るために現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の
提案がなされている。例えば、本発明に係わる下記一般
式（Ｉ）で表わされる化合物は、米国特許第4784471号
（1988年、引例ａとする）で開示されている。しかしな
がら、この引例ａには、一般式（Ｉ）で表わされる化合
物の性質や、これを他の液晶材料と混合させて得られる
効果等について何ら示されていない。一方、引例ａ以前
に、アルケニル基の効果については欧州特許第122389号
公報（1987年）、米国特許第5013478号（1991年）にお
いて、また3ーフルオロー4ーシアノフェニル基の効果につ
いてはMol.Cryst.Liq.Cryst.(1984年)vol.109、169頁に
おいて夫々開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】TN-LCDやSTN-LCDに
は、液晶材料の化学的安定性、液晶表示装置の低電圧駆
動性および応答特性等の課題がある。例えば、ワードプ
ロセッサ、パーソナルコンピューター等の情報量の多い
STN-LCDには高時分割数で良好な駆動特性が要求される
が、時分割数の増大は駆動電圧の上昇を起こし駆動回路
に大きな影響を与える。これを低減させる一つの方法と
して、誘電異方性の大きな液晶材料を用いて駆動電圧を
低下させる方法が知られている。しかしながら、このよ
うな液晶材料の多くは液晶材料の粘性を増加させるもの
であるので良好な応答特性を得ることを困難にさせる、
あるいは各画素毎のキャパシタンス成分を増加させるも
のであるので表示可能な駆動周波数範囲を狭め、これに
よりクロストーク現象を発生させる等の問題を有してい
る。
は、液晶材料の化学的安定性、液晶表示装置の低電圧駆
動性および応答特性等の課題がある。例えば、ワードプ
ロセッサ、パーソナルコンピューター等の情報量の多い
STN-LCDには高時分割数で良好な駆動特性が要求される
が、時分割数の増大は駆動電圧の上昇を起こし駆動回路
に大きな影響を与える。これを低減させる一つの方法と
して、誘電異方性の大きな液晶材料を用いて駆動電圧を
低下させる方法が知られている。しかしながら、このよ
うな液晶材料の多くは液晶材料の粘性を増加させるもの
であるので良好な応答特性を得ることを困難にさせる、
あるいは各画素毎のキャパシタンス成分を増加させるも
のであるので表示可能な駆動周波数範囲を狭め、これに
よりクロストーク現象を発生させる等の問題を有してい
る。
【０００５】一方、低電圧で駆動可能な従来の液晶材料
の場合、一般的に、調製された初期あるいは促進テスト
後の抵抗値が低いことが知られている。この様な液晶材
料の低い抵抗値は、時分割数の増大により表示画面のち
らつきやコントラストの低下等を引き起こす原因とな
り、好ましくなかった。さらに、情報量の増加による暗
い画質を補う目的で、STN-LCDにはバックライトを補助
光源として利用することが一般的である。このために、
バックライト方式のSTN-LCDに用いられる液晶材料に
は、耐熱性および耐光性等の化学的安定性が新たに要求
されている。
の場合、一般的に、調製された初期あるいは促進テスト
後の抵抗値が低いことが知られている。この様な液晶材
料の低い抵抗値は、時分割数の増大により表示画面のち
らつきやコントラストの低下等を引き起こす原因とな
り、好ましくなかった。さらに、情報量の増加による暗
い画質を補う目的で、STN-LCDにはバックライトを補助
光源として利用することが一般的である。このために、
バックライト方式のSTN-LCDに用いられる液晶材料に
は、耐熱性および耐光性等の化学的安定性が新たに要求
されている。
【０００６】本発明が解決しようとする課題は、特にST
N-LCD用液晶材料として、しきい値電圧が低く、応答速
度が速く、しかも化学的安定性の高い液晶組成物を提供
することにある。また、この液晶組成物を用い、特に高
時分割駆動特性に優れた液晶表示装置を提供することに
ある。
N-LCD用液晶材料として、しきい値電圧が低く、応答速
度が速く、しかも化学的安定性の高い液晶組成物を提供
することにある。また、この液晶組成物を用い、特に高
時分割駆動特性に優れた液晶表示装置を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、（１）一般式（Ｉ）
するために、（１）一般式（Ｉ）
【０００８】
【化３】
【０００９】（式中、Ｒ1はＣＨ3またはＨを表わし、ｎ
は０または２を表わし、ｍは０または１を表わす。）で
表わされる化合物および（２）一般式（II）〜（XI）
は０または２を表わし、ｍは０または１を表わす。）で
表わされる化合物および（２）一般式（II）〜（XI）
【００１０】
【化４】
【００１１】（式中、Ｒ2は炭素原子数２〜７の直鎖状
アルキル基、アルケニル基またはＣjＨ2j+1-Ｏ-ＣkＨ2k
-を表わし、ｊは１〜３の整数を表わし、ｋは２〜５の
整数を表わし、Ｒ3は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキ
ル基またはアルケニル基を表わし、Ｒ4は炭素原子数２
〜７の直鎖状アルキル基またはＣpＨ2p+1-Ｏ-ＣqＨ2q-
を表わし、ｐは１〜３の整数を表わし、ｑは２〜５の整
数を表わす。）で表わされる化合物から成る群から選ば
れる化合物を含有することを特徴とするネマチック液晶
組成物を提供する。また、本発明はさらに上記のネマチ
ック液晶組成物を用いたスーパー・ツイスティッド・ネ
マチック液晶表示装置を提供する。
アルキル基、アルケニル基またはＣjＨ2j+1-Ｏ-ＣkＨ2k
-を表わし、ｊは１〜３の整数を表わし、ｋは２〜５の
整数を表わし、Ｒ3は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキ
ル基またはアルケニル基を表わし、Ｒ4は炭素原子数２
〜７の直鎖状アルキル基またはＣpＨ2p+1-Ｏ-ＣqＨ2q-
を表わし、ｐは１〜３の整数を表わし、ｑは２〜５の整
数を表わす。）で表わされる化合物から成る群から選ば
れる化合物を含有することを特徴とするネマチック液晶
組成物を提供する。また、本発明はさらに上記のネマチ
ック液晶組成物を用いたスーパー・ツイスティッド・ネ
マチック液晶表示装置を提供する。
【００１２】以下、本発明を詳しく説明する。本発明に
係わる一般式（Ｉ）で表わされる化合物の代表的なもの
の例（Ｎｏ．１〜６）とその相転移温度を下記第１表
に、また一般式（II）〜（XI）で表わされる化合物の代
表的なものの例（Ｎｏ．７〜２２）とその相転移温度を
下記第２表および第３表に示す。尚、下記第１〜３表
中、ｍ.ｐ.は結晶相から液晶相または等方性液体相に相
転移する温度を、ｃ.ｐ.は液晶相から等方性液体相に相
転移する温度をそれぞれ表わす。
係わる一般式（Ｉ）で表わされる化合物の代表的なもの
の例（Ｎｏ．１〜６）とその相転移温度を下記第１表
に、また一般式（II）〜（XI）で表わされる化合物の代
表的なものの例（Ｎｏ．７〜２２）とその相転移温度を
下記第２表および第３表に示す。尚、下記第１〜３表
中、ｍ.ｐ.は結晶相から液晶相または等方性液体相に相
転移する温度を、ｃ.ｐ.は液晶相から等方性液体相に相
転移する温度をそれぞれ表わす。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】本発明の液晶組成物は、一般式（Ｉ）で表
わされる化合物を含有するものであり、応答速度を悪化
させることなく駆動電圧を低減させる効果が得られるも
のである。また、一般式（Ｉ）の化合物は、STN-LCDの表
示特性に重要な役割を果たす液晶材料の弾性定数にも有
用なものであり、大きな弾性定数比Ｋ33／Ｋ11を示すネ
マチック液晶組成物を調製可能とするものである。この
ような効果は、一般式（Ｉ）で表わされる化合物の側鎖
基がアルケニル基であることによるものである。そして
より詳しくは、一般式（Ｉ）においてＲ１がＣＨ３また
はＨであり、ｎが０または２である場合、より優れた効
果が得られる。もし一般式（Ｉ）の類似構造化合物、例
えば、一般式（Ｉ）の化合物における側鎖基がアルキル
基である化合物、特にＲ1が長い炭素原子数のアルキル
基を有する化合物、あるいはｎが１である化合物または
ｎが３以上である化合物の場合には、このような効果は
現れないかまたは極めて小さなものとなる。そして、本
発明の液晶組成物は、一般式（Ｉ）の化合物を５〜６０
重量％の範囲で含有することが好ましく、１０〜４０重
量％の範囲が特に好ましい。
わされる化合物を含有するものであり、応答速度を悪化
させることなく駆動電圧を低減させる効果が得られるも
のである。また、一般式（Ｉ）の化合物は、STN-LCDの表
示特性に重要な役割を果たす液晶材料の弾性定数にも有
用なものであり、大きな弾性定数比Ｋ33／Ｋ11を示すネ
マチック液晶組成物を調製可能とするものである。この
ような効果は、一般式（Ｉ）で表わされる化合物の側鎖
基がアルケニル基であることによるものである。そして
より詳しくは、一般式（Ｉ）においてＲ１がＣＨ３また
はＨであり、ｎが０または２である場合、より優れた効
果が得られる。もし一般式（Ｉ）の類似構造化合物、例
えば、一般式（Ｉ）の化合物における側鎖基がアルキル
基である化合物、特にＲ1が長い炭素原子数のアルキル
基を有する化合物、あるいはｎが１である化合物または
ｎが３以上である化合物の場合には、このような効果は
現れないかまたは極めて小さなものとなる。そして、本
発明の液晶組成物は、一般式（Ｉ）の化合物を５〜６０
重量％の範囲で含有することが好ましく、１０〜４０重
量％の範囲が特に好ましい。
【００１７】本発明の液晶組成物における一般式（Ｉ）
の化合物の効果を明らかにするために、以下の実験を行
った。まず、現在汎用されている化合物からなる母体液
晶として、下記に示す混合液晶（Ａ）および混合液晶
（Ｂ）をそれぞれ調製した。
の化合物の効果を明らかにするために、以下の実験を行
った。まず、現在汎用されている化合物からなる母体液
晶として、下記に示す混合液晶（Ａ）および混合液晶
（Ｂ）をそれぞれ調製した。
【００１８】
【化５】
【００１９】
【化６】
【００２０】次いで、混合液晶（Ａ）７０重量％および
上記第１表に示した本発明に係わるＮｏ．２、３および
４の各々の化合物３０重量％からなる液晶組成物を調製
した。また比較のために、Ｎｏ．２〜４の化合物に代え
て、下記第４表中の式（ａ）で示した本発明外の類似構
造を有する化合物を用い、同様にして液晶組成物を調製
した。これらの混合物について、ネマチック相−等方性
液体相転移温度ＴN-I、誘電異方性△ε、複屈折率△
ｎ、弾性定数Ｋ11、Ｋ33、セル厚８μｍのTN-LCDを構成
したときのしきい値電圧Ｖth、電圧無印加状態から電圧
を印加して光が透過する状態になるまでの立ち上がり応
答時間τｒ、電圧印加状態から電圧を除いて光が透過し
なくなるまでの立ち下がり応答時間τｄの測定を行っ
た。この結果を下記第５表に示す。
上記第１表に示した本発明に係わるＮｏ．２、３および
４の各々の化合物３０重量％からなる液晶組成物を調製
した。また比較のために、Ｎｏ．２〜４の化合物に代え
て、下記第４表中の式（ａ）で示した本発明外の類似構
造を有する化合物を用い、同様にして液晶組成物を調製
した。これらの混合物について、ネマチック相−等方性
液体相転移温度ＴN-I、誘電異方性△ε、複屈折率△
ｎ、弾性定数Ｋ11、Ｋ33、セル厚８μｍのTN-LCDを構成
したときのしきい値電圧Ｖth、電圧無印加状態から電圧
を印加して光が透過する状態になるまでの立ち上がり応
答時間τｒ、電圧印加状態から電圧を除いて光が透過し
なくなるまでの立ち下がり応答時間τｄの測定を行っ
た。この結果を下記第５表に示す。
【００２１】一方、混合液晶（Ｂ）８０重量％および上
記第１表に示した本発明に係わるＮｏ．６の化合物、お
よび比較のために下記第４表中の式（ｂ）で示した本発
明外の類似構造を有する化合物各々２０重量％からなる
液晶組成物をそれぞれ調製した。これらの液晶組成物に
ついても前述と同様にして測定を行った。この結果を下
記第６表に示す。
記第１表に示した本発明に係わるＮｏ．６の化合物、お
よび比較のために下記第４表中の式（ｂ）で示した本発
明外の類似構造を有する化合物各々２０重量％からなる
液晶組成物をそれぞれ調製した。これらの液晶組成物に
ついても前述と同様にして測定を行った。この結果を下
記第６表に示す。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【表５】
【００２４】
【表６】
【００２５】これらの結果から、一般式（Ｉ）で表わさ
れる化合物を含有するネマチック液晶材料は、応答速度
が速く、駆動電圧が低いことが認められた。更に、ネマ
チック液晶組成物の弾性定数比Ｋ33／Ｋ11が大きく、ST
N-LCDの表示特性に有用な液晶材料であることが明らか
となった。
れる化合物を含有するネマチック液晶材料は、応答速度
が速く、駆動電圧が低いことが認められた。更に、ネマ
チック液晶組成物の弾性定数比Ｋ33／Ｋ11が大きく、ST
N-LCDの表示特性に有用な液晶材料であることが明らか
となった。
【００２６】また、本発明の液晶組成物は、（１）一般
式（Ｉ）で表わされる化合物および（２）一般式（II）
〜（XI）で表わされる化合物からなる群から選ばれる化
合物を併用することにより、上述の特性を維持向上する
効果が得られるものである。即ち、一般式（II）〜（X
I）で表わされる化合物は、誘電異方性が４〜１２と中
位の値を有することを特徴とした化合物であり、一般的
には液晶組成物のしきい値電圧を１．６Ｖ以下に低減さ
せることができない欠点を有するが、一般式（Ｉ）で表
わされる化合物と併用することにより、十分に低い駆動
電圧で動作できるネマチック液晶組成物を得ることがで
きるものである。また、本発明の液晶組成物は化学的に
安定であって高い抵抗値を有するものであり、従って、
広い駆動周波数で表示可能であることが理解できる。
式（Ｉ）で表わされる化合物および（２）一般式（II）
〜（XI）で表わされる化合物からなる群から選ばれる化
合物を併用することにより、上述の特性を維持向上する
効果が得られるものである。即ち、一般式（II）〜（X
I）で表わされる化合物は、誘電異方性が４〜１２と中
位の値を有することを特徴とした化合物であり、一般的
には液晶組成物のしきい値電圧を１．６Ｖ以下に低減さ
せることができない欠点を有するが、一般式（Ｉ）で表
わされる化合物と併用することにより、十分に低い駆動
電圧で動作できるネマチック液晶組成物を得ることがで
きるものである。また、本発明の液晶組成物は化学的に
安定であって高い抵抗値を有するものであり、従って、
広い駆動周波数で表示可能であることが理解できる。
【００２７】さらに詳しくは、一般式（II）〜（VII）
で表わされる化合物は、液晶組成物の複屈折率△ｎを容
易に低減させることができ、ネマチック液晶組成物に要
求される複屈折率を最適化して、液晶表示装置の色むら
の低減、視角特性の向上、コントラスト比の増加等を行
うことができるものである。そして、STN-LCDの表示特
性に必要な大きな弾性定数比Ｋ33／Ｋ11を得るのに有用
なものであり、多くの情報を表示することができる。ま
た、ネマチック相を高温側および低温側に拡大させる効
果を有し、液晶表示装置の操作可能な温度範囲を広げる
ことができる。さらに、ネマチック液晶組成物の粘性を
向上させるものであり、高速応答の液晶表示装置を得る
ことができるものである。
で表わされる化合物は、液晶組成物の複屈折率△ｎを容
易に低減させることができ、ネマチック液晶組成物に要
求される複屈折率を最適化して、液晶表示装置の色むら
の低減、視角特性の向上、コントラスト比の増加等を行
うことができるものである。そして、STN-LCDの表示特
性に必要な大きな弾性定数比Ｋ33／Ｋ11を得るのに有用
なものであり、多くの情報を表示することができる。ま
た、ネマチック相を高温側および低温側に拡大させる効
果を有し、液晶表示装置の操作可能な温度範囲を広げる
ことができる。さらに、ネマチック液晶組成物の粘性を
向上させるものであり、高速応答の液晶表示装置を得る
ことができるものである。
【００２８】また、一般式（VIII）〜（XI）で表わされ
る化合物は、液晶組成物の複屈折率△ｎを増大させるこ
とができ、ネマチック液晶組成物に要求される複屈折率
を最適化して、液晶表示装置の色むらの低減やコントラ
スト比の増加を行うことができるものである。また、大
きな弾性定数比Ｋ33／Ｋ11を容易に得ることができ、ビ
ューファインダー等の表示特性を改善するのに有用なも
のである。特にネマチック相を高温側に拡大させる効果
を有し、液晶表示装置の駆動可能な温度範囲を広げるこ
とができ、ネマチック液晶組成物の粘性を悪化させず、
高速応答の液晶表示装置を得ることができるものであ
る。さらに一般式（VIII）〜（XI）の化合物は、駆動電
圧の低減において、一般式（II）〜（VII）の化合物よ
りも優れた効果を有するものである。
る化合物は、液晶組成物の複屈折率△ｎを増大させるこ
とができ、ネマチック液晶組成物に要求される複屈折率
を最適化して、液晶表示装置の色むらの低減やコントラ
スト比の増加を行うことができるものである。また、大
きな弾性定数比Ｋ33／Ｋ11を容易に得ることができ、ビ
ューファインダー等の表示特性を改善するのに有用なも
のである。特にネマチック相を高温側に拡大させる効果
を有し、液晶表示装置の駆動可能な温度範囲を広げるこ
とができ、ネマチック液晶組成物の粘性を悪化させず、
高速応答の液晶表示装置を得ることができるものであ
る。さらに一般式（VIII）〜（XI）の化合物は、駆動電
圧の低減において、一般式（II）〜（VII）の化合物よ
りも優れた効果を有するものである。
【００２９】本発明の液晶組成物は、一般式（II）〜
（VII）の化合物からなる群から選ばれる化合物を各々
０〜３０重量％の範囲で含有することが好ましく、総量
では１０〜７５重量％の範囲で含有することが好まし
く、４０〜７０重量％の範囲が特に好ましい。また、本
発明の液晶組成物は、一般式（VIII）〜（XI）の化合物
からなる群から選ばれる化合物を各々０〜２０重量％の
範囲で含有することが好ましく、総量では５〜６０重量
％の範囲で含有することが好ましく、１０〜４０重量％
の範囲が特に好ましい。
（VII）の化合物からなる群から選ばれる化合物を各々
０〜３０重量％の範囲で含有することが好ましく、総量
では１０〜７５重量％の範囲で含有することが好まし
く、４０〜７０重量％の範囲が特に好ましい。また、本
発明の液晶組成物は、一般式（VIII）〜（XI）の化合物
からなる群から選ばれる化合物を各々０〜２０重量％の
範囲で含有することが好ましく、総量では５〜６０重量
％の範囲で含有することが好ましく、１０〜４０重量％
の範囲が特に好ましい。
【００３０】勿論、より高度の液晶表示装置に適した特
性が必要とされる場合には、本発明の液晶組成物は一般
式（II）〜（VII）で表わされる化合物および一般式（V
III）〜（XI）で表わされる化合物を併用することがよ
り好ましい。
性が必要とされる場合には、本発明の液晶組成物は一般
式（II）〜（VII）で表わされる化合物および一般式（V
III）〜（XI）で表わされる化合物を併用することがよ
り好ましい。
【００３１】また本発明の液晶組成物は、上記一般式
（Ｉ）〜（XI）の化合物に加えて、液晶組成物の他の特
性を改善するために、液晶化合物として認識される通常
のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック
液晶などを含有してもよい。この様な液晶化合物の例を
以下に挙げる。
（Ｉ）〜（XI）の化合物に加えて、液晶組成物の他の特
性を改善するために、液晶化合物として認識される通常
のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック
液晶などを含有してもよい。この様な液晶化合物の例を
以下に挙げる。
【００３２】
【化７】 （上記一般式中、ＲおよびＲ’はアルキル基を表わし、
ＸはＨまたはＦを表わす。）
ＸはＨまたはＦを表わす。）
【００３３】さらに、本発明の液晶組成物は、（１）一
般式（Ｉ）で表わされる化合物および（２）一般式（I
I）〜（XI）で表わされる化合物からなる群から選ばれ
る化合物を含有することにより、より大きなプレチルト
角を形成できる効果も認められる。具体的には、一般式
（Ｉ）で表わされる化合物だけでは、形成されるプレチ
ルト角に特段の効果を示さないが、一般式（II）〜（X
I）で表わされる化合物における側鎖基がアルコキシア
ルキル基を有する化合物、あるいはこれを多く含有する
液晶組成物では大きなプレチルト角が形成され、さら
に、この化合物あるいは液晶組成物に一般式（Ｉ）で表
わされる化合物を混合した場合も、プレチルト角を改善
維持できる効果が得られる。この様なプレチルト角を改
善維持できる効果によって、ストライプ・ドメインが顕
著に発生しにくくなり、STNーLCDの作製時の歩止まりを
向上させることができる。
般式（Ｉ）で表わされる化合物および（２）一般式（I
I）〜（XI）で表わされる化合物からなる群から選ばれ
る化合物を含有することにより、より大きなプレチルト
角を形成できる効果も認められる。具体的には、一般式
（Ｉ）で表わされる化合物だけでは、形成されるプレチ
ルト角に特段の効果を示さないが、一般式（II）〜（X
I）で表わされる化合物における側鎖基がアルコキシア
ルキル基を有する化合物、あるいはこれを多く含有する
液晶組成物では大きなプレチルト角が形成され、さら
に、この化合物あるいは液晶組成物に一般式（Ｉ）で表
わされる化合物を混合した場合も、プレチルト角を改善
維持できる効果が得られる。この様なプレチルト角を改
善維持できる効果によって、ストライプ・ドメインが顕
著に発生しにくくなり、STNーLCDの作製時の歩止まりを
向上させることができる。
【００３４】以上述べてきたように本発明のネマチック
液晶組成物は、しきい値電圧が低く、応答速度が速く、
しかも化学的安定性の高いネマチック液晶組成物であ
る。
液晶組成物は、しきい値電圧が低く、応答速度が速く、
しかも化学的安定性の高いネマチック液晶組成物であ
る。
【００３５】本発明の液晶表示装置は、本発明のネマチ
ック液晶組成物を一般に用いられる各種表示用セルに、
必要に応じて適宜の添加物質とともに充填して構成され
る。そして、本発明の液晶表示装置は優れた高速応答性
を有するとともに、時分割数の増大による表示画面のち
らつきやクロストーク現象が改善され、情報量の多いST
N-LCDにおいても良好な駆動特性および表示特性が得ら
れる。また本発明の液晶表示装置は優れた耐熱性および
耐光性を有し、種々の環境下で使用できることが明らか
である。
ック液晶組成物を一般に用いられる各種表示用セルに、
必要に応じて適宜の添加物質とともに充填して構成され
る。そして、本発明の液晶表示装置は優れた高速応答性
を有するとともに、時分割数の増大による表示画面のち
らつきやクロストーク現象が改善され、情報量の多いST
N-LCDにおいても良好な駆動特性および表示特性が得ら
れる。また本発明の液晶表示装置は優れた耐熱性および
耐光性を有し、種々の環境下で使用できることが明らか
である。
【００３６】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳述するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３７】（実施例１）
【００３８】
【化８】
【００３９】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．２７
を調製し、この液晶組成物のネマチック相−等方性液体
相転移温度（ＴN-I）、誘電異方性（△ε）、複屈折率
（△ｎ）を測定した。また、この液晶組成物を用いて８
μｍのセル厚のTN-LCDを構成し、しきい値電圧
（Ｖth）、および電圧無印加状態から電圧を印加して光
が透過する状態になるまでの立ち上がり時間（τr）と
電圧印加状態から電圧を除いて光が透過しなくなるまで
の立ち下がり時間（τd）とが等しくなる応答時間（τr
＝τd）を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： ６６．２ ℃ Δε ： ９．２ Δｎ ： ０．０９０ Ｖth ： １．３４ Ｖ τr＝τd ： ２５．９ ミリ秒 また、この液晶組成物２ｇをアンプル管に入れ、真空脱
気後、窒素置換の処理をして封入し、１５０℃、１時間
の加熱促進テスト、および１０時間の紫外線照射促進テ
スト「ＳＵＮＴＥＳＴ」（オリジナルハナウ社製）後の
液晶組成物の比抵抗を測定した。この結果は以下の通り
であった。尚、テスト前の比抵抗は７．８×１０12Ω・c
mであった。 加熱促進テスト後比抵抗 ： １×１０12Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ５×１０11Ω・cm
を調製し、この液晶組成物のネマチック相−等方性液体
相転移温度（ＴN-I）、誘電異方性（△ε）、複屈折率
（△ｎ）を測定した。また、この液晶組成物を用いて８
μｍのセル厚のTN-LCDを構成し、しきい値電圧
（Ｖth）、および電圧無印加状態から電圧を印加して光
が透過する状態になるまでの立ち上がり時間（τr）と
電圧印加状態から電圧を除いて光が透過しなくなるまで
の立ち下がり時間（τd）とが等しくなる応答時間（τr
＝τd）を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： ６６．２ ℃ Δε ： ９．２ Δｎ ： ０．０９０ Ｖth ： １．３４ Ｖ τr＝τd ： ２５．９ ミリ秒 また、この液晶組成物２ｇをアンプル管に入れ、真空脱
気後、窒素置換の処理をして封入し、１５０℃、１時間
の加熱促進テスト、および１０時間の紫外線照射促進テ
スト「ＳＵＮＴＥＳＴ」（オリジナルハナウ社製）後の
液晶組成物の比抵抗を測定した。この結果は以下の通り
であった。尚、テスト前の比抵抗は７．８×１０12Ω・c
mであった。 加熱促進テスト後比抵抗 ： １×１０12Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ５×１０11Ω・cm
【００４０】（実施例２）
【００４１】
【化９】
【００４２】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．２８
を調製し、実施例１と同様にして各物性値および表示特
性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １００．７ ℃ Δε ： １１．７ Δｎ ： ０．１２２ Ｖth ： １．４９ Ｖ τr＝τd ： ３５．５ ミリ秒 テスト前比抵抗 ： ８．９×１０12Ω・c
m 加熱促進テスト後比抵抗 ： ９×１０11Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ５×１０11Ω・cm
を調製し、実施例１と同様にして各物性値および表示特
性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １００．７ ℃ Δε ： １１．７ Δｎ ： ０．１２２ Ｖth ： １．４９ Ｖ τr＝τd ： ３５．５ ミリ秒 テスト前比抵抗 ： ８．９×１０12Ω・c
m 加熱促進テスト後比抵抗 ： ９×１０11Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ５×１０11Ω・cm
【００４３】（実施例３）
【００４４】
【化１０】
【化１１】
【００４５】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．２９
を調製し、実施例１と同様にして各物性値および表示特
性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １０６．５ ℃ Δε ： １５．９ Δｎ ： ０．１５８ Ｖth ： １．３３ Ｖ τr＝τd ： ４１．４ ミリ秒 テスト前比抵抗 ： ６．７×１０12Ω・c
m 加熱促進テスト後比抵抗 ： ６×１０11Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ２×１０11Ω・cm
を調製し、実施例１と同様にして各物性値および表示特
性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １０６．５ ℃ Δε ： １５．９ Δｎ ： ０．１５８ Ｖth ： １．３３ Ｖ τr＝τd ： ４１．４ ミリ秒 テスト前比抵抗 ： ６．７×１０12Ω・c
m 加熱促進テスト後比抵抗 ： ６×１０11Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ２×１０11Ω・cm
【００４６】（実施例４）
【００４７】
【化１２】
【化１３】
【００４８】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３０
を調製し、実施例１と同様にして各物性値および表示特
性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１０．０ ℃ Δε ： １４．８ Δｎ ： ０．１５０ Ｖth ： １．４１ Ｖ τr＝τd ： ３７．８ ミリ秒 テスト前比抵抗 ： ６．９×１０12Ω・c
m 加熱促進テスト後比抵抗 ： ９×１０11Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ５×１０11Ω・cm
を調製し、実施例１と同様にして各物性値および表示特
性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１０．０ ℃ Δε ： １４．８ Δｎ ： ０．１５０ Ｖth ： １．４１ Ｖ τr＝τd ： ３７．８ ミリ秒 テスト前比抵抗 ： ６．９×１０12Ω・c
m 加熱促進テスト後比抵抗 ： ９×１０11Ω・cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗： ５×１０11Ω・cm
【００４９】（実施例５）
【００５０】
【化１４】
【００５１】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３１
を調製し、実施例１と同様にして下記の各物性値および
表示特性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１５．２ ℃ Δε ： １４．０ Δｎ ： ０．１１４ Ｖth ： １．４６ Ｖ τr＝τd ： ３３．７ ミリ秒
を調製し、実施例１と同様にして下記の各物性値および
表示特性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１５．２ ℃ Δε ： １４．０ Δｎ ： ０．１１４ Ｖth ： １．４６ Ｖ τr＝τd ： ３３．７ ミリ秒
【００５２】（実施例６）
【００５３】
【化１５】
【００５４】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３２
を調製し、実施例１と同様にして下記の各物性値および
表示特性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： ９３．０ ℃ Δε ： １０．６ Δｎ ： ０．１１７ Ｖth ： １．４９ Ｖ τr＝τd ： ３５．９ ミリ秒 （実施例７）
を調製し、実施例１と同様にして下記の各物性値および
表示特性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： ９３．０ ℃ Δε ： １０．６ Δｎ ： ０．１１７ Ｖth ： １．４９ Ｖ τr＝τd ： ３５．９ ミリ秒 （実施例７）
【００５５】
【化１６】
【００５６】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３３
を調製し、実施例１と同様にして下記の各物性値および
表示特性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１８．０ ℃ Δε ： １５．９ Δｎ ： ０．１６３ Ｖth ： １．４９ Ｖ τr＝τd ： ４５．６ ミリ秒
を調製し、実施例１と同様にして下記の各物性値および
表示特性を測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１８．０ ℃ Δε ： １５．９ Δｎ ： ０．１６３ Ｖth ： １．４９ Ｖ τr＝τd ： ４５．６ ミリ秒
【００５７】（比較例１）
【００５８】
【化１７】
【００５９】からなる比較の混合液晶（ｅ）を調製し、
実施例１と同様にして下記の各物性値および表示特性を
測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１３．６ ℃ Δε ： １６．４ Δｎ ： ０．１５６ Ｖth ： １．５１ Ｖ τr＝τd ： ５６．４ ミリ秒 この結果、実施例７のネマチック液晶組成物Ｎｏ．３３
のほうが、比較例１の混合液晶（ｅ）と比べて、応答特
性に優れ、誘電異方性が小さいにも拘らず、低電圧で表
示が可能であることが認められた。
実施例１と同様にして下記の各物性値および表示特性を
測定した。結果は以下の通りであった。 ＴN-I ： １１３．６ ℃ Δε ： １６．４ Δｎ ： ０．１５６ Ｖth ： １．５１ Ｖ τr＝τd ： ５６．４ ミリ秒 この結果、実施例７のネマチック液晶組成物Ｎｏ．３３
のほうが、比較例１の混合液晶（ｅ）と比べて、応答特
性に優れ、誘電異方性が小さいにも拘らず、低電圧で表
示が可能であることが認められた。
【００６０】（実施例８）実施例７のネマチック液晶組
成物Ｎｏ．３３にカイラル物質「Ｓ−８１１」（メルク
社製）を添加して混合液晶を調製した。一方、対向する
平面透明電極上に「サンエバー150」の有機膜をラビン
グして配向膜を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD表示
用セルを作製した。上記の混合液晶をこのセルに注入し
て液晶表示装置を構成した。この液晶表示装置の表示特
性を測定し、その結果を第７表に示した。第７表中ＶTH
は、電圧無印加時における表示セルの透過率を０％と
し、十分に高い電圧の印加時における表示セルの透過率
を１００％とした時、透過率が２０％となる電圧を示
す。また、γはこの透過率が８０％となる電圧をＶSAT
とする時、このＶSATと上記ＶTHとの比（ＶSAT／ＶTH）
を示す。さらにＮmaxは時分割駆動線数［（γ2＋１）／
（γ2−１）］2を示す。なお、カイラル物質は、カイラ
ル物質の添加による混合液晶の固有らせんピッチＰと表
示用セルのセル厚ｄが、Δｎ・ｄ＝０．８５、ｄ／Ｐ＝
０．５３となるように添加した。
成物Ｎｏ．３３にカイラル物質「Ｓ−８１１」（メルク
社製）を添加して混合液晶を調製した。一方、対向する
平面透明電極上に「サンエバー150」の有機膜をラビン
グして配向膜を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD表示
用セルを作製した。上記の混合液晶をこのセルに注入し
て液晶表示装置を構成した。この液晶表示装置の表示特
性を測定し、その結果を第７表に示した。第７表中ＶTH
は、電圧無印加時における表示セルの透過率を０％と
し、十分に高い電圧の印加時における表示セルの透過率
を１００％とした時、透過率が２０％となる電圧を示
す。また、γはこの透過率が８０％となる電圧をＶSAT
とする時、このＶSATと上記ＶTHとの比（ＶSAT／ＶTH）
を示す。さらにＮmaxは時分割駆動線数［（γ2＋１）／
（γ2−１）］2を示す。なお、カイラル物質は、カイラ
ル物質の添加による混合液晶の固有らせんピッチＰと表
示用セルのセル厚ｄが、Δｎ・ｄ＝０．８５、ｄ／Ｐ＝
０．５３となるように添加した。
【００６１】（比較例２）上記実施例８において、実施
例７のネマチック液晶組成物Ｎｏ．３３に代えて比較例
１の混合液晶（ｅ）を用いた以外は実施例８と同様にし
て、STN型の液晶表示装置を作製した。そして、同様に
してこの液晶表示装置の表示特性を測定し、その結果を
第７表に示した。
例７のネマチック液晶組成物Ｎｏ．３３に代えて比較例
１の混合液晶（ｅ）を用いた以外は実施例８と同様にし
て、STN型の液晶表示装置を作製した。そして、同様に
してこの液晶表示装置の表示特性を測定し、その結果を
第７表に示した。
【００６２】
【表７】
【００６３】これらの結果から、ネマチック液晶組成物
Ｎｏ．３３を用いた実施例８の液晶表示装置のほうが、
混合液晶（ｅ）を用いた比較例２と比べて、高時分割数
で駆動ができ、低電圧で表示可能であることが認められ
た。
Ｎｏ．３３を用いた実施例８の液晶表示装置のほうが、
混合液晶（ｅ）を用いた比較例２と比べて、高時分割数
で駆動ができ、低電圧で表示可能であることが認められ
た。
【００６４】
【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、しき
い値電圧が低く、応答速度が速く、しかも化学的安定性
が高いものである。したがって、これを用いた本発明の
液晶表示装置は、優れた高時分割特性、高速応答性を有
し、時分割数の増大による表示画面のちらつきやクロス
トーク現象が改善されるものである。よって情報量の多
いSTN-LCDにおいても良好な駆動特性および表示特性が
得られる。さらには、優れた耐熱性および耐光性を有
し、種々の環境下で使用できる液晶表示装置が得られ
る。
い値電圧が低く、応答速度が速く、しかも化学的安定性
が高いものである。したがって、これを用いた本発明の
液晶表示装置は、優れた高時分割特性、高速応答性を有
し、時分割数の増大による表示画面のちらつきやクロス
トーク現象が改善されるものである。よって情報量の多
いSTN-LCDにおいても良好な駆動特性および表示特性が
得られる。さらには、優れた耐熱性および耐光性を有
し、種々の環境下で使用できる液晶表示装置が得られ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高津 晴義 東京都小平市仲町500−14 (72)発明者 マルチン・シャット スイス・ＣＨ−4411・ゼイテイスベルク・ リースタラーストラッセ・77 (72)発明者 リヒヤルト・ブーフェッカー スイス・ＣＨ−8008・チューリッヒ・フェ ルゼンストラッセ・10
Claims (2)
- 【請求項１】 （１）一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ1はＣＨ3またはＨを表わし、ｎは０または２
を表わし、ｍは０または１を表わす。）で表わされる化
合物および（２）一般式（II）〜（XI） 【化２】 （式中、Ｒ2は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、
アルケニル基またはＣjＨ2j+1-Ｏ-ＣkＨ2k-を表わし、
ｊは１〜３の整数を表わし、ｋは２〜５の整数を表わ
し、Ｒ3は炭素原子数２〜７の直鎖状アルキル基または
アルケニル基を表わし、Ｒ4は炭素原子数２〜７の直鎖
状アルキル基またはＣpＨ2p+1-Ｏ-ＣqＨ2q-を表わし、
ｐは１〜３の整数を表わし、ｑは２〜５の整数を表わ
す。）で表わされる化合物から成る群から選ばれる化合
物を含有することを特徴とするネマチック液晶組成物。 - 【請求項２】 請求項１記載のネマチック液晶組成物を
用いたスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13514192A JP3233684B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13514192A JP3233684B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340877A true JPH06340877A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3233684B2 JP3233684B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=15144767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13514192A Expired - Lifetime JP3233684B2 (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | ネマチック液晶組成物およびこれを用いた液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233684B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002173680A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Dainippon Ink & Chem Inc | 液晶組成物および液晶表示素子 |
| JP2003518154A (ja) * | 1999-12-21 | 2003-06-03 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 液晶媒体 |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP13514192A patent/JP3233684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518154A (ja) * | 1999-12-21 | 2003-06-03 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 液晶媒体 |
| JP2002173680A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Dainippon Ink & Chem Inc | 液晶組成物および液晶表示素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3233684B2 (ja) | 2001-11-26 |
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