JPH1192762A - ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCDの電気光学特性を
改善し、特に駆動電圧が広い温度範囲で一定値を保持
し、種々の時分割に対応した周波数範囲で駆動電圧が変
動せず、時分割数（デューティー数）の増大による低温
域での駆動電圧の急増を改善したネマチック液晶組成物
及びこれを用いた液晶表示装置を提供すること。 【解決手段】 ６〜４０種の化合物からなる液晶組成物
の△εが正、Ｔ_N-Iが６０℃〜１５０℃、Ｔ_-Nが−１０
０℃〜０℃、液晶構成因子Ｓ＝（η×＜a＞³）^-1｛ηは
液晶組成物の粘度（c.p.）、＜a＞は平均分子長
（Å）｝を用いて定義する緩和周波数をωｄ＝２×１０
¹²×Ｓ^-1.40とし、表示用駆動のフレーム周波数及び又
はデューティー数で定められ液晶層に印加される実行周
波数をＦとして、駆動温度範囲内で１．０×１０²≧ω
ｄ／Ｆ≧５．０×１０^-1であるネマチック液晶組成物及
びこれを用いた液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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及びこれを用いた
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。一方、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、シェファー（Sche
ffer）等［SID '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】最近、STN-LCDでの応答特性を改善する目
的でアクティブアドレッシング駆動方式が提案されてい
る。（Proc.12th International Display Research
Conference p.503 1992年）また、携帯用端末表示
（Personal Digital Assistance）ではより広い温度
域で良好な表示特性が要求されている。この様な液晶材
料として、弾性定数比Ｋ３３／Ｋ１１が１．５前後、複
屈折率△ｎが０．１１〜０．２４の範囲で、誘電率異方
性△εの大きささに比較的してより小さい粘性が要求さ
れている。特に、駆動電圧が広い温度範囲に対して一定
値を保持することや、あるいは種々の時分割に対応した
周波数範囲で駆動電圧が変動しないことが要求されてい
る。従って、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。

【０００４】更に、その表示品質が優れていることか
ら、アクティブ・マトリクス形液晶表示装置が携帯端
末、液晶テレビ、プロジェクター、コンピューター等の
市場に出されている。アクティブ・マトリクス表示方式
は、画素毎にTFT（薄膜トランジスタ）あるいはMIM（メ
タル・インシュレータ・メタル）等が使われており、こ
の方式には高電圧保持率であることが重要視されてい
る。また、更に広い視角特性得るためにIPSモードと組
み合わせたスーパーＴＦＴ［Asia Display '95 Dige
st, p.707 1995年］が近藤等によって提案されてい
る。（以下、これらアクティブ・マトリクス表示方式の
液晶表示素子を総称してTFT-LCDと呼称する）この様な
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、例えば特開平６ー３１２９４９号公
報、特公表５−５０１７３５号公報等の提案がなされて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
なTN-LCD、STN-LCD、TFT-LCDの電気光学特性を改善する
ことを目的とするものであり、特に、駆動電圧が広い温
度範囲に対して一定値を保持することや、あるいは種々
の時分割に対応した周波数範囲で駆動電圧が変動しない
ことに関するものである。より詳しくは、時分割数（デ
ューティー数）の増大により、低温域において駆動電圧
が急激に増加することを改善するものである。

【０００６】本発明は、上記の課題の解決策として、液
晶組成物の構成を最適化することにより改善させること
ができる因子を見いだしたものである。これにより、所
望の時分割駆動に応じたネマチック液晶組成物を提供す
ることができ、特に低温で安定な駆動、従ってより改善
されたコントラストを有する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、 １．６種〜４０種の化合物からなる液晶組成物であっ
て、該液晶組成物の誘電異方性△εが正であり、ネマチ
ック相−等法性液体相転移温度が６０℃〜１５０℃の範
囲であり、ネマチック相−結晶相又はスメクチック相転
移温度が−１００℃〜０℃の範囲であり、該液晶組成物
の液晶構成因子Ｓ＝（η×＜a＞³）^-1｛式中、ηは液晶
組成物の粘度（単位c.p.）を表し、＜a＞は液晶組成物
の平均分子長（単位Å）を表す｝を用いて定義する緩和
周波数をωｄ＝２×１０¹²×Ｓ^-1.40とし、該液晶組成
物を表示として駆動させることに関わるフレーム周波数
及び又はデューティー数で定められる実際に液晶層に印
加される実行周波数をＦとした場合、駆動温度範囲内で
１．０×１０²≧ωｄ／Ｆ≧５．０×１０^-1であること
を特徴とするネマチック液晶組成物。 ２．前記液晶組成物の平均分子長＜a＞が、１３〜２３
Åの範囲であることを特徴とする上記１記載のネマチッ
ク液晶組成物。 ３．前記液晶組成物の粘度ηが、−１０℃〜０℃の温度
域で１５〜４００c.p.の範囲であることを特徴とする上
記１又は２記載のネマチック液晶組成物。 ４．前記緩和周波数ωｄが、５００Ｈｚ〜１０ＭＨｚの
範囲であることを特徴とする上記１、２又は３記載のネ
マチック液晶組成物。 ５．前記ωｄ／Ｆが、１．０×１０²≧ωｄ／Ｆ≧8．０
×１０^-1の範囲であることを特徴とする上記１、２、３
又は４記載のネマチック液晶組成物。 ６．前記ネマチック液晶組成物が、式（I-1a）〜（I-4
b）

【０００８】

【化１１】

【０００９】

【化１２】

【００１０】

【化１３】

【００１１】

【化１４】

【００１２】で表される少なくとも１種又は２種以上の
化合物を含有したことを特徴とする上記１、２、３、４
又は５記載のネマチック液晶組成物。 ７．前記ネマチック液晶組成物が、式（II-1a）〜（II-
6d）

【００１３】

【化１５】

【００１４】

【化１６】

【００１５】

【化１７】

【００１６】

【化１８】

【００１７】

【化１９】

【００１８】

【化２０】

【００１９】で表される少なくとも１種又は２種以上の
化合物を含有したことを特徴とする上記１乃至６記載の
ネマチック液晶組成物。 ８．前記液晶組成物の誘電異方性△εが３〜３５の範
囲、及び又はネマチック相−等法性液体相転移温度が７
０℃〜１２０℃の範囲、及び又はネマチック相−結晶相
又はスメクチック相転移温度が−１０℃〜−１００℃の
範囲であることを特徴とする上記１乃至７記載のネマチ
ック液晶組成物。 ９．前記液晶組成物のしきい値電圧が0.7V〜2.2Vの範囲
であることを特徴とする上記１乃至８記載のネマチック
液晶組成物。 １０．上記１乃至９記載のネマチック液晶組成物を用い
たツイスティッド・ネマチック、スーパー・ツイスティ
ッド・ネマチック又はアクティブ・マトリクス液晶表示
装置。を前記課題の解決手段として見出した。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一例について説明
する。本発明は、上記課題を解決するために、６種〜４
０種の化合物からなる液晶組成物であって、該液晶組成
物の誘電異方性△εが正であり、ネマチック相−等法性
液体相転移温度が６０℃〜１５０℃の範囲であり、ネマ
チック相−結晶相又はスメクチック相転移温度が−１０
０℃〜０℃の範囲であり、該液晶組成物の液晶構成因子
Ｓ＝（η×＜a＞³）^-1｛式中、ηは液晶組成物の粘度
（単位c.p.）を表し、＜a＞は液晶組成物の平均分子長
（単位Å）を表す｝を用いて定義する緩和周波数をωｄ
＝２×１０¹²×Ｓ^-1.40とし、該液晶組成物を表示とし
て駆動させることに関わるフレーム周波数及び又はデュ
ーティー数で定められる実際に液晶層に印加される実行
周波数をＦとした場合、駆動温度範囲内で１．０×１０
²≧ωｄ／Ｆ≧５．０×１０^-1であることを特徴とする
ネマチック液晶組成物を提供する。

【００２１】本発明の液晶組成物は、本発明の効果をよ
り優れたものとするために、低温での粘度特性に優れ、
分子長が短いことを特徴とする前記の式（I-1a）〜（I-
4b）で表される少なくとも１種又は２種以上の化合物を
含有したネマチック液晶組成物を提供する。

【００２２】また、所望の駆動電圧を得るために、分子
長が短いことを特徴とする前記の式（II-1a）〜（II-6
d）で表される少なくとも１種又は２種以上の化合物を
含有したネマチック液晶組成物を提供する。

【００２３】また、本発明は上記のネマチック液晶組成
物を用いたツイスティッド・ネマチックあるいはスーパ
ー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置を提供す
る。本発明の液晶組成物は、６種〜４０種の化合物から
なる液晶組成物であり、これによって、所望の特性を有
することができ、特により広い範囲で動作できる液晶組
成物、あるいは所定の正の誘電異方性△εを得ることが
できる。この場合、ネマチック相−等法性液体相転移温
度が６０℃〜１５０℃の範囲が好ましく、７０℃〜１２
０℃の範囲がより好ましい。ネマチック相−結晶相又は
スメクチック相転移温度については、−１００℃〜０℃
の範囲が好ましく、−１００℃〜−１０℃の範囲より好
ましい。また、液晶組成物の誘電異方性△εは、３〜３
５の範囲が好ましく、６〜３５の範囲がより好ましく、
１０〜３０の範囲が更に好ましく、１５〜２５の範囲が
特に好ましい。これにより、液晶組成物のしきい値電圧
を0.7V〜2.2Vの範囲で設計することができる。本発明を
携帯用の液晶表示装置に用いる場合は、しきい値電圧が
0.7V〜1.8Vの範囲あることが好ましく、より時分割数が
大きい場合は0.7V〜1.4Vの範囲あることがより好まし
い。

【００２４】本発明は、種々の時分割に対応した周波数
範囲で駆動電圧が変動すること、特に低温域において駆
動電圧が急激に増加する要因が液晶組成物の構成にある
ことを見いだした。鋭意検討した結果、その素となる因
子が液晶組成物の粘度η（単位c.p.）と液晶組成物の平
均分子長＜a＞（単位Å）であり、（η×＜a＞³）^-1で
表される液晶構成因子Ｓを見いだし、これを指標にして
液晶組成物の構成を最適化することで改善できることを
見いだしたものである。

【００２５】本発明における液晶組成物の粘度ηは、駆
動温度範囲内で考察評価することが妥当である。意図的
に高い温度、あるいは改善すべき温度範囲外の結果を適
応することは発明の趣旨に適合しない。

【００２６】本発明は、液晶組成物の液晶構成因子Ｓ＝
（η×＜a＞³）^-1を用いて、緩和周波数をωｄ＝２×１
０¹²×Ｓ^-1.40を定義する。この定義は、多数の液晶組
成物を評価した結果得られた経験式であり、指数−１．
４０には±約７％の誤差が含まれている。この緩和周波
数ωｄが小さいと、印加電圧のより低い周波数に対して
液晶分子が追従できなくなる。このため、動作させるの
に必要なしきい値電圧を増大させることになる。緩和周
波数ωｄが大きいと、より変化が少ないしきい値電圧と
なり、安定したコントラストの表示特性が得られること
となる。

【００２７】本発明の液晶組成物の緩和周波数をωｄ
は、表示として駆動させることに関わるフレーム周波数
及び又はデューティー数で定められる周波数、即ち実際
に液晶層に印加される実行周波数をＦに対して、駆動温
度範囲内で１．０×１０²≧ωｄ／Ｆ≧５．０×１０^-1
を満たすように最適化されることを必須としている。通
常、フレーム周波数は３２〜２００Ｈｚであり、デュー
ティー数は８〜５００が使用されている。駆動波形は、
１フレームで交流化を行うものと、２フレーム間で交流
化を行うものがある。従って、Ｆ１＝（１フレーム周波
数）×（デューティー数）とＦ２＝（２フレーム周波
数）×（デューティー数）として求められ、（フレーム
周波数）×（デューティー数）として実行周波数Ｆを定
義すると、（１フレーム）×（デューティー数）の０．
５〜１．０の範囲をとっている。

【００２８】従って、液晶組成物の緩和周波数ωｄを、
実行周波数Ｆに比べて、必要な大きさに選択させること
により、本発明の課題を達成することができる。本発明
に因れば、液晶組成物として達成することが示されてい
る。

【００２９】本発明の液晶組成物の平均分子長＜a＞
は、１３〜３０Åの範囲であることができるが、１３〜
２３Åの範囲がより好ましい。粘度ηについては、より
低くすることが好ましく、本発明の課題である問題はよ
り低い温度域で生じることから、低温での粘度がより低
いことが更に好ましく、−１０℃〜０℃の温度域で１５
〜４００c.p.の範囲であることが特に好ましく、２５０
c.p.以下が最も好ましい。緩和周波数ωｄは、５００Ｈ
ｚ〜１０ＭＨｚの範囲とすることで、適用範囲を優位に
保つことができるが、より大きいデューティー数の場合
には１ＫＨｚ以上が好ましい。上述したωｄ／Ｆは、ω
ｄ／Ｆ≧７．０×１０^-1の範囲で対応することができる
が、より大きいデューティー数の場合にはωｄ／Ｆ≧
１．０あることがより好ましい。

【００３０】本発明のネマチック液晶組成物は、上記の
目的を達成するために、式（I-1a）〜（I-4b）で表され
る少なくとも１種又は２種以上の化合物を含有すること
が好ましい。この中で、式（I-1a）、（I-1f）〜（I-1
j）、（I-2d）〜（I-2f）、（I-3d）〜（I-3i）、（I-3
m）、（I-3n）の化合物はより好ましく、多用すること
ができる。これらの化合物は、１〜４０％の範囲で含有
させることができるが、３〜３０％の範囲が好ましい。
総量では、５〜８０％の範囲で含有することができる
が、５〜６５％の範囲が好ましい。

【００３１】また、駆動電圧を所望のものにするため
に、式（II-1a）〜（II-6d）で表される少なくとも１種
又は２種以上の化合物を含有することが好ましい。この
中で、式（II-1b）〜（II-1g）、（II-2b）、（II-2
j）、（II-2m）は本発明の課題を達成するのに好ましい
化合物であり、（II-4e）〜（II-4h）、（II-4l）、（I
I-4s）、（II-4t）はより低い駆動電圧を得るのに好ま
しい化合物であり、多用することができる。これらの化
合物は、１〜４０％の範囲で含有させることができる
が、２〜３０％の範囲が好ましい。総量では、５〜９５
％の範囲で含有することができるが、１５〜９０％の範
囲が好ましい。

【００３２】上記式（I-1a）〜（II-6d）で表される化
合物は、総量での４０〜１００％の範囲で含有すること
ができるが、６０〜１００％の範囲が好ましい。本発明
の液晶組成物は、上記式（I-1a）〜（II-6d）で表され
る化合物以外にも、液晶組成物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
していてもよい。しかしながら、これらの化合物を多量
に用いることはネマチック液晶組成物の特性が低減する
ことになるので、添加量は得られるネマチック液晶組成
物の要求特性に応じて制限されるものである。

【００３３】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を更に記述する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。また、以下の実施例の組成物における「％」は『重
量％』を意味する。実施例中、測定した特性は以下の通
りである。

【００３４】Ｔ_N-I：ネマチック相―等方性液体相転移
温度（℃） Ｔ_-N ：固体相又はスメクチック相―ネマチック相転移
温度（℃） △ｎ ：複屈折率 Ｖ_th ：セル厚８μｍのTN-LCDを構成した時のしきい値
電圧（Ｖ） η ：E型粘度計で測定した粘度（c.p.） △ε ：誘電異方性 （実施例１）

【００３５】

【化２１】

【００３６】からなるネマチック液晶組成物（１−１）
を調合し、この液晶組成物の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。 Ｔ_N-I： ９５．２℃ Ｔ_-N ：−３２ ℃ △ｎ ： ０．１３２ Ｖ_th ： １．４０Ｖ η ： １８．８ｃ.ｐ. △ε ： １７．０ 更に、このネマチック液晶組成物（１−１）の粘度ηを
温度を変えて測定した。結果を以下に示す。

【００３７】 ２５℃ １８．８ｃ.ｐ. １５℃ ２９．０ｃ.ｐ. ５℃ ４９．７ｃ.ｐ. −１５℃ ２４１．３ｃ.ｐ. このネマチック液晶組成物（１−１）を構成している各
化合物の分子長は、CAMBRIDESOFT CORPORATION社のCHE
M3Dを用いて計算して得た。ネマチック液晶組成物の平
均分子長＜ａ＞は、この計算で得られた化合物の分子長
を用いて、組成物のモル比で計算した。ネマチック液晶
組成物（１−１）の平均分子長＜ａ＞は１７．９Åであ
った。

【００３８】誘電異方性△εは、測定周波数に依存する
値であり、高い周波数になると交流電界に液晶分子が追
従できなくなる緩和現象により、低い周波数領域で一定
の値を示していたのが、高い周波数で減少してくる。こ
の緩和現象が起こる周波数を緩和周波数とする。緩和周
波数は、液晶組成物の固有の物性値であり、組成の構成
により変化する。以下、緩和現象が観測される周波数
を、測定周波数が１００Ｈｚにおける誘電異方性△εに
対し、この値が１０％減少させる周波数として定義し、
これをｆ１０％として表す。緩和現象は、ネマチック液
晶組成物の誘電異方性△εが減少することであるから、
動作電圧の上昇が起こり、駆動電圧を一定とした液晶表
示装置に場合コントラストが低下してしまうこととな
る。

【００３９】ネマチック液晶組成物（１−１）の誘電異
方性△εについて、温度と周波数を変化させて測定し
た。結果を図１に示す。この測定結果から、緩和現象が
観測された周波数ｆ１０％は、下記の通りであった。

【００４０】 ２５℃ ２．０×１０⁵ Ｈｚ １５℃ １．０×１０⁵ Ｈｚ ５℃ ４．３×１０⁴ Ｈｚ −１５℃ ５．４×１０³ Ｈｚ

【００４１】上記で得られた粘度η及び平均分子長＜ａ
＞から、液晶構成因子Ｓ＝（η×＜a＞³）^ー1を求めた。
この液晶構成因子Ｓの値と上記で得られた周波数ｆ１０
％の値を両対数グラフ上にプロットした結果を図２に示
す。この図から明らかなように、両者の関係は線形関係
であった。このことから、両者が直線関係にあるとし
て、最小自乗法により経験式を求めた。上記で定義した
周波数ｆ１０％は、液晶構成因子Ｓを変数として関数化
すると、緩和周波数ωｄ＝２×１０¹²×Ｓ^ー1.40であっ
た。このような関係式は、今まで計算されたことはな
く、本発明者らによって初めて得られた知見である。

【００４２】実際に液晶層に印加される実行周波数Ｆ
は、フレーム周波数や時分割数等によって決められる。
従って、所定の時分割数で駆動する場合、緩和周波数ω
ｄを実行周波数Ｆより高くすることで良好な表示特性が
得られる。本発明によれば、駆動する時分割数等によっ
て決まる実行周波数よりも高い周波数域に液晶組成物の
緩和周波数を設定することができ、これにより、良好な
表示特性を得られる。実際に、ネマチック液晶組成物
（１−１）を用いたＳＴＮ表示装置を以下で示す方法で
作製し、その特性を測定した。対向する平面透明電極上
に「サンエバー１５０」（日産化学社製）の有機膜をラ
ビングして配硬膜を形成し、ツイスト角２４０度のSTN-
LCD表示用セルを作製した。セル厚（ｄ）は、△ｎ×ｄ
＝０．９になるようにした。尚、ネマチック液晶組成物
（１−１）にカイラル物質「Ｓ−８１１」（メルク社
製）を混合し、らせんピッチＰがｄ/ｐ＝０．５になる
ようにを調合した。得られた液晶表示装置の表示特性
は、温度、駆動周波数を変えて測定した。結果を図３に
示す。

【００４３】図３から明らかなように、駆動周波数を３
ＫＨｚまで上げても、−１５℃から２５℃までＶｔｈの
変動がないことが確認された。 （比較例１）本発明の優位性を示すために、比較液晶
（ａ−１）を調合した。

【００４４】

【化２２】

【００４５】この比較液晶の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。 Ｔ_N-I： ９３．３℃ Ｔ_-N ：−４９ ℃ △ｎ ： ０．１３２ Ｖ_th ： １．４２Ｖ η ： １９．１ｃ.ｐ. △ε ： １５．７ 実施例１と同様にして、粘度ηを測定した。

【００４６】 ２５℃ １９．１ｃ.ｐ. １５℃ ３１．４ｃ.ｐ. ５℃ ５７．３ｃ.ｐ. −１５℃ ３０３．２ｃ.ｐ. また、実施例１と同様にして求めた平均分子長＜ａ＞
は、１８．１Åであった。

【００４７】更に、実施例１と同様にして求めたｆ１０
％は下記の通りであった。 ２５℃ ３．６×１０⁴ Ｈｚ １５℃ １．５×１０⁴ Ｈｚ ５℃ ６．０×１０³ Ｈｚ −１５℃ ５．５×１０² Ｈｚ 上記で得られた粘度η及び平均分子長＜ａ＞から、実施
例１と同様にして、緩和周波数ωｄを求めた。結果はω
ｄ＝１×１０¹²×Ｓ^ー1.50であった。液晶構成因子Ｓの
値と上記で得られた周波数ｆ１０％の値を図４に示す。
更に、実施例１と同様にして表示特性を測定した。結果
を図５に示す。

【００４８】図５の結果から、比較例１では、５００Ｈ
ｚでしきい値電圧の上昇が現れ、１ＫＨｚにおいては０
℃より高い温度でしきい値電圧の急激な上昇が現れてい
る。コントラスト特性を測定してみると、比較例１で
は、５００Ｈｚ（デューティー数が１６に相当する）に
おいて０℃以下の低い温度域でコントラストの悪化がみ
られ、１ＫＨｚ（デューティー数が３２に相当する）に
おいては５℃付近からすでにコントラストの悪化がみら
れた。これらの結果に比べ、本発明の実施例１では、図
３から明らかなように、比較例１より更に高い周波数で
ある３ＫＨｚ（デューティー数が４８に相当する）にお
いてもしきい値電圧の変動が検出されず、更に大きいデ
ューティー数でも駆動可能であり、低い温度域において
も高いコントラストを有していた。

【００４９】上述した差異は、緩和周波数ωｄと実行周
波数Ｆとの比ωｄ／Ｆに因るものであり、本発明の優位
性が明らかにされた結果である。 （実施例2）実施例1のNO.4を式(II-1b)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-2)を作製した。 （実施例3）実施例1のNO.4を式(II-1e)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-3)を作製した。 （実施例4）実施例1のNO.4を式(II-1f)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-4)を作製した。 （実施例5）実施例1のNO.4を式(II-4e)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-5)を作製した。 （実施例6）実施例1のNO.4を式(II-4f)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-6)を作製した。 （実施例7）実施例1のNO.4を式(II-4g)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-7)を作製した。 （実施例8）実施例1のNO.4を式(II-4h)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-8)を作製した。 （実施例9）実施例1-1のNO.4を式(II-4l)に変えたネマ
チック液晶組成物(1-9)を作製した。 （実施例10）実施例1のNO.4を式(II-4s)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-10)を作製した。 （実施例11）実施例1のNO.4を式(II-4t)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-11)を作製した。 （実施例12）実施例1のNO.4を式(II-6c)に変えたネマチ
ック液晶組成物(1-12)を作製した。

【００５０】実施例2〜実施例12までのネマチック液晶
組成物を用いて、実施例1と同様の液晶表示装置を作製
した。これらの表示特性は、実施例１同様に、良好な結
果が得られた。 （実施例13）実施例1のNO.10を式(II-2b)に変えたネマ
チック液晶組成物(1-13)を作製した。 （実施例14）実施例1のNO.10を式(II-2j)に変えたネマ
チック液晶組成物(1-14)を作製した。 （実施例15）実施例1のNO.10を式(II-2b)に変えたネマ
チック液晶組成物(1-15)を作製した。

【００５１】実施例13〜実施例15までのネマチック液晶
組成物を用いて、実施例1と同様の液晶表示装置を作製
した。これらの表示特性は、実施例１同様に、良好な結
果が得られた。

【００５２】

【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、液晶
組成物の液晶構成因子Ｓ＝（η×＜a＞³）^-1を用いて定
義した緩和周波数が、ωｄ＝２×１０¹²×Ｓ^-1.40の関
係式として表されることを見いだし、液晶組成物を表示
として駆動させることに関わるフレーム周波数及び又は
デューティー数で定められる実際に液晶層に印加される
実行周波数をＦに対して、駆動温度範囲内で１．０×１
０²≧ωｄ／Ｆ≧５．０×１０^-1であることを特徴とす
るネマチック液晶組成物である。これにより、種々の時
分割に対応した周波数範囲で駆動電圧が変動しない、あ
るいは時分割数（デューティー数）の増大により、低温
域において駆動電圧が急激に増加することを改善するこ
とができるものである。従って、本発明の液晶組成物を
用いることにより、表示特性の改善された液晶表示装置
を得ることができる。特に情報量の多いTN-LCD、STN-LC
D形液晶表示装置において良好な駆動特性及び表示特性
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のネマチック液晶組成物における誘電
異方性△εの周波数依存性とその温度変化を示すグラフ
である。

【図２】実施例１のネマチック液晶組成物における液晶
構成因子（η×<a>³）^-1と緩和現象が観測される周波数
ｆ１０％との相関関係を示すグラフである。

【図３】実施例１のネマチック液晶組成物のSTN-LCDに
おけるＶｔｈの温度変化と周波数依存性を示すグラフで
ある。

【図４】比較例１の比較液晶における液晶構成因子（η
×<a>³）^-1と緩和現象が観測される周波数ｆ１０％との
相関関係を示すグラフである。

【図５】比較例１の比較液晶のSTN-LCDにおけるＶｔｈ
の温度変化と周波数依存性を示すグラフである。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ６種〜４０種の化合物からなる液晶組成
   物であって、該液晶組成物の誘電異方性△εが正であ
   り、ネマチック相−等法性液体相転移温度が６０℃〜１
   ５０℃の範囲であり、ネマチック相−結晶相又はスメク
   チック相転移温度が−１００℃〜０℃の範囲であり、該
   液晶組成物の液晶構成因子Ｓ＝（η×＜a＞³）^-1｛式
   中、ηは液晶組成物の粘度（単位c.p.）を表し、＜a＞
   は液晶組成物の平均分子長（単位Å）を表す｝を用いて
   定義する緩和周波数をωｄ＝２×１０¹²×Ｓ^-1.40と
   し、該液晶組成物を表示として駆動させることに関わる
   フレーム周波数及び又はデューティー数で定められる実
   際に液晶層に印加される実行周波数をＦとした場合、駆
   動温度範囲内で１．０×１０²≧ωｄ／Ｆ≧５．０×１
   ０^-1であることを特徴とするネマチック液晶組成物。
2. 【請求項２】 前記液晶組成物の平均分子長＜a＞が、
   １３〜２３Åの範囲であることを特徴とする請求項１記
   載のネマチック液晶組成物。
3. 【請求項３】 前記液晶組成物の粘度ηが、−１０℃〜
   ０℃の温度域で１５〜４００c.p.の範囲であることを特
   徴とする請求項１又は２記載のネマチック液晶組成物。
4. 【請求項４】 前記緩和周波数ωｄが、５００Ｈｚ〜１
   ０ＭＨｚの範囲であることを特徴とする請求項１、２又
   は３記載のネマチック液晶組成物。
5. 【請求項５】 前記ωｄ／Ｆが、１．０×１０²≧ωｄ
   ／Ｆ≧8．０×１０^-1の範囲であることを特徴とする請
   求項１、２、３又は４記載のネマチック液晶組成物。
6. 【請求項６】 前記ネマチック液晶組成物が、式（I-1
   a）〜（I-4b） 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】 で表される少なくとも１種又は２種以上の化合物を含有
   したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載
   のネマチック液晶組成物。
7. 【請求項７】 前記ネマチック液晶組成物が、式（II-1
   a）〜（II-6d） 【化５】 【化６】 【化７】 【化８】 【化９】 【化１０】 で表される少なくとも１種又は２種以上の化合物を含有
   したことを特徴とする請求項１乃至６記載のネマチック
   液晶組成物。
8. 【請求項８】 前記液晶組成物の誘電異方性△εが３〜
   ３５の範囲、及び又はネマチック相−等法性液体相転移
   温度が７０℃〜１２０℃の範囲、及び又はネマチック相
   −結晶相又はスメクチック相転移温度が−１０℃〜−１
   ００℃の範囲であることを特徴とする請求項１乃至７記
   載のネマチック液晶組成物。
9. 【請求項９】 前記液晶組成物のしきい値電圧が0.7V〜
   2.2Vの範囲であることを特徴とする請求項１乃至８記載
   のネマチック液晶組成物。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９記載のネマチック液晶
    組成物を用いたツイスティッド・ネマチック、スーパー
    ・ツイスティッド・ネマチック又はアクティブ・マトリ
    クス液晶表示装置。