JPS59149975A - 液晶組成物 - Google Patents

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】 この発明は新規な液晶組成物に関する。さらに詳しくは
、この発明は表示セルとして極低温を含む広い温度範囲
でネでチック状態を示し。

低温域でも応答速度が速く、かつ広い温度範囲で応答速
度の立上りと立下りのバランスがよい液晶組成物に関す
る。

卓上電気計算器、デジタル表示式時計などの液晶表示式
時計などの液晶表示用材料として使用されている従来の
ネマチック液晶組成物は、ピッニル化合物およびベンゾ
エートエステル化合物を主成分としているが、そのネマ
チック状態を示す温度域が約−１Ｏ〜６０℃程度の狭い
範囲に限られている。近年、カーエレクロニクスの進歩
とともに、自動車内の各種メーター表示、−レベル表示
および信号表示を液晶表示に置き換えること忙よって、
それぞれの表示−を小型薄形化および低消費電力化する
ことが行なわれてきているが、自動車内という特殊な条
件であることから、それらの表示に従来の液晶組成物を
用いた場合、充分にＩＩ′ｉ機能をはたしぇなｈｏっま
り、例えば液晶組成物を自動車内の液晶組成装置に用い
る場合に要求される条件は、 （１）極低温（−４ｒ）℃以下）妙１ら高温（９０’Ｃ
以上Ｊまでの広い温度範囲でネマチック状態を示すこさ
、 （１１）熱、光および湿度に対して安定であること、（
ｉｉｌ）低温域でも充分速いＩ６答速度を示し、かっ広
り温度範囲において応答速度の卒上がり速度と立下がシ
速度のバランスがよいこと、（１ψ駆動電圧カが低いこ
と （Ｖ）各種のカラー表示を可能とするために無色である
こと などであシ、なか人づ＜（１）および（恥の条件がとく
に重要であるが、上記従来の液晶組成物は、前記（＋）
〜（Ｖ）の条件を充分には有しておらず、自動車用の液
晶表示に用いる液晶組成物としては不適当である。

この発明は従来の液晶組成物が何する上記欠点を除去す
るためになされたもので、 一般式 ％式％ （式中、Ｒ１は炭素数２，８．および５の直鎖状アルキ
ル基を表わすン で表わされる化合物の８種からなるオｌ成分、一般式 ％式％ Ｃ式中、Ｒ嘗は炭素数８の直鎮状アルキル基を表わし、
Ｒａ１ｄ炭素数２の１１鎮状アルキル基、炭素数２の直
鎮状アル、コキシ基、および炭素数４の直鎖状アルコキ
シ基金表わす）で表わされる化合物の８種からなる第２
成分、一般式□ （式中、Ｒ４は炭素数５の直鎖状アルキル基を表わし、
ＲＩは炭素数２の１頁鎖状アルコキシ基を表わす］で表
わされる化合物の１種からなるオ８成分、 一般式 （式中、Ｒ６は炭素数５０厘鎖状アルキル基を表わす）
で表わされる化合物の１種からなる第４成分、 一般式 （式中、Ｒ７は炭素数５の直鎮状アルキル基を表わし、
Ｒ，は炭素数８の直鎖状アルキル基を表わす１で表わさ
れる化合物の１種からなる第５成分、並びに （式中Ｓ　Ｘ、は炭素数８の直鎖状アルキル基を表わし
、Ｒ１゜は炭素数４、および５の直鎖状アルキル基を表
わす）で表わされる化合物の２種から吠るオ６成分を含
有する液晶組成物を用いることにより、例えば自動車な
どの液晶表示装置に用いる液晶組成物に必要な前記（１
）〜（Ｖ）の条件を満たす液晶組成物を得ようとするも
のである。

この発明のオｌ成分は、液晶組成物の室温および室１＠
以下の低温域におけるネマチック状態を安定化させ、ま
た液晶組成物全体の粘度（以下、ηという）を低減させ
、さらに液晶組成物全体の誘電率異方性Ｃ以下、Δε　
という）を増大させることができ、それによって応答速
度（以下、τという）の立上がシ速度（以下−という）
を速くするというタノｊ果を有する。

又、その配合量は、全液晶組成物中２５〜８５組量％で
あることが望ましい。２５重−％以下でｌｌ１Ｂ４成全
体のΔεが小さくなり、８５重量％以上では、ネマチッ
ク状態から等方性液体に変る転位点ｃ以下ＴＨ１という
）が低くなる。

第２成分は、液晶組成物の室温および室温以下の低温域
におけるネマチック状態を安定化させ、また液晶組成物
全体の？を低減させることによシτ、と立下がシ速度（
以下、量という）を速くするという効果を有する。又、
その配合量は、全液晶組成物中２５重量％〜８５重量％
であることが望ましい。２６重量％以下では、ネマチッ
ク状態の安定化が乏しくなり、８５重量％以上ではｌは
低下するが組成のＴＮｔが低くなる。

オ８１４分は、液晶組成物の室温および室温以下でのネ
マチック状１．？’７の顕著な増大なしに安定化できる
という効果を有する。又、その配合量は、全液晶組成物
中５重量％〜１０重量％であることが望ましい。５重量
％以下でｔ／′ｉ、室温以上のネマチック状態の安定化
が乏しくなり、１０１Ｊ量％以上ではｌが上昇しτを悪
くする。

第４成分は、０１晶組成物の高温域でのネマチック状態
全安定化でき、かつ液晶組成物全体のΔεを増大させる
ことができ、それによって（ｔ−速くすることができる
。又、その配合量は、全液晶組成物中４重量％〜７１鳳
％であることが望ましい。４重紙％以下ではΔＣが増大
せず、７重櫃％以上ではｌが上昇し、τを悪くする。

第５成分は、液晶組成物の高温域でのネマチック状恵を
ｌの顕著な増大なしに安定化できるという効果を汀する
。

又、その配合量は、全液晶組成物中１０重緻％２５重量
％であることが望ましい。１０重量％以下では組成のＴ
Ｎｌが低くなシ目的の組成が得られず、２５重量％以上
では、ｌが上昇し、τが悪くなシ、・ＷＡ＃Ｌきい値電
圧（ｖｔｈ）も大きくなる。

オ６戎分は、液晶組成物の高温域でのネマチック状１１
ｇｋ安定化し、かつ液晶組成物のセル内での配向能力を
高めることができる。又、その配合量は、全液晶組成物
中２０重量％以下であるのが望ましい。２０重量％以上
では、Δεが小さくなシ粘度が上昇してτが悪くなる。

応答速度τは、一定の駆動電圧のもとでは液晶組成物全
体の５粘度ｌと誘電率異方性Δεとセル圧ｄが大きな支
配因子となる。すなわちτ１およびＴｄは、 ｒｒ＝γ［ε０ΔεＩ−に’（π／ａ）２１τｄすｄ／
に♂　（Ｈ：電場、に：弾性定数）の関係にあり、蚤、
Ｔｄともｌが小さいほど速くなる。また、ｆｒはΔεが
正の大きな値であるときほど速くなるが、宛はΔｅｖｃ
は影響されない。

このことＨｆｒとＴｄのパランろをとりなからτが速く
された液晶組成物を開発するにあたって非常に重要であ
る。

従来のシアノビフェニル系化合物を主体とする液晶組成
物では、用いられる化合物がその横這、とくにシアノ幕
に起因する大きな双極子モーメント含有するたあ、ｌが
烏くな９τの尚連化には限度がある。

しかし、この発明のオｌ〜オ６成分のいずれもがｌの小
さいものを用いており、液晶組成物金棒としても従来の
ものよりｖが小さくされるため、τを著しく小、さくす
る仁とができる。

つぎに英彪例および比較例をあけてこの発明の液晶組成
物をより詳細に説明するが、この発明はそれらの実施例
のみに限定されるもので、はない。

なお、以下の実施例において部は重量部であり、％は重
に％である。また以下の実施例において、使用する化合
物はつぎの第１表に示すものであり、それぞれ第１表に
示すアルファベットＡＮＫによって表記する。

オ　　　　　ｌ　　　　表 実施例１ Ａ１５都、Ｂ１０部、０５部、ＤＩＳ部、Ｂ１０部、１
５部、ＧＩＯ都、Ｈ５都および工２５部に２１１］ａｌ
なから常圧下で透明液体になる菫で混合して液晶組成物
を調製した。

この液晶組成物のネマチック状態の上限温度を測定した
ところ＋９７℃であった。

仁の液晶組成物をあらかじめツイスト配向処理したＴＮ
セル（セル厚Ｂ　ａｍ　）に注入し、−４０℃、２５０
時間の低温放置試験を行なったが、ネマチック状態は保
持されたままであ夛、凍結しなかった。ｌはｇｏ℃で２
３０ｓｔ、Δεは４．５であった。

同様のセルの両面に偏光板を直交させて取り付けたもの
を電気光学性測定用セルとした。８４Ｈｚ矩形波を用い
、透過光の変化率が９０％になるときの印加電圧として
定義した駆動しきい値′電圧（７ｔｈ）は−１θ℃テＶ
ｔｈ　＝　８．４　Ｖであっ九このとき駆動電圧（Ｖｐ
ｏ　）を５．ＯＶとすると、応答速度は一１０℃におい
て立上かり速度τｒ＝ｌハｍガ、立下がシ速反τａ＝ａ
１４０ｍｓｅｃであった。

ズ施ＷＩＪ　２〜５ 液晶組成物の各成分をそれぞれ第２表に示すものに代え
たほかは実施例１と同様にして実験を行なった。各液晶
の特性を第４表に示す。

オ　　　　２　　　　表 比較例１および８ 液晶組成物の各成分をそれぞれ第８表に示すものに代え
たほかは夫施例１と同様にして実試金行なった。各液晶
組成物の特性を第４表に示す。

オ　　　　８　　　　表 実施例１〜５の結果かられかるように、この発明の液晶
組成物はネマチック状態の温度乾量が従来の液晶組成物
にくらべてかなシ広＜、−４０℃以下の極低温でもネマ
チック状態が保たべまた低温（−１０℃）での応答速度
も８００ｍ五未満と低くかつτ１と（のバランスもよい
。したがってこの発明の液晶組成物は、例えばとくに自
動車の各種表示パネルなどの特殊な条件下に用いられる
表示材料として適したものであるといえる。

ところで上記説明ではこの発＃ＩＡを自動車の各種表示
パネルなどに利用する場合について述べたが、他の広い
温度領域での使用を必要とするものなどに用いられるの
は言うまでもない。

この発明は以上説明したとうり、上記オｌ成分ないしオ
６成分を含有する組成物を用いることによシ、例えば自
動車などの液晶表示装置に用いる液晶組成物に必要な前
記（＋）〜（Ｖｌの条件を満たす液晶組成物を得ること
ができる。

代理人　　葛　野　信　− 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−２５０８７号２、発
明の名称　　液晶組成物 ３、補正を１−る者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第１８行の「ビフニル」を「ビフェ
ニル」に訂正する。

（２）同第７頁第１９行、第８頁第８行、および第９頁
第９行の「ＴＮ、」を［ＴＮＩ　Ｊに訂正する。

（３）同第１４頁第７行の「立上かり」を［立上がりに
訂正する。

以上 −５（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１，一般式 ％式％ （式中Ｒ１は炭素数８，８．および６の直鎖状アルキル
   基を表わす）で表わされる化合物の８種から成るオｌ成
   分、 一般式 ％式％ （式中Ｒ，は炭素数３の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ
   ｓは炭素数２の＠鎖状アルキル基、炭素数２の直鎮状ア
   ルコキシ基、および炭素数４の直鎮状アルコキシ基を表
   わす）で表わされる化合物３種から成る第２成分、一般
   式 （式中Ｒ４は炭素数６の直鎖状アルキル基を表わし、凡
   は炭素数８の＠鎮状アルコキシ基を表わす）で表わされ
   る化合物の１種から成るオ８成分、 一般式 （式中Ｒ＠は炭素数５の直鎮状アルキル基を表わす）で
   表わされる化合物の１種から成る第４成分、 一般式 （式中Ｒ，は炭素数５の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ
   ，は炭素数３の直鎮状アルキル基を表わす）で表わされ
   る化合物の１種から成る第５成分、並びに 一般式 Ｒ１舎）０−だ−■−Ｒ８゜ （式中Ｒ・は炭素数３の直鎖状アルキル基を表わし、　
   ＲＩ＠は炭素教会、および５の直鎖状アルキル基を表わ
   す） で表わされる化合物の８種から成るオ６成分を含有する
   ことを特徴とする液晶組成物。 （２）　　特許請求の範囲オ１項記載のものにおいて、
   上記オｌ成分の含有量が８５〜８６重量％、第２成分が
   ２５〜８１ｓ重量％、オ８成分が１１０重量％、オ番成
   分が４〜７重量％、オ６成分が１０〜２５重量％、およ
   びオ６成分が２０重量％以下であることを特徴とする液
   晶組成物。