JPS6050234B2 - ネマチツク液晶組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電界効果型液晶表示装置に適したネマチツク液
晶組成物に係り、特にＴＮ型液晶表示装置に適したネマ
チツク液晶組成物に関する。

’ｎ型表示装置は、液晶分子を基板表面に平行に配列さ
せ、かつ、液晶層内の配列方向を連続的に約９００ねじ
らせてあつて、消費電力が極めて少なく、装置の小型軽
量化が可能であるとか、受光型表示であるので見やすく
疲れないなど、他の表示装置にない優れた特長をもつて
いる。それ故腕時計や携帯用電卓などの製品に応用され
ている。これらはいずれも水銀電池などの小型電源を用
いているので、長期にわたる使用をはかるために該表示
装置の消費電力をなるべく少なくする、すなわち駆動電
力を引下けることが必要てある。液晶表示装置の駆動電
圧の低下は、電圧印加時の点灯開始電圧（しきい値電圧
Ｖ、れ）の引下げによつて可能であり、このしきい値電
圧には用いる液晶材料の誘電率異方性や弾性定数が関与
することが知られている。従来のｐ−シアノフエニルー
ｐ’−アルキルベンゾエート、ｐ−シアノフエニルチ
オールー ｐ ′ −アルキルベンゾエートなどのよう
な誘電率異方性の大きな液晶材料が開発されており、こ
れらのネマチツク液晶物質に配合することによつて、し
きい値電圧を低下させることは可能であつた。しかし、
これらの他のネマチツク液晶物質への溶解性が十分では
なく、また、素子の応答性を著るしく遅らせるという欠
点が指摘されている。そのような情況を配慮して本発明
者らは、ＴＮ型表示におけるしきい値電圧の低下策をも
とめて、分子構造的考察の下に種々検討し本発明に到達
した。すなわち、本発明の目的は、低い電圧、少ないフ
電力消費で作動できるＴＮ型表示装置を提供することで
あり、またそのような表示装置の実現を可能にするネマ
チツク液晶組成物を提供することにある。その要点は、
ネマチツク液晶物質もしくは組成物に、一般式（ただし
ｎは１〜６の整数である）て表わされる２−シアノー４
−（４″−ｎ−アルキルフェニル）フランを含有させて
なることである。

本発明において、用いるネマチツク液晶は特に限定され
ないが、本発明をより効果あらしめるためにはｐ型液晶
、すなわち液晶分子の長軸方向の誘電率が短軸方向の誘
電率より大きいネマチツク液晶を用いることが望ましい
。

本発明においては、一般式 （ただしｎは１〜６の整数である）で表わされる２−シ
アノー４−（４″−アルキルフェニル）フランの少なく
とも１種が使され、その量は、液晶組成物全量の５〜２
５重量％の範囲に配合するのが最も適当である。

それは、５重量％以下の配合では動作電圧の低下効果が
少なく、また、２５重量％以上の配合は、該化合物が液
晶相を示さないので液晶組成物として動作可能な温度範
囲の上限を著るしく低下させることによる。なお、本発
明において液晶組成物の調製は、配合するネマチツク液
晶物質および２−シアノー４−（４″−アルキル）フェ
ニルフランを所定量採つて、加熱溶解し、混合すること
によつて容易になされる。

次に実施例を記して本発明を詳細に説明する。

実施例１４−ｎ−プロピル（４″−シアノフェニル）−
シクロヘキサンと、４−ｎ−ペンチル（４″−シアノフ
ェニル）−シクロヘキサンとの等重量からなるネマチツ
ク液晶混合物に、第１表に示すように、各種の２−シア
ノー４−（４″−ｎ−アルキルフェニル）フランを種々
の割合で配合したネマチツク液晶組成物を調製した。具
体的には、各成分化合物を所定量秤量し、７０℃に３紛
加温して溶解混合）した。該組成物の一部を用いてそれ
ぞれＴＮ型素子を作成し、３２Ｈｚ矩形波を印加して、
第１図に示す透過光量の電圧依存性を求めた。

そして、透過光量が、その飽和値の１０％に達するとき
の印加電圧を・もつて、しきい値電圧Ｖ．Ｆ．と定めた
。また、電圧３■を印加して、第２図に示すように電圧
印加時の透過光量の経時変化を求め、電圧印加開始時か
ら、透過光量がその飽和値の９０％に達するまでに要し
た時間をもつて、応答時間Ｔ．・とした。さらに、組成
物の安定性をしらべるため、それぞれの液晶組成物の一
部をパイレックスガラス製アンプルに封入し、室温およ
び０℃に１０日間静置した際の析出物の有無を観察した
。

液晶組成物の組成と得られたしきい値電圧、応答電圧の
値および析出物観察結果は、第１表に示すとおりであつ
た。

第１表には、比較例として、添加剤を含まない組成物お
よび従来用いられた液晶物質を含む組成物を併記してあ
る。

実施例２ ４−ｎ−ペンチルー４″−シアノビフェニルと４−ｎ−
ヘプチルー４″−シアノビフェニルと、４−ｎ−ペンチ
ルオキシー４′−シアノビフェニルとを、モル比５０：
３０：２０に配合してなるネマチツ久（８液晶に、２−
シアノー４−（４−ｎ−ペンチルフェニル）フランを配
合したネマチツク液晶組成物について、実施例１と同様
な測定を行つた。

その結果は第２表のとおりであつた。また、表中の比較
例は従来の組成物の例である。実施例３ ４−ｎ−ペンチルオキシフェニルー（４″−ペンチル）
シクロヘキサンカルボキシレートと、４−ｎ−ペンチル
オキシフェニルー（４″−ｎ−プロベル）シクロヘキサ
ンカルボキシレートとの等重量混合物に、２−シアノー
４−（４″−ｎ−アルキルフェニル）フランを配合した
ネマチツク液晶組成物について、実施例１と同様に測定
した。

結果は第３表に示すとおりであつた。

表中の比較例は従来の組成物の例である。第１〜３表か
ら明らかなように、２−シアノー４−（４−ｎ−アルキ
ルフェニル）フランはネマチツク液晶のしきい値電圧の
低下や応答時間の改良に有効であり、かつ、溶解後組成
物から析出することがない。

実施例は、母体液晶を同じくする比較例と対照して、し
きい値電圧、応答時間および組成物の安定性を総合して
すぐれている。なお、前記実施例の液晶組成物の直射日
光の下に２００１寺間放置した際も、また、７５゜Ｃ１
９０％ＲＨの条件に４０Ｃ＠間放置した際にも、全く異
常を認められなかつた。本発明のネマチツク液晶組成物
は、単にＴＮ型表示用としてばかりでなく、相転移型表
示、ゲストホスト型表示など正の誘電異方性を利用する
表示装置にも用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過光量の印加電圧依存性を示す説明図であり
、第２図は電圧印加時における透過光量の経時変化を示
す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただしｎは１〜６の整速である）で表わされる２−シ
   アノ−４−（４′−ｎ−アルキルフェニル）フランを含
   有したことを特徴とするネマチツク液晶組成物。