JPS61176685A - 液晶組成物 - Google Patents

液晶組成物

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JPS61176685A
JPS61176685A JP1891485A JP1891485A JPS61176685A JP S61176685 A JPS61176685 A JP S61176685A JP 1891485 A JP1891485 A JP 1891485A JP 1891485 A JP1891485 A JP 1891485A JP S61176685 A JPS61176685 A JP S61176685A
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JP
Japan
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formulas
tables
liquid crystal
mathematical
chemical formulas
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JP1891485A
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English (en)
Inventor
Shuichi Kanzaki
修一 神崎
Kenichi Nakagawa
謙一 中川
Yutaka Ishii
裕 石井
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、液晶組成物、特にマルチプレックス駆動方式
で使用するツィステッドネマチック(TN)型カラー液
晶表示素子に用いる液晶組成物に関する。
(従来の技術) 近年、液晶表示装置の分野において表示情報が多様化す
るため、表示情報量の拡大化への要求と共に、キャラク
タディスプレイ、グラフィックディスプレイあるいは液
晶テレビ等を目的としたカラー表示への要求が強まりつ
つある。TN型液晶カラー表示の方式は、液晶セル内あ
るいは液晶セル外に設置されたカラーフィルタあるいは
カラー偏光子を利用して、複数色のカラー表示を行なう
ものである。
ところで、XYマトリックス型液晶パネルを度数Nの最
適電圧平均化法で駆動するとき、点灯画素における実効
電圧V rms(on)と非点灯画素における実効電圧
Vrms(off)との比αは、公知のように、 で表わされる。この式でN→■とするとα→1となる。
すなわち、度数Nの増加に伴ないV rms(o[)と
V rms(on)との差は減少する。従って、表示情
報量の大きなマトリックス型液晶表示装置には、V r
ms(on)とVrms(off)との小さな電圧差で
も良好なコントラスト比が得られる、すなわち、鋭い閾
特性を有する液晶材料が要求されることになる。従来の
液晶材料ではこの閾特性が十分でなく、従って、度数N
が比較的大きな場合、液晶パネルにおけるマトリックス
駆動時には、表示コントラストの低下、有効視角範囲の
挟在化などの問題が生じていた。
TN型液晶表示素子において鋭い閾特性を得るためには
、液晶組成物は、液晶の弾性定数比に33/K11(こ
こにK IIはスプレィの弾性定数、K3゜はベンドの
弾性定数である)ができる限り小さい材料で構成される
ことが必要である。
さらに、カラー表示の観点から、TN型液晶表示素子の
電気光学特性が可視光の波長にできるだけ依存しないこ
とが望ましい。そのためには、液晶組成物として屈折率
異方性(Δn)の波長依存性の小さいもので構成する必
要がある。第3図に、Δnの波長依存性の一般的な特性
を示す。ここで、Δnの波長依存性の程度を示すパラメ
ータδを次のように定義する。
明らかに、δ→0とするとΔn(450nm)=Δn(
650nm)となり、波長依存性がなくなる。
以上の観点から、カラー表示に適した液晶組成物として
は液晶の弾性定数比に33/に11ができる限り小さく
、しかも屈折率異方性の波長依存性の小さい材料で構成
する必要がある。
(発明の解決すべき問題点) 本発明者らが別の出願に示したように、上記の液晶の弾
性定数比に8./に、、の観点からは、2−  ゛(こ
こに、R1,Rloはそれぞれ炭素数が1−12の直鎖
状アルキル基と直鎖状アルコキシ基を示す)が最も好ま
しい。すなわち、フェニルシクロヘキサン系液晶、ビフ
ェニル系液晶、シアノピリミジン系液晶、ジオキサン系
液晶、エステル系液晶などのに33/に1.の値は1,
0〜2.0程度の範囲内に分布するのに対して、この材
料1よそれらより極めて小さい値を示す。しかし、本発
明者らは上記の2−(4−アルコキシフェニル)−5−
アルキルピリミジン化合物を含む液晶組成物をTN型カ
ラー液晶表示素子に適用することを試みたが、屈折率異
方性の波長依存性が大きく、コントラスト比が悪いため
にカラー表示には適さないものがあることが分った。
本発明の目的は、カラー表示に適した2−(4−アルコ
キシフェニル)−5−アルキルピリミジン化合物を含む
液晶組成物を提供することである。
(問題点を解決するための手段) (ここに、R+ 、 R+’はそれぞれ炭素数が1−1
2の直鎖状アルキル基と直鎖状アルコキシ基を示す)で
表わされる2−(4−アルコキシフェニル)−5−アル
キルピリミジンのうち少くとも一種の化合物に、一般式 (ここに、R2は炭素数が1〜9の直鎖状アルキル基、
Rz’、R3’はそれぞれ炭素数カ月〜7および1〜5
の直鎖状アルコキシ基、Rs、 R4,Rs。
R6はそれぞれ炭素数が1〜7の直鎖状アルキル基を示
す)で表わされる化合物を化合物群(I)とし、 一般式 (ここに、R7〜RI8は炭素数が1〜6の直鎖状アル
キル基、R4°+R5°は炭素数が1〜6の直鎖状物群
(I+)とし、 一般式 (ここに、R1?〜R30はそれぞれ炭素数が1〜■0
の直鎖状アルキル基を示す)で表わされる化合物を化合
物群(Ill)として、化合物群(■)、化合物群(1
1)および化合物群(Ill)の中のそれぞれ少くとも
一種以上の化合物を同時に添加した混合物が5−アルキ
ルピリミジン化合物のR1およびR5゜の炭素数の両者
の合計和の平均値をlO〜13に限定したことを特徴と
する。
(作 用) (ここに、R,、R,’はそれぞれ炭素数が1−12の
直鎖状アルキル基CnH,n+、と直鎖状アルコキシ基
CmHym中、Oを示す)を少くとも一種含む液晶組成
物の中で、炭素数n、 mの両者の和(n+m)の平均
値がlO〜13の範囲になるように組合せると、屈折率
異方性の波長依存性が最も小さく、しかもコントラスト
比が向上する。
(実施例) 2−(4−アルコキシフェニル)−5−アルキルピリミ
ジンを含む液晶組成物について、各種の特性を測定した
。はじめに、測定方法と各物性値の定義を説明する。
第4図は、透過率の測定方法を示す図である。
液晶層lは、二枚の極性を持たせた基板の間にあり、下
側の基板と上側の基板とのラビングの方向で1式は互に
直交している。液晶層lを支持するこれらの基板の上下
に偏光子板2.3を設ける。
液晶lの下面側に接している偏光子2の偏光軸方向Pは
、rlと直交している。また、液晶lの上面側に接して
いる偏光子3の偏光軸方向Aは、r、に直交している。
座標系は次のように定める。Z軸は偏光子3に垂直な上
向きの方向である。X軸はr、に反平行な方向であり、
そして、X軸はr。
に平行な方向である。入射光を、偏光子2の下側から2
軸にそって矢印の方向に入射する。液晶層を透過した光
の透過率は、X = y (x≧0)で示される直線と
2軸とを含む面内で測定される。測定方向と2軸(入射
方向)とのなす角をθとする。
第5図は、第4図の配置で角度θを固定して測定された
透過率の印加電圧依存性を示すグラフであり、このデー
タから下記の諸量が求められる。
θ   θ   θ 電圧値v9o%、58%”10%は、それぞれ、角度θ
で測定したときに透過率が90%、50%。
10%であるときの印加電圧の値を示す。α0は上記の
定義より明らかなように、αθはコント5Zト特性1.
:、715°、 50%45’ 、 90%は視角特性
に対応する評価ファクターであり、表示素子としては両
者とも値の小さい方が好ましい。
次に測定結果を示す。第1図に、少くとも一種ここに、
R1とR8゛は炭素数が1〜12の直鎖状アルキル基R
,=CnHtn◆1と直鎖状アルコキシ基R+”” C
mHtm++Oである。)を含む同族体の屈折率異方性
の波長依存性δと炭素数n+fflの平均値との依存性
の結果を示す。また、第2図に、上ME−’D 同族体
(D a 15°  15°、 50%γ45’ 、 
90%のアルキル基 とアルコキシ基の炭素数(n+m)の平均値への依存性
を示す。
第1図と第2図より明らかに、2−(4−アルコキシフ
ェニル)−5−アルキルピリミジンのアlLj 1lJ
t L ?  +1.−+ +;、t+ Wm−Lh 
f+/     \+ m均値が10〜13の範囲であ
る場合が、波長依存性δが最も小さく、しかも、コント
ラスト比および視角の特性も優れていることが分かる。
また、応答回復時間の観点からみると、2−(4−アル
コキシフェニル)−5−アルキルピリミジンのアルキル
基とアルコキシ基の炭素数の大きいもので構成すると、
応答回復時間が長くなる傾向がある。そこで、この問題
に関して実験的見地より検討した結果、少くとも一種は
、R,、R,’ の炭素数がそれぞれ5以下の比較的短
いアルキル基、アルコキシ基を有する化合物で構成すれ
ば、実用的に問題がないことが明らかになった。
以下に、本発明による実施例を従来例と比較しながら説
明する。
第1表に本実施例に係る液晶組成物の構成を示す。この
場合の2−(4−アルコキシフェニル)−5−アルキル
ピリミジンのアルキル基とアルコキシ基の炭素数の和n
+Illの平均値は 11.2である。また、第2表に
従来例としての液晶組成物の構成を示す7この場を、2
−(4−アルコキシフイニル)−5−アルキルピリミジ
ンのアルキル基とアルコキシ基の炭素数n+mの和の平
均値は14゜7である。
第3表は従来例(第2表)と本実施例(第1表)におけ
る波長450nm、 550nm、  650nmの屈
折率異方性Δnとその波長依存性δおよびα15°。
γ1”、’、 、 il:W、応答回復時間τ2.τ、
の値を示す。
明らかに、本実施例の場合の方が、従来例よりもカラー
特性に関係する屈折率異方性の波長依存性δが改善され
ていることが分かる。また、コントラスト比γ、視角α
15°、応答回復時間τ  τr、   d などの緒特性の点においても従来例よりも優れているこ
とが分かる。
以下余白 第1表 第2表 第3表 * τr:電圧をo(v)から4XV9o((V)に変
化した場合の応答時間 **τd:電圧を4 X V 98;% (v )から
0(■)に変化した場合の回復時間 液晶組成物として上記の炭素数n+mの平均値がlO〜
13の範囲の中にある2−(4−アルコキシフェニル)
−5−アルキルピリミジンと組合せる化合物としては、 一般式 (ここに、Rfは炭素数がl〜9の直鎖状アルキル基、
R,,R3°はそれぞれ炭素数が1〜7および1〜5の
直鎖状アルコキシ基、R3,R−、Rs。
R6はそれぞれ炭素数が1〜7の直鎖状アルキル基を示
す)で表わされる化合物を化合物群(1)と一般式 (ここに、R7〜R+sGよ炭素数が1〜6の直鎖状ア
ルキル基、R,’、R5°は1〜6の直鎖状アルコキシ
基を示す)で表わされる化合物を化合物群(II)とし
、 一般式 (ここに、R1?〜R3oはそれぞれ炭素数が1〜10
の直鎖状アルキル基を示す)で表わされる化合物を化合
物群(Ill)として、化合物群(■)、化合物群(1
1)および化合物群(Ill)の中のそれぞれ少くとも
一種以上の化合物が同時に添加される。化合物ma)、
 (II)および(Ill)の中のいずれを添加した場
合にも、波路依存性、コントラスト比、視角および応答
回復時間の諸特性の点において、従来例よりも優れてい
ることを確認した。
(発明の効果) 本発明に係る液晶組成物は、カラー表示としての特性が
優れているばかりか、コントラスト比、視角、応答回復
時間の諸特性の点でも優れている。
従って、高デユーテイマルチプレックス駆動のTN型カ
ラー表示装置に限ることなく、TN型白黒表示装置のグ
ラフィックディスプレイ、キャラクタディスプレイ、液
晶テレビ等にも十分適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、2−(4−アルコキシフェニル)−5=アル
キルピリミジン同族体の屈折率異方性の波長依存性δの
グラフである。 第2図(よ、a15°と、15°、50%45°、90
%0炭素数ト mの平均値への依存性を示すグラフである。 第3図は、液晶の屈折率異方性Δnの一般的な波長依存
性を示すグラフである。 第4図は、透過率の測定方法を示す図である。 第5図は、透過率の印加電圧依存性を示すグラフである
。 ■・・・液晶層、    2.3・・・偏光子板。 特許出願人      シャープ株式会社代  理  
人 弁理士 青白 葆 ほか2名第1図 宸[敦n÷m(平均値) 第2図 倉を数 n+m(平均値) 第3図 液畏(nm)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (ここに、R_1、R_1′はそれぞれ炭素数が1〜1
    2の直鎖状アルキル基と直鎖状アルコキシ基を示す)で
    表わされる2−(4−アルコキシフェニル)−5−アル
    キルピリミジンのうち少くとも一種の化合物に、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここに、R_2は炭素数が1〜9の直鎖状アルキル基
    、R_2′、R_3′はそれぞれ炭素数が1〜7および
    1〜5の直鎖状アルコキシ基、R_3、R_4、R_5
    、R_6はそれぞれ炭素数が1〜7の直鎖状アルキル基
    を示す)で表わされる化合物を化合物群( I )とし、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここに、R_7〜R_1_6は炭素数が1〜6の直鎖
    状アルキル基、R_4′、R_5′は直鎖状が1〜6の
    直鎖状アルコキシ基を示す)で表わされる化合物を化合
    物群(II)とし、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここに、R_1_7〜R_3_0はそれぞれ炭素数が
    1〜10の直鎖状アルキル基を示す)で表わされる化合
    物を化合物群(III)として、化合物群( I )、化合物
    群(II)および化合物群(III)の中のそれぞれ少くと
    も一種以上の化合物を同時に添加した混合物からなり、
    上記の2−(4−アルコキシフェニル)−5−アルキル
    ピリミジン化合物のR_1およびR_1′の炭素数の両
    者の合計和の平均値を10〜13に限定したことを特徴
    とする液晶組成物。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載された液晶組成物に
    おいて、上記の2−(4−アルコキシフェニル)−5−
    アルキルピリミジン化合物の中で少くとも一種はR_1
    、R_1′のそれぞれの炭素数が5以下の化合物である
    ことを特徴とする液晶組成物。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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