JPS62100580A - 液晶組成物 - Google Patents

液晶組成物

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JPS62100580A
JPS62100580A JP60239022A JP23902285A JPS62100580A JP S62100580 A JPS62100580 A JP S62100580A JP 60239022 A JP60239022 A JP 60239022A JP 23902285 A JP23902285 A JP 23902285A JP S62100580 A JPS62100580 A JP S62100580A
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liquid crystal
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formula
crystal compound
chain alkyl
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Hiroshi Fujimura
浩 藤村
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
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Casio Computer Co Ltd
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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〕 この発明は、ドツトマトリックス用液晶組成物に係り、
特には、コントラストが高く、かつ低電圧駆動に適した
液晶組成物に関する。
〔従来の技術〕
液晶装置は、ワードプロセッサー、コンピュータの端末
機器、計算機等事務機器の表示装置への応用が進められ
ている。この種の機器に用いられているドツトマトリッ
クス型の表示装置は、機器の小型化および低消費電力化
を達成するために、液晶素子を低い電圧で駆動すること
(すなわち、液晶素子に用いられる液晶組成物の閾値電
圧が低いこと)、および表示コントラストが高いことが
要求される。
ところで、従来、TN型液晶装置に使用されている液晶
組成物としては、小型機器用のものではあるが、置換シ
クロヘキザン環と置換ベンゼン環もしくは置換シクロヘ
キサン環とがエステル結合によって結合されたタイプの
液晶化合物を主成分とし、これにp型(誘電異方性Δξ
〉0)の液晶化合物を配合したものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記従来の液晶組成物では、その液晶組
成物を用いた液晶素子の閾値電圧が、スタティック駆動
で測定し*[合1.5vよりも大きい。それ故、この液
晶組成物を用いたドツトマトリックス型の表示装置を、
充分なコントラストが得らハ、るように時分割駆動させ
るためには、かなり高い駆動電圧が必要となる。その結
果、駆動用LSIの価格がそれに応じて上昇し、また消
費電力も増大するという欠点がある。
したがって、この発明の目的は、コントラストが高く、
かつ低電圧駆動が可能なドツトマトリックス用液晶組成
物を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために、この発明では、弾性定数
比に33/に11が小さくかつ誘電異方性(Δε)が正
の液晶化合物のりち、(■)Δeが正に大きい少なくと
も1種の特定の液晶化合物、(It)N−I点が高い少
なくとも1徨の特定の液晶化合物、および場合に応じて
(III)粘度が低込少なくとも工種の特定の液晶化合
物とを配合している。
具体的には、この発明の液晶化合物は、一般式 %式%() (ここで、Rは炭素数2〜8の直鎖アルキル基)、(こ
こで、R2は炭素数2〜6の直鎖アルキル基)、(ここ
で、Rは炭素数1〜10の直鎖アルキル基、)、および (ここで、R4は炭素数2〜8の直鎖アルキル基)で示
される液晶化合物よりなる群の中から選ばれた少なくと
も1種の液晶化合物からなる第1の液晶材料、 一般式 (ここで R5は炭素数3〜5の直鎖アルキル基)、(
ここで、R6は炭素数3〜5の直鎖アルキル基、および
R’ Fi、エチル基)、 (ここで、Rはn−ペンチル基、およびRはn−プロピ
ル基)、および (ここで、Rはn−プロピル基、およびn 11idn
−ブチル基またはn−ペンチル基)で示される液晶化合
物よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種の液晶化
合物からなる第2の液晶材料、並びに、必要に応じて、 一般式 (ここで、Rは炭素数3〜5の直鎖アルキル基、R15
は炭素数2〜4の直鎖アルキル基または−oH14基、
およびRは炭素数2〜4の直鎖アルキル基)で示される
液晶化合物よりなる群の中から選ばれた少なくとも1徨
の液晶化合物からなる第3の液晶材料を配合したことを
特徴とするものである。
液晶素子の閾値電圧は、液晶のΔεの大きさに依存する
。また、液晶素子のコントラストは、液晶の光透過率が
90チになる電圧をV、。、とし、光透過率が10%に
なる電圧をv、8%とするとV、。%/v1o%によっ
て定義されるγ特性に依存するものであり、エム・シャ
ット(M、 5chadt )等の報告(Z、 Nat
urforach、* 37a 、 165 (198
2)およびゾロシーf4ングス・オブ・デ・ニス・アイ
・デ4− (Proce@dings of tbe 
SID 23(1)# 29(1982) ) Kよれ
ば、液晶の光透過率が50%になる!圧をv50%とす
ると(v50% −”90% ) v90% テ定義さ
れる値Pが最小値を示すときに、時分割特性が最もよく
なり、かつ急峻なγ特性が得られ、コントラストがよく
なる。この場合、PFi式 (ここで、Δn== R7−n1二屈折率異方性、K7
3二曲がシ弾性定数、 K11 ”、スプレィ弾性定数、 d:μmで表した液晶層の厚さ で近似的に表され、K33 /に11 < 1および右
辺第3項がOのとき、Pは最小値を示す。ここで、可視
光線のほぼ中心の波長500 nmをλとすれば、 Δn−d(μm)=1 のときにPは最小となり、r%性が最も急峻となるので
ある。
このような観点から、本発明者は、コントラストが高く
低電圧駆動を可能とする液晶組成物を得るべく弾性定数
比に33/に11が小さく、かつΔεが正に大きくなる
ような液晶化合物の組合せを検討しこの発明を完成する
に至った。
この発明の液晶組成物に用すられる第1の液晶材料は、
誘電異方性Δeが正に大きい(例えば、+10〜+30
 ) Np液晶であって、液晶組成物の閾値電圧を低く
するものであシ、以下の特定の液晶物群の中から選ばれ
る少なくとも1種である。すなわち、一般式 %式%() (ここで、Bは炭素数2〜8の直鎖アルキル基)、(こ
こで 12は炭素数2〜6の直鎖アルキル基)、(ここ
で R3は炭素数1〜10の直鎖アルキル基)、および (ここで、R4は炭素数2〜8の直鎖アルキル基)で示
される液晶化合物である。この第1の液晶材料は、相異
なる式で示される液晶化合物を2種以上含むことが好筐
しく、特に式Ca>で示される少々くとも1種の液晶化
合物を含んでいることが好ましhoさらに、第1の液晶
材料は、式(a)および式(b)で示される液晶化合物
をそれぞれ1種以上含んでいることが殊に好ましい。
第2の液晶材料は、N−I点が高い(例えば、160℃
ないし310℃)高温液晶であり、液晶組成物全体のN
−I点を高くし、液晶相を示す温度範囲を広くするもの
であり、以下の特定の液晶化合物群の中から選ばれる少
なくとも1種である。すなわち、一般式 (ここで、R5は炭素数3〜5の直鎖アルキル基)、(
ここで、R6は炭素数3〜5の直鎖アルキル基、および
R7はエチル基)、 (ここで、Rはn−ペンチル基、およびRはn−プロピ
ル基)、および (ここで、Rはn−プロピル基、およびR11はn−グ
チル基またはn−ペンチル基)で示される液晶化合物よ
pなる群の中から選ばれた少なくとも1種の液晶化合物
である。
この発明の液晶材料は、上記第1の液晶材料および第2
の液晶材料以外に、必要に応じて第3の液晶材料を含ん
でhてもよい。この第3の液晶材料は、低粘度(例えば
、25℃で4なりし10 ep 、ただし外挿粘度)の
液晶であり、液晶組成物の粘度を低下させるものである
。第3の液晶材料は式 %式% 〔ここで、Rは炭素数3〜5の直鎖アルキル基、Rは炭
素数2〜4の直鎖アルキル基または一〇R基、およびR
は炭素数2〜4の直鎖アルキル基〕で示される液晶化合
物よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種の液晶化
合物である。なお、第1の液晶材料と第2の液晶材料の
配合によって充分に低い粘度(例えば、25℃で20な
いし40 cP)が達成できれば、第3の液晶材料を配
合する必要はないが、これを配合した方が応答時間が速
くなるので好ましい。
さて、この発明の液晶材料は、低電圧駆動が可能である
ために、Δεが大きいNp液晶(第1の液晶材料)を多
く含んでいることが好ましい。
一般に、第1の液晶材料はこれを60ないし90重量%
の割合で配合する。特に、式(a)と式(b)で示され
る液晶化合物は合計で30ないし80重量%の割合で配
合することが好ましり。
また、第2の液晶材料は、これを10ないし30重量%
の割合で配合することが好ましboさらに、第3の液晶
材料の配合割合は、20重量%までである。
このように各液晶材料を配合することにより、この発明
の液晶組成物は低電圧駆動が可能になるとともに、弾性
定数比に55/Kj、が小さくなるので前記パラメータ
Pが小さく々す、高いコントラストが得られる。
以下の表Aに、上記配合割合を満足した上で、液晶化合
物(a)〜(h)の好ましい配合割合をまとめて示す。
表  A 式(a)    10〜45 式(b)0〜45 式(C)0〜30 液晶化合物  配合割合(劃i) 式(d)0〜25 式(e)0〜10 式(f)0〜20 式(g)0〜15 式(h)     0〜25 〔実施例〕 実施例1〜8 以下の表Bに示す液晶化合物を同表に示す割合で配合し
、液晶組成物を調製した。各液晶組成物をセルに封入し
、第1図に示す測定系で電気光学特性を25℃で測定し
た。第1図において、セル2(厚さ91Rn)を光源1
と検出器3との間に軸に対して角度ψ(= i o’)
の傾きで配設した。セルのラビング角度は2β=900
であり、偏向板の吸収軸の貼付角度は2α=800であ
った(第2図参照。同図において、4は上基板のラビン
グ方向、5は下基板のラビング方向、6は下側偏向板の
吸収軸、7は上側偏向板の吸収軸を示す)。結果を表B
に併記する。
なお、実施例7の液晶組成物の閾値電圧v9ot4は約
1.08 Vで6D、また実施例8の液晶組成物の閾値
電圧は約1.04 Vであや、それぞれ低電圧で駆動で
きることがわかった。他の実施例の液晶組成物も閾値電
圧V、。%<1.5Vであった。
これらの測定はスタテイ、り駆動によるものであるが、
実施例7および8の液晶組成物とも1/32デユーテイ
駆動で6v以下の駆動電圧で駆動できた。またその時の
コントラストは1:4以上でアシ、ドツトマトリックス
表示としては高い値を示した。
〔発明の効果〕
以上述べたよpに、この発明の液晶組成物は低電圧で駆
動することができるとともに高いコントラストが得られ
る。従って、この発明の液晶組成物はドツトマトリック
ス型表示素子に用いて最適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の液晶組成物の電気化学的特性を測
定するために用いた測定系を示す図、第2図は第1図の
測定系に用いたセルを説明するための図。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(a) (ここで、R^1は炭素数2〜8の直鎖アルキル基)▲
    数式、化学式、表等があります▼(b) (ここで、R^2は炭素数2〜6の直鎖アルキル基)、
    ▲数式、化学式、表等があります▼(c) (ここで、R^3は炭素数1〜10の直鎖アルキル基)
    および ▲数式、化学式、表等があります▼(d) (ここで、R^4は炭素数2〜8の直鎖アルキル基)で
    示される液晶化合物よりなる群の中から選ばれた少なく
    とも1種の液晶化合物からなる第1の液晶材料、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(e) (ここで、R^5は炭素数3〜5の直鎖アルキル基)、
    ▲数式、化学式、表等があります▼(f) (ここで、R^6は炭素数3〜5の直鎖アルキル基、お
    よびR^7はエチル基)、 ▲数式、化学式、表等があります▼(g) (ここで、R^8はn−ペンチル基、およびR^9はn
    −プロピル基)、および ▲数式、化学式、表等があります▼(h) (ここで、R^1^0はn−プロピル基、およびR^1
    ^1はn−ブチル基またはn−ペンチル基)で示される
    液晶化合物よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種
    の液晶化合物からなる第2の液晶材料、並びに、必要に
    応じて、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼(i) (ここで、R^1^2は炭素数3〜5の直鎖アルキル基
    、R^1^3は炭素数2〜4の直鎖アルキル基またはO
    R^1^4基、およびR^1^4は炭素数2〜4の直鎖
    アルキル基) で示される液晶化合物よりなる群の中から選ばれた少な
    くとも1種の液晶化合物からなる第3の液晶材料を配合
    したことを特徴とする液晶化合物。
  2. (2)第1の液晶材料が60ないし90重量%の割合で
    、第2の液晶材料が10ないし30重量%の割合で、第
    3の液晶材料が30重量%までの割合で配合されている
    特許請求の範囲第1項記載の液晶組成物。
  3. (3)第1の液晶材料が一般式(a)で示される液晶化
    合物を含む特許請求の範囲第2項記載の液晶組成物。
  4. (4)一般式(a)で示される液晶化合物が10ないし
    45重量%の割合で配合されている特許請求の範囲第3
    項記載の液晶組成物。
  5. (5)第1の液晶材料が一般式(a)で示される液晶化
    合物および一般式(b)で示される液晶化合物をそれぞ
    れ少なくとも1種含む特許請求の範囲第2項記載の液晶
    組成物。
  6. (6)一般式(a)で示される液晶化合物および一般式
    (b)で示される液晶化合物が合計で30ないし80重
    量%の割合で配合されている特許請求の範囲第5項記載
    の液晶組成物。
  7. (7)一般式(a)で示される液晶化合物が10ないし
    45重量%の割合で、一般式(b)で示される液晶化合
    物が45重量%までの割合で、一般式(c)で示される
    液晶化合物が30重量%までの割合で、一般式(d)で
    示される液晶化合物が25重量%までの割合で、一般式
    (e)で示される液晶化合物が10重量%までの割合で
    、一般式(f)で示される液晶化合物が20重量%まで
    の割合で、一般式(g)で示される液晶化合物が15重
    量%までの割合で、一般式(h)で示される液晶化合物
    が25重量%までの割合で、一般式(i)示される液晶
    化合物が20重量%までの割合で配合されている特許請
    求の範囲第2項記載の液晶組成物。
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