JPH049197B2

JPH049197B2 -

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Publication number: JPH049197B2
Application number: JP58075266A
Authority: JP
Priority date: 1983-04-28
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1992-02-19
Also published as: JPS59199786A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はTN型液晶デイスプレイに用いられる
液晶組成物に関する。近年、液晶表示装置の性能が向上し、応用分野
にも拡大されつゝあり、従来からの電卓や腕時
計、クロツク等に加え使用温度範囲の広い屋外用
の大型表示装置や自動車のダツシユボードに又ポ
ケツトコンピユータやワードプロセツサー、テレ
ビなどの情報端末装置等の情報量の多い高機能の
表示に応用されるようになつてきたが、用途をさ
らに拡大するためには、表示品質を保持しつゝ、
表示密度を上げることが重要な課題である。表示
密度を上げるために新たな工夫としてアルモフア
スシリコンを用いたTET方式、液晶の誘電分散
を用いた２周波駆動方式等があるが、前者は信頼
性及び価格面に問題があり、後者は液晶表示装置
の特徴である低電圧・低消費電力という特性がな
くなつてしまう欠点がある。液晶表示装置の場合には、選択電極に選択波形
を線順次方式でくり返し印加するが、表示密度を
あげるためには選択電極の数（時分割数Ｎに等し
い）を増す必要がある。しかし、従来の液晶で
は、時分割数が小さく表示密度をあげることがで
きない。本発明者らは、これらの問題点を解決す
るため従来から電卓などで使用されている電圧平
均化法を用いて表示密度をあげることを検討し本
発明にいたつた。すなわち、本発明の目的は時分割数が大きい数
値が得られる液晶組成物を提供することであり、
液晶組成物のこれに関連する特性である電圧−輝
度特性の急峻性をあげることである。本発明の液晶組成物は、一般式（式中、R₁はC_oH_2o+1、R₂はC_oH_2o+1もしくはC_o
H_2o+1Ｏを表わし、ｎは１〜８の整数を示す。）
によつて示される化合物の１種もしくは２種以上
からなる液晶化合物成分(A)が10〜80重量％、｜△
ε｜≧５である高誘電異方性液晶化合物成分(B)が
10〜60重量％、ピリミジン環を有さない｜△ε｜
＜５である低誘電異方性液晶化合物成分(C)が10〜
80重量％含有することを特徴とする。更に本発明の液晶組成物を詳しくのべると第一
は、成分(A)、(B)、(C)からなる組成物であり、第二
は、成分(A)、(B)、(C)と100℃を超える透明点を有
する液晶化合物成分(D)が50重量％以下含有する組
成物であり、第三は、成分(B)を液晶相を有さない
液晶類似化合物成分(E)の10重量％以下にかえた上
記第一もしくは第二の組成物である。各成分を更に詳しくのべると、成分(A)は、先にのべた一般式（）によつて示
される液晶化合物であり、通常、｜△ε｜＜５の
低誘電異方性を有する成分である。Ａ成分の含量は好ましくは20〜70重量％、より
好ましくは40〜60重量％である。Ａ成分は複数の
化合物から構成されることが好ましく、より好ま
しい化合物数は３〜８である。成分(B)は一般式もしくは〔式中、R₃はC_oH_2o+1（ｎは１〜８までの整数）、
C_oH_2o+1Ｏ（ｎは１〜８までの整数）、C_oH_2o+1
COO（ｎは１〜８までの整数）、C_oH_2o+1OCH₂（ｎ
は１〜６までの整数）、C_oH_2o+1CO（ｎは１〜６
までの整数）もしくはC_oH_2o+1OCH₂CH₂O（ｎは
１〜６までの整数）、

【式】は

【式】

【式】（トラス−ジ置換シクロヘキサン環）もしくは

【式】（トランス−ジ置換メタジオキサン環）、

【式】は

【式】もしくは

【式】Ｙは− COO−、−COS−、−CH＝Ｎ−、

【式】− Ｎ＝Ｎ−、−CH₂−CH₂−、もしくは−CH₂O−、
ＺはＨ、Ｆ、Cl、Br、Ｉもしくは−CN、R₁はC_o
H_2o+1（ｎは１〜８の整数）を示す。〕によつて示
されるシアノ末端基を有する化合物群から選択さ
れた１種又は２種以上の化合物からなる。Ｂ成分の含量は好ましは10〜50重量％、より好
ましくは15〜40重量％である。成分(C)は、一般式もしくは〔式中、R₄およびR₅はC_oH_2o+1、C_oH_2o+1Ｏ、C_o
H_2o+1COO、C_oH_2o+1OCO、C_oH_2o+1OCH₂、C_o
H_2o+1OCH₂CH₂O、Ｆ、Cl、もしくはBr（ｎは１
〜８までの整数）、

【式】は

【式】

【式】もしくは

【式】で２つの環は同一もしくは異種の環、Ｙは−COO−、−COS−、−CH＝Ｎ−、

【式】−Ｎ＝Ｎ−、−CH₂−CH₂−、もしくは−CH₂O−をあらわす。〕で示される化合物群から選択されて１種もしくは
２種以上の化合物からなる。Ｃ成分の好ましい含量は10〜50重量％、より好
ましい含量は15〜40重量％である。成分(D)は、一般式もしくは、〔式中、R₆はC_oH_2o+1、C_oH_2o+1Ｏ、もしくはC_o
H_2o+1COO（ｎは１〜８までの整数）、R₇はC_o
H_2o+1、C_oH_2o+1Ｏ、C_oH_2o+1COO、−CN、Ｆ、
Cl、Brもしくは（ｎは１〜８までの整数）、

【式】は

【式】もしくは

【式】で、それぞれの環は同種もしくは異種、Ｘは単結合もしくはCOO−、R₈は C_oH_2o+1、C_oH_2o+1Ｏ、−CN、Ｆ、Cl、Br、もし
くは、Ｉ、ｌ、ｍはそれぞれ０もしくは１をあら
わす。〕で示される化合物群から選択された１種
または２種以上の化合物からなる。Ｄ成分の好ましい含量は、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの
各成分の合計に対して30重量％以下である。成分(E)は、一般式〔式中R₉はC_oH_2o+1（ｎは０〜24までの整数）、

【式】は

【式】もしくは

【式】ｐは０もしくは１をあらわす〕で示される液晶類似化合物である。本発明の液晶組成物の特徴は、電圧−輝度特性
が急峻であること、視覚特性がすぐれていること
であり、時分割数が著しく大きいことである。そ
れ故、本発明の組成物を使用することにより、１
箇のLSIで多行表示可能な情報端末の表示装置
や、テレビ画像表示の実現が可能となるすなわち
従来困難とされていた高時分割駆動が可能とな
り、表示密度の向上されたTN型液晶デイスプレ
イを提供することができる。すなわち、従来、電圧平均化法では１／16デユ
ーテイ位が表示品位の観点からみると限界であろ
うといわれ、これでは、漢字表示をするには１行
しか表示できず、多行表示するためには、同時
LSIを行の数だけの使用しなければならなかつた
が、本発明の液晶組成物を使用することにより１
箇のLSIで多行表示が可能となる。本発明の液晶組成物は、各成分を所定量混合し
て製造できるのが、各成分ごとにpre−Mixture
を造つておくのが好ましい。電圧−輝度特性の急峻性は、液晶表示体の高時
分割駆動を行なう場合の液晶に必要な重要な特性
である。この急峻性が、表示コントラストおよび
時分割数を決める要素である。単純マトリツクスの場合には、直交した走査電
極と信号電極とからなり、電極間に液晶材料を挾
んで電圧平均化法を用いて最適印加するようにな
つている。選択点の実効電圧値をV_po、非選択点
の実効電圧値をV_pffとすれば、次式で表わされ
る。ここで、ｂはバイアス比であり、Ｎは時分割数
（走査線数）である。V₀は印加電圧の波高値であ
り、V_po／V_pffを最大にする条件として、ｂ＝√
Ｎ＋１となる。このとき、 V_po／V_pff＝√Ｎ＋１／√Ｎ−１となる。ここで、V_pffを実際の表示パネルにおいて、垂
直な軸からみた光の透過率が10％になつた電圧
（V₁₀、0°）〔しきい値電圧〕、V_poを垂直な軸から
見た光の透過率が50％になつた電圧（V₅₀、0°）
〔オン電圧〕とすると、電圧−輝度特性の急峻性
のパラメータ−αはつぎのようになる。したがつて、時分割数Ｎが大きくなる程、αは
１に近づく、すなわち、αが１に近いほど電圧−
輝度特性が急峻であることを示し、情報量を多く
表示できる材料の評価特性となる。また、最大となる時分割数N_naxは、αから次式
で求められる。 N_nax＝（a²＋１／a²−１）² N_naxは大きいほど高時分割できることを示して
いる。視角特性は、一般に液晶表示パネルに対して垂
直な軸から40°傾いた軸方向からの光の透過率が
10％になるときの電圧をV_10,40°とし、視角特性を
示すパラメータをβとして次式のように定義す
る。 β＝V₁₀、0°／V₁₀、40° このβも１に近いほど、視角特性が良いことを示
す。電圧−輝度特性の急峻性と視角特性を加味した
評価をするためのパラメーターとして、次式のよ
うにγを定義する。 γ＝α×β α、β共に１に近いほど理想状態に近づくこと
を意味しており、γもまた１に近いほど、特性の
良い液晶組成物であることを示すことになる。以下、実施例、比較例によつて本発明の組成物
について説明する。実施例１〜17、比較例１〜６実施例、比較例に使用する成分は、つぎのとお
りである。成分Ａとしてつぎのものを使用した。成分Ｂとしてつぎのものを使用した。成分Ｃとしては、つぎのようなものを使用し
た。成分Ｄとしてつぎのものを使用した。成分Ｅとしてつぎのものを使用した。各成分を表に示すごとく所定量混合し、組成物
をつくつた。これを所定の方法で特性値を測定し
た。その結果を表に示す。

【表】

【表】実施例１〜17は、時分割数が16以上の用途に使
用されるしきい値電圧が1.7V以上の組成物であ
るが、表４は低時分割用の組成物でも成分(A)によ
つて急峻性が著しく向上することを示したもので
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（式中、R₁はC_oH_2o+1を、R₂はC_oH_2o+1またはC_o
H_2o+1Ｏを表し、ｎは１〜８の整数を表す）によ
つて示される化合物の一種または二種以上からな
る液晶成分(A)を10〜80重量％、および一般式または（式中、R₃はC_oH_2o+1，C_oH_2o+1Ｏ， C_oH_2o+1COO、C_nH_2n+1OCH₂、C_nH_2n+1CO、ま
たはC_nH_2n+1OCH₂CH₂Oを表し、ｎは１〜８の
整数を、ｍは１〜６の整数をそれぞれ表し、【式】は【式】【式】（トランス−ジ置換シクロヘキサン環）、または【式】（トランス−ジ置換メタジオキサン環）を、【式】は【式】または【式】を、Ｙは−COO−、−COS−、− CH＝Ｎ−、【式】−Ｎ＝Ｎ−、−CH₂CH₂ −、または−CH₂O−を、ＺはＨ、Ｆ、Cl、Br、
Ｉまたは−CNを、R₁はC_oH_2o+1をそれぞれ表わ
す）によつて示され、かつ、｜△ε｜≧５である
高誘電異方性液晶化合物の群から選ばれた一種ま
たは二種以上からなる成分(B)を10〜60重量％、お
よび、一般式（式中、R₄およびR₅はC_oH_2o+1、C_oH_2o+1Ｏ、C_o
H_2o+1COO、C_oH_2o+1OCO、C_oH_2o+1OCH₂、C_o
H_2o+1OCH₂CH₂O、Ｆ、Cl、またはBrを表し、
【式】は【式】（トランス−ジ置換シクロヘキサン環）または【式】（トランス−ジ置換メタジオキサン環）を表し、
この二つの環は同一または異種の環であつてよ
く、Ｙは−COO−、−COS−、−CH＝Ｎ−、
【式】−Ｎ＝Ｎ−、−CH₂CH₂−または− CH₂O−を表し、ｎは１〜８の整数を表す）で示
され、かつ、｜△ε｜＜５である低誘電異方性液
晶化合物の群から選ばれた一種または二種以上か
らなる成分(C)を10〜80重量％含有することを特徴
とする液晶組成物。２ 100℃を超える透明点を有する液晶化合物成
分(D)を50重量％以下含有する特許請求の範囲第１
項記載の組成物。３成分(D)が一般式または、一般式（式中、R₆はC_oH_2o+1、C_oH_2o+1Ｏ、またはC_o
H_2o+1COOを、R₇はC_oH_2o+1．C_oH_2o+1Ｏ、C_o
H_2o+1COO、−CN、Ｆ、Cl、Brまたはをそれぞ
れ表し、ｎは１〜８の整数を表し、
【式】は【式】または【式】で、それぞれの環は同種または異種であつてもよく、Ｘは単結合または−COO−
を表し、R₈はC_oH_2o+1、C_oH_2o+1Ｏ、−CN、Ｆ、
Cl、Br、またはを表し、ｌおよびｍはそれぞ
れ０または１を表す）で示される化合物群から選
択された一種または二種以上の化合物からなる特
許請求の範囲第２項に記載の組成物。４成分(B)を一般式（式中、R₉はC_oH_2o+1を表し、ｎは０〜24の整数
を表し、【式】は【式】または【式】を、ｐは０または１をそれぞれ表す）で示される液晶類似化合物の少なくとも一つ
からなる成分(E)の10重量％以下にかえて含有する
特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一項に記載
の組成物。