JPS60192785A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電気光学的な表示装置用の液晶組成物、更に
詳しくはスイッチング素子を組み込んだアクティブマト
リックス型ＴＮ−ＦＥＭ用液晶組成物に関する。

従来例の構成とその問題点 従来からスイッチング素子、例えばＣ−ＭＯＳ或いはＴ
ＰＴを組み込んだアクティブマド１ルクス型ＴＮ−ＦＥ
Ｍ用液晶表示素子をＴＶ画像用受信装置として用いる場
合にその液晶組成物として主に下記要件を有することが
要求されている。

（１）高速応答性 （２）広視野性 （３）良好な階調性 これらの要件を満足するためには液晶組成物はその物性
として次の性質を有する事がめられている。

（５）低粘度であること （Ｂ）　低い屈折率の異方性を示すこと（ｑ　弾性定数
中のに３３／に１１の比が大きいこと しかしながらこれらの物性を充分に満足する液晶組成物
は未だ提案されてい々い。

従来からＴＮ−ＦＥＭ用液晶表示素子の欠点である高視
野性および階調性を改良する試みがなされているが、こ
の場合の欠点として応答性が悪化するとともに、消費電
力が増大してしまい充分満足出来るＴＶ画像としての表
示特性が得にくいのが現状である。

従来よりアクティブマトリックス型ＴＮ−ＦＥＭ用液晶
表示素子の液晶組成物を構成する液晶化合物として下記
式 （式中ｎは３，６または７を表わす）で表わされるトラ
ンス−４−ｎ−アルキル−（４−シアノフェニル）−シ
クロヘキサ７がｈる。

かかる液晶化合物による液晶組成物の代表例として の混合物からなる液晶組成物がある。上記液晶組成物の
物性値を示すと ＴＮＩ　（ネマチック・等方性液体転移温度）＋５０℃
ＴＣＮ　（結晶化温度）　−３℃ Δε　（誘電異方性）　＋１ｏ、３ Δｎ　（屈折率異方性）　＋０．１２ η　（粘度）　３０ｃｓｔ（２０１１１：）である。こ
のものの特長としてはΔεが大きいことから閾値電圧を
低くすることが出来るが、その反面、Δｎが大きいこと
から、視野角が狭く、捷たＴＣＮが一３℃と高い為に充
分満足出来るものではない。

また他の液晶化合物の例として下記式 （式中ｍは２．　３．　４または７を表わす）で表わサ
レル４−　ｎ−アルキル−トランス、トランス−ジシク
ロへキシル−４′−カルボニトリルが知られている。

かかる液晶化合物による液晶組成物の代表例として の混合物からなる液晶組成物がある。上記液晶組成物の
物性値を示すと、 ＴＮｌ　＋７０℃ ＴＣＮ　＋１４℃ Δε　＋３．９ Δｎ　＋０．０６６ ｑ　６４ｃｓｔ　（２０℃） であり、Δｎが小さいことで視野角は広いという特長は
あるが、ＴｃＮは高く、ηは高いという欠点を有し、充
分満足できるものではない。

更に別の液晶化合物の例として下記式 （式中ｐは３４たは６を表わし、ｑは２’Ｊたは４を表
わす）で表わされるｎ−アルコキシ−４−トランス（４
−アルキルシクロヘキシル）−ベンゼンが知られている
。

かかる液晶組成物の代表例として の混合物からなる液晶組成物がある。上記液晶組成物の
物性値を示すと、 ＴＮｌ　＋　３４℃ Ｔ　ＣＮ　＋　１４℃ Δε　−０，３ Δｎ　＋６．０９ η　１１　ｃｓｔ（２０℃） であり、このものはΔｎが低く、ηも低いことがら、広
視野性、高速応答性については良好であるが、ＴｃＮが
＋１４℃と高く、使用出来る温度範囲を狭くするという
欠点を有している。

また別の液晶化合物の例として下記式 で表わされるトランス−４−ｎ−ペンチル−１−（４′
−シアノビフェニル）シクロヘキサンがある。

かかる液晶組成物は２０℃に外挿しだときの場合ｑが約
２２ｃｓｔと低いが、かつネマチックレンジ（ＴｃＮか
らＴＮｌ”ｌでの温度範囲）が９５℃から２１９℃と広
く、ＴｃＮの高い欠点を有する。

また別の液晶化合物の例として下記式 （式中ｒは２．　３．　４−ｊたは５を表わす）で表わ
される６−ｎ−アルキル−２（４−シアノフェニル）−
１，３ジオキサン が知られている。これらの物性値を示すとＴＣＮ　”Ｎ
Ｉ　Δε　Δｎ　η２０℃ｒ＝２−２　℃　＋６７℃　
＋３２　＋０．１３　３３ｃｓｔｒ＝３　＋４２℃　＋
６９℃　＋３２　＋０．１３　３３ｃｓｔｒ＝４　＋３
５℃　＋４３℃　＋２９　＋０．１３　３５ｃｓｔｒ＝
６　＋４８℃　＋６７℃　＋３２　＋〇、１４　４７ｃ
ｓｔでありΔεが非常に大きく閾値電圧を低くする効果
が期待される反面、ηが３３ｃｓｔ〜４７ｃｇｔと高い
ことで高速応答性という面では不利である。

上述した既知の液晶化合物ないし液晶組成物はそれぞれ
の長所もあるが、欠点も有し、まだ充分満足出来るもの
ではない。

発明の目的 本発明の目的は上述した如き従来より知られている液晶
組成物の欠点を補い、視認性のすぐれたＴＶ画像をマト
リックス型ＴＮ−ＦＥＭ用液晶表示素子で得るだめの液
晶組成物を提供することにある。

特に本発明は粘度が低く、低い屈折率異方性を示し、弾
性定数中のに３３／に１１の比の大きい液晶組成物を提
供することにある。

発明の構成 本発明による液晶組成物は 一般式 （式中ｎは３，６または７を表わす）で表わされるトラ
ンス−４−ｎ−アルキル−（４−シアノフェニル）−シ
クロヘキサンの１種以上、一般式 （式中ｍは２．　３．　４または７を表わす）で表わさ
れる４−ｎ−アルキル−トランス、トランス−ジシクロ
へキシル−４′−カルボニトリルの１種以上、 一般式 （式中ｐは３または６を表わし、ｑは２または４を表わ
す）で表わされるｎ−アルコキシ−４−トランス（４−
アルキルシクロヘキシル）−ベンゼンの１種以上、 式 を有するトランス−４−ｎ−ペンチル−１−（４’−シ
アノビフェニル）−シクロヘキサン及び 式 （式中ｒは２．　３．　４または６を表わす）で表わス
５−　ｎ−アルキル−２−（４−シアノフェニル）−１
，３ジオキサン を含有することを特徴とする。

本発明によれば上記一般式（１）　−（３）で表わされ
るそれぞれの化合物を選択し、これらの混合物に更に上
記式（４）および（５）の化合物を混合した少なくとも
６種の化合物からなる液晶組成物が後述する実施例に示
す如くすぐれた特性を有することが判った。即ち本発明
は上述した如き既知の液晶組成物を混合することにより
、一層すぐれた特性を有する液晶組成物を提供すること
にある。

実施例の説明 以下に実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ 下記の如き組成を有する液晶組成物を混合することによ
って作った。

なお上記各化合物中のアルキル基は全て直鎖アルキル基
である。上記液晶組成物の物性値は下記の通りである。

Ｔ　Ｎ　１＋　６２℃ Ｔ　ＣＮ　−２０℃以下 Δε　＋７＋８ Δｎ　＋０．０８２ ｑ　１８ｃｓｔ（２０℃） 上記物性値から判るように本実施例の液晶組成物がＴＣ
Ｎが非常に低く、またη、Δｎともに小さいことから、
高視野角で高速応答性を実現している。

また上記液晶組成物をＴＮ−ＦＥＭパネルに使用した場
合の印加電圧対透過率特性を図に示した。

図中１からめられだγ（７９８％−■１゜係）値は１．
２０Ｖであった。

なお比較のため図中２にメルク社製液晶組成物であるＺ
ＬＩ−１８００の特性も併せて示した（破線）が、この
もののγは１．０４Ｖであった。

発明の効果 上記実施例から明らかな如く、本発明による液晶組成物
は下記のすぐれた効果を有する。

（１）高速応答性を実現させるために効果のある低粘度
が得られる。

（２）広い視野角を得るために効果のある低いΔｎが得
られる。

（３）充分な階調ならびにコントラストを得るのに効果
のある広い閾値特性（γ）が得られる。

以上本発明による液晶組成物はスイッチング素子を備え
たマトリックス型パネルでのＴＶ画像を表示するのに非
常に好着しい緒特性を有しており、また各液晶組成物を
構成する各物質の組成比を自由に変えることにより、更
に種々の諸性質、例えばΔｎ、ｑ等を変えることが可能
である。従って本発明の液晶組成物は現在求められてい
るＴＶ用液晶材料として非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による液晶組成物および従来の液晶組成物の
印加電圧対透過率性時を示すグラフである。 １・・・・・・本発明による液晶組成物、２・・・・・
・従来の液晶組成物。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名（％
） 卯ｗｅル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 （式中ｎは３，５または７を表わす）で表わされルトラ
   ンス−４−ｎ−アルキル−（４−シアノフェニル）−シ
   クロヘキサンの１種以上、一般式 （式中ｍは２，３．４’ｊたは７を表わす）で表わされ
   る４−ｎ−アルキル−トランス、トランス−ジシクロへ
   キシル−４′−カルボニトリルの１種以上、 一般式 （式中ｐは３″！、たは５を表わし、ｑは２または４を
   表わす）で表わされるｎ−アルコキシ−４−トランス（
   ４−アルキルシクロヘキシル）−ベンゼンの１種以上、
   および 式 ％式％ （４′シアノビフエニル）−シクロヘキサンおよび式 （式中ｒは２，３．４または５を表わす）で表わされる
   ５−ｎ−アルキル−２−（４−シアノフェニル）−１，
   ３ジオキサン を含有することを特徴とする液晶組成物。