JPH09157654A - ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置

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JPH09157654A
JPH09157654A JP7324467A JP32446795A JPH09157654A JP H09157654 A JPH09157654 A JP H09157654A JP 7324467 A JP7324467 A JP 7324467A JP 32446795 A JP32446795 A JP 32446795A JP H09157654 A JPH09157654 A JP H09157654A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal composition
nematic
group
independently
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Application number
JP7324467A
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English (en)
Inventor
Kiyobumi Takeuchi
清文 竹内
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
Tokue Ishida
徳恵 石田
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【解決手段】 3種〜40種の化合物からなる液晶組成
物であって、該液晶組成物が一般式I-1及びI-2 (R11、R12:C2〜5の直鎖状アルキル、Y11
16:H又はF、Y11〜Y13の1つ以上はF、Y14〜Y
16の1つ以上はF)から選ばれる1種以上の化合物から
なる液晶成分Aを5〜60重量%、Δεが−2〜2であ
る2種以上の化合物からなる液晶成分Bを30〜95重
量%含有、且つTN-I点が60℃以上、T→n点が−10
℃以下であるネマチック液晶組成物及びこれを用いた液
晶表示装置。 【効果】 少量の添加により他の特性を損なうことな
く、低温でも駆動可能で、駆動電圧に対してより速い応
答性を有しより低電圧でも駆動可能で、表示画面のちら
つき、クロストーク現象が改善でき、また複屈折率を大
きくした場合液晶層厚みを低減でき、応答特性の改善、
特に情報量の多いTN-LCD、STN-LCD形液晶表示装置にお
いて良好な駆動及び表示特性を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学的表示材
料として有用なネマチック液晶組成物及びこれを用いた
液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子の代表的なものにTN-LCD
(ツイスティッド・ネマチック液晶表示素子)があり、
時計、電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワード
プロセッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されて
いる。一方、OA機器の処理情報の増加に伴い、一画面
に表示される情報量が増大しており、シェファー(Sche
ffer)等[SID '85 Digest, 120頁(1985年)]、あるい
は衣川等[SID '86 Digest,122頁(1986年)]によって、
STN(スーパー・ツイスティッド・ネマチック)−LCDが
開発され、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ
などの高情報処理用の表示に広く普及しはじめている。
【0003】最近、STN-LCDでの応答特性を改善する目
的でアクティブアドレッシング駆動方式が提案されてい
る。(Proc.12th International Display Research Con
ference p.503 1992年)この様な液晶材料として、弾性
定数比K33/K11が1.5前後、複屈折率△nが
0.11〜0.24の範囲で、誘電率異方性△εの大き
さに比較してより小さい粘性が特に要求されている。従
って、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の提
案がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなTN-LCDや
STN-LCDの電気光学特性を改善する目的で、例えば以下
のような化合物が使用されている。
【0005】
【化4】
【0006】(式中、Rはアルキル基を表わす。) しかしながら、この化合物を用いて液晶材料の誘電率異
方性△εや複屈折率△nを大きくすることにより電気光
学特性を改善することができても、液晶材料のより高い
化学的安定性、液晶表示の高速応答性及び駆動温度範囲
等の特性については、依然として問題が残されたままで
ある。
【0007】例えば、上記一般式(a)〜(c)の化合
物は、誘電率異方性△εの大きさに比較してより大きい
粘性のため液晶表示の応答性を悪化させたり、他の液晶
材料に対し結晶化あるいは析出しやすい傾向が有り、低
温での安定したネマチック相を得にくく、広い温度範囲
で駆動可能な液晶表示をすることが困難であった。
【0008】また、例えば、ワードプロセッサ、パーソ
ナルコンピューター等の情報量の多いSTN-LCDは、暗い
画質を補う目的で補助光源が付加されたバックライト方
式の表示装置として用いられている。このため、耐熱性
等の化学的安定性に優れている液晶材料が新たに必要と
されている。
【0009】本発明は上記の課題を解決しようとするも
のであり、少量の添加によっても、他の特性を損なうこ
となく、目的に応じた液晶材料を提供することにある。
より詳しくは、低温でも駆動可能な温度範囲を有し、駆
動電圧の大きさに対してより速い応答性を有し、またよ
り低い電圧でも駆動可能なネマチック液晶組成物を提供
することにあり、この液晶組成物を構成材料として用い
た、電気光学特性の改善された液晶表示装置を提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、3種〜40種の化合物からなる液晶組成物
であって、該液晶組成物が、(1)一般式(I-1)及び
(I-2)
【0011】
【化5】
【0012】(式中、R11及びR12はそれぞれ独立的に
炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基を表わし、Y11
16はそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表わ
し、Y 11〜Y13の少なくとも1つはフッ素原子であり、
14〜Y16の少なくとも1つはフッ素原子である。)で
表わされる化合物からなる第1群から選ばれる1種又は
2種以上の化合物からなる液晶成分Aを5〜60重量%
含有し、−2〜2の誘電率異方性(Δε)を有する2種
以上の化合物からなる液晶成分Bを10〜95重量%含
有し、且つ該組成物のネマチック相−等方性液体相転移
温度(TN-I)が60℃以上であり、結晶相又はスメク
チック相−ネマチック相転移温度(T→n)が−10℃
以下であることを特徴とするネマチック液晶組成物を提
供する。
【0013】ここで、液晶成分Bとして、(2)一般式
(II-1)〜(II-3)
【0014】
【化6】
【0015】(式中、R21〜R23はそれぞれ独立的に炭
素原子数2〜7の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を
表わし、R24〜R26はそれぞれ独立的に炭素原子数1〜
7の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基又
はアルケニルオキシ基を表わし、Y21は水素原子、フッ
素原子又は-CH3を表わし、Y22及びY23はそれぞれ独
立的に水素原子又はフッ素原子を表わし、Z21〜Z24
それぞれ独立的に単結合、-COO-、-C24-又は-C4
8-を表わし、Z25は単結合、-COO-又は-C≡C-を
表わし、環Aはシクロヘキサン環又はシクロヘキセン環
を表わし、m、n及びpはそれぞれ独立的に0又は1の
整数を表わす。)で表わされる化合物からなる第2群か
ら選ばれる化合物を含有することが好ましい。
【0016】更に、液晶成分A及び液晶成分Bの他に、
加えることのできる液晶成分Cとして、(3)一般式
(III-1)〜(III-4)
【0017】
【化7】
【0018】(式中、R31〜R34はそれぞれ独立的に炭
素原子数2〜7の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は
s2s+1-O-Ct2tを表わし、s及びtはそれぞれ独
立的に1〜5の整数を表わし、X31〜X34はそれぞれ独
立的にフッ素原子、塩素原子、-OCF3、-OCHF2
-CF3又は-CNを表わし、Y31〜Y39はそれぞれ独立
的に水素原子又はフッ素原子を表わし、Z31、Z33〜Z
35はそれぞれ独立的に単結合、-COO-、-C24-又は
-C48-を表わし、Z32、Z36はそれぞれ独立的に単結
合、-COO-又は-C≡C-を表わし、各化合物における
シクロヘキサン環の水素原子(H)は重水素原子(D)
で置換されていても良い。)で表わされる化合物からな
る第3群から選ばれる化合物を含有することが好まし
い。
【0019】また、本発明は上記のネマチック液晶組成
物を用いたツイスティッド・ネマチックあるいはスーパ
ー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置を提供す
る。
【0020】本発明に係わる一般式(I-1)、(I-2)で
表わされる化合物の代表的なものの例(No.1-1〜1-
3)とその相転移温度を下記第1表に示す。尚、下記表
中、m.p.は結晶相から液晶相又は等方性液体相に相転
移する温度(℃)を、c.p.は液晶相から等方性液体相
に相転移する温度(℃)をそれぞれ表わす。また、各化
合物は、蒸留、カラム精製、再結晶等の方法を用いて不
純物を除去し、充分精製したものを使用した。
【0021】
【表1】
【0022】本発明の液晶組成物は、(1)一般式(I-
1)及び(I-2)で表わされる化合物からなる第1群から
選ばれる化合物からなる液晶成分Aを必須成分として含
有する。この一般式(I-1)、(I-2)で表わされる化合
物は、誘電率異方性Δεが非常に大きいという特徴を有
する。このため本発明の液晶組成物は広い範囲で誘電率
異方性Δεを調整することが可能となり、低電圧で駆動
できるという特徴を有している。誘電率異方性Δεが非
常に大きい化合物は、同時に粘度も大きいという欠点を
有している。しかし、本発明の液晶組成物は、第1の化
合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物からなる
液晶成分Aを5〜60重量%含有し、−2〜2の誘電率
異方性を有する2種以上の化合物からなる液晶成分Bを
10〜95重量%含有させることで、誘電率異方性の大
きさに対してより小さい粘度を有することを見いだし
た。
【0023】更に、本発明の液晶成分Aに相当する
(1)一般式(I-1)及び(I-2)で表わされる化合物か
らなる第1群から選ばれる化合物は、一般式(I-1)、
(I-2)の化合物と類似構造を有する前記化合物(a)
と比較して、特段に高い相溶性を示している。従って、
目的に応じた誘電率異方性を得るために、液晶成分Aを
5〜60重量%の範囲で含有させることができるが、8
〜40重量%の範囲が特に好ましい。
【0024】一般式(I-1)において、R11は炭素原子
数2〜4の直鎖状アルキル基が好ましく、一般式(I-
2)ではR12は炭素原子数2又は4の直鎖状アルキル基
が好ましい。また、Y13及びY16はフッ素原子であるこ
とが好ましい。
【0025】本発明のネマチック液晶組成物は、必須成
分である液晶成分Aに加えて、−2〜2の誘電率異方性
を有する2種以上の化合物からなる液晶成分Bを含有さ
せることが好ましい。本発明で述べる−2〜2より大き
い誘電率異方性を有する液晶化合物の好ましいものとし
ては、以下に示すものである。即ち、液晶化合物の化学
構造は棒状であり、中央部分が1個から4個の六員環を
有したコア構造を有し、中央部分長軸方向の両端に位置
する六員環が、液晶分子長軸方向に相当する位置で置換
された末端基を有し、両端に存在する末端基の両方が非
極性基であること、即ち例えばアルキル基、アルコキシ
基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、アルケニル
オキシ基、アルカノイルオキシ基である化合物である。
液晶成分Bは、2種以上20種以下の範囲で構成するこ
とが好ましく、5種以上12種以下の範囲で構成するこ
とがより好ましい。
【0026】本発明の液晶成分Bとして、(2)一般式
(II-1)〜(II-3)で表わされる化合物からなる第2群
から選ばれる化合物を含有することが好ましい。一般式
(II-1)〜(II-3)で表わされる化合物の代表的なもの
の例(No.2-1〜2-5)とその相転移温度(℃)を下記
第2表に示す。尚、表中、Cは結晶相、Sはスメクチッ
ク相、Nはネマチック相、Iは等方性液体相を意味す
る。
【0027】
【表2】
【0028】一般式(II-1)〜(II-3)で表わされる特
に好ましい化合物として、以下に、一般式(II-4)〜
(II-17)を示す。これらの化合物は、必須成分である
液晶成分Aの一般式(I-1)、(I-2)の化合物と良く混
合する特徴を有し、低温でのネマチック相を改善させる
のに有用である。
【0029】
【化8】
【0030】(式中、R21〜R26、Y21〜Y23は前記に
おけると同じ意味を表わす。)
【0031】液晶成分Bとして、(2)一般式(II-1)
〜(II-3)で表わされる第2群から選ばれる化合物を含
有することで、粘度を低減させることができ、比抵抗や
電圧保持率が比較的高いという特徴を有する。特に、一
般式(II-4)〜(II-10)、(II-12)、(II-13)、(I
I-15)〜(II-17)で表わされる化合物が好ましく、R
21〜R23が炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基又はC
2=CH2-(CH2)u(u=0、2)のアルケニル基であ
る化合物を少なくとも1種以上含有させることにより好
ましい効果が得られる。更に特に、一般式(II-7)〜
(II-9)、(II-13)及びY21が水素原子である一般式
(II-15)〜(II-17)の化合物は、3〜30%と少量の
添加によってこの効果を得ることができる。
【0032】本発明のネマチック液晶組成物は一般式
(II-4)〜(II-12)で表わされる化合物群から選ばれ
る化合物、及び/又は一般式(II-13)〜(II-17)で表
わされる化合物群から選ばれる化合物を含有することに
よって液晶組成物の複屈折率Δnを用途に応じて容易に
最適化することができ、一般式(II-4)〜(II-12)の
化合物を多用することによって液晶表示装置の色むらの
低減、視角特性の向上、コントラスト比の増加を容易に
達成することができる。また、一般式(II-13)〜(II-
17)の化合物を多用することで液晶層が1〜5μmの薄
い液晶表示素子の作製を可能とすることができる。
【0033】更に、液晶成分Cとして、(3)一般式
(III-1)〜(III-4)で表わされる化合物からなる第3
群から選ばれる化合物を含有することが好ましい。一般
式(III-1)〜(III-4)で表わされる特に好ましい化合
物として、以下に示す一般式(III-5)〜(III-20)を
示す。これらの化合物は、必須成分の液晶成分Aである
一般式(I-1)、(I-2)の化合物や、これに一般式(II
-1)〜(II-3)の化合物を混合した液晶組成物と良く混
合する特徴を有し、特に駆動電圧の目的に応じた調製や
その温度依存性の改善あるいは応答性の改善に有用であ
る。特に、一般式(III-5)〜(III-11)、一般式(III
-13)〜(III-18)の化合物はこの効果に優れており、
3〜20%と少量の添加でもこの効果を得ることができ
る。
【0034】
【化9】
【0035】
【化10】
【0036】(式中、R31〜R34、X31〜X34、Y31
39は前記におけると同じ意味を表わす。)
【0037】R31〜R34は炭素原子数2〜5の直鎖状ア
ルキル基、アルケニル基が特に好ましく、Cs2s+1-O
-Ct2tの場合ではsが1又は2で、tが1〜3の化合
物が好ましい。X31〜X34はフッ素原子、塩素原子、-
OCF3、-CNが好ましい。一般式(III-1)、(III-
2)は混合するのに特に好ましい化合物である。また、
33とZ34の少なくとも一方が単結合の一般式(III-
3)及びZ35が単結合の一般式(III-4)で表わされる化
合物も含有することが特に好ましい。
【0038】本発明の液晶組成物は、駆動電圧の大きさ
に対してより速い応答性を有することを特徴とするもの
である。中位の駆動電圧を目的とする場合は、本発明の
液晶組成物の誘電率異方性(Δε)が3〜15の範囲で
あり、20℃における粘性(η)が8〜20c.p.の
範囲であることが好ましい。この場合、後述の実施例で
も明らかなように、液晶成分Bのみの粘性が25c.
p.以下が好ましく、15c.p.以下がより好まし
く、10c.p.以下が特に好ましい。また、特に低い
駆動電圧を目的とする場合は、本発明の液晶組成物の誘
電率異方性(Δε)が15〜30の範囲にあることが好
ましく、18〜28の範囲が特に好ましい。
【0039】本発明のネマチック液晶組成物における各
群の化合物の含有量は、一般式(I-1)、(I-2)で表わ
される化合物群から選ばれる化合物を30重量%以下で
含有することが好ましく、総量では少なくとも5重量%
以上の範囲が好ましく、5〜60重量%の範囲が好まし
く、8〜40重量%の範囲が好ましい。また、一般式
(II-1)〜(II-3)で表わされる化合物群から選ばれる
化合物を0〜30重量%の範囲で含有することが好まし
く、総量では多くとも95重量%以下の範囲が好まし
く、10〜70重量%の範囲が好ましい。更に、一般式
(III-1)〜(III-4)で表わされる化合物群から選ばれ
る化合物を0〜30重量%の範囲で含有することが好ま
しく、総量では多くとも95重量%以下の範囲が好まし
く、5〜50重量%の範囲が好ましい。
【0040】本発明のネマチック液晶組成物は、第3群
から選ばれる化合物を用いない場合、第1群から選ばれ
る化合物と第2群から選ばれる化合物の含有率を5:9
5〜40:60の範囲にすることが好ましく、第3群か
ら選ばれる化合物を用いる場合は、20:80〜80:
20の範囲にすることが好ましい。また、第3群から選
ばれる化合物を多用する場合、第1群から選ばれる化合
物と第2群から選ばれる化合物の総量を10〜40重量
%の範囲で用いることができる。
【0041】本発明の液晶組成物は、上記一般式(II-
1)〜(II-3)、(III-1)〜(III-4)で表わされる化
合物以外にも、液晶組成物の特性を改善するために、液
晶化合物として認識される通常のネマチック液晶、スメ
クチック液晶、コレステリック液晶などを含有していて
もよい。しかしながら、これらの化合物を多量に用いる
ことはネマチック液晶組成物の特性が低減することにな
るので、添加量は得られるネマチック液晶組成物の要求
特性に応じて制限されるものである。
【0042】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。また、以下の実施例及び比較例の組成物における
「%」は「重量%」を意味する。
【0043】組成物の化学的安定性は、液晶組成物2g
をアンプル管に入れ、真空脱気後窒素置換の処理をして
封入し、150℃、1時間の加熱促進テストを行い、こ
の液晶組成物の比抵抗を測定した。実施例中、測定した
特性は以下の通りである。
【0044】 TN-I : ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃) T→N : 固体相又はスメクチック相−ネマチック相転
移温度(℃) Vth : セル厚6μmのTN-LCDを構成した時のしきい
値電圧(V) Δε : 誘電率異方性 Δn : 複屈折率 η : 20℃での粘度(c.p.)
【0045】(実施例1)
【0046】
【化11】
【0047】からなるネマチック液晶組成物No.3−
1を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 TN-I : 83.9 ℃ T→N : −30.0 ℃ Vth : 1.62 V Δε : 7.0 Δn : 0.168 η : 20.3 c.p. テスト前の比抵抗 : 9.0×1012 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 4.8×1012 Ω・cm
【0048】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の比抵抗が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。またこの組成物を構成材料とするツイスティ
ッド・ネマチック及びスーパー・ツイスティッド・ネマ
チック液晶表示装置を作製したところ、フリッカの発生
しない優れたものであることが確認できた。
【0049】さらにこのネマチック液晶組成物にカイラ
ル物質「S−811」(メルク社製)を添加して混合液
晶を調製した。一方、対向する平面透明電極上に「サン
エバー610」(日産化学社製)の有機膜をラビングして
配向膜を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD表示用セル
を作製した。上記の混合液晶をこのセルに注入して液晶
表示装置を構成し、表示特性を測定した。その結果、し
きい値電圧が低く、高時分割特性に優れ、表示画面のち
らつきやクロストーク現象が改善され、速い応答性を有
し、視差の小さな視角特性という特段の効果を有するST
N-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られた。
【0050】なお、カイラル物質はカイラル物質の添加
による混合液晶の固有らせんピッチPと表示用セルのセ
ル厚dが、Δn・d=0.85、d/P=0.53とな
るように添加した。
【0051】更にまた、セル厚dが3.0μmのTN-LCD
を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電
圧が1.43V、応答速度が1.5msecであった。
TN-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られた。
【0052】(実施例2)
【0053】
【化12】
【0054】からなるネマチック液晶組成物No.3−
2を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 TN-I : 95.6 ℃ T→N : −40.0 ℃ Vth : 1.78 V Δε : 6.9 Δn : 0.112 η : 11.8 c.p. テスト前の比抵抗 : 4.0×1013 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 1.2×1013 Ω・cm
【0055】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の比抵抗が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。またこの組成物を構成材料とするツイスティ
ッド・ネマチック及びスーパー・ツイスティッド・ネマ
チック液晶表示装置を作製したところ、フリッカの発生
しない優れたものであることが確認できた。
【0056】また、ここで作製したTN-LCDを用いて電気
光学特性の−10℃〜60℃での温度依存性を測定した
ところ、1.8mV/℃と優れた表示特性を示す液晶表
示装置が得られた。
【0057】(実施例3)
【0058】
【化13】
【0059】からなるネマチック液晶組成物No.3−
3を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 TN-I : 71.6 ℃ T→N : −20.0 ℃ Vth : 1.33 V Δε : 10.7 Δn : 0.129 η : 14.2 c.p.
【0060】さらにこのネマチック液晶組成物にカイラ
ル物質「S−811」(メルク社製)を添加して混合液
晶を調製した。一方、対向する平面透明電極上に「サン
エバー610」(日産化学社製)の有機膜をラビングして
配向膜を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD表示用セル
を作製した。上記の混合液晶をこのセルに注入して液晶
表示装置を構成し、表示特性を測定した。その結果、し
きい値電圧が低く、高時分割特性に優れ、表示画面のち
らつきやクロストーク現象が改善され、速い応答性を有
し、視差の小さな視角特性という特段の効果を有するST
N-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られた。
【0061】なお、カイラル物質はカイラル物質の添加
による混合液晶の固有らせんピッチPと表示用セルのセ
ル厚dが、Δn・d=0.85、d/P=0.53とな
るように添加した。
【0062】(実施例4)
【0063】
【化14】
【0064】からなるネマチック液晶組成物No.3−
4を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 TN-I : 74.1 ℃ T→N : −20.0 ℃ Vth : 0.81 V Δε : 20.7 Δn : 0.102 η : 38.6 c.p. テスト前の比抵抗 : 7.8×1011 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 3.1×1011 Ω・cm
【0065】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の比抵抗が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。またこの組成物を構成材料とするツイスティ
ッド・ネマチック液晶表示装置を作製したところ、フリ
ッカの発生しない優れたものであることが確認できた。
【0066】また、ここで作製したTN-LCDを用いて電気
光学特性の−10℃〜40℃での温度依存性を測定した
ところ、1.3mV/℃と優れた表示特性を示す液晶表
示装置が得られた。
【0067】(実施例5)
【0068】
【化15】
【0069】からなるネマチック液晶組成物No.3−
5を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 TN-I : 83.3 ℃ T→N : −70.0 ℃ Vth : 1.43 V Δε : 10.3 Δn : 0.096 η : 19.8 c.p. テスト前の比抵抗 : 2.3×1012 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 6.9×1011 Ω・cm
【0070】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の比抵抗が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。またこの組成物を構成材料とするツイスティ
ッド・ネマチック液晶表示装置を作製したところ、フリ
ッカの発生しない優れたものであることが確認できた。
【0071】(実施例6及び比較例)本発明に係わる
(2)一般式(II-1)〜(II-3)で表わされる第2群か
ら選ばれた化合物を等量混合したネマチック液晶組成物
【0072】
【化16】
【0073】を調製した。これは本発明における液晶成
分Bに相当する。これに、本発明において必須成分であ
る(1)一般式(I-1)及び(I-2)で表わされる第1群
から選ばれる1種あるいは2種以上の化合物からなる液
晶成分Aに相当する式(1-4)、(1-5)又は(I-6)の
化合物、あるいは比較化合物(d)
【0074】
【化17】
【0075】をそれぞれ混合した液晶組成物を調製し、
しきい値電圧及び粘度を測定した。第1図はこの測定結
果を示したものである。
【0076】この結果から明らかなように、液晶成分B
からなるネマチック液晶組成物及び液晶成分Aに該当す
る式(1-4)、(1-5)あるいは(1-6)の液晶化合物か
らなる各々の本発明の液晶組成物は、液晶成分Bからな
るネマチック液晶組成物及び比較化合物(d)からなる
本発明外の液晶材料と比較して、駆動電圧の大きさに対
してより小さい粘性であることが確認された。
【0077】この効果は、−2〜2の誘電率異方性を有
する2種以上の化合物からなる液晶成分Bの粘性が小さ
いほど達成されやすい傾向があり、液晶成分Bのみの粘
性が25c.p.以下が好ましく、15c.p.以下が
より好ましく、10c.p.以下が特に好ましい。
【0078】
【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、少量
の添加によっても、他の特性を損なうことなく、目的に
応じた液晶材料を提供することができる。より詳しく
は、低温でも駆動可能な温度範囲を有し、駆動電圧の大
きさに対してより速い応答性を有し、またより低い電圧
でも駆動可能なネマチック液晶組成物である。従って、
本発明の液晶組成物を用いることにより、表示画面のち
らつき、クロストーク現象の改善された液晶表示装置を
得ることができる。また複屈折率を大きくした場合、液
晶層の厚みdを低減でき応答特性を改善でき、特に情報
量の多いTN-LCD、STN-LCD形液晶表示装置において良好
な駆動特性及び表示特性が得られる。
【0079】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例6及び比較例における本発明及び本発明
外の液晶組成物に関して、20℃における粘度(η)及
びしきい値電圧(Vth)を示した図表である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3種〜40種の化合物からなる液晶組成
    物であって、該液晶組成物が、(1)一般式(I-1)及
    び(I-2) 【化1】 (式中、R11及びR12はそれぞれ独立的に炭素原子数2
    〜5の直鎖状アルキル基を表わし、Y11〜Y16はそれぞ
    れ独立的に水素原子又はフッ素原子を表わし、Y 11〜Y
    13の少なくとも1つはフッ素原子であり、Y14〜Y16
    少なくとも1つはフッ素原子である。)で表わされる化
    合物からなる第1群から選ばれる1種又は2種以上の化
    合物からなる液晶成分Aを5〜60重量%含有し、−2
    〜2の誘電率異方性(Δε)を有する2種以上の化合物
    からなる液晶成分Bを10〜95重量%含有し、且つ該
    組成物のネマチック相−等方性液体相転移温度
    (TN-I)が60℃以上であり、結晶相又はスメクチッ
    ク相−ネマチック相転移温度(T→n)が−10℃以下
    であることを特徴とするネマチック液晶組成物。
  2. 【請求項2】 液晶成分Bとして、(2)一般式(II-
    1)〜(II-3) 【化2】 (式中、R21〜R23はそれぞれ独立的に炭素原子数2〜
    7の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表わし、R24
    〜R26はそれぞれ独立的に炭素原子数1〜7の直鎖状ア
    ルキル基、アルコキシ基、アルケニル基又はアルケニル
    オキシ基を表わし、Y21は水素原子、フッ素原子又は-
    CH3を表わし、Y22及びY23はそれぞれ独立的に水素
    原子又はフッ素原子を表わし、Z21〜Z24はそれぞれ独
    立的に単結合、-COO-、-C24-又は-C48-を表わ
    し、Z25は単結合、-COO-又は-C≡C-を表わし、環
    Aはシクロヘキサン環又はシクロヘキセン環を表わし、
    m、n及びpはそれぞれ独立的に0又は1の整数を表わ
    す。)で表わされる化合物からなる第2群から選ばれる
    化合物を含有することを特徴とする請求項1記載のネマ
    チック液晶組成物。
  3. 【請求項3】 液晶成分A及び液晶成分Bの他に、加え
    ることのできる液晶成分Cとして、(3)一般式(III-
    1)〜(III-4) 【化3】 (式中、R31〜R34はそれぞれ独立的に炭素原子数2〜
    7の直鎖状アルキル基、アルケニル基又はCs2s+1-O
    -Ct2tを表わし、s及びtはそれぞれ独立的に1〜5
    の整数を表わし、X31〜X34はそれぞれ独立的にフッ素
    原子、塩素原子、-OCF3、-OCHF2、-CF3又は-
    CNを表わし、Y31〜Y39はそれぞれ独立的に水素原子
    又はフッ素原子を表わし、Z31、Z33〜Z35はそれぞれ
    独立的に単結合、-COO-、-C24-又は-C48-を表
    わし、Z32、Z36はそれぞれ独立的に単結合、-COO-
    又は-C≡C-を表わし、各化合物におけるシクロヘキサ
    ン環の水素原子(H)は重水素原子(D)で置換されて
    いても良い。)で表わされる化合物からなる第3群から
    選ばれる化合物を含有することを特徴とする請求項1又
    は2記載のネマチック液晶組成物。
  4. 【請求項4】 誘電率異方性(△ε)が3〜15の範囲
    であり、20℃における粘度(η)が8〜20c.p.
    の範囲であることを特徴とする請求項1、2又は3記載
    のネマチック液晶組成物。
  5. 【請求項5】 誘電率異方性(△ε)が15〜30の範
    囲であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のネ
    マチック液晶組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1、2、3、4又は5記載のネマ
    チック液晶組成物を用いたツイスティッド・ネマチック
    又はスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装
    置。
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