JP6670458B1 - 液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
該基板同士の間に設けられ、液晶組成物で構成された液晶層と、
一方の前記基板に設けられ、面方向における離間距離が前記基板同士の離間距離より小さくなるように配置された共通電極および画素電極とを有し、
前記共通電極が前記画素電極より前記液晶層側に配置され、前記共通電極と前記画素電極との間にフリンジ電界を形成する液晶表示素子であって、
前記液晶組成物は、負の誘電率異方性を有し、25℃における誘電率異方性の絶対値が3以上である第1の液晶分子と、25℃における誘電率異方性の絶対値が2以下である第2の液晶分子とを含有することを特徴とする液晶表示素子。
(式中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31およびRN32は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH2−は、それぞれ独立して、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−または−OCO−で置換されてもよく、
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31およびAN32は、それぞれ独立して、
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH2−は、−O−で置換されてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、および
(d) 1,4−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)および基(d)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子または塩素原子で置換されてもよく、
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31およびZN32は、それぞれ独立して、単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−を表し、
XN21は、水素原子またはフッ素原子を表し、
TN31は、−CH2−または酸素原子を表し、
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31およびnN32は、それぞれ独立して、0〜3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22およびnN31+nN32は、それぞれ独立して、1、2または3であり、AN11〜AN32、ZN11〜ZN32が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
nL1は、0、1、2または3を表し、
AL1、AL2およびAL3は、それぞれ独立して、
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH2−は、−O−で置換されてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、および
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子または塩素原子で置換されてもよく、
ZL1およびZL2は、それぞれ独立して、単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−を表し、
nL1が2または3であってAL2が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよく、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH2−は、−O−で置換されてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、および
(d) 1,4−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基(a)、基(b)、基(c)および基(d)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子または塩素原子で置換されてもよい。
式中、RN131およびRN132は、それぞれ独立して、一般式(N−1)におけるRN11およびRN12と同じ意味を表す。
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH2−は、−O−で置換されてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、および
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基(a)、基(b)及び基(c)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子または塩素原子で置換されてもよい。
−n −CnH2n+1:炭素原子数nの直鎖状アルキル基
n− CnH2n+1−:炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
−On −OCnH2n+1:炭素原子数nの直鎖状アルコキシ基
V− CH2=CH−:ビニル基
1V− CH3−CH=CH−:プロペニル基
2V− CH3−CH2−CH=CH−:ブテニル基
−n− −CnH2n−
−nO− −CnH2n−O−
(環構造)
表1および表2に示す組成を有する実施例1〜13および参考例1〜2の液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。
Δn :25℃における屈折率異方性
Δε :25℃における誘電率異方性
γ1 :25℃における回転粘度(mPa・s)
各液晶表示素子の25℃における駆動電圧を電気光学測定装置(オートロニック社製、「DMS703」)により測定した。
各液晶表示素子の電気光学特性を電気光学測定装置(オートロニック社製、「DMS703」)により測定して、測定された最大輝度を最大透過率とした。
A:参考例1の結果に対して10%以上改善した。
2 下側基板
3 電極層
4 配向膜
5 液晶層
6 カラーフィルタ
7 上側基板
8 上側偏光板
10 液晶表示素子
11、28 ゲート電極
12 ゲート絶縁膜
13 半導体層
14 絶縁層
15 オーミック接触層
16、24 ドレイン電極
17、27 ソース電極
18 絶縁保護層
21 共通電極
22 画素電極
23 ストレイジキャパシタ
25 データバスライン
27 ソースバスライン
29 共通ライン
AM アクティブマトリックス基板
CF カラーフィルタ基板
E フリンジ電界
G 基板間距離
R 電極間距離
Claims (6)
- 対向配置された一対の基板と、
該基板同士の間に設けられ、負の誘電率異方性を有する液晶組成物で構成された液晶層と、
一方の前記基板に設けられ、面方向における離間距離が前記基板同士の離間距離より小さくなるように配置された共通電極および画素電極とを有し、
前記共通電極が前記画素電極より前記液晶層側に配置され、前記共通電極と前記画素電極との間にフリンジ電界を形成する液晶表示素子であって、
前記液晶組成物は、負の誘電率異方性を有し、25℃における誘電率異方性の絶対値が3以上である第1の液晶分子を1種又は2種以上と、
一般式(L):
nL1は、0、1、2または3を表し、
AL1、AL2およびAL3は、それぞれ独立して、
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH2−は、−O−で置換されてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、および
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子または塩素原子で置換されてもよく、
ZL1およびZL2は、それぞれ独立して、単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−を表し、
nL1が2または3であってAL2が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよく、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される25℃における誘電率異方性の絶対値が2以下である第2の液晶分子を1種又は2種以上と、を含有し、
前記第1の液晶分子は、下記一般式(N−1)、(N−2)および(N−3):
A N11 、A N12 、A N21 、A N22 、A N31 およびA N32 は、それぞれ独立して、
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH 2 −は、−O−で置換されてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(該基中に存在する任意の1個または隣接しない2個以上の−CH=は、−N=で置換されてもよい。)、および
(d) 1,4−シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)および基(d)は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子または塩素原子で置換されてもよく、
Z N11 、Z N12 、Z N21 、Z N22 、Z N31 およびZ N32 は、それぞれ独立して、単結合、−CH 2 CH 2 −、−(CH 2 ) 4 −、−OCH 2 −、−CH 2 O−、−COO−、−OCO−、−OCF 2 −、−CF 2 O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−を表し、
X N21 は、水素原子またはフッ素原子を表し、
T N31 は、−CH 2 −または酸素原子を表し、
n N11 、n N12 、n N21 、n N22 、n N31 およびn N32 は、それぞれ独立して、0〜3の整数を表すが、n N11 +n N12 、n N21 +n N22 およびn N31 +n N32 は、それぞれ独立して、1、2または3であり、A N11 〜A N32 、Z N11 〜Z N32 が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物から選ばれる少なくとも1種を含み、
前記第2の液晶分子として、下記一般式(L−1−2):
で表される化合物を1種又は2種以上含有することを特徴とする液晶表示素子。 - 前記液晶組成物のネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)は、60℃以上である請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記液晶組成物の25℃における誘電率異方性(Δε)の絶対値は、3〜5である請求項1又は2に記載の液晶表示素子。
- 前記液晶組成物の25℃における回転粘度(γ1)は、165mPa・s未満である請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。
- 前記共通電極は、複数のスリットを備える請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶表示素子。
- 前記画素電極と前記共通電極との面方向における離間距離は、0である請求項1から5のいずれか1項に記載の液晶表示素子。
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