JPH04252290A - Nematic liquid crystal composition - Google Patents
Nematic liquid crystal compositionInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】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該組成物を用いた
液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nematic liquid crystal composition useful as an electro-optical display material and a liquid crystal display device using the composition.
【0002】0002
【従来の技術】液晶表示セルの代表的なものにTN−L
CD(ツイステッド、ネマチック液晶表示装置)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。近年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、従来のTN−LC
Dでは、コントラスト及び視野角等の表示品位面から、
特にワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなどの
高時分割駆動の要求に応えられなくなっている。[Prior Art] A typical type of liquid crystal display cell is TN-L.
There is a CD (twisted, nematic liquid crystal display), which is used in watches, calculators, electronic notebooks, pocket computers, word processors, personal computers, etc. In recent years, with the increase in information processed by OA equipment, the amount of information displayed on one screen has increased, and conventional TN-LC
In D, from the viewpoint of display quality such as contrast and viewing angle,
In particular, it is no longer possible to meet the demands for high time division drive of word processors, personal computers, and the like.
【0003】このような状況の中で、シェファー(Sc
heffer)等[SID ’85 Digest,
P.120(1985)]あるいは衣川等[SID ’
86 Digest, P.122 (1986)]に
よってSTN(スーパー・ツイステッド・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。Under these circumstances, Schaefer (Sc.
heffer) etc. [SID '85 Digest,
P. 120 (1985)] or Kinugawa et al. [SID'
86 Digest, P. 122 (1986)] by STN (Super Twisted Nematic)
-LCDs have been developed and are beginning to be widely used as displays for high information processing applications such as word processors and personal computers.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】STN−LCD にお
いて、配向面と液晶分子のなす角度、すなわちプレチル
ト角の制御は、液晶表示セルの作製にあたって、表示性
能及び歩止まり等に大きな影響を与える重要な因子とな
る。[Problems to be Solved by the Invention] In STN-LCD, controlling the angle between the alignment plane and the liquid crystal molecules, that is, the pretilt angle, is an important issue in manufacturing the liquid crystal display cell, which has a large impact on display performance and yield. Become a factor.
【0005】配向法には、SiOx の斜方蒸着によっ
てプレチルト角を約20°の高チルト角に制御する方法
が知られているが、さらに実用的には、例えば、日産化
学社製の「サンエバー150」の如き有機膜をラビング
することによって約5°のプレチルト角に制御する方法
が知られている。その他にも、各種の有機膜が開発され
ており、ラビング法によって、5〜10°にプレチルト
角を制御して使われている。As an orientation method, a method is known in which the pretilt angle is controlled to a high tilt angle of about 20° by oblique evaporation of SiOx. A method is known in which the pretilt angle is controlled to about 5° by rubbing an organic film such as "150". In addition, various organic films have been developed and are used by controlling the pretilt angle to 5 to 10 degrees by a rubbing method.
【0006】プレチルト角が高いほどストライプ・ドメ
インが発生しにくくなり、液晶表示セルの作製時の歩止
まりが良くなることが知られているが、ラビング法を使
って、プレチルト角が5〜10°で一定の安定した配向
膜をつくることは極めて難しいというのが現状である。It is known that the higher the pretilt angle is, the less likely stripe domains are to occur and the yield rate when manufacturing a liquid crystal display cell is improved. The current situation is that it is extremely difficult to create a constant and stable alignment film.
【0007】一方、ワ−ドプロセッサ、パ−ソナルコン
ピュタ−等の情報量の多いSTN−LCDには、高時分
割駆動が要求される。時分割数の増大は、駆動電圧の上
昇を起こし、駆動回路に大きな影響を与える。これに応
えるには、液晶材料の駆動電圧を低下させる必要がある
。液晶材料の弾性定数や誘電率の物性値は、駆動電圧を
制御するのに重要な因子であるが、同時に、ストライプ
ドメインの発生を防止する為にも最適化する必要がある
。従って、駆動電圧の低下と情報量の多い表示性能の両
者を満足させることができる弾性定数と誘電率を制御す
ることは極めて複雑で難しいというのが現状である。On the other hand, high time division driving is required for STN-LCDs used in word processors, personal computers, etc. that contain a large amount of information. An increase in the number of time divisions causes an increase in drive voltage, which greatly affects the drive circuit. To meet this demand, it is necessary to lower the driving voltage of the liquid crystal material. Physical properties such as the elastic constant and dielectric constant of the liquid crystal material are important factors for controlling the driving voltage, but at the same time, they also need to be optimized to prevent the occurrence of stripe domains. Therefore, the current situation is that it is extremely complicated and difficult to control the elastic constant and dielectric constant so as to satisfy both a reduction in driving voltage and display performance with a large amount of information.
【0008】本発明が解決しようとする課題は、品質面
からラビング法を用いて実用的に安定な配向膜によって
成形可能なプレチルト角が約5゜より高いプレチルト角
を形成することによりストライプドメインの発生を防止
することができ、しかも、高時分割駆動に応えられる低
い電圧で駆動が可能で、更に低温において液晶成分の析
出現象がなく、広い温度範囲で駆動可能なネマチック液
晶組成物を提供することにある。[0008] The problem to be solved by the present invention is to form striped domains by forming a pretilt angle higher than about 5°, which can be formed with a practically stable alignment film using a rubbing method in terms of quality. To provide a nematic liquid crystal composition which is capable of preventing the occurrence of such a phenomenon, can be driven at a low voltage suitable for high time division driving, is free from precipitation of liquid crystal components at low temperatures, and can be driven in a wide temperature range. There is a particular thing.
【0009】[0009]
【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、(1)一般式(A)[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides (1) general formula (A)
【0010】0010
【化4】[C4]
【0011】(式中、R1 は炭素原子数1〜10の直
鎖状アルキル基を表わし、nは1〜5の整数を表わし、
XはH又はFを表わす。)で表わされる化合物及び(2
)(a)一般式(B)(wherein, R1 represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, n represents an integer of 1 to 5,
X represents H or F. ) and (2
) (a) General formula (B)
【0012】0012
【化5】[C5]
【0013】(式中、R2は炭素原子数1〜10の直鎖
状アルキル基を表わし、mは2〜5の整数を表わし、Y
はH又はFを表わす。)で表わされる化合物又は(b)
一般式(C)(In the formula, R2 represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m represents an integer of 2 to 5, and Y
represents H or F. ) or (b)
General formula (C)
【0014】[0014]
【化6】[C6]
【0015】(式中、R3は炭素原子数1〜10の直鎖
状アルキル基を表わし、pは1〜5の整数を表わす。)
で表わされる化合物から成る群から選ばれる化合物を含
有するネマチック液晶組成物を提供する。(In the formula, R3 represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and p represents an integer of 1 to 5.)
Provided is a nematic liquid crystal composition containing a compound selected from the group consisting of compounds represented by:
【0016】本発明で使用する一般式(A)、一般式(
B)及び(C)で表わされる化合物の代表的なものの相
転移温度を第1表と第2表に掲げる。General formula (A) used in the present invention, general formula (
Tables 1 and 2 list the phase transition temperatures of typical compounds represented by B) and (C).
【0017】[0017]
【表1】[Table 1]
【0018】[0018]
【表2】[Table 2]
【0019】(表中、Cは結晶相、Nはネマチック相、
Iは等方性液体相を夫々表わす。)本発明のネマチック
液晶組成物中における一般式(A)で表わされる化合物
の含有量は、3〜80重量%の範囲が好ましく、一般式
(B)及び一般式(C)で表わされる化合物から成る群
から選ばれる化合物の含有量は、5〜70重量%の範囲
が好ましい。(In the table, C is a crystalline phase, N is a nematic phase,
I each represent an isotropic liquid phase. ) The content of the compound represented by general formula (A) in the nematic liquid crystal composition of the present invention is preferably in the range of 3 to 80% by weight, and the content of the compound represented by general formula (B) and general formula (C) is preferably in the range of 3 to 80% by weight. The content of the compound selected from the group consisting of: 5 to 70% by weight is preferred.
【0020】本発明の液晶組成物と混合して使用するこ
とができる液晶化合物の例を以下に挙げる。Examples of liquid crystal compounds that can be used in combination with the liquid crystal composition of the present invention are listed below.
【0021】[0021]
【化7】[C7]
【0022】[0022]
【化8】[Chemical formula 8]
【0023】(上記一般式中、R4はアルキル基を表わ
し、R5はアルキル基又はアルコキシル基を表わし、X
1は水素原子又はフッ素原子を表わす。)(In the above general formula, R4 represents an alkyl group, R5 represents an alkyl group or an alkoxyl group, and
1 represents a hydrogen atom or a fluorine atom. )
【0024】
第3表は、本発明に係わるネマチック液晶組成物No.
16の配合比、N−I転移温度(TNI)、屈折率の異
方性(△n)及び誘電率の異方性(△ε)の物性値、公
知の液晶組成物を封入した際に約5゜のプレチルト角を
形成できることが知られている液晶表示セルに封入した
際に得られるプレチルト角を掲示し、比較のために、本
発明に係わる類似構造を有し現在汎用されている化合物
を混合して得られる混合液晶(a)について同様のデー
タを掲示したものである。[0024]
Table 3 shows nematic liquid crystal composition No. 1 according to the present invention.
16 compounding ratio, N-I transition temperature (TNI), physical property values of refractive index anisotropy (△n) and dielectric constant anisotropy (△ε), when a known liquid crystal composition is encapsulated, approximately The pretilt angle obtained when the cell is sealed in a liquid crystal display cell that is known to be able to form a pretilt angle of 5° is displayed, and for comparison, a currently widely used compound with a similar structure related to the present invention is shown. Similar data is posted for the mixed liquid crystal (a) obtained by mixing.
【0025】[0025]
【表3】[Table 3]
【0026】第3表に掲示したデ−タから、本発明のネ
マチック液晶組成物No.16は構造類似の化合物を含
有する混合液晶(a)と比較して、1゜以上高いプレチ
ルト角を形成できることが理解できる。From the data listed in Table 3, nematic liquid crystal composition No. of the present invention. It can be seen that No. 16 can form a pretilt angle that is 1° or more higher than that of the mixed liquid crystal (a) containing a compound having a similar structure.
【0027】プレチルト角1°の差によってストライプ
・ドメインが顕著に発生しにくくなり、STN液晶表示
セルの作製時の歩止まりが良くなる。さらに一般式(A
)、(B)及び(C)の化合物のほとんどは、ネマチッ
ク状態でガラス面上で均一な垂直配向性を示すことはな
いが、これらを混合して得られる多くの混合液晶は垂直
配向性を有することが確認された。A difference of 1° in pretilt angle makes it difficult for stripe domains to occur significantly, improving the yield rate when manufacturing STN liquid crystal display cells. Furthermore, the general formula (A
), (B) and (C) do not exhibit uniform vertical alignment on the glass surface in the nematic state, but many mixed liquid crystals obtained by mixing these do not exhibit vertical alignment. It was confirmed that it has.
【0028】本発明のネマチック液晶組成物は、従来の
液晶組成物を封入した時よりもプレチルト角を高くする
ことを特徴とするものであって、約5゜のプレチルト角
を形成できる液晶表示セルに限定されるものではない。
本発明のネマチック液晶組成物を封入したSTN−LC
Dを作製したところ、ストライプ・ドメインが顕著に発
生しにくくなり、歩留りの改善を確認できた。The nematic liquid crystal composition of the present invention is characterized in that it has a higher pretilt angle than when conventional liquid crystal compositions are encapsulated, and is capable of forming a pretilt angle of about 5° in a liquid crystal display cell. It is not limited to. STN-LC encapsulating the nematic liquid crystal composition of the present invention
When Sample D was produced, stripe domains were significantly less likely to occur, and it was confirmed that the yield was improved.
【0029】第3表に示したネマチック液晶組成物No
.16又は(a)の各混合液晶にカイラル物質「S−8
11」(メルク社製)を添加した混合溶液を、対向する
平面透明電極上に「サンエバ−150」の有機膜をラビ
ングして形成した配向膜をもつツイスト角220゜のS
TN用表示セルに各々注入して諸特性を測定した。Nematic liquid crystal composition No. shown in Table 3
.. Chiral substance “S-8” is added to each mixed liquid crystal of 16 or (a).
An S with a twist angle of 220° has an alignment film formed by rubbing an organic film of "Sunever-150" on the opposing flat transparent electrode with a mixed solution containing "11" (manufactured by Merck & Co., Ltd.).
Each was injected into a TN display cell and various characteristics were measured.
【0030】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、△n・d=0.85、d/p=0.53と
なるように添加した。Note that the chiral substance is used so that the inherent helical pitch P of the mixed liquid crystal and the cell thickness d of the display cell due to the addition of the chiral substance become Δn·d=0.85 and d/p=0.53. added to.
【0031】表示用セル面に垂直な光の透過率が10%
及び80%となる時の電圧を各々Vth及びVsatと
した時、電気光学特性の急峻性γは、Vsat/Vth
と定義され、この値が1に近い程、高時分割特性に優れ
ている。[0031] The transmittance of light perpendicular to the display cell surface is 10%.
The steepness γ of the electro-optical characteristic is expressed as Vsat/Vth
The closer this value is to 1, the better the high time division characteristics are.
【0032】本発明のネマチック液晶組成物No.16
を用いたSTN−LCDのVthは1.39であり、急
峻性γは1.029であった。混合液晶(a)を用いた
場合、Vthは1.98であり、急峻性γは1.064
であった。Nematic liquid crystal composition No. of the present invention. 16
The Vth of the STN-LCD using the above was 1.39, and the steepness γ was 1.029. When mixed liquid crystal (a) is used, Vth is 1.98 and steepness γ is 1.064.
Met.
【0033】この結果から、本発明に係わるネマチック
液晶組成物は、駆動電圧を大幅に改良し、急峻性も1に
近くなり、優れたものであることが明らかとなった。From these results, it is clear that the nematic liquid crystal composition according to the present invention is excellent in that the driving voltage is greatly improved and the steepness is close to 1.
【0034】従って、本発明のネマチック液晶組成物は
、混合液晶の物性値を最適化する煩わしさを解消し、ス
トライプ・ドメインの発生の防止と駆動電圧の低下を可
能にし、時分割数の増大による駆動回路への悪影響を与
えることなく、情報量の多いSTN−LCDに適した液
晶組成物である。Therefore, the nematic liquid crystal composition of the present invention eliminates the trouble of optimizing the physical properties of a mixed liquid crystal, makes it possible to prevent the occurrence of stripe domains, reduce the driving voltage, and increase the number of time divisions. This liquid crystal composition is suitable for STN-LCDs with a large amount of information, without adversely affecting the drive circuit.
【0035】本発明で使用する化合物を混合して得られ
る混合液晶の溶解特性を説明するために以下の実験をし
た。第2表のNo.15の化合物15重量%と下記第4
表に示した混合液晶85重量%から成る各混合液晶の2
0℃、0℃及び−20℃における粘度測定を行ったとこ
ろ、この混合液晶はネマチック相から固体相に相変化し
、粘度を測定することが不可能であった。No.15の
化合物に代えて、これらの化合物と類似構造を有する下
記化合物(b)を使用して得られた混合液晶の20℃、
0℃及び−20℃における粘度測定は、可能であり安定
なネマチック相を有していた。The following experiment was conducted to explain the dissolution characteristics of the mixed liquid crystal obtained by mixing the compounds used in the present invention. No. of Table 2 15% by weight of compound No. 15 and the following No. 4
2 of each mixed liquid crystal consisting of 85% by weight of the mixed liquid crystal shown in the table.
When the viscosity was measured at 0°C, 0°C and -20°C, the phase of this mixed liquid crystal changed from a nematic phase to a solid phase, making it impossible to measure the viscosity. No. 20° C. of a mixed liquid crystal obtained by using the following compound (b) having a similar structure to these compounds in place of compound No. 15,
Viscosity measurements at 0<0>C and -20<0>C showed a possible and stable nematic phase.
【0036】[0036]
【化9】[Chemical formula 9]
【0037】第4表の混合液晶は、現在汎用されている
代表的な化合物から成る混合液晶であり、9種類と多く
の成分を混合しているので、他の液晶化合物との相溶性
に富んだ性質を有している。[0037] The mixed liquid crystal shown in Table 4 is a mixed liquid crystal consisting of representative compounds that are currently widely used.Since it is a mixture of nine types and many components, it has high compatibility with other liquid crystal compounds. It has the following characteristics.
【0038】[0038]
【表4】[Table 4]
【0039】第3表に示した本発明に係わるネマチック
液晶組成物No.16は、4種類と少ない成分数を混合
したものであり、No.15の化合物を15重量%と上
述の混合液晶と同等量を含有しているにもかかわらず、
20℃及び0℃における粘度測定を行うことが可能であ
る。Nematic liquid crystal composition No. 1 according to the present invention shown in Table 3. No. 16 is a mixture of four types and a small number of ingredients. Although it contains 15% by weight of 15 compounds, the same amount as the above-mentioned mixed liquid crystal,
It is possible to carry out viscosity measurements at 20°C and 0°C.
【0040】更に、第3表で示したものと第4表で示し
たものを混合して得られる混合液晶の粘度測定を行った
ところ、第3表で示したネマチック液晶組成物No.1
6が92重量%以下であれば、−20℃において測定可
能となり低温で安定したネマチック相を示すことが判明
した。Furthermore, when the viscosity of the mixed liquid crystal obtained by mixing the liquid crystals shown in Table 3 and those shown in Table 4 was measured, the nematic liquid crystal composition No. 3 shown in Table 3 was measured. 1
It has been found that when 6 is 92% by weight or less, it becomes possible to measure at -20°C and exhibits a nematic phase that is stable at low temperatures.
【0041】この優れた溶解特性は、混合する液晶化合
物の成分数を単に増加させることにより低温での安定な
ネマチック相を得る公知の技術とは異なる結果であり、
本発明で明らかにしたように、(1)一般式(A)で表
わされる化合物及び(2)一般式(B)及び(C)で表
わされる化合物から成る群から選ばれる化合物を混合し
て得られるネマチック液晶組成物において初めて得られ
るものである。This excellent dissolution property is different from the known technique of obtaining a stable nematic phase at low temperatures by simply increasing the number of components of the liquid crystal compound to be mixed.
As clarified in the present invention, it is obtained by mixing a compound selected from the group consisting of (1) a compound represented by general formula (A) and (2) a compound represented by general formulas (B) and (C). This is the first time that a nematic liquid crystal composition has been obtained.
【0042】また、この技術を使用することによって、
現在汎用されている化合物又はこれから成る混合液晶と
使用目的に適した混合比で任意に混合することが可能と
なる。[0042] Furthermore, by using this technique,
It becomes possible to arbitrarily mix it with currently widely used compounds or mixed liquid crystals made of them at a mixing ratio suitable for the purpose of use.
【0043】これら結果から明らかなように、本発明の
ネマチック液晶組成物は、低温でのネマチック相を安定
化させ、広い温度域でSTN液晶表示装置を駆動するこ
とが可能である。As is clear from these results, the nematic liquid crystal composition of the present invention stabilizes the nematic phase at low temperatures and is capable of driving an STN liquid crystal display over a wide temperature range.
【0044】本発明で使用する一般式(B)で表される
化合物と類似構造を有する下記化合物(c)及び(d)
は、室温において窒素置換した保存条件でも、ネマチッ
ク−等方性液体の相転移温度が低下し液晶性が失われる
等化学的に不安定で、広い温度域で液晶表示装置として
使用するネマチック液晶組成物に混合することは不適切
な化合物である。The following compounds (c) and (d) having a similar structure to the compound represented by the general formula (B) used in the present invention
The nematic liquid crystal composition is chemically unstable, with the phase transition temperature of the nematic-isotropic liquid decreasing and liquid crystallinity being lost even under nitrogen-substituted storage conditions at room temperature. It is an unsuitable compound to mix with substances.
【0045】[0045]
【化10】[Chemical formula 10]
【0046】[0046]
【化11】[Chemical formula 11]
【0047】しかしながら、本発明で使用する一般式(
A)、一般式(B)及び一般式(C)で表わされる化合
物、並びに本発明のネマチック液晶組成物は、加熱又は
、紫外線照射等の耐久テストに対し劣化現象がなく化学
的に安定なものである。However, the general formula (
A), the compounds represented by general formulas (B) and general formulas (C), and the nematic liquid crystal composition of the present invention are chemically stable without deterioration phenomena when subjected to durability tests such as heating or ultraviolet irradiation. It is.
【0048】従って、種々の環境下で使用される液晶表
示装置に適したネマチック液晶組成物を提供することが
可能である。Therefore, it is possible to provide a nematic liquid crystal composition suitable for liquid crystal display devices used under various environments.
【0049】[0049]
【実施例】以下に実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be explained in detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples.
【0050】なお、以下の実施例及び比較例において、
「%」は『重量%』を表わす。
(実施例1)[0050] In the following examples and comparative examples,
"%" represents "% by weight". (Example 1)
【0051】[0051]
【化12】[Chemical formula 12]
【0052】から成る混合液晶を調製した。この混合液
晶のネマチック相−等方性液体相転移温度(TN−I)
、屈折率の異方性(△n)及び誘電率の異方性(△ε)
は、以下の通りであった。A mixed liquid crystal consisting of the following was prepared. Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (TN-I) of this mixed liquid crystal
, refractive index anisotropy (△n) and dielectric constant anisotropy (△ε)
was as follows.
【0053】
TN−I : 113.5℃
△n : 0.136
△ε : 20.3
この混合液晶を、日産化学社製「サンエバー150」の
有機膜をラビングして形成した配向膜を上下反平行にし
て組合せたセル中に封入し、磁場電位法によって、プレ
チルト角を測定した結果、7.1゜であった。
(実施例2)TN-I: 113.5°C △n: 0.136 △ε: 20.3 This mixed liquid crystal was turned upside down with an alignment film formed by rubbing an organic film of “Sunever 150” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. The pretilt angle was measured by the magnetic field potential method after being sealed in a parallel cell and found to be 7.1°. (Example 2)
【0054】[0054]
【化13】[Chemical formula 13]
【0055】から成る混合液晶を調製した。この混合液
晶のネマチック相−等方性液体相転移温度(TN−I)
、屈折率の異方性(Δn)及び誘電率の異方性(Δε)
は、以下の通りであった。A mixed liquid crystal consisting of the following was prepared. Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (TN-I) of this mixed liquid crystal
, refractive index anisotropy (Δn) and dielectric constant anisotropy (Δε)
was as follows.
【0056】
TN−I : 90.0℃
Δn : 0.141
Δε : 22.3
この混合液晶を使用した以外は、実施例1と同様にして
、プレチルト角を測定した結果、7.2゜であった。
(実施例3)TN-I: 90.0°C Δn: 0.141 Δε: 22.3 The pretilt angle was measured in the same manner as in Example 1, except that this mixed liquid crystal was used. As a result, the pretilt angle was 7.2°. there were. (Example 3)
【0057】[0057]
【化14】[Chemical formula 14]
【0058】から成る混合液晶を調製した。この混合液
晶のネマチック相−等方性液体相転移温度(TN−I)
、屈折率の異方性(Δn)及び誘電率の異方性(Δε)
は、以下の通りであった。A mixed liquid crystal consisting of the following was prepared. Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (TN-I) of this mixed liquid crystal
, refractive index anisotropy (Δn) and dielectric constant anisotropy (Δε)
was as follows.
【0059】
TN−I : 69.2℃
Δn : 0.141
Δε : 18.6
この混合液晶を使用した以外は、実施例1と同様にして
、プレチルト角を測定した結果、6.4゜であった。
(比較例1)TN-I: 69.2°C Δn: 0.141 Δε: 18.6 The pretilt angle was measured in the same manner as in Example 1, except that this mixed liquid crystal was used, and the result was 6.4°. there were. (Comparative example 1)
【0060】[0060]
【化15】[Chemical formula 15]
【0061】から成る混合液晶を調製した。この混合液
晶のネマチック相−等方性液体相転移温度(TN−I)
、屈折率の異方性(Δn)及び誘電率の異方性(Δε)
は、以下の通りであった。A mixed liquid crystal consisting of the following was prepared. Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (TN-I) of this mixed liquid crystal
, refractive index anisotropy (Δn) and dielectric constant anisotropy (Δε)
was as follows.
【0062】
TN−I : 71.3℃
Δn : 0.139
Δε : 12.6
この混合液晶を使用して、実施例1と同様にして、プレ
チルト角を測定した結果、5.2゜であった。TN-I: 71.3°C Δn: 0.139 Δε: 12.6 Using this mixed liquid crystal, the pretilt angle was measured in the same manner as in Example 1, and the result was 5.2°. Ta.
【0063】実施例1〜3のいずれも比較例1より1°
もしくはそれ以上のプレチルト角を上昇させた。[0063] All of Examples 1 to 3 are 1° lower than Comparative Example 1.
Or the pretilt angle was increased more than that.
【0064】(実施例4)
実施例1〜3及び比較例1で使用した各混合液晶にカイ
ラル物質「S−811」(メルク社製)を添加した混合
液晶を、対向する平面透明電極上に「サンエバー150
」の有機膜をラビングして形成した配向膜をもつツイス
ト角220°のクサビ形セル及び表示用セルに各々注入
して諸特性を測定した。(Example 4) A mixed liquid crystal obtained by adding a chiral substance "S-811" (manufactured by Merck & Co., Ltd.) to each of the mixed liquid crystals used in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was placed on opposing flat transparent electrodes. “Sunever 150
A wedge-shaped cell with a twist angle of 220° and a display cell each having an alignment film formed by rubbing an organic film of ``100'' were injected into a display cell and various characteristics were measured.
【0065】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、Note that the chiral substance has the characteristic helical pitch P of the mixed liquid crystal and the cell thickness d of the display cell due to the addition of the chiral substance.
【0066】[0066]
【数1】[Math 1]
【0067】となるように添加した。ここで、Δd/p
は、ストライプ・ドメインが発生しない境界のクサビ形
セルの厚みをd1とd2(d1 >d2 )とした時It was added in such a manner that: Here, Δd/p
is when the thickness of the wedge-shaped cell at the boundary where no striped domain occurs is d1 and d2 (d1 > d2).
【
0068】[
0068
【数2】[Math 2]
【0069】と定義され、大きい値が優れている。また
、表示用セル面に垂直な光の透過率が10%及び80%
となる時の電圧を各々Vth及びVsatとした時、電
気光学特性の急峻性γは、Vsat/Vthと定義され
、この値が1に近い程、高時分割特性に優れている。[0069] The larger the value, the better. In addition, the transmittance of light perpendicular to the display cell surface is 10% and 80%.
The steepness γ of the electro-optical characteristics is defined as Vsat/Vth, where the voltages at which the voltages are Vth and Vsat are respectively defined as Vsat/Vth, and the closer this value is to 1, the better the high time division characteristics are.
【0070】実施例1〜3及び比較例1で調製した各混
合液晶にカイラル物質を添加したスーパー・ツイステッ
ド・ネマチック液晶の表示特性の測定結果を第5表に示
した。Table 5 shows the measurement results of the display characteristics of super twisted nematic liquid crystals obtained by adding chiral substances to the mixed liquid crystals prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.
【0071】[0071]
【表5】[Table 5]
【0072】実施例1〜3のいずれの混合液晶も、比較
例1の混合液晶よりも△d/pが大幅に改善されストラ
イプ・ドメインが発生しにくくなっている。また、駆動
電圧を35%以上低下させ、急峻性γも1に近くなり高
時分割特性に優れた液晶表示特性を示した。All of the mixed liquid crystals of Examples 1 to 3 have significantly improved Δd/p than the mixed liquid crystal of Comparative Example 1, and stripe domains are less likely to occur. Furthermore, the driving voltage was lowered by 35% or more, the steepness γ was also close to 1, and liquid crystal display characteristics with excellent high time division characteristics were exhibited.
【0073】[0073]
【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、通常
のネマチック液晶を封入した場合に約5°のプレチルト
角を形成できることが知られている配向膜を有する液晶
表示セルに封入することによって、そのプレチルト角を
上昇させることができるものであり、しかも、しきい値
電圧が低く、かつ、低温領域での析出現象がない液晶組
成物である。Effects of the Invention The nematic liquid crystal composition of the present invention can be encapsulated in a liquid crystal display cell having an alignment film which is known to be able to form a pretilt angle of about 5° when a normal nematic liquid crystal is encapsulated. It is a liquid crystal composition that can increase the pretilt angle, has a low threshold voltage, and is free from precipitation in a low temperature region.
【0074】従って、本発明に係わるネマチック液晶組
成物は、ストライプ・ドメインの発生率が顕著に低く、
LCD作製時の歩留りが良好で、広い温度範囲で駆動可
能なSTN−LCDの材料として極めて有用である。Therefore, the nematic liquid crystal composition according to the present invention has a significantly low incidence of stripe domains.
It has a good yield when manufacturing LCDs and is extremely useful as a material for STN-LCDs that can be driven in a wide temperature range.
Claims (2)
を表わし、nは1〜5の整数を表わし、XはH又はFを
表わす。)で表わされる化合物及び(2)(a)一般式
【化2】 (式中、R2は炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基
を表わし、mは2〜5の整数を表わし、YはH又はFを
表わす。)で表わされる化合物、又は(b)一般式【化
3】 (式中、R2は炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基
を表わし、pは1〜5の整数を表わす。)で表わされる
化合物から成る群から選ばれる化合物を含有することを
特徴とするネマチック液晶組成物。Claim 1: (1) General formula [Formula 1] (wherein R1 represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, n represents an integer of 1 to 5, ) and (2) (a) a compound represented by the general formula (wherein R2 represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and p represents 1 1. A nematic liquid crystal composition comprising a compound selected from the group consisting of compounds represented by (representing an integer from 1 to 5).
を用いたスーパー・ツイステッド・ネマチック液晶表示
装置。2. A super twisted nematic liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP00912091A JP3453712B2 (en) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | Super twisted nematic liquid crystal display |
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