JPH05148483A - Nematic liquid crystal composition - Google Patents
Nematic liquid crystal compositionInfo
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- JPH05148483A JPH05148483A JP31244891A JP31244891A JPH05148483A JP H05148483 A JPH05148483 A JP H05148483A JP 31244891 A JP31244891 A JP 31244891A JP 31244891 A JP31244891 A JP 31244891A JP H05148483 A JPH05148483 A JP H05148483A
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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それを用いた液晶表
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 nematic liquid crystal composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】アクティブ・マトリクス形液晶表示装置
は、その表示品質が優れていることから、大面積平面テ
レビやコンピュータのディスプレイ等の応用分野におい
て、将来最も有力なものとして注目されており、現在4
〜6インチの小型カラーテレビとして上市されている。2. Description of the Related Art An active matrix type liquid crystal display device is attracting attention as the most promising one in the future in application fields such as large area flat-screen televisions and computer displays because of its excellent display quality. Four
Marketed as a ~ 6 inch compact color TV.
【0003】アクティブ・マトリクス形液晶表示装置
は、各画素ごとに、スイッチング素子を用いて駆動させ
ており、そのスイッチング素子には、TFT(薄膜トラ
ンジスタ)あるいはMIM(メタル・インシュレータ・
メタル)等が使われている。表示品質の面から見ると、
特にTFTをスイッチング素子として用いた液晶表示装
置(以下、TFT−LCDという。)が優れている。An active matrix type liquid crystal display device is driven by a switching element for each pixel, and the switching element is a TFT (thin film transistor) or MIM (metal insulator).
Metal) etc. are used. In terms of display quality,
In particular, a liquid crystal display device using a TFT as a switching element (hereinafter referred to as TFT-LCD) is excellent.
【0004】しかしながら、現在、このような液晶表示
装置には次のような問題がある。TFT−LCDにおい
て、均一で高コントラストな高品位な表示を得るには、
液晶部においてフレーム周期間中の蓄積電荷を保持しな
ければならない。即ち、「もれ電流」の小さな、高い電
圧保持特性を持つことが重要である。この電圧保持特性
に影響を与える要因としては、液晶部を構成する(1)
液晶材料、(2)配向膜、(3)シール材、(4)スペ
ーサー等が挙げられる。However, at present, such a liquid crystal display device has the following problems. To obtain a uniform, high-contrast, high-quality display in a TFT-LCD,
In the liquid crystal part, the accumulated charge must be retained during the frame period. That is, it is important to have a high voltage holding characteristic with a small “leakage current”. As a factor that affects the voltage holding characteristic, the liquid crystal portion is configured (1).
A liquid crystal material, (2) alignment film, (3) sealing material, (4) spacer and the like can be mentioned.
【0005】一方、TFT素子の高精細化による基板表
面の凹凸や高い動作温度によるプレチルト角の低下が液
晶分子配向にリバースチルト等の乱れの発生の原因とな
り、高品位なTFT−LCDを得るにはこれを抑制する
必要があるとして、新しい問題が提起された(第16回
液晶討論会予稿集第212頁)。On the other hand, the unevenness of the substrate surface due to the high definition of the TFT element and the decrease of the pretilt angle due to the high operating temperature cause the disturbance such as the reverse tilt in the alignment of the liquid crystal molecules, which makes it possible to obtain a high quality TFT-LCD. Proposed that a new problem should be suppressed (Proceedings of the 16th Liquid Crystal Symposium, page 212).
【0006】基板表面の凹凸には、信号電圧波形の補正
による改良が、また、プレチルト角の低下には配向膜技
術の見直しによる改良が夫々提案されているが、いずれ
にせよ、プレチルト角を2゜以上にする必要があるとし
ている。It has been proposed to improve the unevenness of the substrate surface by correcting the signal voltage waveform and to improve the pretilt angle by reviewing the alignment film technology. It is said that it must be above ゜.
【0007】更に、高密度表示のTFT−LCDを得る
ためには、高速応答性、低電圧駆動を可能とする特性の
改善が必要である。このような特性を改善する化合物と
しては、下記の一般式(III)及び(IV)Furthermore, in order to obtain a high density display TFT-LCD, it is necessary to improve the characteristics that enable high speed response and low voltage driving. Compounds that improve such properties include the following general formulas (III) and (IV)
【0008】[0008]
【化3】 [Chemical 3]
【0009】(式中、R4はアルキル基、アルケニル
基、エーテル基を表わし、YはH又はFを表わす。)で
表わされる化合物が知られているが、高密度表示のTF
T−LCDに要求されるしきい値電圧特性を得るに至っ
ていない。A compound represented by the formula (wherein R 4 represents an alkyl group, an alkenyl group or an ether group, and Y represents H or F) is known.
The threshold voltage characteristics required for T-LCD have not been obtained yet.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、80℃程度の高い温度でも動作が可能で、
アクティブ・マトリクス駆動に必要な1.8V以下のし
きい値電圧を有し、小さなセル厚でも使用可能な大きな
屈折率の異方性(△n)を有し、かつ、充分に高い電圧
保持率を有するネマチック液晶組成物を提供し、これに
より、速い応答特性を有し、「もれ電流」によるフリッ
カが発生しないMIMの素子を使用したTFT−LCD
を提供することにある。The problem to be solved by the present invention is that it can operate at a high temperature of about 80 ° C.
It has a threshold voltage of 1.8 V or less necessary for active matrix driving, has a large anisotropy of refractive index (Δn) that can be used even with a small cell thickness, and has a sufficiently high voltage holding ratio. A TFT-LCD using a MIM device having a fast response characteristic and free of flicker due to "leakage current".
To provide.
【0011】更に本発明が解決しようとする課題は、例
えば、日立化成社製「PIX−5400」の如き有機膜
をラビンクすることによって形成可能なプレチルト角に
対し、液晶材料の側から、2゜以上のより高いプレチル
ト角を形成することにより、リバースチルトの発生を防
止し、従って高品位なTFT−LCDを得ることが可能
なネマチック液晶組成物を提供することにある。A further problem to be solved by the present invention is, for example, 2 ° from the liquid crystal material side with respect to the pretilt angle which can be formed by rabinking an organic film such as "PIX-5400" manufactured by Hitachi Chemical. It is an object of the present invention to provide a nematic liquid crystal composition capable of preventing the occurrence of reverse tilt by forming a higher pretilt angle as described above and thus obtaining a high quality TFT-LCD.
【0012】[0012]
【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(I)In order to solve the above problems, the present invention provides (1) general formula (I)
【0013】[0013]
【化4】 [Chemical 4]
【0014】(R1は炭素原子数が2〜5の直鎖状アル
キル基、炭素原子数が2〜5の直鎖状アルケニル基又は
R2−O−(CH2)k−を表わし、R2は炭素原子数が1
〜3の直鎖状アルキル基を表わし、kは1〜6の整数を
表わし、mは0又は1を表わし、X1はH又はFを表わ
す。)で表わされる化合物及び (2)一般式(II)(R 1 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or R 2 —O— (CH 2 ) k — 2 has 1 carbon atom
~ 3 represents a straight-chain alkyl group, k represents an integer of 1 to 6, m represents 0 or 1, and X 1 represents H or F. ) And (2) the general formula (II)
【0015】[0015]
【化5】 [Chemical 5]
【0016】(R3は炭素原子数が1〜3の直鎖状アル
キル基を表わし、pは1〜6の整数を表わし、qは0又
は1を表わし、X2はH又はFを表わす。)で表わされ
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
成物及び該ネマチック液晶組成物を用いたアクティブ・
マトリクス形液晶表示装置を提供する。(R 3 represents a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, p represents an integer of 1 to 6, q represents 0 or 1, and X 2 represents H or F. ) A nematic liquid crystal composition characterized by containing a compound represented by
Provided is a matrix type liquid crystal display device.
【0017】本発明に係わる液晶組成物は、広い視野角
で高コントラストを得るのに好適なものであり、特に該
液晶組成物の屈折率を0.070〜0.110の好まし
い範囲に設計可能な優れたものである。The liquid crystal composition according to the present invention is suitable for obtaining a high contrast in a wide viewing angle, and the refractive index of the liquid crystal composition can be designed within a preferable range of 0.070 to 0.110. It is an excellent one.
【0018】本発明で使用する各液晶化合物は、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するものとする。Each liquid crystal compound used in the present invention is distilled,
Remove impurities using methods such as column purification and recrystallization,
Sufficiently purified product should be used.
【0019】本発明に係わる一般式(I)及び一般式
(II)で表わされる代表的な化合物とその転移温度を第
1表及び第2表に示す。Representative compounds represented by the general formulas (I) and (II) according to the present invention and their transition temperatures are shown in Tables 1 and 2.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】本発明の液晶組成物において、一般式
(I)及び一般式(II)で表わされる化合物と共に混合
して使用することができる液晶化合物を以下に掲げる。Liquid crystal compounds which can be used as a mixture with the compounds represented by the general formulas (I) and (II) in the liquid crystal composition of the present invention are listed below.
【0023】[0023]
【化6】 [Chemical 6]
【0024】[0024]
【化7】 [Chemical 7]
【0025】(式中、Rは炭素原子数1〜7の直鎖状ア
ルキル基又はトランス−アルケニル基を表わし、nは1
又は2を表わし、XはH又はFを表わす。)(In the formula, R represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a trans-alkenyl group, and n is 1
Or 2 and X represents H or F. )
【0026】以下、本発明の有意性を説明する。The significance of the present invention will be described below.
【0027】[0027]
【化8】 [Chemical 8]
【0028】から成るネマチック液晶組成物No.1につい
て、ネマチック相−等方性液体相転移温度(N−I
点)、屈折率の異方性(△n)、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、更に、8μmのTNモードでのしき
い値電圧及び立ち上がり時間(τr)と立ち下がり時間
(τd)が等しくなる応答時間(τr=τd)及び電圧保
持率を以下に掲げた。For the nematic liquid crystal composition No. 1 consisting of, the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (NI)
Point), anisotropy of refractive index (Δn), and pretilt obtained when the liquid crystal display cell is known to be capable of forming a pretilt angle of about 5 ° when a known liquid crystal composition is enclosed. The angle is posted, and the response time (τ r = τ d ) and the voltage holding ratio at which the rise time (τ r ) and the fall time (τ d ) are equal in the TN mode of 8 μm are shown below. Listed in.
【0029】N−I点 91.1℃ しきい値電圧 1.71V △n 0.098 応答速度(τr=τd) 16.0ミリ秒 電圧保持率 99.5%NI point 91.1 ° C. Threshold voltage 1.71 V Δn 0.098 Response speed (τ r = τ d ) 16.0 ms Voltage holding ratio 99.5%
【0030】一方、ネマチック液晶組成物No.1中の本発
明に係わる一般式(II)で表わされる化合物に代えて、同
量の一般式(I)で表わされる化合物を用いた液晶組成物
であって、On the other hand, in place of the compound represented by the general formula (II) according to the present invention in the nematic liquid crystal composition No. 1, a liquid crystal composition using the same amount of the compound represented by the general formula (I). There
【0031】[0031]
【化9】 [Chemical 9]
【0032】から成るネマチック液晶組成物(a)の物
性と電気光学特性は次の通りである。The physical properties and electro-optical characteristics of the nematic liquid crystal composition (a) made of are as follows.
【0033】N−I点 86.7℃ しきい値電圧 2.08V △n 0.079 応答速度(τr=τd) 20.0ミリ秒 電圧保持率 99.5%NI point 86.7 ° C. Threshold voltage 2.08 V Δn 0.079 Response speed (τ r = τ d ) 20.0 ms Voltage holding ratio 99.5%
【0034】ネマチック液晶組成物No.1とネマチック液
晶組成物(a)との比較から、本発明に係わるネマチッ
ク液晶組成物No.1は、N−I点が高く、しきい値電圧を
約0.4V低減し、同時に応答速度が速く、優れた特性
を示すネマチック液晶組成物であることが明確である。From the comparison between the nematic liquid crystal composition No. 1 and the nematic liquid crystal composition (a), the nematic liquid crystal composition No. 1 according to the present invention has a high NI point and a threshold voltage of about 0. It is clear that it is a nematic liquid crystal composition exhibiting excellent characteristics by reducing the voltage of 0.4 V and simultaneously having a high response speed.
【0035】日立化成社製「PIX−5400」を用い
て形成した配向膜を有するセルを作製し前述のネマチッ
ク液晶組成物No.1及び(a)のプレチルト角を測定した
ところ、ネマチック液晶組成物No.1のプレチルト角は2.
1゜であり、ネマチック液晶組成物(a)は1.8゜であっ
た。この結果から、本発明のネマチック液晶組成物は、
リバースチルトの発生を防止することが可能なことが期
待される。A cell having an alignment film formed using "PIX-5400" manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was prepared and the pretilt angles of the above-mentioned nematic liquid crystal compositions No. 1 and (a) were measured. The No. 1 pretilt angle is 2.
It was 1 ° and the nematic liquid crystal composition (a) was 1.8 °. From these results, the nematic liquid crystal composition of the present invention
It is expected that the occurrence of reverse tilt can be prevented.
【0036】更に、本発明に係わるネマチック液晶組成
物を含有するTFT−LCDを制作したところ、「もれ
電流」が小さく、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。Further, when a TFT-LCD containing the nematic liquid crystal composition according to the present invention was manufactured, it was confirmed that the "leakage current" was small and the flicker did not occur.
【0037】[0037]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の主旨及び適用範囲はこれらの実施例に
よって制限されるものではない。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the gist and scope of the present invention are not limited by these examples.
【0038】(実施例1)(Example 1)
【0039】[0039]
【化10】 [Chemical 10]
【0040】から成るネマチック液晶組成物No.1を調製
し、その物性と電気光学特性を測定したところ、次の通
りであった。A nematic liquid crystal composition No. 1 consisting of was prepared and its physical properties and electro-optical characteristics were measured. The results were as follows.
【0041】N−I点 91.1℃ しきい値電圧 1.71V △n 0.098 応答速度(τr=τd) 16.0ミリ秒 電圧保持率 99.5%NI point 91.1 ° C. Threshold voltage 1.71 V Δn 0.098 Response speed (τ r = τ d ) 16.0 ms Voltage holding ratio 99.5%
【0042】(実施例2)(Example 2)
【0043】[0043]
【化11】 [Chemical 11]
【0044】から成るネマチック液晶組成物No.2を調製
し、その物性と電気光学特性を測定したところ、次の通
りであった。 N−I点 89.3℃ しきい値電圧 1.49V △n 0.095 応答速度(τr=τd) 15.4ミリ秒 電圧保持率 99.5% プレチルト角 2.1゜A nematic liquid crystal composition No. 2 consisting of was prepared and its physical properties and electro-optical characteristics were measured. The results were as follows. NI point 89.3 ° C Threshold voltage 1.49V △ n 0.095 Response speed (τ r = τ d ) 15.4 ms Voltage holding ratio 99.5% Pretilt angle 2.1 °
【0045】(比較例1)(Comparative Example 1)
【0046】[0046]
【化12】 [Chemical 12]
【0047】から成るネマチック液晶組成物(a)を調
製し、その物性と電気光学特性を測定したところ、次の
通りであった。A nematic liquid crystal composition (a) consisting of was prepared and its physical properties and electro-optical characteristics were measured. The results were as follows.
【0048】N−I点 86.7℃ しきい値電圧 2.08V △n 0.079 応答速度(τr=τd) 20.0ミリ秒 電圧保持率 99.5%NI point 86.7 ° C. Threshold voltage 2.08 V Δn 0.079 Response speed (τ r = τ d ) 20.0 ms Voltage holding ratio 99.5%
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、一般
式(I)及び(II)で表わされる化合物を含有すること
により、応答特性の改善が可能であり、アクティブ・マ
トリックス駆動に必要な十分低いしきい値電圧を有し、
十分に高い電圧保持率を有する。INDUSTRIAL APPLICABILITY The nematic liquid crystal composition of the present invention contains the compounds represented by the general formulas (I) and (II) so that the response characteristics can be improved, and the nematic liquid crystal composition sufficient for active matrix driving Has a low threshold voltage,
It has a sufficiently high voltage holding ratio.
【0050】本発明のネマチック液晶組成物を用いたア
クティブ・マトリックス形液晶表示装置は、フリッカの
ないものであり、また、高いプレチルト角によりリバー
スチルトの発生を抑制した高精細なTFT−LCDとし
て優れたものである。The active matrix type liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition of the present invention has no flicker and is excellent as a high-definition TFT-LCD in which the occurrence of reverse tilt is suppressed by the high pretilt angle. It is a thing.
Claims (3)
原子数が2〜5の直鎖状アルケニル基又はR2−O−
(CH2)k−を表わし、R2は炭素原子数が1〜3の直
鎖状アルキル基を表わし、kは1〜6の整数を表わし、
mは0又は1を表わし、X1はH又はFを表わす。)で
表わされる化合物及び (2)一般式(II) 【化2】 (R3は炭素原子数が1〜3の直鎖状アルキル基を表わ
し、pは1〜6の整数を表わし、qは0又は1を表わ
し、X2はH又はFを表わす。)で表わされる化合物を
含有することを特徴とするネマチック液晶組成物。1. A general formula (I): (R 1 is a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or R 2 —O—
(CH 2) k - represents, R 2 represents a straight-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, k represents an integer of 1-6,
m represents 0 or 1, and X 1 represents H or F. ) And (2) the general formula (II) (R 3 represents a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, p represents an integer of 1 to 6, q represents 0 or 1, and X 2 represents H or F). A nematic liquid crystal composition containing a compound described below.
にあ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。2. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, which has a refractive index in the range of 0.070 to 0.110.
用いたアクティブ・マトリクス形液晶表示装置。3. An active matrix type liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31244891A JPH05148483A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Nematic liquid crystal composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31244891A JPH05148483A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Nematic liquid crystal composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05148483A true JPH05148483A (en) | 1993-06-15 |
Family
ID=18029320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31244891A Pending JPH05148483A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Nematic liquid crystal composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05148483A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996034071A1 (en) * | 1995-04-25 | 1996-10-31 | Chisso Corporation | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
JP2018021101A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | Jnc株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP31244891A patent/JPH05148483A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996034071A1 (en) * | 1995-04-25 | 1996-10-31 | Chisso Corporation | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
US5779933A (en) * | 1995-04-25 | 1998-07-14 | Chisso Corporation | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
JP2018021101A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | Jnc株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
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