JP2004099904A - 液晶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶媒体、電気光学的目的へのその使用および本媒体を含有するディスプレイに関する。
液晶は、電圧を印加することによってそれらの物質の光学特性を左右することができるので、特にディスプレイデバイス中の誘電体として使用されている。液晶に基づく電気光学デバイスは当業者に極めてよく知られており、種々の効果に基礎を置くことができる。この種のデバイスは、例えば、動的散乱効果を有するセル、DAP[整列相の変形(deformation of aligned phases)]セル、ゲスト/ホストセル、ねじれネマチック構造を有するTNセル、STN[超ねじれネマチック(super−twisted nematic)]セル、SBE[超複屈折効果(super−birefringence effect)]セルおよびOMI[光学的モード干渉(optical mode interference)]セルである。最も一般的なディスプレイデバイスはシャット−ヘルフリッヒ(Schadt−Helfrich)効果に基づき、ねじれネマチック構造を有するものである。
液晶材料は良好な化学および熱安定性、および電界および電磁放射線に対する良好な安定性を有していなければならない。さらに、液晶材料は低粘度であり、かつセル中において短いアドレス時間、低いしきい電圧および高いコントラストを与えるべきである。さらに、液晶材料は通常の動作温度、すなわち室温以上および以下のできるだけ広い範囲において適切なメソ相、例えば上述のセル用のネマチックまたはコレステリックメソ相を有するべきである。液晶は複数の成分の混合物として一般に使用されるので、それらの成分が互いに容易に混和できることが重要である。導電性、誘電異方性および光学異方性のようなさらに他の特性がセルの種類および用途分野に応じた種々の要件を満たさねばならない。例えば、ねじれネマチック構造を有するセル用の材料は正の誘電異方性および低い導電性を有するべきである。
例えば、個々の像点を切り換えるための集積非線形素子を含んでいるマトリックス液晶ディスプレイ(MLCディスプレイ)に望ましい媒体は高い正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折性、非常に高い比抵抗、比抵抗の良好なUVおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有しているものである。
この種のマトリックス液晶ディスプレイは公知である。個々の像点をそれぞれ切り換えるために使用することができる非線形素子の例はアクティブ素子(すなわち、トランジスタ)である。そこで、これを「アクティブマトリックス」と称し、2タイプ、すなわち
1.基板としてのシリコンウェハ上のMOS(金属酸化物半導体)トランジスタ
2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ(TFT)
に区別することができる。
1.基板としてのシリコンウェハ上のMOS(金属酸化物半導体)トランジスタ
2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ(TFT)
に区別することができる。
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部分ディスプレイのモジュール集成体でさえ結合部に問題が生じるので、ディスプレイの大きさが制限される。
好ましい、より有望なタイプ2の場合、TN効果が電気光学効果として通常使用される。二つの技術、すなわち、例えばCdSeのような化合物半導体から成るTFTと多結晶またはアモルファスシリコンに基づくTFTとに区別される。後者の技術は猛烈な激しさで世界中で研究努力されている。
TFTマトリックスをディスプレイの一方のガラス板の内側に付け、他方のガラス板はその内側に透明な対向電極を支持している。像点電極の大きさと比べてTFTは非常に小さいので、像にほとんど影響を及ぼさない。この技術は、各フィルター素子が切り換え可能な画像素子と対向して位置するようにモザイク状の赤、緑および青フィルターを配設するフルカラー可能な画像表示に拡げることもできる。
TFTディスプレイは交差する偏光子と共に透過型のTNセルとして通常作用し、背後から照明される。
本明細書においてMLCディスプレイという用語は集積非線形素子を有するいかなるマトリックスディスプレイ、すなわちアクティブマトリックスに加えてバリスタまたはダイオード(MIM=金属−絶縁体−金属)等のパッシブ素子を有するディスプレイも包含するものである。
この種のMLCディスプレイは、特にTV用(例えば、ポケットテレビ受像機)に、またはコンピューター用(ラップトップ)および自動車もしくは航空機構造における高い情報量のディスプレイに適している。MLCディスプレイにおいては、コントラストの角度依存性および切換時間に関する問題以外に、液晶混合物の不十分な比抵抗のために種々の問題が生じる[トガシ(TOGASHI),S.、セキグチ(SEKIGUCHI),K.、タナベ(TANABE),H.、ヤマモト(YAMAMOTO),E.、ソリマチ(SORIMACHI),K.、タジマ(TAJIMA),E.、ワタナベ(WATANABE),H.、シミズ(SHIMIZU),H.、Proc. Eurodisplay 84(1984年9月):「二段ダイオードリングによって制御されるA210〜288マトリックスLCD(A 210−288, Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings)」、141頁以降、パリ;ストロマー(STROMER),M.、Proc. Eurodisplay 84(1984年9月):「テレビ用液晶ディスプレイのマトリックスをアドレスするための薄膜トランジスタの設計(Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays)」、145頁以降、パリ]。抵抗が低下するほど、MLCディスプレイのコントラストが劣化し、「残像消去」の問題が生じうる。液晶混合物の比抵抗はMLCディスプレイの内面との相互作用のためにディスプレイの生涯に亘って一般に低下するので、容認できる運用寿命を得るために高い(初期)抵抗が非常に重要である。特に、低電圧混合物の場合に、非常に高い比抵抗を達成することはこれまでのところ不可能であった。さらに、温度の上昇につれておよび加熱および/またはUV露光後に比抵抗ができるだけ上昇しないことが重要である。従来技術のMLCディスプレイはこれらの現下の要求を満たしていない。
したがって、これらの不都合を有せず、またはほんの僅かしか有せず、同時に広い動作温度範囲、短い切換時間および低いしきい電圧を伴う非常に高い比抵抗を有するMLCディスプレイをなお大いに必要としている。
TN(シャット−ヘルフリッヒ)セルに関し、セル中で以下の利点を促進する媒体が望ましい:
− ネマチック相範囲の拡大(特に、低温に至るまで)
− 極めて低い温度における切換え性(野外用途、自動車、アビオニックス)
− UV光に対する安定性の向上(より長い寿命)。
− ネマチック相範囲の拡大(特に、低温に至るまで)
− 極めて低い温度における切換え性(野外用途、自動車、アビオニックス)
− UV光に対する安定性の向上(より長い寿命)。
従来技術から得られる媒体は同時に他のパラメーターを保持しながらこれらの利点を得ることが不可能である。
超ねじれ(STN)セルに関し、より大きなマルチプレックス性および/またはより低いしきい電圧および/またはより広いネマチック相範囲(特に低温において)を容易にする媒体が望ましい。このために、利用しうるパラメーターの寛容度(透明点、スメクチック−ネマチック転移点または融点、粘度、誘電値、弾性値)をさらに拡大することが緊急に望まれる。
本発明の目的は、特に上記の不都合を有せず、またはほんの僅かしか有せず、同時に非常に高い比抵抗および低いしきい電圧を有するのが好ましいこの種のMLC、TNまたはSTNディスプレイ用の媒体を提供することにある。
本発明の媒体をディスプレイに使用する場合に、この目的を達成することができることをここに見出した。
したがって、本発明は、正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体であって、一般式I
(式中、rは0または1であり、Q1は−CH2CH2−または単結合であり、Aは1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレンであり、LはHまたはFであり、Rは、それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルであり、そしてXはF、CF3、OCF3またはOCF2Hである)の1種以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体に関する。
本発明は、この種の媒体を含有する電気光学的ディスプレイ(特に、フレームと共にセルを形成する2枚の平らな平行外板、前記外板上の個々の像点を切り換えるための集積非線形素子、およびセル中に設けられた、正の誘電異方性および高い比抵抗のネマチック液晶混合物を有するSTNまたはMLCディスプレイ)および電気光学的目的にこれらの媒体を使用することにも関する。
特に、本発明は、約10〜25重量%の1群:
(但し、R1は1〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L1はHまたはFであり、X1はF、CF3、OCF3またはOCF2Hであり、そしてnは0または1、好ましくは0である)からの1種以上の化合物、約10〜70重量%の2群:
(但し、R2は1〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L2はHまたはFであり、Qは
、好ましくは
、そしてX2はF、CF3、OCF3またはOCF2Hである)からの1種以上の化合物、約5〜40重量%、特に5〜25重量%の式Ia:
(式中、R3は1〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L3はFまたはHであり、X3はF、CF3、OCF3またはOCF2Hであり、nは0または1、好ましくは0であり、そして
である)の1種以上の化合物、約0〜15重量%の4群:
(但し、R5およびR6はそれぞれ独立して1〜12個の炭素原子を有するアルキル基であり、L4はHまたはFである)からの1種以上の化合物、約0〜25重量%の5群:
(但し、R7は1〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L5はHまたはFであり、そしてX5はF、CF3、OCF3またはOCF2Hである)からの1種以上の化合物、および約0〜20重量%の6群:
(但し、
は式Iaに関して示した意味であり、そしてR8およびR9はそれぞれ独立して1〜12個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基である)からの1種以上の化合物とを含有することを特徴とする末端およびラテラルにフッ素化された化合物を基礎とするネマチック液晶組成物に関する。
この組成物はAMD用に非常に適している。非常に高いRC時間値がそのようなAMDで得ることができる。また、これらの組成物は低下した粘度を示し、第一の透過極小のAMDでの操作を可能とし、そして−30℃において1000時間を越えてもいかなる結晶化も示さない。
そのような組成物は、R1がn−ペンチル、n−ヘキシルおよびn−ヘプチルである1群の少なくとも2種の化合物を含んでいるのが好ましい。
好ましい実施態様において、本発明のネマチック組成物は
約15〜20重量%のL1がHであり、そしてX1がF、CF3またはOCF3である1群からの2種以上の化合物、
約10〜40重量%のL2がHであり、X2がOCF3であり、そしてQが
約15〜20重量%のL1がHであり、そしてX1がF、CF3またはOCF3である1群からの2種以上の化合物、
約10〜40重量%のL2がHであり、X2がOCF3であり、そしてQが
である2群からの2種以上の化合物、
約10〜40重量%のL2がHまたはFであり、X2がFまたはOCF3であり、そしてQが
約10〜40重量%のL2がHまたはFであり、X2がFまたはOCF3であり、そしてQが
である2群からの2種以上の化合物、
約5〜15重量%のL3がHであり、そしてX3がFである式Iaの2種以上の化合物および/または約5〜15重量%のL3がHであり、そしてX3がOCF3である式Iaの2種以上の化合物
とを含んでおり、更に組成物は0〜25重量%の式
約5〜15重量%のL3がHであり、そしてX3がFである式Iaの2種以上の化合物および/または約5〜15重量%のL3がHであり、そしてX3がOCF3である式Iaの2種以上の化合物
とを含んでおり、更に組成物は0〜25重量%の式
(式中、
、R8およびR9は6群に関し示した意味である)の1種以上の化合物を含みうる。
1〜6群の化合物はドイツ特許第26 36 684号および第31 02 017号、ヨーロッパ特許第0 051 738号および第0 125 653号、国際特許出願番号第WO 89/02884号、および米国特許第4,302,352号、第4,710,315号および第4,419,264号から公知であるか、または公知の化合物に準じて製造することができる。
本発明の組成物の製造は通常の方法で行われる。一般に、所望の量の少量成分を主構成要素形成成分に好ましくは高温で溶解する。この温度を主成分の透明点以上であるように選択する場合、溶解工程を特に容易に完了することができることが認められる。
本発明の液晶混合物は利用しうるパラメーター寛容度の著しい拡大を容易にする。
透明点、低温における粘度、熱およびUV安定性および誘電異方性の達成可能な組合せは従来技術からの既存の物質よりはるかに優れている。
高い透明点、−40℃におけるネマチック相および高いΔεの要件はこれまで不満足な程度にしか達成されなかった。例えば、ZLI−3119等の系は同等の透明点および比較的有利な粘度を有しているけれど、それらのΔεは+3でしかない。
他の混合物系は同等の粘度およびΔε値を有しているが、60℃の範囲の透明点しか有していない。
本発明の液晶混合物は、低温における低粘度(−30℃において≦600、好ましくは≦550mPa・S;−40℃において≦1800、好ましくは≦1700mPa・s)、および≧3.5、好ましくは≧4.0の誘電異方性値Δε、65°を越える、好ましくは70°を越える透明点および比抵抗の高い値を同時に達成することを可能とする。このことは優れたSTNおよびMCLディスプレイを得ることができることを意味する。
もちろん、本発明による混合物の成分を適切に選択することによって、他の有利な特性を保持しながらより高いしきい電圧でより高い透明点(例えば、90°より上)を達成し、またより低いしきい電圧でより低い透明点を達成することも可能となる。本発明のMLCディスプレイはグーチ(Gooch)およびタリー(Tarry)[C.H.グーチおよびH.A.タリー、Electron. Lett. 10、2〜4頁(1974年);C.H.グーチおよびH.A.タリー、Appl. Phys.、8巻、1575〜1584頁(1975年)]の第一の透過極小で操作するのが好ましい。例えば、類似のディスプレイにおけると同様なしきい電圧において特性の傾斜がきついことおよびコントラストの低い角度依存性(ドイツ特許第30 22 818号)等の特に好ましい電気光学特性以外に、この場合は第二の極小におけるより低い誘電異方性で十分である。この結果、本発明の混合物を用いて、シアノ系化合物を含有する混合物を使用するより著しく高い比抵抗を第一の極小において達成することができる。当業者は通常の方法を単に用いて個々の成分およびそれらの重量割合を適切に選択することによってMLCディスプレイの予め特定した層厚さに必要な複屈折を生じさせることができる。
20℃における粘度は≦25mPa・sであるのが好ましい。ネマチック相範囲は少なくとも70°、特に少なくとも80°であるのが好ましい。この範囲は少なくとも−30°から+70°、より好ましくは−30°から120°に及ぶのが好ましい。
「電圧保持率(voltage holding ratio)」(HR)[S.マツモト(Matsumoto)等、液晶、5、1320頁(1989年);K.ニワ(Niwa)等、SID会議録、サンフランシスコ、1984年6月、304頁(1984年);G.ウェーバー(Weber)等、液晶、5、1381頁(1989年)]を測定することによって、式Iの化合物を含んでいる本発明の混合物は、式Iの化合物を式
のシアノフェニルシクロヘキサン類と置き換えた類似混合物より温度の上昇に伴うHRの低下が著しく小さいことが示された。本発明の混合物のUV安定性もかなり良好である、すなわち、それらはUV露光に際しおよび/または、例えば100°の高温において著しく小さいHRの低下を示す。
本発明の媒体は、著しく広いネマチック相範囲に加えて有利な粘度値を特徴とし、特にSTNディスプレイに使用する場合に従来の媒体より顕著な利益を得る。
本発明の媒体は式Iの複数(好ましくは2種以上)の化合物を基礎とする、すなわち、これらの化合物の割合が≧25%、好ましくは≧40%であるのが好ましい。
本発明の媒体に使用することができる式I〜XIVおよびそれらの下位式の個々の化合物は公知であるか、または公知化合物に準じて製造することができる。
好ましい実施態様を以下に示す:
− 媒体は一般式II、IIIおよびIV:
− 媒体は一般式II、IIIおよびIV:
(式中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1)
から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含有する。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1)
から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含有する。
− 媒体は一般式V〜VIII:
(式中、R、X6、そしてY1およびY2は、それぞれ互いに独立して前記一般式II〜IVに定義した通りである)から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含有する。
− 媒体は一般式IV〜XV:
(式中、R、X6、そしてY1およびY2は、それぞれ互いに独立して前記一般式II〜IVに定義した通りである)から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含有する。
− 全混合物中の式I〜IVの化合物の割合は合せて少なくとも50重量%である。
− 全混合物中の式Iの化合物の割合は10〜50重量%である。
− 全混合物中の式II〜IVの化合物の割合は30〜70重量%である。
− 媒体は式IIおよびIIIまたはIVの化合物を含んでいる。
− Rは2〜7個の炭素原子を有する直鎖アルキルまたはアルケニルである。
− 媒体は式I〜IVの化合物から実質的に成る。
− 媒体は以下の群:
から選択されるのが好ましいさらに別の化合物を含んでいる。
− I:(II+III+IV)の重量比は好ましくは1:4〜1:1である。
− 媒体は一般式I〜XV(特にI〜XIV)から成る群から選択される化合物から実質的に成る。
通常の液晶材料、特に式II、IIIおよび/またはIVの1種以上の化合物を含有する液晶材料と混合した式Iの化合物の割合が比較的低い場合でさえ、アドレス時間が顕著に改善され、かつ複屈折性に関し著しく低い値およびより低いしきい電圧が得られ、また同時に低いスメクチック−ネマチック転移温度を有する広いネマチック相が認められることを見出した。式I〜IVの化合物は無色、安定でありかつ互いにおよび他の液晶材料と容易に混和する。
「アルキル」と言う用語は1〜7個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアルキル基、特に直鎖基であるメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルを包含するものである。2〜5個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
「アルケニル」と言う用語は2〜7個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアルケニル基、特に直鎖基を包含するものである。好ましいアルケニル基はC2〜C7−1E−アルケニル、C5〜C7−4−アルケニル、C6〜C7−5−アルケニルおよびC7−6−アルケニルであり、特にC2〜C7−1E−アルケニル、C4〜C7−3E−アルケニルおよびC5〜C7−4−アルケニルである。好ましいアルケニル基の例はビニル、1E−プロペニル、1E−ブテニル、1E−ペンテニル、1E−ヘキセニル、1E−ヘプテニル、3−ブテニル、3E−ペンテニル、3E−ヘキセニル、3E−ヘプテニル、4−ペンテニル、4Z−ヘキセニル、4E−ヘキセニル、4Z−ヘプテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニル等である。5個までの炭素原子を有する基が一般に好ましい。
「フルオロアルキル」と言う用語は好ましくは末端弗素を有する直鎖基、すなわちフルオロメチル、2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、5−フルオロペンチル、6−フルオロヘキシルおよび7−フルオロヘプチルを包含するものである。しかしながら、他の位置の弗素を排除するものではない。
アルコキシと言う用語は好ましくは式CnH2n+1−O−(式中、nは1〜6である)の直鎖基を包含するものである。
「オキサアルキル」と言う用語は好ましくは式CnH2n+1−O−(CH2)m(式中、nおよびmは、それぞれ互いに独立して1〜6である)の直鎖基を包含するものである。nは1であるのが好ましく、そしてmは1〜6であるのが好ましい。
R、XおよびYの意味を適切に選択することによって、アドレス時間、しきい電圧、透過特性の傾斜等を望むように変更することができる。例えば、1E−アルケニル基、3E−アルケニル基、2E−アルケニルオキシ基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して一般に短いアドレス時間、改善されたネマチック傾向性および高い弾性定数k33(曲げ)対k11(広がり)比を与える。4−アルケニル基、3−アルケニル基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して一般に低いしきい電圧および低いk33/k11値を与える。Z1またはZ2における−CH2CH2−基は単純な共有結合と比べて一般に高いk33/k11値を与えることになる。高いk33/k11値は、例えば90°ねじらせたTNセルにおける平坦な透過特性傾斜[グレイトーンを達成するため]およびSTN、SBEおよびOMIセルにおける鋭い透過特性傾斜(マルチプレックス性が大きい)を促進する、そして逆もまた同じである。
式IとII+III+IVの化合物の最適な混合比はどのような特性を所望するか、式I、II、IIIおよび/またはIVの成分をどのように選択するか並びに存在させうる他の成分をどのように選択するかによって実質的に決まる。上記範囲内の適切な混合比を場合次第で容易に決定することができる。
本発明の混合物中の式I〜XIIの化合物の合計量は重要ではない。したがって、混合物は種々の特性を最適にするために1種以上の更に他の成分を含有することができる。しかしながら、アドレス時間およびしきい電圧に対して認められる効果は、式I〜XIVの化合物の全濃度が高い程一般に大きい。
特に好ましい実施態様において、本発明の媒体は、X6がCF3、OCF3またはOCHF2である式II、III、Vおよび/またはVII(好ましくはIIおよび/またはIII)の化合物を含んでいる。式Iの化合物との好ましい相乗効果によって、特に有利な特性を生じる。
STNに適用するために、媒体は、X6がOCHF2であるのが好ましい式V〜VIIIから成る群から選択される化合物を含んでいるのが好ましい。
本発明の媒体は−1.5〜+1.5の誘電異方性を有する一般式I’:
(式中、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立して9個までの炭素原子を有するn−アルキル、n−アルコキシ、o−フルオロアルキルまたはn−アルケニルであり、
環A1、A2およびA3は、それぞれ互いに独立して1,4−フェニレン、2−もしくは3−フルオロ−1,4−フェニレン、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立して、−CH2CH2−、−C≡C−、−CO−O−、−O−CO−または単結合であり、そして
mは0、1または2である)
の1種以上の化合物から成る成分Aを更に含んでいてもよい。
R1およびR2は、それぞれ互いに独立して9個までの炭素原子を有するn−アルキル、n−アルコキシ、o−フルオロアルキルまたはn−アルケニルであり、
環A1、A2およびA3は、それぞれ互いに独立して1,4−フェニレン、2−もしくは3−フルオロ−1,4−フェニレン、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立して、−CH2CH2−、−C≡C−、−CO−O−、−O−CO−または単結合であり、そして
mは0、1または2である)
の1種以上の化合物から成る成分Aを更に含んでいてもよい。
成分AはII1〜II7:
(式中、R1およびR2は式I’で定義した通りである)から成る群から選択される1種以上の化合物を含んでいるのが好ましい。
成分AはII8〜II20:
(式中、R1およびR2は式I’で定義した通りであり、そしてII8〜II17における1,4−フェニレン基は、それぞれ互いに独立して弗素でモノまたはポリ置換されていてもよい)から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含んでいるのが好ましい。
また、成分AはII21〜II25:
(式中、R1およびR2は式I’で定義した通りであり、そしてII21〜II25における1,4−フェニレン基は、それぞれ互いに独立して弗素でモノまたはポリ置換されていてもよい)から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含んでいるのが好ましい。
最後に、この種の好ましい混合物は、成分AがII26およびII27:
(式中、CrH2r+1は7個までの炭素原子を有する直鎖アルキル基である)から成る群から選択される1種以上の化合物を含んでいるものである。
ある場合に、式
(式中、
R1およびR2は式I’で定義した通りであり、そして
Z0は単結合、−CH2CH2−、
R1およびR2は式I’で定義した通りであり、そして
Z0は単結合、−CH2CH2−、
である)の化合物を追加すると、比抵抗は低下するかもしれないが、スメクチック相を抑制するのに有利になることが判り、またチルト角が改良される。そのようにする場合、用途に対するパラメーターの理想の組合せを達成するために、当業者はこれらの化合物をどのような量で添加しうるかを容易に決定することができる。通常、15%未満、特に5〜10%を使用する。
III’およびIV’:
(式中、R1およびR2は式I’において定義した通りである)から成る群から選択される1種以上の化合物を含有する液晶混合物も好ましい。
正の誘電異方性を有する極性化合物の種類および量それ自体は重要ではない。当業者は簡単な通常の実験を使用して広範な公知の、また多くの場合には市販の成分および基材混合物から適切な材料を選択することができる。本発明の媒体は式I”
(式中、Z1、Z2およびmは式I’で定義した通りであり、Q1およびQ2は、それぞれ互いに独立して1,4−フェニレン、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたは3−フルオロ−1,4−フェニレンであり、あるいはまた基Q1およびQ2の一方はトランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイルまたは1,4−シクロヘキセニレンである)の1種以上の化合物を含んでいるのが好ましい。
R0は、それぞれの場合に9個までの炭素原子を有するn−アルキル、n−アルケニル、n−アルコキシまたはn−オキサアルキルであり、YはHまたはFであり、そしてX’はCN、ハロゲン、CF3、OCF3またはOCHF2である。
好ましい実施態様において、STNまたはTN用の本発明の媒体は、X’がCNである式I″の化合物を基礎とするものである。もちろん、式I”の他の化合物(X’≠CN)をより少ないまたはより多い割合で含むこともできる。MLC用としては、本発明の媒体は式I″のニトリル類を約10%までしか含まないのが好ましい(しかし、式I”のニトリル類を含まず、その代わりにX’がハロゲン、CF3、OCF3またはOCHF2である式I’の化合物を含むのが好ましい)。これらの媒体は式II〜XVの化合物を基礎とするのが好ましい。
偏光子、電極ベース板および表面処理した電極からの本発明のSTNおよびMLCディスプレイの構造はこの種のディスプレイに関する普通の構造と一致する。普通の構造と言う用語は、この場合広範に解釈され、MLCディスプレイの全ての派生要素および改良要素、特に、ポリ−SiTFTまたはMIMに基づくマトリックスディスプレイ要素も包含するものである。
しかしながら、本発明のディスプレイとねじれネマチックセルに基づく従来の普通のディスプレイとの本質的な相違は液晶層における液晶パラメーターの選択である。
本発明に従って使用可能な液晶混合物はそれ自体普通の方法で製造される。一般に、所望の量の少量成分を主構成要素形成成分に高温で都合よく溶解する。有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノールに溶かした各成分の溶液を混合し、十分に混合後、例えば蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
これらの誘電体は当業者に公知であり、文献に記載されている他の添加剤も含有することができる。例えば、0〜15%の多色染料またはキラルドーピング剤を添加することができる。
Cは結晶相を、Sはスメクチック相を、SBはスメクチックB相を、Nはネマチック相をそしてIは等方性相を表わす。
V10は10%透過率(基板表面に垂直な角度から見て)に対する電圧を表わす。tonおよびtoffはそれぞれV10の値の2.5倍に相当する動作電圧におけるスイッチオン時間およびスイッチオフ時間を表わす。Δnは光学異方性を表わし、noは屈折率を表わす。Δεは誘電異方性[Δε=ε‖ − ε⊥(但し、ε‖は分子長軸に平行な誘電率であり、およびε⊥はそれに垂直な誘電率である)]を示す。電気光学的データは、別に特別に示さないかぎり20℃において第一の極小で(即ち、0.5のdn値で)TNセル中で測定した。光学的データは、別に特別に示さないかぎり20℃において測定した。
以下の実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。上記および下記において、温度は全て℃表示である。パーセントは重量%である。
本願においておよび以下の例において、液晶化合物の構造は頭字語によって示す。したがって、化学式への変換は以下の表Aおよび表Bに従って行なわれる。基CnH2n+1およびCmH2m+1は全てそれぞれnまたはm個の炭素原子を有する直鎖アルキル基である。表Bにおける符号化は自明である。表Aにおいて、母構造に関する頭字語だけを示す。それぞれの場合に、母構造の頭字語はハイフンで分けて、その後に置換基R1、R2、L1、L2およびL3に関する符号がつく。
例1
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 7.0
例2
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
HP−3OCF3 6.0
HP−5OCF3 7.0
例3
ME−3OCF3 5.0
PCH−6F 8.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 7.0
例4
PCH−5F 5.0
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
HP−3OCF3 4.0
HP−5OCF3 4.0
例5
PCH−5F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 8.0
CCP−3OCF3 10.0
CCP−4OCF3 8.0
CCP−5OCF3 10.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
HP−3OCF3 5.0
HP−5OCF3 5.0
CP−3OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
例6
PCH−5F 5.0
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 4.0
CP−5OCF3 4.0
例7
D−3OCF3 5.0
PCH−6F 8.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 7.0
例8
PCH−5F 7.0
PCH−6F 7.0
PCH−7F 6.0
CP−3OCF3 10.0
CP−5OCF3 10.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 10.0
CCP−4OCF3 9.0
CCP−5OCF3 10.0
ECCP−3F.F 11.0
ECCP−5F.F 10.0
例9
PCH−5F 10.0
PCH−6F 8.0
PCH−7F 6.0
CCP−2OCF3 8.0
CCP−3OCF3 12.0
CCP−4OCF3 7.0
CCP−5OCF3 11.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 10.0
CP−3OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
CBC−33F 2.0
CBC−53F 2.0
CBC−55F 2.0
例10
PCH−5F 3.0
PCH−6F 3.0
PCH−7F 3.0
CCP−2OCF3 7.0
CCP−3OCF3 8.0
CCP−4OCF3 7.0
CCP−5OCF3 8.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 6.0
ECCP−3OCF3 6.0
ECCP−5OCF3 6.0
ECCP−3F.F 8.0
ECCP−5F.F 8.0
CCH−301 11.0
CCH−303 10.0
例11
PCH−5F 7.0
PCH−6F 7.0
PCH−7F 6.0
CP−3F 10.0
CP−5F 10.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 10.0
CCP−4OCF3 9.0
CCP−5OCF3 10.0
CP−3OCF3 11.0
CP−5OCF3 10.0
例12
PCH−5F 4.0
PCH−6F 4.0
CCH−301 10.0
CCH−303 10.0
CP−3OCF3 10.0
CP−5OCF3 10.0
CCP−2OCF3 11.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 9.0
CCP−5OCF3 10.0
EHP−3F.F 6.0
EHP−5F.F 6.0
例13
PCH−5F 9.0
PCH−6F 7.0
PCH−7F 6.0
CP−3F 7.0
CP−5F 7.0
CCP−2OCF3 9.0
CCP−3OCF3 9.0
CCP−4OCF3 8.0
CCP−5OCF3 9.0
CP−3OCF3 10.0
CP−5OCF3 9.0
CCH−301 10.0
例1〜13の特性を以下の表に示す。
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 7.0
例2
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
HP−3OCF3 6.0
HP−5OCF3 7.0
例3
ME−3OCF3 5.0
PCH−6F 8.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 7.0
例4
PCH−5F 5.0
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
HP−3OCF3 4.0
HP−5OCF3 4.0
例5
PCH−5F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 8.0
CCP−3OCF3 10.0
CCP−4OCF3 8.0
CCP−5OCF3 10.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
HP−3OCF3 5.0
HP−5OCF3 5.0
CP−3OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
例6
PCH−5F 5.0
PCH−6F 13.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 4.0
CP−5OCF3 4.0
例7
D−3OCF3 5.0
PCH−6F 8.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 12.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 7.0
例8
PCH−5F 7.0
PCH−6F 7.0
PCH−7F 6.0
CP−3OCF3 10.0
CP−5OCF3 10.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 10.0
CCP−4OCF3 9.0
CCP−5OCF3 10.0
ECCP−3F.F 11.0
ECCP−5F.F 10.0
例9
PCH−5F 10.0
PCH−6F 8.0
PCH−7F 6.0
CCP−2OCF3 8.0
CCP−3OCF3 12.0
CCP−4OCF3 7.0
CCP−5OCF3 11.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−5F.F 10.0
CP−3OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
CBC−33F 2.0
CBC−53F 2.0
CBC−55F 2.0
例10
PCH−5F 3.0
PCH−6F 3.0
PCH−7F 3.0
CCP−2OCF3 7.0
CCP−3OCF3 8.0
CCP−4OCF3 7.0
CCP−5OCF3 8.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 6.0
ECCP−3OCF3 6.0
ECCP−5OCF3 6.0
ECCP−3F.F 8.0
ECCP−5F.F 8.0
CCH−301 11.0
CCH−303 10.0
例11
PCH−5F 7.0
PCH−6F 7.0
PCH−7F 6.0
CP−3F 10.0
CP−5F 10.0
CCP−2OCF3 10.0
CCP−3OCF3 10.0
CCP−4OCF3 9.0
CCP−5OCF3 10.0
CP−3OCF3 11.0
CP−5OCF3 10.0
例12
PCH−5F 4.0
PCH−6F 4.0
CCH−301 10.0
CCH−303 10.0
CP−3OCF3 10.0
CP−5OCF3 10.0
CCP−2OCF3 11.0
CCP−3OCF3 11.0
CCP−4OCF3 9.0
CCP−5OCF3 10.0
EHP−3F.F 6.0
EHP−5F.F 6.0
例13
PCH−5F 9.0
PCH−6F 7.0
PCH−7F 6.0
CP−3F 7.0
CP−5F 7.0
CCP−2OCF3 9.0
CCP−3OCF3 9.0
CCP−4OCF3 8.0
CCP−5OCF3 9.0
CP−3OCF3 10.0
CP−5OCF3 9.0
CCH−301 10.0
例1〜13の特性を以下の表に示す。
例14
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
PCH−5F 8.0%
PCH−6F 8.0%
CP−3F 5.0%
CP−5F 5.0%
BCH−3F.F 7.0%
BCH−5F.F 7.0%
CCP−2OCF3 8.0%
CCP−3OCF3 7.0%
CCP−4OCF3 7.0%
CCP−5OCF3 7.0%
ECCP−3F.F 9.0%
ECCP−5F.F 8.0%
ECCP−3OCF3 7.0%
ECCP−5OCF3 7.0%
透明点 +102℃
粘度(+20℃) 16mm2 s-1
光学異方性(20℃、589nm) Δn +0.0876
V(10、0、20) 2.10(第一)V
例15
PCH−5F 7.6
PCH−6F 7.6
PCH−7F 7.6
FET−3F 5.7
FET−5F 3.8
CFET−3F.F 7.6
CFET−5F 8.5
BCH−3F.F.F 13.3
BCH−5F.F.F 12.3
BCH−52F 7.6
ECCP−3OCF3 6.7
CBC−33F 1.9
CBC−53F 2.9
CBC−55F 1.9
CP−4F 5.0
S < −10 N 82 I
V10 2.25ボルト
Δn 0.1210
例16
PCH−5F 17.0
CCP−2OCF3 15.0
CCP−3OCF3 12.0
CCP−4OCF3 12.0
CCP−5OCF3 12.0
CP−3F 10.0
CP−5F 10.0
PCH−301 7.0
CPTP−301 5.0
S < −30 N 111 I
Δn 0.0894
粘度(20℃): 15mm2 s-1
V10 2.26ボルト
例17
以下の成分から成る液晶組成物は広いネマチック相範囲を示す。
PCH−6F 8.0%
CP−3F 5.0%
CP−5F 5.0%
BCH−3F.F 7.0%
BCH−5F.F 7.0%
CCP−2OCF3 8.0%
CCP−3OCF3 7.0%
CCP−4OCF3 7.0%
CCP−5OCF3 7.0%
ECCP−3F.F 9.0%
ECCP−5F.F 8.0%
ECCP−3OCF3 7.0%
ECCP−5OCF3 7.0%
透明点 +102℃
粘度(+20℃) 16mm2 s-1
光学異方性(20℃、589nm) Δn +0.0876
V(10、0、20) 2.10(第一)V
例15
PCH−5F 7.6
PCH−6F 7.6
PCH−7F 7.6
FET−3F 5.7
FET−5F 3.8
CFET−3F.F 7.6
CFET−5F 8.5
BCH−3F.F.F 13.3
BCH−5F.F.F 12.3
BCH−52F 7.6
ECCP−3OCF3 6.7
CBC−33F 1.9
CBC−53F 2.9
CBC−55F 1.9
CP−4F 5.0
S < −10 N 82 I
V10 2.25ボルト
Δn 0.1210
例16
PCH−5F 17.0
CCP−2OCF3 15.0
CCP−3OCF3 12.0
CCP−4OCF3 12.0
CCP−5OCF3 12.0
CP−3F 10.0
CP−5F 10.0
PCH−301 7.0
CPTP−301 5.0
S < −30 N 111 I
Δn 0.0894
粘度(20℃): 15mm2 s-1
V10 2.26ボルト
例17
以下の成分から成る液晶組成物は広いネマチック相範囲を示す。
PCH−5F 9.0
PCH−6F 6.0
PCH−7F 6.0
CCP−2OCF3 12.0
CCP−3OCF3 12.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−3F.F 10.0
CP−3F 6.0
CP−5F 5.0
例18
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
PCH−6F 6.0
PCH−7F 6.0
CCP−2OCF3 12.0
CCP−3OCF3 12.0
CCP−4OCF3 10.0
CCP−5OCF3 12.0
BCH−3F.F 12.0
BCH−3F.F 10.0
CP−3F 6.0
CP−5F 5.0
例18
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
PCH−5F 7.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 6.0
CCP−3OCF3 6.0
CCP−4OCF3 6.0
CCP−5OCF3 6.0
CP−2OCF3 5.0
CP−3OCF3 5.0
CP−4OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
ECCP−3F.F 9.0
ECCP−5F.F 9.0
CCH−303 12.0
CCH−501 12.0
透明点 +86℃
光学異方性(20℃、589nm) Δn +0.0666
V10、0、20 2.10(第一)V
上に示した組成物(例1〜18)は全て≧98%のHR20/HR0を示し、よってアクティブマトリックスディスプレイ用混合物として非常に価値がある。
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 6.0
CCP−3OCF3 6.0
CCP−4OCF3 6.0
CCP−5OCF3 6.0
CP−2OCF3 5.0
CP−3OCF3 5.0
CP−4OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
ECCP−3F.F 9.0
ECCP−5F.F 9.0
CCH−303 12.0
CCH−501 12.0
透明点 +86℃
光学異方性(20℃、589nm) Δn +0.0666
V10、0、20 2.10(第一)V
上に示した組成物(例1〜18)は全て≧98%のHR20/HR0を示し、よってアクティブマトリックスディスプレイ用混合物として非常に価値がある。
HR20:20時間UV露光(280〜400nm、12mW cm-2)した後 の電圧保持率
HR0 :UV露光前の電圧保持率
例19
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
HR0 :UV露光前の電圧保持率
例19
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
PCH−3 8.0
PCH−4 9.0
PCH−5 5.0
PCH−302 19.0
PCH−304 13.0
CP−3OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
ECCP−3F 6.0
CP−33 7.0
CP−35 8.0
CP−43 8.0
CP−45 7.0
透明点 +92℃
光学異方性(20℃、589nm) Δn 0.0951
V10、0、20: 2.22V
例20
PCH−5F 3.0
PCH−6F 3.0
PCH−7F 3.0
CCP−2OCF3 6.0
CCP−3OCF3 6.0
CCP−4OCF3 6.0
CCP−5OCF3 6.0
ECCP−3OCF3 3.0
ECCP−5OCF3 3.0
ECCP−3F.F 8.0
ECCP−5F.F 8.0
CH−33 4.0
CH−35 4.0
CCH−301 11.0
CCH−303 11.0
CCH−501 10.0
CP−3OCF3 3.0
CP−5OCF3 3.0
透明点 88℃
Δn: 0.0651
V10、0、20 2.75V(第一の極小)
例21
PCH−5F 7.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 6.0
CCP−3OCF3 6.0
CCP−4OCF3 6.0
CCP−5OCF3 6.0
CP−2OCF3 5.0
CP−3OCF3 5.0
CP−4OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
ECCP−3F.F 9.0
ECCP−5F.F 9.0
CCH−303 12.0
CCH−501 12.0
透明点 86℃
Δn: 0.0666
V10、0、20 2.14V(第一の極小)
例22
以下の成分から成る液晶媒体を製造する。
PCH−4 9.0
PCH−5 5.0
PCH−302 19.0
PCH−304 13.0
CP−3OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
ECCP−3F 6.0
CP−33 7.0
CP−35 8.0
CP−43 8.0
CP−45 7.0
透明点 +92℃
光学異方性(20℃、589nm) Δn 0.0951
V10、0、20: 2.22V
例20
PCH−5F 3.0
PCH−6F 3.0
PCH−7F 3.0
CCP−2OCF3 6.0
CCP−3OCF3 6.0
CCP−4OCF3 6.0
CCP−5OCF3 6.0
ECCP−3OCF3 3.0
ECCP−5OCF3 3.0
ECCP−3F.F 8.0
ECCP−5F.F 8.0
CH−33 4.0
CH−35 4.0
CCH−301 11.0
CCH−303 11.0
CCH−501 10.0
CP−3OCF3 3.0
CP−5OCF3 3.0
透明点 88℃
Δn: 0.0651
V10、0、20 2.75V(第一の極小)
例21
PCH−5F 7.0
PCH−7F 7.0
CCP−2OCF3 6.0
CCP−3OCF3 6.0
CCP−4OCF3 6.0
CCP−5OCF3 6.0
CP−2OCF3 5.0
CP−3OCF3 5.0
CP−4OCF3 5.0
CP−5OCF3 5.0
ECCP−3F.F 9.0
ECCP−5F.F 9.0
CCH−303 12.0
CCH−501 12.0
透明点 86℃
Δn: 0.0666
V10、0、20 2.14V(第一の極小)
例22
以下の成分から成る液晶媒体を製造する。
K6 6.0
K9 7.0
K15 8.0
PCH−3 23.0
PCH−302 7.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 6.0
PTP−102 5.0
PTP−201 5.0
ECCP−3 6.0
ECCP−31 6.0
ECCP−32 5.0
ECCP−33 5.0
BCH−32 5.0
この液晶媒体はSTNディスプレイ中で広いネマチック相範囲および短い切換時間を示す。
K9 7.0
K15 8.0
PCH−3 23.0
PCH−302 7.0
CP−3OCF3 6.0
CP−5OCF3 6.0
PTP−102 5.0
PTP−201 5.0
ECCP−3 6.0
ECCP−31 6.0
ECCP−32 5.0
ECCP−33 5.0
BCH−32 5.0
この液晶媒体はSTNディスプレイ中で広いネマチック相範囲および短い切換時間を示す。
本出願の開示事項を以下にまとめる。
1. 正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体であって、一般式I
(式中、rは0または1であり、Q1は−CH2CH2−または単結合であり、Aは1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレンであり、LはHまたはFであり、Rは、それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルであり、そしてXはF、CF3、OCF3またはOCF2Hである)
の1種以上の化合物、および次の一般式II−1〜XIV−1:
の1種以上の化合物、および次の一般式II−1〜XIV−1:
(式II−1〜XIV−1中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:F、
r:0または1)
から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含有することを特徴とする液晶媒体。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:F、
r:0または1)
から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含有することを特徴とする液晶媒体。
2. 次の一般式II−2、III−2およびIV−2からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
(式II−2〜IV−2中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。
但し、媒体中にすでに存在している化合物とは同一にならないことを条件とする。)
3. 次の一般式V−2〜VIII−2からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
3. 次の一般式V−2〜VIII−2からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
(式V−2〜VIII−2中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。
但し、媒体中にすでに存在している化合物とは同一にならないことを条件とする。)
4. 次の一般式IX−2〜XIV−2からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
4. 次の一般式IX−2〜XIV−2からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
(式IX−2〜XIV−2中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。
但し、媒体中にすでに存在している化合物とは同一にならないことを条件とする。)
5. 次の一般式II−3、III−3およびIV−3からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
5. 次の一般式II−3、III−3およびIV−3からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
(式II−3〜IV−3中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。)
6. 次の一般式V−3〜VIII−3からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。)
6. 次の一般式V−3〜VIII−3からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
(式V−3〜VIII−3中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。)
7. 次の一般式IX−3〜XIV−3からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。)
7. 次の一般式IX−3〜XIV−3からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記1記載の媒体。
(式IX−3〜XIV−3中、それぞれの基は以下に定義する通りである:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。)
8. 全混合物中の式I、II−1〜IV−1、II−2〜IV−2、およびII−3〜IV−3の化合物の割合が合せて少なくとも50重量%であることを特徴とする上記1〜7のいずれかに記載の媒体。
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:F、
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してHまたはF、
r:0または1。)
8. 全混合物中の式I、II−1〜IV−1、II−2〜IV−2、およびII−3〜IV−3の化合物の割合が合せて少なくとも50重量%であることを特徴とする上記1〜7のいずれかに記載の媒体。
9. 全混合物中の式Iの化合物の割合が10〜50重量%であることを特徴とする上記1〜8のいずれかに記載の媒体。
10. 全混合物中の式II−1〜IV−1、II−2〜IV−2、およびII−3〜IV−3の化合物の割合が30〜70重量%であることを特徴とする上記1〜8のいずれかに記載の媒体。
11. 一般式I、II−1〜XIV−1、II−2〜XIV−2、およびII−3〜XIV−3から成る群から選択される化合物から実質的になることを特徴とする上記1〜10のいずれかに記載の媒体。
12. 10〜25重量%の1群:
(但し、R1は5〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L1はHまたはFであり、X1はF、CF3、OCF3またはOCF2Hであり、そしてnは0または1である)からの1種以上の化合物、
10〜70重量%の2群:
10〜70重量%の2群:
(但し、R2は3〜5個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L2はHまたはFであり、X2はF、CF3、OCF3またはOCF2Hであり、Qは
である)からの1種以上の化合物、
5〜40重量%の式Ia:
5〜40重量%の式Ia:
(式中、R3は、1〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L3はHまたはFであり、X3はF、CF3、OCF3またはOCF2Hであり、nは0または1であり、そして
である)の1種以上の化合物、
0〜15重量%の4群:
0〜15重量%の4群:
(式中、R5、R6はそれぞれ独立して1〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L4はHまたはFである)からの1種以上の化合物、
0〜25重量%の5群:
0〜25重量%の5群:
(但し、R7はそれぞれ独立して1〜12個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、L5はHまたはFであり、X5はF、CF3、OCF3またはOCF2Hである)からの1種以上の化合物、および
0〜20重量%の6群:
0〜20重量%の6群:
(但し、
は式Iaに関して示した意味であり、そしてR8およびR9はそれぞれ独立して1〜12
個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基である)からの1種以上の化合物と
を含有することを特徴とする末端およびラテラルにフッ素化された化合物類を基礎とする上記1〜11のいずれかに記載の媒体。
個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基である)からの1種以上の化合物と
を含有することを特徴とする末端およびラテラルにフッ素化された化合物類を基礎とする上記1〜11のいずれかに記載の媒体。
13. 電気光学的目的のための上記1記載の液晶媒体の使用。
14. 上記1記載の液晶媒体を含有する電気光学的液晶ディスプレイ。
Claims (14)
- 正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体であって、一般式I
の1種以上の化合物、および次の一般式II−1〜XIV−1:
R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
X6:Cl、CF3、OCF3またはOCHF2、
Y1およびY2:F、
r:0または1)
から成る群から選択される1種以上の化合物を更に含有することを特徴とする液晶媒体。 - 全混合物中の式I、II−1〜IV−1、II−2〜IV−2、およびII−3〜IV−3の化合物の割合が合せて少なくとも50重量%であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の媒体。
- 全混合物中の式Iの化合物の割合が10〜50重量%であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の媒体。
- 全混合物中の式II−1〜IV−1、II−2〜IV−2、およびII−3〜IV−3の化合物の割合が30〜70重量%であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の媒体。
- 一般式I、II−1〜XIV−1、II−2〜XIV−2、およびII−3〜XIV−3から成る群から選択される化合物から実質的になることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の媒体。
- 10〜25重量%の1群:
10〜70重量%の2群:
5〜40重量%の式Ia:
0〜15重量%の4群:
0〜25重量%の5群:
0〜20重量%の6群:
個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基である)からの1種以上の化合物と
を含有することを特徴とする末端およびラテラルにフッ素化された化合物類を基礎とする請求項1〜11のいずれかに記載の媒体。 - 電気光学的目的のための請求項1記載の液晶媒体の使用。
- 請求項1記載の液晶媒体を含有する電気光学的液晶ディスプレイ。
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