JP2004339483A - Liquid crystal medium - Google Patents

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JP2004339483A JP2004068261A JP2004068261A JP2004339483A JP 2004339483 A JP2004339483 A JP 2004339483A JP 2004068261 A JP2004068261 A JP 2004068261A JP 2004068261 A JP2004068261 A JP 2004068261A JP 2004339483 A JP2004339483 A JP 2004339483A
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Harald Hirschmann
ヒルシュマン ハラルド
Clarissa Weller
ウェラー クラリッサ
Volker Reiffenrath
ライフェンラース フォルカー
Sabine Schoen
シェーン サバイン
Kazuo Totani
和男 戸谷
Akihiro Kojima
昭博 小島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a twisted nematic (TN) and super twisted nematic (STN) liquid crystal display having a very short response time and good steepness and angular dependance. <P>SOLUTION: The liquid crystal medium contains one kind or a plurality of a compound of formula 1 and a compound of formula T1. (Wherein, R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each an alkyl group having 1-12 carbon atoms; R<SP>3</SP>is an alkenyl group having 2-9 carbon atoms; L<SP>1</SP>-L<SP>4</SP>are each independently H or F; at least one of L<SP>1</SP>, L<SP>2</SP>, L<SP>3</SP>and L<SP>4</SP>is F). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶媒質およびそれを含む液晶ディスプレイ、特に応答時間が非常に短く、良好な急峻性および角度依存性が良好なねじれネマチック(TN)および超ねじれネマチック(STN)液晶ディスプレイに関する。   The present invention relates to a liquid crystal medium and a liquid crystal display including the same, particularly to a twisted nematic (TN) and super twisted nematic (STN) liquid crystal display having a very short response time, good sharpness and good angle dependence.

TNディスプレイは、例えば、非特許文献1に記載されている。STNディスプレイは、例えば、特許文献1〜3及び非特許文献2〜10に記載されている。STNという用語は、本明細書では、たとえばWaters等によるディスプレイ要素(非特許文献11及び12)、STN−LCD(特許文献4)、SBE−LCD(非特許文献13)、OMI−LCD(非特許文献14)、DST−LCD(特許文献5)又はBW−STN−LCD(非特許文献15)などの160°〜360°の間の値を持つ捩れ角を有する任意の比較的高度に捩れたディスプレイ要素を包含する。   The TN display is described in Non-Patent Document 1, for example. STN displays are described in Patent Literatures 1 to 3 and Non-Patent Literatures 2 to 10, for example. The term STN is used herein to refer to, for example, display elements by Waters et al. (Non-Patent Documents 11 and 12), STN-LCD (Patent Document 4), SBE-LCD (Non-Patent Document 13), and OMI-LCD (Non-Patent Document 13). Reference 14), any relatively highly twisted display having a twist angle with a value between 160 ° and 360 °, such as a DST-LCD (Patent Document 5) or a BW-STN-LCD (Non-Patent Document 15). Contains the element.

標準のTNディスプレイと比較すると、STNディスプレイは、電気光学特性線のかなり良好な急峻性およびそれに関連するより良いコントラスト値、ならびにコントラストのかなり低い角度依存性によって特徴付けられる。   Compared to standard TN displays, STN displays are characterized by a much better steepness of the electro-optical characteristic line and associated better contrast values, and a much lower angular dependence of the contrast.

欧州特許0,131,216号European Patent 0,131,216 ドイツ国公開34 23 993号公報German publication 34 23 993 欧州公開0,098,070号公報European Patent Publication 0,098,070 ドイツ国公開35 03 259号公報German Patent Publication No. 35 03 259 欧州公開0,246,842号公報European Patent Publication No. 0,246,842 ドイツ国公開38 07 801号公報German Offenlegungsschrift 38 07 801 ドイツ国公開38 07 861号公報German Offenlegungsschrift 38 07 861 ドイツ国公開38 07 863号公報German Offenlegungsschrift 38 07 863 ドイツ国公開38 07 864号公報German Offenlegungsschrift 38 07 864 ドイツ国公開38 07 908号公報German Offenlegungsschrift 38 07 908 国際公開88/07514号パンフレットWO 88/07514 pamphlet ドイツ国公開32 31 707号公報Published German Application No. 32 31 707 ドイツ国公開34 07 013号公報German publication 34 07 013 国際公開92/19695号パンフレットInternational Publication No. 92/19695 pamphlet 米国特許5384067号、U.S. Pat. 米国特許5453863号U.S. Pat. No. 5,453,863 米国特許6172720号U.S. Pat. No. 6,172,720 米国特許5661533号U.S. Pat. No. 5,661,533 国際公開98/00428号パンフレットWO 98/00428 Pamphlet 英国特許2328207号UK Patent 2328207 国際公開02/94805号パンフレットInternational Publication No. 02/94805 pamphlet 国際公開02/34739号パンフレットWO 02/34739 pamphlet 国際公開02/06265号パンフレットWO 02/06265 pamphlet 国際公開02/06196号パンフレットWO 02/06196 pamphlet 国際公開02/06195号パンフレットWO 02/06195 pamphlet M.Schadt及びW.Helfrich著、Appl.Phys.Lett.、第18巻、第127頁、1971年刊M. Schadt and W.C. Helfrich, Appl. Phys. Lett. , Vol. 18, p. 127, published in 1971 M.Schadt及びF.Leenhouts著、17th Freiburg Congress on Liquid Crystal(8−10.04.87)M. Schadt and F.S. 17th Freiburg Congress on Liquid Crystal, by Leeenouts (8-10.4.87) K.Kawasakiら著、SID 87 Digest 391(20.6)K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391 (20.6) M.Schadt及びF.Leenhouts著、SID 87 Digest 372(20.1)M. Schadt and F.S. By Leenouts, SID 87 Digest 372 (20.1) K.Katohら著、Japanese Journal of Applied Physics、第26巻、第11号、L1784−L1786、1987年刊K. Katoh et al., Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 26, No. 11, L1784-L1786, 1987 F.Leenhoutsら著、Appl.Phys.Lett.、第50巻、第21号、第1468頁、1987年刊F. See Leenhouts et al., Appl. Phys. Lett. 50, No. 21, p. 1468, 1987 H.A.van Sprang及びH.G.Koopman著、J.Appl.Phys.、第62巻、第5号、第1734頁、1987年刊H. A. van Sprang and H.M. G. FIG. Koopman, J.M. Appl. Phys. , Vol. 62, No. 5, pp. 1734, 1987 T.J.Scheffer及びJ.Nehring著、Appl.Phys.Lett.、第45巻、第10号、第1021頁、1984年刊T. J. Scheffer and J.M. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45, No. 10, pp. 1021, 1984 M.Schadt及びF.Leenhouts著、Appl.Phys.Lett.、第50巻、第5号、第236頁、1987年刊M. Schadt and F.S. Leenhouts, Appl. Phys. Lett. , Vol. 50, No. 5, 236 pages, 1987 E.P.Raynes著、Mol.Cryst.Liq.Cryst.Letters、第4巻、第1号、第1〜8頁、1986年刊E. FIG. P. Raynes, Mol. Cryst. Liq. Cryst. Letters, Volume 4, Issue 1, Pages 1-8, 1986 C.M.Watersら著、Proc.Soc.Inf.Disp.、ニューヨーク、1985年刊C. M. Waters et al., Proc. Soc. Inf. Disp. , New York, 1985 3rd Intern.Display Conference、神戸、日本3rd Intern. Display Conference, Kobe, Japan T.J.Scheffer及びJ.Nehring著、Appl.Phys.Lett.、第45巻、第1021頁、1984年刊T. J. Scheffer and J.M. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45, 1021 pages, 1984 M.Schadt及びF.Leenhouts著、Appl.Phys.Lett.、第50巻、第236頁、1987年刊M. Schadt and F.S. Leenhouts, Appl. Phys. Lett. , 50, 236, 1987 K.Kawasaki等、SID 87 Digest 391(20.6)K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391 (20.6)

特に興味があるのは、特に比較的低温でも応答時間が非常に短いTNおよびSTNディスプレイである。短い応答時間を実現するために、液晶混合物の回転粘度はこれまで、蒸気圧が比較的高いほぼモノトロピークな添加剤を使用して最適化されてきた。しかし、得られた応答時間はすべての応用に十分なわけではなかった。   Of particular interest are TN and STN displays, which have very short response times, especially at relatively low temperatures. In order to achieve short response times, the rotational viscosity of the liquid-crystal mixture has hitherto been optimized using near-monotropic additives with a relatively high vapor pressure. However, the response times obtained were not sufficient for all applications.

本発明によるディスプレイにおいて急峻な電気光学特性線を実現するために、液晶混合物は、弾性定数の比K33/K11が比較的大きく、Δε/ε⊥の値が比較的小さくなければならず、ここでΔεは誘電異方性であり、ε⊥は長軸である分子軸に垂直な方向の誘電率である。 In order to achieve a steep electro-optical characteristic line in the display according to the invention, the liquid crystal mixture must have a relatively large elastic constant ratio K 33 / K 11 and a relatively small value of Δε / ε⊥, Here, Δε is a dielectric anisotropy, and ε⊥ is a dielectric constant in a direction perpendicular to a molecular axis which is a long axis.

コントラストおよび応答時間を最適化することに加え、この種の混合物にはさらに以下の重要な要件がある;
1.d/pウィンドウが広いこと、
2.長期の化学的安定性が高いこと、
3.電気抵抗性が高いこと、
4.しきい値電圧の周波数および温度依存性が低いこと。
In addition to optimizing contrast and response time, such mixtures also have the following important requirements:
1. a wide d / p window,
2. High long-term chemical stability,
3. High electrical resistance,
4. Low frequency and temperature dependence of threshold voltage.

実現したパラメータの組合せは、特に高マルチプレックスSTNディスプレイ(約1/400の領域のマルチプレックス比を有する)、さらに中マルチプレックスおよび低マルチプレックスSTNディスプレイ(それぞれ約1/64および1/16の領域のマルチプレックス比を有する)、ならびにTNディスプレイに関して依然十分からは程遠い。これは、種々の要件が重要なパラメータと相反する影響を受けているという事実に部分的に起因している。   The realized parameter combinations are particularly high multiplex STN displays (with a multiplex ratio in the region of about 1/400), as well as medium and low multiplex STN displays (in the region of about 1/64 and 1/16, respectively). Is still far from sufficient for TN displays. This is due in part to the fact that various requirements are adversely affected by important parameters.

したがって、TNおよびSTNディスプレイ、特に上記の要件を満たす、応答時間が非常に短く、同時に使用温度範囲が広く、特性線急峻性が高く、コントラストの角度依存性が良好で、しきい値電圧が低い中マルチプレックスおよび低マルチプレックスSTNディスプレイが強く求められ続けている。   Therefore, TN and STN displays, especially those satisfying the above requirements, have a very short response time, a wide operating temperature range, high characteristic line steepness, good contrast angle dependence, and low threshold voltage. There is a continuing need for medium and low multiplex STN displays.

さらに、遠隔通信などの現代の応用では、必要な低いしきい値電圧を実現するために、誘電異方性Δεが高い正の値である液晶混合物が求められている。しかし、しきい値電圧が減少すると応答時間がしばしば増大する。このため、Δεが高い正の値であり、同時に応答時間が速い液晶混合物を提供することが必要である。   Furthermore, modern applications such as telecommunications require liquid crystal mixtures with a high positive dielectric anisotropy Δε in order to achieve the required low threshold voltage. However, as the threshold voltage decreases, the response time often increases. For this reason, it is necessary to provide a liquid crystal mixture having a high positive value of Δε and at the same time a fast response time.

本発明は、上記の欠点がない、またはあっても程度が低く、同時にΔεが高い正の値であり、しきい値電圧が低く、特に低温で応答時間が短く、急峻性が非常に良好な特にTNおよびSTNディスプレイのための新規な化合物および液晶媒質を提供するという目的を有する。   The present invention does not have the above-mentioned drawbacks, or has a low degree of presence, and at the same time, Δε is a high positive value, the threshold voltage is low, the response time is short especially at low temperatures, and the sharpness is very good It has the object of providing new compounds and liquid crystal media, especially for TN and STN displays.

この目的は今回、本発明による液晶媒質を使用することにより達成できることが分かった。   It has now been found that this object can be achieved by using the liquid crystal medium according to the invention.

本発明によれば、式Iの1種または複数の化合物と、   According to the present invention, one or more compounds of formula I:

Figure 2004339483
Figure 2004339483

式T1の1種または複数の化合物と One or more compounds of the formula T1

Figure 2004339483
Figure 2004339483

を含むことを特徴とする液晶媒質が提供される。 A liquid crystal medium is provided, comprising:

但し、式中、
1およびR2は、炭素原子を1から12個有するアルキル基であり、無置換であるか、CNまたはCF3で一置換されているか、ハロゲンで少なくとも一置換されているかであり、1個または複数のCH2基は、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−または−O−CO−O−で、O原子が互いに直接連結しないように置換されていてもよく、
3は、炭素原子を2から9個有するアルケニル基であり、
1からL4は、互いに独立にHまたはFであり、L1、L2、L3およびL4の少なくとも1個はFである。
Where,
R 1 and R 2 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and may be unsubstituted, monosubstituted with CN or CF 3 , or at least monosubstituted with halogen; Or a plurality of CH 2 groups are each independently —O—, —S—, —CH = CH—, —C≡C—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, or O-CO-O- may be substituted so that the O atoms are not directly linked to each other;
R 3 is an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms,
L 1 to L 4 are each independently H or F, and at least one of L 1 , L 2 , L 3 and L 4 is F.

式IおよびT1の化合物を本発明のTNおよびSTNディスプレイ用の混合物中で使用すると、結果として、
・電気光学特性線のより高い急峻性、
・改良された周波数依存性による動作電圧のより低い温度依存性、
・特に低温でのより速い応答時間、
が得られる。
The use of compounds of Formulas I and T1 in mixtures for TN and STN displays of the present invention results in the following:
・ Higher steepness of the electro-optical characteristic line,
Lower temperature dependence of the operating voltage due to improved frequency dependence,
Faster response times, especially at low temperatures
Is obtained.

式Iの化合物は、特にTNおよびSTN混合物の応答時間をかなり短縮し、同時に誘電異方性および急峻性を増大し、しきい値電圧の温度依存性を下げる。   The compounds of the formula I in particular significantly reduce the response time of TN and STN mixtures, while at the same time increasing the dielectric anisotropy and the steepness and reducing the temperature dependence of the threshold voltage.

本発明による混合物は、以下の利点によりさらに特徴付けられる;
−粘性が低く、
−しきい値電圧および動作電圧が低く、
−低温におけるディスプレイでの長い有効寿命を実現する。
The mixtures according to the invention are further characterized by the following advantages;
-Low viscosity,
Low threshold voltage and operating voltage;
-Achieve a long useful life of the display at low temperatures.

更に本発明によれば、
−フレームと一緒にセルを形成する2枚の外板と、
−セル内に位置する正の誘電異方性のネマチック液晶混合物と、
−外板の内側に配向膜を有する電極層と、
−外板表面上の分子の長軸と外板との間の0°から30°のチルト角と、
−セル中の液晶混合物の配向膜間の22.5°から600°の値のねじれ角と、
−a)誘電異方性が+1.5より大きい1種または複数の化合物からなる液晶成分Aを15〜75質量%と、
b)誘電異方性が−1.5から+1.5である1種または複数の化合物からなる液晶成分Bを25〜85質量%と、
c)誘電異方性が−1.5より小さい1種または複数の化合物からなる液晶成分Dを0〜20質量%と、
d)必要に応じて、層厚(外板間の離隔)とキラルネマチック液晶混合物の本来のピッチとの間の比が0.2から1.3である量の光学活性成分Cと
からなるネマチック液晶混合物とを有し、
該ネマチック液晶混合物が上記および下記の式Iの少なくとも1種の化合物および式T1の少なくとも1種の化合物を含む液晶ディスプレイが提供される。
Further according to the invention,
-Two skins forming a cell with the frame;
-A nematic liquid crystal mixture of positive dielectric anisotropy located in the cell;
-An electrode layer having an alignment film inside the outer plate,
A tilt angle between 0 ° and 30 ° between the long axis of the molecule on the skin surface and the skin;
A twist angle between 22.5 ° and 600 ° between the alignment films of the liquid crystal mixture in the cell;
-A) 15 to 75% by mass of a liquid crystal component A comprising one or more compounds having a dielectric anisotropy greater than +1.5,
b) 25-85% by mass of a liquid crystal component B composed of one or more compounds having a dielectric anisotropy of -1.5 to +1.5,
c) 0 to 20% by mass of a liquid crystal component D composed of one or more compounds having a dielectric anisotropy smaller than -1.5,
d) optionally a nematic comprising an amount of optically active component C in which the ratio between the layer thickness (separation between the skins) and the natural pitch of the chiral nematic liquid crystal mixture is from 0.2 to 1.3. Having a liquid crystal mixture,
A liquid crystal display is provided wherein the nematic liquid crystal mixture comprises at least one compound of the formula I above and below and at least one compound of the formula T1.

更に、本発明によれば、液晶混合物を含むTNおよびSTNディスプレイ、特に中および低マルチプレックスSTNディスプレイが提供される。   Furthermore, according to the present invention, there are provided TN and STN displays comprising a liquid crystal mixture, especially medium and low multiplex STN displays.

式IおよびT1の化合物を本発明による液晶混合物に使用すると、結果として回転粘度の値が特に低くなり、急峻性が高く、特に低温で応答時間が速いTNおよびSTNディスプレイとなる。   The use of the compounds of the formulas I and T1 in the liquid-crystal mixtures according to the invention results in TN and STN displays with particularly low values of rotational viscosity, high steepness and particularly fast response times at low temperatures.

1およびL2の一方または両方がFである式Iの化合物が特に好ましい。 Compounds of formula I wherein one or both of L 1 and L 2 are F are particularly preferred.

式Iのさらに好ましい化合物は、次式から選択される化合物である。   Further preferred compounds of formula I are compounds selected from

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

但し、式中、R3は式Iで定義された通りである。 Wherein R 3 is as defined in Formula I.

特に、式Ib、Id、Ie、IgおよびIhの化合物が好ましい。   In particular, compounds of the formulas Ib, Id, Ie, Ig and Ih are preferred.

式I、特に上記の式IaからIh(R3は、1E−アルケニルまたは3E−アルケニル、より好ましくはビニル、1E−プロペニル、1E−ブテニル、3E−ブテニルまたは3E−ペンテニル、最も好ましくは1E−ブテニルである)の化合物が特に好ましい。 Formula I, particularly Ih (R 3 from formula Ia above, 1E- alkenyl or 3E-alkenyl, more preferably vinyl, 1E- propenyl, 1E--butenyl, 3E-butenyl or 3E-pentenyl, and most preferably 1E- butenyl Is particularly preferred.

式T1の特に好ましい化合物は、R1およびR2が炭素原子1から8個を有するアルキルまたはアルコキシ、特に炭素原子1から5個を有するアルキルである化合物である。 Particularly preferred compounds of the formula T1 are those in which R 1 and R 2 are alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms, in particular alkyl having 1 to 5 carbon atoms.

式IおよびT1の化合物の以外に、本発明による液晶混合物は追加的に式IIの1種または複数のアルケニル化合物を含むことが好ましい。   In addition to the compounds of the formulas I and T1, the liquid-crystal mixtures according to the invention preferably additionally comprise one or more alkenyl compounds of the formula II.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

但し、式中、
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、
aは、0または1であり、
3は、炭素原子を2から9個有するアルケニル基であり、
4は、式T1のR1で定義した通りである。
Where,
A is 1,4-phenylene or trans-1,4-cyclohexylene;
a is 0 or 1;
R 3 is an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms,
R 4 is as defined for R 1 in formula T1.

式IIの特に好ましい化合物は、次式から選択される化合物である。   Particularly preferred compounds of formula II are those selected from:

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

但し、式中、R3aおよびR4aは、互いに独立に、H、CH3、C25またはn−C37であり、alkylは、炭素原子を1から8個有するアルキル基である。 However, in the formula, R 3a and R 4a are each independently H, CH 3 , C 2 H 5 or nC 3 H 7 , and alkyl is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. .

特にR3aおよびR4aがHまたはCH3である式IIaの化合物、ならびに特にR3aがHまたはCH3である式IIe、IIf、IIg、IIhおよびIIiの化合物が特に好ましい。 Particularly preferred are compounds of formula IIa wherein R 3a and R 4a are H or CH 3 , and especially compounds of formula IIe, IIf, IIg, IIh and IIi where R 3a is H or CH 3 .

誘電異方性が−1.5から+1.5(「誘電中性」)の式T1およびIIの化合物は、上記定義の成分Bの一部である。   Compounds of formulas T1 and II with a dielectric anisotropy of -1.5 to +1.5 ("dielectric neutral") are part of component B as defined above.

式IおよびT1の化合物以外に、本発明による液晶混合物は、正の誘電異方性を有する式II*の1種または複数の化合物を追加的に含むことが好ましい。 In addition to the compounds of the formulas I and T1, the liquid-crystal mixtures according to the invention preferably additionally comprise one or more compounds of the formula II * having a positive dielectric anisotropy.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

但し、式中、
3は、炭素原子を2から7個有するアルケニル基であり、
Qは、CF2、OCF2、CFH、OCFHまたは単結合であり、
Yは、FまたはClであり、
1およびL2は、互いに独立にHまたはFである。
Where,
R 3 is an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms,
Q is CF 2 , OCF 2 , CFH, OCFH or a single bond;
Y is F or Cl;
L 1 and L 2 are independently H or F.

1および/またはL2がFであり、Q−YがFまたはOCF3である式II*の化合物が特に好ましい。 Compounds of formula II * in which L 1 and / or L 2 are F and QY is F or OCF 3 are particularly preferred.

3が炭素原子を2から7個、好ましくは2、3または4個有する1E−アルケニルまたは3E−アルケニルである、式II*の化合物がさらに好ましい。 Further preferred are compounds of formula II * , wherein R 3 is 1E-alkenyl or 3E-alkenyl having 2 to 7, preferably 2, 3 or 4 carbon atoms.

式II*aの化合物が非常に好ましい。 Compounds of formula II * a are highly preferred.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

但し、式中、R3aは、H、CH3、C25またはn−C37、特にHまたはCH3である。 However, in the formula, R 3a is H, CH 3 , C 2 H 5 or nC 3 H 7 , particularly H or CH 3 .

誘電異方性が+1.5より大きい式II*の極性化合物は、上記定義の成分Aの一部である。 Polar compounds of formula II * having a dielectric anisotropy of more than +1.5 are part of component A as defined above.

好ましい液晶混合物は、好ましくは15質量%から75質量%、より好ましくは20質量%から65質量%の割合で成分Aの1種または複数の化合物を含む。これらの化合物は、誘電異方性がΔε≧+3、より好ましくはΔε≧+8、最も特に好ましくはΔε≧+12であることが好ましい。   Preferred liquid crystal mixtures comprise one or more compounds of component A, preferably in a proportion of from 15% to 75% by weight, more preferably from 20% to 65% by weight. These compounds preferably have a dielectric anisotropy of Δε ≧ + 3, more preferably Δε ≧ + 8, most preferably Δε ≧ + 12.

成分Aは、次式から選択される1種または複数のシアノ化合物を含むことが好ましい。   Component A preferably contains one or more cyano compounds selected from the following formulas.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

但し、式中、
Rは、炭素原子を1から12個有するアルキル、アルコキシまたはアルケニル基であり、1個または複数のCH2基はまた、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないように−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置換されていてもよく、
1、L2、L3およびL4は、互いに独立に、HまたはFである。
Where,
R is an alkyl, alkoxy or alkenyl group having from 1 to 12 carbon atoms, and one or more CH 2 groups are also each independently of the other -O-,-so that the O atoms are not directly linked to each other. CH = CH-, -CO-, -OCO- or -COO-,
L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are each independently H or F.

これらの化合物のRは、炭素原子が1から8個のアルキルまたはアルコキシか、炭素原子が2から7個のアルケニルかが好ましい。   R in these compounds is preferably alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms or alkenyl having 2 to 7 carbon atoms.

特にL1および/またはL2がFである式IIIbおよび/またはIIIc、さらにIIIfの1種または複数の化合物を含む混合物が非常に好ましい。 Very particular preference is given to mixtures comprising one or more compounds of the formulas IIIb and / or IIIc, wherein L 1 and / or L 2 are F, and also IIIf.

好ましい液晶混合物は、好ましくは25から85質量%の割合で成分Bの1種または複数の化合物を含む。グループBからの化合物は、特に回転粘度γ1の値が低いことによって特徴付けられる。 Preferred liquid-crystal mixtures comprise one or more compounds of component B, preferably in a proportion of from 25 to 85% by weight. Compounds from the group B are particularly characterized by the value of rotational viscosity gamma 1 is low.

成分Bは、式IおよびIIの1種または複数の化合物の他に、以下の式の二環式化合物からなる群から選択される1種または複数の化合物を含むことが好ましい。   Component B preferably comprises, in addition to one or more compounds of the formulas I and II, one or more compounds selected from the group consisting of the bicyclic compounds of the following formulas:

Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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また、以下の式の三環式化合物からなる群から選択される1種または複数の化合物を含むことが好ましい。   Further, it is preferable to include one or more compounds selected from the group consisting of the tricyclic compounds of the following formulas.

Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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また、以下の式の四環式化合物からなる群から選択される1種または複数の化合物を含むことが好ましい。   In addition, it is preferable to include one or more compounds selected from the group consisting of tetracyclic compounds of the following formula.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
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以上、式中で、R1およびR2は、互いに独立に、炭素原子を1から12個有し、置換されていない、CNもしくはCF3で一置換されている、またはハロゲンで少なくとも一置換されているアルキル基であり、これらの基の1個または複数のCH2基はまた、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないように−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−または−O−CO−O−で置換されていてもよく、
Lは、HまたはFであり、
式IV10からIV19ならびに式IV23からIV33の1,4−フェニレン基は場合によりFで一置換または多置換されている。
As described above, in the formula, R 1 and R 2 independently of one another have 1 to 12 carbon atoms and are unsubstituted, monosubstituted with CN or CF 3 , or at least monosubstituted with halogen. And one or more CH 2 groups of these groups are also each independently of the other, such that —O—, —S—, —CH よ う CH—, -C≡C-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- or -O-CO-O-,
L is H or F;
The 1,4-phenylene groups of the formulas IV10 to IV19 and IV23 to IV33 are optionally mono- or polysubstituted by F.

1がアルキルであり、R2がアルキルまたはアルコキシ、特にアルコキシである(それぞれ炭素原子を1から7個を有する)式IV27からIV33の化合物が特に好ましい。さらに、LがFである、式IV27およびIV33の化合物が好ましい。 Particular preference is given to compounds of the formulas IV27 to IV33, wherein R 1 is alkyl and R 2 is alkyl or alkoxy, in particular alkoxy (each having 1 to 7 carbon atoms). Further, compounds of formulas IV27 and IV33, wherein L is F, are preferred.

式IV27およびIV29の化合物が特に好ましい。   Compounds of the formulas IV27 and IV29 are particularly preferred.

式IV1からIV33の化合物のR1およびR2は、炭素原子を1から12個を有する直鎖状アルキルまたはアルコキシであることが特に好ましい。 It is particularly preferred that R 1 and R 2 of the compounds of the formulas IV1 to IV33 are straight-chain alkyl or alkoxy having 1 to 12 carbon atoms.

式IV24aおよび/またはIV24bの1種または複数の化合物を含む本発明による組成物が特に好ましい。   Particular preference is given to compositions according to the invention which comprise one or more compounds of the formulas IV24a and / or IV24b.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

但し、式中、R3aは先の定義通りである。 However, in the formula, R 3a is as defined above.

この混合物は、式IV24aおよび/またはIV24bの化合物を2から25質量%、特に2から15質量%含むことが好ましい。   This mixture preferably comprises 2 to 25% by weight, in particular 2 to 15% by weight, of a compound of the formulas IV24a and / or IV24b.

さらに好ましい実施形態では、液晶混合物は式T1の化合物の他に、式TaからThからなる群から選択される1種または複数のトラン化合物を含む。   In a further preferred embodiment, the liquid-crystal mixture comprises, in addition to the compound of the formula T1, one or more tolane compounds selected from the group consisting of the formulas Ta to Th.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
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但し、式中、R1およびR2は、上式IVで定義した通りであり、
4は、−CO−O−、−CH2CH2−または単結合であり、
1からL6は、互いに独立にHまたはFである。
Wherein R 1 and R 2 are as defined in the above formula IV,
Z 4 is —CO—O—, —CH 2 CH 2 — or a single bond;
L 1 to L 6 are each independently H or F.

式TaおよびTbの化合物が特に好ましい。   Compounds of the formulas Ta and Tb are particularly preferred.

式TaおよびTbからなる群からの化合物の割合は、好ましくは1から30質量%、特に好ましくは3から20質量%である。式TaからThよりなる群からの化合物の割合は、好ましくは2から55質量%、特に好ましくは3から35質量%である。   The proportion of compounds from the group consisting of the formulas Ta and Tb is preferably from 1 to 30% by weight, particularly preferably from 3 to 20% by weight. The proportion of compounds from the group consisting of the formulas Ta to Th is preferably from 2 to 55% by weight, particularly preferably from 3 to 35% by weight.

さらに好ましい実施形態では、成分Aまたは本発明による液晶混合物は、次式から選択される1種または複数の3,4,5−トリフルオロフェニル化合物を追加的に含むことが好ましい。   In a further preferred embodiment, component A or the liquid-crystal mixture according to the invention preferably additionally comprises one or more 3,4,5-trifluorophenyl compounds selected from the following formulas:

Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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また、次式から選択される極性末端基を有する1種または複数の化合物を追加的に含むことが好ましい。   Further, it is preferable to additionally include one or more compounds having a polar terminal group selected from the following formula.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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但し、式中、Rは式IIIで定義した通りであり、L3およびL4は互いに独立にHまたはFである。これらの化合物のRは炭素原子を1から8個有するアルキルまたはアルコキシであることが好ましい。 Wherein R is as defined in Formula III, and L 3 and L 4 are independently H or F. Preferably, R in these compounds is alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms.

式Va、Vb、Vc、Vd、Vm、VnおよびVImの化合物、特に式Va、Vm、VnおよびVImの化合物が特に好ましい。   Compounds of the formulas Va, Vb, Vc, Vd, Vm, Vn and VIm, especially compounds of the formulas Va, Vm, Vn and VIm, are particularly preferred.

さらに好ましい実施形態では、液晶混合物は、式VIIaおよび/またはVIIbの1種または複数、特に好ましくは1、2または3個の複素環式化合物を含む。   In a further preferred embodiment, the liquid-crystal mixture comprises one or more, particularly preferably one, two or three, heterocyclic compounds of the formula VIIa and / or VIIb.

Figure 2004339483
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但し、式中、R6およびR7は式IIIのRで定義した通りであり、YはFまたはClである。 Wherein R 6 and R 7 are as defined for R in Formula III, and Y is F or Cl.

VIIaおよびVIIbからなる群からの化合物の割合は、2から35質量%、特に5から20質量%であることが好ましい。   The proportion of compounds from the group consisting of VIIa and VIIb is preferably from 2 to 35% by weight, in particular from 5 to 20% by weight.

所望により、液晶混合物は、層厚(外板間の離隔)とキラルネマチック液晶混合物の本来のピッチとの間の比が約0.2より大きい量の光学活性成分Cを含む。例えばノナン酸コレステリル、Merck KGaA(ダルムシュタット)製のS−811、S−1011、S−2011、S−3011、S−4011およびCB15などの種々のキラルドーパント(いくつかは市販されている)は、成分として当業者に入手可能である。ドーパントの選択自体は重大ではない。   If desired, the liquid crystal mixture comprises an amount of optically active component C in which the ratio between the layer thickness (separation between skins) and the natural pitch of the chiral nematic liquid crystal mixture is greater than about 0.2. Various chiral dopants (some are commercially available) such as, for example, cholesteryl nonanoate, S-811, S-1011, S-2011, S-3011, S-4011 and CB15 from Merck KGaA (Darmstadt) are: It is available to those skilled in the art as a component. The choice of the dopant itself is not critical.

成分Cの化合物の割合は、好ましくは0から10質量%、特に0から5質量%、特に好ましくは0から3質量%である。   The proportion of compounds of component C is preferably from 0 to 10% by weight, in particular from 0 to 5% by weight, particularly preferably from 0 to 3% by weight.

本発明による混合物は、所望により、誘電異方性が−2未満の1種または複数の化合物(成分D)を最大20質量%含む場合もある。   The mixtures according to the invention can, if desired, contain up to 20% by weight of one or more compounds having a dielectric anisotropy of less than −2 (component D).

混合物が成分Dの化合物を含む場合、これらは、構造単位2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、例えば、特許文献6〜10に記載の化合物を含む1種または複数の化合物であることが好ましい。特許文献11に記載のこの構造単位を含むトランが特に好ましい。   When the mixture comprises compounds of component D, these may be one or more compounds, including the structural units 2,3-difluoro-1,4-phenylene, for example the compounds described in US Pat. preferable. Tranes containing this structural unit described in Patent Document 11 are particularly preferred.

成分Dのさらに知られている化合物は、例えば特許文献12または特許文献13に記載の   Further known compounds of component D are described, for example, in US Pat.

Figure 2004339483
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または Or

Figure 2004339483
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の構造単位を含む2,3−ジシアノヒドロキノンの誘導体またはシクロヘキサン誘導体である。 2,3-dicyanohydroquinone derivative or cyclohexane derivative containing the structural unit of

本発明による液晶ディスプレイは、成分Dの化合物を含まないことが好ましい。   Preferably, the liquid crystal display according to the invention does not contain a compound of component D.

RおよびR1からR7の定義中の用語「alkenyl」は、直鎖状および分枝鎖状アルケニル基、特に直鎖状の基を包含する。特に好ましいアルケニル基は、C2〜C7−1E−アルケニル、C4〜C7−3E−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、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。 The term “alkenyl” in the definition of R and R 1 to R 7 includes straight-chain and branched alkenyl groups, in particular straight-chain groups. Particularly preferred alkenyl groups, C 2 ~C 7 -1E- alkenyl, C 4 ~C 7 -3E- alkenyl, C 5 ~C 7 -4- alkenyl, C 6 ~C 7 -5- alkenyl and C 7 -6 - alkenyl, in particular C 2 -C 7-1E-alkenyl, C 4 -C 7 -3E-alkenyl and C 5 -C 7-4-alkenyl.

好ましいアルケニル基としては、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、3E−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−ヘプテニルなどが挙げられる。最大5個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。   Preferred alkenyl groups include vinyl, 1E-propenyl, 1E-butenyl, 1E-pentenyl, 1E-hexenyl, 1E-heptenyl, 3E-butenyl, 3E-pentenyl, 3E-hexenyl, 3E-heptenyl, 4-pentenyl, 4Z- Hexenyl, 4E-hexenyl, 4Z-heptenyl, 5-hexenyl, 6-heptenyl and the like. Groups having up to 5 carbon atoms are generally preferred.

特に好ましい実施形態では、液晶混合物は、
−式IaからIhから選択される1種または複数の化合物、
−式IIaからIIiから選択される1種または複数の化合物、
−式II*aの1種または複数の化合物、
−式IIIb、IIIcおよびIIIfから選択される1種または複数の化合物、
−式IV27および/またはIV32から選択される1種または複数の化合物、
−式Iの化合物4から30質量%、好ましくは6から20質量%、
−式T1の化合物2から35質量%、好ましくは4から25質量%、
−式IIおよび/またはII*の化合物10から55質量%、好ましくは15から45質量%、
−式IV27および/またはIV32の化合物5から30質量%、好ましくは7から25質量%、
−式IIIaからIIIhの化合物15から50質量%、好ましくは25から45質量%
を含む。
In a particularly preferred embodiment, the liquid crystal mixture comprises
One or more compounds selected from formulas Ia to Ih,
One or more compounds selected from formulas IIa to IIi,
One or more compounds of the formula II * a,
One or more compounds selected from formulas IIIb, IIIc and IIIf,
One or more compounds selected from formulas IV27 and / or IV32,
4 to 30% by weight, preferably 6 to 20% by weight, of a compound of the formula I
2 to 35% by weight, preferably 4 to 25% by weight, of a compound of the formula T1;
10 to 55% by weight, preferably 15 to 45% by weight, of a compound of the formula II and / or II *
5 to 30% by weight, preferably 7 to 25% by weight, of a compound of the formula IV27 and / or IV32.
15 to 50% by weight, preferably 25 to 45% by weight, of compounds of the formulas IIIa to IIIh
including.

式IからVII、II*、T1、Ta〜Thおよびそれらの部分式の個々の化合物または本発明に記載の混合物もしくはTNおよびSTNディスプレイで使用することができる他の化合物も、既知であるか既知の化合物と同様に調製することができる。 Individual compounds of the formulas I to VII, II * , T1, Ta to Th and their subformulas or other compounds which can be used in the mixtures according to the invention or in TN and STN displays are also known or known. Can be prepared in the same manner as in the above compound.

本発明による混合物は、特に層厚の高いTNおよびSTNディスプレイで使用するとき、非常に低い総応答時間(tsum=ton+toff)で特徴付けられる。 The mixtures according to the invention are distinguished by very low total response times (t sum = t on + t off ), especially when used in TN and STN displays with high layer thickness.

本発明によるTNおよびSTNセルで使用する液晶混合物は、誘電的に正であり、Δε≧1である。Δε≧5、より好ましくはΔε≧10、最も好ましくはΔε≧15、特にΔε≧20の液晶混合物が好ましい。   The liquid crystal mixture used in the TN and STN cells according to the invention is dielectrically positive and Δε ≧ 1. Liquid crystal mixtures with Δε ≧ 5, more preferably Δε ≧ 10, most preferably Δε ≧ 15, especially Δε ≧ 20 are preferred.

本発明による液晶混合物の透明点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上である。   The clearing point of the liquid crystal mixture according to the invention is preferably above 70 ° C., more preferably above 80 ° C.

本発明による液晶混合物は、好ましい値のしきい値電圧V10/0/20および回転粘度γ1を有する。光路差d・Δnの値が予め特定されている場合、層厚dの値は光学異方性Δnによって決定される。特に比較的高い値のd・Δnでは、光学異方性の値が比較的高い本発明による液晶混合物の使用が一般に好ましい。というのは、dの値を比較的小さく選択することができるため、より好ましい値の応答時間が得られるからである。しかし、Δnの値がより小さい本発明による液晶混合物を含む本発明による液晶ディスプレイもまた、有利な値の応答時間により特徴付けられる。 The liquid-crystal mixtures according to the invention have preferred values of the threshold voltage V 10/0/20 and the rotational viscosity γ 1 . When the value of the optical path difference d · Δn is specified in advance, the value of the layer thickness d is determined by the optical anisotropy Δn. Particularly at relatively high values of d · Δn, the use of the liquid-crystal mixtures according to the invention with relatively high values of the optical anisotropy is generally preferred. This is because the value of d can be selected to be relatively small, so that a more favorable value of the response time can be obtained. However, the liquid-crystal displays according to the invention comprising the liquid-crystal mixtures according to the invention with smaller values of Δn are also characterized by advantageous values of the response time.

本発明による液晶混合物はさらに、有利な値の電気光学特性線の急峻性により特徴付けられ、特に20℃を超える温度において高いマルチプレックス比で動作することができる。さらに、本発明による液晶混合物は安定性が高く、電気抵抗性およびしきい値電圧の周波数依存性の値が好ましい。本発明による液晶ディスプレイは作動温度範囲が広く、コントラストの角度依存性が良好である。   The liquid-crystal mixtures according to the invention are furthermore characterized by an abrupt value of the electro-optical characteristic line and can operate at high multiplex ratios, especially at temperatures above 20 ° C. Furthermore, the liquid-crystal mixtures according to the invention have a high stability, and the values of the electrical resistance and the frequency dependence of the threshold voltage are preferred. The liquid crystal display according to the present invention has a wide operating temperature range and good angle dependence of contrast.

各場合にそこに隣接する液晶分子の好ましい配向(配向子)が通常、一方の電極から他方の電極に対して160°から720°の値でねじれているように表面が処理されている、偏光子、電極基板、電極からの本発明による液晶ディスプレイ素子の構成は、このタイプのディスプレイ素子の通常の構造に対応している。本明細書中の用語「通常の構造」は広い意味を有し、TNおよびSTNセルの誘導体および変形のすべて、特にマトリックスディスプレイ素子ならびに追加の磁石を含むディスプレイ素子も包含する。   Polarization in which the surface is treated such that in each case the preferred orientation (orienter) of the liquid crystal molecules adjacent thereto is usually twisted from one electrode to the other by a value of 160 ° to 720 °. The configuration of the liquid crystal display element according to the invention from the element, the electrode substrate and the electrodes corresponds to the usual structure of a display element of this type. The term "conventional structure" herein has a broad meaning and encompasses all derivatives and variants of TN and STN cells, especially matrix display elements and display elements including additional magnets.

2枚の外板の表面のチルト角は同一でも異なってもよい。同一のチルト角が好ましい。好ましいTNディスプレイは、外板の表面上の分子の長軸と外板との間のプレチルト角が、0°から7°、好ましくは0.01°から5°、特に0.1°から2°である。STNディスプレイでは、プレチルト角は、1°から30°、好ましくは1°から12°、特に3°から10°である。   The tilt angles of the surfaces of the two outer plates may be the same or different. The same tilt angle is preferred. Preferred TN displays are those wherein the pretilt angle between the long axis of the molecules on the surface of the skin and the skin is from 0 ° to 7 °, preferably from 0.01 ° to 5 °, especially from 0.1 ° to 2 °. It is. For STN displays, the pretilt angle is between 1 ° and 30 °, preferably between 1 ° and 12 °, especially between 3 ° and 10 °.

セル内のTN混合物のねじれ角の値は、22.5°から170°、好ましくは45°から130°、特に80°から115°である。配向膜からのセル中のSTN混合物の配向膜間のねじれ角の値は、100°から600°、好ましくは170°から300°、特に180°から270°である。   The value of the twist angle of the TN mixture in the cell is between 22.5 ° and 170 °, preferably between 45 ° and 130 °, in particular between 80 ° and 115 °. The value of the twist angle between the alignment films of the STN mixture in the cells from the alignment films is from 100 ° to 600 °, preferably from 170 ° to 300 °, especially from 180 ° to 270 °.

本発明による液晶混合物はまた、例えば特許文献14〜18に記載のコレステリック液晶ディスプレイ、特にSSCT(Surface Stabilized Cholesteric Texture)およびPSCT(Polymer Stabilized Cholesteric Texture)ディスプレイで使用する液晶媒質としても適している。コレステリック液晶ディスプレイは、ネマチック成分および光学活性成分からなるコレステリック液晶媒質を典型的に含み、TNおよびSTNディスプレイと比較してかなり高いらせんねじれを示し、円偏光した光を選択的に反射する。この反射波長は、コレステリックらせんのピッチとコレステリック液晶媒質の平均屈折率の積である。   The liquid-crystal mixtures according to the invention are also suitable, for example, as liquid-crystal media for use in cholesteric liquid-crystal displays as described in Patent Documents 14 to 18, in particular in SSCT (Surface Stabilized Cholesteric Texture) and PSCT (Polymer-Stabilized Cholesteric Texture) displays. Cholesteric liquid crystal displays typically include a cholesteric liquid crystal medium consisting of a nematic component and an optically active component, exhibit a significantly higher helical twist as compared to TN and STN displays, and selectively reflect circularly polarized light. This reflection wavelength is the product of the pitch of the cholesteric helix and the average refractive index of the cholesteric liquid crystal medium.

この目的で、1種または複数のキラルドーパントを本発明による液晶混合物に加え、ここで、そのドーパントのねじれ力と濃度は、得られた液晶媒質が室温でコレステリック相を有し、好ましくは電磁スペクトルの可視、UVまたはIR領域内、特に400から800nmの領域にある反射波長を有するように選択する。   For this purpose, one or more chiral dopants are added to the liquid-crystal mixture according to the invention, wherein the torsional force and the concentration of the dopant are such that the resulting liquid-crystal medium has a cholesteric phase at room temperature, preferably in the electromagnetic spectrum. Are selected to have a reflection wavelength in the visible, UV or IR region, especially in the region of 400 to 800 nm.

適切なキラルドーパントは専門家に知られており、例えばノナン酸コレステリル(CN)、CB15、R/S−811、R/S−1011、R/S−2011、R/S−3011およびR/S−4011(Merck KGaA、ダルムシュタット)などが市販されている。キラル糖基、特に、ソルビトール、マンニトール、またはイジトールの誘導体、非常に好ましくは特許文献19で開示のソルビトール誘導体を含む高いねじれ力を有するドーパントが特に好ましい。特許文献20に記載のヒドロベンゾイン基、特許文献21に記載のキラルビナフチル誘導体、特許文献22に記載のキラルビナフトールアセタール誘導体、特許文献23に記載のキラルTADDOL誘導体、および特許文献24および25に記載の少なくとも1個のフッ素化架橋基および末端または中心キラル基を有するキラルドーパントを含むドーパントがさらに好ましい。   Suitable chiral dopants are known to the expert, for example cholesteryl nonanoate (CN), CB15, R / S-811, R / S-1011, R / S-2011, R / S-3011 and R / S -4011 (Merck KGaA, Darmstadt) and the like are commercially available. Particularly preferred are dopants with a high torsion power, including derivatives of chiral sugar groups, in particular sorbitol, mannitol or iditol, very preferably the sorbitol derivatives disclosed in US Pat. The hydrobenzoin group described in Patent Document 20, the chiral binaphthol derivative described in Patent Document 21, the chiral binaphthol acetal derivative described in Patent Document 22, the chiral TADDOL derivative described in Patent Document 23, and the chiral TADDOL derivative described in Patent Documents 24 and 25 More preferred is a dopant comprising a chiral dopant having at least one fluorinated bridging group and a terminal or central chiral group.

2種以上のドーパントを使用する場合、これらは同じか反対のねじれ方向ならびにねじれの線形温度係数の同じか反対の符号を示すことができる。   When two or more dopants are used, they can exhibit the same or opposite twist directions as well as the same or opposite signs of the linear temperature coefficient of twist.

ネマチック成分として本発明による液晶混合物、および光学活性成分として1種または複数のキラルドーパントを含むコレステリック液晶媒質は、本発明の別の目的である。本発明のさらに別の目的は、上記のコレステリック液晶媒質を含むコレステリック液晶ディスプレイ、特にSSCTおよびPSCTディスプレイである。   A cholesteric liquid crystal medium comprising a liquid crystal mixture according to the invention as a nematic component and one or more chiral dopants as an optically active component is another object of the invention. Yet another object of the present invention is a cholesteric liquid crystal display comprising the above cholesteric liquid crystal medium, especially SSCT and PSCT displays.

本発明に従って使用することができる液晶混合物はそれ自体慣用の方法で調製する。一般に、より少ない量で使用する成分の所望の量は、有利には高温で主要構成要素を形成する成分中に溶解させる。成分の溶液を有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルム、またはメタノールに混合し、完全に混合した後、例えば蒸留により再び溶媒を除去することもできる。   The liquid-crystal mixtures which can be used according to the invention are prepared in a manner customary per se. In general, the desired amount of the components used in smaller amounts is dissolved in the components forming the main constituents, advantageously at elevated temperatures. The solution of the components can be mixed with an organic solvent, such as acetone, chloroform, or methanol, and after thorough mixing, the solvent can be removed again, for example, by distillation.

誘電体はまた、当業者に知られ文献に記載のさらなる添加剤を含んでもよい。例えば、多色性染料、安定化剤、酸化防止剤、UV吸収剤などを0〜15質量%加えてもよい。   The dielectric may also include further additives known to those skilled in the art and described in the literature. For example, a polychromatic dye, a stabilizer, an antioxidant, a UV absorber and the like may be added in an amount of 0 to 15% by mass.

本出願および以下の実施例では、液晶化合物の構造は、表AおよびBに従って化学式に変換した略語で示す。基Cn2n+1およびCm2m+1すべては、それぞれ炭素原子nおよびm個を有する直鎖状アルキル基である。アルケニル基はトランス配置を有する。表Bのコードは自明である。表Aでは、親構造の略語のみを示す。それぞれの場合、親構造の略語が続き、ダッシュで分離し、置換基R1、R2、L1、L2およびL3の以下の表に示したコードに従う。 In the present application and the following examples, the structures of the liquid crystal compounds are indicated by abbreviations converted into chemical formulas according to Tables A and B. All groups C n H 2n + 1 and C m H 2m + 1 are straight-chain alkyl groups having n and m carbon atoms, respectively. An alkenyl group has a trans configuration. The codes in Table B are self-evident. In Table A, only parent structure abbreviations are shown. In each case, the abbreviations of the parent structures follow, separated by a dash and follow the codes given in the table below for the substituents R 1 , R 2 , L 1 , L 2 and L 3 .

Figure 2004339483
Figure 2004339483

TNおよびSTNディスプレイは、表AおよびBの1種または複数の化合物を含む液晶混合物を含むことが好ましい。
The TN and STN displays preferably comprise a liquid crystal mixture comprising one or more compounds of Tables A and B.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

表Cは、本発明による混合物で好ましく使用されるドーパントを示す。   Table C shows the dopants preferably used in the mixtures according to the invention.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

例えば本発明による混合物に加えることができる安定化剤を以下に示す。   For example, stabilizers which can be added to the mixtures according to the invention are given below.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
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Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
Figure 2004339483

以下の実施例は限定することなく本発明を説明することを意図する。   The following examples are intended to illustrate the invention without limitation.

以下の略語を使用する;
clp. 透明点(ネマチック等方性相転移温度)、
S−N スメクチック−ネマチック相転移温度、
20 フロー粘度(mm2/s、別段の記載がない限り20℃において)、
Δn 光学異方性(589nm、20℃)、
Δε 誘電異方性(1kHz、20℃)、
γ1 回転粘度(20℃でのmPa・s)、
S 特性線急峻性=V90/V10
10 しきい値電圧=相対コントラスト10%での特性電圧、
90 相対コントラスト90%での特性電圧、
ave (ton+toff)/2、平均応答時間、
sum on+toff
on 電源を入れてから最大コントラストの90%に達するまでの時間、
off 電源を切ってから最大コントラストの10%に達するまでの時間、
mux マルチプレックス比、
store 数時間での低温貯蔵安定性(−20℃、−30℃、−40℃)。
Use the following abbreviations:
clp. Clearing point (nematic isotropic phase transition temperature),
SN smectic-nematic phase transition temperature,
v 20 flow viscosity (mm 2 / s, at 20 ° C., unless otherwise specified)
Δn optical anisotropy (589 nm, 20 ° C.)
Δε dielectric anisotropy (1 kHz, 20 ° C),
γ 1 rotational viscosity (mPa · s at 20 ° C.),
S characteristic line steepness = V 90 / V 10,
V 10 threshold voltage = characteristic voltage at a relative contrast of 10%
V 90 Characteristic voltage at 90% relative contrast,
t ave (t on + t off ) / 2, average response time,
t sum t on + t off ,
time from turning on the power until reaching 90% of the maximum contrast,
time from turning off the power until reaching 10% of the maximum contrast,
mux multiplex ratio,
t store low temperature storage stability for several hours (-20 ° C, -30 ° C, -40 ° C).

上記および下記において、すべての温度は℃で示す。パーセンテージは質量パーセントである。別段の記載がない限り、すべての値は20℃におけるものである。別段の記載がない限り、ディスプレイは240°のねじれを有し、マルチプレックス比1/64およびバイアス1/7で検討する。   Above and below, all temperatures are given in ° C. Percentages are weight percentages. Unless otherwise noted, all values are at 20 ° C. Unless otherwise stated, the display has a 240 ° twist and is considered at a multiplex ratio of 1/64 and a bias of 1/7.

Figure 2004339483
Figure 2004339483

Figure 2004339483
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Figure 2004339483
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Claims (11)

式Iの1種または複数の化合物と、
Figure 2004339483
式T1の1種または複数の化合物と
Figure 2004339483
を含むことを特徴とする液晶媒質
(但し、式中、
1およびR2は、炭素原子を1から12個有するアルキル基であり、無置換であるか、CNまたはCF3で一置換されているか、ハロゲンで少なくとも一置換されているかであり、1個または複数のCH2基は、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−または−O−CO−O−で、O原子が互いに直接連結しないように置換されていてもよく、
3は、炭素原子を2から9個有するアルケニル基であり、
1からL4は、互いに独立にHまたはFであり、L1、L2、L3およびL4の少なくとも1個はFである)。
One or more compounds of formula I;
Figure 2004339483
One or more compounds of the formula T1
Figure 2004339483
A liquid crystal medium characterized by containing (wherein,
R 1 and R 2 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and may be unsubstituted, monosubstituted with CN or CF 3 , or at least monosubstituted with halogen; Or a plurality of CH 2 groups are each independently —O—, —S—, —CH = CH—, —C≡C—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, or O-CO-O- may be substituted so that the O atoms are not directly linked to each other;
R 3 is an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms,
L 1 to L 4 are independently H or F, and at least one of L 1 , L 2 , L 3 and L 4 is F).
以下の式より選択される式Iの少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の液晶媒質
Figure 2004339483
Figure 2004339483
Figure 2004339483
(但し、式中、R3は請求項1で定義された通りである)。
2. A liquid crystal medium according to claim 1, comprising at least one compound of the formula I selected from the following formulas:
Figure 2004339483
Figure 2004339483
Figure 2004339483
(Wherein, R 3 is as defined in claim 1).
式IIの少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の液晶媒質
Figure 2004339483
(但し、式中、
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、
aは、0または1であり、
3は、炭素原子を2から9個有するアルケニル基であり、
4は、請求項1で定義されるR1の意味の1つである)。
3. The liquid crystal medium according to claim 1, comprising at least one compound of the formula II.
Figure 2004339483
(However, in the formula,
A is 1,4-phenylene or trans-1,4-cyclohexylene;
a is 0 or 1;
R 3 is an alkenyl group having 2 to 9 carbon atoms,
R 4 is one of the meanings of R 1 as defined in claim 1).
式II*の少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至3何れか記載の液晶媒質
Figure 2004339483
(但し、式中、
3は、炭素原子を2から7個有するアルケニル基であり、
Qは、CF2、OCF2、CFH、OCFHまたは単結合であり、
Yは、FまたはClであり、
1およびL2は、互いに独立にHまたはFである)。
4. The liquid crystal medium according to claim 1, comprising at least one compound of the formula II *.
Figure 2004339483
(However, in the formula,
R 3 is an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms,
Q is CF 2 , OCF 2 , CFH, OCFH or a single bond;
Y is F or Cl;
L 1 and L 2 are independently H or F).
次式より選択される少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至4何れか記載の液晶媒質
Figure 2004339483
(但し、式中、
Rは、炭素原子を1から12個有するアルキル、アルコキシまたはアルケニル基であり、1個または複数のCH2基は、それぞれ互いに独立に、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で、O原子が互いに直接連結しないように置換されていてもよく、
1およびL2は、互いに独立にHまたはFである)。
5. The liquid crystal medium according to claim 1, comprising at least one compound selected from the following formulas.
Figure 2004339483
(However, in the formula,
R is an alkyl, alkoxy or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, and one or a plurality of CH 2 groups each independently represent —O—, —CH = CH—, —CO—, OCO- or -COO- may be substituted so that the O atoms are not directly linked to each other;
L 1 and L 2 are independently H or F).
次式より選択される少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至5何れか記載の液晶媒質
Figure 2004339483
(但し、式中、
1およびR2は、請求項1で定義した通りであり、
Lは、HまたはFである)。
6. The liquid crystal medium according to claim 1, comprising at least one compound selected from the following formulas.
Figure 2004339483
(However, in the formula,
R 1 and R 2 are as defined in claim 1,
L is H or F).
−式Iaから式Ihより選択される1種または複数の化合物と、
−式IIaから式IIiより選択される1種または複数の化合物と、
−必要に応じて式II*aの1種または複数の化合物と、
−式IIIb、式IIIcおよび式IIIfより選択される1種または複数の化合物と、
−式IV27および式IV32の少なくとも何れか一方の1種または複数の化合物と
を含むことを特徴とする請求項1乃至6何れか記載の液晶媒質。
One or more compounds selected from formula Ia to formula Ih,
One or more compounds selected from Formula IIa to Formula IIi,
-Optionally, one or more compounds of formula II * a,
One or more compounds selected from formula IIIb, formula IIIc and formula IIIf;
The liquid crystal medium according to any one of claims 1 to 6, comprising at least one compound of formula IV27 and formula IV32.
−式Iの化合物を4から30質量%と、
−式T1の化合物を2から35質量%と、
−式IIおよび式II*の少なくとも何れか一方の化合物を10から55質量%と、
−式IV27および式IV32の少なくとも何れか一方の化合物を5から30質量%と、
−式IIIaから式IIIhより選択される少なくとも1種の化合物を15から50質量%と
を含むことを特徴とする請求項1乃至7何れか記載の液晶媒質。
From 4 to 30% by weight of a compound of formula I,
From 2 to 35% by weight of the compound of the formula T1;
-From 10 to 55% by weight of a compound of formula II and / or formula II * ;
-From 5 to 30% by weight of a compound of at least one of formulas IV27 and IV32;
8. The liquid-crystal medium according to claim 1, comprising from 15 to 50% by weight of at least one compound selected from the formulas IIIa to IIIh.
電気光学的な目的のために使用する請求項1乃至8何れか記載の液晶媒質または化合物。   9. The liquid crystal medium or compound according to claim 1, which is used for electro-optical purposes. 請求項1乃至8何れか記載の液晶媒質または化合物を含む電気光学液晶ディスプレイ。   An electro-optical liquid crystal display comprising the liquid crystal medium or the compound according to claim 1. −フレームと一緒にセルを形成する2枚の外板と、
−セル内に位置する正の誘電異方性のネマチック液晶混合物と、
−外板の内側に配向膜を有する電極層と、
−外板表面上の分子の長軸と外板との間の0°から30°のチルト角と、
−セル中の液晶混合物の配向膜間の22.5°から600°の値のねじれ角と、
−a)誘電異方性が+1.5より大きい1種または複数の化合物からなる液晶成分Aを15〜75質量%と、
b)誘電異方性が−1.5から+1.5である1種または複数の化合物からなる液晶成分Bを25〜85質量%と、
c)誘電異方性が−1.5より小さい1種または複数の化合物からなる液晶成分Dを0〜20質量%と、
d)必要に応じて、層厚(外板間の離隔)とキラルネマチック液晶混合物の本来のピッチとの間の比が0.2から1.3である量の光学活性成分Cと
からなるネマチック液晶混合物とを有し、
該ネマチック液晶混合物が請求項1乃至8何れかに定義した通りであることを特徴とするTNまたはSTN液晶ディスプレイ。
-Two skins forming a cell with the frame;
-A nematic liquid crystal mixture of positive dielectric anisotropy located in the cell;
-An electrode layer having an alignment film inside the outer plate,
A tilt angle between 0 ° and 30 ° between the long axis of the molecule on the skin surface and the skin;
A twist angle between 22.5 ° and 600 ° between the alignment films of the liquid crystal mixture in the cell;
-A) 15 to 75% by mass of a liquid crystal component A comprising one or more compounds having a dielectric anisotropy greater than +1.5,
b) 25-85% by mass of a liquid crystal component B composed of one or more compounds having a dielectric anisotropy of -1.5 to +1.5,
c) 0 to 20% by mass of a liquid crystal component D composed of one or more compounds having a dielectric anisotropy smaller than -1.5,
d) optionally a nematic comprising an amount of optically active component C in which the ratio between the layer thickness (separation between skins) and the natural pitch of the chiral nematic liquid crystal mixture is from 0.2 to 1.3. Having a liquid crystal mixture,
TN or STN liquid crystal display, characterized in that the nematic liquid crystal mixture is as defined in any of claims 1 to 8.
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