JP2007510010A - フッ素化されたインダン化合物を含む液晶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
R11およびR12は、各々、互いに独立して、H、15個までのC原子を有し、非置換であるか、CNもしくはCF3により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキルまたはアルケニル基であり、ここで、さらに、これらの基中の1つまたは2つ以上のCH2基は、
a)1,4−シクロヘキセニレンまたは1,4−シクロヘキシレン基であり、ここで、1つまたは2つの隣接していないCH2基は、−O−または−S−により置換されていてもよく、
b)1,4−フェニレン基であり、ここで、1つまたは2つのCH基は、Nにより置換されていてもよく、
c)ピペリジン−1,4−ジイル、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ナフタレン−2,6−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイルおよびフルオレン−2,7−ジイルからなる群からの基であり、
ここで、基a)、b)およびc)は、ハロゲン原子により単置換または多置換されていてもよく、
mおよびnは、各々、互いに独立して、0、1または2であり、ここでm+n≧1である、
で表される少なくとも1種の化合物を含む、前記液晶媒体に関する。
ここで特に重要なのは、水分、空気および物理的影響、例えば熱、赤外線、可視および紫外線領域における照射並びに直流および交流電界に対する化学的耐性である。
さらに、工業的に用いることができるLC相には、好適な温度範囲において液晶中間相および低い粘度を有することが必要である。
1.基板としてのシリコンウエファー上の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)。
好ましく、さらに有望なタイプ2の場合において、用いられる電気光学効果は、通常TN効果である。
2つの技術の間で、区別がなされる:化合物半導体、例えばCdSeを含むTFT、または多結晶形もしくは無定形シリコンを基材とするTFT。後者の技術は、世界中で格別に研究努力されている。
用語MLCディスプレイは、ここで、集積非線型素子を備えたすべてのマトリックスディスプレイを含み、即ちアクティブマトリックスに加えて、受動素子、例えばバリスターまたはダイオード(MIM=金属−絶縁体−金属)を有するディスプレイをも含む。
従って、極めて高い比抵抗および同時に広い動作電圧範囲、短い応答時間および低いしきい値電圧を有し、この補助により種々のグレーシェードを生じることができるMLCディスプレイに対する多大な要求が継続している。
ここで、この目的は、式Iで表される少なくとも1種の化合物を含むネマティック液晶混合物をこれらのディスプレイ素子において用いた場合に達成することができることが、見出された。
従って、本発明は、式Iで表される少なくとも1種の化合物を含む、負の誘電異方性を有する極性の化合物の混合物に基づく液晶媒体に関する。
本発明の混合物は、容量性しきい値についての極めて好ましい値、保持比についての比較的高い値および同時に極めて良好な低温安定性および極めて低い回転粘度を示す。
a)さらに、式IIAおよび/またはIIB
R2は、R11について定義した通りであり、
pは、1または2であり、
vは、1〜6である、
で表される1種または2種以上の化合物を含む、液晶媒体。
R31およびR32は、各々、互いに独立して、12個までのC原子を有する直鎖状アルキル、アルキルアルコキシまたはアルコキシ基であり、
で表される1種または2種以上の化合物を含む、液晶媒体。
d)式IにおけるR11が、好ましくは以下の意味:直鎖状アルキル、ビニル、1E−アルケニルまたは3−アルケニルを有する、液晶媒体。
R11および/またはR12がアルケニルである場合には、これは、好ましくは、CH2=CH、CH3−CH=CH、C3H7−CH=CH、CH2=CH−C2H5またはCH3−CH=CH−C2H5である。
R12は、好ましくは、Hまたは1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル、特にメチル、エチルまたはプロピルである。
f)式IIAおよび/またはIIBで表される化合物の、全体としての混合物中の比率が、少なくとも20重量%である、液晶媒体。
g)式IIIで表される化合物の、全体としての混合物中の比率が、少なくとも5重量%である、液晶媒体。
alkylおよびalkyl*は、各々、互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル基であり、
alkenylおよびalkenyl*は、各々、互いに独立して、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニル基である、
から選択された化合物を含む、液晶媒体。
本発明の媒体は、好ましくは、式IIIa、式IIIbおよび/または式IIIeで表される少なくとも1種の化合物を含む。
5〜30重量%の式Iで表される1種または2種以上の化合物および
20〜70重量%の式IIAおよび/またはIIBで表される1種または2種以上の化合物
からなる、液晶媒体。
R7およびR8は、各々、互いに独立して、請求項1におけるR1について示した意味の1つを有し、
wおよびxは、各々、互いに独立して、1〜6である、
で表される1種または2種以上の四環式化合物を含む、液晶媒体。
で表される1種または2種以上の化合物を含む、液晶媒体。REは、H、CH3、C2H5またはn−C3H7である。
で表される1種または2種以上の化合物を含む、液晶媒体。
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも60Kのネマティック相範囲および20℃で多くとも30mm2・s−1の流動粘度ν20を有する。
本発明の混合物は、すべてのVA−TFT用途、例えばMVA、PVAおよびASVに適する。これらは、さらに、負のΔεのIPSおよびPALC用途に適する。
成分Aは、顕著に負の誘電異方性を有し、ネマティック相に≦−0.3の誘電異方性を付与する。これは、好ましくは、式I、IIAおよび/またはIIBで表される化合物を含む。
成分Aの比率は、好ましくは45〜100%、特に60〜100%である。
成分Bは、顕著なネマトゲン性および20℃において30mm2・s−1より大きくない、好ましくは25mm2・s−1より大きくない流動粘度を有する。
成分Bは、単変的に、または互変的にネマティックであり、スメクティック相を有せず、スメクティック相の発生を、液晶混合物における極めて低い温度まで防止することができる。例えば、高いネマトゲン性を有する種々の材料を、スメクティック液晶混合物に加えた場合には、これらの材料のネマトゲン性を、達成されるスメクティック相の抑制の程度により比較することができる。
さらに、これらの液晶相はまた、18種よりも多い成分、好ましくは18〜25種の成分を含むことができる。
式I、IIAおよび/またはIIBおよびIIIで表される化合物に加えて、他の構成成分もまた、例えば全体としての混合物の45%まで、しかし好ましくは35%まで、特に10%までの量で存在することができる。
R9−L−G−E−R10 IV
式中、LおよびEは、各々、1,4−二置換ベンゼンおよびシクロヘキサン環、4,4’−二置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロヘキシルシクロヘキサン系、2,5−二置換ピリミジンおよび1,3−ジオキサン環、2,6−二置換ナフタレン、ジおよびテトラヒドロナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒドロキナゾリンにより形成された群からの炭素環式または複素環式環系であり、
により特徴づけすることができる。
当業者には、本発明のVA、IPSまたはPALC混合物はまた、例えばH、N、O、ClおよびFが対応する同位体により置換されている化合物を含んでいてもよいことは、言うまでもない。
以下の例は、本発明を、これを限定せずに説明することを意図する。本明細書中で、百分率は、重量パーセントであり;すべての温度は、摂氏度で示す。
式Iで表される化合物に加えて、本発明の混合物は、好ましくは、以下に示す化合物の1種または2種以上を含む。
V0は、20℃における容量性のしきい値電圧[V]を示し、
Δnは、20℃および589nmで測定した光学異方性を示し、
Δεは、20℃および1kHzにおける誘電異方性を示し、
cp.は、透明点[℃]を示し、
γ1は、20℃で測定した回転粘度[mPa・s]を示し、
LTSは、試験セル中で決定した低温安定性を示す。
Claims (10)
- 負の誘電異方性を有する極性の化合物の混合物に基づく液晶媒体であって、これが、式I
R11およびR12は、各々、互いに独立して、H、15個までのC原子を有し、非置換であるか、CNもしくはCF3により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキルまたはアルケニル基であり、ここで、さらに、これらの基中の1つまたは2つ以上のCH2基は、
A1およびA2は、各々、互いに独立して、
a)1,4−シクロヘキセニレンまたは1,4−シクロヘキシレン基であり、ここで、1つまたは2つの隣接していないCH2基は、−O−または−S−により置換されていてもよく、
b)1,4−フェニレン基であり、ここで、1つまたは2つのCH基は、Nにより置換されていてもよく、
c)ピペリジン−1,4−ジイル、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ナフタレン−2,6−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイルおよびフルオレン−2,7−ジイルからなる群からの基であり、
ここで、基a)、b)およびc)は、ハロゲン原子により単置換または多置換されていてもよく、
Z1およびZ2は、各々、互いに独立して、−CO−O−、−O−CO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF2CH2−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CH−、−C≡C−または単結合であり、
mおよびnは、各々、互いに独立して、0、1または2であり、ここでm+n≧1である、
で表される少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする、前記液晶媒体。 - 式Iで表される1種、2種、3種、4種または5種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶媒体。
- 式Iで表される化合物の、全体としての混合物中の比率が、少なくとも5重量%であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の液晶媒体。
- 式IIAおよび/またはIIBで表される化合物の、全体としての混合物中の比率が、少なくとも20重量%であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶媒体。
- 式IIIで表される化合物の、全体としての混合物中の比率が、少なくとも5重量%であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の液晶媒体。
- 本質的に、
5〜30重量%の式Iで表される1種または2種以上の化合物
および
20〜70重量%の式IIAおよび/またはIIBで表される1種または2種以上の化合物
からなることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の液晶媒体。 - ECB、PALCまたはIPS効果に基づくアクティブマトリックスアドレッシングを有する電気光学的ディスプレイであって、これが、誘電体として、請求項1〜9のいずれかに記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、前記電気光学的ディスプレイ。
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