JP2010242086A - 液晶媒体および液晶ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
a)式Iの1種類以上の化合物から成る第1の誘電的に負の成分(成分A)を含む誘電的に負のネマチック媒体に関する。
R11およびR12は、それぞれ互いに独立に、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、O原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−S−、
Z11およびZ12は、それぞれ互いに独立に、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO−O−、−O−CO−、−CF2−O−、−O−CF2−、−CF2−CF2−または単結合、好ましくは、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−O−、−CF2−O−、−O−CF2−または単結合、特に好ましくは、−CH=CH−、−CO−O−または単結合を表し、非常に特に好ましくは、1つ、または存在するのであれば全てが単結合を表し、
X1は、S、SeまたはTe、好ましくは、SまたはSeを表し、および
mおよびnは、互いに独立に、0または1を表す。
R21およびR22は、それぞれ互いに独立に、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、O原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−S−、
特に好ましくは、R21およびR22の一方は、好ましくは、R21はアルキルまたはアルケニル基を表し、他方は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシ基を表し、特に好ましくは、R21は直鎖状のアルキル、特に、CH3−、C2H5−、n−C3H7−、n−C4H9−またはn−C5H11−、またはアルケニル、特に、CH2=CH−、E−CH3−CH=CH−、CH2=CH−CH2−CH2−、E−CH3−CH=CH−CH2−CH2−またはE−n−C3H7−CH=CH−を表し、
R31、R32、R41およびR42は、それぞれ互いに独立に、R21およびR22に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、1〜7個のC原子を有するアルキル(好ましくは、n−アルキル、特に好ましくは、1〜5個のC原子を有するn−アルキル)、1〜7個のC原子を有するアルコキシ(好ましくは、n−アルコキシ、特に好ましくは、2〜5個のC原子を有するn−アルコキシ)、または2〜7個のC原子を有する、好ましくは、2〜4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ(好ましくは、アルケニルオキシ)を表し、
特に好ましくは、R31およびR32の一方は、好ましくは、R31はアルキルまたはアルケニル基を表し、他方は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシ基を表し、特に好ましくは、R31は直鎖状のアルキル、特に、CH3−、C2H5−、n−C3H7−、n−C4H9−またはn−C5H11−、またはアルケニル、特に、CH2=CH−、E−CH3−CH=CH−、CH2=CH−CH2−CH2−、E−CH3−CH=CH−CH2−CH2−またはE−n−C3H7−CH=CH−を表し、
X2は、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2FまたはCHF2、好ましくは、FまたはCl、特に好ましくは、Fを表し、
および、他の環は、存在するのであれば、それぞれの場合で互いに独立に、
L31およびL32は、互いに独立に、=C(X3)−を表し、L31およびL32の一方は、=N−を表してもよく、ただし、好ましくは、L31およびL32の少なくとも一方は=C(−F)−を表し、他方は=C(−F)−または=C(−Cl)−を表し、特に好ましくは、、L31およびL32の両者が=C(−F)−を表し、および
X3は、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2FまたはCHF2、好ましくは、FまたはCl、特に好ましくは、Fを表し、
好ましくは、
Z21〜Z23、Z31〜Z33およびZ41〜Z43は、それぞれ互いに独立に、Z11〜Z13に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、−CH2−CH2−、−CH2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−または単結合を表し、好ましくは、−CH2−CH2−、−CH2−O−または単結合であり、特に好ましくは、−CH2−O−または単結合であり、
Z21〜Z43は、好ましくは、それぞれ互いに独立に、−CH2−CH2−、−CH2−CF2−、−CF2−CH2−、−CF2−CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO−O−、−O−CO−、−CF2−O−、−O−CF2−または単結合を表し、好ましくは、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2−O−、−O−CF2−または単結合であり、特に好ましくは、1つ、または存在するのであれば、それぞれの場合で、複数のZ21〜Z23、またはZ31〜Z33、またはZ41〜Z43は単結合を表し、非常に特に好ましくは全てが単結合を表し、
rおよびsは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
(r+s)は、好ましくは、0または1を表し、
tおよびuは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
(t+u)は、好ましくは、0または1を表し、好ましくは、0であり、
lおよびoは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、および
(l+o)は、好ましくは、0または1を表す。
R51およびR52は、それぞれ互いに独立に、R11およびR12に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、1〜7個のC原子を有するアルキル、好ましくは、n−アルキル、特に好ましくは、1〜5個のC原子を有するn−アルキル、
1〜7個のC原子を有するアルコキシ、好ましくは、n−アルコキシ、特に好ましくは、2〜5個のC原子を有するn−アルコキシ、
2〜7個のC原子を有する、好ましくは、2〜4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくは、アルケニルオキシを表し、
Z51〜Z53は、それぞれ互いに独立に、Z11〜Z13に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−または単結合を表し、好ましくは、−CH2−CH2−または単結合であり、特に好ましくは、単結合であり、
pおよびqは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
(p+q)は、好ましくは、0または1を表し、好ましくは、0である。
a)R11および/またはR12が、H、好ましくは6個までのC原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、オキサアルキルまたはアルケニルオキシを表し、R11が、非常に特に好ましくは、アルコキシまたはアルケニルオキシを表し、R12が、非常に特に好ましくは、アルキルまたはオキサアルキルを表す化合物、
b)R11およびR12の両者がアルキルを表し、ただし、該アルキル基は同一でも異なっていてもよい化合物、または
c)R11が直鎖状のアルコキシを表し、R12が直鎖状のアルキルまたはオキサアルキルを表す化合物である。
R22は、アルキルまたはアルコキシ、特に好ましくは、(O)CvH2v+1を表し、
X21およびX22は、両者ともFを表し、
Z21およびZ22は、互いに独立に、単結合、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−O−、−CH2−、−CF2O−または−OCF2−、好ましくは、単結合または−CH2CH2−、特に好ましくは、単結合を表し、および
vは、1〜6を表す。
Y21〜Y26は、互いに独立に、HまたはFを表し、および
X21およびX22は両者ともHを表すか、またはX21およびX22の一方はHを表し、他方はFを表し、
しかしながら、好ましくは最多で4つ、特に好ましくは最多で3つ、非常に特に好ましくは1つまたは2つのY21〜Y26、X21およびX22はFを表し、
および
他のパラメータは、式IIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
R21は、アルキルまたはアルケニルを表し、および
R22は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシを表し、好ましくは、(O)CvH2v+1であり、および
vは、1〜6の整数を表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
R31は、アルキルまたはアルケニルを表し、
R32は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシを表し、
Z31は、単結合を表し、および
rは、0を表す。
式中、パラメータは、式IVにおいて上で示されるそれぞれの意味をそれぞれ有し、好ましくは、
式IV−12およびIV−13においては、
Z41は、−CH2−CH2−、−CH2−O−または単結合、好ましくは−CH2−O−または単結合、特に好ましくは−CH2−O−を表し、
式IV−14およびIV−15においては、
Z41は、−CH2−CH2−または単結合、好ましくは単結合を表し、
Z42は、−CH2−CH2−、−CH2−O−または単結合、好ましくは−CH2−O−または単結合、特に好ましくは−CH2−O−を表す。
式中、
Y5はHまたはFを表し、
および好ましくは、
R51は、アルキルまたはアルケニルを表し、および
R52は、アルキル、アルケニルまたはアルコキシ、好ましくは、アルキルまたはアルケニル、特に好ましくは、アルケニルを表す。
−式V−1c、特に好ましくは、R51がビニルまたは1−プロペニルを表し、R52がアルキル、好ましくは、n−アルキルを表し、特に好ましくは、R51がビニルを表し、R52がプロピルを表す式V−1、および
−式V−1d、特に好ましくは、R51およびR52が、互いに独立に、ビニルまたは1−プロペニルを表し、好ましくは、R51がビニルを表し、特に好ましくは、R51およびR52がビニルを表す式V−1との群より選択される式V−1の1種類以上の化合物を含む。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylおよびalkenyl’は、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、および
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、および
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
R61およびR62、R71〜R73およびR8は、それぞれ互いに独立に、式VにおいてR51に上で示される意味を有し、もしくは、H、CN、F、Cl、CF3、OCF3、CF2HまたはOCF2Hを表し、R61およびR62の少なくとも一方はキラル基を表し、
Z61からZ63、Z71〜Z75およびZ8は、それぞれ互いに独立に、−CH2CH2−、−CH=CH−、−COO−、−O−CO−または単結合を表し、好ましくは、Z61、Z62、Z71、Z74およびZ75は単結合を表し、Z63、Z72およびZ73は−COO−または単結合を表し、Z72は、好ましくは、−COO−を表し、Z73およびZ8は−O−CO−を表し、
−2質量%〜80質量%の式Iの1種類以上の化合物と、
−2質量%〜80質量%の式IIの1種類以上の化合物と、
−2質量%〜80質量%の式IIIおよび/またはIVの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、および/または
−2質量%〜80質量%の式Vの1種類以上の化合物とから本質的に成る。
1%以上〜45%以下、好ましくは2%以上〜40%以下、好ましくは3%以上〜35%以下、特に好ましくは5%以上〜30%以下、非常に特に好ましくは10%以上〜20%以下の成分B、および
5%以上〜80%以下、好ましくは25%以上〜75%以下、特に好ましくは35%以上〜70%以下、非常に特に好ましくは40%以上〜65%以下の成分Cを含む。
−「含む」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは5%以上、特に好ましくは10%以上、非常に特に好ましくは20%以上、
−「大部分が成る」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは50%以上、特に好ましくは55%以上、非常に特に好ましくは60%以上、
−「本質的に成る」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、非常に特に好ましくは95%以上、および
−「実質的に完全に成る」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは98%以上、特に好ましくは99%以上、非常に特に好ましくは100.0%。
V0は20℃における容量閾電圧(V)、
neは20℃および589nmで測定される異常屈折率、
n0は20℃および589nmで測定される正常屈折率、
Δnは20℃および589nmで測定される光学異方性、
ε⊥は20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率、
ε‖は20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率、
Δεは20℃および1kHzにおける誘電異方性、
T(N,I)またはcl.p.は透明点(℃)、
γ1は20℃で測定される回転粘度(mPa・s)、
K1は20℃における「スプレイ」変形に対する弾性定数(pN)、
K2は20℃における「ツイスト」変形に対する弾性定数(pN)、
K3は20℃における「ベンド」変形に対する弾性定数(pN)、および
LTSは試験用セル中で決定される低温安定性(相の安定性)。
(n、mおよびzは、それぞれ互いに独立に、整数であり、好ましくは1〜6である。)
<例1>
Claims (13)
- a)式Iの1種類以上の化合物から成る(第1の)誘電的に負の成分(成分A)、および
b)(第2の)誘電的に負の成分(成分B)
を含む負の誘電異方性の液晶媒体。
R11およびR12は、それぞれ互いに独立に、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、O原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−S−、
Z11およびZ12は、それぞれ互いに独立に、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO−O−、−O−CO−、−CF2−O−、−O−CF2−、−CF2−CF2−または単結合を表し、
X1は、S、SeまたはTeを表し、
mおよびnは、互いに独立に、0または1を表す。) - 前記第2の誘電的に負の成分(成分B)は、式II、IIIおよびIVからなる群より選択される1種類以上の化合物から成ることを特徴とする請求項1に記載の媒体。
R21およびR22は、それぞれ互いに独立に、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、O原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−S−、
R31、R32、R41およびR42は、それぞれ互いに独立に、R21およびR22に与えられる意味の1つを有し、
X2は、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2FまたはCHF2を表し、
および、他の環は、存在するのであれば、それぞれの場合で互いに独立に、
および、他は、存在するのであれば、それぞれの場合で互いに独立に、
L31およびL32は、互いに独立に、=C(X3)−を表し、L31およびL32の一方は、=N−を表してもよく、および
X3は、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2FまたはCHF2を表し、
および、他は、存在するのであれば、それぞれの場合で互いに独立に、
Z21〜Z23、Z31〜Z33およびZ41〜Z43は、それぞれ互いに独立に、Z11〜Z13に与えられる意味の1つを有し、
rおよびsは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
tおよびuは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
lおよびoは、それぞれ互いに独立に、0または1を表す。) - d)1種類以上のキラル化合物から成るキラル成分(成分D)を付加的に含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の媒体。
- 該第2の誘電的に負の成分(成分B)は、請求項2に記載の式IIの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の媒体。
- 2〜80質量%の1種類以上の式Iの化合物と、および
2〜80質量%の1種類以上の式IIの化合物と、および/または
2〜80質量%の1種類以上の式IIIの化合物と、および/または
2〜80質量%の1種類以上の式IVの化合物と、および
2〜80質量%の1種類以上の式Vの化合物とを含み、
ただし、媒体中における式I〜Vの全ての化合物の総含有量は100質量%以下であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか一項に記載の媒体。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とする電気光学的ディスプレイ。
- アクティブ−マトリクスアドレス装置を有することを特徴とする請求項8に記載のディスプレイ。
- VA、ECB、PS−VA、FFSまたはIPS効果に基づくことを特徴とする請求項8または9に記載のディスプレイ。
- 電気光学的ディスプレイ中における請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体の使用。
- アクティブ−マトリクスアドレス装置を有する電気光学的ディスプレイ中における請求項11に記載の液晶媒体の使用。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の媒体を調製する方法であって、
請求項1で示される通りの式Iの1種類以上の化合物を、請求項2で示される通りの式II、IIIおよびIVの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、および/または請求項3で示される通りの式Vの1種類以上の化合物と、および/または1種類以上の更なる液晶化合物および/または1種類以上のドーパント、色素および/または添加剤と混合すること特徴とする方法。
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