JP2013515105A - 液晶媒体および液晶ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶媒体、ならびにこれらの媒体を含む液晶ディスプレイに、とりわけアクティブマトリックスによってアドレスされたディスプレイに、および特にねじれネマチック(TN)、面内切換(IPS)またはフリンジ領域切換(FFS)タイプのディスプレイに関する。
液晶ディスプレイ(LCD)は、多くの領域において情報の表示のために使用される。LCDは、直視型ディスプレイおよび投射型ディスプレイの両方に使用される。使用する電気光学的モードは、例えばねじれネマチック(TN)、超ねじれネマチック(STN)、光学補償ベンド(OCB)および電気制御複屈折(ECB)モード、これと共にそれらの様々な修正、ならびに他のものである。すべてのこれらのモードは、基板または液晶層に実質的に垂直な電場を利用する。
で表される化合物は、とりわけ、WO 2009/112153 A1において、他の化合物に加えて、IPSディスプレイに適している液晶組成物の可能な構成成分として述べられている。最後に述べた化合物はまた、その中で対応する混合物において使用されている。しかし、これらの混合物は、実際の用途についてのいくつかの欠点、特に過度に長い応答時間を有する。
驚くべきことに、ここで、従来技術からの材料の欠点を示さないか、または少なくとも顕著により低い程度に示すに過ぎない、好適に高いΔε、好適な相範囲およびΔnを有する液晶媒体を達成することが可能であることが見出された。
・式I
R1は、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルおよび好ましくはアルキルまたはアルケニルを示し、
L11は、HまたはFを示し、また
L12およびL13は、互いに独立してHまたはFを示し、好ましくは共にHを示し、また
L11=Fである場合において、
L12は、Fを示し、
L13は、HまたはFを示し、また
X1は、F、Cl、−CFH2、−CF2H、−CF3、−OCF2Hまたは−OCF3、好ましくはFを示す、
で表される1種または2種以上の化合物、ならびに
R2およびR3は、互いに独立して1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルを示し、R2およびR3は、好ましくはアルキルまたはアルケニルを示し、
X2およびX3は、互いに独立してハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシまたは2もしくは3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルもしくはアルケニルオキシ、好ましくはF、Cl、−OCF3または−CF3、極めて好ましくはF、Clまたは−OCF3を示し、
Z3は、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−または単結合、好ましくは−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−または単結合および極めて好ましくは−COO−、トランス−CH=CH−または単結合を示し、
また
mは、好ましくは1、2または3を示し、また
nは、好ましくは0、1または2および特に好ましくは1または2を示し、
ここで、式IIで表される化合物の場合において、式Iで表される化合物は除外される、
で表される化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物、ならびに
R41およびR42は、互いに独立して式IIにおいて上記のR2について示した意味を有し、好ましくはR41はアルキルを示し、R42はアルキルもしくはアルコキシを示すか、またはR41はアルケニルを示し、R42はアルキルを示し、
Z41およびZ42は、互いに独立して、およびZ41が2回出現する場合には、またこれらは、互いに独立して−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−、−CF2O−、−C≡C−または単結合を示し、好ましくは、それらの1つまたは2つ以上は単結合を示し、また
pは、0、1または2、好ましくは0または1を示す、
で表される1種または2種以上の化合物、
を含む。
式IVで表される化合物は、好ましくは−1.5〜3の範囲内の誘電異方性を有する、好ましくは誘電的に中性の化合物である。
本出願の液晶媒体は、好ましくは合計で1〜50%、好ましくは1〜30%の式Iで表される化合物を含む。
また式II−1およびII−4の場合において、X2は、好ましくはFまたはOCF3、特に好ましくはFを示し、また式II−3の場合において、
で表される化合物の群から選択された、ならびに/または式III−1およびIII−2:
で表される化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物を含む。
で表される1種または2種以上の化合物を含む。
好ましい態様において、媒体は、式II−2およびII−4で表され、式中L21、L22、L23およびL24がすべてFを示す化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物を含む。
式II−1dおよびII−1eで表される化合物の場合において、式Iで表される化合物は除外され、また
好ましくは
式II−1aおよびII−1bにおいて、
L21およびL22は共にFを示し、
式II−1cおよびII−1dにおいて、
L21およびL22は共にFを示し、かつ/またはL23およびL24は共にFを示し、また
式II−1eにおいて、
L21、L22およびL25はFを示し、各場合において、他のパラメーターは、上記で示したそれぞれの意味を有する。
R41およびR42は、互いに独立して、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルを示し、
L4は、HまたはFを示す。
R51およびR52は、互いに独立して、式IIにおいて上記のR2について示した意味を有し、好ましくは、R51はアルキルを示し、R52はアルキルまたはアルケニルを示し、
Z51およびZ52は、互いに独立して、およびZ51が2回出現する場合には、またこれらは、互いに独立して−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−、−CF2O−または単結合を示し、好ましくは、それらの1つまたは2つ以上は、単結合を示し、また
rは、0、1または2、好ましくは0または1、特に好ましくは1を示す。
R6は、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルおよび好ましくはアルキルまたはアルケニルを示し、
X6は、ハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシ、または2もしくは3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルもしくはアルケニルオキシ、好ましくはF、Cl、−OCF3または−CF3、極めて好ましくはF、Clまたは−OCF3を示し、
Z6は、−CH2CH2−、−CF2CF2、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−または−CF2O−、好ましくは−CH2CH2−、−COO−またはトランス−CH=CH−および極めて好ましくは−COO−またはトランス−CH=CHを示し、また
qは、0または1を示す。
0 R7は、式IIにおいて上記のR2について示した意味を有し、
存在する環
tは、0、1または2、好ましくは0または1、より好ましくは1を示し、また
X7は、式IIにおいて上記のX2について示した意味を有するか、あるいはまた、R7とは独立して、R7について示した意味の1つを有してもよい。
R81およびR82は、互いに独立して、式IIにおいて上記のR2について示した意味を有し、また
L81およびL82は、互いに独立してC−FまたはNを示し、好ましくはL81およびL82の一方または両方はC−Fを示し、極めて好ましくは両方はC−Fを示し、また
sは、0または1を示す。
R81およびR82は、式VIIIにおいて上記で示したそれぞれの意味を有する。
式IVで表される化合物を、好ましくは5%〜70%、より好ましくは20%〜65%、尚より好ましくは30%〜60%および極めて好ましくは40%〜55%の全体としての混合物の合計濃度において使用する。
式VIで表される化合物を、好ましくは0%〜50%、より好ましくは1%〜40%、尚より好ましくは5%〜30%および極めて好ましくは10%〜20%の全体としての混合物の合計濃度において使用する。
誘電的に正の化合物のために使用するホスト混合物は、混合物ZLI-4792であり、誘電的に中性の、および誘電的に負の化合物のために使用するホスト混合物は、混合物ZLI-3086であり、共にMerck KGaA、ドイツ国からのものである。化合物の誘電率の絶対値を、関心のある化合物の添加の際のホスト混合物のそれぞれの値の変化から決定する。当該値を、関心のある化合物の100%の濃度に外挿する。
両方の場合において他に明確に述べない限り、本出願における「しきい値電圧」の表現は、光学的しきい値を指し、10%相対的コントラスト(V10)について引用し、「飽和電圧」の表現は、光学的飽和を指し、90%相対的コントラスト(V90)について引用する。フレデリクスしきい値(VFr)とも称される「容量性しきい値電圧」(V0)を、明確に述べた場合にのみ使用する。
互いとの組み合わせにおける特性の様々な範囲について示した異なる上限値および下限値は、追加的な好ましい範囲を生じる。
以下の表である表Fは、本発明のメソゲン性媒体中でキラルなドーパントとして好ましく使用することができる例示的な化合物を示す。
本出願のメソゲン性媒体は、好ましくは2種または3種以上、好ましくは4種または5種以上の上記の表からの化合物からなる群から選択された化合物を含む。
・7種または8種以上、好ましくは8種または9種以上の化合物、好ましくは表Dからの化合物の群から選択された3種または4種以上、好ましくは4種または5種以上の異なる式を有する化合物。
以下の例は、本発明を、いかなる意味においてもそれを限定せずに例示する。
しかし、物理的特性は、当業者に、いかなる特性を達成することができるか、およびいかなる範囲においてそれらを修正することができるかを示す。したがって、特に、好ましく達成することができる様々な特性の組み合わせは、当業者のために良好に定められている。
以下の表中に示す組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
Claims (11)
- ・式IIおよびIII:
R2およびR3は、互いに独立して、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルを示し、
L21、L22、L31およびL32は、互いに独立してHまたはFを示し、
X2およびX3は、互いに独立してハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシまたは2もしくは3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルもしくはアルケニルオキシを示し、
Z3は、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−または単結合を示し、また
mおよびnは、互いに独立して0、1、2または3を示し、
ここで請求項1に記載の式Iで表される化合物は、式IIで表される化合物から除外される、
で表される化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の媒体。 - 式Iで表される化合物の媒体中の合計濃度が1%〜50%の範囲内にあることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の媒体。
- 請求項2において示した式IIで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の媒体。
- 請求項2において示した式IIIで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜5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媒体を含むことを特徴とする、液晶ディスプレイ。
- アクティブマトリックスによってアドレスされることを特徴とする、請求項8に記載のディスプレイ。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の媒体の、液晶ディスプレイにおける使用。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の媒体の製造方法であって、請求項1において示した式Iで表される1種または2種以上の化合物を、請求項2〜7のいずれか一項において述べた化合物の1種もしくは2種以上および/または1種もしくは2種以上の他のメソゲン性化合物および/または1種もしくは2種以上の添加剤と混合することを特徴とする、前記方法。
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