JP2014084466A - 液晶媒体 - Google Patents
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Abstract
LC媒体を提供する。
【解決手段】
請求項1に示される式Iで表される少なくとも1種の化合物を含む液晶媒体、および電気光学的液晶ディスプレイにおけるその使用を提供することにより、かかる課題は解決される。
【選択図】なし
Description
1.基板としてのシリコンウェーハ上のMOS(金属酸化物半導体)または他のダイオード。
2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ(TFT)。
好ましい、より有望な2型の場合において、使用される電気光学的効果は、通常は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、または多結晶シリコンもしくはアモルファスシリコンに基づくTFT。集約的な研究が、後者の技術に対して世界的に行われている。
MLCディスプレイの用語は、本明細書において、集積非線形素子を備えたあらゆ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、また受動素子、例えばバリスターまたはダイオード(MIM=金属−絶縁体−金属)を備えたディスプレイを包含する。
− 拡張されたネマチック相範囲(特に低温まで)
− 極めて低い温度での切り替え能(屋外使用、自動車、航空機)
− UV放射に対する増大した抵抗(より長い寿命)
− 低いしきい値電圧。
R1は、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
R2は、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
で表される1種または2種以上の三環式化合物を含むことを特徴とする、前記液晶媒体に関する。
−媒体はさらに、式IIおよび/またはIII
Aは、1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレン基を示し、
aは、0または1であり、
R3は、2〜9個のC原子を有するアルケニルを示し、
かつR4は、式IにおけるR1について示した意味を有し、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキルまたは2〜9個のC原子を有するアルケニルを示す、
で表される1種または2種以上の中性の化合物を含む。
R0は、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
X0は、F、Cl、各場合において1〜6個のC原子を有する単フッ素化もしくは多フッ素化されたアルキルもしくはアルコキシラジカル、各場合において2〜6個のC原子を有する単フッ素化もしくは多フッ素化されたアルケニルもしくはアルケニルオキシラジカルを示し、
Y1〜6は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、
Z0は、−C2H4−、−(CH2)4−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−CF2O−または−OCF2−、式VおよびVIにおいてはまた単結合を示し、
rは、0または1を示す。
ここで環AおよびBは、両方同時には1,4−シクロヘキシレンを示さない;
は、各々、互いに独立して
を示す;
式中、R1およびR2は、各々、互いに独立して、各々9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、フルオロアルキルまたはアルケニルオキシを示し、好ましくは各々、互いに独立して1〜8個のC原子を有するアルキルを示す。
alkylおよびalkyl*は、各々、互いに独立して1〜8個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、かつ
alkenylおよびalkenyl*は、各々、互いに独立して2〜8個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す、
で表される化合物である。
で表される化合物である。
式XIX〜XXVIIで表される特に好ましい化合物は、式XXV、式中、X0は好ましくはF、さらにOCF3を示す、で表される化合物である。
ZN1およびZN2は、各々、互いに独立して、単結合、
nは、0、1または2を示す。
R2A、R2BおよびR2Cは、各々、互いに独立して、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
Z2およびZ2’は、各々、互いに独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CHCH2O−を示し、
(O)は、O原子または単結合を示し、
Pは、0,1または2を示し、
qは、0または1を示し、および
vは、1〜6を示す。
本発明の混合物中における、式Y−1〜Y−3で表される化合物の割合は0〜30重量%である。
− X0は、好ましくはF、さらにOCF3、ClまたはCF3である;
− 媒体は、好ましくは式I、II、III、V、VI−1、VI−2、XIIa、XIII、XIV、XVII、XXIII、XXV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。
− 媒体は、好ましくは式VI−1で表される1種または2種以上の化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは式VI−2で表される1種または2種以上の化合物を含む;
− 式II〜XXVIIで表される化合物の全体としての混合物中での比率は、好ましくは20〜99重量%である;
− 媒体は、好ましくは25〜80重量%、特に好ましくは30〜70重量%の式IIおよび/またはIIIで表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは0〜25重量%、特に好ましくは5〜25重量%の式IIa−2で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは0〜30重量%、特に好ましくは5〜25重量%の式IIa−3で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは0〜25重量%、特に好ましくは5〜25重量%の式IIa−5で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは3〜30重量%、特に好ましくは6〜25重量%の式VI−1で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは2〜30重量%、特に好ましくは4〜25重量%の式VI−2で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは1〜25重量%、特に好ましくは2〜15重量%の式XIIIで表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは5〜45重量%、特に好ましくは10〜35重量%の式XIVで表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは1〜20重量%、特に好ましくは2〜15重量%の式XVIで表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは式I−5で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは3〜30重量%の式I−5で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは式APUQU−n−Fで表される少なくとも1種の化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは式PGUQU−n−Fで表される少なくとも1種の化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは≧30重量%、特に30〜60重量%のCC−3−Vを含む。
上に示した範囲内の好適な混合比を、場合ごとに容易に決定することができる。
本発明の媒体において使用することができる前述の式およびその従属式で表される個々の化合物は、知られているか、または既知の化合物と同様にして調製することができる。
本発明の混合物は、低い動作電圧を有するTN−TFTディスプレイ用途に特に好ましく好適であり、すなわち特にノートブック用途に好ましい。
本発明の混合物は、モバイル用途ならびに高いΔnのTFT用途、例えばPDA、ノートブック、LCD TVおよびモニターに特に適している。
本発明の液晶混合物の複屈折Δnは、好ましくは≧0.08、特に≧0.10である。
本発明の混合物をIPSまたはFFS用途において使用する場合には、混合物は、好ましくは3〜12の誘電異方性の値および0.07〜0.13の光学異方性の値を有する。
表A
(n=1〜15;m,k=0〜12;(O)CnH2n+1はCnH2n+1またはOCnH2n+1を意味する)
表Cは、本発明の混合物に一般的に加えられる可能なドーパントを示す。当該混合物は、好ましくは0〜10重量%、特に0.01〜5重量%および特に好ましくは0.01〜3重量%のドーパントを含む。
例えば本発明の混合物に0〜10重量%の量において加えることができる安定剤を、以下に述べる。(n=1〜12)
表Eは、本発明に従ってLC媒体において、好ましくは反応性メソゲン化合物として使用することができる、例示化合物を示す。本発明の混合物が、1種または2種以上の反応性化合物を含む場合には、これらは好ましくは0.01〜5重量%の量で用いる。重合のための開始剤あるいは2種または3種以上の開始剤の混合物を添加することが必要となり得る。開始剤または開始剤混合物は、混合物に基づき、好ましくは0.001〜2重量%の量で添加する。好適な開始剤は、例えば、Irgacure(BASF)またはIrganox(BASF)である。
以下の実施例は、本発明を、それを限定せずに説明することを意図する。
本明細書中で、百分率データは、重量パーセントを示す。すべての温度を、摂氏度において示す。m.p.は融点を示し、cl.p.=透明点である。さらにC=結晶状態、N=ネマチック相、S=スメクチック相およびI=アイソトロピック相である。これらの符号間のデータは転移温度を表す。さらに、
Δnは、20℃および589nmで測定された光学異方性を示し、
Δεは、20℃および1kHzでの誘電異方性を示し、 cp.は、透明点[℃]を示し、
K1は、弾性定数、20℃での「スプレー」変形、[pN]を示し、
K3は、弾性定数、20℃での「ベンド」変形、[pN]を示し、
γ1は、磁場において回転法により決定された、20℃で測定された回転粘度[mPa・s]を示し、
LTSは、テストセルで決定された、低温度安定性(ネマチック相)を示す。
電気光学的データを、他に明確に示さない限り、TNセルにおいて第1の極小値で(すなわち0.5μmのd・Δn値で)20℃で測定する。光学的データを、他に明確に示さない限り20℃で測定する。すべての物性を、"Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", status Nov. 1997, Merck KGaA, Germanyに従って決定し、他に明確に示さない限り20℃の温度に適用する。
Claims (20)
- 式I
R1は、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
R2は、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
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液晶媒体。 - 式IにおけるR1が、直鎖状アルキルラジカルであり、ここでさらに1つまたは2つ以上のCH2基が−CH=CH−によって置き換えられていてもよい、ことを特徴とする、請求項1に記載の液晶媒体。
- 式I−1〜I−12
- さらに、式IIおよび/またはIII
環Aは、1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレンを示し、
aは、0または1を示し、
R3は、2〜9個のC原子を有するアルケニルを示し、
および
R4は、請求項1においてR1について示した意味を有する、
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1〜3のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式
で表される化合物から選択された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1〜4のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式IV〜VIII
R0は、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
X0は、F、Cl、1〜6個のC原子を有する単ハロゲン化もしくは多ハロゲン化されたアルキルもしくはアルコキシラジカル、2〜6個のC原子を有する単ハロゲン化もしくは多ハロゲン化されたアルケニルもしくはアルケニルオキシラジカルを示し、
Y1〜6は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、
Z0は、−C2H4−、−(CH2)4−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−CF2O−または−OCF2−、式VおよびVIにおいてはまた単結合を示し、および
rは、0または1を示す、
で表される化合物から選択された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1〜5のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式Va〜Vj
で表される化合物から選択された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1〜6のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式VI−1a〜VI−1d
で表される化合物から選択された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1〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式VI−2a〜VI−2f
で表される化合物から選択された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1〜8のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式Xおよび/またはXI
R0およびX0は請求項6において示した意味を有し、
Y1〜4は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、ならびに
で表される化合物から選択された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1〜9のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式XIIa〜XIIc
R1およびR2は、各々、互いに独立して、各々9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、フルオロアルキルまたはアルケニルオキシを示す、
で表される化合物から選択された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1〜10のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式XIII〜XVI
で表される化合物から選択された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1〜11のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式D1、D2、D3およびD4
で表される化合物から選択された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1〜12のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - 1〜30重量%の式I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1〜13のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- さらに1種または2種以上のUV安定剤および/または酸化防止剤を含むことを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- さらに1種または2種以上の反応性メソゲン(RM)を含むことを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の液晶媒体の調製方法であって、1種または2種以上の式Iで表される化合物を少なくとも1種のさらなるメソゲン性化合物および任意に少なくとも1種のRMおよび/または1種または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。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の液晶媒体の、電気光学的目的のための使用。
- 請求項18に記載の液晶媒体の、TN、STN、TN−TFT、OCB、IPS、PS−IPS、FFS、PS−FFSディスプレイ、3D効果のためのシャッター眼鏡、LCレンズおよび正のVAディスプレイにおける使用。
- 請求項1〜16のいずれか一項に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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