JP2021109977A - 液晶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶媒体を提供する。【解決手段】本発明は、特に極性化合物の混合物に基づく液晶媒体と、特にVA、SA−VA、IPS、PS−IPS、FFS、PS−FFS、UB−FFSまたはPS−UB−FFS効果に基づくアクティブマトリクスディスプレイのためのそれの使用とに関する。【選択図】なし
Description
本発明は液晶媒体、特に極性化合物の混合物に基づく液晶媒体と、アクティブマトリクスディスプレイ、特にVA、SA−VA、IPS、PS−IPS、FFS、PS−FFS、UB−FFSまたはPS−UB−FFS効果に基づくアクティブマトリクスディスプレイのためのそれの使用とに関する。
このタイプの媒体は特に、ECB効果に基づくアクティブマトリクスアドレスを有する電気光学的ディスプレイのために、およびIPS(in−plane−switching、面内スイッチ)ディスプレイまたはFFS(fringe field switching、フリンジ場スイッチ)ディスプレイのために使用できる。
電気的制御複屈折の原理、即ち、ECB(electrically controlled birefringence)効果、あるいはまたDAP(deformation of aligned phases:配向層の変形)効果は、1971年に初めて開示された(M.F.SchieckelおよびK.Fahrenschon、「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」、Appl.Phys.Lett.19巻(1971年)、3912頁(非特許文献1))。その後、J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20巻(1972年)、1193頁(非特許文献2))およびG.LabrunieおよびJ.Robert(J.Appl.Phys.44巻(1973年)、4869頁(非特許文献3))による報文が続いた。
J.RobertおよびF.Clerc(SID 80 Digest Techn.Papers(1980年)、30頁(非特許文献4))、J.Duchene(Displays 7巻(1986年)、3頁(非特許文献5))およびH.Schad(SID 82 Digest Techn.Papers(1982年)、244頁(非特許文献6))による報文において、ECB効果を基礎とする高度情報ディスプレイ素子中での使用に適するものとするためには、高い値の弾性定数の比K3/K1、高い値の光学異方性Δn、および、−0.5以下の値の誘電異方性の値Δεを液晶相が有していなければならないことが示された。ECB効果を基礎とする電気光学的ディスプレイ素子はホメオトロピックなエッジ配向を有している(VA技術、即ち、vertically aligned(垂直配向))。また誘電的に負の液晶媒体は、所謂IPSまたはFFS効果を使用するディスプレイにおいても使用できる。
ECB効果を使用するディスプレイは、所謂VAN(vertically aligned nematic:垂直配向ネマチック)ディスプレイとして、例えば、MVA(multi−domain vertical alignment:マルチドメイン垂直配向、例えば:Yoshide、H.ら、論文3.1:「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs(以下省略)」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第6〜9頁(非特許文献7)およびLiu、C.T.ら、論文15.1:「A 46−inch TFT−LCD HDTV Technology(以下省略)」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第750〜753頁(非特許文献8))、PVA(patterned vertical alignment:パターン化垂直配向、例えば:Kim、Sang Soo、論文15.4:「Super PVA Sets New State−of−the−Art for LCD−TV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第760〜763頁(非特許文献9))、ASV(advanced super view:先進スーパーヴュー、例えば:Shigeta、MitzuhiroおよびFukuoka、Hirofumi、論文15.2:「Development of High Quality LCDTV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第754〜757頁(非特許文献10))モードにおいて、現在のところ最も重要な液晶ディスプレイの3種類のより最近のタイプの1つとして、特にテレビ用途向けとして、IPS(in−plane switching:面内スイッチング)ディスプレイ(例えば:Yeo、S.D.、論文15.3:「An LC Display for the TV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第758および759頁(非特許文献11))および長く知られているTN(twisted nematic:ツイストネマチック)ディスプレイに加えて、確立されてきた。その技術は、一般的な形で、例えば、Souk、Jun、SIDセミナー 2004、セミナーM−6:「Recent Advances in LCD Technology」、セミナー講義ノート、M−6/1〜M−6/26(非特許文献12)およびMiller、Ian、SIDセミナー 2004、セミナーM−7:「LCD−Television」、セミナー講義ノート、M−7/1〜M−7/32(非特許文献13)において比較されている。オーバードライブによるアドレス方法、例えば:Kim、Hyeon Kyeongら、論文9.1:「A57−in.Wide UXGA TFT−LCD for HDTV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第106〜109頁(非特許文献14)によって、近年のECBディスプレイの応答時間は既に著しく改良されてきたが、ビデオに対応できる応答時間を達成することは、特に中間調(灰色遮光)のスイッチングにおいて、依然として未だに満足いくほどには解決されていない問題である。
この効果を電気光学的ディスプレイ素子中で工業的に応用するには、多数の要求を満足するLC相が必要となる。ここで特に重要なものは、水分、空気、ならびに熱、赤外線、可視および紫外線の放射、直流および交流電界などの物理的影響に対する化学的耐性である。
更に、工業的に使用できるLC相は、適切な温度範囲内での液晶中間相および低粘度を有することが要求される。
液晶中間相を有する現在までに開示された一連の化合物には、単一の化合物で、これら全ての要求を満たすものは含まれていない。したがって、LC相として使用できる物質を得るためには、一般に、2〜25種類、好ましくは3〜18種類の化合物の混合物が調製される。しかしながら、著しく負の誘電異方性および適切な長期安定性を有する液晶材料がこれまで入手できなかったため、この方法では最適な相を容易に調製することは不可能であった。
マトリックス液晶ディスプレイ(MLCディスプレイ:matrix liquid−crystal display)は既知である。個々のピクセルをそれぞれスイッチングするために使用できる非線形素子は、例えば、アクティブ素子(即ち、トランジスター)である。このため用語「アクティブマトリクス」が使用され、以下の2つのタイプに区別できる:
1.基板としてのシリコンウエハー上のMOS(metal oxide semiconductor:金属酸化物半導体)トランジスター、
2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスター(TFT:thin−film transistor)。
1.基板としてのシリコンウエハー上のMOS(metal oxide semiconductor:金属酸化物半導体)トランジスター、
2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスター(TFT:thin−film transistor)。
タイプ1の場合、使用される電気光学的効果は、通常、動的散乱またはゲスト−ホスト効果である。基板材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部品ディスプレイのモジュール組み立て品の場合であっても接続部において問題が生じる結果となるため、ディスプレイの大きさが制限される。
好適であり、より有望なタイプ2の場合、使用される電気光学的効果は、通常、TN効果である。
2つの技術に区別される:例えば、CdSeなどの化合物半導体を含むTFT、または、多結晶またはアモルファスシリコンを基礎とするTFTである。後者の技術について、世界的に集中した研究がなされている。
TFTマトリクスはディスプレイの一方のガラス板の内面に適用され、一方、他方のガラス板は、その内面に透明な対向電極を有する。ピクセル電極の大きさと比較して、TFTは非常に小さく、事実上、画像に対する悪影響はない。また、この技術は、フルカラー対応のディスプレイにも拡張でき、このディスプレイにおいては、フィルター素子がスイッチ可能なピクセルの各々に対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置されている。
MLCディスプレイとの用語は、本明細書において、集積非線形素子を備える任意のマトリクスディスプレイ、即ち、アクティブマトリクスに加えて、バリスターまたはダイオードなどのパッシブ素子(MIM、metal−insulator−metal、金属−絶縁体−金属)を備えるディスプレイも包含する。
このタイプのMLCディスプレイは、テレビ用途(例えば、ポケットテレビ)、または、自動車または航空機内での高度情報ディスプレイに特に適している。コントラストの角度依存性および応答時間に関する問題に加えて、MLCディスプレイにおいては、また、液晶混合物の比抵抗が十分に高くないことに起因する問題もある[TOGASHI、S.、SEKIGUCHI、K.、TANABE,H.、YAMAMOTO、E.、SORIMACHI、K.、TAJIMA、E.、WATANABE、H.、SHIMIZU、H.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、A210〜288、「Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings」、第141ff頁、パリ(非特許文献15);STROMER、M.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、「Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays」、第145ff頁、パリ(非特許文献16)]。抵抗の低下に伴い、MLCディスプレイのコントラストが劣化する。液晶混合物の比抵抗は、ディスプレイの内部表面との相互作用のために、一般に、MLCディスプレイの寿命にわたって低下するので、ディスプレイが長期の動作期間で許容される抵抗値を有するためには、高い(初期)抵抗が非常に重要である。
よって、非常に高い比抵抗と同時に広い動作温度範囲、短い応答時間および低い閾電圧を有するMLCディスプレイに対する大きな需要が引き続いてあり、それを用いて様々な中間階調を生成できる。
頻繁に使用されるMLC−TNディスプレイの不利な点は、それらの比較的低いコントラスト、比較的高い視野角依存性およびこれらのディスプレイにおいて中間階調を生成することが困難なことによるものである。
VAディスプレイは視野角依存性がはるかに優れており、従って主にテレビやモニターに使用される。しかしながら、ここでは特に、60Hzを超えるフレームレート(画面更新周波数/繰返速度)を有するテレビへの使用の観点で、応答時間を改善する必要性が引き続きある。しかしながら同時に、例えば低温安定性などの特性が損なわれてはならない。
透過率の高い携帯用途は多くの場合、UB−FFSモードを使用する。更なる省電力化のために、低周波アドレスが効果的に使用される。しかしながら、これはチラツキとして知られる望ましくない効果を引き起こす可能性があり、チラツキとは輝度の時間依存的な変動、即ちディスプレイ動作中の充電期間および保持期間中に輝度が変動することである。より正確にはチラツキとは、正および負のフレーム間の透過率の差を平均透過率で除したものと定義される。チラツキは、アドレス周波数が低いほど顕著になる。
チラツキを引き起こす主な理由としては、例えば不純物による残留DC電荷の発生、電極間の非対称電圧またはFFS電極構造配置におけるフレキソエレクトリック的な寄与が挙げられる。フレキソエレクトリック効果によって誘発されるチラツキは、実施例の項で記載する通り、所謂ホワイトフリッカー法によって評価できる。
もう一つの問題は画像固着(または画像焼付)の発生であって、個々のピクセルの一時的なアドレスによってLCディスプレイ内に生成された画像が、これらのピクセルの電界がオフになった後または他のピクセルがアドレスされた後であっても依然として視認可能なことである。これは基板に対するLC分子の初期オフ状態の配向方向と、数回のアドレスサイクル後のオフ状態の配向との差を示す容易軸シフトを測定することで評価できる。
M.F.SchieckelおよびK.Fahrenschon、「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」、Appl.Phys.Lett.19巻(1971年)、3912頁
J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20巻(1972年)、1193頁
G.LabrunieおよびJ.Robert(J.Appl.Phys.44巻(1973年)、4869頁
J.RobertおよびF.Clerc(SID 80 Digest Techn.Papers(1980年)、30頁
J.Duchene(Displays 7巻(1986年)、3頁
H.Schad(SID 82 Digest Techn.Papers(1982年)、244頁
Yoshide、H.ら、論文3.1:「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs(以下省略)」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第6〜9頁
Liu、C.T.ら、論文15.1:「A 46−inch TFT−LCD HDTV Technology(以下省略)」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第750〜753頁
Kim、Sang Soo、論文15.4:「Super PVA Sets New State−of−the−Art for LCD−TV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第760〜763頁
Shigeta、MitzuhiroおよびFukuoka、Hirofumi、論文15.2:「Development of High Quality LCDTV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第754〜757頁
Yeo、S.D.、論文15.3:「An LC Display for the TV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第758および759頁
Souk、Jun、SIDセミナー 2004、セミナーM−6:「Recent Advances in LCD Technology」、セミナー講義ノート、M−6/1〜M−6/26
Miller、Ian、SIDセミナー 2004、セミナーM−7:「LCD−Television」、セミナー講義ノート、M−7/1〜M−7/32
Kim、Hyeon Kyeongら、論文9.1:「A57−in.Wide UXGA TFT−LCD for HDTV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第106〜109頁
TOGASHI、S.、SEKIGUCHI、K.、TANABE,H.、YAMAMOTO、E.、SORIMACHI、K.、TAJIMA、E.、WATANABE、H.、SHIMIZU、H.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、A210〜288、「Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings」、第141ff頁、パリ
STROMER、M.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、「Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays」、第145ff頁、パリ
本発明はECB効果またはIPSもしくはFFS効果に基づいて、特にモニターおよびテレビ用途のための液晶混合物を提供する目的に基づいており、それは上述の欠点を有さないか、低減された程度のみに有するものでなければならない。特にモニターおよびテレビについては、それらが極端に高い温度および極端に低い温度でも動作し、同時に短い応答時間を有し、同時に改善された信頼性挙動を有すること、特に長時間の動作時間後に画像固着を有さないか著しく低減していること、およびチラツキが低減していることが確実でなければならない。
この目的は以降で記載および特許請求される通りのLC媒体を提供することで達成され、ただし負の誘電異方性を有する式Bおよび/またはCの1種類以上の化合物を、正の誘電異方性を有し、末端3,4−ジフルオロフェニル基を有する式Gの1種類以上の化合物(以降、「正の極性化合物」とも呼ぶ)と組み合わせて使用する。驚くべきことに本発明によるLC媒体は、正の極性化合物を含まないが異なる正の極性化合物を含むLC媒体と比較して、短い応答時間、高い透過率および低い閾電圧などの他の所望の特性を維持しながら、低減されたチラツキを示すことが見い出された。
驚くべきことに負の誘電異方性を有し以降で開示および特許請求される通りのLC混合物を使用することで、UV曝露後においても高い信頼性および高いVHR値を維持しつつ、および同時に低減されたチラツキを示し、非常に低い回転粘度および回転粘度と弾性定数の比を減少する結果となる。したがって短い応答時間および良好な信頼性を有し、同時に良好な相特性および良好な低温挙動を有する液晶混合物、好ましくはVA、PS(polymer stabilised:ポリマー安定化)−VA、SA(self alignment:自己配向)−VA、IPS、PS−IPS、PS−FFS、FFS混合物、特にUB−FFS(ultra brightness fringe field switching:超高輝度フリンジ場スイッチ)またはPS−UB−FFS混合物を調製できる。
本発明は、負の誘電異方性を有し、式BおよびCから成る群より選択される1種類以上の化合物と、および式Gの1種類以上の化合物とを含む液晶(LC:liquid crystal)媒体に関する。
式中、個々の基は、それぞれの出現において同一にまたは異なって、それぞれ互いに独立に、以下の意味を有する:
R0、R1、R2は、1〜15個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、ただしこれらの基における1個以上のCH2基は、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して、
−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−O−、−CO−O−または−O−CO−で置き換えられてよく、該基において加えて1個以上のH原子はハロゲンで、好ましくはFで置き換えられてよく、
L1、L2はFまたはCl、好ましくはFを表し、
X0は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、6個までのC原子を有するハロゲン化されたアルキル基、ハロゲン化されたアルケニル基、ハロゲン化されたアルコキシ基またはハロゲン化されたアルケニルオキシ基を表し、
Y1は、O、SまたはCH2Oを表し、
Z0は、−C2H4−、−CH2O−、−CF2O−、−CH=CH−または単結合を表す。
L1、L2はFまたはCl、好ましくはFを表し、
X0は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、6個までのC原子を有するハロゲン化されたアルキル基、ハロゲン化されたアルケニル基、ハロゲン化されたアルコキシ基またはハロゲン化されたアルケニルオキシ基を表し、
Y1は、O、SまたはCH2Oを表し、
Z0は、−C2H4−、−CH2O−、−CF2O−、−CH=CH−または単結合を表す。
本発明は更に電気光学的目的のための、特にシャッターガラスにおける使用のための、3D用途のための、またはVA、PS−VA、SA−VA、IPS、PS−IPS、FFS、PS−FFS、UB−FFSまたはPS−UB−FFSディスプレイにおける上および下に記載する通りのLC媒体の使用に関する。
本発明は更に上および下に記載する通りのLC媒体を含む電気光学的LCディスプレイ、特にVA、PS−VA、SA−VA、IPS、PS−IPS、FFS、PS−FFS、UB−FFSまたはPS−UB−FFSディスプレイに関する。
本発明は更に式Bおよび/または式Cから選択される1種類以上の化合物を、式Gの1種類以上の化合物と、および任意に更なるLC化合物および任意に1種類以上の添加剤と混合する工程を含む上および下に記載する通りのLC媒体を調製する方法に関する。
本発明によるLC媒体は好ましくは、70℃以上、好ましくは74℃以上の透明点を有する非常に広いネマチック相範囲、容量閾値の非常に好ましい値、保持率の比較的高い値および同時に−20℃および−30℃における非常に良好な低温安定性、ならびに非常に低い回転粘度および短い応答時間を示す。
本発明によるLC媒体は更に回転粘度γ1の改善に加え、UV曝露後であっても高い信頼性および高いVHR値を達成できるという事実によって区別される。
本発明によるLC媒体は更に回転粘度γ1の改善に加え、応答時間を改善するための弾性定数K3の比較的高い値が観察され得るという事実によって区別される。特に本発明による混合物は回転粘度γ1および弾性定数K3の比γ1/K3の特に低い値を有しており、これは速い応答時間を示す指標である。
式B、CおよびGの化合物において、R0、R1およびR2は好ましくは1〜9個、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキルもしくはアルコキシアルキルまたは2〜9個、好ましくは2〜6個のC原子を有するアルケニルもしくはアルケニルオキシを表し、該基の全てはフッ素化されているか、3個、4個または5個の炭素原子を有するシクロアルキル環でよい。
式BおよびCの化合物においてR1およびR2は、好ましくは直鎖状である1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表す。
式中、R1およびR2は式Bで与えられる意味の1つを有し、好ましくは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルコキシ、非常に好ましくはエトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシまたはヘキソキシを表す。R1は非常に好ましくはエトキシまたはプロポキシ、最も好ましくはプロポキシを表す。R2は非常に好ましくはエトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシまたはヘキソキシ、最も好ましくはブトキシ、ペントキシまたはヘキソキシを表す。
式B2の化合物が、非常に好ましい。
式Bの非常に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
式中、R1およびR2は式Bで与えられる意味の1つを有する。R1は、好ましくは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル、シクロペンチル環、シクロプロピル環、非常に好ましくはエチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシル、最も好ましくはエチルを表し、R2は、好ましくは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルコキシ、非常に好ましくはエトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシまたはヘキソキシ、最も好ましくはブトキシ、ペントキシまたはヘキソキシを表す。
式C2の化合物が、非常に好ましい。
式Cの非常に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
好ましくはLC媒体は、式B1、B2およびC2から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
好ましくはLC媒体は、式Bおよび/もしくは式Cまたはそれらのサブ式の1種類、2種類または3種類の化合物まを含む。
非常に好ましくはLC媒体は、式B2の1種類以上の化合物および/または式C2の1種類以上の化合物を含む。
好ましくはLC媒体中における式Bおよびそのサブ式の化合物の合計割合は2〜20重量%、非常に好ましくは7〜14重量%である。
好ましくはLC媒体中における式B1およびそのサブ式の化合物の合計割合は2〜8重量%、非常に好ましくは3〜5重量%である。
好ましくはLC媒体中における式B2およびそのサブ式の化合物の合計割合は2〜20重量%、非常に好ましくは7〜14重量%である。
好ましくはLC媒体中における式Cおよびそのサブ式の化合物の合計割合は2〜20重量%、非常に好ましくは8〜12重量%である。
式Gの化合物においてR0は好ましくは、好ましくは直鎖状である1〜6個のC原子を有するアルキルまたは2〜6個のC原子を有するアルケニルを表す。
式Gの化合物においてX0は好ましくは、F、Clまたは1個、2個もしくは3個のC原子を有するモノもしくはポリフッ素化されたアルキルもしくはアルコキシ基または2個もしくは3個のC原子を有するモノもしくはポリフッ素化されたアルケニル基を表す。X0はより好ましくはF、Cl、CF3、CHF2、OCF3、OCHF2、OCFHCF3、OCFHCHF2、OCFHCHF2、OCF2CH3、OCF2CHF2、OCF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3、OCH=CF2またはCH=CF2、非常に好ましくはFまたはOCF3、更にはCF3、OCF=CF2、OCHF2またはOCH=CF2、非常に特に好ましくはF、OCF3またはCF3、最も好ましくはFである。
式Gの好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
式中、R0は式Gで与えられる意味の1つを有し、好ましくは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル、非常に好ましくはエチル、プロピルまたはブチル、または2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル、非常に好ましくはビニルまたは1−プロペニル、最も好ましくはビニルを表し、X0は式Gで与えられる意味の1つを有し、好ましくはF、CF3またはOCF3、非常に好ましくはFを表す。
式Gの非常に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
好ましくはLC媒体は、式G1−1、G1−3、G2−1およびG2−3から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
好ましくはLC媒体は、式Gまたはそのサブ式の1種類、2種類または3種類の化合物を含む。
好ましくLC媒体中における式Gまたはそのサブ式の化合物の合計割合は2〜20重量%、非常に好ましくは4〜10重量%である。
本発明によるLC媒体において式Bおよび/または式Cの化合物を式Gの化合物と組み合わせて使用することにより、以下の1つ以上の利点が達成され得る:
・高い透過率、
・高いコントラスト比、
・画像固着の低減、
・ODF(one drop filling:滴下充填)ムラの低減、
・UV曝露および/または熱処理後の高い信頼性および高いVHR値、
・高い複屈折、
・回転粘度の低下、
・より速い応答時間、
・白色のチラツキの低減、
・容易軸シフトΔΦの低下。
・高い透過率、
・高いコントラスト比、
・画像固着の低減、
・ODF(one drop filling:滴下充填)ムラの低減、
・UV曝露および/または熱処理後の高い信頼性および高いVHR値、
・高い複屈折、
・回転粘度の低下、
・より速い応答時間、
・白色のチラツキの低減、
・容易軸シフトΔΦの低下。
本発明によるLC媒体の更なる好ましい実施形態を、その任意の組み合わせを含めて下に列挙する。
a)LC媒体は、式CYおよび/またはPYの1種類以上の化合物を含む。
式中、
aは、1または2を表し、
bは、0または1を表し、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立に1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて1個または2個の隣接しないCH2基は互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、
−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられてよく、該基において加えて1個以上のH原子はハロゲンで、好ましくはFで置き換えられてよく、
好ましくはR1およびR2は、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
ZxおよびZYは、それぞれ互いに独立に、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CH−CH2O−または単結合、好ましくは単結合を表し、
L1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2を表し、および
L5は、HまたはCH3を表す。
aは、1または2を表し、
bは、0または1を表し、
好ましくはR1およびR2は、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
ZxおよびZYは、それぞれ互いに独立に、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CH−CH2O−または単結合、好ましくは単結合を表し、
L1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2を表し、および
L5は、HまたはCH3を表す。
好ましくは、L1およびL2の両方がFを表すか、または、L1およびL2の一方がFを表し、他方がClを表すか、または、L3およびL4の両方がFを表すか、または、L3およびL4の一方がFを表し、他方がClを表す。L5は好ましくはHを表す。
式CYの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、aは、1または2を表し、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は、酸素原子または単結合を表し、alkenylは2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、好ましくはCH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
式PYの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は、酸素原子または単結合を表し、alkenylは2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、好ましくはCH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
b)LC媒体は、以下の式の1種類以上の化合物を含む。
式中、個々の基は以下の意味を有する:
R3およびR4は、それぞれ互いに独立に上で示されるR1に与えられる意味を有し、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、該基において加えて1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−O−CO−または−CO−O−で置き換えられてよく、
Zyは、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CH−CH2O−または単結合、好ましくは単結合を表す。
Zyは、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CH−CH2O−または単結合、好ましくは単結合を表す。
式ZKの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、好ましくはCH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
式ZK1、ZK2およびZK3の化合物が特に好ましい。
式ZKの非常に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
式中、mおよびnは、それぞれ互いに独立に1、2、3、4、5または6を表し、iは0、1、2または3を表し、Rb1およびRb2は、それぞれ互いに独立にH、CH3またはC2H5を表す。
式ZKの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
式中、プロピル基、ブチル基およびペンチル基は直鎖状の基である。
式ZK1a1、ZK2a1およびZK2a6の化合物が最も好ましい。
好ましくはLC媒体またはLCホスト混合物は、式ZKまたはそのサブ式から選択される1〜5種類、好ましくは1種類、2種類または3種類の化合物を含む。
LC媒体中における式ZKの化合物の割合は、好ましくは5〜70%、より好ましくは10〜60%、最も好ましくは20〜60%である。
c)LC媒体は、以下の式の1種類以上の化合物を含む。
式中、個々の基は、それぞれの出現において同一にまたは異なって以下の意味を有する:
R5およびR6は、それぞれ互いに独立に1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて1個または2個の隣接しないCH2基は互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、
−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−CH=CH−、−O−、−CO−O−または−O−CO置き換えられてよい。)、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表す。
eは、1または2を表す。
R5およびR6は、それぞれ互いに独立に1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて1個または2個の隣接しないCH2基は互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、
式DKの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylは2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、好ましくはCH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
式DK1およびDK3の化合物が特に好ましい。
式DKの非常に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
式中、mは1、2、3、4、5または6を表し、iは0、1、2または3を表し、、nは1、2、3、4、5または6を表す。
式DKの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
d)LC媒体は、以下の式から成る群より選択される1種類以上のビフェニル化合物を含む。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylおよびalkenyl*は好ましくは、CH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
LC混合物中における式B−1〜B−3のビフェニル類の割合は、好ましくは少なくとも3重量%、特に5重量%以上である。
式B−2の化合物が特に好ましい。
式B−1〜B−3の化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、alkyl*は1〜6個のC原子を有するアルキル基を表す。本発明による媒体は特に好ましくは、式B−1aおよび/またはB−2cの1種類以上の化合物を含む。
e)LC媒体は、以下の式DYの1種類以上の化合物を含む。
式中、個々の基は以下の意味を有する:
ただし、少なくとも1個の環Fはシクロヘキシレンとは異なり、
fは、1または2を表し、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
Zxは、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CH−CH2O−または単結合、好ましくは、単結合を表す。
fは、1または2を表し、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
Zxは、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CH−CH2O−または単結合、好ましくは、単結合を表す。
L1およびL2は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2を表し、および
L3は、HまたはCH3を表す。
L3は、HまたはCH3を表す。
好ましくは、基L1およびL2の両方がFを表すか、または、基L1およびL2の一方がFを表し、他方がClを表す。L3は好ましくはHを表す。
式DYの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、R1は上に示した意味を有し、alkylは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表し、vは1〜6の整数を表す。R1は好ましくは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基、特にCH3、C2H5、n−C3H7、n−C4H9、n−C5H11、CH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−もしくは(CH2)3−CH=CH−CH3−CH=CH−(CH2)2−またはシクロペンチル環を表す。
f)LC媒体は、以下の式の1種類以上の化合物を含む。
式中、個々の基は、それぞれの出現において同一にまたは異なって、それぞれ互いに独立に、以下の意味を有する:
R1、R2は、上で示すR1に与える意味を有し好ましくは、1〜9個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキルもしくはアルコキシアルキルまたは2〜9個のC原子を有するアルケニルもしくはアルケニルオキシを表し、該基の全てはフッ素化されてよく、
LT1〜LT6は、H、FまたはClを表し、ただし、LT1〜LT6の少なくとも1つはFまたはClである。
R1、R2は、上で示すR1に与える意味を有し好ましくは、1〜9個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキルもしくはアルコキシアルキルまたは2〜9個のC原子を有するアルケニルもしくはアルケニルオキシを表し、該基の全てはフッ素化されてよく、
LT1〜LT6は、H、FまたはClを表し、ただし、LT1〜LT6の少なくとも1つはFまたはClである。
式Tの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、Rは好ましくは1〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、R*は好ましくは2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表し、mは1〜6の整数を表す。R*は好ましくは、CH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
RおよびR*は好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシまたはペントキシを表す。
alkylおよびalkyl*は独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびヘキシルを表す。
alkenylおよびalkenyl*は独立に、CH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
式T1、T2、T21、T22およびT25の化合物が非常に好ましい。
(O)が酸素原子を表し、mが1、2、3、4または5であり、Rがメチル、エチル、プロピル、ブチルまたはペンチルまたはヘキシル(該基は好ましくは直鎖状である。)である式T1の化合物が非常に好ましい。
(O)が単結合を表し、mが1、2、3、4または5であり、Rがメチル、エチル、プロピル、ブチルまたはペンチルまたはヘキシル(該基は好ましくは直鎖状である。)である式T2の化合物が更に好ましい。
好ましくはLC媒体は、15%を超える式TもしくはT1〜T25の化合物またはターフェニル基を有する他の化合物を含まない。
好ましくはLC媒体中における式TもしくはT1〜T25の化合物またはターフェニル基を有する他の全ての化合物の割合は、少なくとも5%、非常に好ましくは5〜15%、最も好ましくは5〜10%である。
好ましくはLC媒体は1〜5種類、非常に好ましくは1種類または2種類の式TまたはT1〜T25の化合物を含む。
g)LC媒体は、以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、alkylはC1〜6アルキルを表し、LxはHまたはFを表し、XはF、Cl、OCF3、OCHF2またはOCH=CF2を表す。XがFを表す式G−1の化合物が特に好ましい。
h)LC媒体は、以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、R5はR1に上で示される意味の1つを有し、alkylは、C1〜6アルキルを表し、dは0または1を表し、zおよびmは、それぞれ互いに独立に1〜6の整数を表す。これらの化合物におけるR5は特に好ましくはC1〜6アルキルもしくはC1〜6アルコキシまたはC2〜6アルケニルであり、dは好ましくは1である。本発明によるLC媒体は好ましくは、1種類以上の上述の式の化合物を5重量%以上の量で含む。
i)LC媒体は、以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、R1およびR2は上で示される意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す。
好ましい媒体は、式O1、O3、O4およびO−6から選択される1種類以上の化合物を含む。
非常に特に好ましい実施形態を下に示す。
本発明による媒体は、下式の化合物から成る群より選択される少なくとも3種類の化合物を好ましくは8〜50%の量で含む。
k)LC媒体は以下の式の1種類以上の化合物を、好ましくは3重量%より多く、特には5重量%以上、非常に特に好ましくは5〜30重量%の量で含む。
式FIの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、R7は好ましくは直鎖状のアルキルを表し、R9はCH3、C2H5またはn−C3H7を表す。式FI1、FI2およびFI3の化合物が特に好ましい。
l)LC媒体は、以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、R8はR1に示される意味を有し、alkylは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
m)LC媒体は、テトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含む1種類以上の化合物、例えば以下の式から成る群より選択される化合物などを含む。
式中、
R10およびR11は、それぞれ互いに独立に1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられてよい。)、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
およびR10およびR11は好ましくは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルもしくはアルコキシまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表し、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立に−C2H4−、−CH=CH−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH2CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CH2−または単結合を表す。
R10およびR11は、それぞれ互いに独立に1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられてよい。)、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
およびR10およびR11は好ましくは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルもしくはアルコキシまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表し、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立に−C2H4−、−CH=CH−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH2CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−、−O−CO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CH2−または単結合を表す。
n)LC媒体は、以下の式の1種類以上のジフルオロジベンゾクロマンおよび/またはクロマンを、好ましくは3〜20重量%の量、特に3〜15重量%の量で含む。
式中、
R11およびR12は、それぞれ互いに独立にR11に上で示される意味の1つを有し、
環Mは、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、
Zmは、−C2H4−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−または−O−CO−であり、
cは、0、1または2である。
R11およびR12は、それぞれ互いに独立にR11に上で示される意味の1つを有し、
環Mは、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、
Zmは、−C2H4−、−CH2O−、−OCH2−、−CO−O−または−O−CO−であり、
cは、0、1または2である。
式BC、CRおよびRCの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表し、cは1または2であり、alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。alkenylおよびalkenyl*は好ましくは、CH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
1種類、2種類または3種類の式BC−2の化合物を含む混合物が非常に特に好ましい。
о)LC媒体は、以下の式の1種類以上のフッ素化されたフェナントレンを含む。
式中、R11およびR12は、それぞれ互いに独立にR11に上で示される意味の1つを有し、LはFを表し、rは1、2または3を表す。
式PHの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、RおよびR’は、それぞれ互いに独立に1〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表す。
p)LC媒体は、以下の式の1種類以上のフッ素化されたジベンゾフランおよび/またはジベンゾチオフェンを含む。
p)LC媒体は、以下の式の1種類以上のフッ素化されたジベンゾフランおよび/またはジベンゾチオフェンを含む。
式中、個々の基は以下の意味を有する。
R11およびR12は、それぞれ互いに独立にR11に上で示される意味の1つを有し、
Y1は、OまたはSを表し、
Lは、Fを表し、および
rは、1、2または3を表す。
Y1は、OまたはSを表し、
Lは、Fを表し、および
rは、1、2または3を表す。
式BFの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、RおよびR’は、それぞれ互いに独立に式BにおけるR1の意味を有し、好ましくは1〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表す。
式中、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立に1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられてよい。)、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
L1およびL2は、それぞれ互いに独立にF、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2を表す。
R1およびR2は、それぞれ互いに独立に1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられてよい。)、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
L1およびL2は、それぞれ互いに独立にF、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2を表す。
好ましくは、L1およびL2の両方がFを表すか、L1およびL2の一方がFを表し、他方がClを表す。
式Yの化合物は好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、AlkylおよびAlkyl*は、それぞれ互いに独立に1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、Alkoxyは1〜6個のC原子を有するを有する直鎖状のアルコキシ基を表し、AlkenylおよびAlkenyl*は、それぞれ互いに独立に2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。AlkenylおよびAlkenyl*は好ましくは、CH2=CH−、CH2=CHCH2CH2−、CH3−CH=CH−、CH3−CH2−CH=CH−、CH3−(CH2)2−CH=CH−、CH3−(CH2)3−CH=CH−またはCH3−CH=CH−(CH2)2−を表す。
式Yの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、Alkoxyは好ましくは、3個、4個または5個のC原子を有する直鎖状のアルコキシ、非常に好ましくはブトキシを表す。式Y6Aの化合物が最も好ましい。
r)LC媒体は、好ましくは式CY1、CY2、CY9、CY10、CY41、CY43、CY45、PY1、PY2、PY9、PY10およびDY10から成る群より、非常に好ましくは式CY1、CY2、CY9、CY10、PY9およびPY10から成る群より選択される1〜8種類、好ましくは1〜5種類の式CYおよび/またはPYの化合物を含む。これらの化合物の混合物中の割合は全体として、好ましくは5〜60%、非常に好ましくは10〜50%である。別の好ましい実施形態において、これらの化合物の混合物中の割合は全体として、好ましくは3〜20%、非常に好ましくは5〜15%である。個々の化合物の含有量は好ましくは、それぞれ2〜20%である。
s)LC媒体は、好ましくは式ZK1、ZK2およびZK3から成る群より、非常に好ましくは式ZK1a1、ZK2a1、ZK2a2およびZK3a1から成る群より、最も好ましくは式ZK1a1〜ZK1a6およびZK2a1〜ZK2a7から成る群より選択される1〜10種類、好ましくは1〜5種類の式ZKの化合物を含む。これらの化合物の混合物中の割合は全体として、好ましくは5〜70%、より好ましくは10〜65%、最も好ましくは20〜60%である。個々の化合物の含有量は好ましくは、それぞれ2〜20%である。
t)LC媒体は、好ましくは式DK1およびDK3から、より好ましくは式DK1aおよびDK3aから、最も好ましくは式DK3a1およびDK3a2から選択される1〜10種類、好ましくは1〜5種類の式DKの化合物を含む。これらの化合物の混合物中の割合は全体として、好ましくは1〜20%、非常に好ましくは2〜15%である。個々の化合物の含有量は好ましくは、それぞれ1〜5%である。
u)LC媒体は、式B−1、B−2およびB−3から成る群より選択され、好ましくは式B−1およびB−2から、より好ましくは式B−1a、B−2a、B−2cおよびB−2dから選択される1〜5種類、好ましくは1種類または2種類の化合物を含む。これらの化合物の混合物中の割合は全体として、好ましくは1〜10%、非常に好ましくは1〜5%である。個々の化合物の含有量は好ましくは、それぞれ1〜5%である。
v)LC媒体は、好ましくは式T1、T2およびT23から選択される1〜5種類、好ましくは1種類、2種類または3種類の式Tの化合物を含む。これらの化合物の混合物中の割合は全体として、好ましくは2〜30%、非常に好ましくは2〜25%である。個々の化合物の含有量は好ましくは、それぞれ2〜15%である。
w)LC媒体は、好ましくは式Y6から選択され、非常に好ましくは式Y6Aの1〜3種類、好ましくは1種類の式Yの化合物を含む。これらの化合物の混合物中の割合は全体として、好ましくは2〜20%、特に好ましくは3〜15%である。
x)LC媒体は、アルケニル基を含む1種類以上の化合物、好ましくは式CY、PY、DYおよびT(式中、R1およびR2の一方または両方が2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す。)、式ZKおよびDK(式中、R3およびR4の一方もしくは両方またはR5およびR6一方もしくは両方が2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す。)ならびに式B2およびB3から成る群より選択され、非常に好ましくは式CY3、CY4、CY15、CY24、CY32、PY7、PY8、PY15、PY16、DY13、ZK1、ZK2、ZK3、DK1、DK3、B2およびT23から成る群より選択され、最も好ましくは式ZK1、ZK2、ZK3、DK1、DK3、B2およびT23から成る群より選択される化合物を含む。これらの化合物のLCホスト混合物中における濃度は、好ましくは2〜70%、非常に好ましくは3〜55%である。
特に好ましい混合物の概念を下に示す(使用される頭字語は表Aに説明されている。ここにおいてnおよびmは、それぞれ互いに独立に1〜6を表す)。
本発明による混合物は好ましくは、
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に10〜30%の濃度で、CPY−n−Om、特にCPY−2−O2、CPY−3−O2および/またはCPY−5−O2と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に15〜50%の濃度で、CY−n−Om、好ましくはCY−3−O2、CY−3−O4、CY−5−O2および/またはCY−5−O4と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に10〜30%の濃度で、CCY−n−Om、好ましくはCCY−4−O2、CCY−3−O2、CCY−3−O3および/またはCCY−5−O2と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に10〜30%の濃度で、CLY−n−Om、好ましくはCLY−2−O4、CLY−3−O2および/またはCLY−3−O3と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に5〜25%の濃度で、CK−n−F、好ましくはCK−3−F、CK−4−Fおよび/またはCK−5−Fとを含み、
ただし本発明による液晶混合物における全てのメソゲン化合物の割合は100%以下である。
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に10〜30%の濃度で、CPY−n−Om、特にCPY−2−O2、CPY−3−O2および/またはCPY−5−O2と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に15〜50%の濃度で、CY−n−Om、好ましくはCY−3−O2、CY−3−O4、CY−5−O2および/またはCY−5−O4と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に10〜30%の濃度で、CCY−n−Om、好ましくはCCY−4−O2、CCY−3−O2、CCY−3−O3および/またはCCY−5−O2と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に10〜30%の濃度で、CLY−n−Om、好ましくはCLY−2−O4、CLY−3−O2および/またはCLY−3−O3と、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは5%を超え特に5〜25%の濃度で、CK−n−F、好ましくはCK−3−F、CK−4−Fおよび/またはCK−5−Fとを含み、
ただし本発明による液晶混合物における全てのメソゲン化合物の割合は100%以下である。
以下の混合物の概念を含む本発明による混合物が更に好ましい(nおよびmは、それぞれ互いに独立に1〜6を表す):
・混合物を基礎として全体で好ましくは10〜80%の濃度で、CPY−n−OmおよびCY−n−Omと、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは10〜70%の濃度で、CPY−n−OmおよびCK−n−Fと、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは10〜80%の濃度で、CPY−n−OmおよびCK−n−FおよびCLY−n−Omと
ただし本発明による液晶混合物における全てのメソゲン化合物の割合は100%以下である。
・混合物を基礎として全体で好ましくは10〜80%の濃度で、CPY−n−OmおよびCY−n−Omと、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは10〜70%の濃度で、CPY−n−OmおよびCK−n−Fと、
および/または
・混合物を基礎として全体で好ましくは10〜80%の濃度で、CPY−n−OmおよびCK−n−FおよびCLY−n−Omと
ただし本発明による液晶混合物における全てのメソゲン化合物の割合は100%以下である。
上述の好ましい実施形態の化合物を、上記の重合された化合物と組み合わせることにより、本発明によるLC媒体において、低い閾電圧、低い回転粘度および非常に良好な低温安定性と、同時に、常に高い透明点および高いVHR値とが生じる。
重合性化合物を含むLC媒体を使用することで、PSAディスプレイにおいて特に低いプレチルト角の迅速な確立が可能となる。特に、先行技術からの媒体と比較して、LC媒体は、PSAディスプレイにおいて、著しく短縮された応答時間、また特には中間調(灰色遮光)応答時間を示す。
本発明のLC媒体およびLCホスト混合物は、好ましくは、少なくとも80K、特に好ましくは少なくとも100Kのネマチック相範囲、および20℃において、150mPa・s以下、好ましくは100mPa・s以下の回転粘度を有する。
本発明によるVAタイプのディスプレイでは、スイッチオフ状態のLC媒体層における分子は電極表面に垂直に配向している(ホメオトロピック的)か、またはチルトホメオトロピック配向を有している。電極に電圧を印加すると、分子長軸が電極表面に平行なLC分子の再配向が起きる。
本発明によるLC媒体は好ましくは誘電異方性が負の化合物に基づき、特にVA、UB−FFS、PS−VAおよびPS−UB−FFSタイプのディスプレイにおいて使用するのに適しており、好ましくは、20℃および1kHzにおいて負の誘電異方性Δε、非常に好ましくは−0.5〜−10、最も好ましくは−2.0〜−7.5の誘電異方性Δεを有する。
本発明によるLC媒体、特にVA、UB−FFS、PS−VAおよびPS−UB−FFSタイプのディスプレイにおいて使用するためのLC媒体における複屈折率Δnは、好ましくは0.16未満、特に好ましくは0.06〜0.14、非常に特に好ましくは0.07〜0.13である。
また本発明によるLC媒体は当業者に知られており文献に記載されている添加剤、例えば、重合開始剤、阻害剤、安定化剤、表面活性物質またはキラルドーパントなどを更に含んでもよい。これらは重合性または非重合性でよい。
本発明の好ましい実施形態において、LC媒体は加えて1種類以上の重合性化合物を含む。
式中、個々の基は、それぞれの出現において同一にまたは異なって、それぞれ互いに独立に、以下の意味を有する:
RaおよびRbは、P、P−Sp−、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、SF5、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立に、C(R0)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CN、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)を表し、ただし、B1および/またはB2が飽和C原子を含む場合、Raおよび/またはRbはまた、この飽和C原子にスピロ連結されている基を表してもよく、
ただし、基RaおよびRbのうちの少なくとも1個は、基PまたはP−Sp−を表すか含み、
Pは、重合性基を表し、
Spは、スペーサー基または単結合を表し、
B1およびB2は、好ましくは4〜25個の環原子を有する芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環基を表し、ただし該基はまた縮合環を含有していてもよく、また該基は非置換であるか、またはLで単置換もしくは多置換されており、
Zbは、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(CH2)n1−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−(CF2)n1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH≡CF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、CR0R00または単結合であり、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立に、H、または1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
mは、0、1、2、3または4を表し、
n1は、1、2、3または4を表し、
Lは、P、P−Sp−、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(Rx)2、−C(=O)Y1、−C(=O)Rx、−N(Rx)2、任意で置換されていてもよいシリル、任意で置換されていてもよい6〜20個のC原子を有するアリール、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、
PおよびSpは、上に示される意味を有し、
Y1は、ハロゲンを表し、
Rxは、P、P−Sp−、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)、任意で置換されていてもよい6〜40個のC原子を有するアリールもしくはアリールオキシ基、または任意で置換されていてもよい2〜40個のC原子を有するヘテロアリールもしくはヘテロアリールオキシ基を表す。
RaおよびRbは、P、P−Sp−、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、SF5、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立に、C(R0)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CN、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)を表し、ただし、B1および/またはB2が飽和C原子を含む場合、Raおよび/またはRbはまた、この飽和C原子にスピロ連結されている基を表してもよく、
ただし、基RaおよびRbのうちの少なくとも1個は、基PまたはP−Sp−を表すか含み、
Pは、重合性基を表し、
Spは、スペーサー基または単結合を表し、
B1およびB2は、好ましくは4〜25個の環原子を有する芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環基を表し、ただし該基はまた縮合環を含有していてもよく、また該基は非置換であるか、またはLで単置換もしくは多置換されており、
Zbは、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(CH2)n1−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−(CF2)n1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH≡CF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、CR0R00または単結合であり、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立に、H、または1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
mは、0、1、2、3または4を表し、
n1は、1、2、3または4を表し、
Lは、P、P−Sp−、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(Rx)2、−C(=O)Y1、−C(=O)Rx、−N(Rx)2、任意で置換されていてもよいシリル、任意で置換されていてもよい6〜20個のC原子を有するアリール、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、
PおよびSpは、上に示される意味を有し、
Y1は、ハロゲンを表し、
Rxは、P、P−Sp−、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)、任意で置換されていてもよい6〜40個のC原子を有するアリールもしくはアリールオキシ基、または任意で置換されていてもよい2〜40個のC原子を有するヘテロアリールもしくはヘテロアリールオキシ基を表す。
特に好ましい式Iの化合物は、式中、B1およびB2が、それぞれ互いに独立に、1,4−フェニレン、1,3−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイル、9,10−ジヒドロ−フェナントレン−2,7−ジイル、アントラセン−2,7−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、クマリン、フラボン(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい。)、シクロヘキサン−1,4−ジイル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはSで置き換えられていてもよい。)、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−1,4−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、インダン−2,5−ジイルまたはオクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルを表し、ただし、これらの全ての基は、非置換であっても、上に定義されるとおりのLで単置換または多置換されていてもよい化合物である。
特に好ましい式Iの化合物は、式中、B1およびB2が、それぞれ互いに独立して、1,4−フェニレン、1,3−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイルを表す化合物である。
非常に好ましい式Mの化合物は、以下の式から選択される。
式中、個々の基は、それぞれの出現において同一にまたは異なって、それぞれ互いに独立に、以下の意味を有する:
P1、P2、P3は重合性基を表し、好ましくはビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシから選択され、
Sp1、Sp2、Sp3は、単結合またはスペーサー基を表し、ただし加えて、存在する基P1−Sp1−、P2−Sp2−およびP3−Sp3−のうちの少なくとも1個がRaaとは異なることを条件として、基P1−Sp1−、P2−Sp2−およびP3−Sp3−のうちの1個以上がRaaを表してもよく、好ましくは−(CH2)p1−、−(CH2)p1−O−、−(CH2)p1−CO−O−または−(CH2)p1−O−CO−O−を意味し、ただしP1は1〜12の整数であって、
Raaは、H、F、Cl、CN、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、C(R0)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R0)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、CNまたはP1−Sp1−で置き換えられていてもよい。)、特に好ましくは、直鎖状または分岐状の任意で一フッ素化または多フッ素化されていてもよい1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ(ただし、アルケニルおよびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を有する。)を表し、
R0、R00は、H、または1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
RyおよびRzは、H、F、CH3またはCF3を表し、
ZM1は、−O−、−CO−、−C(RyRz)−または−CF2CF2−を表し、
ZM2、ZM3は、−CO−O−、−O−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−(CH2)n−(式中、nは、2、3または4である。)を表し、
Lは、F、Cl、CN、または直鎖状もしくは分岐状の任意で一フッ素化もしくは多フッ素化されていてもよい1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、
L’、L”は、H、FまたはClを表し、
kは、0または1を表し、
rは、0、1、2、3または4を表し、
sは、0、1、2または3を表し、
tは、0、1または2を表し、
xは、0または1を表す。
P1、P2、P3は重合性基を表し、好ましくはビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシから選択され、
Sp1、Sp2、Sp3は、単結合またはスペーサー基を表し、ただし加えて、存在する基P1−Sp1−、P2−Sp2−およびP3−Sp3−のうちの少なくとも1個がRaaとは異なることを条件として、基P1−Sp1−、P2−Sp2−およびP3−Sp3−のうちの1個以上がRaaを表してもよく、好ましくは−(CH2)p1−、−(CH2)p1−O−、−(CH2)p1−CO−O−または−(CH2)p1−O−CO−O−を意味し、ただしP1は1〜12の整数であって、
Raaは、H、F、Cl、CN、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、C(R0)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R0)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、CNまたはP1−Sp1−で置き換えられていてもよい。)、特に好ましくは、直鎖状または分岐状の任意で一フッ素化または多フッ素化されていてもよい1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ(ただし、アルケニルおよびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を有する。)を表し、
R0、R00は、H、または1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
RyおよびRzは、H、F、CH3またはCF3を表し、
ZM1は、−O−、−CO−、−C(RyRz)−または−CF2CF2−を表し、
ZM2、ZM3は、−CO−O−、−O−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−(CH2)n−(式中、nは、2、3または4である。)を表し、
Lは、F、Cl、CN、または直鎖状もしくは分岐状の任意で一フッ素化もしくは多フッ素化されていてもよい1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、
L’、L”は、H、FまたはClを表し、
kは、0または1を表し、
rは、0、1、2、3または4を表し、
sは、0、1、2または3を表し、
tは、0、1または2を表し、
xは、0または1を表す。
式M2およびM13の化合物が特に好ましい。
二反応性化合物M15〜M31、特にM17、M18、M19、M22、M23、M24、M25、M30、M31およびM32が更に好ましい。
式中、Lは、それぞれの出現において同一にまたは異なって、上または下で与えられる意味のうちの1つを有し、好ましくは、F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、C(CH3)3、CH(CH3)2、CH2CH(CH3)C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5またはP−Sp−、特に好ましくはF、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3、OCF3またはP−Sp−、より好ましくはF、Cl、CH3、OCH3、COCH3またはOCF3、特にFまたはCH3である。
式M1〜M32の好ましい化合物は、式中、P1、P2およびP3が、アクリレート、メタクリレート、オキセタン、またはエポキシ基、非常に好ましくは、アクリレートまたはメタクリレート基を表す化合物である。
式M1〜M32のさらに好ましい化合物は、式中、Sp1、Sp2およびSp3が単結合である化合物である。
式M1〜M32のさらに好ましい化合物は、式中、Sp1、Sp2およびSp3のうちの1個が単結合であり、Sp1、Sp2およびSp3のうちの別の1個が単結合とは異なる化合物である。
式M1〜M32のさらに好ましい化合物は、式中、単結合とは異なるこれらの基Sp1、Sp2およびSp3が−(CH2)s1−X”−(式中、s1は1〜6の整数、好ましくは2、3、4または5であり、X”はベンゼン環への連結であり、かつ−O−、−O−CO−、−CO−O、−O−CO−O−または単結合である。)を表す化合物である。
1種類、2種類または3種類の式M、好ましくは式M1〜M32から選択される重合性化合物を含むLC媒体が特に好ましい。
好ましくは、LC媒体における重合性化合物の割合は0.01〜5%、非常に好ましくは0.05〜1%、最も好ましくは0.1〜0.5%である。
重合性基Pは、例えば、フリーラジカルまたはイオン連鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応、または、高分子類似反応、例えば、主鎖上への付加または縮合に適切な基である。連鎖重合のための基、特に、C=C二重結合または−C≡C−三重結合を含有するもの、および、例えば、オキセタンまたはエポキシド基などの開環重合に適切な基が特に好ましい。
好ましい基Pは、以下からなる群から選択される:CH2=CW1−CO−O−、CH2=CW1−CO−、
CH2=CW2−(O)k3−、CW1=CH−CO−(O)k3−、CW1=CH−CO−NH−、CH2=CW1−CO−NH−、CH3−CH=CH−O−、(CH2=CH)2CH−OCO−、(CH2=CH−CH2)2CH−OCO−、(CH2=CH)2CH−O−、(CH2=CH−CH2)2N−、(CH2=CH−CH2)2N−CO−、HO−CW2W3−、HS−CW2W3−、HW2N−、HO−CW2W3−NH−、CH2=CW1−CO−NH−、CH2=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH2=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−、HOOC−、OCN−およびW4W5W6Si−、ただし式中、W1は、H、F、Cl、CN、CF3、フェニルまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特に、H、F、ClまたはCH3を表し、W2およびW3は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特に、H、メチル、エチルまたはn−プロピルを表し、W4、W5およびW6は、それぞれ互いに独立に、Cl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、W7およびW8は、それぞれ互いに独立に、H、Cl、または1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは、P−Sp−以外の1個以上の上で定義されるとおりの基Lで任意で置換されていてもよい1,4−フェニレンを表し、k1、k2およびk3は、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、k3は、好ましくは、1を表し、k4は1〜10の整数を表す。
非常に好ましい基Pは、以下からなる群から選択される:CH2=CW1−CO−O−、CH2=CW1−CO−、
CH2=CW2−O−、CH2=CW2−、CW1=CH−CO−(O)k3−、CW1=CH−CO−NH−、CH2=CW1−CO−NH−、(CH2=CH)2CH−OCO−、(CH2=CH−CH2)2CH−OCO−、(CH2=CH)2CH−O−、(CH2=CH−CH2)2N−、(CH2=CH−CH2)2N−CO−、CH2=CW1−CO−NH−、CH2=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH2=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−およびW4W5W6Si−、ただし式中、W1は、H、F、Cl、CN、CF3、フェニルまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特に、H、F、ClまたはCH3を表し、W2およびW3は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特に、H、メチル、エチルまたはn−プロピルを表し、W4、W5およびW6は、それぞれ互いに独立に、Cl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、W7およびW8は、それぞれ互いに独立に、H、Cl、または1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは1,4−フェニレンを表し、k1、k2およびk3は、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、k3は、好ましくは、1を表し、k4は1〜10の整数を表す。
非常に特に好ましい基Pは、CH2=CW1−CO−O−、特には、CH2=CH−CO−O−、CH2=C(CH3)−CO−O−およびCH2=CF−CO−O−、更には、CH2=CH−O−、(CH2=CH)2CH−O−CO−、(CH2=CH)2CH−O−、
から選択される。
さらに好ましい重合性基Pは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシドからなる群から選択され、最も好ましくはアクリレートおよびメタクリレートから選択される。
Spは、単結合とは異なる場合、好ましくは式Sp”−X”であり、その結果それぞれの基P−Sp−は式P−Sp”−X”−に一致し、式中、
Sp”は、1〜20個、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキレンを表し、該基は、任意でF、Cl、Br、IまたはCNで単置換または多置換されていてもよく、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−NH−、−N(R0)−、−Si(R0R00)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−N(R00)−CO−O−、−O−CO−N(R0)−、−N(R0)−CO−N(R00)−、−CH=CH−または−C≡C−により、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして置き換えられていてもよく、
X”は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(R0)−、−N(R0)−CO−、−N(R0)−CO−N(R00)−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR0−、−CY2=CY3−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−または単結合を表し、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立に、H、または1〜20個のC原子を有するアルキルを表し、
Y2およびY3は、それぞれ互いに独立に、H、F、ClまたはCNを表す。
Sp”は、1〜20個、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキレンを表し、該基は、任意でF、Cl、Br、IまたはCNで単置換または多置換されていてもよく、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−NH−、−N(R0)−、−Si(R0R00)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−N(R00)−CO−O−、−O−CO−N(R0)−、−N(R0)−CO−N(R00)−、−CH=CH−または−C≡C−により、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして置き換えられていてもよく、
X”は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(R0)−、−N(R0)−CO−、−N(R0)−CO−N(R00)−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR0−、−CY2=CY3−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−または単結合を表し、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立に、H、または1〜20個のC原子を有するアルキルを表し、
Y2およびY3は、それぞれ互いに独立に、H、F、ClまたはCNを表す。
X”は好ましくは、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR0−、−NR0−CO−、−NR0−CO−NR00−または単結合である。
典型的なスペーサー基Spおよび−Sp”−X”−は、例えば、−(CH2)p1−、−(CH2CH2O)q1−CH2CH2−、−CH2CH2−S−CH2CH2−、−CH2CH2−NH−CH2CH2−または−(SiR0R00−O)p1−であり、式中、p1は1〜12の整数であり、q1は1〜3の整数であり、R0およびR00は上に示した意味を有する。
特に好ましい基Spおよび−Sp”−X”−は、−(CH2)p1−、−(CH2)p1−O−、−(CH2)p1−O−CO−、−(CH2)p1−CO−O−、−(CH2)p1−O−CO−O−であり、式中、p1およびq1は上に示した意味を有する。
特に好ましい基Sp”は、それぞれの場合で、直鎖状のエチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン−N−メチルイミノエチレン、1−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
PSAまたはPS−VAディスプレイの製造のために、LC媒体に含有される重合性化合物は、任意に電極に電圧を印加しながら、LCディスプレイの基板間でLC媒体中でのin situ重合により、重合または(1つの化合物が2個以上の重合性基を含有する場合)架橋される。
本発明によるPSAディスプレイの構造は、冒頭で引用した先行技術に記載されるとおりのPSAディスプレイの通常の構成に対応している。突起のない構成が好ましく、特に、さらに、カラーフィルター側の電極が構造化されておらず、TFT側の電極のみがスロットを有するものが好ましい。PS−VAディスプレイ用に特に適切で好ましい電極構造は、例えば、米国特許出願公開第2006/0066793号明細書に記載されている。
LC媒体における重合性化合物の割合は好ましくは0%より多く〜5%未満、非常に好ましくは0%より多く〜1%未満、最も好ましくは0.01〜0.5%である。
任意に、1種類以上の重合開始剤をLC媒体に添加してもよい。重合に適切な条件および開始剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えば、フリーラジカル重合に適した開始剤は、商業的に入手可能な光重合開始剤Irgacure651(登録商標)、Irgacure184(登録商標)、Irgacure907(登録商標)、Irgacure369(登録商標)またはDarocure1173(登録商標)(Ciba社)である。重合開始剤を用いる場合、その割合は、好ましくは、0.001〜5重量%、特に好ましくは、0.001〜1重量%である。
別の好ましい実施形態においてLC媒体は、重合開始剤を含まない。
またLC媒体は、1種類以上の安定剤を含んでもよい。安定剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。特に適切な安定剤は、例えば、Irganox(登録商標)シリーズ(Ciba社)から商業的に入手可能な安定剤、例えばIrganox(登録商標)1076などである。安定剤を用いる場合、その割合は、好ましくは、10〜500,000ppm、より好ましくは50〜5,000ppm、非常に好ましくは50〜1,000ppmである。
本発明の別の好ましい実施形態においてLC媒体は、下の表Cから選択される1種類以上の安定剤を含む。
式中、個々の基は、それぞれ互いに独立にそれぞれの出現で同一または異なって以下の意味を有する:
Ra〜dは、1〜10個、好ましくは1〜6個、非常に好ましくは1〜4個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、最も好ましくはメチルを表し、
XSは、H、CH3、OHまたはO●を表し、
ASは、1〜20個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキレンを表し、該基は置換されてよく、
nは1〜6の整数、好ましくは3を表す。
Ra〜dは、1〜10個、好ましくは1〜6個、非常に好ましくは1〜4個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、最も好ましくはメチルを表し、
XSは、H、CH3、OHまたはO●を表し、
ASは、1〜20個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキレンを表し、該基は置換されてよく、
nは1〜6の整数、好ましくは3を表す。
式中n2は1〜12の整数であり、ただし基(CH2)n2中の1個以上のH原子は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシルで置き換えられてよい。
非常に好ましい安定剤は、以下の式から成る群より選択される。
好ましい実施形態において液晶媒体は、式S1−1、S2−1、S3−1、S3−1およびS3−3から成る群より選択される1種類以上の安定剤を含む。
好ましい実施形態において液晶媒体は、下の表Cから選択される1種類以上の安定剤を含む。
好ましくは液晶媒体中の式S1〜S3のものなどの安定剤の割合は10〜500ppm、非常に好ましくは20〜100ppmである。
別の好ましい実施形態において本発明による液晶媒体は、式IIまたはそのサブ式から選択される1種類以上のSA添加剤を含む。LC媒体中のSA添加剤の濃度は、好ましくは0.1〜5%、非常に好ましくは0.2〜3%、最も好ましくは0.2〜1.5%である。
好ましい実施形態において本発明によるLC媒体またはディスプレイは、下の表Fから選択される1種類以上のSA添加剤を含む。
別の好ましい実施形態において本発明によるSA−VAまたはSA−FFSディスプレイは、ポリイミド配向層を含まない。
ネマチックLC相を有し、好ましくはキラル液晶相を有さないLC媒体が好ましい。
他の好ましい実施形態においてLC媒体は1種類以上のキラルドーパントを、好ましくは0.01〜1%、非常に好ましくは0.05〜0.5%の濃度で含む。キラルドーパントは好ましくは下の表Bからの化合物より成る群、非常に好ましくはR−もしくはS−1011、R−もしくはS−2011、R−もしくはS−3011、R−もしくはS−4011、またはR−もしくはS−5011から成る群より選択される。
別の好ましい実施形態において、LC媒体は、1種類以上のキラルドーパントのラセミ体を含有し、該キラルドーパントは、好ましくは、先の段落で述べたキラルドーパントから選択される。
更に、例えば、0〜15重量%の多色性色素、更に、ナノ粒子、導電性を向上するための導電性塩、好ましくは、エチルジメチルドデシルアンモニウム4−ヘキソキシベンゾエート、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレートまたはクラウンエーテルの錯塩(例えば、Hallerら、Mol.Cryst.Liq.Cryst.24巻、249〜258頁(1973年)参照)、またはネマチック相の誘電異方性、粘度および/または配向を改変するための物質をLC媒体に加えることも可能である。このタイプの物質は、例えば、独国特許出願公開第22 09 127号明細書、独国特許出願公開第22 40 864号明細書、独国特許出願公開第23 21 632号明細書、独国特許出願公開第23 38 281号明細書、独国特許出願公開第24 50 088号明細書、独国特許出願公開第26 37 430号明細書および独国特許出願公開第28 53 728号明細書に記載されている。
本発明によるLC媒体の好ましい実施形態a)〜z)の個々の成分は既知であるか、あるいは、それらを調製する方法は文献に記載されている標準的な方法に基づいているため、それらを調製する方法は当業者であれば先行技術より容易に導くことができる。式CYの対応する化合物は、例えば、欧州特許出願公開第0 364 538号明細書に記載されている。式ZKの対応する化合物は、例えば、独国特許出願公開第26 36 684号明細書および独国特許出願公開第33 21 373号明細書に記載されている。
本発明に従って使用できるLC媒体は例えば、上述の1種類以上の化合物を上で定義する通りの重合性化合物と、および任意に更なる液晶化合物および/または添加剤と混合することで、それ自身は従来の様式によって調製される。一般に、より少量で使用される成分の所望量を、主要な構成成分を構成する成分に、有利には昇温して溶解する。また有機溶媒中、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中の成分の溶液を混合し、完全に混合後、例えば蒸留により、溶媒を再び除去することも可能である。本発明は更に、本発明によるLC媒体を調製する方法に関する。
また、本発明によるLC媒体が、例えば、H、N、O、Cl、Fが対応する重水素などの同位体に置き換えられた化合物を含んでもよいことは、当業者に言うまでもない。
偏光子、電極基板および表面処理電極からの本発明によるLCディスプレイの構築は、このタイプのディスプレイの通常の設計に対応する。通常の設計という用語は本明細書では広く描かれており、特にポリ−Si TFTsまたはMIMに基づくマトリクスディスプレイ素子を含めたLCディスプレイのすべての派生物および変更も包含する。
以下の例は本発明を限定することなく、本発明を説明する。しかしながらそれらは当業者には、好ましくは採用されるべき化合物との好ましい混合物の概念、およびそのそれぞれの濃度との組み合わせを示すものである。加えて例は、どのような特性および特性の組み合わせが入手可能であるかを例示している。
上および下で、パーセントのデータは、重量パーセントを表し、全ての温度はセルシウス度で示される。
シクロヘキシレン環はトランス−1,4−シクロヘキシレン環である。
本特許出願全体および実施例を通して、液晶化合物の構造は頭字語によって示される。他に示されない限り、化学式の変換は、表I〜IIIに従って行われる。全ての基CnH2n+1、CmH2m+1、CnH2nおよびCmH2mおよびCkH2kは、それぞれ、n、m、またはk個のC原子をそれぞれ有する直鎖状のアルキル基またはアルキレン基であり、nおよびmは、それぞれ互いに独立に、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12、好ましくは1、2、3、4、5または6を表し、kは、0、1、2、3、4、5または6である。表1に、それぞれの化合物の環要素を略号とし、表IIに架橋構成要素を列挙し、表IIIに化合物の左側または右側の鎖についての記号の意味を示す。
<表I:環要素>
<表II:架橋構成要素>
<表III:側鎖>
好ましい混合物成分を表Aに示す。好ましい実施形態において本発明による混合物は、表Aから選択される1種類以上の化合物を含む。
<表A>
下式においてmおよびnは、それぞれ互いに独立に1〜12の整数、好ましくは1、2、3、4、5または6であり、kは、0、1、2、3、4、5または6であり、(O)CmH2m+1は、CmH2m+1またはOCmH2m+1を意味する。
下式においてmおよびnは、それぞれ互いに独立に1〜12の整数、好ましくは1、2、3、4、5または6であり、kは、0、1、2、3、4、5または6であり、(O)CmH2m+1は、CmH2m+1またはOCmH2m+1を意味する。
少なくとも1、2、3、4種類またはそれ以上の表Aからの化合物を含む液晶混合物が特に好ましい。
表Bに、本発明による混合物に一般的に添加することが可能なドーパントを示す。混合物は、好ましくは0〜10重量%、特に0.001〜5重量%、特に好ましくは0.001〜3重量%のドーパントを含む。
<表B>
<表C>
例えば0〜10重量%の量で本発明による混合物に添加できる安定剤を下に述べる。
例えば0〜10重量%の量で本発明による混合物に添加できる安定剤を下に述べる。
<表D>
表Dは、本発明によるLC媒体中で使用できる例示の反応性メソゲン化合物を表す。好ましい実施形態において本発明による混合物は、以下の表の1種類以上の反応性メソゲンを含む。
表Dは、本発明によるLC媒体中で使用できる例示の反応性メソゲン化合物を表す。好ましい実施形態において本発明による混合物は、以下の表の1種類以上の反応性メソゲンを含む。
好ましい実施形態において本発明による混合物は、好ましくは式RM−1〜RM−140の重合性化合物から選択される1種類以上の重合性化合物を含む。これらのうち、化合物RM−1、RM−4、RM−8、RM−17、RM−19、RM−35、RM−37、RM−39、RM−40、RM−41、RM−42、RM−50、RM−53、RM−54、RM−56、RM−59、RM−66、RM−76、RM−78、RM−90、RM−93、RM−104、RM−105、RM−111、RM−119、RM−122、RM−123およびRM−124が特に好ましい。
<表E>
表Eに、本発明によるSA−VAおよびSA−FFSディスプレイ用のLC媒体において使用することができる垂直配向用の自己配向添加剤を示す。好ましい実施形態において本発明による混合物は、以下の化合物の群から選択される少なくとも1種類の添加剤を含む。
表Eに、本発明によるSA−VAおよびSA−FFSディスプレイ用のLC媒体において使用することができる垂直配向用の自己配向添加剤を示す。好ましい実施形態において本発明による混合物は、以下の化合物の群から選択される少なくとも1種類の添加剤を含む。
好ましい実施形態において本発明によるLC媒体およびディスプレイは、式SA−1〜SA−48から、好ましくは式SA−14〜SA−48から、非常に好ましくは式SA−20〜SA−34およびSA−48から選択される1種類以上のSA添加剤を、好ましくは式Mの1種類以上のRMと組み合わせて含む。
以下の例は、本発明を制限することなく説明することを意図する。
上および下において他に明示的に記さない限り、全てのパーセンテージデータは重量パーセントを表し、全ての固体または液晶成分を含むが溶媒を含まない対応する混合物全体に関する。更に他に明示的に記さない限り、全ての温度はセルシウス(℃)で示される。m.p.は融点を表し、cl.p.は透明点である。更に、Cは結晶状態であり、Nはネマチック相であり、Sはスメクチック相であり、Iは等方相である。これらの記号の間のデータは、転移温度を表す。
加えて、以下の略称および記号を使用する:
V0 20℃における容量閾電圧[V]
ne 20℃および589nmにおける異常屈折率
n0 20℃および589nmにおける通常屈折率
Δn 20℃および589nmにおける光学的異方性
ε⊥ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率
ε‖ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率
Δε 20℃および1kHzにおける誘電異方性
cl.p.、Tni 透明点[℃]
γ1 20℃における回転粘度[mPa・s]
K1 20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]
K2 20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]
K3 20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]
V0 20℃における容量閾電圧[V]
ne 20℃および589nmにおける異常屈折率
n0 20℃および589nmにおける通常屈折率
Δn 20℃および589nmにおける光学的異方性
ε⊥ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率
ε‖ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率
Δε 20℃および1kHzにおける誘電異方性
cl.p.、Tni 透明点[℃]
γ1 20℃における回転粘度[mPa・s]
K1 20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]
K2 20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]
K3 20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]
全ての物理的特性は「メルク液晶、液晶の物理的特性」1997年11月、ドイツ国メルク社に従って決定されるか決定されたものであり、それぞれの場合で他に明示的に示さない限り、20℃の温度が適用される。
本発明については用語「閾電圧」は、他に明示的に示さない限り、フレデリックス閾値としても既知の容量閾値(V0)に関する。また例において一般的に通常であるが、10%相対コントラスト(V10)に対する光学的閾値も示す場合がある。
他に明示的に述べない限り、試験用セルを調製し、それらの電気光学的および他の特性を測定する方法は、以降に記載されるとおりの方法またはそれらに類似の方法で行う。
容量閾電圧の測定用に使用されるディスプレイは25μmの間隔で離れている2枚の平坦で平行なガラス製外板から成り、それぞれの外板は内側に電極層および最上部にラビングされていないポリイミド配向層を有しており、液晶分子のホメオトロピックエッジ配向を生じる。
更なる詳細な説明なしに当業者は先行する説明を使用して、本発明を最大限に利用できると考えられる。よって、先行する好ましい特定の実施形態は単に例示的なものとして解釈されるべきであり、いかなる方法であれ本開示の残りの部分を限定するものではない。
前記および実施例において全ての温度は摂氏で補正されていない状態で記載されており、全ての部および割合は別段の指示がない限り重量で記載される。
本明細書に引用された全ての出願、特許および刊行物ならびに2020年1月7日に出願された対応する欧州特許出願第20150435.4号の開示全体は参照により本明細書に組み込まれる。
混合物は、式Gの化合物CCG−V−Fを含む。
混合物は、式Gの化合物CCG−3−Fを含む。
混合物は、式Gの化合物CCQG−3−Fを含む。
混合物は、式Gの化合物CCG−V−Fを含む。
本発明による混合物N11〜N13およびN21は、末端3,4−ジフルオロフェニル基を有する式Gの正の極性化合物を含む。これとは対照的に参照混合物C11〜C14およびC21は、式Gの化合物を含まない。代わりに、これらの参照混合物は正の極性化合物を全く含まないか(C11、C21)、または末端3,4,5−トリフルオロフェニル基を有する正の極性化合物CCP−3F.F.FもしくはDLGU−3−F(C12、C14)または末端4−トリフルオロメトキシフェニル基を有する正の極性化合物CCP−3OCF3(C13)を含むかのいずれかである。
<白色のチラツキ>
上の混合物の白色のチラツキ値をUB−FFS試験用セル中において、25℃、10Hzで測定した。チラツキのレベルは、中間階調レベル64、127および完全にスイッチされた状態V100(中間階調レベル255に対応する)における電圧について決定した。
上の混合物の白色のチラツキ値をUB−FFS試験用セル中において、25℃、10Hzで測定した。チラツキのレベルは、中間階調レベル64、127および完全にスイッチされた状態V100(中間階調レベル255に対応する)における電圧について決定した。
表1に、物性のパラメータの目標値cl.p.約75℃、Δn約0.11、Δε約−3.4を達成するために調合された混合物C11〜C14およびN11〜N13についての結果を示す。
表1から、式Gの化合物を含む本発明による混合物N11〜N13は式Gの化合物を含まない参照混合物C11〜C14と比較して、V100で有意に低減されたチラツキを示すことが見てとれる。
表2に、物性のパラメータの目標値cl.p.約75℃、Δn約0.125、Δε約−2.2を達成するために調合された混合物C21およびN21についての結果を示す。
表2から、式Gの化合物を含む本発明による混合物N21は式Gの化合物を含まない参照混合物C21と比較して、全ての中間階調レベルで有意に低減されたチラツキを示すことが見てとれる。
結果は、誘電的に負のLC混合物において式Bおよび/またはCの化合物を式Gの化合物と組み合わせて使用することにより、低い粘度を維持しながらチラツキのレベルを低減することができ、よって短い応答時間を可能にすることができることを示している。
混合例3〜85は、比較的高い透明点、高いコントラストおよび低い回転粘度を維持しながら、チラツキが低減されているか、また更に示さない。
先行する実施例は、先行する実施例で使用されたものに本発明の一般的にまたは具体的に記載された反応物および/または操作条件を代用することにより、同様の成功をもって繰り返すことができる。
前述の記載から当業者であれば、本発明の本質的な特徴を容易に把握することができ、その概念および範囲から逸脱することなく本発明を様々な用途および条件に適合させるために、本発明の様々な変更および修正を行うことができる。
Claims (11)
- 負の誘電異方性を有し、式BおよびCから成る群より選択される1種類以上の化合物と、および式Gの1種類以上の化合物とを含む液晶(LC:liquid crystal)媒体。
L1、L2は、FまたはClであり、
X0は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、6個までのC原子を有するハロゲン化されたアルキル基、ハロゲン化されたアルケニル基、ハロゲン化されたアルコキシ基またはハロゲン化されたアルケニルオキシ基であり、
Y1は、O、SまたはCH2Oであり、
Z0は、−C2H4−、−CH2O−、−CF2O−、−CH=CH−または単結合である。) - 式CYおよびPYから選択される1種類以上の化合物を追加して含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のLC媒体。
aは、1または2を表し、
bは、0または1を表し、
Zxは、−CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−O−、−CH2−、−CH2CH2−または単結合を表し、
L1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F、CHF2を表し、および
L5は、HまたはCH3である。) - 式ZKおよびDKから選択される1種類以上の化合物を追加して含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のLC媒体。
R3およびR4は、それぞれ互いに独立に、請求項1でR1に与えられる意味を有し、
Zyは、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C2F4−、−CF=CF−または単結合を表し、
R5およびR6は、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個または2個の隣接しないCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられてよい。)、好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
eは、1または2を表す。) - 請求項1〜8のいずれか1項で定義される通りのLC媒体を含むLCディスプレイ。
- VA、SA−VA、IPS、PS−IPS、FFS、PS−FFS、UB−FFSまたはPS−UB−FFSディスプレイである、請求項9に記載のLCディスプレイ。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のLC媒体を調製する方法であって、請求項1〜3のいずれか1項で定義されるとおりの式Bおよび/もしくはCまたはそれらのサブ式の1種類以上の化合物を、請求項1〜4いずれか1項で定義される通りの式Gの1種類以上の化合物と、ならびに任意に更なるLC化合物および/または添加剤と混合する工程を含む、方法。
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