JP2022101586A - 液晶媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
1.基板としてのシリコンウェハ上にある、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プレート上にある、薄膜トランジスタ(TFT)。
前記式中、各基はそれぞれ相互に独立して、それぞれの場合に同一であるか又は異なって、以下の意味のいずれかを有する:
R1及びR1*は、H、最大15個のC原子を有するアルキル基又はアルケニル基、これらの基は非置換であるか、CN、若しくはCF3によって1置換されているか、又はハロゲンによって少なくとも1置換されており、ここでさらに、これらの基における1つ以上のCH2基は、O原子が相互に直接結合しないように、
L1及びL2は、F、Cl、CF3、又はCHF2、好ましくはFを表す、
を有し、
ただし、前記液晶媒体は、式I3の化合物:
a)さらに、式IIA、IIB、及びIICの化合物:
前記式中、
R2A、R2B及びR2Cは、それぞれ相互に独立して、H、最大15個のC原子を有するアルキル基又はアルケニル基、これらの基は非置換であるか、CN、若しくはCF3によって1置換されているか、又はハロゲンによって少なくとも1置換されており、ここでさらに、これらの基における1つ以上のCH2基は、O原子が相互に直接結合しないように、
L1~4は、それぞれ相互に独立して、F、Cl、CF3、又はCHF2を表し、
Z2、及びZ2’は、それぞれ相互に独立して、単結合、
pは、1又は2を表し、
qは、0又は1を表し、
vは、1~6の整数を表し、
(O)は、酸素原子、又は単結合を表す。
を少なくとも1種、好ましくは3質量%超、特に5質量%超、特に好ましくは5~25質量%の量で、含有する。
前記式中、
R31及びR32は、それぞれ相互に独立して、最大12個のC原子を有する直鎖状のアルキル基、アルコキシアルキル基、又はアルコキシ基を表し、
前記式中、
R7~10は、それぞれ相互に独立して、式IIAにおけるR2Aについて示したいずれかの意味を有し、
w及びxは、それぞれ相互に独立して、1~6の整数を表す。
前記式中、R14~R19は、それぞれ相互に独立して、1~6個のC原子を有するアルキル基又はアルコキシ基を表し、z及びmは、それぞれ相互に独立して、1~6の整数を表す。
前記式中、
Rは、1~7個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基若しくはアルコキシ基、又は2~7個のC原子を有するアルケニル基を表し、(O)は、酸素原子、又は単結合を表し、mは、0、1、2、3、4、5、又は6であり、nは、0、1、2、3、又は4を表す。
前記式中、
アルキル、及びアルキル*は、それぞれ相互に独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
アルケニル、及びアルケニル*は、それぞれ相互に独立して、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、
アルコキシは、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルコキシ基を表す。
前記式中、
Rは、1~7個のC原子を有する直鎖状のアルキル基若しくはアルコキシ基、又は2~7個のC原子を有するアルケニル基を表し、
アルキルは、1~6個のC原子を有するアルキルを表し、
(O)アルキルは、アルキル、又はOアルキルを表す。
前記式中、R1及びR2は、式IIAにおいてR2Aについて示した意味を有し、式O-17の化合物は、式I1及びI2の化合物と同一ではない。R1及びR2は好ましくは、それぞれ相互に独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表すか、又はR1は、1~6個のC原子を有する直鎖状アルキル基を表し、R2は、2~6個のC原子を有するアルケニルを表す。
前記式中、
アルケニル、及びアルケニル*は、それぞれ相互に独立して、2~12個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、
前記式中、R1N及びR2Nは、それぞれ相互に独立して、式IIAにおいてR2Aについて示した意味を有し、好ましくは直鎖状のアルキル、直鎖状のアルコキシ、又は直鎖状のアルケニルを表し、
Z1、及びZ2は、それぞれ相互に独立して、
RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2は、それぞれ相互に独立して、式IIAにおけるR2Aの意味を有する。cは、0、1、又は2である。dは、1又は2である。R1及びR2は好ましくは、それぞれ相互に独立して、それぞれ1~6個のC原子、若しくは2~6個のC原子を有する、アルキル、アルコキシ、アルケニル、又はアルケニルオキシを表す。
アルキル、及びアルキル*は、それぞれ相互に独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
アルケニル、及びアルケニル*は、それぞれ相互に独立して、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、
アルケニルオキシは、2~6個のC原子を有する、直鎖状のアルケニルオキシ基を表す。
前記式中、
R11、R12、R13は、それぞれ相互に独立して、それぞれ1~6個のC原子若しくは2~6個のC原子を有する、直鎖状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、又はアルケニル基を表し、
R12、及びR13はさらに、ハロゲン、好ましくはFを表し、
R、R1、及びR2は、それぞれ相互に独立して、請求項3でR2Aについて示した意味を有し、(O)は、酸素原子又は単結合を表し、アルキルは、1~6個のC原子を有するアルキル基を表す。sは、1又は2を表す。
・PYP-n-m、特にPYP-2-3、及び/又はPYP-2-4、
混合物全体に対して好ましくは5%超の濃度、特に8~30%の濃度で、
及び/又は
・CPY-n-Om、特にCPY-2-O2、CPY-3-O2、及び/又はCPY-5-O2、混合物全体に対して好ましくは5%超の濃度、特に10~30%の濃度で、
及び/又は
・B-nO-Om、好ましくは1~15%の濃度で、
及び/又は
・CY-n-Om、好ましくはCY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2、及び/又はCY-5-O4、混合物全体に対して好ましくは5%超の濃度、特に15~50%の濃度で、
及び/又は
・CCY-n-Om、好ましくはCCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1、及び/又はCCY-5-O2、混合物全体に対して好ましくは5%超の濃度、特に10~30%の濃度で、
及び/又は
・CLY-n-Om、好ましくはCLY-2-O4、CLY-3-O2、及び/又はCLY-3-O3、混合物全体に対して好ましくは5%超の濃度、特に10~30%の濃度で、
及び/又は
・CK-n-F、好ましくはCK-3-F、CK-4-F、及び/又はCK-5-F、混合物全体に対して好ましくは5%超、特に5~25%で。
(n及びmは、それぞれ相互に独立して、1~6を表す)
・CPY-n-Om、及びCY-n-Om、混合物全体に対して好ましくは10~80%の濃度で、
及び/又は
・CPY-n-Om、及びCK-n-F、混合物全体に対して好ましくは10~70%の濃度で、
及び/又は
・CPY-n-Om、及びPY-n-Om、好ましくはCPY-2-O2、及び/又はCPY-3-O2、及びPY-3-O2、混合物全体に対して好ましくは10~40%の濃度で、
及び/又は
・CPY-n-Om、及びCLY-n-Om、混合物全体に対して好ましくは10~80%の濃度で、
及び/又は
・CC-3-V1、好ましくは3~15%の量で、
及び/又は
・CC-V-V、好ましくは5~60%の量で、
及び/又は
・CC-3-V、好ましくは5~60%の量で、
及び/又は
・PGIY-n-Om、好ましくは3~15%の量で、
及び/又は
・CC-n-2V1、好ましくは3~20%の量で。
前記式中、
Rは、それぞれ1個若しくは2個~6個のC原子を有する、直鎖状のアルキル、アルコキシ、又はアルケニルを表し、
Xは、F、Cl、CF3、OCF3、OCHFCF3、又はCCF2CHFCF3を、好ましくはF、又はOCF3を表す。
R20-L-G-E-R21 IV
前記式中、L、及びEはそれぞれ、1,4-二置換されたベンゼン及びシクロヘキサン環、4,4’-二置換されたビフェニル、フェニルシクロヘキサン、及びシクロヘキシルシクロヘキサン系、2,5-二置換されたピリミジン、及び1,3-ジオキサン環、2,6-二置換されたナフタレン、ジ及びテトラヒドロナフタレン、キナゾリン、及びテトラヒドロキナゾリンによって形成される基からの炭素環系、又は複素環系を表し、
Gは、
が、重合しない条件である。
前記式中、各基はそれぞれ、以下の意味を有する:
RMa、及びRMbは、それぞれ相互に独立して、P、P-Sp-、H、ハロゲン、SF5、NO2、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を表し、ここで基RMa、及びRMbの少なくとも1つは好ましくは、P、若しくはP-Sp-を表すか、又はP、若しくはP-Sp-を有し、
Pは、重合性基を表し、
Spは、スペーサー基、又は単結合を表し、
AM1、及びAAM2は、それぞれ相互に独立して、好ましくは4~25個の環原子、好ましくはC原子を有する、芳香族、複素芳香族、非環式、又は複素環式の基を表し、これらはまた、縮合環を含む、又は包含することができ、任意でLによって単置換又は多置換されていてよく、
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、任意で置換されたシリル、6~20個のC原子を有する任意で置換されたアリール、又は1~25個のC原子を有する、直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキル、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、又はアルコキシカルボニルオキシを表し、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、P、若しくはP-Sp-、好ましくはP、P-Sp-、H、OH、CH2OH、ハロゲン、SF5、NO2、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基によって置き換えられていてよく、
Y1は、ハロゲンを表し、
ZM1は、
R0、及びR00は、それぞれ相互に独立して、H、又は1~12個のC原子を有するアルキルを表し、
Rxは、P、P-Sp-、H、ハロゲン、1~25個のC原子を有する直鎖、分枝鎖、若しくは環状のアルキル、ここでさらに、1個以上の隣接していないCH2基は、O原子及び/又はS原子が相互に直接結合しないように、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-によって置き換えられており、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、P、又はP-Sp-によって置き換えられていてよく、6~40個のC原子を有する任意で置換されたアリール基若しくはアリールオキシ基、又は2~40個のC原子を有する任意で置換されたヘテロアリール基若しくはヘテロアリールオキシ基を表し、
m1は、0、1、2、3、又は4を表し、
n1は、1、2、3、又は4を表し、
ここで、基RMa、RMb、及び置換基Lのうち少なくとも1個、好ましくは1個、2個、若しくは3個、好ましくは1個若しくは2個は、基P若しくはP-Sp-を表すか、又は少なくとも1個の基P若しくはP-Sp-を有する。
RMa、及びRMbは、それぞれ相互に独立して、P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5、又は1~25個のC原子を有する直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキル、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、それぞれ相互に独立して、O原子及び/又はS原子が相互に直接結合しないように、-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-によって置き換えられていてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CN、P、又はP-Sp-によって置き換えられていてよく、ここで、基RMa及びRMbの少なくとも1つは好ましくは、基P又はP-Sp-を表すか、又は基P又はP-Sp-を有し、
AM1、及びAM2は、それぞれ相互に独立して、1,4-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、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、ここでさらに、これらの基における1個以上のCH基は、Nによって置き換えられていてよく、シクロヘキサン-1,4-ジイル、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、O及び/又はSによって置き換えられていてよく、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、又はオクタヒドロ-4,7-メタノインダン-2,5-ジイルを表し、これらの基はすべて非置換であるか、又はLによって単置換、若しくは多置換されていてよく、
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、任意で置換されたシリル、6~20個のC原子を有する任意で置換されたアリール、又は1~25個のC原子を有する、直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキル、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、又はアルコキシカルボニルオキシを表し、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、P、又はP-Sp-によって置き換えられていてよく、
Pは、重合性基を表し、
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、分枝鎖、若しくは環状のアルキル、ここでさらに、1個以上の隣接していないCH2基は、O原子及び/又はS原子が相互に直接結合しないように、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-によって置き換えられており、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、P、又はP-Sp-によって置き換えられていてよく、6~40個のC原子を有する任意で置換されたアリール基若しくはアリールオキシ基、又は2~40個のC原子を有する任意で置換されたヘテロアリール基若しくはヘテロアリールオキシ基を表す。
液晶媒体、及び本発明によるPS-VAディスプレイ又はPSAディスプレイで使用するために適した好ましいRMは例えば、以下の式のものから選択される:
P1、P2、及びP3は、それぞれ相互に独立して、重合性基、好ましくはPについて前述の、及び後述の意味のいずれかを有する重合性基、特に好ましくはアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ、又はエポキシ基を表し、
Sp1、Sp2、及びSp3は、それぞれ相互に独立して、単結合又はスペーサー基、好ましくはSpについて前述の、及び後述の意味のいずれかを有する単結合又はスペーサー基を表し、特に好ましくは、-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-、又は(CH2)p1-O-CO-O-、ここでp1は、1~12の整数であり、ここで最後に述べた基において、隣接する環に対する結合は、O原子を介して行われており、基P1-Sp1-、P2-Sp2-、及びP3-Sp3-のうち1つは、Raaも意味することができ、
Raaは、H、F、Cl、CN、又は1~25個のC原子を有する直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキルを表し、ここでさらに、1個以上の隣接しないCH2基は、それぞれ相互に独立して、O原子及び/又はS原子が相互に直接結合しないように、-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-によって置き換えられていてよく、ここでさらに、1個以上のH原子は、F、Cl、CN、又はP1-Sp1-によって置き換えられていてよく、特に好ましくは、直鎖状若しくは分枝鎖状の、任意で1若しくは複数フッ素化された、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、又はアルキルカルボニルオキシを表し(ここでアルケニル基及びアルキニル基は、少なくとも2個のC原子を有し、分枝鎖状の基は少なくとも3個のC原子を有する)
R0、R00は、それぞれ相互に独立して、それぞれの場合に同一であるか又は異なって、H、又は1~12個のC原子を有するアルキルを表し、
Ry、及びRzは、それぞれ相互に独立して、H、F、CH3、又はCF3を表し、
ZM1は、-O-、-CO-、-C(RyRz)-、又は-CF2CF2-を表し、
ZM2、及びZM3は、それぞれ相互に独立して、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、又は-(CH2)n-を表し、ここでnは、2、3、又は4であり、
Lは、それぞれの場合に同一であるか、又は異なって、F、Cl、CN、又は直鎖状若しくは分枝鎖状の、任意で1つ若しくは複数フッ素化された、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、又はアルキルカルボニルオキシを表し、好ましくはFを表し、
L’、及びL’’は、それぞれ相互に独立して、H、F、又はClを表し、
rは、0、1、2、3、又は4を表し、
sは、0、1、2、又は3を表し、
tは、0、1、又は2を表し、
xは、0、又は1を表す。
表Bは、本発明による混合物に一般的に添加され得るドープ剤を示す。この混合物は、好ましくは0~10質量%、特に0.01~5質量%、特に好ましくは0.01~3質量%、ドープ剤を含有する。混合物がドープ剤を1種のみ含有する場合、これは0.01~4質量%、好ましくは0.1~1.0質量%の量で用いる。
表Dは、本発明によるLC媒体において反応性メソゲン化合物として使用可能な、好ましい例示的な化合物を示す。本発明による混合物が1種以上の反応性化合物を含有する場合、これらは0.01~5質量%の量で用いるのが好ましい。重合のために開始剤、又は開始剤1種以上の混合物を添加することが、必要なこともあり得る。開始剤又は開始剤混合物は好ましくは、混合物に対して0.001~2質量%の量で添加する。適切な開始剤は例えば、Irgacure(BASF)、又はIrganox(BASF)である。
以下の実施例は、本発明を制限することなく、本発明を説明することを意図している。実施例において、m.p.は、融点を表し、Cは、液晶物質の透明点を摂氏で表し、沸点はb.p.と記載する。さらに:
Cは、結晶性の固体状態を表し、Sは、スメクチック相(この指数は、相の種類を示す)を表し、Nは、ネマチック状態を表し、Chは、コレステリック相を表し、Iは、等方相を表し、Tgは、ガラス転移温度を表す。2つの記号の間の数字は、転移温度を摂氏で示す。
Vo:閾値電圧、20℃での容量[V]
Δn:20℃、589nmで測定した光学異方性、
Δε:20℃、1kHzでの誘電異方性
cl.p.:透明点(℃)
K1:弾性定数、20℃で「スプレイ」変形[pN]
K3:弾性定数、20℃で「ベンド」変形[pN]
γ1:20℃で測定した回転粘度[mPa・s]、磁界における回転法で測定
LTS:低温安定性(ネマチック相)、試験セルで測定。
Claims (20)
- 式I1の化合物、及び/又は式I2の化合物、及び式EYの化合物1種以上:
前記式中、各基はそれぞれ相互に独立して、それぞれの場合に同一であるか又は異なって、以下の意味のいずれか:
R1及びR1*は、H、最大15個のC原子を有するアルキル基又はアルケニル基、これらの基は非置換であるか、CN、若しくはCF3によって1置換されているか、又はハロゲンによって少なくとも1置換されており、ここでさらに、これらの基における1つ以上のCH2基は、O原子が相互に直接結合しないように、
L1及びL2は、F、Cl、CF3、又はCHF2、好ましくはFを表す、
を有し、
ただし、前記液晶媒体は、式I3の化合物:
- 請求項1又は2に記載の液晶媒体において、前記液晶媒体がさらに、式IIA、IIB、及びIICの化合物の群から選択される化合物:
R2A、R2B、及びR2Cはそれぞれ相互に独立して、H、最大15個のC原子を有するアルキル基又はアルケニル基、これらの基は非置換であるか、CN、若しくはCF3によって1置換されているか、又はハロゲンによって少なくとも1置換されており、ここでさらに、これらの基における1つ以上のCH2基は、O原子が相互に直接結合しないように、
L1~4は、それぞれ相互に独立して、F、又はClを表し、
Z2、及びZ2’は、それぞれ相互に独立して、単結合、
pは、1又は2を表し、
qは、0又は1を表し、
vは、1~6の整数を表す]
を1種以上含有することを特徴とする、前記液晶媒体。 - 請求項1から11までのいずれか1項に記載の液晶媒体において、混合物全体における式I1及びI2の化合物の割合が、5~30質量%であることを特徴とする、前記液晶媒体。
- 請求項1から12までのいずれか1項に記載の液晶媒体において、混合物全体における式EYの化合物の割合が、3~20質量%であることを特徴とする、前記液晶媒体。
- 請求項1から13までのいずれか1項に記載の液晶媒体において、混合物全体における式I1、I2、及びEYの化合物の割合が、10~35質量%であることを特徴とする、前記液晶媒体。
- 請求項1から14までのいずれか1項に記載の液晶媒体において、前記液晶媒体が、重合性化合物(反応性メソゲン)を少なくとも1種含有することを特徴とする、前記液晶媒体。
- 請求項1から15までのいずれか1項に記載の液晶媒体において、前記液晶媒体が、フリーラジカル捕捉剤、酸化防止剤、及び紫外線安定剤から成る群から選択される添加剤を1種以上含有することを特徴とする、前記液晶媒体。
- 請求項1から16までのいずれか1項に記載の液晶媒体の製造方法において、それぞれの場合において式I1及びI2の化合物を、式EYの化合物少なくとも1種と、及び少なくとも1種のさらなる液晶化合物と混合し、任意で1種以上の添加剤、及び任意で少なくとも1種の重合性化合物(反応性メソゲン)を添加することを特徴とする、前記製造方法。
- 電気光学ディスプレイにおける、請求項1から17までのいずれか1項に記載の液晶媒体の使用。
- アクティブマトリックスアドレスを有する電気光学ディスプレイにおいて、請求項1から16までのいずれか1項に記載の液晶媒体を誘電体として有することを特徴とする、前記電気光学ディスプレイ。
- 請求項19に記載の電気光学ディスプレイにおいて、VA型、PSA型、PS-VA型、PM-VA型、SS-VA型、PALC型、IPS型、PS-IPS型、FFS型、又はPS-FFS型のディスプレイであることを特徴とする、前記電気光学ディスプレイ。
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