JP3070030B2 - アクティブマトリクス用ネマチック液晶組成物 - Google Patents
アクティブマトリクス用ネマチック液晶組成物Info
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Classifications
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
素化された化合物を含有する、ネマチック液晶組成物に
関する。該組成物は、アクティブマトリクスディスプレ
イ用液晶組成物として特に有用である。
MD)は、高情報量ディスプレイとして商業上注目され
ている非常に重要なものである。AMDは、テレビ受像
機に利用されているだけでなく、コンピューターターミ
ナル、自動車および航空機等の高情報量のディスプレイ
としても使用されている。
た、電気的な非線形スイッチング素子を有する。非線形
駆動素子としては、薄膜トランジスター(TFT)[オ
オクボら、SID82、ダイジェスト、第40頁〜第4
1頁(1982年)参照]またはダイオード、例えば金
属絶縁体金属(MIM)[ニワら、SID84、ダイジ
ェスト、第304頁〜第307頁(1984年)参照]
を使用することができる。良好な視角特性が得られるな
らば、これらの非線形駆動素子を用いることによって、
幾分フラットな電気光学的特性をもたらす電気光学的効
果を利用することができる。従って、ねじれ角90°の
TN型の液晶セル[シャットら、アプライド・フィジッ
クス・レターズ(Appl. Phys. Lett.)、第18巻、第1
27頁(1971年)参照]を使用できる。広い視角に
わたって良好なコントラストを得るためには、第1の透
過最小値での動作が必要となる[ポールら、ドイツ国特
許第3022818号(1980年)および米国特許第
4,398,803号(1981年);ポールら、アプラ
イド・フィジックス・レターズ(Appl. Phys. Lett.)、
第38巻、第497頁(1981年);ウエーバーら、
液晶に関する国際シンポジウム(フライブルグ;198
8年)(「液晶」に掲載)]。
常に好適なため、商業的な需要は非常に高い。このよう
な用途に対しては、単純マトリクスディスプレイより
も、液晶の物性がより重要となる。
て決め手となる特性は、液晶の抵抗率と安定性である
[トガシら、Proc. Eurodisplay 84、予稿集、第1
44頁(1984年9月、パリ);ストローマー、Pro
c. Eurodisplay 84、予稿集、第145頁(1984
年9月、パリ)]。
子は、多重方式でアドレス化されるので、それらが活性
である制限時間内において、画素電極を充電する。該素
子は、次のサイクルにおいて再びアドレス化されるまで
不活性になる。従って、活性化(充電)された画素にお
ける電圧の変化は望ましいものではないが、この種のデ
ィスプレイの決定的な特性となっている。
極の容量および該電極間の誘電性物質(液晶)の抵抗率
によって決定される。画素における電圧減衰の特性時定
数(RC−タイム)は、アドレスサイクル間の時間(ta
dr.)よりも有意に大きくなる。
ラメーターは、次式で表される画素の電圧保持比HRで
ある。
HRの値を高くするためには、非常に高い抵抗率を有す
る液晶が必要となる。
かの重要な要因、例えば、配向性物質の配向層や硬化条
件等によって左右されるが、使用する液晶の電気的な性
質は重要な要因ではないということは決してない。特
に、ディスプレイ内の液晶の抵抗率は、画素の電圧降下
の大きさを決定する。
MDに用いた場合に好適な他の物性、例えば、非常に低
いスメクチック−ネマチック転移温度を有する広いネマ
チック中間相範囲、低温における非結晶化性、および特
に低いしきい値電圧等の物性を有する液晶組成物が必要
とされている。
諸問題に鑑み、非常に高い抵抗率を有すると共に、その
他の望ましい物性を有する液晶組成物を提供することを
目的とする。
I〜Vで表される、末端および側鎖がフッ素化された化合
物からなるネマチック液晶組成物に関する:
を示す);
を示す);
を示す);
を示す);
を示す)。
より、以下の一般式VIで示される化合物を含有する:
を示す)
Iで表される1種以上の化合物を約2〜10重量%、一
般式IIで表される3種以上の化合物を約55〜75重量
%、一般式IIIで表される3種以上の化合物を約15〜
25重量%、一般式IVで表される1種以上の化合物を約
2〜10重量%、および一般式Vで表される1種以上の
化合物を約2〜10%含有する。
る1種以上の化合物を約10〜20重量%、一般式IIで
表される2種以上の化合物を約20〜30重量%、一般
式IIIで表される2種以上の化合物を約5〜15重量
%、一般式IVで表される4種の化合物を約20〜30重
量%、一般式Vで表される2種以上の化合物を約5〜1
5重量%、および一般式VIで表される2種以上の化合物
を15〜25重量%含有していてもよい。
用に最も適しており、AMDに用いた場合に、高いRC
−タイム値が得られる。該組成物はまた、かなり広いネ
マチック中間相範囲、幅広い温度での低い粘度(低温に
おいて、短いスイッチングタイムを可能にする)、広い
視角で良好なコントラストを生じさせる低い複屈折、お
よび低いしきい値電圧を示し、そして/または−30℃
において、結晶化性を示さない。
I:
を示す)で表される1種以上の化合物約2〜10重量
%、
を示す)で表される3種以上の化合物約55〜75重量
%、
を示す)で表される3種以上の化合物約15〜25重量
%、
を示す)で表される1種以上の化合物約2〜10重量
%、
を示す)で表される1種以上の化合物約2〜10重量%
を含有する。
化合物を含有することが好ましい。好ましい組成物は、
一般式IIで表される3種の化合物を65重量%またはそ
れ以上含有するものである。
化合物18〜22重量%からなることが好ましく、その
他の成分の割合は、一般式Iが3〜8重量%、一般式IV
が3〜8重量%、一般式Vが3〜8重量%の範囲である
ことが好ましい。
は、一般式I:
を示す)で表される1種以上の化合物を10〜20重量
%、
を示す)で表される2種以上の化合物約20〜30重量
%、
を示す)で表される2種以上の化合物約5〜15重量
%、
を示す)で表される4種以上の化合物約20〜30重量
%、
を示す)で表される2種以上の化合物約5〜15重量
%、
示す)で表される2種以上の化合物約15〜25重量%
を含有する。
ル基である化合物を含有することが好ましい。好ましい
組成物は、一般式IIで表される2種以上の化合物を26
重量%以上含むものである。
る成分12〜15重量%からなることが好ましく、その
他の成分の割合は、一般式IIが25〜30重量%、一般
式IIIが8〜12重量%、一般式IVが22〜25重量
%、一般式Vが6〜10重量%、一般式VIが16〜20
重量%の範囲であることが好ましい。
ッパ公開特許第0387032号および第028090
2号、ヨーロッパ特許第0051738号および第01
25653号、国際特許出願WO89/02884、W
O85/04874、WO91/03450、WO91
/08184、ドイツ国特許DE2907332および
DE3042391、および米国特許第4,302,35
2号、第4,710,315号、および第4,419,26
4号に開示されており、また既知の化合物と類似の製法
によって調製することができる。
に従って行えばよい。一般的には、主要な構成成分とな
る成分に、該成分よりも少量使用する成分を、好ましく
は昇温下で、所定量溶解させる。この場合、加熱温度
を、主要な構成成分の透明点よりも高くすることによっ
て、溶解処理を特に容易に行うことができる。
例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノールに溶
解させた溶液を混合し、その後、該溶液を、例えば減圧
蒸留によって除去してもよい。この溶剤を使用する方法
の場合には、不純物や望ましくないドーパントを含有し
ない溶剤を使用しなければならない。
明の液晶相は、従来から知られているいずれのAMDに
も利用できるように変性させることができる。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。ま
た、実施例中、液晶混合物の透明点は摂氏温度で表し、
パーセンテージは、重量%である。
4−n−ペンチルシクロヘキサン(5%); ・1−(トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)−シクロヘキシル)−3,5−ジフルオロ−
4−ジフルオロメトキシベンゼン(25%); ・1−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)−シクロヘキシル)−3,5−ジフルオロ
−4−ジフルオロメトキシベンゼン(20%); ・1−(トランス−4−(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)−シクロヘキシル)−3,5−ジフルオロ
−4−ジフルオロメトキシベンゼン(20%) ・4'−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)−3,
4,2',6'−テトラフルオロビフェニル(6%); ・4'−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)−
3,4,2',6'−テトラフルオロビフェニル(7%); ・4'−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−
3,4,2',6'−テトラフルオロビフェニル(7%); ・p−(トランス−4−(トランス−4−n−ペンチル
シクロヘキシル)−シクロヘキシル)−トリフルオロ−
メトキシベンゼン(5%); ・4'−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)−3,
4−ジフルオロビフェニル(5%);
4−n−ヘプチルシクロヘキサン(14%); ・1−(トランス−4−(トランス−4−n−プロピル
シクロヘキシル)−シクロヘキシル)−3,5−ジフル
オロ−4−ジフルオロメトキシベンゼン(13%); ・1−(トランス−4−(トランス−4−n−ペンチル
シクロヘキシル)−シクロヘキシル)−3,5−ジフル
オロ−4−ジフルオロメトキシベンゼン(13%) ・4'−(トランス−4−n−プロピルシクロヘキシ
ル)−3,4,2',6',−テトラフルオロビフェニル(5
%); ・4'−(トランス−4−n−ペンチルシクロヘキシ
ル)−3,4,2',6',−テトラフルオロビフェニル(5
%); ・p−(トランス−4−(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシル)−シクロヘキシル)−トリフルオロ−メトキ
シベンゼン(6%); ・p−(トランス−4−(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)−シクロヘキシル)−トリフルオロ−メト
キシベンゼン(6%); ・p−(トランス−4−(トランス−4−n−ブチルシ
クロヘキシル)−シクロヘキシル)−トリフルオロ−メ
トキシベンゼン(6%); ・p−(トランス−4−(トランス−4−n−ペンチル
シクロヘキシル)−シクロヘキシル)−トリフルオロ−
メトキシベンゼン(6%); ・4'−(トランス−4−n−プロピルシクロヘキシ
ル)−3,4−ジフルオロビフェニル(4%); ・4'−(トランス−4−n−ペンチルシクロヘキシ
ル)−3,4−ジフルオロビフェニル(4%); ・1−(トランス−4−(トランス−n−プロピルシク
ロヘキシル)−シクロヘキシル)−2−(3,4−ジフ
ルオロフェニル)−エタン(9%); ・1−(トランス−4−(トランス−n−ペンチルシク
ロヘキシル)−シクロヘキシル)−2−(3,4−ジフ
ルオロフェニル)−エタン(9%);
高い電圧保持比と非常に優れた低温安定性を有し、特に
アクティブマトリクスディスプレイ用液晶組成物として
好適である。
Claims (2)
- 【請求項1】 一般式I: 【化1】 (式中、R1は、炭素原子数5以上の直鎖状アルキル基
を示す)で表される1種以上の化合物を約2〜10重量
%、一般式II: 【化2】 (式中、R2は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される3種以上の化合物を約55〜75重
量%、一般式III: 【化3】 (式中、R3は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される3種以上の化合物を約15〜25重
量%、一般式IV: 【化4】 (式中、R4は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される1種以上の化合物を約2〜10重量
%、および一般式V: 【化5】 (式中、R5は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される1種以上の化合物を約2〜10%含
有することを特徴とする、末端および側鎖がフッ素化さ
れた化合物からなるネマチック液晶組成物。 - 【請求項2】 一般式I: 【化6】 (式中、R1は、炭素原子数5以上の直鎖状アルキル基
を示す)で表される1種以上の化合物を約10〜20重
量%、一般式II: 【化7】 (式中、R2は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される2種以上の化合物を約20〜30重
量%、一般式III: 【化8】 (式中、R3は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される2種以上の化合物を約5〜15重量
%、一般式IV: 【化9】 (式中、R4は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される4種の化合物を約20〜30重量
%、一般式V: 【化10】 (式中、R5は、炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される2種以上の化合物を約5〜15重量
%、および一般式VI: 【化11】 (式中、R6は、炭素原子数3〜5の直鎖状アルキル基
を示す)で表される2種以上の化合物を15〜25重量
%含有することを特徴とする、末端および側鎖がフッ素
化された化合物からなるネマチック液晶組成物。
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