JP5036929B2 - 液晶媒体および液晶ディスプレイ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶媒体に、およびこれらの媒体を含有する液晶ディスプレイに、特にPDLCのような複合システムのディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:LCDs)は情報を表示するために広く使用されている。電気光学モードが用いられ,例えば、ねじれネマティック(TN)、超ねじれネマティック(STN)、電気制御複屈折(ECB)モード、およびそれらの各種の変形、その他である。それぞれほぼ基板に垂直であり、液晶層にほぼ垂直な電場を全てが使用する上記のモードの他に、例えば,面内スイッチング(in−plane−switching:IPS)モードのように、それぞれ基板に対して、液晶層に対してほぼ平行な電場を使用した電気光学モードもある(例えば,DE40 00 451と比較)。
【0003】
このように、通常は予め処理されて液晶材料の一様な整合を実現する表面に配向された液晶媒体を用いた多くの異なるモードの他に、例えばWO91/05 029に開示されたように、例えば,ポリマ−分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal:PDLC)−、ネマテイックな、曲線で囲まれた配向相(Nematic Curvilinearily Aligned Phase:NCAP)−およびポリマーネットワーク(Polymer Network:PN)−システムなどのポリマー材料と共に低分子量の液晶材料の複合システムを用いた応用がある。これらの後者のものは通常は複合層にほぼ垂直な電場を使用している。
【0004】
LCD中での液晶媒体のスイッチング、特にアクティブ液晶スイッチング素子のスイッチング−オフを加速するために、「2周波数」アドレス指定方法が提案されている。このアドレス指定方法は、誘電的に正の液晶媒体が通常は高周波数において負の誘電異方性により特徴づけられるという事実を用いている。この熟知された効果は、液晶スイッチング素子を能動的にスイッチ「オフ」するために使用することが出来る。LCのΔεが正である低周波数の、通常は矩形波電圧である電波によりスイッチング素子をアドレス指定するLC材料は電場に平行に配向させられる。高周波数電波により、すなわちLCのΔεが負である周波数の電波により同じLCスイッチング素子をアドレス指定することにより、LC材料は電場に垂直に配向される。このようにして、LCスイッチング素子の能動スイッチング「オフ」が実現される。
【0005】
本願により特に好適なPDLCの一つの形態のものはいわゆるメモリ−PDLC(省略形でMPDLC)ディスプレイであり、例えば,Ohyama、J.、Matsuda、H.、およびEguchi、K.、SID99 Digest、pp.648−651(1999)に開示されている。これらのディスプレイは双安定であり、それらのポリマーマトリクスは通常は異方性形態を有する。
【0006】
LCDは直接視のディスプレイおよび投影形のディスプレイに使用される。これらの用途の他に、LCD、特にPDLCのような複合系からなるLCD、特にいわゆるホログラフィーPDPC(HPDLC)系は実際的な用途に使用される。これらのHPDLCディスプレイは、例えば,Tanaka,K.,Kato,K.,Tsuru,S.,およびSakai,S.,Journal of the SID,“/1,pp.37−40(1994)に開示されており、ブラッグ反射を利用して3種類の明るいカラー、好適には主要なカラーを生成する。この手法は、これが偏光子もカラーフィルタも必要としないということから優秀な明るいカラーを与える。ポリマーおよび液晶の周期構造の単一層は1つの特定のカラーの反射を制御する。従って,3種の主要カラーを実現するためには、カラー毎に1層の3層が必要である。3層の各々は独立にアドレス指定されなければならない。これは、各々が対応する電極を有する3組のHPDLCフィルムを必要とする。この大きな数の層および対応する電極は、大量生産において良好な収率で実現し難いが、「2周波数」駆動方法が適用されるときは、有益に減少させることが出来る。
【0007】
しかしながら、2周波数駆動法の熟知された原理には幾つかの欠点がある。第一の欠点は、従来の液晶混合物が、実際の用途に対してははるかに高いクロスオーバー周波数(クロスオーバー周波数(νcross)は、周波数が増加するときΔεが誘電的に正から誘電的に負にその符号を変える周波数である。)を特色とすることにある。次の問題点は、低周波数領域(Δεlow)における、あるいは高周波数領域(Δεhigh)におけるΔε値、あるいはむしろ両者におけるΔε値の絶対値がLC材料の容易なアドレス指定を許容するには低過ぎるということにある。他の問題点は、通常の配向層上でのLC媒体の配向性が不十分であり、および/または複合系のポリマーのプリカーサーとのそれらの相溶性が不十分であることにある。
【0008】
従って,実際の用途に対する下記の適切な性質を有する液晶媒体に対する重要な必要性が生じる:広いネマテイック相範囲、低粘度、使用されるディスプレイモードによる、また特に低周波数および高周波数領域の両者におけるΔεの適切に大きな絶対値を有する適当な光学的異方性Δn(特に,PDLCsのように複合系に対して適切に高いΔn)、これらの領域の間での適切に低いクロスオーバ周波数、および配向膜における良好な配向性、および/または複合系に対するポリマープリカーサーとの良好な相溶性が必要になる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
驚くことに上記従来技術の欠点を有さないか、有しても、その程度がかなり少ない2周波数駆動に供する液晶媒体を実現出来ることがここで見出された。
【0010】
【課題を解決するための手段】
これらの改良された液晶媒体は少なくとも二種類の成分を用いることにより実現される:低周波数領域において、特に1kHzにおける誘電異方性Δεの負値を有する化合物である誘電的に負の化合物を含有する第一液晶成分(成分Aという)、および同時に、低周波数領域において、特に1kHzの周波数において十分に正のΔεを有するエステル化合物を含有し、好適にはそれらのエステル化合物からなる誘電的に正の成分である第二の液晶成分(成分Bという)。
【0011】
好適には、上記誘電的に負の液晶成分Aは下記式Iの化合物を含有し、また好適にはそれらの化合物からなる:
【化5】
式中
R11およびR12は、互いに独立に、1から7個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、2から7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
R11は、好適には3から5個のC原子を有する好適にはn−アルキルであり、
R12は、好適には2個のC原子を有する好適にはn−アルコキシであり、
【化6】
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、
Z1は、−CH2CH2−、−COO−、−C≡C−、−CH=CH−または単結合であり、好適には−CH2CH2−または単結合であり、
nは0または1である。
【0012】
好適には、液晶成分Bは下記式IIの一種あるいはそれ以上の誘電的に正の化合物を含有し、また好適にはそれらの化合物からなる:
【化7】
式中、
R2は1から7個のC原子を有するアルキルあるいはアルコキシであり、または2から7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
【化8】
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、
Z2は−COO−、−CH2CH2−、−CHO−または単結合であり、好適には、−COO−または単結合であり、
L21、L22、L23は、互いに独立であり、HまたはFであり、好適にはL21、L22、L23の少なくとも一つはFであり、最も好適にはL22はFであり、更に
mは0または1、好適には1である。
【0013】
本発明の液晶媒体は、任意ではあるが、誘電的に中性の成分であり、また好適には、またより好適には下記式IIIの誘電的に中性の化合物を含有し、かつ好適にはそれらの化合物からなる他の成分を含有する:
【化9】
式中、
R31およびR32は、互いに独立であり、1から7個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、または2から7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
【化10】
は、互いに独立であり、トランス−1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンまたは3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり、好適にはトランス−1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレンまたは3−フルオロ−1,4−フェニレンであり、
Z3は−COO−、−CH2CH2−、−CH2O−、−C≡C−または単結合であり、好適には−C≡C−、−COO−または単結合であり、
oおよびpは、互いに独立で、0または1である。
【0014】
成分Cは、特に本発明の液晶媒体の相範囲および光学的異方性を調節するために使用される。oおよびpが共に1の上記式IIIの化合物は媒体の透明点を増加させるのに特に適しているが、oおよびpが共に0の式IIIの化合物はネマティック相範囲の下限を低下させるのに特に適している。特に,Z3が−C≡C−である式IIIの化合物は媒体のΔnを調節するのに有用である。
【0015】
以下、本発明による液晶媒体の好適な実施例について説明する。
媒体は、好適には,下記式Iaの1種または2種以上の化合物を含有する:
【化11】
および/または
下記式Ibの1種または2種以上の化合物:
【化12】
式中R11およびR12は上記式Iにおけるように定義され、また好適にはR11はn−プロピルまたはn−ペンチルであり、R12はエトキシである。
【0016】
媒体は、好適には、下記式IIaの少なくとも1種または2種の化合物を含有する:
【化13】
式中、
R2は、上記式IIにおけるように定義され、また好適にはn−プロピル、n−ペンチル、またはn−ヘプチルである。
【0017】
媒体は下記式IIIaからIIIcの化合物のグループから選択された化合物を含有する:
【化14】
式中、
R31およびR32は上記式IIIにおけるように定義され、また好適にはR31はn−アルキルまたはn−アルケニルであり、またR32はn−アルケニルまたはn−アルコキシであり、最も好適にはR32はアルコキシである。
【0018】
好適な実施例においては、液晶媒体は上記式IIIaの1種または2種以上の化合物を含有し、ここにR31は好適にはn−アルキルであり、またR32は、好適にはn−アルコキシであり、両者は互いに独立で、好適には1個または2個の炭素原子を有し,また最も好適にはR31およびR32における炭素原子の和は2または3また特に3である。
【0019】
他の好適な実施例においては、液晶媒体は式IIIcの1種または2種以上の化合物を含有し、ここにR31は、好適にはn−アルキルであり、好適には2個から5個の炭素原子を有し,最も好適には3個の炭素原子を有し,またR32は好適にはn−アルキルまたはn−アルコキシであり、また最も好適にはメトキシまたはエトキシである。
【0020】
液晶媒体は、好適には、それぞれ上記式IおよびIIの1種または2種以上の化合物を含有すると共に、好適にはこれらの化合物からなる成分AおよびBの50%〜100%、より好適には70%〜100%、また最も好適には80%〜100%、また特に90%〜100%を含有する。
本発明による液晶媒体の成分Cの濃度は、好適には、0%〜50%、より好適には0%〜30%、最も好適には0%〜20%、また特に4%〜16%である。
【0021】
選択的には,本発明の液晶媒体は、物理的性質を調節するために更に液晶化合物を含有することが出来る。このような化合物は当業者には公知である。本発明による液晶媒体中の上記化合物の濃度は、好適には0%〜30%、より好適には0%〜20%、また最も好適には5%〜15%である。
【0022】
本発明による液晶媒体は、80℃以上の透明点、好適には100℃あるいはそれ以上の、より好適には110℃あるいはそれ以上の、特に好適には120℃あるいはそれ以上の、最も好適には130℃あるいはそれ以上の、また特に140℃あるいはそれ以上の透明点を特徴とする。
本発明による液晶媒体のΔnは0.20あるいはそれ以上であり、好適には0.22〜0.4の範囲にある。HPDLCsに対しては,液晶媒体のΔnは、より好適には0.23〜0.30の範囲にあり、最も好適には0.24〜0.28の範囲にあり、また特に0.25〜0.275の範囲にある。一方,MPDLCsに対しては,液晶媒体のΔnは、より好適には0.21〜0.30の範囲にあり、最も好適には0.22〜0.25の範囲にあり、また特に0.23〜0.24の範囲にある。
【0023】
液晶媒体の常光屈折率(n0)の適当な値を選択するために特別な注意が払われなければならない。この値はポリマーマトリクスの屈折率(nm)と整合されるべきである。液晶媒体の常光屈折率は好適には、ポリマーマトリクスの屈折率と2%あるいはそれ以下だけ、最も好適には1%あるいはそれ以下だけ、また特に0.4%あるいはそれ以下だけ異なると好適である。
【0024】
本発明による低周波域におけるにおける液晶媒体のΔε(100HzにおけるΔεlow)は好適には+2あるいはそれ以上でありまた高周波数領域では(10kHzにおけるΔεhigh)−2あるいはそれ以下であり、より好適には、それぞれ、+3あるいはそれ以上および−3あるいはそれ以下であり、最も好適には、それぞれ、+4あるいはそれ以上および−4あるいはそれ以下であり、特に+5あるいはそれ以上および−5あるいはそれ以下であり、また理想的には、それぞれ、+10あるいは−10である。低周波数領域および高周波数領域におけるΔεに対する上記好適な制限値はまた非対称に結合することが出来,例えば、+3あるいはそれ以上および−2あるいはそれ以下、また+4あるいはそれ以上および−5あるいはそれ以下、また両者がその逆になった場合が挙げられる。
【0025】
低周波数と高周波数領域のあいだのクロスオーバー周波数(νcross)、すなわち、液晶媒体のΔε周波数の増加と共に正から負にその符号を変化させる周波数が、0の値をとる本発明による媒体の周波数は、20kHzあるいはそれ以下であり、好適には15kHzあるいはそれ以下であり、より好適には10kHzあるいはそれ以下であり、特に好適な実施例においては、この周波数は9kHzあるいはそれ以下であり、好適には7kHzあるいはそれ以下であり、より好適には5kHzあるいはそれ以下であり、最も好適には4kHzあるいはそれ以下であり、また特に3kHzあるいはそれ以下である。
【0026】
本発明による液晶媒体は、好適には20℃において80までの粘度(ν)を有し,より好適には60までの、特別には50mm2/s−1までの粘度を有する。0℃の温度における対応する限界は、それぞれ、600、450および300であり、−20℃の温度においては15,000、10,000および6,000mm2/s−1である。
本願においては、用語、誘電的に正の化合物は、Δε>1,5を有する化合物を意味し、誘電的に中性の化合物は−1,5<Δε<−1,5を有する化合物であり、誘電的に負の化合物はΔε<−1,5を有する化合物である。化合物の誘電異方性はネマティックホスト混合物中の個別化合物の10%の溶液の結果から決定される。これらのテスト混合物の容量は、ホメオトロピックであって、ホモジニアスな配向がなされたセル中で決定される。セルの両タイプのセルギャップはほぼ10μmである。印加電圧は周波数が1kHzで、根平均二乗値が通常は0.5V〜1.0Vの矩形波であり、しかしこの電圧はそれぞれのテスト混合物の容量性しきい値以下であるように常に選択される。
【0027】
誘電的に正の化合物に対しては混合物ZLI−4792が、また誘電的に中性並びに誘電的に負の化合物に対しては混合物ZLI−3086で、共にMerck KGaA、Germany製品であるが、それぞれをホスト混合物として使用される。化合物の誘電率は、問題の化合物の添加の際にホスト混合物のそれぞれの値の変化から決定され、そして問題の化合物の100%の濃度に外挿される。
【0028】
用語、しきい値電圧は本願においては光学的しきい値に関係し、他に明確に規定してないときは、10%相対コントラスト(V10)に対して与えられる。容量性しきい値電圧(V0、またFreederickszしきい値VFrともいう。)は明確に規定されているときに限って使用される。
本願で与えられるパラメータの範囲は、他に明確に規定されていない場合の制限値を含む全てである。
【0029】
本願を通して、他に明確に規定されてないときは、全ての濃度は質量パーセントで与えられ、それぞれの完成混合物に対するものであり、すべての温度はセ氏度で与えられ(Celsius)、また全ての温度差もセ氏度で与えられる。全ての物理的性質は、明確な規定がないときは、「Merck Liquid Crystals、液晶の物理的性質」、Status Nov.1997、Merck KGaA、Germanyに従って決定され、20℃の温度に対して与えられる。光学的異方性(Δn)は589.3nmの波長で決定される。誘電異方性(Δε)は1kHzの周波数で決定され、ΔεlowおよびΔεhighはそれぞれ100Hzおよび10kHzの周波数で決定される。しきい値電圧、並びに全ての他の電気光学的性質はMerck KGaA、Germanyで調整されたテストセルにより決定された。ΔεlowおよびΔεhighを決定するためのテストセルは22μmのセルギャップを有した。電極は、1.13cm2の面積を有し,ガードリングを備えた円形ITO電極である。配向膜はホメオトロピック配向(ε‖)に対してはレシチンであり、ホモジニアスな配向に対してはJapan Synthetic RubberからのポリイミドAL−1054であった。容量は0.3Vrmsの電圧を持つ正弦波を用いて周波数応答アナライザーSolatron 1260により決定した。電気光学測定で使用した光は白色光であった。使用した構成はOtsuka、Japanからの市販装置であった。特性は電圧は垂直観察の下で決定された。しきい値(V10)−中間グレイ(V50)−および飽和(V90)電圧は、それぞれ、10%、50%、および90%相対コントラストに対して決定されている。
【0030】
本発明による液晶媒体は通常の濃度で他の添加剤およびカイラルドーパントを含有することが出来る。これらの他の構成成分の全濃度は、全混合物に基づいて0%〜10%、好適には0.1%〜6%の範囲にある。使用される個別化合物の濃度はそれぞれ、好適には0.1〜3%の範囲にある。これらの濃度および類似の添加剤の濃度は、本願における液晶媒体の化合物および液晶成分の濃度の値と範囲に対しては考慮されない。
【0031】
本発明による液晶媒体は幾つかの化合物、好適には3〜30個、より好適には5〜20個および最も好適には6〜10個の化合物からなる。これらの化合物は通常の方法で混合される。慨して、より少ない要求量で使用される化合物が多い量で使用される化合物に溶解される。温度が高濃度で使用される化合物の透明点以上の場合、溶解の過程の完了を容易に観測される。しかし、他の従来の方法により、例えば、いわゆる予備混合物であり、例えば類似体であり、共融混合物であり得る予備混合物を使用して、あるいはいわゆる多重ボトルシステムを使用して、その構成成分がそれら自身混合物をしようする準備が出来ているシステムを使用して媒体を調製することも可能である。
【0032】
本発明による液晶媒体は、適切な添加剤を添加することにより、TN−、TN−AMD、ECB−、VAN−AMDのように、また特にPDLC−、NCAP−およびPN−LCDsのように、複合系において、液晶媒体を使用して、全ての公知の種類の液晶ディスプレイにおいて使用可能なように改質することが出来る。
液晶の溶融点T(C、N)スメクティック(S)からネマティック(N)相への転移T(S,N)および透明点T(N,I)はセ氏度で与えられる。
【0033】
本願において、また特に以下の例において、液晶化合物の構造は頭文字語ともいわれる略語により表わされる。略語の対応する構造への変換は下記の二つの表AおよびBにより直線的に行われる。全ての基CnH2n+1およびCmH2m+1はそれぞれnおよびm個のC原子を有する直鎖アルキル基である。表Bの意味は自明である。表Aは当該構造のコア部分の略語を単にリストしたものである。個々の化合物はハイフンを伴うコアの略語により示され,置換体R1、R2、L2を規定するコードは下記の通りである。
【0034】
【表1】
【0035】
【化15】
【0036】
【化16】
【0037】
【化17】
【0038】
【化18】
【0039】
【化19】
【0040】
【化20】
【0041】
【化21】
【0042】
【化22】
【0043】
【化23】
【0044】
本発明による液晶媒体は好適には下記化合物を含有する:
−表AおよびBの化合物のグループから選択された4個または4個以上の化合物、および/または
−表Bの化合物のグループから選択された5個または5個以上の化合物、および/または
−表Aの化合物のグループから選択された2個または2個以上の化合物。
【0045】
(図面の簡単な説明)
図1はΔεの周波数依存性を示す。2個の液晶媒体に対する結果、すなわち、例1のもの(ダッシュ曲線)および例2のもの(連続曲線)に対する結果が示される。これらの曲線は媒体の周波数挙動を明確に示し,2つの比較的広い範囲の一定の、または殆ど一定のΔεであって、1方は約10Hzから数百Hzの低周波数範囲(Δεlow)にあり、他方は約10kHzから約1MHzの高周波数範囲(Δεhigh)にある。図示した両例に対して,これらの殆ど一定の誘電異方性のプラトーはΔε(常に負の値を持つ高周波数範囲)の逆符号により特徴づけられ、Δεが周波数の増加と共に減少する近似的に数百Hzから約10kHzに範囲する領域により分離される。Δεが0である二つの媒体のクロスオーバ周波数がそれぞれの差込矢印によりグラフ中に示される。
【0046】
図2は、図1と同様に,Δεの周波数依存性であって、ここでは例4の液晶混合物(混合物4)に対する図である。曲線はまた媒体の周波数挙動を明確に示すもので、媒体は、ここでは、二つの比較的広い範囲の一定のまたは殆ど一定のΔεであって、一方の範囲がまた約10Hzから数百Hzに範囲する低周波数領域にあり、他方の範囲が約20あるいは30kHzから1MHz以上に範囲する高周波数領域(Δεhigh)にある。本例に対しても,殆ど一定の誘電異方性のこれらのプラトーはΔεの逆符号により特徴づけられる。クロスオーバ領域は、本例においては、ほぼ800Hzから約20kHzに範囲する。この媒体のクロスオーバ周波数はそれぞれの差込矢印により図中に示される。
【0047】
図3は、それぞれ特性周波数における、電圧を増加させた際の異なるテストセルの容量の応答の特性ラインを示す。星印は均一に配向されたセルに対する100Hzの周波数における結果を示し,三角印はホメオトロピックに配向されたセルの100kHzの周波数における結果を示す(テキスト参照)。与えられた電圧値は根平均二乗値(rms)である。容量性しきい値が、電圧の増加に際してキャパシタンスの変化(増加)の開始点から決定される。
【0048】
図4は、図1と同様に、Δεの周波数依存性であって、ここでは例5から7の液晶混合物(混合物5から7)に対する図である。曲線はまた媒体の周波数挙動を明確に示し,媒体は一定または殆ど一定のΔεの比較的広い範囲を有し,一方の範囲は再度約10Hzから数百Hzに範囲する低周波数領域(Δεlow)にあり、他方の範囲はここでは約20または30kHzから1MHzに範囲する高周波数領域にある。これらの例に対しても、殆ど一定の誘電異方性のそれぞれのプラトーはΔεの逆符号により特徴づけられる。クロスオーバ領域の範囲がこの図から明確に認識することが出来る。これらの媒体のそれぞれのクロスオーバ周波数がそれぞれの差込矢印によりグラフ中に示される。
【0049】
【実施の形態】
例
以下に与えられる例は、本発明を如何なる方法においても制限することなしに本発明を示している。しかし、これらの例は、本発明の専門的な更なる目的を例示するものである。特に、これらの例は好適な混合システムを示し,物理的パラメータの望ましいアクセス可能な範囲を示す。
【0050】
例1
液晶混合物は下記のものにより実現される:
【表2】
【0051】
この混合物は下記の諸性質を有する:
【表3】
【0052】
この混合物のΔε値は、それぞれの配向、20℃における0.3Vrmsの正弦波電圧の周波数の関数を有するセルにおいて個別に決定されるε‖とε⊥との差として決定されている。結果は表1にリストされ、図1にプロットされる。
【0053】
【表4】
【0054】
【表5】
注意:この表におけるε‖−ε⊥と比べたときのΔεの差異は丸め処理におけるずれに起因する。
【0055】
PDLCシステムはWO91/05 029の例1.1.1に開示されたように調製されている。
さらに、HPDLCシステムは優秀な性能により特徴づけられたTanakaらのJournal of the SID、“/1、pp.37−40(1994)に開示されたように調製されている。
【0056】
例2
例1と同様に液晶媒体が実現されるが、ここでは以下の組成を有する。
【表6】
【0057】
この媒体は以下の性質を有する。
【表7】
この混合物2のΔε値は周波数の関数として例1の下で記載したように決定されている。結果は表2にリストされ、図1にプロットされる。
【0058】
【表8】
【0059】
【表9】
注意:この表におけるε‖−ε⊥と比べたΔεの差異は丸め処理におけるずれに起因する。
二つのPDLCシステムが例1のように調製されており、共に比較的有益な結果を有する。
【0060】
例3
上記例と同様に液晶媒体が調製され、ここでは以下の化合物からなる:
【表10】
この混合物は例1および2のものとの中間的な結果を導く。
【0061】
例4
液晶媒体は以下のものから実現される:
【表11】
【0062】
この混合物は以下の性質を有する:
【表12】
この混合物のΔε値は例1に開示されたように決定されている。結果は表3にリストされ、図2にプロットされる。
【0063】
【表13】
注意:この表におけるε‖−ε⊥と比べたΔεの差異は丸め処理におけるずれに起因する。
【0064】
この混合物の容量性しきい値電圧は、低周波数(100Hz)に対して使用されるホモジニアスな配向をなすセル、また高周波数(100kHz)に対して使用されたホメオトロピックな配向をなすセルの両者において決定されている。結果は図3に示される。低周波数領域における容量性しきい値電圧は1.95Vであるが、高周波数領域における容量性しきい値電圧は3.0Vである。
【0065】
優秀な性質を持つPDLCシステムがWO 91/05 029の例1.1.1に開示されるように調製され、満足な結果が得られている。このディスプレイは良好な結果を有した。
さらに、HPDLCシステムは、優秀な性能により特徴づけられたTanakaらのJournal of theSID、“/1、pp.37−40(1994)に記載されたように調製されている。
【0066】
例5
液晶混合物は以下のものから実現される:
【表14】
【0067】
この混合物は以下の性質を有する。
【表15】
この混合物のΔε値は例1に開示したように決定されている。結果は表4にリストされ、図3にプロットされる。
【0068】
【表16】
注意:この表におけるε‖−ε⊥と比べたΔεにおける差異は丸め処理におけるずれに起因する。
【0069】
二つのPDLCシステムは上記例1に開示されたように調製されている。これらのシステムは優秀な性能を示した。
【0070】
例6
液晶混合物は以下のものからなり、実現される。
【表17】
【0071】
この混合物は以下の性質を有する:
【表18】
【0072】
この混合物のΔε値は例1に開示したように決定されている。結果は表5にリストされ、図3にプロットされる。
【0073】
【表19】
注意:この表におけるε‖−ε⊥と比べたΔεにおける差異は丸め処理におけるずれに起因する。
【0074】
二つのPDLCシステムが例1に示されるように調製され、両者は例1のものと同様に良好な性能を有している。
【0075】
例7
液晶混合物は以下のものからなり、実現される:
【表20】
【0076】
この混合物は以下の性質を有する:
【表21】
【0077】
この混合物のΔε値は例1に開示されたように決定されている。結果は表6にリストされ、図3にプロットされる。
【0078】
【表22】
注意:この表におけるε‖−ε⊥と比べたΔεにおける差異は丸め処理におけるずれに起因する。
【0079】
例1の場合と同様に、優秀な性質を有するPDLCシステムは、WO 91/05 029の例1.1.1に開示されたように調製されている。
さらに、OhyamaらのSID 99 Digest,pp.648−651(1999)に記載されたように、配向された基板を有するMPDLCディスプレイが調製されている。このディスプレイは良好なコントラストと優秀な双安定性を有していた。
【図面の簡単な説明】
【図1】Δεの周波数依存性を示す。
【図2】Δεの周波数依存性を示すが、ここでは例4の液晶混合物に対するものである。
【図3】電圧を増加させた際の特性周波数における異なるテストセルの容量の応答の特性ラインを示す。
【図4】Δεの周波数依存を示すが,ここでは例5〜7の液晶混合物に対するものである。
Claims (10)
- −一種または二種以上の下記式I:
R 11 およびR 12 は、互いに独立であり、1個から7個のC原子を有するアルキル若しくはアルコキシ又は、2個から7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ若しくはアルコキシアルキルであり、
Z 1 は−CH 2 CH 2 −、−COO−、−C≡C−、−CH=CH−又は単結合であり、
nは0又は1である、
で表される化合物を含有する誘電的に負の液晶成分Aと、
−一種又は二種以上の下記式II:
R 2 は1から7個のC原子を有するアルキル若しくはアルコキシ、又は2個から7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ若しくはアルコキシアルキルであり、
Z 2 は−COO−、−CH 2 CH 2 −、−CHO−又は単結合であり、
L 21 、L 22 、L 23 は互いに独立であり、H又はFであり、
mは1である、
で表されるエステル化合物を含有する誘電的に正の液晶成分Bと、
−選択的に、誘電的に中性の成分Cとを含有することを特徴とし、
−80℃またはそれ以上の透明点および
−25kHzまたはそれ以下のクロスオーバー周波数および
−成分AおよびBの液晶媒体中の含有量が50〜100質量%であることを特徴とする液晶媒体。 - 成分Aおよび成分Bが、それぞれ、式Iおよび式IIで表される化合物からなる、請求項1または2に記載の液晶媒体。
- 成分Aが前記式Iの二種以上の化合物からなることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- 成分Bが前記式IIの一種または二種以上の化合物からなることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶媒体。
- 成分Aがn=0の式Iの一種または二種以上の化合物と、n=1の式Iの一種または二種以上の化合物とを含有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- 2周波数駆動によりアドレスされるあるいはアドレス可能な液晶ディスプレイであって、請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶媒体を含有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶媒体とポリマーを含有する複合系を含有することを特徴する請求項7に記載の液晶ディスプレイ。
- ホログラフィーディスプレイであることを特徴とする請求項7および8のいずれか1項に記載の液晶ディスプレイ。
- 液晶ディスプレイにおける請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶媒体の使用。
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