JP5220653B2 - 液晶媒体および液晶ディスプレイ - Google Patents
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Description
液晶ディスプレイ(LCD)は、情報の表示に広く用いられている。これらは、直視型ディスプレイに、またプロジェクション型ディスプレイに使用される。多分、最も広く使用されている電気光学モードは、依然としてねじれネマティック(TN)−モードである。このモード以外に、その他のモードも使用されているか、または研究されている。これらの中で広く使用されている効果は、例えばスーパーツィストネマティック(STN)−効果(この効果は、直接駆動型ディスプレイに使用される)および電気制御複屈折(ECB)−効果(この効果はまた、垂直配向ネマティック(VAN)−モードとも称され、アクティブマトリックス駆動ディスプレイ(AMD)に使用される)、およびそれらの改良型である。TNモードは、直接駆動ディスプレイおよび特にAMDの両方で有益に使用される。
これらのモード以外に(これらは全部が基板に対して、すなわち各液晶層に対して実質的に垂直である電場を使用する)、基板に対して、すなわち各液晶層に対して実質的に平行である電場を使用する電気光学モード、例えばインプレーンスイッチング(IPS)−モード(これは、例えばDE4000451およびEP0588568に記載されている)が存在する。
類似の媒体は、JP06−264059(A)に記載されている。
R1は、炭素原子1〜7個を有するn−アルキル基またはn−アルコキシ基、または炭素原子2〜7個を有するアルケニル基、アルケニルオキシ基またはアルコキシアルキル基であり、
X1は、F、Cl、CF3、OCF3またはOCF2Hであり、特にF、またはCl、更にはFであり、および
Y11、Y12、Y13、Y14、Y15およびY16中の1個は、Fであり、およびその他の少なくとも1つはHまたはFである)
R2は、炭素原子1〜7個、好ましくは2〜5個を有するn−アルキル基またはn−アルコキシ基、または炭素原子2〜7個を有するアルケニル基、アルケニルオキシ基またはアルコキシアルキル基であり、
X2は、F、Cl、CF3、OCF3またはOCF2Hであり、好ましくはFまたはCl、またはFであり、および
Y2は、HまたはF、好ましくはFである)。
R 31 は、上記式IにおいてR1について示されている意味を有し、
Y 31 およびY 32 は、相互に独立して、HまたはFであり、
Z31およびZ32は、それぞれ相互に独立して、−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−、−CF2O−または単結合であり、両者が存在する場合は、好ましくはそれらの1つは単結合であり、両者が存在する場合は好ましくはそれらの1つは単結合であり、
nは、0または1であり、好ましくは、
Z31およびZ32は、それぞれ相互に独立して、−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−、−CF2O−または単結合であり、ただし両方が存在する場合、好ましくはこれらの少なくとも一方は単結合であり、
および/または好ましくは、
R41およびR42は、それぞれ相互に独立して、上記式IにおいてR1について示されている意味を有し、
Z41およびZ42は、それぞれ相互に独立して、−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−、−CF2O−または単結合であり、ただし、両方が存在する場合、好ましくはこれらの少なくとも1個は単結合であり、
本出願において、全体におよぶものとして、包含するという用語は組成物の概念から、例えば、媒体または成分が問題の化合物(1種または2種以上)を、10%またはそれ以上、最も好ましくは20%またはそれ以上の濃度で含有することを意味する。
完全に成るとは、98%以上、好ましくは99%以上、最も好ましくは100%含有することを意味する。
式Iで表わされる化合物は、下記付属式I−1〜I−3の群から選択すると好ましい:
式IIで表わされる化合物は、付属式II−1〜II−7の群から選択すると好ましい:
R 31 は、上記式IIIについて示されている意味を有し、
Y31およびY32は、相互に独立して、HまたはFであり、
X3は、上記式IIIについて示されている意味を有し、好ましくはF、
OCF3またはOCF2Hであり、および
nは、0または1である。
この成分Cは、成分B以外に、存在させることができ、好ましくは存在させる。
もう一つの好適態様において、液晶媒体は上記のとおりの式IVで表わされる化合物から、好ましくは主としてなる、最も好ましくは完全になる誘電的にニュートラルの成分(成分D)を含有する。
式IVで表わされる化合物は好ましくは下記式IV−1〜IV−4の群から選択する:
最も好ましい媒体は、付属式I−1〜I−3の群から選択される式Iで表わされる化合物を含有する。これらの中で、付属式I−1a、I−1b、I−2a、I−2b、I−3aおよびI−3bにおいて、R1が上記式Iについて示されている意味を有し、好ましくは炭素原子1〜5個を有するn−アルキルまたは炭素原子1〜4個を有するn−アルコキシ、または炭素原子2〜5個を有するI−E−アルケニルである化合物は、最も好適である。
式III−4a〜III−4dおよびII1−5a〜III−5cの群から選択される化合物、好ましくは1種または2種以上の式III−4a〜III−4dの群から選択される化合物および1種または2種以上の式III−5a〜III−5cの群から選択される化合物を含有する媒体は好ましい:
成分Bは、総混合物の1〜45%、好ましくは3〜35%、最も好ましくは5〜25%の濃度で使用する。
成分Cは、総混合物の0〜85%、好ましくは20〜80%、最も好ましくは40〜75%の濃度で使用する。
成分Dは、総混合物の0〜35%、好ましくは1〜25%、最も好ましくは11〜19%の濃度で使用する。
好ましくは、液晶媒体は、成分A、B、CおよびDを全体として、50%〜100%、さらに好ましくは70%〜100%、最も好ましくは80%〜100%、特に90%〜100%の割合で含有し、これらの成分A、B、CおよびDは好ましくは1種または2種以上のそれぞれ式I、II、IIIおよびIVで表わされる化合物から主としてなり、最も好ましくは完全になる。
本発明による液晶媒体のΔnは、0.12またはそれ以上、好ましくは0.13〜0.25の範囲、さらに好ましくは0.14〜0.22の範囲、最も好ましくは0.14〜0.20の範囲、特に0.145〜0.170の範囲にある。
本発明による液晶媒体の誘電異方性(Δε)は、1kHzおよび20℃において、好ましくは6またはそれ以上、さらに好ましくは9またはそれ以上、最も好ましくは10またはそれ以上、特に12またはそれ以上である。
好ましくは、本発明の媒体のネマティック相は、少なくとも−20℃から70℃まで、さらに好ましくは−30℃から80℃まで、最も好ましくは少なくとも−40℃から80℃まで拡大されており、このことは低限が下方で切られており、他方上限が抑えられていることを、少なくとも意味する。
20℃の測定温度でネマティック相を有する成分は、このように測定し、その他全部は化合物と同様に処理する。
本明細書に記載のパラメーターの範囲は全部が、別段の記載がないかぎり、制限値を包含するものとする。
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)および液晶の透明点T(N,I)は、センチグレード度で示されている。
−9種またはそれ以上の、好ましくは11種またはそれ以上の表AおよびBの化合物群から選択される化合物、および/または
−4種またはそれ以上の、好ましくは5種またはそれ以上の表Aの化合物群から選択される化合物、および/または
−5種またはそれ以上の、好ましくは8種またはそれ以上の表Aの化合物群から選択される化合物。
下記に示されている例は、本発明を制限することなく説明するものである。
しかしながら、化合物の物理学的データは特に、この範囲の性質を得ることができることを当業者に説明するものである。特に、好ましく達成することができる種々の性質の組合せは、充分に規定されている。
表4
Claims (9)
- 1種または2種以上の式Iで表わされる大きなΔn値を有する誘電的に正の化合物を包含する第一成分(A)および同時に、1種または2種以上式IIで表わされる化合物を包含する第二成分(B)を含有することを特徴とする液晶媒体:
R1は、炭素原子1〜7個を有するn−アルキル基またはn−アルコキシ基、または炭素原子2〜7個を有するアルケニル基、アルケニルオキシ基またはアルコキシアルキル基であり、
X1は、Fであり、
Y 13 およびY 15 はFであり、および
Y 11 、Y 12 、Y 14 およびY 16 はそれぞれ独立してHまたはFである)
R2は、炭素原子1〜7個を有するn−アルキル基またはn−アルコキシ基、または炭素原子2〜7個を有するアルケニル基、アルケニルオキシ基またはアルコキシアルキル基であり、
X2は、Fであり、および
Y2は、Fである)。 - 式IIIで表わされる誘電的に正の化合物を包含する第三成分(C)をさらに含有することを特徴とする、請求項1に記載の液晶媒体:
R 31 は、請求項1においてR1について示されている意味を有し、
Y 31 およびY 32 は、相互に独立して、HまたはFであり、
Z31およびZ32は、それぞれ相互に独立して、−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−、−CF2O−または単結合であり、
nは、0または1である)。 - 1種または2種以上の式IVで表わされる化合物を包含する誘電的にニュートラルの成分(D)をさらに含有することを特徴とする、請求項1または2に記載の液晶媒体:
R41およびR42は、それぞれ相互に独立して、請求項1においてR1について示されている意味を有し、
Z41およびZ42は、それぞれ相互に独立して、−CH2CH2−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CH2O−、−CF2O−または単結合であり、ただし、両方が存在する場合、好ましくはこれらの少なくとも1個は単結合である、
mは、0、1または2である。 - 請求項1〜5のいずれか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。
- TNモードで動作することを特徴とする、請求項6に記載の液晶ディスプレイ。
- アクティブマトリックスによりアドレスすることを特徴とする、請求項6または7に記載の液晶ディスプレイ。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の液晶媒体の液晶ディスプレイにおける使用。
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