JP5784560B2 - 液晶媒体 - Google Patents
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Description
このタイプのマトリックス液晶ディスプレイは、知られている。個別の画素を個別に切り換えるために用いることができる非線型素子は、例えば能動的素子(即ちトランジスタ)である。次に、用語「アクティブマトリックス」を用い、ここで、2つのタイプの間で区別をすることができる:
1.基板としてのシリコンウエファー上のMOS(金属酸化物半導体)または他のダイオード。
2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ(TFT)。
好ましく、さらに有望なタイプ2の場合において、用いられる電気光学効果は、通常TN効果である。2つの技術の間で、区別がなされる:化合物半導体、例えばCdSeを含むTFT、または多結晶形もしくは無定形シリコンを基材とするTFT。後者の技術に関しては、格別の研究努力が、世界中でなされている。
用語MLCディスプレイは、ここで、集積非線型素子を備えたすべてのマトリックスディスプレイを含み、即ちアクティブマトリックスに加えて、受動素子、例えばバリスターまたはダイオード(MIM=金属−絶縁体−金属)を有するディスプレイをも含む。
−拡大したネマティック相範囲(特に、低温まで)、
−極めて低い温度においても貯蔵安定性、
−超低温における切換能力(野外での使用、自動車、航空機)、
−UV放射線に対する増大した耐性(比較的長い有効寿命)、
−反射性ディスプレイについての低い光学的複屈折(Δn)。
スーパーツイスト(STN)セルの場合、一層大きい多重性(multiplexability)および/または一層低いしきい値電圧および/または一層広いネマティック相範囲(特に低温における)が可能である媒体が望ましい。この目的のために、利用できるパラメーター自由度(透明点、スメクティック−ネマティック転移または融点、粘度、誘電パラメーター、弾性パラメーター)のさらなる拡大が、早急に望まれている。
ここで、この目的は、本発明の媒体をディスプレイにおいて用いる場合に達成することができることが、見出された。
R2は、H、1〜15個の炭素原子を有し、ハロゲン化されているか、CNもしくはCF3により置換されているか、または非置換であるアルキル基であり、ここでさらに、これらの基中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して、O原子が互いに直接結合しないように、
X2は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、OCN、各々6個までの炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基であり、
Z1およびZ2は、各々、互いに独立して、−CF2O−、−OCF2−または単結合であり、ここでZ1≠Z2であり、
式IにおけるR1は、好ましくはビニル、1E−アルケニルまたは3−アルケニルである。
alkenylは、好ましくは、CH2=CH、CH3CH=CH、CH2=CH2CH2またはCH3−CH=CHCH2CH2である。
−媒体は、1種、2種または3種以上の式IA−1〜IA−54からなる群から選択された化合物を含む;
−媒体は、好ましくは、各々の場合において、1種または2種以上、好ましくは2種または3種の、式I−1およびIA−15で表される化合物(同族体)を含む;
−媒体は、好ましくは、各々の場合において、1種または2種以上、好ましくは2種または3種の、式I−1およびIA−3で表される化合物(同族体)を含む;
R0は、H、各々9個までの炭素原子を有するn−アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキル、アルケニルオキシまたはアルケニルであり、
X0は、F、Cl、6個までの炭素原子を有するハロゲン化アルキル、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシであり、
Z0は、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CH−、−O(CH2)3−、−(CH2)3O−、−C2H4−、−(CH2)4−、−CF2O−、−OCF2−、−OCH2−または−CH2O−であり、
Y1〜4は、各々、互いに独立して、HまたはFであり、
rは、0または1である、
を有する、
からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含み、ここで、式IIで表される化合物は、式Iで表される化合物と同一ではない。
からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含む。Y3およびY4は、各々、互いに独立して、HまたはFである。X0は、好ましくは、F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2である。R0は、好ましくは、各々6個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルである。
−式IAおよびI〜VIで表される化合物の合計の、全体としての混合物中の比率は、少なくとも50重量%である;
−式Iで表される化合物の、全体としての混合物中の比率は、≧18重量%、好ましくは≧20重量%、特に≧22重量%、極めて特に好ましくは≧24重量%である;
−式IAで表される化合物の、全体としての混合物中の比率は、5〜40重量%、特に好ましくは10〜30重量%である;
−式II〜VIで表される化合物の、全体としての混合物中の比率は、30〜80重量%である;
−R0は、それぞれ1個または2〜7個の炭素原子を有する直鎖状アルキルまたはアルケニルである;
−媒体は、本質的に、式IAおよびI〜VIで表される化合物からなる;
からなる以下の群から選択された化合物を含む。1,4−フェニレン環は、好ましくは、フッ素原子により単置換または多置換されている。
で表される1種、2種、3種または4種以上、好ましくは2種または3種の化合物を含む。
式O1および/またはO2で表される化合物の、本発明の混合物中の比率は、好ましくは5〜10重量%である。
−媒体は、好ましくは、式IVaで表され、式中X0がFまたはOCF3である1種、2種または3種の化合物を含む。
で表される1種または2種以上の化合物を含む。式IIa〜IIgで表される化合物において、R0は、好ましくは、H、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチルまたはn−ペンチル、さらにn−ヘキシルまたはn−ヘプチルである。
−媒体は、本質的に、一般式IAおよびI〜XIIIからなる群から選択された化合物からなる。
−式IVbおよび/またはIVcで表され、式中X0がフッ素であり、R0がC2H5、n−C3H7、n−C4H9またはn−C5H11である化合物の、全体としての混合物中の比率は、2〜20重量%、特に2〜15重量%である;
R*は、各々9個までの炭素原子を有するn−アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルオキシであり、
alkylおよびalkyl*は、各々、互いに独立して、1〜9個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状アルキル基である、
からなる以下の群から選択された、低いΔnの化合物を含む。
R*は、上記で定義した通りであり、好ましくはアルケニル、特にCH3CH=CHである、
で表される化合物を含む。
ベンゼン環は、さらに、1個または2個のフッ素原子により置換されていてもよい。
R0は、上記で定義した通りである、
で表される1種または2種以上のジオキサン化合物を含む。
好ましい混合物は、2〜30%のジオキサン類を含む。
「オキサアルキル」の用語は、好ましくは、式CnH2n+1−O−(CH2)mで表され、式中、nおよびmは、各々、互いに独立して、1〜6である直鎖状基を包含する。好ましくは、n=1であり、mは、1〜6である。
本発明において用いることができる液晶混合物は、自体慣用の方法において製造される。一般的に、少ない方の量で用いる成分の所望の量を、有利には高温で、主要成分を構成する成分中に溶解する。有機溶剤、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノール中で成分の溶液を混合し、十分に混合した後に、例えば蒸留により溶剤を再び除去することも可能である。
Cは結晶相を示し、Sはスメクティック相を示し、SCはスメクティックC相を示し、Nはネマティック相を示し、Iはアイソトロピック相を示す。
Claims (17)
- 正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物に基づく液晶媒体であって、式I
R1は、2〜8個の炭素原子を有するアルケニル基であり、
R2は、H、2〜15個の炭素原子を有し、ハロゲン化されているか、CF3により置換されているか、または非置換であるアルキル基であり、ここでさらに、これらの基中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して、O原子が互いに直接結合しないように、
X1は、各々6個までの炭素原子を有するアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基またはアルケニルオキシ基であり、a=1である場合には、またF、ClまたはSF5であり、
X2は、F、Cl、SF5、各々6個までの炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基であり、
Z1は、単結合であり、
Z2は、−CF2O−または−OCF2−であり、
aは、0または1であり、
L1〜4は、各々、互いに独立して、HまたはFである、
を有し、
ここで、媒体が、10重量%以下の1種または2種以上のシアノ化合物を含む、またはシアノ化合物を含まないことを特徴とする、前記液晶媒体。 - Z2が、−CF2O−であることを特徴とする、請求項1に記載の液晶媒体。
- さらに、一般式II、III、IV、VおよびVI
R0は、H、各々9個までの炭素原子を有するn−アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキル、アルケニルオキシまたはアルケニルであり、
X0は、F、Cl、6個までの炭素原子を有するハロゲン化アルキル、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシであり、
Z0は、−C2F4−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−C2H4−、−CH=CH−、−O(CH2)3−、−(CH2)3O−、−(CH2)4−、−CF2O−、−OCF2−、−OCH2−または−CH2O−であり、
Y1〜4は、各々、互いに独立して、HまたはFであり、
rは、0または1である、
を有する、
からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含み、式IIで表される化合物は、式Iで表される化合物と同一ではないことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - 式IAおよびI〜VIで表される化合物の合計の、全体としての混合物中の比率が、少なくとも50重量%であることを特徴とする、請求項9に記載の液晶媒体。
- 式IAで表される化合物の、全体としての混合物中の比率が、5〜40重量%であることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- 請求項1に記載の液晶媒体の、電気光学的目的のための使用。
- 請求項1に記載の液晶媒体を含む、電気光学的液晶ディスプレイ。
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