JP5788418B2 - 液晶媒体 - Google Patents
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Description
R1およびR1*は、それぞれ、互いに独立して、1〜15のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここで、さらに、これらのラジカルにおける1または2以上のCH2基はそれぞれ、互いに独立して、O原子が直接的に互いにへと結合しないように、−C≡C−、−CF2O−、−CH=CH−、
環Aは、1,4−シクロヘキシレン環または1,4−シクロヘキセニレン環を示し、ここで、さらに、1または2以上のCH2基は、−O−および/または−S−により置き換えられていてもよい
で表される少なくとも1の化合物を含む液晶媒体に関する。
さらに、産業的に利用できるLC相は、好適な温度範囲および低い粘度において液晶中間相(liquid-crystalline mesophase)を有することを要する。
1.基板としてのシリコンウエハー上のMOS(金属酸化膜半導体(metal oxide semiconductor))
2.基板としてのガラス板状の薄膜トランジスタ(thin-film transistors)(TFT)
の間で差別化がなされる。
好ましく、より有望であるタイプ2の場合、電気光学効果は通常はTN効果である。
AlkylおよびAlkyl*はそれぞれ、互いに独立して1〜8のC原子を有する直鎖または分枝アルキルラジカルを示し、
AlkenylおよびAlkenyl*はそれぞれ、互いに独立して2〜8のC原子を有する直鎖アルケニルラジカルを示し、
AlkoxyおよびAlkoxy*はそれぞれ、互いに独立して1〜8のC原子を有する直鎖アルコキシラジカルを示す。
R2A、R2BおよびR2Cはそれぞれ、互いに独立してH、非置換の、CNもしくはCF3により単置換されている、またはハロゲンにより少なくとも単置換されている15以下のC原子を有するアルキルラジカルを示し、ここでまた、これらのラジカルにおける1または2以上のCH2基は−O−、−S−、
L1〜4はそれぞれ、互いに独立してF、Cl、CF3またはCHF2を示し、
Z2およびZ2’はそれぞれ、互いに独立して単結合、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C2F2−、−CF=CF−、−CH=CHCH2O−を示し、
pは、1または2を示し、
qは、0または1を示し、および
vは、1〜6を示す。
混合物全体における式IIAおよび/またはIIBで表される化合物の割合は、好ましくは少なくとも20重量%である。
で表される少なくとも1の化合物を、好ましくは>3重量%の、特に>5重量%のおよび特に好ましくは5〜25重量%の量で含む。
R31およびR32はそれぞれ、互いに独立して12以下のC原子を有する直鎖アルキル、アルコキシアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、
で表される1または2以上の化合物をさらに含む液晶媒体。
混合物全体における式IIIで表される化合物の割合は、好ましくは少なくとも5重量%である。
R7〜10はそれぞれ、互いに独立して請求項2におけるR2Aに対して示される意味の1つを有し、および
wおよびxはそれぞれ、互いに独立して、1〜6を示す
で表される1または2以上の4環式化合物をさらに含む媒体。
で表される1または2以上の化合物をさらに含む液晶媒体。
Rは、1〜7のC原子を有する直鎖のアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、およびm=0、1、2、3、4、5または6であり、およびnは0、1、2、3または4を示す、
で表される1または2以上のフッ化ターフェニルをさらに含む液晶媒体。
AlkylおよびAlkyl*はそれぞれ、互いに独立して1〜6のC原子を有する直鎖アルキルラジカルを示し、
AlkenylおよびAlkenyl*はそれぞれ、互いに独立して2〜6のC原子を有する直鎖アルケニルラジカルを示す
で表される1または2以上のビフェニルをさらに含む液晶媒体。
式B−1〜B−3で表される化合物のうち、式B−2で表される化合物が特に好ましい。
である。本発明による媒体は、特に好ましくは、式B−1aおよび/またはB−2cで表される1または2以上の化合物を含む。
本発明による混合物は、非常に特に好ましくは、式O−9、O−15および/またはO−16で表される化合物を、特に5〜30%の量で含む。
Z1およびZ2はそれぞれ、互いに独立して−C2H4−、−CH=CH−、−(CH2)4−、−(CH2)3O−、−O(CH2)3−、−CH=CHCH2CH2−、−CH2CH2CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C2F4−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2−または単結合を示す
で表される化合物を含む。
RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2はそれぞれ、互いに独立してR2Aの意味を有する。cは、0、1または2である。
AlkylおよびAlkyl*はそれぞれ、互いに独立して1〜6のC原子を有する直鎖アルキルラジカルを示し、
AlkenylおよびAlkenyl*はそれぞれ、互いに独立して2〜6のC原子を有する直鎖アルケニルラジカルを示す
である。
R11、R12、R13はそれぞれ、互いに独立して、1〜6のC原子を有する直鎖のアルキル、アルコキシ、アルコキシ歩けるまたはアルケニルラジカルを示し、
R12およびR13は、さらにハロゲン、好ましくはFを示し、
式Inおよび副次式In−1〜In−16で表される化合物は、好ましくは、本発明による混合物において、濃度≧5重量%、特に5〜30重量%および非常に特に好ましくは5〜25重量%で用いられる。
R、R1およびR2はそれぞれ、互いに独立して請求項2においてR2Aに対して示される意味を有し、およびAlkylは、1〜6のC原子を有するアルキルラジカルを示す、sは、1または2を示す、
で表される1または2以上の化合物をさらに含む。
式L−1〜L−11で表される化合物は、5〜50重量%、特に5〜40重量%および非常に特に好ましくは10〜40重量%の濃度で好ましく用いられる。
− 式中L1=L2=FおよびR1=R1*=Alkoxyを意味する、式Iで表される化合物
− CPY−n−Om、とくにCPY−2−O2、CPY−3−O2および/またはCPY−5−O2、好ましくは、混合物全体に基づいて、>5%の、特に10〜30%の濃度で、
および/または
および/または
− CCY−n−Om、好ましくはCCY−3−O1、CCY−4−O2、CCY−3−O2、CCY−3−O3および/またはCCY−5−O2、好ましくは、混合物全体に基づいて、>5%の、特に10〜30%の濃度で、
および/または
および/または
− CK−n−F、好ましくはCK−3−F、CK−4−Fおよび/またはCK−5−F、好ましくは、混合物全体に基づいて>5%、特に5〜25%の濃度で、
を含む。
(nおよびmはそれぞれ、互いに独立して、1〜6を示す。)
− CPY−n−OmおよびCY−n−Om、好ましくは、混合物全体に基づいて、10〜80%の濃度で、
および/または
および/または
− CPY−n−OmおよびCLY−n−Om、好ましくは、混合物全体に基づいて、10〜80%の濃度で。
液晶混合物における複屈折率Δnの値は、一般的に0.07〜0.16、好ましくは0.0〜0.12である。
本発明による液晶媒体は、しきい値電圧(V0)に関し、相対的に低い値を有する。好ましくは1.7V〜3.0V、特に好ましくは≦2.5Vおよび非常に特に好ましくは≦2.3Vの範囲である。
さらに、本発明による液晶媒体は、液晶セル中での電圧保持比に関し、高値を有する。
一般的に、低いアドレス電圧またはしきい値電圧を有する液晶媒体は、高いアドレス電圧またはしきい値電圧を有するものよりも低い電圧保持比を有し、その逆もまたあてはまる。
本発明による混合物は、すべてのVA−TFT用途、例えば、VAN、MVA、(S)−PVA、ASV、PSA(ポリマー維持VA(polymer sustained VA))およびPS−VA(ポリマー安定化VA(polymer stabilized VA))などに対して好適である。さらに、負のΔεを有するIPS(平面内切り替え(in-plane switching))およびFFS(フリンジ領域切り替え(fringe field switching))用途に対してさらに好適である。
成分Aは有意に負の誘電異方性を有し、ネマティック相に≦−0.5の誘電異方性を与える。式Iで表される1または2以上の化合物に加え、好ましくは式IIA、IIBおよび/またはIICで表される化合物、さらにまた式IIIで表される化合物を含む。
成分Aに対し、好ましくは、Δε≦−0.8の値を有する1(または2以上)の個々の化合物が選択される。混合物全体におけるAの割合がより小さい場合、この値は、より負でなければならない。
成分Bにおいて特に好ましい個々の化合物は、20℃において18mm2・s−1以下の、好ましくは12mm2・s−1以下の流動粘度を有する、極端に低粘性のネマティック液晶である。
好適な材料の多様性は、文献から当業者に公知である。特に好ましくは、式IIIで表される化合物である。
式Iで表される1または2以上の化合物に加えて、かかる相は、好ましくは、4〜15、特に5〜12および特に好ましくは<10の、式IIA、IIBおよび/またはIICを含み、および任意にIIIで表される化合物を含む。
式Iで表される化合物および式IIA、IIBおよび/またはIICおよび任意のIIIで表される化合物に加えて、他の構成要素がまた、例えば混合物全体の45%以下の、しかし好ましくは35%以下の、特に10%以下の量で存在してもよい。
R20−L−G−E−R21 IV
式中、LおよびEはそれぞれ、1,4−二置換ベンゼンおよびシクロヘキサン環、4,4’−二置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロヘキシルシクロヘキサン系、2,5−二置換ピリミジンおよび1,3−ジオキサン環、2,6−二置換ナフタレン、ジ−およびテトラヒドロナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒドロキナゾキンにより形成される群からの炭素環系または複素環状環系を示し、
により特徴付けられることができる。
RMa−AM1−(ZM1−AM2)m1−RMb M
式中、個々のラジカルは以下の意味を有する:
Pは、重合可能な基を示し、
Spはスペーサー基または単結合を示し、
ZM1は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(CH2)n1−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−(CF2)n1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−CH=CH−、CR0R00または単結合を示し、
R0およびR00はそれぞれ、互いに独立してHあるいは1〜12のC原子を有するアルキルを示し、
n1は、1、2、3または4を示し、
存在する基RMa、RMbおよび置換基Lからの少なくとも1つ、好ましくは1つ、2つまたは3つ、特に好ましくは1つまたは2つは、基PまたはP−Sp−を示すか、または少なくとも1つの基PまたはP−Sp−を含む。
RMaおよびRMbはそれぞれ、互いに独立してP、P−Sp−、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、SF5あるいは、さらに1または2以上の隣接しないCH2がそれぞれ、互いに独立して−C(R0)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により、Oおよび/またはS原子が互いに直接つながらないように置き換えられていてもよく、およびさらに、1または2以上のH原子はF、Cl、Br、I、CN、PまたはP−Sp−により置き換えられていてもよい、1〜25のC原子を有する直鎖または分枝アルキルを示し、ラジカルRMaおよびRMbの少なくとも1つは基PまたはP−Sp−を好ましく示すかまたは含み、
Y1は、ハロゲンを示し、
RXは、P、P−Sp−、H、ハロゲン、1〜25のC原子を有する直鎖、分枝または環状アルキル、ここで、さらに、1または2以上の隣接しないCH2基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により、Oおよび/またはS原子が互いに直接接続しないように置き換えられていてもよく、および、さらに、1または2以上のH原子はF、Cl、PまたはP−Sp−により置き換えられていてもよく、6〜40のC原子を有する任意に置換されたアリールまたはアリールオキシ基、または2〜40のC原子を有する任意に置換されたヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基である。
P1およびP2はそれぞれ、互いに独立して重合可能な基、好ましくは本明細書中でPに対し示される意味の1つを有し、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、ビニルオキシまたはエポキシ基を示し、
RyおよびRzはそれぞれ、互いに独立してH、F、CH3またはCF3を示し、
ZM2およびZM3はそれぞれ、互いに独立して−CO−O−、−O−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−(CH2)n−を示し、ここでnは2、3または4であり、
L’およびL”はそれぞれ、互いに独立してH、FまたはClを示し、
sは、0、1、2または3を示し、
tは、0、1または2を示し、および
xは、0または1を示す。
本発明による液晶媒体は、全体で0.1〜10%、好ましくは0.2〜4.0%、特に好ましくは0.2〜2.0%の重合可能な化合物を含む。
特に好ましいのは、式Mで表される重合可能な化合物である。
本発明による液晶ディスプレイの構造は、例えばEP-A 0 240 379に記載される通常の配置に対応する。
Cは結晶固体状態を示し、Sはスメクティック相を示し(インデックスは相の種類を示し)、Nはネマティック状態を示し、Chはコレステリック相を示し、Iは等方相を示し、Tgはガラス転移温度を示す。2つのシンボルの間の数字はセルシウス度での転移温度を示す。
他に示されない限り、部またはパーセントのデータは、重量部または重量パーセントを示す。
V0は、20℃でのしきい値電圧、電気容量[V]を示し、
Δnは、20℃および589nmで測定された光学異方性を示し、
Δεは、20℃および1kHzでの誘電異方性を示し、
cl.p.は、透明点[℃]を示し、
K1は、20℃での弾性定数、「スプレー」変形[pN]を示し、
K3は、20℃での弾性定数、「ベンド」変形[pN]を示し、
γ1は、磁界での回転法により決定された、20℃で測定された回転粘度[mPa・s]を示し、
LTSは、テストセル中で決定された、低温安定性(ネマティック相)を示す。
Claims (13)
- 極性化合物の混合物に基づく液晶媒体であって、式I
R1およびR1*はそれぞれ、互いに独立して1〜15のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここで、さらに、これらのラジカルにおける1または2以上のCH2基はそれぞれ、互いに独立して−C≡C−、−CH=CH−、−O−によりO原子が直接的に互いにへと結合しないように置き換えられていてもよく、およびここで、さらに、1または2以上のH原子はハロゲンにより置き換えられていてもよく、ならびに
環Aは、1,4−シクロヘキシレン環を示す、
で表される少なくとも1の化合物、および
式IIA、IIBおよびIIC
R 2A 、R 2B およびR 2C はそれぞれ、互いに独立してH、無置換であるか、CNまたはCF 3 により単置換されているか、あるいはハロゲンにより少なくとも単置換されている、15以下のC原子を有するアルキルラジカルを示し、ここで、さらに、これらのラジカルにおける1または2以上のCH 2 基は−O−、−S−、
L 1〜4 はそれぞれ、互いに独立してFまたはClを示し、
Z 2 およびZ 2’ はそれぞれ、互いに独立して単結合、−CH 2 CH 2 −、−CH=CH−、−CF 2 O−、−OCF 2 −、−CH 2 O−、−OCH 2 −、−COO−、−OCO−、−C 2 F 4 −、−CF=CF−、−CH=CHCH 2 O−を示し、
pは、1または2を示し、
qは、0または1を示し、および
vは、1〜6を示す、
で表される化合物の群から選択される1または2以上の化合物
を含むことを特徴とする、前記液晶媒体。 - 混合物全体における式Iで表される化合物の比率が≧1重量%であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- 式Iで表される少なくとも1の化合物を少なくとも1のさらなる液晶化合物と混合し、および添加剤を任意に添加することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶媒体の調製方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶媒体の、電気光学ディスプレイにおける使用。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とする、アクティブマトリックスアドレッシングを有する電気光学ディスプレイ。
- VA、PSA、PS−VA、PALC、FFSまたはIPSディスプレイであることを特徴とする、請求項11に記載の電気光学ディスプレイ。
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