JP6491098B2 - 液晶媒体および電気光学液晶ディスプレイ - Google Patents
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Description
式中、パラメーターR11〜R13、X11およびX21は請求項1に示される意味をそれぞれ有する、
を含有することを特徴とする、液晶媒体を含有する、前記電気光学液晶ディスプレイに関する。
このタイプのIPSディスプレイのための液晶材料は、例えばDE 195 28 104に記載されている。
・Δnに関する好適な値、および/または
・高い弾性定数、および/または
・誘電異方性に関する比較的高い値、
・迅速な応答時間を達成する観点での、回転粘度に関する低い値、および
・良好な低温安定性
・Δnに関する好適な値、および/または
・高い弾性定数、および/または
・迅速な応答時間を達成する観点での、回転粘度に関する低い値、および
・良好な低温安定性
R11は、1〜15個のC原子を有する非置換のアルキルラジカル、ここで加えて、この基における1つまたは2つ以上のCH2基はそれぞれ、互いに独立して、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−または−O−により、O原子が互いに直接的に結合しないように置き換えられていてもよい、を、好ましくは2〜7個のC原子を有する直鎖のアルキルラジカルを示し、
X11は、F、Cl、CNまたは、Fにより単置換または多置換されている1〜15個のC原子を有するアルキルラジカル、ここで加えて、このラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基はそれぞれ、互いに独立して−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−または−O−により、O原子が互いに直接的に結合しないように置き換えられていてもよい、を示す、
R21は、非置換であるか、またはCNもしくはCF3により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されている、15個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は
X21は、F、Cl、CN、1〜6個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシラジカル、または2〜6個のC原子を有するハロゲン化アルケニルラジカルを示す、
R31は、非置換であるか、CNもしくはCF3により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されている、15個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は−O−、−S−、−C≡C−、−CH=CH−、−OC−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接的に結合しないように置き換えられていてもよい、を示す、
で表される少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする、前記媒体に関する。
R11は、式Iのもとで示される意味の1つを有し、
nは、1〜5を示し、および
mは、0〜5を示す、
で表される化合物から選択される。
で表される化合物から選択される。
R11*は、1〜15個のC原子を有するアルキルラジカル、ここで加えて、このラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は、互いに独立して、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−または−O−により、O原子が互いに直接的に結合しないように置き換えられていてもよい、好ましくは2〜7個のC原子を有する直鎖のアルキルラジカルを示し、
X11*は、F、Cl、CN、または1〜3個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキルアルコキシもしくはアルコキシ、これはFにより単置換または多置換されている、を示し、好ましくはF、Cl、CN、CF3、CHF2、OCF3、、OCFHCF3、OCFHCHF2、OCF2CH3、OCF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3またはCH=CF2を、極めて特に好ましくはF、CN、CF3、OCHF2またはOCF3を示す、
で表される少なくとも1種の化合物を含む。
から選択される。
R41は、1〜15個のC原子を有する非置換のアルキルラジカル、ここで加えて、このラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基はそれぞれ、互いに独立して、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−または−O−により、O原子が互いに直接的に結合しないように置き換えられていてもよい、を、好ましくは2〜7個のC原子を有する直鎖のアルキルラジカルを示し、
A41、A42はそれぞれ、互いに独立して、
L41およびL42はそれぞれ、互いに独立してHまたはFを、好ましくは両方ともにFを示し、および
X41は、F、Cl、CNまたは1〜3個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキルアルコキシもしくはアルコキシ、これはFにより単置換または多置換されている、を示し、好ましくはF、CF3またはOCF3を示す、
で表される少なくとも1種の化合物を含む。
から選択される。
R51およびR52はそれぞれ、互いに独立して、15個までのC原子を有する非置換の、アルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は、
で表される少なくとも1種の化合物を含む。
で表される化合物から選択される。
R61は、1〜10個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシ、または2〜10個のC原子を有するアルケニルを示し、
R62は、R61の意味の1つを有するか、またはX61を示し、
A61およびA62は、
X61は、F、Cl、CN、1〜6個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシラジカルまたは2〜6個のC原子を有するアルケニルラジカルを、好ましくはF、Cl、CN、CF3、CHF2、OCF3、、OCFHCF3、OCFHCHF2、OCF2CH3、OCF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3またはCH=CF2を、極めて特に好ましくはH、CN、OCHF2またはOCF3を、特に好ましくはFを示す、
で表される少なくとも1種の化合物を含む。
で表される化合物から選択される。
R71およびR72はそれぞれ、互いに独立して、15個までのC原子を有する非置換の、アルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は
を示す、
で表される少なくとも1種の化合物を含む。
R81およびR82はそれぞれ、互いに独立して、15個までのC原子を有する非置換のアルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は
L81は、HまたはFを示す、
で表される少なくとも1種の化合物を含む。
で表される化合物である。
・媒体が、式Iで表される1種または2種以上の化合物を、混合物全体において、1〜40重量%の、好ましくは2〜35重量%の、特に好ましくは3〜30重量%の、式Iで表される、好ましくは式Ibで表される化合物の割合で、および
・式IIで表される、好ましくは式IIdで表される少なくとも1種の化合物を、混合物全体において、1〜80重量%の、好ましくは2〜70重量%の、特に好ましくは3〜60重量%の割合で、および
・式IIIで表される少なくとも1種の化合物を、混合物全体において、1〜40重量%の、好ましくは2〜30重量%の、特に好ましくは3〜20重量%の割合で含み、ならびに上述の混合物概念は好ましくは以下
− 任意に、好ましくは式IVで表される化合物であって、特に好ましくは式中X41がフッ素を示す該化合物から選択される、式IVで表される1種、2種、3種または4種以上の化合物、ここで混合物全体における式IVで表される化合物の割合は50重量%まで、好ましくは40重量%までである、および/または
− 任意に、式Vで表される1種、2種、3種または4種以上の化合物、ここで混合物全体における式Vで表される化合物の割合は、40重量%まで、好ましくは35重量%まで、特に好ましくは30重量%までである、および/または
− 任意に、混合物全体における式VIIで表される化合物の割合で50重量%までの、好ましくは40重量%までの、特に好ましくは30重量%までの式VIIで表される1種、2種、3種または4種以上の化合物、および/または
− 任意に、混合物全体における式VIIIで表される化合物の割合で40重量%までの、好ましくは30重量%までの、特に好ましくは20重量%までの式VIIIで表される1種、2種、3種または4種以上の化合物、
を含む。
本発明による液晶混合物の複屈折Δnは、好ましくは≦0.14、特に好ましくは≦0.13、殊に好ましくは≦0.12である。
本発明による液晶混合物の20℃における回転粘度γ1は好ましくは、≦180mPa・s、好ましくは≦150mPa・s、特に好ましくは≦125mPa・sである。
本発明による媒体の有利に高い弾性定数の観点において、対応する固有値がKaveの値により決定される。
Kave=(K11+K22+K33)/3
式中、K22は、
K22≒K11/2
により近似することができる、
により計算される。
表A
特に好ましいのは、式I〜IIIで表される化合物に加えて、表Bからの少なくとも1種、2種、3種、4種または5種以上の化合物を含む、液晶混合物である。
(n=1〜15;(O)CnH2n+1は、CnH2n+1またはOCnH2n+1を示す。)
表C、DおよびEは、本発明による混合物に一般的に添加される可能なドーパントを示す。混合物は好ましくは、0〜10重量%、特には0.01〜5重量%および特に好ましくは0.01〜3重量%の表Cからのドーパントを含む。
例えば本発明による混合物に1〜10重量%の量で、添加することができる安定化剤を、以下に示す。
例えば本発明による混合物に0〜10重量%の量で、添加することができる重合性化合物を、以下に示す。
− Δnは、589nmおよび20℃における光学異方性を示し)、
− γ1は、20℃における回転粘度(mPa・s)を示し、
− V10は、10%透過(平板表面に垂直な視野角)に対する電圧(V)(閾値電圧)を示し、
− V90は、90%透過(平板表面に垂直な視野角)に対する電圧(V)を示し、
− Δεは、20℃および1kHzにおける誘電異方性(Δε=ε││−ε⊥、ここでε││は分子の長軸に平行な誘電定数を示し、およびε⊥はそれに垂直な誘電定数を示す)。
以下の物性および以下の組成を有するネマチック混合物M1を調製する。
以下の物性および以下の組成を有するネマチック混合物M2を調製する。
以下の物性および以下の組成を有するネマチック混合物M3を調製する。
以下の物性および以下の組成を有するネマチック混合物M4を調製する。
Claims (9)
- 式I
R11は、1〜15個のC原子を有する非置換のアルキルラジカル、ここで加えて、このラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は、互いに独立して、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−または−O−により、O原子が互いに直接的に結合しないように、置き換えられていてもよい、を示し、
X11は、F、Cl、CNを示すか、または1〜15個のC原子を有し、Fにより単置換または多置換されているアルキルラジカル、ここで加えて、このラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は、互いに独立して、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−または−O−により、O原子が互いに直接的に結合しないように、置き換えられていてもよい、を示す、
で表される少なくとも1種の化合物、式II
R21は、非置換であるか、CNもしくはCF3により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されている、15個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は
X21は、F、Cl、CNを示すか、1〜6個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシラジカル、または2〜6個のC原子を有するハロゲン化アルケニルラジカルを示す、
で表される少なくとも1種の化合物、および式III
R31は、非置換であるか、CNもしくはCF3により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されている15個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は−O−、−S−、−C≡C−、−CH=CH−、−OC−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接的に結合しないように置き換えられていてもよい、を示す、
で表される少なくとも1種の化合物を含み、
ただし、重合性化合物を含まない、
液晶の再配向のための再配向層を有し、その電界が、再配向に重要な、液晶層に平行な成分を有する、電気光学ディスプレイのための液晶媒体。 - 式IIで表される化合物が式IIa〜IIe
で表される化合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の媒体。 - 式I*
A11*、A12* はそれぞれ、互いに独立して、
で表される1種または2種以上の化合物を含む、請求項1または2に記載の媒体。 - 式IV
R41は、1〜15個のC原子を有する非置換のアルキルラジカル、ここで加えて、このラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は、互いに独立して、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CO)−または−O−により、O原子が互いに直接結合しないように、置き換えられていてもよい、を、好ましくは2〜7個のC原子を有する直鎖のアルキルラジカルを示し、
A41、A42はそれぞれ、互いに独立して
X41は、F、Cl、CNを示すか、または1〜3個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキルアルコキシもしくはアルコキシ、これはFにより単置換または多置換されている、を示す、
で表される少なくとも1種または2種以上の化合物を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の媒体。 - 式V
R51およびR52はそれぞれ、互いに独立して、15個までのC原子を有する非置換のアルキルまたはアルケニルラジカル、ここで加えて、これらのラジカルにおける1つまたは2つ以上のCH2基は、
で表される少なくとも1種または2種以上の化合物を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の媒体。 - 式VI
R61は、1〜10個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシラジカルまたは2〜10個のC原子を有するアルケニルラジカルを示し、
R62は、R61の意味の1つを有するか、またはX61を示し、
A61およびA62は、
X61は、F、Cl、CNを示すか、1〜6個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシラジカル、または2〜6個のC原子を有するハロゲン化アルケニルラジカルを示す、
で表される少なくとも1種または2種以上の化合物を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の媒体。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の媒体の調製方法であって、請求項1において示される、式I、IIおよびIIIで表される1種または2種以上の化合物を、請求項3〜6のいずれか一項において述べられた1種または2種以上の化合物および/または1種または2種以上のさらなるメソゲン化合物および/または1種または2種以上の添加剤と混合することを特徴とする、前記方法。
- 電気光学ディスプレイにおける、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶媒体の使用。
- 液晶の再配向のための再配向層を有し、その電界が、再配向に重要な、液晶層に平行な成分を有する、電気光学ディスプレイであって、誘電体として、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶媒体を含有する、前記電気光学ディスプレイ。
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