JP6574548B2 - 液晶媒体 - Google Patents
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Description
1.基板としてのシリコンウェーハ上の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)。
好ましいより有望な2型の場合において、使用される電気光学的効果は、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、または多結晶シリコンもしくはアモルファスシリコンに基づくTFT。集中的な研究が、後者の技術に関して世界的に行われている。
MLCディスプレイの用語は、ここで集積非線形素子を備えたあらゆるマトリックスディスプレイ、すなわちアクティブマトリックスに加えて、また受動素子、例えばバリスターまたはダイオード(MIM=金属−絶縁体−金属)を備えたディスプレイを包含する。
− 拡張されたネマチック相範囲(特に低温まで)
− 極めて低い温度における切換可能性(switchability)(屋外使用、自動車、航空機)
− UV放射線に対する増大した抵抗(より長い寿命)
− 低いしきい値電圧。
R0およびR0*は、各々、互いに独立して、1〜15個の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、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、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ことを特徴とする、前記液晶媒体に関する。
式I中の環Aは、好ましくは1,4−シクロヘキシレン環、さらにジオキサンまたはピラン環を示す。
alkenylおよびalkenyl*は、各々、互いに独立して2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカル、好ましくは最大3個のC原子を有するアルケニルラジカルを示し、
alkoxyは、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルコキシラジカルを示し、
および
alkylは、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示す。
特に好ましいのは、式I2−3で表される化合物を含む混合物である。
− 媒体はさらに、式IIおよび/またはIII
Aは、1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレン基を示し、
aは、0または1であり、ここでa=0の場合において、環Aは、トランス−1,4−シクロヘキシレンを示し、
R3は、2〜9個のC原子を有するアルケニルを示し、
かつR4は、式IにおけるR0について示した意味を有し、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキルまたは2〜9個のC原子を有するアルケニルを示す、
で表される1種または2種以上の中性の化合物を含む、
R0は、式Iにおいて示した意味を有し、
X0は、F、Cl、各場合において1〜6個のC原子を有するモノもしくはポリフッ素化されたアルキルもしくはアルコキシラジカル、または各場合において2〜6個のC原子を有するモノもしくはポリフッ素化されたアルケニルもしくはアルケニルオキシラジカルを示し、
Y1〜6は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、
Z0は、−C2H4−、−(CH2)4−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−CF2O−または−OCF2−、式VおよびVIにおいてはまた単結合を示し、
rは、0または1を示す。
式中、R0およびX0は、上に示した意味を有する。
式中、R0およびX0は、上に示した意味を有する。
ここで環AおよびBは、両方同時には1,4−シクロヘキシレンを示さない;
alkylおよびalkyl*は、各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、かつ
alkenylおよびalkenyl*は、各々、互いに独立して2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す、
で表される化合物である。
式XII−3で表される特に好ましい化合物は、式XII−3aで表される化合物である:
で表される化合物である。
− X0は、好ましくはF、さらにOCF3、ClまたはCF3である;
− 媒体は、好ましくは式I、II、III、V、VI−1、VI−2、XII、XIII、XIV、XVII、XXIII、XXVで表される化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物を含む。
− 媒体は、好ましくは式VI−1で表される1種または2種以上の化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは式VI−2で表される1種または2種以上の化合物を含む;
− 式II〜XXVIIで表される化合物の全体としての混合物中での比率は、好ましくは20〜99重量%である;
− 媒体は、好ましくは25〜80重量%、特に好ましくは30〜70重量%の式IIおよび/またはIIIで表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは3〜30重量%、特に好ましくは6〜25重量%の式VI−1で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは2〜30重量%、特に好ましくは4〜25重量%の式VI−2で表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは1〜25重量%、特に好ましくは2〜15重量%の式XIIIで表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは5〜45重量%、特に好ましくは10〜35重量%の式XIVで表される化合物を含む;
− 媒体は、好ましくは1〜20重量%、特に好ましくは2〜15重量%の式XVIで表される化合物を含む。
上に示した範囲内の好適な混合比を、場合ごとに容易に決定することができる。
本発明の混合物は、低い動作電圧を有するTN−TFTディスプレイ用途のために、すなわち特に好ましくはノート型パソコン用途のために特に好ましい。
本発明の混合物は、モバイル用途ならびに高いΔnのTFT用途、例えばPDA、ノート型パソコン、LCD−TVおよびモニターに特に適している。
本発明の液晶混合物の複屈折Δnは、好ましくは≧0.08、特に≧0.10および極めて特に好ましくは≧0.11である。
本発明の混合物をFFS用途において使用する場合には、混合物は、好ましくは3〜12の誘電異方性の値および0.07〜0.13の光学異方性の値を有する。
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:
RMaおよびRMbは、各々、互いに独立してP、P−Sp−、H、ハロゲン、SF5、NO2、アルキル、アルケニルまたはアルキニル基を示し、ここでラジカルRMaおよびRMbの少なくとも1つは、好ましくは基PまたはP−Sp−を示すかまたは含み、
Pは、重合性基を示し、
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、
n1は、1、2、3または4を示し、
ここで、存在する基RMa、RMb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つおよび置換基Lは、基PもしくはP−Sp−を示すか、または少なくとも1つの基PもしくはP−Sp−を含む。
RMaおよびRMbが、各々、互いに独立してP、P−Sp−、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、SF5または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状アルキルを示し、ここでさらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH2基が、各々、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−によって、Oおよび/またはS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く、かつここでさらに、1個または2個以上のH原子が、F、Cl、Br、I、CN、PまたはP−Sp−によって置き換えられていてもよく、ここでラジカルRMaおよびRMbの少なくとも1つが、好ましくは基PまたはP−Sp−を示すかまたは含み、
Pが、重合性基を示し、
Y1が、ハロゲンを示し、
ものである。
P1およびP2は、各々、互いに独立して、好ましくはPについて本明細書中に示した意味の1つを有する重合性基、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、各々、互いに独立してH、F、CH3またはCF3を示し、
Z1は、−O−、−CO−、−C(RyRz)−または−CF2CF2−を示し、
Z2およびZ3は、各々、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、各々、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、
xは、0または1を示す。
本出願による液晶媒体は、好ましくは合計において0.01〜10%、好ましくは0.2〜4.0%、特に好ましくは0.2〜2.0%の重合性化合物を含む。
特に好ましいのは、式Mで表される重合性化合物である。
表A
表Cは、本発明の混合物に一般的に加えられる可能なドーパントを示す。当該混合物は、好ましくは0〜10重量%、特に0.01〜5重量%および特に好ましくは0.01〜3重量%のドーパントを含む。
例えば本発明の混合物に0〜10重量%の量において加えることができる安定剤を、以下に述べる。
例えば本発明の混合物に0.01〜5重量%の量において加えることができる重合性化合物(反応性メソゲン性化合物)を、以下に述べる。また、重合のための開始剤を0〜1重量%の量において加えることが、必要であり得る。
本明細書中で、百分率データは、重量パーセントを示す。すべての温度を、摂氏度において示す。m.p.は融点を示し、cl.p.=透明点である。さらにC=結晶状態、N=ネマチック相、S=スメクチック相およびI=アイソトロピック相である。これらの記号間のデータは転移温度を表す。さらに、
− γ1は、20℃での回転粘度(mPa・s)を示し、
− V10は、10%透過率(板表面に垂直な視野角)についての電圧(V)(しきい値電圧)を示し、
− Δεは、20℃および1kHzでの誘電異方性を示す(Δε=ε‖−ε⊥、式中ε‖は、分子の縦軸に平行な誘電率を示し、ε⊥は、それに垂直な誘電率を示す)。
Claims (16)
- 液晶媒体であって、式I1、I2およびI3
式中、
alkenylおよびalkenyl*は、各々、互いに独立して2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示し、
alkoxyは、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルコキシラジカルを示し、
および
alkylは、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示す、
で表される化合物から選択される1種または2種以上の化合物を1〜10重量%、式VI−1a〜VI−2fおよびXIa、XIcまたはXId
式中X0は、F、Cl、1〜6個のC原子を有するモノもしくはポリフッ素化された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原子を有するモノもしくはポリフッ素化されたアルケニルもしくはアルケニルオキシラジカルを示し、
R0は、1〜15個の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、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
によって、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く、かつここでさらに、1個または2個以上のH原子は、ハロゲンによって置き換えられていてもよい、
で表される化合物から選択される1種または2種以上の化合物を7.5〜36重量%、
式XII
式中、
R1およびR2は、各々、互いに独立して、各々9個までのC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を示し、Y1は、HまたはFを示す、
で表される1種または2種以上の化合物、
および
式XIX〜XXVII
式中、Y2〜4はHまたはFを示し、Y1、R0およびX0は、各々、互いに独立して上に示した意味の1つを有する、化合物から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、前記液晶媒体。 - 式I1で表される化合物を含む、請求項1に記載の液晶媒体。
- 式I2で表される化合物を含む、請求項1に記載の液晶媒体。
- 式I3で表される化合物を含む、請求項1に記載の液晶媒体。
- 式
- 式I2−2、I2−3およびI2−4
で表される化合物の群からの少なくとも1種の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式IIおよび/またはIII
式中、
環Aは、1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレン基を示し、
aは、0または1であり、ここでa=0の場合において、環Aは、トランス−1,4−シクロヘキシレンを示し、
R3は、2〜9個のC原子を有するアルケニルを示し、
および
R4は、R0について請求項1において示した意味を有する、
で表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式
式中、R3aおよびR4aは、各々、互いに独立してH、CH3、C2H5またはC3H7を示し、「alkyl」は、1〜8個のC原子を有する直鎖状アルキル基を示す、
で表される化合物から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式IV、V、VII、およびVIII
式中、
R0は、1〜15個の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、これらのラジカル中の1つまたは2つ以上のCH2基は、各々、互いに独立して
によって、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く、かつここでさらに、1個または2個以上のH原子は、ハロゲンによって置き換えられていてもよく、
X0は、F、Cl、1〜6個のC原子を有するモノもしくはポリフッ素化された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原子を有するモノもしくはポリフッ素化されたアルケニルもしくはアルケニルオキシラジカルを示し、
Y1〜6は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、
Z0は、−C2H4−、−(CH2)4−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−CF2O−または−OCF2−、式Vにおいてはまた単結合を示し、
rは、0または1を示す、
で表される化合物から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式Va〜Vj
式中、R0およびX0は請求項1において示した意味を有する、
で表される化合物から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式X
式中、
R0およびX0は請求項1において示した意味を有し、
Y1〜2は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、ならびに
は、各々、互いに独立して
を示す、
で表される化合物から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに、式XIII〜XVI
式中、R0、X0、Y1およびY2は、請求項1において示した意味を有する、
で表される化合物から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の液晶媒体。 - さらに1種または2種以上のUV安定剤および/または酸化防止剤を含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の液晶媒体。
- 請求項1〜13のいずれか一項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1〜13のいずれか一項に記載の液晶媒体の、TN−TFT、OCB、IPS、FFS、正のVA、PS−TN−TFT、PS−IPS、PS−FFSディスプレイにおける使用。
- 請求項1〜13のいずれか一項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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