JP7049831B2 - 液晶媒体 - Google Patents
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Description
1.基板としてのシリコンウエハー上のMOS(金属酸化物半導体:metal oxide semiconductor)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ー(TFT:thin-film transistor)。
-広げられたネマチック相範囲(特に、低い温度まで)、
-極度に低い温度でのスイッチ能力(屋外用途、自動車、航空)、
-UV照射に対する増大された抵抗(より長い寿命)、
-低い閾電圧。
R1およびR2は、H、F、Cl、Br、-CN、-SCN、-NCS、SF5、または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、該基において加えて1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、および該基において加えて1個以上のH原子は、F、ClまたはBrで置き換えられてよく、ただしR1およびR2は好ましくは、アルキルを表し、
A0、A1およびA2は、それぞれ互いに独立に、フェニレン-1,4-ジイル(該基において加えて1個または2個のCH基はNで置き換えられてよく、1個以上のH原子は、ハロゲン、CN、CH3、CHF2、CH2F、CF3、OCH3、OCHF2またはOCF3で置き換えられてよい。)、シクロヘキサン-1,4-ジイル(該基において加えて1個または2個の隣接していないCH2基は、互いに独立にOおよび/またはSで置き換えられてよく、1個以上のH原子はFで置き換えられてよい。)、シクロヘキセン-1,4-ジイル、ビシクロ[1.1.1]ペンタン-1,3-ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイルまたは1,3-ジオキサン-2,5-ジイルを表し、ただしA0は好ましくは2,6-ジフルオロ-1,4-フェニレンを表し、A1は好ましくは、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、2-フルオロ-1,4-フェニレン、特に好ましくは1,4-フェニレンを表し、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立に、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2H4-、-C2F4-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CFHCFH-、-CFHCH2-、-CH2CFH-、-CF2CFH-、-CFHCF2-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-または単結合を表し、および
mおよびnは、それぞれ互いに独立に、0、1、2または3を表し、ただしm+nは好ましくは、1、2または3、特にこのましくは1である。
qは、1または2を表し、
pは、(2-q)を表し、
Z11およびZ12は互いに独立に、-O-、-(C=O)-または単結合を表し、ただし両者は同時には-O-を表さず、
rおよびsは互いに独立に、0または1を表し、
Y11~Y41はそれぞれ互いに独立に、1~4個のC原子を有するアルキル、好ましくはCH3を表し、また代わりに互いに独立に、組(Y11およびY12)ならびに(Y13およびY14)の一方または両方は3~6個のC原子を有する2価基も共にして表し、
R11は、それぞれの出現で互いに独立に、H、アルキル、O-アルキル、O-シクロアルキル、-O・または-OHを表し、
Sp11は、2~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル鎖(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表すか、またはシクロアルキルもしくはアルキルシクロアルキル単位を含有する炭化水素基(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表す。
特に好ましくは、
Aは、1,4-フェニレンまたはトランス-1,4-シクロヘキシレンを表し、
aは、0または1であり、
R3は、9個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニル、好ましくは2~9個のC原子を有するアルケニルを表し、および
R4は、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH2基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置き換えられていてもよく、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表す。
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表し、
Y1~6は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
Z0は、-C2H4-、-(CH2)4-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-CF2O-または-OCF2-を表し、また、式VおよびVIにおいては単結合も表し、および
bおよびcは、それぞれ互いに独立に、0または1を表す。
alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、および
alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
V0 20℃における容量閾電圧[V]、
V10 20℃における10%相対コントラストに対する光学閾値[V]、
ne 20℃および589nmにおける異常屈折率、
n0 20℃および589nmにおける通常屈折率、
Δn 20℃および589nmにおける光学異方性、
ε⊥ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率、
ε∥ 20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率、
Δε 20℃および1kHzにおける誘電異方性、
cl.p.、T(N,I) 透明点[℃]、
γ1 20℃における回転粘度[mPa・s]、
K1 20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]、
K2 20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]、
K3 20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]、
LTS 試験用セル中で決定される低温安定性(相)、
ton 20℃および規定の動作電圧におけるスイッチオン時間[透過率が10%から90%に変化]
toff 20℃におけるスイッチオフ時間[透過率が90%から10%に変化]
RT 反応時間(ton+toff)
HR20 20℃における電圧保持率[%]、および
HR100 100℃における電圧保持率[%]。
ネマチックLC混合物を以下の通り配合する。
本発明によるネマチックLC混合物を以下の通り配合する。
本発明によるネマチックLC混合物を以下の通り配合する。
ネマチックLC混合物を以下の通り配合する。
Claims (26)
- 9~25重量%の範囲内の濃度で式I3またはI5の化合物から選択される1種類以上の化合物と、式IIの化合物群から選択される1種類以上の化合物と、および0重量%より多く6重量%以下の濃度で式VIIIの化合物群から選択される1種類以上の化合物とを含み、+9以上の誘電異方性Δεを有することを特徴とするLC媒体。
R1およびR2は、H、F、Cl、Br、-CN、-SCN、-NCS、SF5、または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、該基において加えて1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、および該基において加えて1個以上のH原子は、F、ClまたはBrで置き換えられてよく、
L2~L4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。)
qは、1または2を表し、
pは、(2-q)を表し、
Z11およびZ12は互いに独立に、-O-、-(C=O)-または単結合を表すが、両者は同時には-O-を表さず、
rおよびsは互いに独立に、0または1を表し、
Y11~Y41はそれぞれ互いに独立に、1~4個のC原子を有するアルキルを表し、また代わりに互いに独立に、組(Y11およびY12)ならびに(Y13およびY14)の一方または両方は3~6個のC原子を有する2価基も共にして表し、
R11は、それぞれの出現で互いに独立に、H、アルキル、O-アルキル、O-シクロアルキル、-O・または-OHを表し、
Sp11は、2~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル鎖(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表すか、またはシクロアルキルもしくはアルキルシクロアルキル単位を含有する炭化水素基(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表す。)
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表し、
Y1およびY2は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
Z0は、-C2H4-、-(CH2)4-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-CF2O-または-OCF2-を表す。) - 9~25重量%の範囲内の濃度で式I3またはI5の化合物から選択される1種類以上の化合物と、式IIの化合物群から選択される1種類以上の化合物と、および0重量%より多く6重量%以下の濃度で式VIII-1aの化合物群から選択される1種類以上の化合物とを含み、+9以上の誘電異方性Δεを有することを特徴とするLC媒体。
R1およびR2は、H、F、Cl、Br、-CN、-SCN、-NCS、SF5、または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、該基において加えて1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、および該基において加えて1個以上のH原子は、F、ClまたはBrで置き換えられてよく、
L2~L4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。)
qは、1または2を表し、
pは、(2-q)を表し、
Z11およびZ12は互いに独立に、-O-、-(C=O)-または単結合を表すが、両者は同時には-O-を表さず、
rおよびsは互いに独立に、0または1を表し、
Y11~Y41はそれぞれ互いに独立に、1~4個のC原子を有するアルキルを表し、また代わりに互いに独立に、組(Y11およびY12)ならびに(Y13およびY14)の一方または両方は3~6個のC原子を有する2価基も共にして表し、
R11は、それぞれの出現で互いに独立に、H、アルキル、O-アルキル、O-シクロアルキル、-O・または-OHを表し、
Sp11は、2~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル鎖(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表すか、またはシクロアルキルもしくはアルキルシクロアルキル単位を含有する炭化水素基(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表す。)
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表す。) - 9~25重量%の範囲内の濃度で式I3またはI5の化合物から選択される1種類以上の化合物と、50ppm~2000ppmの範囲内の濃度で式IIの化合物群から選択される1種類以上の化合物と、0重量%より多く6重量%以下の濃度で式VIII-1aの化合物群から選択される1種類以上の化合物と、および式XIまたはXIIの化合物群から選択される1種類以上の化合物とを含み、+9以上の誘電異方性Δεを有することを特徴とするLC媒体。
(式中、
R1およびR2は、H、F、Cl、Br、-CN、-SCN、-NCS、SF5、または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、該基において加えて1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、および該基において加えて1個以上のH原子は、F、ClまたはBrで置き換えられてよく、
L2~L4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。)
qは、1または2を表し、
pは、(2-q)を表し、
Z11およびZ12は互いに独立に、-O-、-(C=O)-または単結合を表すが、両者は同時には-O-を表さず、
rおよびsは互いに独立に、0または1を表し、
Y11~Y41はそれぞれ互いに独立に、1~4個のC原子を有するアルキルを表し、また代わりに互いに独立に、組(Y11およびY12)ならびに(Y13およびY14)の一方または両方は3~6個のC原子を有する2価基も共にして表し、
R11は、それぞれの出現で互いに独立に、H、アルキル、O-アルキル、O-シクロアルキル、-O・または-OHを表し、
Sp11は、2~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル鎖(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表すか、またはシクロアルキルもしくはアルキルシクロアルキル単位を含有する炭化水素基(該基において1個以上の-CH2-基は-O-で置き換えられてよいが、2個の隣接する-CH2-基は-O-で置き換え得ない。)を表す。)
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表す。)
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表し、
Y1~Y4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
- 式I3の化合物群から選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のLC媒体。
- 式XIIbの化合物群から選択される1種類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1項に記載のLC媒体。
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表す。) - 式XXVIIaの化合物群から選択される1種類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1項に記載のLC媒体。
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表す。) - 式XXVの化合物群から選択される1種類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1項に記載のLC媒体。
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表し、
Y1~Y4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。) - 式VII-2aの化合物群から選択される1種類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1項に記載のLC媒体。
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表す。) - 式XXXの化合物群から選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1~14のいずれか1項に記載のLC媒体。
R1およびR2は、H、F、Cl、Br、-CN、-SCN、-NCS、SF5、または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、該基において加えて1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、および該基において加えて1個以上のH原子は、F、ClまたはBrで置き換えられてよく、
Y1は、HまたはFを表す。) - 化合物I1、I2、I4またはI6~I16の群から選択される式Iの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1~15のいずれか1項に記載のLC媒体。
R1およびR2は、H、F、Cl、Br、-CN、-SCN、-NCS、SF5、または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルを表し、該基において加えて1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立にO原子が互いに直接連結しないようにして、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、および該基において加えて1個以上のH原子は、F、ClまたはBrで置き換えられてよく、
L1~L6は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。) - 以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項1~17のいずれか1項に記載のLC媒体。
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC原子を有するハロゲン化されたアルキル基、ハロゲン化されたアルケニル基、ハロゲン化されたアルコキシ基、または、ハロゲン化されたアルケニルオキシ基を表し、
Y1~6は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
Z0は、-C2H4-、-(CH2)4-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-CF2O-または-OCF2-、また式VおよびVIにおいては、単結合も表し、
bおよびcは、それぞれ互いに独立に、0または1を表す。) - 以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項1~18のいずれか1項に記載のLC媒体。
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基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、-C≡C-、-CF2O-、-CH=CH-、
X0は、F、Cl、CN、OCF3、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC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を表し、
Y1~4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
- LC媒体における式IIの化合物の総濃度は、10ppm~10,000ppmの範囲内であることを特徴とする請求項1、2または4~19のいずれか1項に記載のLC媒体。
- 電気光学的装置のための請求項1~21のいずれか1項に記載のLC媒体の使用。
- 請求項1~21のいずれか1項に記載のLC媒体を含有するLCディスプレイ。
- IPSまたはFFS効果を基礎とすることを特徴とする請求項23に記載のディスプレイ。
- アクティブマトリクスアドレスデバイスを有することを特徴とする請求項23または24に記載のディスプレイ。
- 請求項1~21のいずれか1項に記載のLC媒体を調製する方法であって、
式I3またはI5の化合物から選択される1種類以上の化合物を式IIの1種類以上の化合物と、および1種類以上の更なるメソゲン化合物と混合することを特徴とする方法。
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