JPH04224885A - 電気的に制御される複屈折の原理に基づく液晶ディスプレー及び液晶混合物 - Google Patents
電気的に制御される複屈折の原理に基づく液晶ディスプレー及び液晶混合物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は下記構成要素、すなわち
○周縁と共にセルを形成する面平行な2枚の外側板と、
○このセルの中に存在する、負の誘電異方性を有するネ
マチック液晶混合物と、 ○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電極
被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角とを有する、電気的に制御される複屈折の原理に
基づく液晶ディスプレーにおいて、上記ネマチック液晶
混合物が下記式I、すなわち 【0002】 【化5】 〔但しこの式においてR1及び R2 はそれぞれ互い
に独立に、15個までの炭素原子を有するアルキル又は
アルケニル基であって但し1個の CH2基は −O−
、−S− 及び −CO− よりなる群から選ばれる基
によって置き換えられていてもよいか、或いは基 R1
と R2 との一方は二者択一的に下記式 【0003】 【化6】 の基であって、但し R3 は R1 と R2とにつ
いてあげた意味の一方を有し、そしてm、n及びoはそ
れぞれ互いに独立に0、1又は2の数を表わす〕の化合
物を含むことを特徴とする、上記液晶ディスプレーに関
する。 【0004】 【従来の技術】電気的に制御される複屈折の効果(EC
B効果)、又は整列層の変形の効果(DAP効果)は
1971 年に最初に記載された〔M. F. Sch
ieckel 及び F. Fahrenschon:
”Appl. Phys. Lett.” 19 (
1971) 3912 −「電場内で垂直の配向を有す
るネマチック液晶の変形」(Deformation
of nematic liquid crystal
s with vertical orientati
on in electrical fields)〕
。これに続いて J. F. Kahn の報告〔”A
ppl. Phys. Lett.” 20 (107
2) 1193〕及び G. Labrunie 及
び J. Robertの報告〔”J. Appl.
Phys.” 44 (1973) 4869 〕が提
出された。 J. Robert 及びF.Cler
c の報告〔”SID 80 Digest Tec
hn. Papers” (1980) 30 〕、J
. Ducheneの報告〔”Displays” 7
(1986) 3〕及び H. Schad の報告
〔”SID 82 Digest Techn.Pap
ers” (1982) 244〕は、ECB効果に基
づいて高情報ディスプレー要素として使用できるために
は、液晶相は弾性率比 K3/K1の高い値、光学的異
方性Δn の高い値及び −0.5 と −5 との間
の誘電異方性Δεの値を有しなければならないことを示
した。ECB効果に基づく電気光学的ディスプレー要素
はホメオトロピック配向性を有する。 【0005】電気光学的ディスプレー要素においてこの
効果を工業的に利用するためには多くの要求条件を満足
しなければならないような液晶相が必要である。ここで
特に重要なのは湿分、空気及び例えば熱、赤外線、可視
光線及び紫外線の照射並びに直流電場や交流電場のよう
な種々の物理的影響に対する抵抗性である。更にまた、
工業的に利用することのできる液晶相は適当な温度範囲
の液晶メソ相と低い粘度とを有する必要がある。 【0006】これまで発表されている液晶メソ相を有す
る一連の化合物のいずれもこれらの要求条件の全てを満
たすような1つの化合物も含んでいない。したがって一
般に液晶相として使用することのできる物質を与えるた
めには2ないし25 種類、好ましくは3ないし 18
種類の化合物の混合物が調製される。しかしながらこ
の方法では理想的な相は容易には調製できず、というの
はこれまで明確に負の誘電異方性及び適切な長期間の安
定性を有する液晶物質はまだ入手できなかったからであ
る。 【0007】WO 88/02130 はECB効果
に基づくディスプレーを開示しており、このものは負の
誘電異方性を有するいくつかの化合物に加えて、主とし
て液晶性のトラン類、シクロヘキシルトラン類、又は
4−[2−(シクロヘキシル)−エチル]−ビシクロヘ
キサン類を含むものである。 【0008】この最後にあげた化合物クラスの欠点は、
ECBの用途に用いるためにはその複屈折が比較的低い
ということである。 【0009】すなわち好ましいメソ相範囲と、K3/K
1 の高い値と、光学的異方性Δn の高い値と、負の
誘電異方性Δεと、及び良好な長期間安定性とを有する
ような液晶相に対してなお大きな需要が存在している。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は上述した種々の欠点を有しないか、又はそのような
欠点を非常に僅かな範囲でしか示さず、しかもその液晶
相が中でも非常に良好な長期間安定性によって特徴づけ
られるような液晶ディスプレーを提供することである。 【0011】 【課題を解決するための手段】上記の目的は本発明によ
れば前記式Iの化合物を使用することによって達成され
る。本発明に従う液晶相は非常に好適な性質と優れた長
期間安定性とを有することが見いだされている。 【0012】すなわち本発明は下記構成要素、すなわち
○周縁と共にセルを形成する面平行な2枚の外側板と、
○このセルの中に存在する、負の誘電異方性を有するネ
マチック液晶混合物と、 ○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電極
被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角とを有する、電気的に制御される複屈折の原理に
基づく液晶ディスプレーに関するが、これは上記ネマチ
ック液晶混合物が下記式I、すなわち 【0013】 【化7】 〔但しこの式においてR1及び R2 はそれぞれ互い
に独立に、15個までの炭素原子を有するアルキル又は
アルケニル基であって但し1個の CH2基は −O−
、−S− 及び −CO− よりなる群から選ばれる基
によって置き換えられていてもよいか、或いは基 R1
と R2 との一方は二者択一的に下記式 【0014】 【化8】 の基であって、但し R3 は R1 と R2とにつ
いてあげた意味の一方を有し、そしてm、n及びoはそ
れぞれ互いに独立に0、1又は2の数を表わす〕の化合
物を含むことを特徴とするものであり、そして中でもこ
れは液晶混合物が少なくとも 60K のネマチック相
範囲と、及び20 ℃における 30 mPa・s の
最高粘度とを有し、及び/又はその液晶混合物が約0.
2 ないし 0.7 の |Δε|/ε” の値(
但し |Δε| は誘電異方性の値であって、ε” は
液晶分子の長手軸の方向の誘電率である)を有し、及び
/又は複屈折Δn と液晶混合物層の厚さとの積が 0
.1μm と 2.5μm との間であるものである。 誘電率ε” が3に等しいか、又はそれよりも大き
い、及び/又は誘電異方性の値Δεが −0.5 に等
しいか、又はそれよりも小さいディスプレーも好ましい
。 【0015】本発明は更にまた、液晶混合物が下記の構
造要素、すなわち 【0016】 【化9】 (但しXはハロゲンか CN である)を含む少なくと
も1つの液晶化合物を含む型のディスプレーに関する。 【0017】また更に、急勾配の特性線を有し、そして
下記構成要素、すなわち ○周縁と共にセルを形成する面平行な2枚の外側板と、
○このセルの中に存在する、負の誘電異方性を有するネ
マチック液晶混合物と、 ○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電極
被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角とを有する、電気的に制御される複屈折の原理に
基づく液晶ディスプレーを製造する方法において、その
セルの中に、下記式I 【0018】 【化10】 (但し R1 と R2 とは先に定義した意味を有す
る)の少なくとも1つの化合物を含むネマチック液晶混
合物を導入することを特徴とする、液晶ディスプレーの
製造方法が記述される。 【0019】最後に、本発明は上に定義した組成のネマ
チック液晶混合物に関する。 【0020】前記式1、2、3又は4の構造要素を含む
化合物の中では特に、下記式 II 、すなわち
R4−(
A0−Z0)P−A−R5 (II
)においてR4と R5 とがそれぞれ互いに独立に、
いずれの場合にも1ないし 15 個の炭素原子を有し
、かつ1つ以上のCH2 基が −O−、−S− 、−
CO−、−CH−X−(但しXはハロゲン)、−CHC
N−、−O−CO−、−O−COO− 、 −CO−O
− 及び −CH=CH−よりなる群から選ばれた基で
置き換えられていることができるか、又は二者択一的に
、2つのヘテロ原子が互いに直接結合することがないよ
うな適当な2つの基の組み合わせによって置き換えられ
ていることができるようなアルキル基を表わし、A が
下記式の基、すなわち【0021】 【化11】 を表わすか、又はこれらの基の1つにおいて1つ以上の
CH2 基が O 及び/又は S によって
置き換えられているか、又は一つ以上の脂肪族及び/又
は芳香族の CH 基が N によって置き換えられ
ているものを表わし、A0 はいずれの場合にも互い
に独立に非置換の、又はハロゲン原子或いは CH3及
び/又はニトリル基によってモノ置換又はポリ置換され
ており、かつ更に1つ又は2つの非隣接の CH2
基が −O− 及び/又は −S− によって置き
換えられていることができ、及び/又は1個の −CH
−CH2− 基が −C=N− によって置き換えら
れていてもよい 1,4− シクロヘキシレン(Cy)
を表わすか、或いはまた非置換の、又はハロゲン原子或
いは CH3 及び/又はニトリル基によってモノ置
換又はポリ置換されており、そして更にその1つ以上の
CH 基が N によって置き換えられていること
ができるような 1,4− フェニレン(Ph)を表わ
すか、或いはまた基A0 の1つが二者択一的に、場合
によりハロゲン又は CN で置換されている 2,6
− ナフチレン(Na)か、又はテトラヒドロ−2,6
− ナフチレン(4H−Na )を表わし、Z0 が
いずれの場合にも互いに独立に −CO−O− 、−O
−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH
2−、−CHCN−CH2−、−CH2−CHCN−又
は単結合を表わし、そしてPは1、2又は3を表わすか
、又は A がテトラヒドロ− 又はオクタヒドロ−
フェナンスレンであるときはこれは0であり、その際
A が下記式の基、すなわち【0022】 【化12】 であるときは少なくとも1つの Z0 基は −CHC
NCH2− 又は CH2CHCN− であり、及び
/又は基 R4 及び R5 の少なくとも一方の中の
少なくとも1つの CH2 基は−CHCN− に
よって置き換えられているような上記式 II のカル
ボニトリル化合物がECB効果に基づく電気光学的ディ
スプレー要素に用いる液晶相の成分として好ましく、そ
して少なくとも2つの液晶化合物を有するECB効果に
もとづく電気光学的液晶要素のための、前記式Iの少な
くとも1つの化合物を含むことを特徴とする液晶相が好
ましい。 【0023】更にまた本発明に従うディスプレーは上記
式I及び II の各化合物に加えて、下記式 III
R6−(A2−Z1
)m−A−(Z2−A2)n−R7
(III) の化合物を含むこともでき、その際この式
においてR6と R7 とはそれぞれ互いに独立に、い
ずれの場合にも1ないし 15 個の炭素原子を有し、
かつ1つ以上のCH2 基が −O−、−S− 、−C
O−、−CH−X−(但しXはハロゲン)、−CHCN
−、−O−CO−、−O−COO− 、 −CO−O−
及び−CH=CH−よりなる群から選ばれた基で置き
換えられていることができるか、又は二者択一的に、2
つのヘテロ原子が互いに直接結合することがないような
適当な2つの基の組み合わせによって置き換えられてい
ることができるようなアルキル基を表わし、A1 と
A2 とはいずれの場合にも互いに独立に非置換の、
又はハロゲン原子或いは CH3及び/又はニトリル基
によってモノ置換又はポリ置換されており、かつ更に1
つ又は2つの非隣接の CH2基が −O−及び/又は
−S−によって置き換えられていることができ、及び
/又は1個の −CH−CH2− 基が −C=N−
によって置き換えられていてもよい 1,4− シク
ロヘキシレン(Cy)を表わすか、或いはまた非置換の
、又はハロゲン原子或いは CH3 及び/又はニト
リル基によってモノ置換又はポリ置換されており、そし
て更にその1つ以上の CH 基が N によって置
き換えられていることができるような 1,4− フェ
ニレン(Ph)を表わすか、或いはまた基 A0 の1
つが二者択一的に、場合によりハロゲン又は CN で
置換されている 2,6− ナフチレン(Na)か、又
はテトラヒドロ−2,6− ナフチレン(4H−Na)
を表わし、A はその 2− 、3−、2’− 及
び/又は 3’−位置において弗素でモノ置換又はポリ
置換されているようなチアジアゾ−2,5− ジイル、
2−フルオロ−1,4− フェニレン、2,3−ジフル
オロ−1,4− フェニレン又は 4,4’−ビ
フェニリルを表わし、Z1と Z2 とはそれぞれ −
CO−O− 、−O−CO−、−CH2CH2−、−O
CH2−、−CH2O−、又は単結合を表わし、m
は1又は2であり、そしてn は0又は1であり
、その際mが2のときは上記 A1 及び Z1 の基
は互いに同一であっても異なっていてもよい。 【0024】加えて、本発明に従うディスプレーは追加
的に下記式 IV R8−(A3−Z1)o−Q1−
C≡C−Q2−(Z2−A4)p−R9
(IV)の化合物を含むことができ、その際上記式
においてR8と R9 とはそれぞれ互いに独立に、い
ずれの場合にも1ないし 15 個の炭素原子を有し、
かつ1つ以上のCH2 基が −O−、−S− 、−C
O−、−CH−X−(但しXはハロゲン)、−CHCN
−、−O−CO−、−O−COO− 、 −CO−O−
及び−CH=CH−よりなる群から選ばれた基で置き
換えられていることができるか、又は二者択一的に、2
つのヘテロ原子が互いに直接結合することがないような
適当な2つの基の組み合わせによって置き換えられてい
ることができるようなアルキル基を表わし、Q1と Q
2 とはそれぞれ互いに独立に、置換されていないか、
又はハロゲン原子又は CH3 及び/又はニトリル
基によってモノ置換又はポリ置換されている1,4−フ
ェニレンを表わし、A3 と A4 とはそれぞれ互
いに独立に、その1つ又は2つの非隣接の CH2
基が−O− 及び/又は −S− で置き換えられて
いてもよい trans−1,4− シクロヘキシレン
であるか、又は1つ以上の CH 基が N によっ
て置き換えられていてもよい1,4− フェニレンを表
わし、o 及び p は互いに独立に0又は1を表わ
し、そしてZ1 と Z2 とは前記式 III
のところで定義した意味を有する。 【0025】最後に、本発明に従うディスプレーは追加
的に下記式V R8−(A1−Z1)m−Q1−
C≡C−R10
(V) の化合物を含むことができ、その際上記式
において R10 は1ないし 15 個の炭素原子
を有するアルキル基であり、そして R8 、A1、Z
1、Q1 及び m は上に定義したと同じである
。 【0026】ネマチック液晶混合物は通常の方法で調製
される。一般に、より少ない量で用いられる成分の所望
量を主要部分をなす成分の中に、有利には高められた温
度において溶解させる。各成分の、例えばアセトン、ク
ロロホルム又はメタノールのような有機溶剤中のいくつ
かの溶液を混合し、そして完全に混合した後にその溶媒
を例えば蒸留等によって再び除去することも可能である
。 【0027】それらの誘電体は当業者に周知であって文
献に記述されているような他の種々の添加物を含むこと
もできる。例えば0ないし 15 重量%の範囲で多色
性染料を加えることができ、また種々の導電性塩類、好
ましくはエチルジメチルドデシルアンモニウム4−ヘキ
ソキシベンゾエート、テトラブチルアンモニウムテトラ
フェニルボレート又は種々のクラウンエーテル類の錯塩
類〔例えば Haller 等: ”Mol. Cr
yst. Liq. Cryst.” 第 24 巻、
第 249 −258 頁 (1973) 参照〕を導
電性の改善のために加えることができ、或いは誘電異方
性を修飾するため、粘度及び/又はそのネマチック相の
整列を修飾するために種々の物質を加えることができる
。この種の種々の物質が DE−A 第 220912
7号、同第 2240864号、同第 2321632
号、同第 2338281号、同第 2450088号
、同第 2637430号及び同第 2853728号
に記述されている。 本発明に従う液晶相の式Iない
しVのそれぞれの化合物は公知であるか、又はそれらの
製造方法がこの技術に習熟した者によって従来技術から
容易に導き出せるものであり、というのはそれらは文献
に記述されている標準方法を基礎としているからである
。 【0028】式Iの対応する各化合物は例えば EP−
A 第 0084194号及び DE−A 第 390
6019号に記述されている。 【0029】式 II の対応する各化合物は例えば
DE−A 第3231707号、同第 3320024
号、同第 3332691号、同第 3332692号
、同第 3407013号、同第 3437935号、
同第 3443929号、同第 3533333号及び
同第 3608500号に記述されている。式 III
の化合物は例えば DE−A 第 3902330
号及び EP−A 第 0084194号に記述されて
いる。 【0030】式 III 及び式 IV の化合物の
或るものは米国特許第 3925482号、DE−A
第 3246440 号、GB 第 21554
65 A号、EP−A 第 0058981号、JP
−A 第 60/155142号及びライプチッヒの
VEB Deutscher Verlag fue
r Grundstoffindustrie (1
984)刊行の D. Demus 等:”Flues
sige Kristalle in Tabelle
n II” に記述されている。 【0031】本発明に従うディスプレーのネマチツク液
晶混合物は好ましくは少なくとも5%の式Iの化合物、
特に好ましくは7ないし 50 %の式Iの化合物を含
有する。 【0032】これらの混合物は好ましくはラテラルに弗
素化されてm、n及びoの合計が1又は2であり、なか
でもm、n及びoのうちの1つが2であるような化合物
を含む。 【0033】式Iの化合物のうちで特に好ましいものは
下記式 Ia ないし Im 、すなわち【0034】 【化13】 【0035】 【化14】 の3環化合物及び下記式 In ないし Iz’、すな
わち【0036】 【化15】 【0037】 【化16】 の4環化合物である。 【0038】それらのネマチック液晶混合物は式 II
の化合物を好ましくは少なくとも 10 %、特に好
ましくは 10 ないし 30 %含む。本発明に従う
各相は好ましくは、式II において A がその1
−又は4−位置において CN で置換されている 1
,4− シクロヘキシレン基、特に下記式、すなわち 【0039】 【化17】 の、アキシャル位置にニトリル基を有する基であるよう
な式 II の少なくとも1つの化合物を含む。R2と
R5 とは好ましくは直鎖状アルキル又はアルコキシ
、なかでも好ましくは2ないし7個の炭素原子を有する
アルキルである。 A0 は好ましくはいずれの場合に
も互いに独立に trans−1,4− シクロヘキシ
レン、1,4−フェニレン(置換されていないか、又は
弗素で置換された)、ピリミジン−2,5− ジイル又
はビリジン−2,5− ジイルである。 Z0 は好ま
しくはいずれの場合にも単結合である。 p は好ま
しくは1又は2である。 【0040】式 II の特に好ましい化合物は下記従
属式 IIa ないし IIc、すなわち【0041
】 【化18】 の化合物である。 【0042】特に好ましい化合物は従属式 IIa
及び IIc のそれである。 −Ph−Ph−は好
ましくは下記式の基、すなわち 【0043】 【化19】 であるか、又はそれら不整基の鏡像体である。 【0044】好ましいネマチック液晶混合物は式 II
a の化合物の少なくとも1つを含み、特に式 II
c のラテラルに弗素化された少なくとも1つの化合
物を含む。更に、式 IIa のいくつかの化合物及
び式 III のいくつかの化合物を含むネマチック
液晶混合物が好ましい。 【0045】好ましい液晶相は式 III の化合物
を 30 ないし 90 %、なかでも 49 ないし
86%含む。 【0046】A は好ましくは下記式 【0047】 【化20】 を表わす。 【0048】R6と R7 とは好ましくはそれぞれ互
いに独立に、2ないし7個の炭素原子を有するアルキル
又はアルコキシを表わす。mは好ましくは1である。
A1 及び A2 はそれぞれ互いに独立に、 tra
ns−1,4− シクロヘキシレン又は 1,4− フ
ェニレンを表わす。 Z1 及び Z2 は好ましくは
それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、
−CH2CH2− 又は単結合を表わし、中でも好ま
しくは −CH2CH2− 又は単結合を表わす。式
III の特に好ましい化合物は下記従属式 III
a ないし IIIk 【0049】 【化21】 【0050】 【化22】 の化合物である。 【0051】特に好ましい化合物は従属式 IIIa
、IIIb、IIIc、IIIh 及び IIIj
のそれらである。 【0052】特に好ましい相は更に式 IV 及び/又
はVの少なくとも1つの成分を含む。R3は好ましくは
いずれの場合にも2ないし7個の炭素原子を有する直鎖
状のアルキル又はアルコキシである。 R6 と R7
とはそれぞれ好ましくは1ないし7個の炭素原子を有
する直鎖状アルキルである。 Q1 及び Q2 はそ
れぞれ互いに独立に、好ましくは 1,4− フェニレ
ン又は弗素置換された 1,4− フェニレンである。 A1、A3 及び A4 はそれぞれ互いに独立に、
好ましくは trans−1,4− シクロヘキシレン
又は 1,4− フェニレンである。 Z1 及び Z
2 はそれぞれ好ましくは単結合である。 【0053】本発明に従うディスプレーにおけるネマチ
ック液晶混合物は式Iの化合物に加えて、それぞれが1
つ以上の個別の化合物よりなる更に2つの別な成分A及
びBを含む。 【0054】成分Aは明確な負の誘電異方性を有し、そ
してそのネマチック相に≦−0.3の誘電異方性を与え
る。 これは好ましくは式 II のいくつかの化合物、なか
でも式IIa の化合物及び/又は下記式、すなわち
【0055】 【化23】 の基を含む式 III のいくつかの化合物、中でも
式 IIIa 、IIIb、IIIh、IIIi、II
Ij 及び IIIkの化合物を包含する。この成分
Aの含有量は8%と 50 %との間である。 【0056】成分AとしてはΔεが≦ 0.5、好まし
くはΔε≦ −0.8 の値を有する化合物を選ぶのが
好ましい。 この値はその全混合物中のAの含有量が小さくなればな
る程より負の値でなければならない。 【0057】成分Aの含有量が非常に高いときは成分A
のΔεの値は、ほんの僅かだけ負の値であればよく、例
えば −0.5 から −1.0 までの範囲であるこ
とができる。 上記の、式 【0058】 【化24】 の構造要素を含む式 II 及び III の好まし
い化合物に加えて、中でも下記式、すなわち 【0059】 【化25】 の構造要素を含むラテラルに弗素化された式Iの化合物
、及び下記の構造要素、すなわち 【0060】 【化26】 を含む式 IV のトラン誘導体が成分Aの構成要素と
して更に好ましい。 【0061】成分Bは著しいネマチック発現性及び 2
0 ℃において 30 mm2/s を越えない、好ま
しくは 25 mm2/s を越えない粘度を有する。 【0062】成分Bの特に好ましい個別化合物は 20
℃において 18 mm2/s を越えない、好まし
くは 12 mm2/sを越えない極めて低い粘度を有
するネマチック液晶である。成分Bは単変性、又は互変
性のネマチックであつてスメクチツク相を含まず、そし
て極めて低い温度までその液晶混合物中にスメクチック
相の生ずるのを防ぐことができる。例えば、ネマチック
発現性の高い種々の異なった物質がそれぞれ或るスメク
チック液晶混合物に加えられたときにこれらの物質のネ
マチック発現性はその達成されたスメクチック相抑制の
程度によって比較することができる。 【0063】この技術に習熟した者には文献から多数の
適当な物質が知られている。下記式VI、すなわち
R4−A5
−Z1−A6−R5 (VI)
の化合物が特に好ましいが、この式において R4
と R5 とは式 II について定義したものと同じ
であり、そしてZ1 は −COO−、−O−CO−
、−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O− 又
は単結合を表わし、そしてA5 及び A6 はそれ
ぞれ互いに独立に trans−1,4− シクロヘキ
シレン又は非置換の、或いは弗素置換された 1,4−
フェニレンを表わす。 【0064】本発明に従う液晶相は好ましくは2ないし
25 個の成分、特に3ないし 18 個の成分を含
む。式IないしVの各化合物に加えて他の構成成分が、
例えば全混合物に対して 45 %までの量で、但し好
ましくは 34 %まで、中でも 10 %までの量で
存在していてもよい。 【0065】これら他の成分は好ましくは種々のネマチ
ック物質又はネマチック発現性の物質、特にアゾキシベ
ンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、タ
ーフェニル類、安息香酸フェニル又は同シクロフェニル
、フェニルシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘ
キシルシクロヘキサンカルボキシレート、フェニルシク
ロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、シクロヘ
キシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルナフタレン類
、1,4−ビス− シクロヘキシルビフェニル類又は同
シクロヘキシルピリミジン類、フェニルジオキサン類、
シクロヘキシルジオキサン類、場合によりハロゲン化さ
れているスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、
トラン類及び置換された桂皮酸類よりなる群から選ばれ
る。 【0066】この型の液晶相の構成成分として適してい
る最も重要な化合物は下記式 VII R10−L−G
−E−R11 (VII)によって
特徴づけることができるものであり、この式において
L 及びE はそれぞれ 1,4− ジ置換された
ベンゼン環及びシクロヘキサン環、4,4’− ジ置換
されたビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系及びシ
クロヘキシルシクロヘキサン系、2,5−ジ置換された
ピリミジン環及び同 1,3− ジオキサン環、2,6
−ジ置換されたナフタレン、ジヒドロナフタレン、テト
ラヒドロナフタレン、キナゾリン及びテトラヒドロキナ
ゾリンよりなる群からの炭素環又はヘテロ環式の環系で
あり、 G は −CH=CH− −C
O−O− −N(O)=N−
−CH2−O− −C
H−CQ− −CO−S−
−CH=N(O)− −CH2−S
− −C≡C−
−CH=N− −CH2CH2−
−COO−Phe−COO− を表わす
か、又は C−C 単結合を表わし、Q はハロゲン
、好ましくは塩素、又はCN であり、そして R1
0 及び R11 はそれぞれ 18 個まで、好
ましくは8個までの炭素原子を有するアルキル、アルコ
キシ、アルカノイロキシ又はアルコキシカルボニロキシ
であるか、又はこれらの基の1つは二者択一的に CN
、NC、NO2、CF3 、F 、Cl 又は B
r である。 【0067】これらの化合物の大部分において R10
と R11とは互いに異なっており、そして通常これら
の基の一方はアルキル又はアルコキシ基である。しかし
ながら上述した種々の置換基の他の変形物も通常的であ
る。これらの多くの物質又は混合物が市販において入手
できる。 これらの物質は全て文献から公知の方法により作ること
ができる。 【0068】本発明に従う液晶ディスプレーの構造は、
例えば EP−A 第 0240379号に記述されて
いるような通常の形状寸法のものである。 【0069】 【実施例】以下にあげる諸例は本発明に制限をもたらす
ことなくこれを説明するためのものである。以上及び以
下の記述において%の値は重量%であり、全ての温度は
℃の値である。 【0070】下記の省略記号を用いる:【0071】 【化27】 【0072】 【化28】 あげてある V(0.0) 、V(10.0) 及び
V(90.0) の各閾値電圧の値はセル厚さ5μm
を有する通常のECBセルにおいて 20 ℃で測定
した値である。 【0073】更にV(0.0) は透過率0%、
覗き角度 0oにおける閾値電圧(ボルト)。 【0074】V(10.0) は透過率 10 %
、覗き角度 0o における閾値電圧(ボルト)。 【0075】V(90.0) は透過率 90 %
、覗き角度 0o における閾値電圧(ボルト)。 【0076】Δn は 20 ℃において
589 nm で測定した光学的異方性の値。 【0077】Δε は 20 ℃における誘
電異方性の値。 【0078】cp は透明点(℃)。 【0079】η(T) は T℃における粘度
(mm2/s)。 【0080】S はその特性線の傾斜
: S = −1・100・[V(90.0)]/[
V(10.0)] 閾値電圧を測定するのに用いたディ
スプレーは5μm の間隔で隔てられた2枚の面平行な
外側板及びこれら外側板の内面上でレシチンの整列相が
上に載っている液晶のホメトロピック配向をもたらす電
極被覆を有する。 【0081】例1 下記よりなる混合相を調製する: 【0082】 【表1】 このものの物理的データを表2にあげる:【0083】 【表2】 例2 下記よりなる液晶相を調製する: 【0084】 【表3】 このものの物理的データを表4にあげる:【0085】 【表4】 例3 下記よりなる液晶相を調製する: 【0086】 【表5】 このものの物理的データを表6にあげる:【0087】 【表6】 例4 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0088
】 【表7】 このものの物理的データを表8にあげる:【0089】 【表8】 例5 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0090
】 【表9】 このものの物理的データを表10にあげる:【0091
】 【表10】 例6 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0092
】 【表11】 このものの物理的データを表12にあげる:【0093
】 【表12】 例7 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0094
】 【表13】 このものの物理的データを表14にあげる:【0095
】 【表14】 例8 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0096
】 【表15】 このものの物理的データを表16にあげる:【0097
】 【表16】 例9 下記よりなる液晶相を調製する: 【0098】 【表17】 例10 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0099
】 【表18】
○周縁と共にセルを形成する面平行な2枚の外側板と、
○このセルの中に存在する、負の誘電異方性を有するネ
マチック液晶混合物と、 ○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電極
被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角とを有する、電気的に制御される複屈折の原理に
基づく液晶ディスプレーにおいて、上記ネマチック液晶
混合物が下記式I、すなわち 【0002】 【化5】 〔但しこの式においてR1及び R2 はそれぞれ互い
に独立に、15個までの炭素原子を有するアルキル又は
アルケニル基であって但し1個の CH2基は −O−
、−S− 及び −CO− よりなる群から選ばれる基
によって置き換えられていてもよいか、或いは基 R1
と R2 との一方は二者択一的に下記式 【0003】 【化6】 の基であって、但し R3 は R1 と R2とにつ
いてあげた意味の一方を有し、そしてm、n及びoはそ
れぞれ互いに独立に0、1又は2の数を表わす〕の化合
物を含むことを特徴とする、上記液晶ディスプレーに関
する。 【0004】 【従来の技術】電気的に制御される複屈折の効果(EC
B効果)、又は整列層の変形の効果(DAP効果)は
1971 年に最初に記載された〔M. F. Sch
ieckel 及び F. Fahrenschon:
”Appl. Phys. Lett.” 19 (
1971) 3912 −「電場内で垂直の配向を有す
るネマチック液晶の変形」(Deformation
of nematic liquid crystal
s with vertical orientati
on in electrical fields)〕
。これに続いて J. F. Kahn の報告〔”A
ppl. Phys. Lett.” 20 (107
2) 1193〕及び G. Labrunie 及
び J. Robertの報告〔”J. Appl.
Phys.” 44 (1973) 4869 〕が提
出された。 J. Robert 及びF.Cler
c の報告〔”SID 80 Digest Tec
hn. Papers” (1980) 30 〕、J
. Ducheneの報告〔”Displays” 7
(1986) 3〕及び H. Schad の報告
〔”SID 82 Digest Techn.Pap
ers” (1982) 244〕は、ECB効果に基
づいて高情報ディスプレー要素として使用できるために
は、液晶相は弾性率比 K3/K1の高い値、光学的異
方性Δn の高い値及び −0.5 と −5 との間
の誘電異方性Δεの値を有しなければならないことを示
した。ECB効果に基づく電気光学的ディスプレー要素
はホメオトロピック配向性を有する。 【0005】電気光学的ディスプレー要素においてこの
効果を工業的に利用するためには多くの要求条件を満足
しなければならないような液晶相が必要である。ここで
特に重要なのは湿分、空気及び例えば熱、赤外線、可視
光線及び紫外線の照射並びに直流電場や交流電場のよう
な種々の物理的影響に対する抵抗性である。更にまた、
工業的に利用することのできる液晶相は適当な温度範囲
の液晶メソ相と低い粘度とを有する必要がある。 【0006】これまで発表されている液晶メソ相を有す
る一連の化合物のいずれもこれらの要求条件の全てを満
たすような1つの化合物も含んでいない。したがって一
般に液晶相として使用することのできる物質を与えるた
めには2ないし25 種類、好ましくは3ないし 18
種類の化合物の混合物が調製される。しかしながらこ
の方法では理想的な相は容易には調製できず、というの
はこれまで明確に負の誘電異方性及び適切な長期間の安
定性を有する液晶物質はまだ入手できなかったからであ
る。 【0007】WO 88/02130 はECB効果
に基づくディスプレーを開示しており、このものは負の
誘電異方性を有するいくつかの化合物に加えて、主とし
て液晶性のトラン類、シクロヘキシルトラン類、又は
4−[2−(シクロヘキシル)−エチル]−ビシクロヘ
キサン類を含むものである。 【0008】この最後にあげた化合物クラスの欠点は、
ECBの用途に用いるためにはその複屈折が比較的低い
ということである。 【0009】すなわち好ましいメソ相範囲と、K3/K
1 の高い値と、光学的異方性Δn の高い値と、負の
誘電異方性Δεと、及び良好な長期間安定性とを有する
ような液晶相に対してなお大きな需要が存在している。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は上述した種々の欠点を有しないか、又はそのような
欠点を非常に僅かな範囲でしか示さず、しかもその液晶
相が中でも非常に良好な長期間安定性によって特徴づけ
られるような液晶ディスプレーを提供することである。 【0011】 【課題を解決するための手段】上記の目的は本発明によ
れば前記式Iの化合物を使用することによって達成され
る。本発明に従う液晶相は非常に好適な性質と優れた長
期間安定性とを有することが見いだされている。 【0012】すなわち本発明は下記構成要素、すなわち
○周縁と共にセルを形成する面平行な2枚の外側板と、
○このセルの中に存在する、負の誘電異方性を有するネ
マチック液晶混合物と、 ○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電極
被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角とを有する、電気的に制御される複屈折の原理に
基づく液晶ディスプレーに関するが、これは上記ネマチ
ック液晶混合物が下記式I、すなわち 【0013】 【化7】 〔但しこの式においてR1及び R2 はそれぞれ互い
に独立に、15個までの炭素原子を有するアルキル又は
アルケニル基であって但し1個の CH2基は −O−
、−S− 及び −CO− よりなる群から選ばれる基
によって置き換えられていてもよいか、或いは基 R1
と R2 との一方は二者択一的に下記式 【0014】 【化8】 の基であって、但し R3 は R1 と R2とにつ
いてあげた意味の一方を有し、そしてm、n及びoはそ
れぞれ互いに独立に0、1又は2の数を表わす〕の化合
物を含むことを特徴とするものであり、そして中でもこ
れは液晶混合物が少なくとも 60K のネマチック相
範囲と、及び20 ℃における 30 mPa・s の
最高粘度とを有し、及び/又はその液晶混合物が約0.
2 ないし 0.7 の |Δε|/ε” の値(
但し |Δε| は誘電異方性の値であって、ε” は
液晶分子の長手軸の方向の誘電率である)を有し、及び
/又は複屈折Δn と液晶混合物層の厚さとの積が 0
.1μm と 2.5μm との間であるものである。 誘電率ε” が3に等しいか、又はそれよりも大き
い、及び/又は誘電異方性の値Δεが −0.5 に等
しいか、又はそれよりも小さいディスプレーも好ましい
。 【0015】本発明は更にまた、液晶混合物が下記の構
造要素、すなわち 【0016】 【化9】 (但しXはハロゲンか CN である)を含む少なくと
も1つの液晶化合物を含む型のディスプレーに関する。 【0017】また更に、急勾配の特性線を有し、そして
下記構成要素、すなわち ○周縁と共にセルを形成する面平行な2枚の外側板と、
○このセルの中に存在する、負の誘電異方性を有するネ
マチック液晶混合物と、 ○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電極
被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角とを有する、電気的に制御される複屈折の原理に
基づく液晶ディスプレーを製造する方法において、その
セルの中に、下記式I 【0018】 【化10】 (但し R1 と R2 とは先に定義した意味を有す
る)の少なくとも1つの化合物を含むネマチック液晶混
合物を導入することを特徴とする、液晶ディスプレーの
製造方法が記述される。 【0019】最後に、本発明は上に定義した組成のネマ
チック液晶混合物に関する。 【0020】前記式1、2、3又は4の構造要素を含む
化合物の中では特に、下記式 II 、すなわち
R4−(
A0−Z0)P−A−R5 (II
)においてR4と R5 とがそれぞれ互いに独立に、
いずれの場合にも1ないし 15 個の炭素原子を有し
、かつ1つ以上のCH2 基が −O−、−S− 、−
CO−、−CH−X−(但しXはハロゲン)、−CHC
N−、−O−CO−、−O−COO− 、 −CO−O
− 及び −CH=CH−よりなる群から選ばれた基で
置き換えられていることができるか、又は二者択一的に
、2つのヘテロ原子が互いに直接結合することがないよ
うな適当な2つの基の組み合わせによって置き換えられ
ていることができるようなアルキル基を表わし、A が
下記式の基、すなわち【0021】 【化11】 を表わすか、又はこれらの基の1つにおいて1つ以上の
CH2 基が O 及び/又は S によって
置き換えられているか、又は一つ以上の脂肪族及び/又
は芳香族の CH 基が N によって置き換えられ
ているものを表わし、A0 はいずれの場合にも互い
に独立に非置換の、又はハロゲン原子或いは CH3及
び/又はニトリル基によってモノ置換又はポリ置換され
ており、かつ更に1つ又は2つの非隣接の CH2
基が −O− 及び/又は −S− によって置き
換えられていることができ、及び/又は1個の −CH
−CH2− 基が −C=N− によって置き換えら
れていてもよい 1,4− シクロヘキシレン(Cy)
を表わすか、或いはまた非置換の、又はハロゲン原子或
いは CH3 及び/又はニトリル基によってモノ置
換又はポリ置換されており、そして更にその1つ以上の
CH 基が N によって置き換えられていること
ができるような 1,4− フェニレン(Ph)を表わ
すか、或いはまた基A0 の1つが二者択一的に、場合
によりハロゲン又は CN で置換されている 2,6
− ナフチレン(Na)か、又はテトラヒドロ−2,6
− ナフチレン(4H−Na )を表わし、Z0 が
いずれの場合にも互いに独立に −CO−O− 、−O
−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH
2−、−CHCN−CH2−、−CH2−CHCN−又
は単結合を表わし、そしてPは1、2又は3を表わすか
、又は A がテトラヒドロ− 又はオクタヒドロ−
フェナンスレンであるときはこれは0であり、その際
A が下記式の基、すなわち【0022】 【化12】 であるときは少なくとも1つの Z0 基は −CHC
NCH2− 又は CH2CHCN− であり、及び
/又は基 R4 及び R5 の少なくとも一方の中の
少なくとも1つの CH2 基は−CHCN− に
よって置き換えられているような上記式 II のカル
ボニトリル化合物がECB効果に基づく電気光学的ディ
スプレー要素に用いる液晶相の成分として好ましく、そ
して少なくとも2つの液晶化合物を有するECB効果に
もとづく電気光学的液晶要素のための、前記式Iの少な
くとも1つの化合物を含むことを特徴とする液晶相が好
ましい。 【0023】更にまた本発明に従うディスプレーは上記
式I及び II の各化合物に加えて、下記式 III
R6−(A2−Z1
)m−A−(Z2−A2)n−R7
(III) の化合物を含むこともでき、その際この式
においてR6と R7 とはそれぞれ互いに独立に、い
ずれの場合にも1ないし 15 個の炭素原子を有し、
かつ1つ以上のCH2 基が −O−、−S− 、−C
O−、−CH−X−(但しXはハロゲン)、−CHCN
−、−O−CO−、−O−COO− 、 −CO−O−
及び−CH=CH−よりなる群から選ばれた基で置き
換えられていることができるか、又は二者択一的に、2
つのヘテロ原子が互いに直接結合することがないような
適当な2つの基の組み合わせによって置き換えられてい
ることができるようなアルキル基を表わし、A1 と
A2 とはいずれの場合にも互いに独立に非置換の、
又はハロゲン原子或いは CH3及び/又はニトリル基
によってモノ置換又はポリ置換されており、かつ更に1
つ又は2つの非隣接の CH2基が −O−及び/又は
−S−によって置き換えられていることができ、及び
/又は1個の −CH−CH2− 基が −C=N−
によって置き換えられていてもよい 1,4− シク
ロヘキシレン(Cy)を表わすか、或いはまた非置換の
、又はハロゲン原子或いは CH3 及び/又はニト
リル基によってモノ置換又はポリ置換されており、そし
て更にその1つ以上の CH 基が N によって置
き換えられていることができるような 1,4− フェ
ニレン(Ph)を表わすか、或いはまた基 A0 の1
つが二者択一的に、場合によりハロゲン又は CN で
置換されている 2,6− ナフチレン(Na)か、又
はテトラヒドロ−2,6− ナフチレン(4H−Na)
を表わし、A はその 2− 、3−、2’− 及
び/又は 3’−位置において弗素でモノ置換又はポリ
置換されているようなチアジアゾ−2,5− ジイル、
2−フルオロ−1,4− フェニレン、2,3−ジフル
オロ−1,4− フェニレン又は 4,4’−ビ
フェニリルを表わし、Z1と Z2 とはそれぞれ −
CO−O− 、−O−CO−、−CH2CH2−、−O
CH2−、−CH2O−、又は単結合を表わし、m
は1又は2であり、そしてn は0又は1であり
、その際mが2のときは上記 A1 及び Z1 の基
は互いに同一であっても異なっていてもよい。 【0024】加えて、本発明に従うディスプレーは追加
的に下記式 IV R8−(A3−Z1)o−Q1−
C≡C−Q2−(Z2−A4)p−R9
(IV)の化合物を含むことができ、その際上記式
においてR8と R9 とはそれぞれ互いに独立に、い
ずれの場合にも1ないし 15 個の炭素原子を有し、
かつ1つ以上のCH2 基が −O−、−S− 、−C
O−、−CH−X−(但しXはハロゲン)、−CHCN
−、−O−CO−、−O−COO− 、 −CO−O−
及び−CH=CH−よりなる群から選ばれた基で置き
換えられていることができるか、又は二者択一的に、2
つのヘテロ原子が互いに直接結合することがないような
適当な2つの基の組み合わせによって置き換えられてい
ることができるようなアルキル基を表わし、Q1と Q
2 とはそれぞれ互いに独立に、置換されていないか、
又はハロゲン原子又は CH3 及び/又はニトリル
基によってモノ置換又はポリ置換されている1,4−フ
ェニレンを表わし、A3 と A4 とはそれぞれ互
いに独立に、その1つ又は2つの非隣接の CH2
基が−O− 及び/又は −S− で置き換えられて
いてもよい trans−1,4− シクロヘキシレン
であるか、又は1つ以上の CH 基が N によっ
て置き換えられていてもよい1,4− フェニレンを表
わし、o 及び p は互いに独立に0又は1を表わ
し、そしてZ1 と Z2 とは前記式 III
のところで定義した意味を有する。 【0025】最後に、本発明に従うディスプレーは追加
的に下記式V R8−(A1−Z1)m−Q1−
C≡C−R10
(V) の化合物を含むことができ、その際上記式
において R10 は1ないし 15 個の炭素原子
を有するアルキル基であり、そして R8 、A1、Z
1、Q1 及び m は上に定義したと同じである
。 【0026】ネマチック液晶混合物は通常の方法で調製
される。一般に、より少ない量で用いられる成分の所望
量を主要部分をなす成分の中に、有利には高められた温
度において溶解させる。各成分の、例えばアセトン、ク
ロロホルム又はメタノールのような有機溶剤中のいくつ
かの溶液を混合し、そして完全に混合した後にその溶媒
を例えば蒸留等によって再び除去することも可能である
。 【0027】それらの誘電体は当業者に周知であって文
献に記述されているような他の種々の添加物を含むこと
もできる。例えば0ないし 15 重量%の範囲で多色
性染料を加えることができ、また種々の導電性塩類、好
ましくはエチルジメチルドデシルアンモニウム4−ヘキ
ソキシベンゾエート、テトラブチルアンモニウムテトラ
フェニルボレート又は種々のクラウンエーテル類の錯塩
類〔例えば Haller 等: ”Mol. Cr
yst. Liq. Cryst.” 第 24 巻、
第 249 −258 頁 (1973) 参照〕を導
電性の改善のために加えることができ、或いは誘電異方
性を修飾するため、粘度及び/又はそのネマチック相の
整列を修飾するために種々の物質を加えることができる
。この種の種々の物質が DE−A 第 220912
7号、同第 2240864号、同第 2321632
号、同第 2338281号、同第 2450088号
、同第 2637430号及び同第 2853728号
に記述されている。 本発明に従う液晶相の式Iない
しVのそれぞれの化合物は公知であるか、又はそれらの
製造方法がこの技術に習熟した者によって従来技術から
容易に導き出せるものであり、というのはそれらは文献
に記述されている標準方法を基礎としているからである
。 【0028】式Iの対応する各化合物は例えば EP−
A 第 0084194号及び DE−A 第 390
6019号に記述されている。 【0029】式 II の対応する各化合物は例えば
DE−A 第3231707号、同第 3320024
号、同第 3332691号、同第 3332692号
、同第 3407013号、同第 3437935号、
同第 3443929号、同第 3533333号及び
同第 3608500号に記述されている。式 III
の化合物は例えば DE−A 第 3902330
号及び EP−A 第 0084194号に記述されて
いる。 【0030】式 III 及び式 IV の化合物の
或るものは米国特許第 3925482号、DE−A
第 3246440 号、GB 第 21554
65 A号、EP−A 第 0058981号、JP
−A 第 60/155142号及びライプチッヒの
VEB Deutscher Verlag fue
r Grundstoffindustrie (1
984)刊行の D. Demus 等:”Flues
sige Kristalle in Tabelle
n II” に記述されている。 【0031】本発明に従うディスプレーのネマチツク液
晶混合物は好ましくは少なくとも5%の式Iの化合物、
特に好ましくは7ないし 50 %の式Iの化合物を含
有する。 【0032】これらの混合物は好ましくはラテラルに弗
素化されてm、n及びoの合計が1又は2であり、なか
でもm、n及びoのうちの1つが2であるような化合物
を含む。 【0033】式Iの化合物のうちで特に好ましいものは
下記式 Ia ないし Im 、すなわち【0034】 【化13】 【0035】 【化14】 の3環化合物及び下記式 In ないし Iz’、すな
わち【0036】 【化15】 【0037】 【化16】 の4環化合物である。 【0038】それらのネマチック液晶混合物は式 II
の化合物を好ましくは少なくとも 10 %、特に好
ましくは 10 ないし 30 %含む。本発明に従う
各相は好ましくは、式II において A がその1
−又は4−位置において CN で置換されている 1
,4− シクロヘキシレン基、特に下記式、すなわち 【0039】 【化17】 の、アキシャル位置にニトリル基を有する基であるよう
な式 II の少なくとも1つの化合物を含む。R2と
R5 とは好ましくは直鎖状アルキル又はアルコキシ
、なかでも好ましくは2ないし7個の炭素原子を有する
アルキルである。 A0 は好ましくはいずれの場合に
も互いに独立に trans−1,4− シクロヘキシ
レン、1,4−フェニレン(置換されていないか、又は
弗素で置換された)、ピリミジン−2,5− ジイル又
はビリジン−2,5− ジイルである。 Z0 は好ま
しくはいずれの場合にも単結合である。 p は好ま
しくは1又は2である。 【0040】式 II の特に好ましい化合物は下記従
属式 IIa ないし IIc、すなわち【0041
】 【化18】 の化合物である。 【0042】特に好ましい化合物は従属式 IIa
及び IIc のそれである。 −Ph−Ph−は好
ましくは下記式の基、すなわち 【0043】 【化19】 であるか、又はそれら不整基の鏡像体である。 【0044】好ましいネマチック液晶混合物は式 II
a の化合物の少なくとも1つを含み、特に式 II
c のラテラルに弗素化された少なくとも1つの化合
物を含む。更に、式 IIa のいくつかの化合物及
び式 III のいくつかの化合物を含むネマチック
液晶混合物が好ましい。 【0045】好ましい液晶相は式 III の化合物
を 30 ないし 90 %、なかでも 49 ないし
86%含む。 【0046】A は好ましくは下記式 【0047】 【化20】 を表わす。 【0048】R6と R7 とは好ましくはそれぞれ互
いに独立に、2ないし7個の炭素原子を有するアルキル
又はアルコキシを表わす。mは好ましくは1である。
A1 及び A2 はそれぞれ互いに独立に、 tra
ns−1,4− シクロヘキシレン又は 1,4− フ
ェニレンを表わす。 Z1 及び Z2 は好ましくは
それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、
−CH2CH2− 又は単結合を表わし、中でも好ま
しくは −CH2CH2− 又は単結合を表わす。式
III の特に好ましい化合物は下記従属式 III
a ないし IIIk 【0049】 【化21】 【0050】 【化22】 の化合物である。 【0051】特に好ましい化合物は従属式 IIIa
、IIIb、IIIc、IIIh 及び IIIj
のそれらである。 【0052】特に好ましい相は更に式 IV 及び/又
はVの少なくとも1つの成分を含む。R3は好ましくは
いずれの場合にも2ないし7個の炭素原子を有する直鎖
状のアルキル又はアルコキシである。 R6 と R7
とはそれぞれ好ましくは1ないし7個の炭素原子を有
する直鎖状アルキルである。 Q1 及び Q2 はそ
れぞれ互いに独立に、好ましくは 1,4− フェニレ
ン又は弗素置換された 1,4− フェニレンである。 A1、A3 及び A4 はそれぞれ互いに独立に、
好ましくは trans−1,4− シクロヘキシレン
又は 1,4− フェニレンである。 Z1 及び Z
2 はそれぞれ好ましくは単結合である。 【0053】本発明に従うディスプレーにおけるネマチ
ック液晶混合物は式Iの化合物に加えて、それぞれが1
つ以上の個別の化合物よりなる更に2つの別な成分A及
びBを含む。 【0054】成分Aは明確な負の誘電異方性を有し、そ
してそのネマチック相に≦−0.3の誘電異方性を与え
る。 これは好ましくは式 II のいくつかの化合物、なか
でも式IIa の化合物及び/又は下記式、すなわち
【0055】 【化23】 の基を含む式 III のいくつかの化合物、中でも
式 IIIa 、IIIb、IIIh、IIIi、II
Ij 及び IIIkの化合物を包含する。この成分
Aの含有量は8%と 50 %との間である。 【0056】成分AとしてはΔεが≦ 0.5、好まし
くはΔε≦ −0.8 の値を有する化合物を選ぶのが
好ましい。 この値はその全混合物中のAの含有量が小さくなればな
る程より負の値でなければならない。 【0057】成分Aの含有量が非常に高いときは成分A
のΔεの値は、ほんの僅かだけ負の値であればよく、例
えば −0.5 から −1.0 までの範囲であるこ
とができる。 上記の、式 【0058】 【化24】 の構造要素を含む式 II 及び III の好まし
い化合物に加えて、中でも下記式、すなわち 【0059】 【化25】 の構造要素を含むラテラルに弗素化された式Iの化合物
、及び下記の構造要素、すなわち 【0060】 【化26】 を含む式 IV のトラン誘導体が成分Aの構成要素と
して更に好ましい。 【0061】成分Bは著しいネマチック発現性及び 2
0 ℃において 30 mm2/s を越えない、好ま
しくは 25 mm2/s を越えない粘度を有する。 【0062】成分Bの特に好ましい個別化合物は 20
℃において 18 mm2/s を越えない、好まし
くは 12 mm2/sを越えない極めて低い粘度を有
するネマチック液晶である。成分Bは単変性、又は互変
性のネマチックであつてスメクチツク相を含まず、そし
て極めて低い温度までその液晶混合物中にスメクチック
相の生ずるのを防ぐことができる。例えば、ネマチック
発現性の高い種々の異なった物質がそれぞれ或るスメク
チック液晶混合物に加えられたときにこれらの物質のネ
マチック発現性はその達成されたスメクチック相抑制の
程度によって比較することができる。 【0063】この技術に習熟した者には文献から多数の
適当な物質が知られている。下記式VI、すなわち
R4−A5
−Z1−A6−R5 (VI)
の化合物が特に好ましいが、この式において R4
と R5 とは式 II について定義したものと同じ
であり、そしてZ1 は −COO−、−O−CO−
、−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O− 又
は単結合を表わし、そしてA5 及び A6 はそれ
ぞれ互いに独立に trans−1,4− シクロヘキ
シレン又は非置換の、或いは弗素置換された 1,4−
フェニレンを表わす。 【0064】本発明に従う液晶相は好ましくは2ないし
25 個の成分、特に3ないし 18 個の成分を含
む。式IないしVの各化合物に加えて他の構成成分が、
例えば全混合物に対して 45 %までの量で、但し好
ましくは 34 %まで、中でも 10 %までの量で
存在していてもよい。 【0065】これら他の成分は好ましくは種々のネマチ
ック物質又はネマチック発現性の物質、特にアゾキシベ
ンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、タ
ーフェニル類、安息香酸フェニル又は同シクロフェニル
、フェニルシクロヘキサンカルボキシレート、シクロヘ
キシルシクロヘキサンカルボキシレート、フェニルシク
ロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、シクロヘ
キシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルナフタレン類
、1,4−ビス− シクロヘキシルビフェニル類又は同
シクロヘキシルピリミジン類、フェニルジオキサン類、
シクロヘキシルジオキサン類、場合によりハロゲン化さ
れているスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、
トラン類及び置換された桂皮酸類よりなる群から選ばれ
る。 【0066】この型の液晶相の構成成分として適してい
る最も重要な化合物は下記式 VII R10−L−G
−E−R11 (VII)によって
特徴づけることができるものであり、この式において
L 及びE はそれぞれ 1,4− ジ置換された
ベンゼン環及びシクロヘキサン環、4,4’− ジ置換
されたビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系及びシ
クロヘキシルシクロヘキサン系、2,5−ジ置換された
ピリミジン環及び同 1,3− ジオキサン環、2,6
−ジ置換されたナフタレン、ジヒドロナフタレン、テト
ラヒドロナフタレン、キナゾリン及びテトラヒドロキナ
ゾリンよりなる群からの炭素環又はヘテロ環式の環系で
あり、 G は −CH=CH− −C
O−O− −N(O)=N−
−CH2−O− −C
H−CQ− −CO−S−
−CH=N(O)− −CH2−S
− −C≡C−
−CH=N− −CH2CH2−
−COO−Phe−COO− を表わす
か、又は C−C 単結合を表わし、Q はハロゲン
、好ましくは塩素、又はCN であり、そして R1
0 及び R11 はそれぞれ 18 個まで、好
ましくは8個までの炭素原子を有するアルキル、アルコ
キシ、アルカノイロキシ又はアルコキシカルボニロキシ
であるか、又はこれらの基の1つは二者択一的に CN
、NC、NO2、CF3 、F 、Cl 又は B
r である。 【0067】これらの化合物の大部分において R10
と R11とは互いに異なっており、そして通常これら
の基の一方はアルキル又はアルコキシ基である。しかし
ながら上述した種々の置換基の他の変形物も通常的であ
る。これらの多くの物質又は混合物が市販において入手
できる。 これらの物質は全て文献から公知の方法により作ること
ができる。 【0068】本発明に従う液晶ディスプレーの構造は、
例えば EP−A 第 0240379号に記述されて
いるような通常の形状寸法のものである。 【0069】 【実施例】以下にあげる諸例は本発明に制限をもたらす
ことなくこれを説明するためのものである。以上及び以
下の記述において%の値は重量%であり、全ての温度は
℃の値である。 【0070】下記の省略記号を用いる:【0071】 【化27】 【0072】 【化28】 あげてある V(0.0) 、V(10.0) 及び
V(90.0) の各閾値電圧の値はセル厚さ5μm
を有する通常のECBセルにおいて 20 ℃で測定
した値である。 【0073】更にV(0.0) は透過率0%、
覗き角度 0oにおける閾値電圧(ボルト)。 【0074】V(10.0) は透過率 10 %
、覗き角度 0o における閾値電圧(ボルト)。 【0075】V(90.0) は透過率 90 %
、覗き角度 0o における閾値電圧(ボルト)。 【0076】Δn は 20 ℃において
589 nm で測定した光学的異方性の値。 【0077】Δε は 20 ℃における誘
電異方性の値。 【0078】cp は透明点(℃)。 【0079】η(T) は T℃における粘度
(mm2/s)。 【0080】S はその特性線の傾斜
: S = −1・100・[V(90.0)]/[
V(10.0)] 閾値電圧を測定するのに用いたディ
スプレーは5μm の間隔で隔てられた2枚の面平行な
外側板及びこれら外側板の内面上でレシチンの整列相が
上に載っている液晶のホメトロピック配向をもたらす電
極被覆を有する。 【0081】例1 下記よりなる混合相を調製する: 【0082】 【表1】 このものの物理的データを表2にあげる:【0083】 【表2】 例2 下記よりなる液晶相を調製する: 【0084】 【表3】 このものの物理的データを表4にあげる:【0085】 【表4】 例3 下記よりなる液晶相を調製する: 【0086】 【表5】 このものの物理的データを表6にあげる:【0087】 【表6】 例4 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0088
】 【表7】 このものの物理的データを表8にあげる:【0089】 【表8】 例5 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0090
】 【表9】 このものの物理的データを表10にあげる:【0091
】 【表10】 例6 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0092
】 【表11】 このものの物理的データを表12にあげる:【0093
】 【表12】 例7 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0094
】 【表13】 このものの物理的データを表14にあげる:【0095
】 【表14】 例8 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0096
】 【表15】 このものの物理的データを表16にあげる:【0097
】 【表16】 例9 下記よりなる液晶相を調製する: 【0098】 【表17】 例10 下記よりなるネマチック液晶相を調製する:【0099
】 【表18】
Claims (9)
- 【請求項1】 下記構成要素、すなわち○周縁と共に
セルを形成する面平行な2枚の外側板と、○このセルの
中に存在する、負の誘電異方性を有するネマチック液晶
混合物と、 ○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電極
被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角とを有する、電気的に制御される複屈折の原理に
基づく液晶ディスプレーにおいて、上記ネマチック液晶
混合物が下記式I、すなわち 【化1】 〔但しこの式においてR1及び R2 はそれぞれ互い
に独立に、15個までの炭素原子を有するアルキル又は
アルケニル基であって但し1個の CH2基は −O−
、−S− 及び −CO− よりなる群から選ばれる基
によって置き換えられていてもよいか、或いは基 R1
と R2 との一方は二者択一的に下記式 【化2】 の基であって、但し R3 は R1 と R2とにつ
いてあげた意味の一方を有し、そしてm、n及びoはそ
れぞれ互いに独立に0、1又は2の数を表わす〕の化合
物を含むことを特徴とする、ディスプレー。 - 【請求項2】 液晶混合物が少なくとも 60K の
ネマチック相範囲と、及び20 ℃における 30 m
Pa・s の最高粘度とを有する、請求項1のディスプ
レー。 - 【請求項3】 液晶混合物が |Δε|/ε” の値
約 0.2ないし 0.7を有し、但し |Δε| は
誘電異方性の値であって、ε” は液晶分子の長手軸の
方向の誘電率である、請求項1及び2の少なくとも1つ
のディスプレー。 - 【請求項4】 複屈折Δn と液晶混合物層の厚さと
の積が 0.1μm と 2.5μm との間である、
請求項1ないし3の少なくとも1つのディスプレー。 - 【請求項5】 誘電率ε” が3に等しいか、又はそ
れよりも大きい、請求項1ないし4の少なくとも1つの
ディスプレー。 - 【請求項6】 誘電異方性の値Δεが −0.5 に
等しいか、又はそれよりも小さい、請求項1ないし5の
少なくとも1つのディスプレー。 - 【請求項7】 液晶混合物が下記の構造要素、すなわ
ち【化3】 (但しXはハロゲンか CN である)を含む少なくと
も1つの液晶化合物を含む、請求項1ないし6の少なく
とも1つのディスプレー。 - 【請求項8】 急勾配の特性線を有し、また下記構成
要素、すなわち ○周縁と共にセルを形成する面平行な2枚の外側板と、
○このセルの中に存在する、負の誘電異方性を有するネ
マチック液晶混合物と 、○各外側板の内面上の、各整列層が上に載っている電
極被覆と、及び ○各外側板の表面に接している各分子の長手軸とそれら
外側板との間に形成される約85°ないし約95°のチ
ルト角と、を有する、電気的に制御される複屈折の原理
に基づく液晶ディスプレーを製造する方法において、そ
のセルの中に、下記式I 【化4】 (但し R1 と R2 とは請求項1に定義した意味
を有する)の少なくとも1つの化合物を含むネマチック
液晶混合物を導入することを特徴とする、液晶ディスプ
レーの製造方法。 - 【請求項9】 請求項1ないし7の少なくとも1つに
定義された組成を有する、ネマチック液晶混合物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4010414.1 | 1990-03-31 | ||
DE4010414 | 1990-03-31 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH04224885A true JPH04224885A (ja) | 1992-08-14 |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JPH04224885A (ja) |
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JPH11501692A (ja) * | 1995-03-15 | 1999-02-09 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 電気光学液晶ディスプレイ |
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-
1991
- 1991-03-15 EP EP19910104041 patent/EP0450368A3/de not_active Withdrawn
- 1991-03-29 JP JP8943591A patent/JPH04224885A/ja active Pending
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JP2007231283A (ja) * | 1994-07-28 | 2007-09-13 | Merck Patent Gmbh | 液晶相 |
JPH11501692A (ja) * | 1995-03-15 | 1999-02-09 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 電気光学液晶ディスプレイ |
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CN103333697B (zh) * | 2013-07-16 | 2015-06-03 | 福建省邵武市永晶化工有限公司 | 含有2,3,5,6-四氟二苯乙炔的向列型负性液晶、合成方法及应用 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0450368A2 (de) | 1991-10-09 |
EP0450368A3 (en) | 1992-03-18 |
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