JPH04251817A - 強誘電性液晶ディスプレイ - Google Patents
強誘電性液晶ディスプレイ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。
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、サンプリング電極お
よびこれに直角なデータ電極の電極マトリクスを備えた
２つの面平行プレート間に、強誘電性液晶媒体、すなわ
ち、１つ以上のカイラルドープからなるカイラル成分お
よび１つ以上の非カイラル化合物からなる非カイラル基
材成分を含む媒体を含み、マルチプレックス性能が改善
された強誘電性液晶ディスプレイに関する。 【０００２】 【従来の技術】強誘電性液晶ディスプレイは、通常、カ
イラル傾斜スメクチックＣ相（Ｓｃ＊）を有する液晶媒
体を含むが、これは、Ｓｃ基材混合物をカイラルドープ
でドープすることによって得られる（Ｗ・クスゼンスキ
、Ｈ・ステグメーヤー、 Ｃｈｅｍ． Ｐｈｙｓ． Ｌ
ｅｔｔ． ７０ （１９８３）， １２３）。これらの
液晶ディスプレイは、クラークおよびラゲールウォール
（Ｎ・Ａ・クラークおよびＳ・Ｔ・ラゲールウォール、
Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ３６ （１９８
９）， ８９９； ならびに米国特許第４，３６７，９
２４号）に記載されたＳＳＦＬＣ技術の原理に基づいて
いる。 【０００３】このタイプの強誘電性ディスプレイに使わ
れるＳｃ＊相の他の条件は、以下のとおりである。 （１）Ｓｃ＊相は、周囲温度近辺で可能な限り広い温度
範囲で存在しなければならない。 （２）Ｓｃ＊相を形成する液晶媒体化合物は、化学的に
安定かつ純粋でなければならない。 （３）例えば、自発分極（Ｐ）、光学的異方性（△ｎ）
、流体粘度（μ）、誘電異方性（△ε）、チルト角（θ
）、ピッチ（ｐ）のような液晶に関する物性パラメータ
は、最適な値をとらねばならない。 【０００４】ネマッチク（Ｎ）相またはＳＡ相の場合、
相の範囲は、通常、適度の相転移温度ＴＮ−ＩまたはＴ
ＳＡ−Ｉをもつ種々のＮまたはＳＡ相成分の混合物を調
製することによって拡張されるが、しばしば平均の融点
とくらべ低い融点をもつようになる。ＳＣ相混合物中で
ＳＢ相がしばしば誘導されるか、またはＳＣ相が優位に
あるＳＡ相によって狭い温度範囲内に限定されるので、
この過程は容易にＳＣ相に転移されることはできない。 さらに、相範囲が広いＳｃ相をもち、高い化学的安定性
および純度の点で他と区別される物質の範囲は、ネマチ
ック化合物のプールより有意に狭い。その結果、混合の
可能性は、著しく制限を受ける。 【０００５】したがって、条件（１）および（２）を満
たすＳｃ相を提供しようとする要求はささいなことでな
く、条件（１）ないし（３）を同時に満たす問題は、実
質的に未解決と見なすことができる。 【０００６】こうして、Ｓｃ相を有する液晶媒体を提供
するために、必ずしもＳｃ相を含むとは限らない可能な
限り幅広い液晶成分カバーし、条件（１）ないし（３）
を同時に満たす範囲を著しく広げる混合概念に関するか
なりの要求がある。 【０００７】既知の強誘電性液晶ディスプレイでは、一
般に１０ｎＣ／ｃｍ２を超える自発分極を有する液晶媒
体が用いられる。以下の式 【０００８】 【数１】 （式中、γは粘度、Ｐは自発分極、Ｅは電場を示す）に
相当するスィッチング時間が自発分極の増大とともに短
くなるからである。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、マ
ルチプレックス性能が改良された新規の強誘電性液晶デ
ィスプレイを提供することである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】驚くべきことに、今、こ
の発明の液晶ディスプレイを提供することによってこの
目的が達せられることが分かった。 【００１１】この発明は、サンプリング電極と、これに
直角に配置されたデータ電極の電極マトリックスを備え
た２つの面平行なプレート間に、強誘電性液晶媒体、す
なわち、１種類以上のカイラルドープからなるカイラル
成分および１種類以上の非カイラル化合物からなる非カ
イラル基材成分を含み、さらに−０．０１ないし−１．
２の誘電異方性および８ｎＣ／ｃｍ２未満の自発分極を
有する媒体を含み、マルチプレックス性能が改善された
強誘電性液晶ディスプレイに関する。特に、この非カイ
ラル基材成分が、構成要素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、チ
ア−３，４−ジアゾール−２，５−ジイルまたは１−シ
アノ−１，４−シクロヘキシレンを含む少なくとも１つ
の化合物を含む型の液晶ディスプレイに関する。 【００１２】上記の非カイラル基材成分が基本的には以
下の成分ＩおよびＩＩで示される化合物からなる液晶デ
ィスプレイがさらに好ましい。 【００１３】 【化５】 ただし式中、ｎおよびｍは、それぞれ別個に、５ないし
１２であり、Ｘは、ＮまたはＣＨでありＬ１およびＬ２
は、ＨまたはＦであるが、少なくとも１つの配位子Ｌ１
またはＬ２はＨとは異なっており、Ｚ１およびＺ２は、
−Ｏ−または単結合である。 【００１４】特に、成分Ｉが下式Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃおよ
びＩｄで示される１つ以上の化合物を含み、【００１５
】 【化６】 および／または成分ＩＩが下式ＩＩａないしＩＩｉで示
される１つ以上の化合物を含む液晶ディスプレイが好ま
しい。 【００１６】 【化７】 上記の非カイラル基材成分が、化合物Ｉを３５％以上化
合物ＩＩを８〜５０％の重量割合で含む液晶ディスプレ
イがさらに好ましい。 【００１７】カイラル化合物の重量割合が１ないし２５
％である液晶ディスプレイがさらに好ましく、このカイ
ラル化合物が下式ＩＩＩで示される１つ以上の化合物か
らなる液晶ディスプレイが特に好ましい。 【００１８】 ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｑ−Ａ−Ｂ−Ｑ１−Ｃ＊−Ｒ
°Ｙ−Ｑ２−ＣｍＨ２ｍ＋１ ＩＩＩ式中、ｎお
よびｍは、それぞれ別個に、２ないし１２であって、Ｑ
は、−Ｏ−または単結合を示し、−Ａ−Ｂ−は、下式で
示される基またはこれら基の鏡像体を示す。 【００１９】 【化８】 式中、各Ｌは、それぞれ別個に、ＨまたはＦであり、Ｘ
は、ＣＨまたはＮである。Ｑ１およびＱ２は、それぞれ
別個に、−ＣＯＯ−、−Ｏ−または炭素数２ないし４の
アルキレン基（ここで、基内の１つのＣＨ２基は、−Ｏ
−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、
−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−
、−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨハロゲン−および／または−Ｃ
ＨＣＮ−で置換されることもある）であるか、それぞれ
単結合である（ここで、Ｑ１は−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２
−または−ＯＣＨ２−が、Ｑ２は−ＣＯＯ−または単結
合が好ましい）であり、Ｙは、ハロゲン、ＣＮ、ＣＨ３
、ＣＨ２ＣＮまたはＯＣＨ３、好ましくはＦまたはＣＨ
３であり、Ｒ°は、Ｈまたは、Ｙおよび−Ｑ２−ＣｍＨ
２ｍ＋１とは異なった炭素数が１ないし１０のアルキル
基であるが、好ましくはＨであって、Ｃ＊は、４つの異
なった置換基に結合した炭素原子である。 【００２０】液晶混合物は、１ｎＣ／ｃｍ２を超える自
発分極を有することが好ましい。 【００２１】さらに、液晶混合物は、少なくとも１つの
カイラルドープを含むことが好ましい。このカイラルド
ープは、５ｎＣ／ｃｍ２を超える自発分極を有すること
が好ましい。この液晶混合物は、若干負の誘電率（△ε
）異方性をもつことが好ましい。これは、−０．０１な
いし−１．１、特には−０．１ないし−１の範囲が好ま
しい。 【００２２】物性パラメータ△εおよびＰは、室温での
値が示される。より高温または低温においてはこれらの
パラメータは温度係数に従って変わる。 【００２３】スメクチック相は、偏光顕微鏡下で認めら
れる組織に従って分類され、Ａ、Ｂ、Ｃ…型のスメクチ
ック相として知られている。スメクチック相のすべての
タイプは、層内の分子の配向が平行であるが、その配向
のタイプは様々である。 【００２４】直交スメクチック相と傾斜スメクチック相
との間には差異が認められる。直交構造では、分子の長
軸は、平均して層面に対して垂直に配向しているが、傾
斜相上の分子は、平均して長軸面に対してチルト角分だ
け傾いている。カイラル傾斜相は強誘電性を示し、これ
はそれらの相がＳＳＦＬＣディスプレイにとって重要で
あることを表している。 【００２５】２つの直交ＳＡおよびＳＢ相では、層間距
離は、ほぼ液晶分子の長さに相当する。ＳＡ相では、分
子は、分子の垂直軸の回りの変位および回転に関して層
内での自由度が著しく高い。こういう比較的ゆるやかな
分子構成は、分子層がかなり可撓性であることを意味し
ている。対照的に、直交ＳＢ相では分子が層内で六方晶
系の密充填に配置されるので、この相は、より高次に配
列されたスメクチック相といえる。 【００２６】傾斜スメクチック相では、層間距離は、平
均して液晶分子の長さを下回る。傾斜スメクチック相の
例としては、層内の分子の配向性が比較的小さいＳｃ相
、高次の配向性がある液晶性スメクチック相のＳＩおよ
びＳＦ相、ならびに結晶性スメクチック相のＳＧ、ＳＨ
、ＳＫおよびＳＪが挙げられる。 【００２７】さらに高次に配列されたスメクチック相は
、一般に、これらが、層内の分子の配列に加えて、分子
の重心と相関関係をもつ点を特徴とする。 【００２８】カイラル傾斜スメクチック相は、強誘電性
であるため、これをＳＳＦＬＣディスプレイにおける液
晶媒体として使用することができる。液晶性傾斜カイラ
ルスメクチック相の中で、Ｓｃ＊相は最適であるため、
今まで製造されたディスプレイに最もよく使用されてき
た。 【００２９】構成要素の２，３−ジフルオロ−１，４−
フェニレンを含む化合物は、Ｓｃ相をもつことが好まし
いが、Ｓｃ相をもたないこのタイプの化合物を使用する
ことも可能である。 【００３０】この構成要素を含む化合物の製造は、例え
ば、ドイツ特許第３８０７８０１号、ドイツ特許第３８
０７８２３号、ドイツ特許第３８０７８０３号、ドイツ
特許第３８０７８７０号、ドイツ特許第３８０７８１９
号、ドイツ特許第３８０７８６１号、ドイツ特許第３８
０７８７１号、ドイツ特許第３８０７８０２号およびド
イツ特許第３８０７８６２号に開示されている。それ自
体既知であるものの変形例も使用することができるが、
ここでその詳細は記載しない。必要に応じて、出発物質
をその場で形成させ反応混合物から単離することなく、
直接それらを反応させて標的化合物を製造することもで
きる。 【００３１】構成要素２−フルオロ−フェニレンまたは
２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンを含む非カイ
ラル基材成分の化合物は、以下の式Ａで示される化合物
が好ましい。 【００３２】 【化９】 式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ別個に、炭素数１な
いし１５のアルキル基、または炭素数３ないし１５のア
ルケニル基であり、それぞれが、未置換体、シアノ基で
の一置換体、または少なくともフッ素もしくは塩素での
一置換体であるが、それぞれの場合で、これら基内の１
つのＣＨ２基が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−Ｃ
Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置換され
ることもある。これらＲ１およびＲ２基の一つが、不斉
炭素原子を含むキラリティー誘導型有機ラジカルＱ＊で
あることもある。Ａ１およびＡ２は、それぞれ別個に、
未置換体、または１個もしくは２個のＦおよび／または
１個のＣｌおよび／またはＣＨ３基および／またはＣＮ
基で置換され、そして基内の１個または２個のＣＨ基が
Ｎで置換されることもある１，４−フェニレン基である
か、それぞれ、基内の１個または２個の非隣接ＣＨ２基
がＯ原子および／またはＳ原子、またはピペリジン−１
，４−ジイル、１，４−ビシクロ（２，２，２）−オク
チレン、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイル
、ナフタレン−２，６−ジイルもしくは１，２，３，４
−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルで置換され
ることもある１，４−シクロヘキシレン基を示し、Ｚ１
およびＺ２は、それぞれ別個に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−
ＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ
−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を示し、Ｘは、ＨまたはＦ
を示し、ｍおよびｎは、それぞれ、０、１または２であ
って、（ｍ＋ｎ）は、１または２である。 【００３３】式Ａの化合物には、二環および三環型２−
フルオロ−および２，３−ジフルオロ−１，４−フェニ
レン誘導体が含まれる。二環化合物の方が好ましく、こ
れらの中では、Ｒ１が炭素数５〜１２、特には７〜１０
のｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシ基である化合物が
好ましい。 【００３４】さらに式Ａの三環化合物では、ｍ＝ｎ＝１
か、ｍ＝０でｎ＝２のものが好ましい。 【００３５】式Ａで示される好ましい化合物は、ドイツ
特許第３８０７８０１号、ドイツ特許第３８０７８２３
号、ドイツ特許第３８０７８０３号、ドイツ特許第３８
０７８７０号、ドイツ特許第３８０７８１９号、ドイツ
特許第３８０７８６１号、ドイツ特許第３８０７８７１
号およびドイツ特許第３８０７８０２号にさらに開示さ
れている。 【００３６】Ｒ１およびＲ２は、それぞれ別個に、アル
キル、アルコキシ、アルカノイル、アルカノイルオキシ
、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオ
キシが好ましく、それぞれの場合、炭素数が５ないし１
２、特に６ないし１０であることが好ましい。アルキル
およびアルコキシが特に好ましい。Ｒ１およびＲ２の一
方は、アルキルであることが好ましい。特に好ましい組
み合わせは、Ｒ１＝アルキルとＲ２＝アルコキシの場合
であり、さらにＲ１＝アルコキシとＲ２＝アルキルの場
合である。直鎖のアルキルを含むＲ１およびＲ２が特に
好ましい。 【００３７】Ｒ１が炭素数５〜１３のｎ−アルキルであ
って、Ｒ２が炭素数５〜１１のｎ−アルキル、ｎ−アル
コキシ、ｎ−アルカノイルオキシ、ｎ−アルコキシカル
ボニルまたはｎ−アルキルチオである式Ａの化合物はさ
らに好ましい。 【００３８】Ｒ１およびＲ２基の一方が下式Ｂで示され
るカイラル基である、カイラル成分としての式Ａの化合
物がさらに好ましい。 【００３９】 −Ｑ１−Ｃ＊−Ｒ°Ｘ−Ｑ２−Ｒ２ Ｂ式中
、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ別個に、基内の１つのＣ
Ｈ２基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−
ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨハロゲン−および
／または−ＣＨＣＮ−で置換されることもある炭素数２
ないし４のアルキレン、またはそれぞれ単結合であり、
Ｘは、ハロゲン、ＣＮ、ＣＨ３、ＣＨ２ＣＮまたはＯＣ
Ｈ３であり、Ｒ°は、Ｈ、またはＹおよび−Ｑ２−Ｒ２
とは異なる、炭素数が１ないし１０のアルキル基であり
、Ｃ＊は、４つの異なった置換基に結合した炭素原子で
ある。 【００４０】このタイプの基ＩＩを含む式Ｉの化合物を
１つ以上使用することによって、強誘電性カイラルＳｃ
＊相を有するこの発明の液晶媒体が得られる。 【００４１】式Ｂ中のＱ１は、炭素数２〜４のｎ−アル
キル、ｎ−アルコキシ、ｎ−アルカノイルオキシまたは
ｎ−アルコキシカルボニルであることが好ましい。さら
に、Ｑ１は、 式中、Ｙは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＨであり、Ｗは、−
ＣＨ２−または単結合である。 【００４２】式Ｂ中のＸは、ハロゲン、ＣＮ、ＯＣＨ３
またはＣＨ３、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３またはＣ
Ｈ３、更にＣＨ３であることが非常に好ましい。 【００４３】式Ｂ中でのＲ°は、Ｈ、ｎ−アルキル、炭
素数１〜３のｎ−アルコキシ、特にＨ、ＣＨ３、ＣＨ３
Ｏ、更にＨであることが非常に好ましい。 【００４４】式ＢでのＱ２−Ｒ２は、ｎ−アルキル、炭
素数１〜５のｎ−アルコキシ、特に炭素数１〜３のｎ−
アルコキシであることが好ましい。 【００４５】非カイラル成分が式Ｉで示される、特にＸ
がＮである、１つ、２つ、３つまたはそれ以上の化合物
を６０ないし１００重量％、特に６５ないし８０重量％
含む、液晶媒体を含む強誘電性液晶ディスプレイが特に
好ましい。 【００４６】さらに、非カイラル成分は、式ＩＩで示さ
れる、特にＬ１およびＬ２がＦである、１つ、２つ、３
つまたはそれ以上の化合物を０ないし４０重量％、特に
２０ないし３０重量％含むことが特に好ましい。 【００４７】非カイラル成分が構成要素２−フルオロ−
１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フ
ェニレンまたは１−シアノ−１，４−シクロヘキシレン
を含まなければ、カイラル成分はこれら構成要素の１つ
を含む少なくとも１つの化合物を含むものである。 【００４８】ＳＳＦＬＣディスプレイのスイッチング時
間τは自発分極Ｐに逆比例するので、高い自発分極を有
するこの発明の液晶混合物が好ましい。Ｐは、１ｎＣ／
ｃｍ２を超える値、 特に５ｎＣ／ｃｍ２を超える値、
さらには６ないし８ｎＣ／ｃｍ２の値が非常に好まし
い。 【００４９】この発明の液晶ディスプレイに使用される
液晶媒体は、強誘電性のものでなければならない。これ
は、１つのカイラル中心を有する液晶媒体の１つ以上の
成分、および／または１つ以上のカイラルドープをＳｃ
基材媒体に添加することによって達せられる。このドー
プは、メソゲニックまたは非メソゲニックなものであっ
てもよいが、後者の場合、液晶分子に類似の構造をもつ
ことが好ましい。高い自発分極Ｐのカイラルドープを使
用することが好ましい。それによって、自発分極が、相
範囲、粘度など媒体の他の特性に実質的に係わりなく修
飾されるためである。自発分極Ｐが１０ｎＣ／ｃｍ２を
超えるカイラルドープが好ましい。 【００５０】ＳＳＦＬＣ技術の原理に基づいたマルチプ
レックス性能をもった液晶ディスプレイが好ましい。こ
れらの系では、スメッチク層はセル面に対して垂直に配
向している。分子の傾斜方向のらせん配列は、プレート
間距離を非常に狭くすること（約１〜２μｍ ）によっ
て抑制される。これが、分子の長軸をセル面に平行な面
に配列させ、２つの好ましい傾斜方向が生じる。適切な
交流電場をかけることによって、自発分極を有する液晶
相のこれら２つの状態間でスイッチングの入断が可能と
なる。このスイッチング駆動が、ネマチック液晶を基材
とする従来の捩れセル（ＴＮ−ＬＣＤ）の場合より、有
意に速くなる。 【００５１】マルチプレックス性能を有するこのような
強誘電性液晶ディスプレイは、例えば、Ｓ・シモダら，
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＩＤ， Ｖｏｌ．２
８／２，１９８７，２０１−２０４、および欧州特許第
０３６６１１７号、欧州特許第０３６７５３１号、欧州
特許第０３７０６４９号および欧州特許第０３７４８６
５号に開示されている。 【００５２】さらに、強誘電性液晶ポリマーとＳｃ相ま
たはＳｃ＊相を有する低分子量液晶媒体とからなる液晶
ポリマー組成物が使用されるこの発明の液晶ディスプレ
イが好ましい。類似の電気光学系は、例えば、欧州特許
第０２９７５５４号に記載されている。 【００５３】この発明のディスプレイは、それ自体既知
の方法によって製造される。一般に、これらの化合物が
高温で互いによく溶けあう性質があり、その液晶媒体は
、例えば、Ｋ． Ｉｗａｓａ ＪＥＥ， Ｓｅｐｔｅｍ
ｂｅｒ １９８６，３３−３７に記載されているような
それ自体既知の方法でディスプレイ中に導入される。 【００５４】以下の実施例は、この発明を説明するため
のものであって、限定を加えるものではない。以上およ
び以下において、パーセントは重量％で表わされ、すべ
ての温度は摂氏で示されている。 【００５５】以下の実施例で使用される強誘電性液晶デ
ィスプレイは、以下の駆動方式をもつ（図１参照）。 Ａ：理想的な「双極相」 ＢおよびＣ：Ｓ．Ｓｈｉｍｏｄａら，Ｐｒｏｃｅｅｄｉ
ｎｇｓ ｏｆ ＳＩＤ， Ｖｏｌ．２８／２，１９８７
に記載されているようなマトリックス駆動方式Ｄおよび
Ｅ：Ｔ．Ｕｍｅｄａら，Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ２７（
７）１９８８，１１１５−１１２１に記載されているよ
うな交流電場安定化マトリックス駆動方式 ２つの比較例（図６、７および図８）で、コントラスト
比の低下が明らかに認められる。さらに、これらの液晶
ディスプレイでは、駆動方式Ｂ〜Ｅのパルス幅の範囲が
有意に低下している。 【００５６】以下の化合物を液晶混合物中で使用した。 【００５７】 【化１０】 【００５８】 【実施例】実施例１：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００５９】重量％ ３１．６６ ＰＹＰ−９．０９３１
．６６ ＰＹＰ−９．０９３１．６
６ ＰＹＰ−９．０７ および５
．００ ＮＣＢ−７．０８ Ｆ＊
相配列：Ｓｃ＊６５ＳＡ７３Ｃｈ７４Ｉ△ε＝−０．０
７、Ｐ＝５．５ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含む強誘電性液
晶ディスプレイは、マルチプレックス性能が高い（図２
、３参照）。 実施例２：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００６０】重量％ ２３．７５ ＰＹＰ−９．０９２３
．７５ ＰＹＰ−９．０８２３．７
５ ＰＹＰ−９．０７７．９１６
ＰＹＰ−９．０９ ＦＦ７．９１６
ＰＹＰ−９．０８ ＦＦ７．９１６
ＰＹＰ−９．０７ ＦＦ５．００
ＮＣＢ−７．０８ Ｆ＊相配列：Ｓ
ｃ＊６５ＳＡ６８Ｃｈ７０Ｉ△ε＝−０．９、Ｐ＝７．
０ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含む強誘電性液晶ディスプレ
イは、マルチプレックス性能が高い（図４、５参照）。 比較例１：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００６１】重量％ １５．８ ＰＹＰ−９．０９１
５．８ ＰＹＰ−９．０８１５
．８ ＰＹＰ−９．０７１５．
８ ＰＹＰ−９．０９ ＦＦ
１５．８ ＰＹＰ−９．０８
ＦＦ１５．８ ＰＹＰ−９．
０７ ＦＦ５．００ ＮＣＢ−７
．０８ Ｆ＊相配列：Ｓｃ＊６３ＳＡ６４Ｃｈ６５Ｉ
△ε＝−１．８、Ｐ＝８．０ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含
む強誘電性液晶ディスプレイは、マルチプレックス性能
が低い（図６、７参照）。 比較例２：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００６２】重量％ ２１．２５ ＰＹＰ−９．０９２１
．２５ ＰＹＰ−９．０８２１．２
５ ＰＹＰ−９．０７７．０８
ＰＹＰ−９．０９ ＦＦ７．０８
ＰＹＰ−９．０８ ＦＦ７．０８
ＰＹＰ−９．０７ ＦＦ１５．
００ ＮＣＢ−７．０８ Ｆ＊相
配列：Ｓｃ＊６８ＳＡ７１Ｃｈ７４Ｉ△ε＝−１．２５
、Ｐ＝２０．０ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含む強誘電性液
晶ディスプレイは、マルチプレックス性能が低い（図８
参照）。
よびこれに直角なデータ電極の電極マトリクスを備えた
２つの面平行プレート間に、強誘電性液晶媒体、すなわ
ち、１つ以上のカイラルドープからなるカイラル成分お
よび１つ以上の非カイラル化合物からなる非カイラル基
材成分を含む媒体を含み、マルチプレックス性能が改善
された強誘電性液晶ディスプレイに関する。 【０００２】 【従来の技術】強誘電性液晶ディスプレイは、通常、カ
イラル傾斜スメクチックＣ相（Ｓｃ＊）を有する液晶媒
体を含むが、これは、Ｓｃ基材混合物をカイラルドープ
でドープすることによって得られる（Ｗ・クスゼンスキ
、Ｈ・ステグメーヤー、 Ｃｈｅｍ． Ｐｈｙｓ． Ｌ
ｅｔｔ． ７０ （１９８３）， １２３）。これらの
液晶ディスプレイは、クラークおよびラゲールウォール
（Ｎ・Ａ・クラークおよびＳ・Ｔ・ラゲールウォール、
Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ３６ （１９８
９）， ８９９； ならびに米国特許第４，３６７，９
２４号）に記載されたＳＳＦＬＣ技術の原理に基づいて
いる。 【０００３】このタイプの強誘電性ディスプレイに使わ
れるＳｃ＊相の他の条件は、以下のとおりである。 （１）Ｓｃ＊相は、周囲温度近辺で可能な限り広い温度
範囲で存在しなければならない。 （２）Ｓｃ＊相を形成する液晶媒体化合物は、化学的に
安定かつ純粋でなければならない。 （３）例えば、自発分極（Ｐ）、光学的異方性（△ｎ）
、流体粘度（μ）、誘電異方性（△ε）、チルト角（θ
）、ピッチ（ｐ）のような液晶に関する物性パラメータ
は、最適な値をとらねばならない。 【０００４】ネマッチク（Ｎ）相またはＳＡ相の場合、
相の範囲は、通常、適度の相転移温度ＴＮ−ＩまたはＴ
ＳＡ−Ｉをもつ種々のＮまたはＳＡ相成分の混合物を調
製することによって拡張されるが、しばしば平均の融点
とくらべ低い融点をもつようになる。ＳＣ相混合物中で
ＳＢ相がしばしば誘導されるか、またはＳＣ相が優位に
あるＳＡ相によって狭い温度範囲内に限定されるので、
この過程は容易にＳＣ相に転移されることはできない。 さらに、相範囲が広いＳｃ相をもち、高い化学的安定性
および純度の点で他と区別される物質の範囲は、ネマチ
ック化合物のプールより有意に狭い。その結果、混合の
可能性は、著しく制限を受ける。 【０００５】したがって、条件（１）および（２）を満
たすＳｃ相を提供しようとする要求はささいなことでな
く、条件（１）ないし（３）を同時に満たす問題は、実
質的に未解決と見なすことができる。 【０００６】こうして、Ｓｃ相を有する液晶媒体を提供
するために、必ずしもＳｃ相を含むとは限らない可能な
限り幅広い液晶成分カバーし、条件（１）ないし（３）
を同時に満たす範囲を著しく広げる混合概念に関するか
なりの要求がある。 【０００７】既知の強誘電性液晶ディスプレイでは、一
般に１０ｎＣ／ｃｍ２を超える自発分極を有する液晶媒
体が用いられる。以下の式 【０００８】 【数１】 （式中、γは粘度、Ｐは自発分極、Ｅは電場を示す）に
相当するスィッチング時間が自発分極の増大とともに短
くなるからである。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、マ
ルチプレックス性能が改良された新規の強誘電性液晶デ
ィスプレイを提供することである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】驚くべきことに、今、こ
の発明の液晶ディスプレイを提供することによってこの
目的が達せられることが分かった。 【００１１】この発明は、サンプリング電極と、これに
直角に配置されたデータ電極の電極マトリックスを備え
た２つの面平行なプレート間に、強誘電性液晶媒体、す
なわち、１種類以上のカイラルドープからなるカイラル
成分および１種類以上の非カイラル化合物からなる非カ
イラル基材成分を含み、さらに−０．０１ないし−１．
２の誘電異方性および８ｎＣ／ｃｍ２未満の自発分極を
有する媒体を含み、マルチプレックス性能が改善された
強誘電性液晶ディスプレイに関する。特に、この非カイ
ラル基材成分が、構成要素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、チ
ア−３，４−ジアゾール−２，５−ジイルまたは１−シ
アノ−１，４−シクロヘキシレンを含む少なくとも１つ
の化合物を含む型の液晶ディスプレイに関する。 【００１２】上記の非カイラル基材成分が基本的には以
下の成分ＩおよびＩＩで示される化合物からなる液晶デ
ィスプレイがさらに好ましい。 【００１３】 【化５】 ただし式中、ｎおよびｍは、それぞれ別個に、５ないし
１２であり、Ｘは、ＮまたはＣＨでありＬ１およびＬ２
は、ＨまたはＦであるが、少なくとも１つの配位子Ｌ１
またはＬ２はＨとは異なっており、Ｚ１およびＺ２は、
−Ｏ−または単結合である。 【００１４】特に、成分Ｉが下式Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃおよ
びＩｄで示される１つ以上の化合物を含み、【００１５
】 【化６】 および／または成分ＩＩが下式ＩＩａないしＩＩｉで示
される１つ以上の化合物を含む液晶ディスプレイが好ま
しい。 【００１６】 【化７】 上記の非カイラル基材成分が、化合物Ｉを３５％以上化
合物ＩＩを８〜５０％の重量割合で含む液晶ディスプレ
イがさらに好ましい。 【００１７】カイラル化合物の重量割合が１ないし２５
％である液晶ディスプレイがさらに好ましく、このカイ
ラル化合物が下式ＩＩＩで示される１つ以上の化合物か
らなる液晶ディスプレイが特に好ましい。 【００１８】 ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｑ−Ａ−Ｂ−Ｑ１−Ｃ＊−Ｒ
°Ｙ−Ｑ２−ＣｍＨ２ｍ＋１ ＩＩＩ式中、ｎお
よびｍは、それぞれ別個に、２ないし１２であって、Ｑ
は、−Ｏ−または単結合を示し、−Ａ−Ｂ−は、下式で
示される基またはこれら基の鏡像体を示す。 【００１９】 【化８】 式中、各Ｌは、それぞれ別個に、ＨまたはＦであり、Ｘ
は、ＣＨまたはＮである。Ｑ１およびＱ２は、それぞれ
別個に、−ＣＯＯ−、−Ｏ−または炭素数２ないし４の
アルキレン基（ここで、基内の１つのＣＨ２基は、−Ｏ
−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、
−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−
、−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨハロゲン−および／または−Ｃ
ＨＣＮ−で置換されることもある）であるか、それぞれ
単結合である（ここで、Ｑ１は−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２
−または−ＯＣＨ２−が、Ｑ２は−ＣＯＯ−または単結
合が好ましい）であり、Ｙは、ハロゲン、ＣＮ、ＣＨ３
、ＣＨ２ＣＮまたはＯＣＨ３、好ましくはＦまたはＣＨ
３であり、Ｒ°は、Ｈまたは、Ｙおよび−Ｑ２−ＣｍＨ
２ｍ＋１とは異なった炭素数が１ないし１０のアルキル
基であるが、好ましくはＨであって、Ｃ＊は、４つの異
なった置換基に結合した炭素原子である。 【００２０】液晶混合物は、１ｎＣ／ｃｍ２を超える自
発分極を有することが好ましい。 【００２１】さらに、液晶混合物は、少なくとも１つの
カイラルドープを含むことが好ましい。このカイラルド
ープは、５ｎＣ／ｃｍ２を超える自発分極を有すること
が好ましい。この液晶混合物は、若干負の誘電率（△ε
）異方性をもつことが好ましい。これは、−０．０１な
いし−１．１、特には−０．１ないし−１の範囲が好ま
しい。 【００２２】物性パラメータ△εおよびＰは、室温での
値が示される。より高温または低温においてはこれらの
パラメータは温度係数に従って変わる。 【００２３】スメクチック相は、偏光顕微鏡下で認めら
れる組織に従って分類され、Ａ、Ｂ、Ｃ…型のスメクチ
ック相として知られている。スメクチック相のすべての
タイプは、層内の分子の配向が平行であるが、その配向
のタイプは様々である。 【００２４】直交スメクチック相と傾斜スメクチック相
との間には差異が認められる。直交構造では、分子の長
軸は、平均して層面に対して垂直に配向しているが、傾
斜相上の分子は、平均して長軸面に対してチルト角分だ
け傾いている。カイラル傾斜相は強誘電性を示し、これ
はそれらの相がＳＳＦＬＣディスプレイにとって重要で
あることを表している。 【００２５】２つの直交ＳＡおよびＳＢ相では、層間距
離は、ほぼ液晶分子の長さに相当する。ＳＡ相では、分
子は、分子の垂直軸の回りの変位および回転に関して層
内での自由度が著しく高い。こういう比較的ゆるやかな
分子構成は、分子層がかなり可撓性であることを意味し
ている。対照的に、直交ＳＢ相では分子が層内で六方晶
系の密充填に配置されるので、この相は、より高次に配
列されたスメクチック相といえる。 【００２６】傾斜スメクチック相では、層間距離は、平
均して液晶分子の長さを下回る。傾斜スメクチック相の
例としては、層内の分子の配向性が比較的小さいＳｃ相
、高次の配向性がある液晶性スメクチック相のＳＩおよ
びＳＦ相、ならびに結晶性スメクチック相のＳＧ、ＳＨ
、ＳＫおよびＳＪが挙げられる。 【００２７】さらに高次に配列されたスメクチック相は
、一般に、これらが、層内の分子の配列に加えて、分子
の重心と相関関係をもつ点を特徴とする。 【００２８】カイラル傾斜スメクチック相は、強誘電性
であるため、これをＳＳＦＬＣディスプレイにおける液
晶媒体として使用することができる。液晶性傾斜カイラ
ルスメクチック相の中で、Ｓｃ＊相は最適であるため、
今まで製造されたディスプレイに最もよく使用されてき
た。 【００２９】構成要素の２，３−ジフルオロ−１，４−
フェニレンを含む化合物は、Ｓｃ相をもつことが好まし
いが、Ｓｃ相をもたないこのタイプの化合物を使用する
ことも可能である。 【００３０】この構成要素を含む化合物の製造は、例え
ば、ドイツ特許第３８０７８０１号、ドイツ特許第３８
０７８２３号、ドイツ特許第３８０７８０３号、ドイツ
特許第３８０７８７０号、ドイツ特許第３８０７８１９
号、ドイツ特許第３８０７８６１号、ドイツ特許第３８
０７８７１号、ドイツ特許第３８０７８０２号およびド
イツ特許第３８０７８６２号に開示されている。それ自
体既知であるものの変形例も使用することができるが、
ここでその詳細は記載しない。必要に応じて、出発物質
をその場で形成させ反応混合物から単離することなく、
直接それらを反応させて標的化合物を製造することもで
きる。 【００３１】構成要素２−フルオロ−フェニレンまたは
２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンを含む非カイ
ラル基材成分の化合物は、以下の式Ａで示される化合物
が好ましい。 【００３２】 【化９】 式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ別個に、炭素数１な
いし１５のアルキル基、または炭素数３ないし１５のア
ルケニル基であり、それぞれが、未置換体、シアノ基で
の一置換体、または少なくともフッ素もしくは塩素での
一置換体であるが、それぞれの場合で、これら基内の１
つのＣＨ２基が、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−Ｃ
Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置換され
ることもある。これらＲ１およびＲ２基の一つが、不斉
炭素原子を含むキラリティー誘導型有機ラジカルＱ＊で
あることもある。Ａ１およびＡ２は、それぞれ別個に、
未置換体、または１個もしくは２個のＦおよび／または
１個のＣｌおよび／またはＣＨ３基および／またはＣＮ
基で置換され、そして基内の１個または２個のＣＨ基が
Ｎで置換されることもある１，４−フェニレン基である
か、それぞれ、基内の１個または２個の非隣接ＣＨ２基
がＯ原子および／またはＳ原子、またはピペリジン−１
，４−ジイル、１，４−ビシクロ（２，２，２）−オク
チレン、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイル
、ナフタレン−２，６−ジイルもしくは１，２，３，４
−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルで置換され
ることもある１，４−シクロヘキシレン基を示し、Ｚ１
およびＺ２は、それぞれ別個に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−
ＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ
−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を示し、Ｘは、ＨまたはＦ
を示し、ｍおよびｎは、それぞれ、０、１または２であ
って、（ｍ＋ｎ）は、１または２である。 【００３３】式Ａの化合物には、二環および三環型２−
フルオロ−および２，３−ジフルオロ−１，４−フェニ
レン誘導体が含まれる。二環化合物の方が好ましく、こ
れらの中では、Ｒ１が炭素数５〜１２、特には７〜１０
のｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシ基である化合物が
好ましい。 【００３４】さらに式Ａの三環化合物では、ｍ＝ｎ＝１
か、ｍ＝０でｎ＝２のものが好ましい。 【００３５】式Ａで示される好ましい化合物は、ドイツ
特許第３８０７８０１号、ドイツ特許第３８０７８２３
号、ドイツ特許第３８０７８０３号、ドイツ特許第３８
０７８７０号、ドイツ特許第３８０７８１９号、ドイツ
特許第３８０７８６１号、ドイツ特許第３８０７８７１
号およびドイツ特許第３８０７８０２号にさらに開示さ
れている。 【００３６】Ｒ１およびＲ２は、それぞれ別個に、アル
キル、アルコキシ、アルカノイル、アルカノイルオキシ
、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオ
キシが好ましく、それぞれの場合、炭素数が５ないし１
２、特に６ないし１０であることが好ましい。アルキル
およびアルコキシが特に好ましい。Ｒ１およびＲ２の一
方は、アルキルであることが好ましい。特に好ましい組
み合わせは、Ｒ１＝アルキルとＲ２＝アルコキシの場合
であり、さらにＲ１＝アルコキシとＲ２＝アルキルの場
合である。直鎖のアルキルを含むＲ１およびＲ２が特に
好ましい。 【００３７】Ｒ１が炭素数５〜１３のｎ−アルキルであ
って、Ｒ２が炭素数５〜１１のｎ−アルキル、ｎ−アル
コキシ、ｎ−アルカノイルオキシ、ｎ−アルコキシカル
ボニルまたはｎ−アルキルチオである式Ａの化合物はさ
らに好ましい。 【００３８】Ｒ１およびＲ２基の一方が下式Ｂで示され
るカイラル基である、カイラル成分としての式Ａの化合
物がさらに好ましい。 【００３９】 −Ｑ１−Ｃ＊−Ｒ°Ｘ−Ｑ２−Ｒ２ Ｂ式中
、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ別個に、基内の１つのＣ
Ｈ２基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−
ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨハロゲン−および
／または−ＣＨＣＮ−で置換されることもある炭素数２
ないし４のアルキレン、またはそれぞれ単結合であり、
Ｘは、ハロゲン、ＣＮ、ＣＨ３、ＣＨ２ＣＮまたはＯＣ
Ｈ３であり、Ｒ°は、Ｈ、またはＹおよび−Ｑ２−Ｒ２
とは異なる、炭素数が１ないし１０のアルキル基であり
、Ｃ＊は、４つの異なった置換基に結合した炭素原子で
ある。 【００４０】このタイプの基ＩＩを含む式Ｉの化合物を
１つ以上使用することによって、強誘電性カイラルＳｃ
＊相を有するこの発明の液晶媒体が得られる。 【００４１】式Ｂ中のＱ１は、炭素数２〜４のｎ−アル
キル、ｎ−アルコキシ、ｎ−アルカノイルオキシまたは
ｎ−アルコキシカルボニルであることが好ましい。さら
に、Ｑ１は、 式中、Ｙは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＨであり、Ｗは、−
ＣＨ２−または単結合である。 【００４２】式Ｂ中のＸは、ハロゲン、ＣＮ、ＯＣＨ３
またはＣＨ３、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３またはＣ
Ｈ３、更にＣＨ３であることが非常に好ましい。 【００４３】式Ｂ中でのＲ°は、Ｈ、ｎ−アルキル、炭
素数１〜３のｎ−アルコキシ、特にＨ、ＣＨ３、ＣＨ３
Ｏ、更にＨであることが非常に好ましい。 【００４４】式ＢでのＱ２−Ｒ２は、ｎ−アルキル、炭
素数１〜５のｎ−アルコキシ、特に炭素数１〜３のｎ−
アルコキシであることが好ましい。 【００４５】非カイラル成分が式Ｉで示される、特にＸ
がＮである、１つ、２つ、３つまたはそれ以上の化合物
を６０ないし１００重量％、特に６５ないし８０重量％
含む、液晶媒体を含む強誘電性液晶ディスプレイが特に
好ましい。 【００４６】さらに、非カイラル成分は、式ＩＩで示さ
れる、特にＬ１およびＬ２がＦである、１つ、２つ、３
つまたはそれ以上の化合物を０ないし４０重量％、特に
２０ないし３０重量％含むことが特に好ましい。 【００４７】非カイラル成分が構成要素２−フルオロ−
１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フ
ェニレンまたは１−シアノ−１，４−シクロヘキシレン
を含まなければ、カイラル成分はこれら構成要素の１つ
を含む少なくとも１つの化合物を含むものである。 【００４８】ＳＳＦＬＣディスプレイのスイッチング時
間τは自発分極Ｐに逆比例するので、高い自発分極を有
するこの発明の液晶混合物が好ましい。Ｐは、１ｎＣ／
ｃｍ２を超える値、 特に５ｎＣ／ｃｍ２を超える値、
さらには６ないし８ｎＣ／ｃｍ２の値が非常に好まし
い。 【００４９】この発明の液晶ディスプレイに使用される
液晶媒体は、強誘電性のものでなければならない。これ
は、１つのカイラル中心を有する液晶媒体の１つ以上の
成分、および／または１つ以上のカイラルドープをＳｃ
基材媒体に添加することによって達せられる。このドー
プは、メソゲニックまたは非メソゲニックなものであっ
てもよいが、後者の場合、液晶分子に類似の構造をもつ
ことが好ましい。高い自発分極Ｐのカイラルドープを使
用することが好ましい。それによって、自発分極が、相
範囲、粘度など媒体の他の特性に実質的に係わりなく修
飾されるためである。自発分極Ｐが１０ｎＣ／ｃｍ２を
超えるカイラルドープが好ましい。 【００５０】ＳＳＦＬＣ技術の原理に基づいたマルチプ
レックス性能をもった液晶ディスプレイが好ましい。こ
れらの系では、スメッチク層はセル面に対して垂直に配
向している。分子の傾斜方向のらせん配列は、プレート
間距離を非常に狭くすること（約１〜２μｍ ）によっ
て抑制される。これが、分子の長軸をセル面に平行な面
に配列させ、２つの好ましい傾斜方向が生じる。適切な
交流電場をかけることによって、自発分極を有する液晶
相のこれら２つの状態間でスイッチングの入断が可能と
なる。このスイッチング駆動が、ネマチック液晶を基材
とする従来の捩れセル（ＴＮ−ＬＣＤ）の場合より、有
意に速くなる。 【００５１】マルチプレックス性能を有するこのような
強誘電性液晶ディスプレイは、例えば、Ｓ・シモダら，
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＩＤ， Ｖｏｌ．２
８／２，１９８７，２０１−２０４、および欧州特許第
０３６６１１７号、欧州特許第０３６７５３１号、欧州
特許第０３７０６４９号および欧州特許第０３７４８６
５号に開示されている。 【００５２】さらに、強誘電性液晶ポリマーとＳｃ相ま
たはＳｃ＊相を有する低分子量液晶媒体とからなる液晶
ポリマー組成物が使用されるこの発明の液晶ディスプレ
イが好ましい。類似の電気光学系は、例えば、欧州特許
第０２９７５５４号に記載されている。 【００５３】この発明のディスプレイは、それ自体既知
の方法によって製造される。一般に、これらの化合物が
高温で互いによく溶けあう性質があり、その液晶媒体は
、例えば、Ｋ． Ｉｗａｓａ ＪＥＥ， Ｓｅｐｔｅｍ
ｂｅｒ １９８６，３３−３７に記載されているような
それ自体既知の方法でディスプレイ中に導入される。 【００５４】以下の実施例は、この発明を説明するため
のものであって、限定を加えるものではない。以上およ
び以下において、パーセントは重量％で表わされ、すべ
ての温度は摂氏で示されている。 【００５５】以下の実施例で使用される強誘電性液晶デ
ィスプレイは、以下の駆動方式をもつ（図１参照）。 Ａ：理想的な「双極相」 ＢおよびＣ：Ｓ．Ｓｈｉｍｏｄａら，Ｐｒｏｃｅｅｄｉ
ｎｇｓ ｏｆ ＳＩＤ， Ｖｏｌ．２８／２，１９８７
に記載されているようなマトリックス駆動方式Ｄおよび
Ｅ：Ｔ．Ｕｍｅｄａら，Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ２７（
７）１９８８，１１１５−１１２１に記載されているよ
うな交流電場安定化マトリックス駆動方式 ２つの比較例（図６、７および図８）で、コントラスト
比の低下が明らかに認められる。さらに、これらの液晶
ディスプレイでは、駆動方式Ｂ〜Ｅのパルス幅の範囲が
有意に低下している。 【００５６】以下の化合物を液晶混合物中で使用した。 【００５７】 【化１０】 【００５８】 【実施例】実施例１：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００５９】重量％ ３１．６６ ＰＹＰ−９．０９３１
．６６ ＰＹＰ−９．０９３１．６
６ ＰＹＰ−９．０７ および５
．００ ＮＣＢ−７．０８ Ｆ＊
相配列：Ｓｃ＊６５ＳＡ７３Ｃｈ７４Ｉ△ε＝−０．０
７、Ｐ＝５．５ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含む強誘電性液
晶ディスプレイは、マルチプレックス性能が高い（図２
、３参照）。 実施例２：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００６０】重量％ ２３．７５ ＰＹＰ−９．０９２３
．７５ ＰＹＰ−９．０８２３．７
５ ＰＹＰ−９．０７７．９１６
ＰＹＰ−９．０９ ＦＦ７．９１６
ＰＹＰ−９．０８ ＦＦ７．９１６
ＰＹＰ−９．０７ ＦＦ５．００
ＮＣＢ−７．０８ Ｆ＊相配列：Ｓ
ｃ＊６５ＳＡ６８Ｃｈ７０Ｉ△ε＝−０．９、Ｐ＝７．
０ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含む強誘電性液晶ディスプレ
イは、マルチプレックス性能が高い（図４、５参照）。 比較例１：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００６１】重量％ １５．８ ＰＹＰ−９．０９１
５．８ ＰＹＰ−９．０８１５
．８ ＰＹＰ−９．０７１５．
８ ＰＹＰ−９．０９ ＦＦ
１５．８ ＰＹＰ−９．０８
ＦＦ１５．８ ＰＹＰ−９．
０７ ＦＦ５．００ ＮＣＢ−７
．０８ Ｆ＊相配列：Ｓｃ＊６３ＳＡ６４Ｃｈ６５Ｉ
△ε＝−１．８、Ｐ＝８．０ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含
む強誘電性液晶ディスプレイは、マルチプレックス性能
が低い（図６、７参照）。 比較例２：液晶媒体 以下の組成の液晶媒体を製造した。 【００６２】重量％ ２１．２５ ＰＹＰ−９．０９２１
．２５ ＰＹＰ−９．０８２１．２
５ ＰＹＰ−９．０７７．０８
ＰＹＰ−９．０９ ＦＦ７．０８
ＰＹＰ−９．０８ ＦＦ７．０８
ＰＹＰ−９．０７ ＦＦ１５．
００ ＮＣＢ−７．０８ Ｆ＊相
配列：Ｓｃ＊６８ＳＡ７１Ｃｈ７４Ｉ△ε＝−１．２５
、Ｐ＝２０．０ｎＣ／ｃｍ２この媒体を含む強誘電性液
晶ディスプレイは、マルチプレックス性能が低い（図８
参照）。
【図１】各信号の周波数ｆｓと交流電場ｆＡＣの周波数
との比、および信号電圧Ｖｓと交流安定化電圧ＶＡＣと
の比を表す模式図である。
との比、および信号電圧Ｖｓと交流安定化電圧ＶＡＣと
の比を表す模式図である。
【図２】種々の駆動方式Ａ〜Ｃに対して、実施例１の液
晶媒体のパルス幅（μｓ）の関数として（書き込み画素
と非書き込み画素間の）コントラスト比を表すグラフ図
である。
晶媒体のパルス幅（μｓ）の関数として（書き込み画素
と非書き込み画素間の）コントラスト比を表すグラフ図
である。
【図３】種々の駆動方式Ａ、ＤおよびＥに対して、実施
例１の液晶媒体のパルス幅（μｓ）の関数として（書き
込み画素と非書き込み画素間の）コントラスト比を表す
グラフ図である。
例１の液晶媒体のパルス幅（μｓ）の関数として（書き
込み画素と非書き込み画素間の）コントラスト比を表す
グラフ図である。
【図４】種々の駆動方式Ａ〜Ｃに対して、実施例２の液
晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比を表すグ
ラフ図である。
晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比を表すグ
ラフ図である。
【図５】種々の駆動方式Ａ、ＤおよびＥに対して、実施
例２の液晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比
を表すグラフ図である。
例２の液晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比
を表すグラフ図である。
【図６】種々の駆動方式Ａ〜Ｃに対して、比較例１の液
晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比を表すグ
ラフ図である。
晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比を表すグ
ラフ図である。
【図７】種々の駆動方式Ａ、ＤおよびＥに対して、比較
例１の液晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比
を表すグラフ図である。
例１の液晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比
を表すグラフ図である。
【図８】種々の駆動方式Ａ〜Ｃに対して、比較例２の液
晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比を表すグ
ラフ図である。
晶媒体のパルス幅の関数としてコントラスト比を表すグ
ラフ図である。
Claims (9)
- 【請求項１】 サンプリング電極およびこれに直角な
データ電極の電極マトリクスを備えた２つの面平行プレ
ート間に強誘電性液晶媒体、すなわち、１つ以上のカイ
ラルドープからなるカイラル成分および１つ以上の非カ
イラル化合物からなる非カイラル基材成分を含む媒体を
含み、マルチプレックス性能が改善された強誘電性液晶
ディスプレイにおいて、該媒体が−０．０１ないし−１
．２の誘電異方性および８ｎＣ／ｃｍ２未満の自発分極
を有することを特徴とする強誘電性液晶ディスプレイ。 - 【請求項２】 前記非カイラル基材成分が、構成要素
２−フルオロ−１，４−フェニレン、チア−３，４−ジ
アゾール−２，５−ジイル、２，３−ジフルオロ−１，
４−フェニレンまたは１−シアノ−１，４−シクロヘキ
シレンを含む少なくとも１つの化合物を含むことを特徴
とする、請求項１記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項３】 前記非カイラル基材成分が以下の成分
ＩおよびＩＩ 【化１】 ［式中、ｎおよびｍは、それぞれ別個に、５ないし１２
であり、Ｘは、ＮまたはＣＨであり、Ｌ１およびＬ２は
、ＨまたはＦであるが、少なくとも１つの配位子Ｌ１ま
たはＬ２はＨとは異なっており、Ｚ１およびＺ２は、−
Ｏ−または単結合である］の化合物を主として含むこと
を特徴とする、請求項１または２に記載の液晶ディスプ
レイ。 - 【請求項４】 前記成分Ｉが下式Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃお
よびＩｄで示される１つ以上の化合物 【化２】 を含むことを特徴とする、請求項３記載のディスプレイ
。 - 【請求項５】 前記成分ＩＩが下式ＩＩａないしＩＩ
ｉで示される１つ以上の化合物 【化３】 を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載のデ
ィスプレイ - 【請求項６】 非カイラル基材成分が、化合物Ｉおよ
び化合物ＩＩを Ｉ≧３５％ ＩＩ＝８〜５０％ の重量割合で含むことを特徴とする、請求項３ないし５
のいずれか１項に記載のディスプレイ。 - 【請求項７】 前記カイラル化合物の重量割合が１な
いし２５％であることを特徴とする、請求項３記載のデ
ィスプレイ。 - 【請求項８】 前記カイラル化合物が下式ＩＩＩ
ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｑ−Ａ−Ｂ−Ｑ１−Ｃ＊−Ｒ°Ｙ
−Ｑ２−ＣｍＨ２ｍ＋１ ＩＩＩ［式中、ｎおよ
びｍは、それぞれ別個に、２ないし１２であり、Ｑは、
−Ｏ−または単結合であり、−Ａ−Ｂ−は、下式 【化４】 またはこれらの群の鏡像体（式中、各Ｌは、それぞれ別
個に、ＨまたはＦであり、Ｘは、ＣＨまたはＮである）
であり、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ別個に、−ＣＯＯ
−、−Ｏ−または炭素数２ないし４のアルキレン基（こ
こで、基内の１つのＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ
Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−
ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−
、ＣＨハロゲン−および／または−ＣＨＣＮ−で置換さ
れることもある）であるか、それぞれ単結合であり、Ｙ
は、ハロゲン、ＣＮ、ＣＨ３、ＣＨ２ＣＮまたはＯＣＨ
３であり、Ｒ°は、Ｈまたは、Ｙおよび−Ｑ２−ＣｍＨ
２ｍ＋１とは異なる炭素数が１ないし１０のアルキル基
であり、Ｃ＊は、４つの異なった置換基に結合した炭素
原子である］で示される１つ以上の化合物を含むことを
特徴とする、請求項７記載のディスプレイ。 - 【請求項９】 前記Ｑ１が−Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−
または−ＯＣＨ２−を示し、ＹがＦまたはＣＨ３であり
、Ｒ゜がＨであり、Ｑ２が−ＣＯＯ−または単結合であ
り、かつｍが２ないし８であることを特徴とする、請求
項８記載のディスプレイ。
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| JP3289922B2 JP3289922B2 (ja) | 2002-06-10 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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