【発明の詳細な説明】
液晶媒体
本発明は、液晶媒体、電気光学的目的へのその使用および本媒体を含有するディ
スプレイに関する。
液晶は、電圧を印加することによってそれらの物質の光学特性を左右することが
できるので、特にディスプレイデバイス中の誘@体として使用されている。液晶
に基づく電気光学デバイスは当業者に極めてよく知られており、種々の効果に基
礎を置くことができる。この種のデバイスは、例えば、動的散乱効果を有するセ
ル、DAP [整列相の変形(defornation of aligned
Dhases)]セル、ゲスト−ホストセル、ねじれネマチック構造を有する
TNセル、STN[超ねじれネマチック(super−twisted nel
atiic) ]セル、SBE [超複屈折効果(super−birefri
ngence effect)]セルおよびOMI[光学的モード干渉(opt
ical modeir+terference) :lセルである。最も一般
的なディスプレイデバイスはシャ・yトーヘルフリ’yヒ(Schadt−He
lfrich)効果に基づき、ねじれネマチック構造を有するものである。
液晶材料は良好な化学および熱安定性、および電界および電磁放射線に対する良
好な安定性を有していなければならない、さらに、液晶材料は低粘度であり、か
つセル中において短いアドレス時間、低いしきい電圧および高いコントラストを
与えるべきである。さらに、液晶材料は通常の作用温度、すなわち室温以上およ
び以下のできるだけ広い範囲において適切なメソ相、例えば上述のセル用のネマ
チックまたはコレステリックメソ相を有するべきである。液晶は複数の成分の混
合物として一般に使用されるので、それらの成分が互いに容易に混和できること
が重要である。
電導性、誘電異方性および光学異方性のようなさらに他の特性がセルの種類およ
び用途分野に応じた種々の要件を満たさねばならない。例えば、ねじれネマチッ
ク構造を有するセル用の材料は正の誘電異方性および低い電導性を有するべきで
ある。
例えば、個々の像点を切り替えるための集積非線形素子を含んでいるマトリック
ス液晶ディスプレイ(MLCディスプレイ)に望ましい媒体は大きな正の誘電異
方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折性、非常に高い比抵抗、比抵抗の良
好なUVおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有しているものである。
この種のマトリックス液晶ディスプレイは公知である。
個々の像点をそれぞれ切り替えるために使用することができる非線形素子の例は
アクティブ素子(すなわち、トランジスタ)である、そこで、これを「アクティ
ブマトリックス」と称し、2タイ1、すなわち
1、基板としてのシリコンウェハ上のMOS (金属酸化物半導体)トランジス
タ
2、基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ(TFT)
に区別することができる。
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部分ディスプレイのモジュ
ール集成体でさえ結合部に問題が生じるので、ディスプレイの大きさが制限され
る。
好ましい、より有望なタイプ2の場合、TN効果が電気光学効果として通xa用
される。二つの技術、すなわち、例えばCdSeのような化合物半導体から成る
TPTと多結晶またはアモルファスシリコンに基づ<TPTとに区別される。後
者の技術は猛烈な激しさで世界中で研究努力されている。TPTマトリックスを
ディスグレイの一方のガラス板の内側に付け、他方のガラス板はその内側に透明
な対向電極を支持している。像点電極の大きさと比べて、TPTは非常に小さく
、像にほとんど影響を及ぼさない、この技術は、各フィルター素子が切り替え可
能な画@素子と対向して位置するようにモザイク状の赤、緑および青フィルター
を配設するフルカラー可能な画像表示に拡げることもできる。
TPTディスプレイは交差する開光子と共に透過型のTNセルとして通常作用し
、背後から照明される。
本明細書においてMLCディスプレイと言う用語は集積非線形素子を有するいか
なるマトリックスディスグレイ、すなわちアクティブマトリックスに加えてバリ
スタまたはダイオード(MIM−金属一絶縁体一金属)等のパッシブ素子を有す
るディスプレイも包含するものである。
この種のMLCディスプレイは、特にTV用(例えば、ボゲットテレビ受像機)
に、またはコンピューター用(ラップトツブ)および自動車もしくは航空機構造
における高い情報量のディスプレイに適している。MLCディスプレイにおいて
は、コントラストの角度依存性および切り替え時間に関する問題以外に、液晶混
合物の不十分な比抵抗のために種々の問題が生じる[トガシ、ニス(TOGAS
III、 S、)、セキグチ、ゲー(5EKIGUCHI、に、)、タナベ、エ
ッチ(TANABE、 H,) 、ヤマモト、イー(YAHAHOTO,E、)
、ソリマチ、ゲー(SO1?ll4AC1(I、 K、)、タフマ、イー(T
AJIH^、E、)、ワタナベ、エッチ(44丁ANABF、 )1.) 、シ
ミズ、エッチ(SHINIZU、 H,)、Proc、 Eurodispla
y 84 (1984年9月):「二段ダイオードリングによって制御されるA
210〜288マトリツクスL CD (A 210−288. Matrix
LCD Controlledby Double Stage Diode
Rings)、1.141頁以降、バリ;ストロマー、エム(STI?0NE
I?、 H,)、Proc、 Eurodisplay 84(1984年9月
):「テレビ用液晶ディスプレイのマトリックスをアドレスするための薄膜トラ
ンジスタの設計(Design of Th1n FilIITransist
ors for Matrix^ddressing ofTelevisio
n Liquid Crystal Displays) J 、145頁以降
、バリ]、抵抗が低下するほど、M L Cディスプレイのコントラストが劣化
し、「残像消去」の問題が生じうる。一般に、液晶混合物の比抵抗はMLCディ
スプレイの内面との相互作用のためにディスグレイの生涯に亘って低下するので
、容認できる運用寿命を得るために高い(初期)抵抗が非常に重要である。特に
低電圧混合物の場合に、非常に高い比抵抗を達成することはこれまでのところ不
可能であった。さらに、温度の上昇につれておよび加熱および/またはUV露光
後に比抵抗ができるだけ上昇しないことが重要である。従来技術のM ?、 C
ディスプレイはこれらの現下の要求を満たしていない。
極限条件(例えば、UV露光後)下の保持率が約98%である際の値を評価する
場合に、実用に際し必要な複屈折値および相範囲値〈例えば、透明点:≧70°
)を有するが、約1.8ボルトのしきい電圧しか有しない液晶媒体はこれまでも
製造することができた。
したがって、これらの不都合を有せず、またはほんの僅かしか有ぜず、同時に広
い作用温度範囲、短い切り替え時間および低いしきい電圧を伴う非常に高い比抵
抗を有するM L Cディスプレイをなお大いに必要としている。
T’N<シャット−へルフリヅヒ)セルに関し、セル中で以下の利点を促進する
媒体が望ましいニー ネマチック相範囲の拡大(特に、低温に至るまで)−極め
て低い温度における切替え性(野外用途、自動車、アとオニックス)
−U■光に対する安定性の向上(より長い寿命)。
従来技術から得られる媒体は同時に他のパラメーターを保持しながらこれらの利
点を得ることができない。
超ねじれ(STN)セルに関し、より大きなマルチプレックス性および/または
より低いしきい電圧および/またはより広いネマチック相範囲(特に低温におい
て)を有する媒体が望ましい。このために、利用しうるパラメーターの寛容度(
透明点、スメクチック−ネマチック転移点または融点、粘度、誘電値、弾性値)
をさらに拡大することが緊急に望まれる。
本発明の目的は、特に上記の不都合を有せず、またはほんの僅かしか有せず、同
時に非常に高い比抵抗および低いしきい電圧を有するのが好ましいこの種のML
C,TNまたはSTNディスグレイ用の媒体を提供することにある。
本発明に従う媒体をディスグレイに使用する場合に、この目的を達成することが
できることをここに見出した。
したがって、本発明は、正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とす
る液晶媒体であって、一般式Iく式中、Xは弗素、塩素、CF3.0CF3また
は0CHF2であり、基I およびl の一方は弗素であり、他方の基11また
はI2は水素であり、およびRは、それぞれの場合に7個までの炭素原子を有す
るアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルクニルである〉の1
種またはそれ以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体に関する。
本発明は、この種の媒体を含有する電気光学的ディスプレイ(特に、フレームと
共にセルを形成する2枚の平らな平行外板、前記外板上の個々の画素を切り替え
るための集積非線形素子、および前記セル中に設けられた、正の誘電異方性およ
び高い比抵抗のネマチック液晶混合物を有するSTNまたはMLCディスグレイ
)および電気光学的目的にこれらの媒体を使用することにも関する。
本発明の液晶混合物は利用しうるパラメーター寛容度の著しい拡大を容易にする
。
透明点、低温における粘度、熱およびUV安定性および誘電異方性の達成可能な
組合せは従来技術からの既存の物質よりはるかに優れている。
高い透明点、−40℃におけるネマチック相および高い△εの要件はこれまで不
満足な程度にしか達成されなかった0例えば、ZLI−3119等の系は同等の
透明点および比較的有利な粘度を有しているけれど、それらの△εは±3でしか
ない。
池の混合物系は同等の粘度およびΔε値を有しているが、約60℃の透明点しか
有していない。
本発明の液晶混合物は、低粘度、低温(−30℃において≦600、好ましくは
≦5501Pa、s; −40℃において≦1800、好ましくは≦1700
nPa、s)において同時にΔε≧3.5、好ましくは≧4.0の誘電異方性値
、65゛以上、好ましくは70゛以上の透明点および比抵抗の高い値を達成する
ことを可能とする。このことは優れたSTNおよびMCLディスプレイを得るこ
とができることを意味する。
もちろん、本発明による混合物の成分を適切に選択することによって、他の有利
な特性を保持しなからより高いしきい電圧でより高い透明点(例えば、90゛以
上)を達成し、またはより低いしきい電圧でより低い透明点を達成することが可
能となる1本発明のMLCディスプレイはグーチ(Gooch)およびタリー(
Tarry) [C,H,グーチおよび■、^。
タリー、Electron、 Lett、 10.2〜4頁(1974年)、C
,H。
グーチおよびH,A、タリー、Appl、 Phys、 、8巻、1575〜1
584頁(1975年)]の第一の透過極小(first transniss
ionninillun)で操作するのが好ましい0例えば、類似のディスプレ
イにおけると同様なしきい電圧において特性の傾斜がきついことおよびコントラ
ストの低い角度依存性(ドイツ特許第3022818号)等の特に好ましい電気
光学特性以外に、この場合は第二の極小におけるより低い誘電異方性で十分であ
る。この結果、本発明の混合物を用いて、シアン系化合物を含有する混合物を使
用するより著し、く高い比抵抗を第一の極小において達成することができる。当
業者は通常の方法を単に用いて個々の成分およびそれらの重量割合を適切に選択
することによってMLCディスプレイの予め特定したセル厚さに必要な複屈折を
生じさせることができる。
20℃における粘度は≦25nPa、sであるのが好ましい。
ネマチック相範囲は少なくとも70゛、特に少なくとも80°であるのが好まし
い。この範囲は少なくとも−30゜から+70°に及ぶのが好ましい。
「最大保持容量(capacity holding ration)J (H
R)[S、7ツモト(Hatsunoto)等、Liquid Crystal
s 、旦、1320頁(1989年);に、ニワ(N iwa )等、SID会
議録(Proc、 SID Conference) 、サンフランシスコ、1
984年6月、304頁(1984年);G、ウェーバ−(Weber)等、L
iquidCrystals、 5.1381頁(1989年)コを測定するこ
とによって、式Iの化合物を含んでいる本発明の混合物は、式■の化合物を式
のシアノフェニルシクロヘキサン類によって置き換えた類似混合物より温度の上
昇に伴う)(Rの低下が著しく小さいことが示された4本発明の混合物のUV安
定性もかなり良好である、すなわち、それらはUV露光に際し著しく小さいHR
の低下を示す。
本発明の媒体は、著しく広いネマチック相範囲に加えて非常に有利な粘度におい
て極めて高い弾性定数を特徴とする特にSTNディスプレイに使用する場合に従
来技術の媒体より顕著な利益を得る。
本発明の媒体は式■の複数(好ま2.<は2種またはそれ以上)の化合物を基礎
とする、すなわち、これらの化合物の割合か25%以上、好ましくは40%以上
であるのが好ましい。
本発明の媒体に使用することができる式I〜XIIおよびそれらの下位式の個々
の化合物は公知であるが、または公知化合物に準じて製造することができる。
好ましい実施態様を以下に示すニ
ー 媒体は一般式■1、面およびIv:(式中、それぞれの基は以下に定義する
通りである:R:それぞれの場合に7個までの炭素原子を有するアルキル、オキ
サアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル:
X:F、CI、CF 3または0CHF2 ;Y およびY2:それぞれの場合
にHまたはFrhoまたは1)
から成る群から選択される1種又はそれ以上の化合物をさらに含有する。
−媒体は一般式Vへ−Vlll:
(式中、R,r、X、YlおよびY2は、それぞれ互いに独立して請求項2に定
義した通りである)から成る群から選択される1種又はそれ以上の化合物をさら
に含有する。
−媒体は一般式I×〜Xll:
(式中、R,X、Y およびY2は、それぞれ互〜)に独立して請求項1に定義
した通りである)から成る群から選択される1種又はそれ以上の化合物をさらに
含有する。
−式I〜IVの化合物の割合は合せて全混合物の少なくとも50重量%である。
−式1の化合物の割合は全混合物の10〜50重量%である。
−式II〜IVの化合物の割合は全混合物の30〜70重量%である。
−媒体は式IIおよび■または1vの化合物を含有する。
−Rは2〜7個の炭素原子を有するTIL鎖アルキルまたはアルケニルである。
−媒体は式1〜IVの化合物から実質的Gこ成る。
−媒体は以下の群(Y=HまたはF、好ましくcよFlから選択されるのが好ま
しいさらに別の化合物を含有する。
−I : (II+−111+IV) ノ重量比は好ましくは1:4〜1:1で
ある。
−a体は一般式I〜Xllから成る群から選択される化合物から実質的に成る。
特に、式I1.firおよび/またはIVの1種またはそれ以上の化合物を含有
する通常の液晶物質と混合した式Iの化合物の割合が比較的低い場合でさえ、ア
ドレス時間が顕著に改善され、かつ低いしきい電圧が得られ、また同時に広いネ
マチ・yり相が低いスメクチック−ネマチック転移温度で認められることを見出
した0式1〜IVの化合物は無色、安定でありかつ互いにおよび他の液晶物質と
容易に混和することができる。
「アルキル」と言う用語は1〜7個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアルキ
ル基、特に直鎖基であるメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシ
ルおよびヘゲチルを包含するものである。2〜5個の炭素原子を有する基が一般
に好ましい。
「アルケニル」と言う用語は2〜7個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアル
ケニル基、特に直鎖基を包含するものである。好ましいアルケニル基はC2〜C
7−IE−アルケニル、C4〜c7−3E−アルケニル、C5〜C7−4−アル
ケニル、C〜C−5−アルケニルおよびC7−フ
6−アルケニルであり、特にC2〜c7−IE−アルケニル、C〜C73E−ア
ルケニルおよびc5〜C7−4−アルケニルである。好ましいアルケニル基の例
はビニル、1[−10ベニル、1F−ブテニル、1E−ペンテニル、1E−へキ
セニル、1E−へブテニル、3−ブテニル、3F−ペンテニル、3E−ヘ−!5
セニル、3F−ヘプテニル、4−ペンテニル、42−ヘキセニル、4F−へキセ
ニル、4Z−へブテニル、5−へキセニル、6−へブテニル等である。5個まで
の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
「フルオロアルキルJと言う用語は好ましくは末端弗素を有する直鎖基、すなわ
ちフルオロメチル、2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロ
ブチル、5−フルオロペンチル、6−フルオロヘキシルおよび7−フルオロヘプ
チルを包含するものである。しかしながら、池の位置の弗素を排除するものでは
ない。
rオキサアルキル」と言う用語は好ましくは弐〇。H2n+11−0−(CH2
)1<式中、口およびmは、それぞれ互いに独立して1〜6である)の直鎖基を
包含するものである。nは1であるのが好ましく、そしてmは1〜6であるのが
好ましい。
R,XおよびYの意味を適切に選択することによって、アドレス時間、しきい電
圧、透過特性の傾斜等を望むように変更することができる0例えば、1F−アル
ケニル基、3E−アルゲニル基、2E−アルケニルオキシ基等はアルキルおよび
アルコキシ基と比較して一般に短いアドレス時間、改善されたネマチック傾向性
および嵩い弾性定数に33(曲げ)とに11(広がり)との比を与える。4−ア
ルケニル基、3−アルゲニル基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して一般
に低いしきい電圧および低いに33/に11値を与える。
Z またはZ 中の−CH2CH2−基は単純な共有結合と比べて一般に高いに
33/に11値を与えることになる。高いに33/に11値は、例えば90°ね
じらせたTNセルにおける平坦な透過特性傾斜[グレイトーン(gray to
ne)を達成するため]およびSTN、SBEおよびOMIセルにおける鋭い透
過特性傾斜(マルチプレックス性が大きい)を促進する、そして逆もまた同じで
ある。
式IとIIIII[+Iνの化合物の最適な混合比はどのような特性を所望する
か、式I、ILI[および/またはIVの成分をどのように選択するか並びに存
在させうる他の成分をどのように選択するかによって実質的に決まる。上記範囲
内の適切な混合比を場合次第で容易に決定することができる。
本発明の混合物中の式I〜Xllの化合物の合計量はあまり重要ではない、した
がって、混合物は種々の特性を最適にするために1種またはそれ以上の他の成分
を含みうる。
しかしながら、アドレス時間およびしきい電圧に対して認められる効果は、式I
〜Xllの化合物の全濃度が高い程一般に大きい。
特に好ましい実施態様において、本発明の媒体は、XがCF 、0CF3または
0CHF2である式I1. III、■および/またはvll(好ましくは11
および/または■)の化金物を含んでいる0式Iの化合物との好ましい相乗効果
によって、特に有利な特性を生じる。
STNに適用するために、媒体はXが0CHF2であるのが好ましい式■〜Vl
llから成る群から選択される化合物を含んでいるのが好ましい。
本発明の媒体は−1,5〜+1.5の誘電異方性を有する一般式I′ :
Rt−(E>−2t士<E>−Z2]lI−○−R2工I(式中、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立して9個までの炭素原子を有するn−ア
ルキル、n−アルコキシ、ω−フルオロアルキルまたはn−アルケニルであり、
環A 、A およびA3は、それぞれ互いに独立して1゜4−フェニレン、2−
もしくは3−フルオロ−1,4−フェニレン、トランス−1,4〜シクロヘキシ
レンまたは1゜4−シクロヘキセニレンであり、
Z およびZ は、それぞれ互いに独立して、−CH2CH2−1−C三C−1
−co−o−1−o−co−または単結合であり、および
mは0.1または2である)
の1種またはそれ以上の化合物から成る成分Aをさらに含んでいてもよい。
成分Aは111〜117 :
at(Kと2III
Rモバ)OR2エエ2
R1(FH2CH20R2エエ3
R1+R2lI4
R1つa−R2エエ5
RL(El)−<E)−R2工x6
aI−q戸H2cH2(i$az Iエフ(式中、RおよびRは式I′において
定義した通りである)から成る群から選択される1種またはそれ以上の化合物を
含んでいるのが好ましい。
成分Aは118〜1120 :
R19HzCH20R2I113
R1(トH2CH2℃←2CH2吾R2l117(式中、RおよびR2は式I′
において定義した通りであり、118〜!117における1、4−フェニレン基
は、それぞれ互いに独立して、弗素でモノ置換またはポリ置換されていてもよい
)から成る群から選択される1種またはそれ以上の化合物をさらに含んでいるの
が好ましい。
さらに、成分Aは1121〜1125 :1’(If戻Y引閃R2エエ21
R1(E戸H7CH2$R2H22
8”唖+沖’ [23
R1%cH2CH2%p、2 鼎
3”(唖バ弘發R2エエ25
(式中、RおよびR2は式■′において定義した通りであり、1121〜112
5における1、4−フェニレン基は、それぞれ互いに独立して、弗素でモノ置換
またはポリ置換されていてらよい)から成る群から選択される1種またはそれ以
上の化合物をなおさらに含んでいるのが好ましい。
最後に、この種の好ましい混合物は、成分Aが1126および1127:
CrHzt*++戸H2−F エエ26C,H2c*1!戸)(2CH2−F
lI27(式中、CH2CH2は7個までの炭素原子を有する直鎖アルキル基で
ある)から成る群から選択される1種またはそれ以上の化合物を含んでいるもの
である。
ある場合に、式
%式%(2
(式中、
RおよびR2は式I′において定義した通りであり、および
Z は単結合どCH2CH2−5(可Xまたはの化合物を追加すると、比抵抗は
低下するか、スメクチツク相を抑制するのに有利になることが判った。そのよう
にする場合、用途に対するパラメーターのfi3i1な組合わせを達成するため
に、当業者はこれらの化合物をどのような量で添加しうるかを容易に決定するこ
とができる。通常、15%未満、特に5〜10%を使用する。
■′および■′ :
(式中、RおよびR2は式I′において定義した通りである)から成る群から選
択される1種またはそれ以上の化金物を含有する液晶混合物も好ましい。
正の誘電異方性を有する極性化合物の種類および量それ自体は重要ではない。当
業者は簡単な通常の実験を使用して広範な公知の、また多くの場合には市販の成
分および基材混合物から適切な材料を選択することができる0本発明の媒体は式
I″
(式中、Zl、Z2およびmは式ビにおいて定義した通ってあり、QlおよびQ
2は、それぞれ互いに独立して1゜4−フェニレン、トランス−1,4−シクロ
ヘキシレンまたは3−フルオロ−1,4−)ユニレンであり、あるいはまた基Q
およびQ2の一方はトランス−1,3−ジイルサン−2,5−ジイル、ピリミ
ジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイルまたは1,4−シクロヘキセ
ニレンでもあり、Roは、それぞれの場合に9個までの炭素原子を有するn−ア
ルキル、n−アルケニル、n−アルコキシまたはn−オキサアルキルであり、Y
はHまなはFであり、そしてx’はCN、ハQゲン、CF3、OCF3または0
CHF2である)の1種またはそれ以上の化合物を含んでいるのが好ましい。
好ましい実施態様において、STNまたはTN用の本発明の媒体は、X′がCN
である式I″の化合物を基礎とするものである。もちろん、式I″の他の化合物
(X’≠CN)をより少ないまたはより多い割合で含むこともできる。MLC用
としては、本発明の媒体は式I″のニトリル類を約10%までしか含まないのが
好ましいくしかし、式I”のニトリル類を含まず、その代わりにX′がハロゲン
。
CF 、OCF または0CHF2である式I′の化合物を含むのが好ましい)
、これらの媒体は式II〜Xllの化合物を基礎とするのが好ましい。
偏光子、電極ベース板および表面処理した電極からの本発明のSTNおよびML
Cディスプレイの構造はこの種のディスプレイに関する背通の′!f4造と一致
する。−iP通の梢遣と言う用語は、この場合広範に解釈され、MLCディスプ
レイの全ての派生要素および改良要素、特に、ポリ−3iTFTまたはMIMに
基づくマトリックスディスプレイ要素も包含するものである。
しかしながら、本発明のディスプレイとねじれネマチックセルに基づ〈従来のt
通のディスプレイとの本質的な相違は液晶層における液晶パラメーターの選択で
ある。
本発明に従って使用可能な液晶混合物はそれ自体習通の方法で製造される。一般
に、所望の量の少量成分を主構成要素形成成分に高温で都合よく溶解する。有機
溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノールに各成分の溶液を混合し
、十分に混合した後、例えば蒸留によ7て溶媒を再び除去することも可能である
。
これらの誘電体は当業者に公知であり、文献に記載されている他の添加剤も含有
することができる0例えば、0〜15%の多色染料またはキラルドーピング剤を
添加することができる。
Cは結晶相を、Sはスメクチック相を、S8はスメクチックB相を、Nはネマチ
ック相をそしてIは等方性相を表わす。
Vloは10%透過率(板表面に垂直な角度から見て)に対する電圧を表わす。
tonおよびt。7.はそれぞれVloの値の2,5倍に相当する操作電圧にお
けるスイッチオン時間およびスイッチオフ時間を表わす、Δnは光学異方性を表
わし、noは屈折率を表わす。△εは誘電異方性[△ε=ε 〜ε (但し、ε
11は分子長軸に平行な誘電率を示し11上
気光学的データは、別に特別に示さないかぎり20℃において第一の極小(すな
わち、0.5のd・△n値)においてTNセル中で測定した。光学的データは、
別に特別に示さないかぎり20℃において測定した。
以下の実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。
上記および下記において、温度は全て℃表示である。パーセントは重量%である
。
本願においておよび以下の実施例において、液晶化合物の構造は頭字語によって
示す。したがって、化学式への変換は以下の表AおよびBに従って行われる。基
C1H2nヤ、は全てnまたはm個の炭素原子を有する直鎖アルキル基である0
表Bにおける符号化は自明である6表Aにおいて、母構造に関する頭字語だけを
示す、それぞれの場合に、母構造の頭字語はハイフンで分けて、その後に置換基
R1、R2、LlおよびR2に関する符号がつく。
nmCnH2n+l CmH2a+l HHHnom CnH2n+1 α−H
,,,1HHH”” 0CnH2r++vL C+*H2mrL HHH”nH
2n+I CN HHH
nN、I″ CnH2n+I CNHF HnF C,R211,、F HHH
nOF 0CnH2n、、F HHH
ncI CI、R211,、CI HHHnF、F C,、R2,、、F HF
HnomFF ’nH2n*L α−H2m*L F F HruuF C,
R2,、I QH2a+G ” ’ncF3 CnH2n+I CF3 HHH
nOcF’3 CnH2n+1 以下、 HHHnOcF2 c、H2n、 Q
C)LF2 HHHns CIIH2,、,4NC5HHHrVsN C,H2
r、>−CH<H−C,H2s−CN HHHrEsN CfR2,,4−0−
C,R2,−CN HHHnNFCnH2n+l CN F HHnAm C,
R2,、I C00C,J(2,、I HHHnOcF″、、F、F C1IH
2,,10CF、 HF FnOcF−F、F C,R2,、、L 0CHE2
H,F FnOcF)、F C,H2n、1 0CFI HF H表A
PYPPYRP
BCHCBC
CCHCCP
C1’ CPTP
CEPTP D
BECHEBCH
C5H,−、ICN Cr1H2,(ICN3n
CH3
CH。
CBC−nmF
C,H2o、、1cOO1c、H2M、。
Cn’2n+1eOOh)(2,,1
CnH2n、1%oc@H2,,。
CnH2,,1%OO%、H2,,。
CnH2n−1hO○石戸、H2m+、 C2H3(E)−C凹4NOS−nm
CHE
CnH2,、(戸2H,i召トff1H2−tLC,H2O,1(jヨj)−C
2H41E)−C,H2,、IC,、H2O,1(狂YH20−c、H21Iヤ
、CCH−n2CF3
CCP−nF、F、F−
uP−nX
犬!%JI
PCH−35%
PCH−5F 10%
PCH−6F 10%
PCB−7F 8%
BCH−3,FC111%
BCH−5,FC+ 10%
CCP−20CF38%
CCP−30CF312%
CCP−40CF36%
CCP−50CF310%
CCPC−333%
CCPC−344%
CCP−5F、F 12%
CCB−3,FF 3%
CCB−5,FF 3%
BCH−3F、F 12%
BCH−5F、F 10%
寒1口町旦
B−3F、F 8%
B−5F、F 8%
PCH−3CI 10%
PCH−5CI 8%
CCP−2F、F 10%
CCP−3F、F 12%
ECCP−2F、F 10%
ECCP−3F、F 5%
CECP−2F、F 8%
BCH−3F、F ’12%
CBC−33F 3%
CBC−53F 3%
CBC−55F 3%
犬」口凱ヱ
B−3C1,F 8%
B−5CI−F 10%
PCH−5F 10%
PCH−7F 10%
CCP−20CF312%
CECP−30CF38%
ECCP−2F、F 8%
ECCP−3F、F 12%
BCH−3,FC+ 10%
BCH−5,FC+ 10%
CTC−33F 2%
栗11九旦
EPCH−3F、F 10%
EPCH−5F、F 8%
B−3F、F 8%
B−5F、F 7%
CCP−2F、F 15%
CCP−3F、F 12%
CCP−5F、F 12%
BCH−3F、F 10%
BCH−5F、F 10%
CCEB−3F、F 4%
CCEB−5F、F 4%
Xj自吐旦
EPCH−3C1,F 5% F =66℃EPCH−5CI−F 5% △n
=0.08PCH−5F 11% y72o=14 iPa’、5PCH−7F
13% V、h=1.6 VPCト5F 10%
PCB−6F 5%
PCH−7F 5%
CCP−20CF、F 8%
CCP−30CF2.F 12%
CCP−40CF、F 7%
CCP−50CF2.F 10%
BCH−3,FC18%
BCH−5,FC+ 8%
CCB−2,FF 3%
CBC−33F 3%
C3C−53F 3%
栗ILL!L
PCI−3CI 10%
PCH−5CI 10%
B−3F、F 6%
B−5F、F 6%
CCP−2F、F 8%
CCP−3F、F 12%
CCP−5F、F 12%
BCH−3F、F 14%
8C)I−5F、F 10%
CCE8−3F、F 4%
CCEB−5F、F 4%
CCB−3,FF 2%
CC8−5,FF 2%
栗1」LL旦
PCB−39%
PCH−30CF 12%
PCH−50CF、、 10%
PCH−3C1,F 8%
ECCP−327%
ECCP−33 7%
BCH−3F、F 15%
CCPC−333%
CCPC−343%
CCPC−353%
ECCP−3F、F 13%
ECCP−5F、F 10%
犬JILL旦
PCH−3CI 11% T =80℃PCH−4CI 10% Δn = 0
.10PC)I−5CI 16% η=14C3tCCP−20CF38% V
th” 1.6 VCCP−30CF312%
CCP−40CF37%
CCP−50CF3i0%
8C)I−3F、F 10%
BCH−5F、F 10%
CCB−3,FF 3%
CCB−5,FF 3%
X遣JLLユ
PCH−7F、F 10%
PCH−5F、F 12%
CCP−2F、F 10%
CCP−3F、F 12%
CCP−5F、F 12%
BCH−3F、F 10%
BCH−5F、F 10%
CCEB−3F、F 3%
CCEB−5F、F 3%
CBC−33F 3%
CBC−53F 3%
衷11tL溢
PCH−3C1,F 11% T =71”CPCH−5C1,F 10% △
n=0.09PCH−7F 10% 77 = 1811Pa、5CCP−30
CF312%
cCP−40CF37%
CCP−50CF312%
BCH−3F、F 10%
BCH−5F、F 8%
BCH−3,FCH35%
CCB−3,FF 3%
CCB−5,FF 3%
ス1」LL旦
B−3F、F 9%
B−5F、F 6%
PC)l−3CI 15%
PCH−5CI 15%
CCP−2F 8%
CCP−3F 8%
+ CCP−2F、F 14%
CCP−3F、F 15%
CCEB−3F、F 5%
CCEB−5F、F 5%
医m旦
PCH−7CI 10%
PC)I−5CI 10%
PCB−5C1,F 8%
PCtl−30CF36%
PCH−50CF36%
CCP−2CI 8%
CCP−3CI 8%
CCP−5F 12%
BCH−3F、F 15%
BCH−5F、F 7%
CCB−3F、F 3%
CC8−5F、F 3%
CBC−33F 4%
栗」びL工1
PCH−5F 7% T −73℃
PCH−7F 15% △n=0.10EPCH−5F、 F 7% Vth=
1.7 VEPCH−5C1,F 5%
CCP−3F 6%
CCP−5F 4%
BCH−3F、F 11%
BCH−30CF311%
CCB−3,FF 4%
CCP−20CF36%
CCP−30CF312%
CCP−50CF312%
犬a%J22
B−3F、F 9%
B−5F、F 6%
PCH−3CI 15%
PCH−5CI 15%
CCP−2F、F 12%
CCP−3F、F 10%
CCP−5F、F 8%
8C11−3F、F 15%
CCEB−3F、F 5%
CCEB−2F、F 5%
寒1」1乙ユ
B−3C1,F 8%
B−5C1,F 6%
PCH−5F 10%
PCH−7F 12%
CCP−2C1,F 8%
CCP−3C1,F 8%
CCP−5C1,F 6%
BCH−3.FCF 10%
BCH−5,FCF 10%
BCH−3,FCl 7%
CCB−2.FF 5%
CBC−33F 5%
CBC−53F 5%
衷[
PCH−5F 11% T =70’CPCH−7F 12% △n−0.09
EPCH−5F、F、 5% Vth=1.7 VEPCH−5C1,F 5%
CCP−3C1,F 6%
CCP−3F、F 6%
BCH−3F、F 10%
8C11−5F、F 8%
BCH−30CF35%
CCB−3,FF 4%
CCP−20CF39%
CCP−30CF312%
CCP−40CF37%
X1」L1至
PCH−6F 7.0% S<−30N 901PCH−5F 10.0% v
、o= 2.02ボルトPCH−7F 10.0% △n =0.1000C
CP−20CF36.0% y72o=15 nPa、5CCP−30CF 1
0.0%
CCP−40CF36.0%
CCP−50CF38.5%
BCH−3F、F IQ、0%
8C11−5F、F 13.0%
BCH−5,F2 3.O%
CBC−33F 3.0%
CBC−53F 3.0%
CBC−55F 3.0%
ECCP−30CF38.5%
PCH−5F 10.0% S<−20N 93 IPCH−6F 8.0%
v1o=2.18ボルトPCH−7F 7.0% △n =0.0827CCP
−20CF39.0% η2o=14 nPa、5CCP−30CF312.0
%
CCP−40CF37.0%
CCP−50CF311.0%
BCH−3F、F 4.0%
ECCP−3F、F 8.0%
ECCP−5F、F 8.0%
ECCP−30CF 5.0%
ECCP−50CF 5.0%
CBC−33F 2.0%
CBC−53F 2.0%
CBC−55F 2.0%
犬上」(Lヱ
物質 質量%
PCH−30CF3 6.00 T (NI、= 65℃PCH−50CF3
7.00 V2o=19 cStPCH−70CF3 4.00 △n =0.
114BC)I−2F、F 8.00 V、o(第二’) =1.9 VBCH
−3F、F 12.00
BCH−5F、F 10.00
BCH−30CF3.F 9.00
BCH−50CF3.F 11.00
BCH−3F、F、F 12.00
BCH−4F、F、F 10.00
BCH−5F、F、F 11.00
栗1」L1溢
物質 質量%
8−3F、 F 6・00 T (Nl)=85℃B−5F、F 7.QOV2
o=22 cStBCH−2F、 F 8.00 △n=0.148BCH−3
F、 F 12.00 V 1o(第:) =2.2 VBCH−5F、F 1
0.00
BCH−2CL、F、F 5.00
BCH−3CL、F、F 9.00
BCH−5CL、F、F 11.00
BECH−3F、F 11.00
BECH−4F、F 10.00
BECH−5F、F 11.00
に曳勇lユ
物質 質量%
PCH−5F 10.00 7N1=111℃PCH−6F 7.00 V2o
=21 cstPCH−7F 10.00 △n=oi43BCH−3CL、
F 12.00 V io (第二) =2.7 VBCH−5CL、F 10
.00
BCH−2CL、F、F 10.00
BCH−3CL、F、F 14.00
BCH−5CL、F、f 11.00
CCB−4F、F 5.00
CCB−5F、F 6.00
mΣ旦
物質 質量%
PCH−3F、F 7.00 T、NI、=83℃PCH−5F、F 6.00
V20=17 cStCCP−20CF3.F 11.0% Δn=0.09
3CCP−30CF3.F 12.0% ■1o(第一)=1.65VCCP−
40CF3.F 9.0%
CCP−50CF3.F 11.0%
ECCP−2F、 F 9.0%
ECCP−3F、 F 8.0%
ECCP−5F、 F 6.0%
BCH−3CF3.F 12.00
BCH−5CF3.F 9.00
医411Σ1
物質 質量%
PCH−5F 7.00 7 =78°C(N、 I)
PCH−6F 4.00 V2o=22 cstPCH−7F 6.00 △n
=0.089CCP−20CF2.F、F 9.00 V、o=1.7 vCC
P−30CF2.F、F 11.00CCP−50CF2.F、F 12.00
CCP−2CL、F、F 10.00
CCP−3CL、F、F 9.00
CCP−5CL、F、F 11.00
BCH−30CF3.F 12.00
BCH−50CF3.F 9.00
11亘ユニ
物質 質量%
PCH−5CL、F 5.00 T(、I、=76℃PC)I−7C1,F 6
.00 Δn =O,Q98CCP−2CF3.F、F 8.0% ■1o(第
一) =1.58VCCP−3CF3.F、F 10.0%CCP−5CF3.
F、F 8.0%
CCP−2CL、F、F 14.0%
CCP−3CL、F、F 12.0%
ccp−set汀、F 12.0%
BCH−3F、 F 15.00
BCH−5F、F 1(1,00
夾mΣユ
物質 質量%
PCH−5F 7.00 T、、■、 =83℃PCH−7F 6.00 V2
o=16 cstCECP−2F、F 9.00 △n=0.098CECP−
3F、F 12.00 V io (第一) =1.65VCECP−4F、F
8.00
CECP−5F、F 12.00
C1lP−30CF3 10.00
CUP−50CF3 12.00
BCH−30CF3.F 14.00
BCH−50CF3.F 10.00
衷Jlflユ」。
物質 質量%
PCH−5F 6゜00T(NI)=105゛CPCH−7F 6.00 V2
o=18 cstCECP−20CF3 9.00 V 1o(第一) =2.
2 VCECP−30CF3 12.00 △n=0.094CECP〜50C
F3 11.00
CUP−30CF3 12.00
CUP−50CF3 12.00
BCH−30CF3.F 11.00
BCH−50CF3.F 12.00
CCUP−30CF3 4.00
CCUP−50CF3 5.00
犬上ぼ講1互
物質 質量%
PCH−40CF3 6.00 T(N、、 =66℃ρCH−50CF3 7
.00 V2o=20 cstPCH−30CF3 4.00 △n=0.11
2BCH−2F、F 8.00 Vlo(第二) =1.95VBCH−3F、
F 12.00
BCH−5F、 F 10.00
BCH−5,FOCF3 11゜00
BCH−3F、F、F 12.00
BCH−4F、F、F 10.00
BCH−4F、F、F 11.0O
BCH−3,FOCF3 9.00
に隻旦ユ至
物質 質量%
PCH−30CF3 6.00 T(N、、 =62℃PCH−50CF3 7
.00 △n =0.116PCH−30CF3 4.00 V =22cSt
BCH−2F、 F 8.00 V io (第二) =1.8 VBCH−3
F、 F 12.00
BCH−5F、 F 10.00
BCH−3,FeF2 9.00
8CH−5,FeF2 11.00
BCH−3F、F、F 12.00
BCH−4F、F、F 10.00
BCH−5F、F、F 11.00
ス覇」引Σヱ
物質 質量%
B−3,FCL 6.00 T=83°C(N、I)
B−5,FCL 7.00 V =23cStBCH−2F、 F 8.00
△n = 0.158BCH−3F、 F 12.00 V 1o(第二)=2
.3VBCH−5F、 F 10.00
BCH−2CL、F、F 5.00
BCH−3CL、F、F 9.00
8CH−5CLJ、F 11.00
BECH−3F、F 11.00
BECH−4F、F 10.00
BECH−5F、F 11.00
に立透ユ溢
物質 質量%
PCH−5F 7.00 T =86℃(N、I)
PCH−6F 4.00 V =18cStPCH−7F 6.00 △n=0
.092CCP−20CF3 9.00 V 10= 1.96VCCP−30
CF3 11.00
CCP−50CF3 12.00
CCP−2C1,、F、F 10.00CCP−3CL、F、F 9.0Q
CCP−5CL、F、F 11.00
BCH−3,FOCF3 12.00
BCH−5,FOCF3 9.00
犬上」(Σ冴
物質 質量%
PCH−5F 10.00 T、N、■、 =93℃PCH−6F 8.00
V =16cStPCH−7F 6.00 △n=0.097CCP−30CF
3 10.00 V 1o(第二)=1.9VCCP−50CF3 9.00
BCH−3F、 F 12.00
BC11−5F、 F IQ、0O
ECCP−3CF3 10.00
ECCP−5CF3 9.00
ECCP−30CF3 5.00
ECCP−50CF3 5.00
CBC−33F 2.00
CBC−53F 2.00
CBC−55F 2.00
艮臣五Aユ
物質 質量%
PCH−5F 10.00 7(N、、 =89℃PCH−6F 8.00 V
−19cStPCHづF 6.00 △n=0.094CCP−30CF3
10.00 V1o=1.9 VCCP−50CF3 9.00
ECCP−30CF3.F 10.00ECCP−50CF3.F 9.00
BCH−3F、F 12.00
BCH−5F、 F 10.00
CECP−30CF3 5.00
CECP−50CF3 5.00
CBC−33F 2.00
CBC−53F 2.00
CBC−55F 2.00
LL[L先1
物質 質量%
PCH−5F 10.00 T、N、、 =91℃PCH−7F 6.00 V
2o=20 cstCCP−30CF3 10.00 △n、=0.096CC
P−40CF3 4.00 v 10c第一) =2.0 VCCP−50CF
3 9.00
CCP−3CL、F、F 10.00
CCP−5CL、F、F 9.00
CCP−3CL、F 11.00
CCP−5CL、F 9.00
8C)l−3F、F 12.00
8CH−5F、F 10.00
寒遣」L先l
物質 質量%
PCH−5F 8.00 T =98°C(M、I)
PCH−7F 6.00 V2o=22 cStCCP−30CF3 g、 0
0 △n=0.101CCP−40CF3 4.00 V io (第一) =
2.1 VCCP−50CF3 9.00
CCP−3CL、F、F 10.00
CCP−5CL、F、F 9.00
CCP−3CL、F 11.00
CCP−5CL、 F 9.00
BCH−3F、 F 12.00
BCH−5F、F 10.00
CCB−3,FF 2.00
CCB−5,FF 2.00
要約書
本発明は、正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体に
関する。この液晶媒体は一般式1(式中、Xは弗素、塩素、CF 、0CF3ま
たは他方の基l または12は水素であり、およびRは、それぞれの場合に7個
までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはア
ルケニルである)の1種またはそれ以上の化合物を含有することを特徴とする。
国際調査報告
lRI”mlN6m1aene+n+mm、PCT/EP9110O684国際
調査報告