JPH10245558A - 液晶媒体 - Google Patents
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Abstract
同時に有する、MLC、TNまたはSTN用の液晶媒体
を提供する。 【解決手段】正の誘電異方性を有する極性化合物の混合
物を基材とする液晶媒体であって、下記一般式Iで表わ
される1種または2種以上の化合物および同時に、下記
一般式I´で表わされる1種または2種以上の化合物を
含有する: 【化1】 各式中、 【化2】
Description
光学目的における使用、およびこの媒体を含有するディ
スプレイに関する。
用される。この理由は、このような物質の光学的物性は
印加電圧により変更することができるからである。液晶
に基ずく電気光学デバイスは、当業者に充分に周知であ
り、各種効果に基づくことができる。このようなデバイ
スの例には、動的散乱を有するセル、DAP(整列相の
変形)セル、ゲスト/ホストセル、TN(ねじれネマテ
ィック)セル、STN(スーパーツィストネマティッ
ク)セル、SEE(超複屈折効果)セルおよびOMI
(光学モード干渉)セルがある。大部分の慣用の表示デ
バイスは、シャット−ヘルフリッヒ効果に基づいてお
り、ねじれネマティック構造を有する。
に対する安定性を有し、かつまた電場および電磁波照射
線に対する良好な安定性を有していなければならない。
さらにまた、液晶材料は、比較的低い粘度を有するべき
であり、かつまたセルにおいて、短いアドレス時間、低
いしきい値電圧および大きいコントラストを有すべきで
ある。さらにまた、液晶材料は、慣用の動作温度で、す
なわち室温以上ないし室温以下のできるだけ広い範囲で
適当な中間相、例えば前記セル用のネマティックまたは
コレステリック中間相を有していなければならない。液
晶は一般に、複数の成分の混合物の形態で使用されるこ
とから、これらの成分は相互に容易に混和できるもので
あることが重要である。さらに別の性質、例えば導電
性、誘電異方性および光学異方性はセルのタイプおよび
用途分野に応じて相違する要件を満たすものでなければ
ならない。例えば、ねじれネマティ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小さい導電性を有
していなければならない。
ネマティック相、比較的小さい複屈折率、非常に大きい
抵抗値、良好なUVおよび温度安定性ならびに低い蒸気
圧を有する媒体が、各画素の切換え用の集積非線型素子
を備えたマトリックス液晶ディスプレイ(MLCディス
プレイ)に望まれる。このタイプのマトリックス液晶デ
ィスプレイは公知である。各画素それぞれの切換えに使
用することができる非線型素子の例には、能動的素子
(すなわち、トランジスター)がある。この素子は、
「アクティブマトリックス」と称され、2つのタイプに
分類することができる: 1.基体としてのシリコンウエファー上のMOS(金属
酸化物半導体)または他のダイオード。 2.基体としてのガラス板上の薄膜トランジスター(T
FT)。
は、ディスプレイの大きさを制限する。これは、種々の
部分表示をモジュラー集合させてさえも、接合部分に問
題が生じるからである。より有望で好適は上記2のタイ
プの場合に、使用される電気光学効果は通常、TN効果
である。これについては2種の技術:すなわち化合物半
導体、例えばCdSeを含むTFTか、または多結晶形
または無定形シリコンを基材とするTFTかによって、
差異がある。後者の技術に関しては、世界中で集中的に
研究されている。
の1枚のガラス板の内側面に施され、もう1枚のガラス
板の内側面は透明な対向電極を有している。画素電極の
大きさと比較すると、TFTは非常に小さく、かつまた
目で見て、像に対する有害な効果は有していない。この
技術はまた、各フィルター素子が切換え可能な画素に対
して反対に位置するように、モザイク状の赤色、緑色お
よび青色フィルターを配列した全色コンパティブル画像
ディスプレイにまで発展させることができる。TFTデ
ィスプレイは通常、透過光内に交差偏光子を備えたTN
セルとして動作し、裏側から照射される。本明細書にお
いて、MLCディスプレイの用語には、集積非線型素子
を備えたマトリックスディスプレイのいずれもが包含さ
れる。すなわちアクティブマトリックスに加えて、また
バリスターまたはダイオード(MIM=金属−絶縁体−
金属)などの受動的素子を備えたディスプレイが包含さ
れる。
用途に(例えば、ポケット型テレビ受像機)またはコン
ピューター用途(ラップトップ型)および自動車または
航空機構造用の高度情報ディスプレイ用に特に適してい
る。MLCディスプレイでは、コントラストの角度依存
性および応答時間に関連する問題に加えて、液晶混合物
の不適当な抵抗値による問題が生じる[TOGASHI,S.,SE
KIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJI
MA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.によるProc.Eurodisplay
84,1984年9月:A210〜288 Matrix LCD Controlled by
Double Stage Diode Rings,141頁以降、Paris;STROMER,
M.によるProc.Eurodisplay 84,1984年9月:Design of T
hin Film Transistors for Matrix Addressing of Tele
visionLiquid Crystal Displays,145頁以降、Paris]。
プレイのコントラストは低下し、残像消去の問題が生じ
ることがある。液晶混合物の抵抗値は一般に、MLCデ
ィスプレイの内部表面との相互作用によって、MLCデ
ィスプレイの寿命全般を通じて一般に減少することか
ら、許容される動作寿命を得るためには、大きい(初
期)抵抗値は非常に重要である。特に、低電圧混合物の
場合に、非常に大きい抵抗値を得ることは従来、不可能
であった。温度上昇をできるだけ小さくして、およびま
た加熱および(または)UV照射線に露光した後に、こ
の抵抗値を増加させることがまた重要である。また、従
来技術からの混合物の低温物性は特に不利である。低温
でさえも、結晶化および(または)スメクティック相が
生成せず、かつまた粘度の温度依存性ができるだけ小さ
いことが要求される。しかるに、従来技術のMLCディ
スプレイは、現在の要件を満たすものではない。
または有していても小さい程度であり、広い動作温度範
囲、低温においても短い応答時間、およびまた小さいし
きい値電圧と同時に、非常に大きい抵抗値を有するML
Cディスプレイに対する多大な要求が継続している。T
N(シャット−ヘルフリッヒ)セルの場合に、このセル
には下記の利点を有する媒体が望まれる: − 拡大したネマティック相範囲(特に、低温に降下し
た場合でも)、 − 極低温における切換え能力(野外、自動車、航空
機)、 − UV照射線露光に対する増大した安定性(より長い
寿命)。
ーを保持しながら、同時にこれらの利点を達成すること
はできない。スーパーツイストセル(STN)の場合に
は、より大きい時分割特性および(または)より低いし
きい値電圧および(または)より広いネマティック相範
囲(特に、低温における)が可能である媒体が望まれ
る。この目的のために利用できるパラメーター(透明
点、スメクティツク−ネマティック転移または融点、粘
度、誘電率、弾性率)の幅のさらなる拡大が格別に望ま
れている。
欠点を有していないか、または有していても小さい程度
であり、かつまた低回転粘度を同時に有する液晶媒体、
特にMLC、TNまたはSTNディスプレイ用の液晶媒
体を見出すことにある。
スプレイで使用すると、この課題が達成されることが見
出された。従って、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材とする液晶媒体であって、下記
一般式Iで表わされる1種または2種以上の化合物およ
び同時に、下記一般式I´で表わされる1種または2種
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:
独立して、炭素原子2〜7個を有するアルケニル基であ
り、R0 ´は12個までの炭素原子をそれぞれ有するn
−アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロア
ルキルまたはアルケニル基であり、
またはClであるか、あるいは炭素原子1〜6個を有す
るハロゲン化されているアルキル、アルケニル、アルコ
キシ、アルケニルオキシまたはオキサアルキル基であ
る。
R2 がそれぞれ相互に独立して、ビニル基であるか、あ
るいは炭素原子2〜7個を有する1E−アルケニル基ま
たは3E−アルケニル基である化合物である。式Iで表
される特に好適な化合物は、下記式IA〜ICで表され
る化合物である:
独立して、Hであるか、あるいは炭素原子1〜5個を有
するアルキル基であり、そしてR1bおよびR2bはそれぞ
れ相互に独立して、Hであるか、あるいは炭素原子1〜
3個を有するアルキル基である。式IA〜ICで表され
る化合物の特に非常に特に好ましい狭い群には、下記付
属式IA1〜IC3で表される化合物が包含される:
´A〜I´Cで表される化合物である:
3 、OCHFCF3 、OC2 F5 またはOCH=CF2
である。
い用途範囲を有する。置換基を選択することによって、
これらの化合物は液晶媒体を主として構成する基材とし
て使用することができる;しかしながら、式Iおよび式
I´で表わされる化合物はまた、別種の化合物からの液
晶基材に添加して、例えばこの種の誘電体の誘電異方性
および(または)光学異方性を変えることができ、およ
び(または)そのしきい値電圧および(または)その粘
度を最適にすることができる。式Iおよび式I´で表わ
される化合物は純粋な状態で無色であり、そして電気光
学用途に対して好ましく位置する温度範囲で液晶中間相
を形成する。これらの化合物は化学物質、熱および光に
対して安定である。
媒体において、X0´は好ましくは、F、Cl、OCF3
、OCHF2 、CF3 、CHFCF3 、CF2 CHF2
、C2 H4 CHF2 、CF2 CH2 CF3 、CHF
2 、OCH2 CF3、OCH2CHF2 、OCF2 CHF
2 、O(CH2 )3CF3 、OCH2C2F5 、OCH2C
F2CHF2 、OCH2C3F7 、OCHFCF3 、OC2
F5 、OCF2 CHFCF3 、OCH=CF2 、OC
F=CF2 、OCF=CFCF3 、OCF=CF−C2
F5 、CH=CHF、CH=CF2 、CF=CF2 、C
F2 OCF3 であり、特にF、OCHFCF3 、OCF
3 、OCHF2 、OC2 F5 、OC3 F7 、OCH=C
F2 またはCF2 OCF3である。特に好適な化合物に
は、式I´において、Y2 ´=Fである化合物を含む媒
体が挙げられる。
キシ基である場合に、この基は直鎖状または分枝鎖状で
あることができる。この基は好ましくは、直鎖状であっ
て、炭素原子2個、3個、4個、5個、6個または7個
を有し、従って好ましくは、エチル、プロピル、ブチ
ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポ
キシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシまたはヘプト
キシである。オキサアルキルは好ましくは、直鎖状の2
−オキサプロピル(=メトキシメチル)、2−(=エト
キシメチル)または3−オキサブチル(=2- メトキシ
エチル)、2−、3−または4−オキサペンチル、2
−、3−、4−または5−オキサヘキシル、2−、3
−、4−、5−または6−オキサヘプチル、2−、3
−、4−、5−、6−または7−オキサオクチル、2
−、3−、4−、5−、6−、7−または8−オキサノ
ニルあるいは2−、3−、4−、5−、6−、7−、8
−または9−オキサデシルである。
存在する1個のCH2 基が−CH=CH−により置き換
えられている場合に、この基は直鎖状または分枝鎖状で
あることができる。この基は好ましくは、直鎖状であっ
て、炭素原子2〜9個を有する。従って、この基は特
に、ビニル、プロプ−1−または−2−エニル、ブト−
1−、−2−または−3−エニル、ペント−1−、−2
−、−3−または−4−エニル、ヘキシ−1−、−2
−、−3−、−4−または−5−エニル、ヘプト−1
−、−2−、−3−、−4−、−5−または−6−エニ
ル、オクト−1−、−2−、−3−、−4−、−5−、
−6−または−7−エニルあるいはノン−1−、−2
−、−3−、−4−、−5−、−6−、−7−または−
8−エニルである。
あって、置換基として少なくとも1個のフッ素を有する
場合、この基は好ましくは、直鎖状である。この生成す
る基はまた、過フッ素化されている基を包含する。1個
の置換基を有する場合に、このフッ素置換基はいずれか
所望の位置に存在することができるが、好ましくはω−
位置に存在する。式Iまたは式I´において、重付加反
応に適する側鎖基R1 およびR2 またはR0 ´を有する
化合物は、液晶重付加生成物の製造に適している。分枝
鎖状側鎖基R1 およびR2 またはR0´を有する式Iま
たは式I´で表わされる化合物は、これらが慣用の液晶
基材中で良好な溶解性を有することから、場合により重
要であるが、特にこれらが光学活性である場合に、カイ
ラルドーピング剤として重要である。この種のスメクテ
ィック化合物は、強誘電性材料用の成分として適してい
る。
れる化合物は、例えば熱によりアドレスされるディスプ
レイに適している。この種の分枝鎖状基は一般に、1個
よりも多くない側鎖を有する。好適な分枝鎖状基Rは、
イソプロピル、2−ブチル(=1−メチルプロピル)、
イソブチル(=2−メチルプロピル)、2−メチルブチ
ル、イソペンチル(=3−メチルブチル)、2−メチル
ペンチル、3−メチルペンチル、2−エチルヘキシル、
2−プロピルペンチル、イソプロポキシ、2−メチルプ
ロポキシ、2−メチルブトキシ、3−メチルブトキシ、
2−メチルペントキシ、3−メチルペントキシ、2−エ
チルヘキソキシ、1−メチルヘキソキシおよび1−メチ
ルヘプトキシである。式Iまたは式I´で表わされる化
合物は、刊行物(例えばHouben−Weylによる
Methoden der Organischen
Chemie,Georg−Thieme出版社、St
uttgartなどの標準的学術書)に記載されている
ようなそれ自体公知の方法により、正確には当該反応に
適する、公知の反応条件の下に、製造することができ
る。本明細書には詳細に記載されていないがそれ自体は
公知である変法を使用することもできる。
気光学ディスプレイ(特に、フレームとともにセルを形
成している2枚の面平行外側板、この外側板上の各画素
を切換えるための集積非線型素子およびこのセル内に位
置している正の誘電異方性および大きい抵抗値を有する
ネマティック液晶混合物を備えたSTNまたはMLCデ
ィスプレイ)に関し、およびまたこれらの媒体の電気光
学目的における使用に関する。本発明による液晶混合物
は、利用できる重要なパラメーター幅の拡大を容易とす
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わせは、公知の従来混
合物に比較してはるかに優れている。高い透明点、低温
におけるネマティック相および大きい△εにかかわる要
件は、従来では不充分な範囲でのみ達成可能であった。
例えばZLI−3119のような混合物系は匹敵できる
透明点および比較的好ましい粘度を有するが、これらの
△εは+3にすぎない。
値を有するが、60℃の領域の透明点を有するのみであ
る。本発明による液晶混合物は、80゜以上、好ましく
は90゜以上、特に好ましくは100゜以上の透明点を
有すると同時に、△ε≧6、好ましくは≧8の誘電異方
性および大きい抵抗値を有し、かつまた−20℃まで低
下しても、好ましくは−30℃まで低下しても、特に好
ましくは−40℃まで低下しても、ネマティック相を保
有する。この物性は、優れたSTNおよびMLCディス
プレイの達成を可能にする。特に、これらの混合物は低
い動作電圧を有するという特徴を有する。そのTNしき
い値は、2.0V以下、好ましくは1.5V以下、特に
好ましくは<1.3Vである。
ることによって、他の有利な性質を保有しながら、より
高いしきい値電圧でより高い透明点(例えば、110゜
以上)を得ることができ、あるいはより低いしきい値電
圧でより低い透明点を得ることができることは言うまで
もない。同様に、その粘度が対応して少さい数値で増加
しても、比較的大きい△ε値を有し、従ってしきい値が
より小さい混合物を得ることができる。本発明によるM
LCディスプレイは、グーチ(Gooch)およびタリ
イ(Tarry)の第一透過率極小値で好ましく動作す
る[C.H.GoochおよびH.A.TarryによるElectron.Lett.,1
0,2〜4,1974;C.H.GoochおよびH.A.TarryによるAppl.Phy
s.,8巻、1575〜1584,1975]。この場合に、特に好ましい
電気光学的性質、例えば類似ディスプレイにおけるしき
い値電圧と同一のしきい値電圧において、特性曲線の高
い急峻度およびコントラストの低い角度依存性(ドイツ
国特許3022818)などに加えて、第二透過率極小
値におけるより小さい誘電異方性でも充分である。
場合に比較して、本発明による混合物を使用することに
よって、第一極小値で格別に大きい抵抗値を得ることを
可能とする。各成分およびそれらの重量割合を適当に選
択することによって、MLCディスプレイの既定の層厚
さに必要な複屈折率の形成に、当業者は簡単で通常の方
法を用いることができる。20℃における流動粘度は、
好ましくは<50mm2 /秒、特に好ましくは<40m
m2 /秒である。ディスプレイの応答時間にとってより
臨界的である新規液晶媒体の回転粘度(γ1)は、20
℃において好ましくは<150mPa.s、特に好まし
くは<120mPa.sである。ネマティック相範囲
は、好ましくは少なくとも90゜、特に少なくとも10
0゜である。この範囲は好ましくは、少なくとも−20
゜から+80゜まで拡大される。
(HR)[S.Matsumoto等によるLiquid Crystals,5,1320(198
9);K.Niwa等によるProc.SID Conference,San Francisc
o,1984年6月、304頁(1984);G.Weber等によるLiquid Cry
stals,5,1381(1989)]は、式Iおよび式I´で表わされ
る化合物を含有する本発明による混合物が、式Iおよび
式I´で表わされる化合物の代わりに式:
は式
較して、温度の上昇に従うHRの減少が格別に小さいこ
とを示す。
格別に良好である。すなわち、これらの混合物は、UV
照射線にさらされた場合におけるHRの減少が格別に小
さい。本発明による媒体は好ましくは、複数(好ましく
は2種または3種以上)の式Iおよび式I´で表わされ
る化合物を基材とするものである。すなわち、これらの
化合物の割合は、20〜100%、好ましくは50〜1
00%、特に好ましくは60〜98%の範囲である。本
発明による媒体に使用することができる式I、式I´お
よび式II〜XIVで表わされる各化合物およびそれら
の付属式で表わされる各化合物は、公知であるか、また
は公知化合物と同様に製造することができる。
る1種または2種以上の化合物をさらに含有する媒体:
キル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキル
またはアルケニル; X0 :FまたはCl、あるいは炭素原子1〜6個を有す
るハロゲン化されているアルキル、アルケニル、アルコ
キシまたはアルケニルオキシ; Y1 およびY2 :それぞれ相互に独立して、Hまたは
F; r:0または1。 式Vで表される化合物は好ましくは、下記式で表される
化合物である:
は、下記式で表される化合物である:
1種または2種以上の化合物をさらに含有する媒体:
れぞれ相互に独立して、請求項2に定義されているとお
りであり、好ましくはF、Cl、CF3 、OCF3 また
はOCHF2 であるか、あるいは6個までの炭素原子を
それぞれ有するアルキル、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。 − 式I、式I´および式II〜VIIIで表される化
合物の合計の割合は、総混合物の少なくとも50重量%
である; − 式Iで表される化合物の割合は、総混合物の10〜
50重量%である; − 式I´で表される化合物の割合は、総混合物の10
〜70重量%である; − 式II〜VIIで表される化合物の割合は、総混合
物の20〜80重量%である;
VI、式VIIおよび(または)式VIIIで表される
化合物を含有する媒体; − R0 は炭素原子2〜7個を有する直鎖状のアルキ
ル、アルコキシまたはアルケニルである; − R0´は炭素原子2〜7個を有する直鎖状のアルキ
ル、アルコキシまたはアルケニルである; − 式I、式I´および式II〜VIIIで表される化
合物から基本的になる媒体; − 下記式XIXで表される1種または2種以上の化合
物をさらに含有する媒体:
原子1〜5個を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキ
シである。 − 式I、式I´および式II〜XVIIIで表される
化合物から基本的になる媒体; − 好ましくは下記一般式XV〜XVIIIからなる群
から選択される1種または2種以上の化合物をさらに含
有する媒体:
りであり、この1,4−フェニレン環はCN、塩素また
はフッ素により置換されていてもよい。この1,4−フ
ェニレン環は好ましくは、置換基として1個または2個
以上のフッ素原子を有する。 − (I+I´):(II+III+IV+V+VI+
VII+VIII)重量比は好ましくは、1:10〜1
0:1である; − 一般式I、一般式I´および一般式II〜XIVか
らなる群から選択される化合物から基本的になる媒体。 慣用の液晶材料との混合物中に、式Iおよび式I´で表
わされる化合物が比較的少い割合で存在しても、特に式
II、式III、式IV、式V、式VI、式VIIおよ
び(または)式VIIIで表わされる化合物の1種また
は2種以上とともに存在すると、しきい値電圧の格別の
低下および低い複屈折率が得られると同時に、低いスメ
クティック−ネマティック転移温度を有する広いネマテ
ィック相を生じさせることが見出された。このようにし
て寿命が改善された。
上の化合物に加えて、式I´Bおよび(または)式I´
Cにおいて、Y2 ´がFであり、そしてX0 ´がFまた
はOCF3 である化合物の1種または2種以上を含有す
る混合物は特に好ましい混合物として挙げられる。式
I、式I´および式II〜VIIIで表わされる化合物
は無色であり、安定であり、かつまた相互におよび他の
液晶材料と容易に混和する。「アルキル」の用語は、炭
素原子1〜7個を有する直鎖状および分枝鎖状のアルキ
ル基を包含し、特に直鎖状基、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルを包含
する。炭素原子2〜5個を有する基は一般に好適であ
る。
個を有する直鎖状および分枝鎖状のアルケニル基、特に
直鎖状基を包含する。特に、アルケニル基は、C2 〜C
7 −1E−アルケニル、C4 〜C7 −3E−アルケニ
ル、C5 〜C7 −4−アルケニル、C6 〜C7 −5−ア
ルケニルおよびC7 −6−アルケニル、特にC2 〜C7
−1E−アルケニル、C4 〜C7 −3E−アルケニルお
よびC5 〜C7 −4−アルケニルである。好適アルケニ
ルの例には、ビニル、1E−プロペニル、1E−ブテニ
ル、1E−ペンテニル、1E−ヘキセニル、1E−ヘプ
テニル、3−ブテニル、3E−ペンテニル、3E−ヘキ
セニル、3E−ヘプテニル、4−ペンテニル、4Z−ヘ
キセニル、4E−ヘキセニル、4Z−ヘプテニル、5−
ヘキセニル、6−ヘプテニルなどがある。5個までの炭
素原子を有する基は一般に好適である。
は、末端にフッ素を有する直鎖状基、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。
しかしながら、別の位置のフッ素も除外されない。「オ
キサアルキル」の用語は好ましくは、式CnH2n+1−O
−(CH2 )m で表わされる直鎖状基(式中、nおよび
mはそれぞれ相互に独立して、1〜6である)を包含す
る。nは好ましくは1であり、そしてmは好ましくは1
〜6である。
るところを適当に選択することによって、アドレス時
間、しきい値電圧、透過特性曲線の急峻度などを所望に
応じて改変することができる。例えば、1E−アルケニ
ル基、3E−アルケニル基、2E−アルケニルオキシ基
などは一般に、アルキル基およびアルコキシ基に比較し
て、短いアドレス時間、改良されたネマティック相形成
傾向およびK33(ベンド)とK11(スプレイ)との大き
な弾性定数比をもたらす。4−アルケニル基、3−アル
ケニル基などの基は一般に、アルキル基およびアルコキ
シ基に比較して、低いしきい値電圧および小さいK33/
K11値をもたらす。
合に比較して大きいK33/K11値をもたらす。K33/K
11値が大きいほど、例えば90゜のねじれ角(中間調を
得るため)を有するTNセルにおいて、より平坦な透過
特性曲線がもたらされ、かつまたSTN、SBEおよび
OMIセル(このセルはより大きい時分割特性を有す
る)において、より急峻な透過特性曲線がもたらされ、
その逆もまた同様である。式I+I´の化合物と式II
+III+IV+V+VI+VII+VIIIの化合物
との最適混合比は、所望の性質、式I、式I´、式I
I、式III、式IV、式V、式VI、式VIIおよび
(または)式VIIIで表わされる成分の選択および存
在することができるいずれか別の成分の選択に実質的に
依存する。前記範囲内の適当な混合比は、場合毎に容易
に決定することができる。
び式II〜XIVで表わされる化合物の総量に制限はな
い。従って、これらの混合物は、1種または2種以上の
追加の成分を含有することができ、これにより種々の性
質を最適にすることができる。しかしながら、アドレス
時間およびしきい値電圧に対して見出される効果は一般
に、式I、式I´および式II〜XIVで表わされる化
合物の総濃度が高いほど大きくなる。特に好適な態様に
おいて、本発明による媒体は、式II〜VIIIにおい
て、X0 がF、OCF3 、OCHF2 、OCH=CF
2 、OCF=CF2 またはOCF2 −CF2 Hである化
合物を含有する。式Iおよび式I´で表わされる化合物
との好ましい相乗効果は特に有利な性質をもたらす。特
に、式Iで表される化合物と式I´Bおよび(または)
式I´Cで表される化合物とを含有する混合物は、それ
らの低いしきい値電圧の点で際立っている。
る電極からの本発明によるMLCディスプレイの構築
は、この種のディスプレイに慣用の構造に相当する。こ
こで、慣用の構造の用語は、広く解釈されるべきであ
り、誘導型および改変型のMLCディスプレイの全部、
特にポリ−Si、TFTまたはMIMに基づくマトリッ
クス表示素子を包含する。しかしながら、本発明による
ディスプレイと現在まで慣用のディスプレイとの基本的
相違点は、その液晶層の液晶パラメーターの選択にあ
る。本発明に従い使用することができる液晶混合物は、
それ自体慣用の方法により製造することができる。一般
に、少ない方の量で使用する成分の所望量を、有利には
高められた温度で、主要成分を構成する成分中に溶解す
る。有機溶剤、例えばアセトン、クロロホルムまたはメ
タノール中の成分の溶液を混合し、次いで充分に混合し
た後に、例えば蒸留によって溶剤を分離することもでき
る。
刊行物に記載されている追加の添加剤を含有することも
できる。例えば、0〜15%の多色性染料またはカイラ
ルドーピング剤を添加することができる。Cは結晶相を
表わし、Sはスメクティック相を表わし、SC はスメク
ティックC相を表わし、Nはネマティック相を表わしそ
してIはアイソトロピック相を表わす。V10は10%透
過にかかわる電圧を表わす(基板表面に対して垂直の視
覚角)。tonはV10の数値の2.5倍に対応する動作電
圧における切換え−オン時間を表わしそしてtoff は切
換え−オフ時間を表わす。△nは光学異方性を表わしそ
してn0 は複屈折率を表わす。△εは誘電異方性(△ε
=ε‖ −ε 、この式において、ε‖ は分子の長軸に
対して平行の誘電定数を表わし、そしてε⊥は分子の長
軸に対して垂直の誘電定数を表わす)を表わす。電気光
学データは、別段の記載がないかぎり、20℃でTNセ
ルにおいて、第一極小値(すなわち、0.5のd・△n
値)で測定した。光学データは、別段の記載がないかぎ
り、20℃で測定した。
合物の構造は略号で示す。またその化学式への変換は下
記表AおよびBに従い得られる。基CnH2n+1およびCm
H2m+1は全部、n個またはm個の炭素原子を有する直鎖
状アルキル基である。表Bのコードは自明である。表A
において、基本構造に関わる頭文字のみが示されてい
る。各場合に、この基本構造に関わる頭文字の後に、ハ
イフンで分離して、置換基R1 、R2 、L1 およびL2
に関するコードが示されている:
示す。表A :
発明を説明しようとするものである。本明細書全体をと
おして、パーセンテージは重量パーセントである。温度
はいずれも、摂氏度で示されている。m.p.は融点を
表わし、c.p.=透明点である。さらにまた、C=結
晶状態、N=ネマティック相、S=スメクティック相そ
して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わす。△nは光学異方性を表わし
(589nm、20℃)、そして粘度(mPa.s)は
20℃で測定した。
Claims (12)
- 【請求項1】正の誘電異方性を有する極性化合物の混合
物を基材とする液晶媒体であって、下記一般式Iで表わ
される1種または2種以上の化合物および同時に、下記
一般式I ´で表わされる1種または2種以上の化合物を
含有することを特徴とする液晶媒体: 【化1】 各式中、 R1 およびR2 はそれぞれ相互に独立して、炭素原子2
〜7個を有するアルケニル基であり、 R0´は12個までの炭素原子をそれぞれ有するn−ア
ルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキ
ルまたはアルケニル基であり、 【化2】 であり、 Y2´はHまたはFであり、そしてX0´ はFまたはCl
であるか、あるいは炭素原子1〜6個を有する、ハロゲ
ン化されているアルキル、アルケニル、アルコキシ、ア
ルケニルオキシまたはオキサアルキル基である。 - 【請求項2】下記一般式II〜VIIIからなる群から
選択される1種または2種以上の化合物をさらに含有す
ることを特徴とする、請求項1に記載の媒体: 【化3】 【化4】 各式中、各基は下記の意味を有する: R0 :12個までの炭素原子をそれぞれ有する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
またはアルケニル、 X0 :FまたはCl、あるいは炭素原子1〜6個を有す
るハロゲン化されているアルキル、アルケニル、アルコ
キシまたはアルケニルオキシ、 Y1 およびY2 :それぞれ相互に独立して、Hまたは
F、 r:0または1。 - 【請求項3】式I、式I ´ および式II〜VIIIで表
される化合物の合計の割合が、総混合物の少なくとも5
0重量%であることを特徴とする、請求項2に記載の媒
体。 - 【請求項4】式Iで表される化合物の割合が、総混合物
の10〜50重量%であることを特徴とする、請求項1
〜3のいずれか1項に記載の媒体。 - 【請求項5】式I ´ で表される化合物の割合が、総混合
物の10〜70重量%であることを特徴とする、請求項
1〜4のいずれか1項に記載の媒体。 - 【請求項6】式II〜VIIIで表される化合物の割合
が、総混合物の20〜80重量%であることを特徴とす
る、請求項2〜5のいずれか1項に記載の媒体。 - 【請求項7】下記式IA〜ICで表される少なくとも1
種の化合物を含有することを特徴とする、請求項1〜6
のいずれか1項に記載の媒体: 【化5】 各式中、 R1aおよびR2aはそれぞれ相互に独立して、Hである
か、あるいは炭素原子1〜5個を有するアルキル基であ
り、そしてR1bおよびR2bはそれぞれ相互に独立して、
Hであるか、あるいは炭素原子1〜3個を有するアルキ
ル基である。 - 【請求項8】下記式I´A〜I´Cで表される1種また
は2種以上の化合物を含有することを特徴とする、請求
項1〜7のいずれか1項に記載の媒体: 【化6】 各式中、R0´、Y2´およびX0´は請求項1に定義さ
れているとおりである。 - 【請求項9】式I ´において、X0´がF、OCHF
2 、OCF3 、OCHFCF3 、OC2F5またはOCH
=CF2 である1種または2種以上の化合物を含有する
ことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載
の液晶媒体。 - 【請求項10】下記式XIXで表わされる1種または2
種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする、請
求項1〜9のいずれか1項に記載の液晶媒体: 【化7】 式中、 Ra およびRb はそれぞれ相互に独立して、炭素原子1
〜5個を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシであ
る。 - 【請求項11】請求項1〜10のいずれか1項に記載の
液晶媒体の電気−光学目的への使用。 - 【請求項12】請求項1〜10のいずれか1項に記載の
液晶媒体を含有する電気光学液晶デスプレイ。
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