JPH10245560A - Tnおよびstn液晶ディスプレイ - Google Patents
Tnおよびstn液晶ディスプレイInfo
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Abstract
度依存性を有するTN液晶ディスプレイおよびスーパー
ツィスト液晶ディスプレイおよびそれに使用されるネマ
ティック液晶混合物を提供する。 【解決手段】ネマティック液晶混合物を使用した下記式
IAで表わされる少なくとも1種の化合物および下記式
IBで表わされる少なくとも1種の化合物を含有するこ
とを特徴とする: 【化1】 各式中、Ra 、Rb 、Rc 、Lおよびrは請求項1に定
義されているとおり。
Description
間ならびに良好な急峻性および角度依存性を有するTN
液晶ディスプレイおよびスーパーツィスト液晶ディスプ
レイ(SLCD)に関する。本発明はまた、このディス
プレイで使用される本発明によるネマティック液晶混合
物に関する。
義されているSLCDは、例えばEP0131216B1;DE342399
3A1;EP0098070A2;M.SchadtおよびF.Leenhoutsによる17t
h;液晶に係わるフライブルグ会議(Freiburg conferen
ce on liquid crystals)(1987年4月8〜10日);K.Kawas
aki等によるSID87 Digest391(20.6);M.SchadtおよびF.L
eenhoutsによるSID87 Digest372(20.1);K.Katoh等によ
るJapanese Journal ofApplied Physics,Vol.26,No.11,
L1784〜L1786(1987);F.Leenhouts等によるAppl.Phys.Le
tt.,50(21),1468(1987);H.A.van SprangおよびH.G.Koop
manによるJ.Appl.Phys.,62(5),1734(1987);T.J.Scheffe
rおよびJ.NehringによるAppl.Phys.Lett.,45(10),1021
(1984);M.SchadtおよびF.LeenhoutsによるAppl.Phys.Le
tt.,50(5),236(1987)およびE.P.RaynesによるMol.Crys
t.Liq.Cryst.Letters,Vol.4(1),1〜8頁(1986)から知ら
れている。
60゜と360゜との間の数値のねじれ角値を有する大
きな角度のねじれ表示素子の全部を包含するが、このよ
うな表示素子には、例えばWaters等の表示素子
(C.W.Waters等によるProc.Soc.Inf.Disp.(New York)(19
85)(3rd Intern.Display Conference,Kobe,Japan))、S
TN−LCD類(DE-A3503259);SBE−LCD類(T.J.S
chefferおよびJ.NehringによるAppl.Phys.Lett.,45(198
4),1021);OMI−LCD類(M.SchadtおよびF.Leenhou
tsによるAppl.Phys.Lett.,50(1987),236);DST−LC
D類(EP-A0246842)またはBW−STN−LCD類(K.Ka
wasaki等よるSID87Digest391(20.6))がある。
方式のSLCDは、電気光学特性曲線の格別に良好な急
峻度およびこれに伴う良好なコントラスト値の点で、お
よびまたコントラストの格別に小さい角度依存性の点で
際立っている。非常に短い応答時間の短い、特に比較的
低温において非常に短い応答時間のSLCDはとりわけ
重要である。短い応答時間を得るためには、従来、粘
度、特に液晶混合物の粘度が通常、比較的高い蒸気圧を
有するモノトロピック添加剤を使用して最適化されてい
た。しかしながら、達成された応答時間はあらゆる用途
に適するものではなかった。SLCDにおいて急峻な電
気光学特性曲線を得るためには、液晶混合物は比較的大
きいK3 /K1 値および比較的小さい△ε/ε⊥値を有
していなければならない。
ことに加えて、この種の混合物には、さらに重要な要件
がある: 1.広いd/pウインドウ(window) 2.長期間の高い化学的安定性 3.大きい電気抵抗 4.しきい値電圧の低い周波数依存性。 これらのパラメーターの達成された組み合わせは、特に
高時分割駆動STN(1/400)においては、依然と
して適当なものにはほど遠い。これはかなりの場合に、
種々の要件が材料パラメーターによって相反する関係で
作用するという事実に帰因する。従って、上記要件に適
合する広い動作温度範囲、高い特性曲線急峻度、コント
ラストの良好な角度依存性および低いしきい値電圧を有
すると同時に、非常に短い応答時間を有するTNおよび
STNディスプレイ、特に高解像性(high-resolutio
n)ディスプレイ(XGA)に対する多大の要求が継続
して存在している。
欠点が少ないか、または全く有しておらず、同時に非常
に良好な応答時間および非常に良好な急峻度を有する液
晶ディスプレイを提供することにある。本発明のもう一
つの課題は、このような液晶ディスプレイで使用するた
めの対応する液晶混合物を提供することにある。
わされるエステル化合物と組合わせて、下記式IBで表
わされる化合物を含有するネマティック液晶混合物を使
用することによって、この課題が解決されることが見出
された:
るアルキル基であり、この基中に存在する1個のCH2
基または隣接していない2個のCH2 基はまた、−O
−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−C
OO−により置き換えられていてもよく、Rb およびR
c 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、LはHまたはFであり、そして
rは0または1である。TNおよびSTN混合物に式I
Aおよび式IBで表わされる化合物を使用すると、 − 低い粘度および粘度の低い温度依存性、 − 低温におけるディスプレイ中での長い寿命、 − 非常に低いS→N転移温度、および − 特に低温における非常に迅速な応答時間、 が得られる。
は、急峻度に悪影響を与えることなく、TNおよびST
N混合物の応答時間を顕著に短縮する。特に、式IBで
表わされる化合物は、下記の効果を奏する: − 急峻度を同時に増大させながら、応答時間を格別に
短縮し、かつ − 応答時間に有害に作用することなく、透明点を高め
る。 従って、本発明は、 − フレームと一緒にセルを形成している2枚の外側基
板、 − セル中に存在する正の誘電異方性を有するネマティ
ック液晶混合物、 − 上記外側基板の内側面上の配向膜を備えている電極
層、 − 0度〜30度である、基板の表面上の分子の長軸と
外側基板表面との間のプレチルト角、 − 22.5゜と600゜の間の数値を有する、配向膜
から配向膜までのセル内の液晶混合物のねじれ角、
有する1種または2種以上の化合物からなる液晶成分A
の20〜90重量%; b)−1.5〜+1.5の誘電異方性を有する1種また
は2種以上の化合物からなる液晶成分Bの10〜65重
量%; c)−1.5以下の誘電異方性を有する1種または2種
以上の化合物からなる液晶成分Cの0〜20重量%;お
よび d)層厚さ(外側基板の隔たり)とカイラルネマティッ
ク液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約0.2〜
1.3となるような量の光学活性成分D、からなるネマ
ティック液晶混合物を含む液晶ディスプレイであって、
成分Aが下記式IAで表わされる少なくとも1種の化合
物を含有し、かつ成分Bが下記式IBで表わされる少な
くとも1種の化合物を含有することを特徴とする、前記
液晶ディスプレイに関する:
るアルキル基であり、この基中に存在する1個のCH2
基または隣接していない2個のCH2 基はまた、−O
−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−C
OO−により置き換えられていてもよく、LはHまたは
Fであり、rは0または1であり、そしてRb およびR
c 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る。本発明はまた、STNおよびT
Nディスプレイで、特に高解像性STNディスプレイで
使用するための対応する液晶混合物に関する。式IAで
表わされる好適化合物は特に、下記付属式IA1〜IA
3で表わされる化合物である:
b およびRc が炭素原子2〜7個を有する1E−アルケ
ニルまたは3E−アルケニルである化合物、特に下記式
IB1〜IB3で表わされる化合物である:
独立して、H、CH3 、C2 H5 またはn−C3 H7で
ある。本発明による特に好ましい液晶ディスプレイとし
ては、成分Bが式IB1および(または)式IB2にお
いて、Rb1およびRc1がそれぞれ同一の意味を有する化
合物から選択される少なくとも2種の化合物を含有する
液晶ディスプレイが挙げられる。成分Aは好ましくは、
式IAで表される化合物に加えて、下記式IIおよび
(または)式IIIで表される化合物を含有する:
アルキル基であり、この基中に存在する1個のCH2 基
または隣接していない2個のCH2 基はまた、−O−、
−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO
−により置き換えられていてもよく、特に炭素原子2〜
7個を有するトランス−アルケニル基であり、
はFであり、Z1 は−COO−、−CH2 CH2 −また
は単結合であり、Z2 は−CH2 CH2 −、−COO
−、−C≡C−または単結合であり、Qは−CF2 −、
−CHF−、−OCF2 −、−OCHF−または単結合
であり、YはFまたはClであり、aは1または2であ
り、そしてbは0または1である。式IIで表される好
適化合物は、下記付属式IIa〜IIdに相当する:
定義のとおりである。式IIIで表される好適化合物
は、下記付属式IIIa〜IIItに相当する:
は2種以上の化合物に加えて、好適混合物は式IIa、
IIb、IIc、IId、IIIb、IIId、III
f、IIIh、IIIi、IIImまたはIIIsで表
わされる化合物の1種、2種、3種または4種以上、好
ましくは式IIIb、IIIdまたはIIIhで表わさ
れる化合物の1種または2種以上を含有し、およびまた
式IAおよび式IBで表わされる化合物の1〜4種およ
び式IIaおよび(または)式IIbで表わされる化合
物の1〜3種を含有する。特に好ましい混合物として、
下記式IIIb1で表される1種または2種以上の化合
物を含有する混合物が挙げられる:
る。これらの化合物において、Rd は特に好ましくは、
ビニル、1E−プロペニル、1E−ブテニル、3E−ブ
テニル、3E−ペンテニル、特にビニルである。各化合
物、例えば式IIおよび式IIIあるいはそれらの付属
式で表わされる各化合物あるいは本発明によるTN液晶
ディスプレイおよびSLCDに使用することができるそ
の他の化合物は公知であるか、または公知化合物と同様
にして製造することができる。特に好ましい態様におい
て、成分Aは下記式AI〜AVで表わされる化合物をさ
らに包含する:
アルキル基であり、さらにこの基中に存在する1個のC
H2 基または隣接していない2個のCH2基はまた、−
O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−
COO−により置き換えられていてもよく、特に炭素原
子2〜7個を有するトランス−アルケニル基であり、Q
1は下記の基であり:
であり、
50%の量で含有する。式AIにおいて、Z1が−CH2
CH2 −、−COO−または単結合である化合物、特に
下記式IIa1、IIb1およびIIb2で表わされる
化合物は好適化合物として挙げられる:
れる1種または2種以上の化合物を包含する。本発明に
よる混合物は好ましくは、下記化合物IIe〜IIiか
らなる群から選択される、高い透明点を有する極性化合
物の1種または2種以上を含有する:
ン環はまた、1個または2個のフッ素原子によりラテラ
ルに置換されていてもよい。この種の好適化合物は下記
式IIe1、式IIe2、式IIe3および式IIi1
で表わされる化合物である:
e〜IIiの割合は好ましくは、約2〜25%である。
好ましい液晶混合物は、グループBからの1種または2
種以上の化合物を、好ましくは10〜40%の量で含有
する。グループBからの化合物は<150mPa.sの
低い回転粘度(γ1)値および高い透明点(>120
℃)の両方で際立っている。成分Bは、式IBで表わさ
れる1種または2種以上の化合物に加えて、下記式IV
1〜IV9で表わされる化合物からなる群から選択され
る1種または2種以上の化合物を包含する:
されているとおりである。特に好ましい態様において、
本発明による混合物は式IBで表される少なくとも1種
の化合物および式IV2で表される少なくとも1種の化
合物を含有する。成分Bは、下記式IV10〜IV24
で表わされる化合物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包含する:
されているとおりであり、そしてIV10〜IV19、
IV23およびIV24中に存在する1,4−フェニレ
ン基はそれぞれ相互に独立して、また1個または2個以
上のフッ素により置換されていてもよい。特に好適な混
合物として、下記式で表される1種または2種以上の化
合物を含有する混合物が挙げられる:
り、そしてRe1は炭素原子1〜4個を有する直鎖状アル
キルである。これらの化合物において、Re は特に好ま
しくは、ビニル、1E−プロペニル、1−ブテニル、2
E−ブテニルまたは2E−ペンテニルであり、Re1は特
に好ましくは、メチル、エチルまたはプロピル、特にメ
チルまたはエチルである。成分Bは成分IBに加えて、
下記式IV25〜IV30で表される化合物からなる群
から選択される1種または2種以上の化合物を包含す
る:
されているとおりであり、そしてIV25〜IV30中
に存在する1,4−フェニレン基はまた、それぞれ相互
に独立して、1個または2個以上のフッ素により置換さ
れていてもよい。Rb およびReの定義において、「ア
ルケニル」の用語は、炭素原子2〜7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。特に好ましいアルケニル基は、C2 〜C7−1E−
アルケニル、C4 〜C7 −3E−アルケニル、C5 〜C
7 −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。成分Bは所望により、下記式I
V31およびIV32で表わされる化合物からなる群か
ら選択される1種または2種以上の化合物を包含する:
状アルキル基である。成分A、BおよびCに加えて、本
発明による液晶混合物は下記群から選択される1種また
は2種以上の化合物をさらに含有する:
おりである。好適液晶混合物は、下記化合物からなる群
から選択される少なくとも1種の化合物を含有する:
はHまたはFであり、そしてRは上記定義のとおりであ
る。液晶混合物はまた、光学活性成分Cを含有していて
もよく、この成分の含有量は層厚さ(外側基板の隔た
り)とカイラルネマティック液晶混合物のナチュラルピ
ッチとの比が0.2より大きくなるような量である。こ
の成分について、当業者は、そのうちの数種は市販され
ている種々のカイラルドープ剤を利用することができ、
例えばMerck,KGaA Darmstadt,FRGからのコレステリル
ノナノエート、S−811およびCB15(BDH,Poole,
英国)などを利用することができる。ドープ剤の選択に
はそれ自体に制限はない。本発明による液晶混合物は好
ましくは、下記式B1I〜B1IVで表わされる化合物
からなるグループB1から選択される1種または2種以
上の化合物:
独立して、Rについて定義されているとおりであり、Z
は−CH2CH2 −、−CO−O−、−O−CO−また
は単結合であり、そして
る化合物からなるグループB2から選択される少なくと
も1種の化合物:
0 は−CH2CH2 −または単結合であり、Q0 は下記
の基であり:
よび(または)下記式B1VIII、B1IXおよびB
1Xで表わされる化合物からなるグループB3から選択
される少なくとも1種の化合物:
独立して、Rについて定義されているとおりであり、Y
はFまたはClであり、そして
混合物は液晶トラン化合物を約5%〜35%、特に10
〜20%の量で含有する。これらの化合物は応答時間を
相当に短くする薄いセル厚さ(約5〜6μm)の使用を
可能にする。特に好ましい混合物として、下記式T1〜
T3で表わされる化合物からなるグループTから選択さ
れる1種または2種以上の化合物を含有する混合物が挙
げられる:
は
それぞれ相互に独立して、HまたはFである、Qは−C
F2−、−CHF−、−OCF2 −、−OCHF−また
は単結合である、
O−、−CH2 CH2 −または単結合である、R1 およ
びR2 はそれぞれ相互に独立して、Rについて定義され
ているとおりである、R7 は下記の基である:
はOCF3 である。
くは5〜30%、特に5〜20%である。本発明による
混合物中に存在する液晶トラン化合物は、それらの誘電
異方性値に依存して、成分A、BおよびCについて記載
の制限値に従い、これらの成分の1種に属するものと見
做すことができる。成分Bは好ましくは、下記式X〜X
IIIで表わされる1種または2種以上の化合物を包含
する:
独立して、Rについて定義されているとおりであり、R
1は好ましくは、炭素原子1〜4個、特に炭素原子1〜
2個を有するアルキルであり、そしてR2は好ましく
は、炭素原子1〜4個、特に炭素原子1〜2個を有する
アルコキシである。グループB1からの化合物の割合
は、好ましくは10〜50%、特に15〜40%であ
る。式B1IIIおよび式B1IVで表わされる化合物
は好適である。式B1IIIで表わされる化合物の中
で、特に好ましい化合物は下記付属式B1IIIaおよ
びB1IIIbで表わされる化合物である:
CH3 −(CH2 )0−O−、CH3 −(CH2 )p−、
トランス−H−(CH2 )q−CH=CH−(CH2 C
H2 )b −CH2 O−またはトランス−H−(CH2 )
q −CH=CH−(CH2CH2 )b−,CH3 −(CH
2 )0−O−CH2 −であり、R4 ´はCH3 −(C
H2)p −であり、oは0、1、2、3または4であ
り、qは0、1、2または3であり、bは0または1で
あり、そしてpは1、2、3または4である。
ス−H−(CH2 )q−CH=CH−である化合物およ
び式B1IIIにおいて、基R3 ´またはR4 ´の一方
が−O−(CH2 )o−CH3またはCH2 −O−(CH
2 )o −CH3 である化合物は、特に好ましい化合物と
して挙げられる。好ましい化合物として下記付属式で表
わされる化合物がまた挙げられる:
上記定義のとおりである。上記付属式の式B1IIIで
表わされる化合物の割合は好ましくは、約5〜45%、
特に好ましくは約10%〜35%である。式B1IVで
表わされる特に好ましい化合物は下記付属式で表わされ
る化合物である:
ス−H−(CH2 )q−CH=CH−(CH2 CH2)b
−CH2 O−であり、そしてR2´はCH3 −(CH
2 )p −であり、ここで、oは0、1、2、3または4
であり、qは0、1、2または3であり、bは0または
1であり、そしてpは1、2、3または4である。
る化合物の割合は好ましくは、約5〜40%、特に好ま
しくは約10〜35%である。特に好ましい態様におい
て、混合物は、式B1IIIで表わされる化合物および
式B1IVで表わされる化合物を同時に含有しており、
グループB1からの成分の総割合は見出されているとお
りである。式B1Iおよび(または)式B1IIIで表
わされる化合物が存在する場合に、R1およびR2は好ま
しくはそれぞれ相互に独立して、炭素原子1〜7個を有
するn−アルキルまたは炭素原子3〜7個を有する(ト
ランス)−n−アルケニルである。Zは好ましくは、単
結合である。
有する、特に炭素原子1〜7個を有するn−アルキルで
ある化合物を含有する本発明による混合物は好適混合物
として挙げられる。全部の場合に、グループB1からの
成分の総割合は見出されているとおりである。グループ
B2からの化合物の割合は好ましくは、約5〜45%、
特に5〜20%である。B1V〜B1VIIの割合(好
適範囲)は下記のとおりである: B1V:約5〜30%、好ましくは約5〜15%。 B1VIおよびB1VIIの合計:約5〜25%、好ま
しくは約10〜20%。 グループB2からの好適化合物を下記に示す:
するn−アルキルまたは炭素原子2〜7個を有する(ト
ランス)−n−アルケニルである。Z0 は好ましくは、
単結合である。R´は好ましくは、Rについて上記した
好適意味を有するか、またはR´はフッ素である。L1
は好ましくは、フッ素である。xは1〜15である。本
発明による混合物は好ましくは、B1V3、B1VI1
およびB1VII1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、約5〜35%の総割合で含有す
る。特に好ましい態様において、本発明による混合物は
B1V3、B1VI1およびB1VII1(L1=F)
に加えて、末端フッ素化化合物、例えば下記群から選択
される化合物:
化合物:
7個を有するn−アルキルまたは炭素原子3〜7個を有
する(トランス)−n−アルケニルであり、aは1また
は2であり、bは0または1であり、 X0 はF、Cl、
CF3、−OCF3 または−OCF2 であり、そしてL
およびL1はHまたはFである。末端フッ素化化合物全
部の総合割合は好ましくは、約5〜65%、特に約15
〜40%である。グループB3からの化合物の割合は、
好ましくは約5〜30%、特に好ましくは約10〜20
%である。R1 は好ましくは、それぞれ炭素原子1〜9
個を有するn−アルキルまたはn−アルコキシである。
しかしながら、アルケニル基またはアルケニルオキシ基
を有する類似化合物を使用することもできる。式B1V
IIIで表わされる化合物は好適である。
および式IBで表わされる化合物および好ましくはグル
ープB1、B2およびB3の少なくとも一つからの化合
物を含有する。これらは好ましくは、グループB1から
の1種または2種以上の化合物およびグループB2およ
び(または)B3からの1種または2種以上の化合物を
含有する。成分Cの化合物の割合は、好ましくは0〜2
0%、特に0〜10%である。特に好ましい態様におい
て、本発明による混合物は好ましくは、−2以下の誘電
異方性を有する1種または2種以上の化合物(成分C)
の約5〜20%を含有する。この種の化合物は公知であ
り、例えばDE−A3232707またはDE−A34
07013に記載されているような、下記構造単位を有
する2,3−ジシアノハイドロキノンの誘導体またはシ
クロヘキサン誘導体がある:
フェニレンを含有する化合物、例えばDE−A3807
801、同3807861、同3807863、同38
07864または同3807908に記載の化合物は、
好適化合物として挙げられる。特に好適な化合物とし
て、国際特許出願PCT/DE88/00133に記載
されているような、この構造単位を含有するトラン化合
物、特に下記式で表わされる化合物が挙げられる:
ましくは炭素原子1〜7個を有するn−アルキルまたは
炭素原子3〜7個を有するn−アルケニルであり、そし
てZ0 は−COO−CH2CH2 −または単結合であ
る。下記式で表わされるフェニルシクロヘキシルカルボ
キシレート化合物は特に好適な化合物として挙げられ
る:
される1種または2種以上の化合物を包含する:
おりであり、そしてbは0または1である。特に、成分
Cは特性曲線の急峻度を増大させる。成分Bは下記Xa
〜XIIaからなる群から選択される1種または2種以
上の化合物を包含する:
7個を有するアルキルまたはアルコキシ基である。さら
にまた、特に好ましい態様を下記に挙げる: − 成分Cが1−シアノ−トランス−1,4−シクロヘ
キシル基または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレ
ン基を含有する1種または2種以上の化合物; − 式AIIIまたはAVで表わされる少なくとも2種
の化合物; − 式AIIIおよびAVで表わされる化合物; − 下記群からの少なくとも1種の化合物:
有する直鎖状アルキル基またはアルケニル基であり、そ
してLはHまたはFである; − Rがトランス−アルケニル基またはトランス−アル
ケニルオキシ基である1種または2種以上の化合物; − 下記群から選択される1種または2種以上の化合
物:
について示されている好適意味を有する。上記化合物中
に存在する1,4−フェニレン基はまた、フッ素により
置換されていてもよい。液晶混合物中のこれらの化合物
の割合は、0〜25%、好ましくは5〜15%である;
を包含する。さらに別の好適態様において、混合物は下
記の成分からなる: − 式IIIb、IIId、IIIf、IIIhおよび
IIIiで表わされる化合物から選択される1種または
2種以上、特に1、2、3または4種の化合物; −
式IIa1、IIb1およびIIb2で表わされる化合
物から選択される少なくとも2種の化合物; − 式B1IVで表わされる1種または2種以上の化合
物; − 式T1またはT2で表わされる1種または2種以上
の化合物; − 下記式で表わされる1種または2種以上の化合物:
いるとおりである。好適態様において、本発明による液
晶混合物は3種、4種、5種または6種の式IAおよび
(または)式IBで表される化合物を含有する;これら
の化合物の含有量は一般に、総混合物に基づき10〜6
0重量%、好ましくは15〜50重量%である。式IB
において、Rb がHである化合物を含有する媒体は特に
好ましい。特に、厚い層厚さを有するSLCDおよびT
Nディスプレイで使用した場合に、本発明による混合物
は非常に短い総合応答時間(=ton+toff )の点で際
立っている。短い総合応答時間は重要な必須要件であ
り、特にディスプレイカーソルを干渉を受けずに移動さ
せることができるために、ラップトップ用のディスプレ
イとして使用するためのSLCDにおいて重要な必須要
件である。本発明に従いSTNおよびTNセルに使用さ
れる液晶混合物は△ε≧1をもって正の誘電性を有す
る。特に好ましい液晶混合物として、△ε≧3である液
晶混合物、非常に特に△ε≧5である液晶混合物が挙げ
られる。
い値電圧値V10/0/20および回転粘度値γ1 を有する。
光路差d・△n値が特定されている場合に、層厚さdの
数値は、光学異方性△nによって決定される。特に、d
・△n値が比較的大きい場合には、比較的大きい光学異
方性値を有する本発明による液晶混合物の使用が一般に
好ましい。これは比較的小さいd値を選択することがで
きるからであり、その結果として、より好ましい応答時
間値を得ることができる。しかしながら、比較的小さい
△n値を有する本発明による液晶混合物を含有する本発
明による液晶ディスプレイはまた、有利な応答時間値を
有することを特徴としている。本発明による液晶混合物
はまた、有利な電気光学特性曲線の急峻度値を有するこ
とを特徴としており、これにより高時分割比で動作させ
ることができる。
安定性を有し、かつまた電気抵抗およびしきい値電圧の
周波数依存性に関して好ましい数値を有する。本発明に
よる液晶ディスプレイは、広い動作温度範囲およびコン
トラストの良好な角度依存性を有する。偏光子、電極基
板およびそれぞれそこに隣接している各液晶分子の優先
配向(ディレクター)が通常、一方の電極から他方の電
極までの間で160゜〜720゜の数値でねじれている
ように表面処理されている表面を有する電極からの本発
明による液晶表示素子の構造は、この形式の表示素子に
慣用の構造に相当する。本明細書において、慣用の構造
の用語は広い意味で使用されており、誘導型および改変
型のTNおよびSTNセルの全部を包含し、特にまたマ
トリックス表示素子および追加のマグネットを備えてい
る表示素子を包含する。2枚の外側基板の表面チルト角
は同一であっても、または相違していてもよい。同一チ
ルト角が好ましい。
の表面の分子の長軸と外側基板表面との間のプレチルト
角は0゜〜7゜、好ましくは0.01゜〜5゜、特に
0.1゜〜2゜である。STNディスプレイでは、この
プレチルト角は1゜〜30゜、好ましくは1゜〜12
゜、特に3゜〜8゜である。セル内のTN混合物は、2
2.5゜〜170゜、好ましくは45゜〜130゜、特
に80゜〜115゜のねじれ角を有する。ディスプレイ
のSTN混合物の配向膜から配向膜までのねじれ角値
は、100゜〜600゜、好ましくは170゜〜300
゜、特に180゜〜270゜である。
合物は、それ自体慣用の方法で製造される。一般に、少
ない方の量で使用される成分の所望量を基本成分を構成
する成分中に、有利には高められた温度で溶解させる。
諸成分の有機溶剤、例えばアセトン、クロロホルムまた
はメタノール中の溶液を混合し、次いで混合後に、例え
ば蒸留により溶剤を再除去することもできる。この誘電
体はまた、当業者に公知であって、刊行物に記載されて
いる追加の添加剤をさらに含有することができる。例え
ば、0〜15%の多色性染料を添加することができる。
とするものであって、制限を示すものではない。下記の
略語を使用する: S−N スメクティック−ネマティック相転移温度、 N−I ネマティック−アイソトロピック相転移温度、 c.p. 透明点、 visc. 回転粘度(mPa.s)、 Ton スイッチ オンから最高コントラストの90%が達成されるま での時間、 Toff スイッチ オフから最高コントラストの10%が達成されるま での時間、 V90/V10 急峻度、
(時分割比:1:240、バイアス:1:16、動作電
圧:20〜30ボルト、従って、Ton=Toff )。本明
細書全体にわたり、温度は全部が℃で示されている。パ
ーセンテージは重量パーセントである。応答時間および
粘度に関する数値は20℃における数値である。本明細
書および下記の例において、液晶化合物の構造はいずれ
も略号で示されており、化学式への変換は以下の表Aお
よびBに従い行うことができる。基CnH2n+1および基
CmH2m+1は全部が、それぞれ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。アルケニル基はト
ランス配置を有する。表B中のコードは自明である。表
Aにおいて、基本構造に関する略号のみが示されてい
る。それぞれの場合に、この基本構造に関する略号の後
に、ダッシュにより分離して、置換基R1 、R2、L
1 、L2およびL3 に関するコードが示されている。
は、下記表AおよびBからの1種または2種以上の化合
物を含有する液晶混合物を備えている。表A :(L1 、L2 、L3 =HまたはF)
のであって、制限を示すものではない。本明細書全体に
わたり、パーセンテージは重量パーセントである。温度
は全部が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。これらの記号間の数値
は転移温度である。△nは光学異方性を表わし(589
nm、20℃)、V10はしきい値電圧を表わし、そして
V90/V10は本発明による液晶ディスプレイの特性曲線
を表わす。別段の記載がないかぎり、応答時間はスィッ
チ−オン時間とスィッチ−オフ時間との平均値である。
Claims (9)
- 【請求項1】− フレームと一緒にセルを形成している
2枚の外側基板、 − セル中に存在する正の誘電異方性を有するネマティ
ック液晶混合物、 − 上記外側基板の内側面上の配向膜を備えている電極
層、 − 0度〜30度である、基板の表面上の分子の長軸と
外側基板表面との間のプレチルト角、 − 22.5゜と600゜の間の数値を有する、配向膜
から配向膜までのセル内の液晶混合物のねじれ角、 − a)+1.5より大きい誘電異方性を有する1種ま
たは2種以上の化合物からなる液晶成分Aの20〜90
重量%; b)−1.5〜+1.5の誘電異方性を有する1種また
は2種以上の化合物からなる液晶成分Bの10〜65重
量%; c)−1.5以下の誘電異方性を有する1種または2種
以上の化合物からなる液晶成分Cの0〜20重量%;お
よび d)層厚さ(外側基板の隔たり)とカイラルネマティッ
ク液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約0.2〜
1.3となるような量の光学活性成分D、からなるネマ
ティック液晶混合物を含む液晶ディスプレイであって、成分A が下記式IAで表わされる少なくとも1種の化合
物を含有し、かつ成分Bが下記式IBで表わされる少な
くとも1種の化合物を含有することを特徴とする、前記
液晶ディスプレイ: 【化1】 各式中、 Ra は炭素原子1〜12個を有するアルキル基であり、
この基中に存在する1個のCH2 基または隣接していな
い2個のCH2 基はまた、−O−、−CH=CH−、−
CO−、−OCO−または−COO−により置き換えら
れていてもよく、 LはHまたはFであり、 rは0または1であり、そしてRb およびRc 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
ル基である。 - 【請求項2】成分Aが下記式IIおよび(または)式I
IIで表わされる化合物をさらに含有することを特徴と
する、請求項1に記載のディスプレイ: 【化2】 各式中、 Rは炭素原子1〜12個を有するアルキル基であり、こ
の基中に存在する1個のCH2 基または隣接していない
2個のCH2 基はまた、−O−、−CH=CH−、−C
O−、−OCO−または−COO−により置き換えられ
ていてもよく、特に炭素原子2〜7個を有するトランス
−アルケニル基であり、 【化3】 L1-6 はそれぞれ相互に独立して、HまたはFであり、 Z1 は−COO−、−CH2 CH2 −または単結合であ
り、 Z2 は−CH2 CH2 −、−COO−、−C≡C−また
は単結合であり、 Qは−CF2 −、−CHF−、−OCF2 −、−OCH
F−または単結合であり、 YはFまたはClであり、 aは1または2であり、そしてbは0または1である。 - 【請求項3】成分Aが下記式IIa〜IIdで表わされ
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または2に記載のディスプレイ: 【化4】 各式中、R、L1 、L2 およびL5 は上記定義のとおり
である。 - 【請求項4】成分Bが下記式IV1〜IV24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、請求項1〜3のいずれか1項に記載のディスプ
レイ: 【化5】 【化6】 【化7】 各式中、 R1 およびR2 はそれぞれ相互に独立して、Rについて
定義されているとおりである。 - 【請求項5】成分Bが下記式で表わされる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、請求項1
〜4の少なくとも1項に記載のディスプレイ: 【化8】 各式中、 Re はRb について定義されているとおりであり、そし
てRelは炭素原子1〜4個を有する直鎖状アルキル基で
ある。 - 【請求項6】成分Cが下記V〜IXからなる群から選択
される1種または2種以上の化合物を含有することを特
徴とする、請求項1〜5の少なくとも1項に記載のディ
スプレイ: 【化9】 【化10】 各式中、R1 およびR2はRについて定義されていると
おりであり、そしてbは0または1である。 - 【請求項7】成分Bが下記Xa〜XIIIaからなる群
から選択される1種または2種以上の化合物を含有する
ことを特徴とする、請求項1〜6の少なくとも1項に記
載のディスプレイ: 【化11】 各式中、AlkylおよびAlkoxyは炭素原子1〜
7個を有する直鎖状のアルキル基またはアルコキシ基で
ある。 - 【請求項8】成分Aが下記式T3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、請求
項1〜7の少なくとも1項に記載のディスプレイ: 【化12】 式中、R7 は下記の基であり: 【化13】 xは1〜15の整数であり、 L1 、L2 、L5 および L6 はそれぞれ相互に独立し
て、HまたはFであり、そしてX´はF、ClまたはO
CF3である。 - 【請求項9】請求項1〜8の いずれか1項に記載の組成
を有する液晶混合物。
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