JPH11228965A - Stn液晶ディスプレイ - Google Patents
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- JPH11228965A JPH11228965A JP10228575A JP22857598A JPH11228965A JP H11228965 A JPH11228965 A JP H11228965A JP 10228575 A JP10228575 A JP 10228575A JP 22857598 A JP22857598 A JP 22857598A JP H11228965 A JPH11228965 A JP H11228965A
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Abstract
か、または全く有しておらず、同時に非常に良好な応答
時間を有するスーパーツィスト液晶ディスプレイ(SL
CD)およびスーパーツィストネマティック(STN)
ディスプレイならびにこのようなディスプレイに使用さ
れるネマティック液晶混合物を提供する。 【解決手段】 本発明は格別の性質を備えたスーパーツ
ィスト液晶ディスプレイ(SLCD)およびスーパーツ
ィストネマティック(STN)ディスプレイを提供す
る。このようなディスプレイは、下記式IAおよび式I
Bから選択される少なくとも1種の化合物および下記式
ICで表わされる少なくとも1種の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得られ
る: 【化1】 各式中、Ra、Rb、Z、La、Lb、Lc、Ld、Le、
Lf、Lg、Lh、R3、R4およびcは明細書に定義され
ている意味を有する。
Description
間ならびに良好な急峻度および角度依存性を有するスー
パーツィスト液晶ディスプレイ(SLCD)またはスー
パーツィストネマティック(STN)ディスプレイに関
する。さらにまた本発明は、これらのディスプレイで使
用される新規ネマティック液晶混合物に関する。
例えばEP0131216B1;DE3423993A1;EP0098070A2;M.Schadt
およびF.Leenhoutsによる17th;液晶に係わるフライベ
ルグ会議(Freiburg Congress on Liquid Crystals)(19
87年4月8〜10日);K.Kawasaki等によるSID87 Digest391
(20.6);M.SchadtおよびF.LeenhoutsによるSID87 Digest
372(20.1);K.Katoh等によるJapanese Journal of Appli
ed Physics,Vol.26,No.11,L1784〜L1786(1987);F.Leenh
outs等によるAppl.Phys.Lett.,50(21),1468(1987);H.A.
van SprangおよびH.G.KoopmanによるJ.Appl.Phys.,62
(5),1734(1987);T.J.SchefferおよびJ.NehringによるAp
pl.Phys.Lett.,45(10),1021(1984);M.SchadtおよびF.Le
enhoutsによるAppl.Phys.Lett.,50(5),236(1987)および
E.P.RaynesによるMol.Cryst.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を有する大き
くねじれた表示素子の全部を包含するものとし、このよ
うな表示素子には、例えばWaters等の表示素子(C.M.Wa
ters等によるProc.Soc.Inf.Disp.(New York)(1985)(3rd
Intern.Display Conference,Kobe,Japan))、STN-LCDs(D
E-A3503259);SBE-LCDs(T.J.SchefferおよびJ.Nehringに
よるAppl.Phys.Lett.,45(1984),1021);OMI-LCDs(M.Scha
dtおよびF.LeenhoutsによるAppl.Phys.Lett.,50(1987),
236);DST-LCDs(EP-A0246842)またはBW-STN-LCDs(K.Kawa
saki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。特に比較的低温において非常に短い応答
時間を有するSLCDは特に重要である。短い応答時間
を得るためには従来、液晶混合物の回転粘度が通常、比
較的高い蒸気圧を有するモノトロピック添加剤を用いて
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K33/K11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。コントラスト
および応答時間を最適化することに加えて、この種の混
合物には、さらに重要な要件がある:
高時分割STNにおいて、しかしまた低時分割および中
時分割STN(1/400)において、依然として適当
なものにはほど遠いものである。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様
相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、良
好なコントラストの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SLC
D、特に高解像度ディスプレイ(high-resolution disp
lays)(XGA)に対する多大の要求が継続して存在し
ている。
欠点を小さい程度でのみ有するか、または全く有してお
らず、同時に非常に良好な応答時間を有するスーパーツ
ィスト液晶ディスプレイ(SLCD)を提供することに
ある。本発明のもう一つの課題は、スーパーツィストネ
マティック(STN)ディスプレイを提供することにあ
る。本発明のさらにもう一つの課題は、このようなディ
スプレイで使用するための液晶混合物を提供することに
ある。
が下記式IAおよび式IBから選択される少なくとも1
種の化合物および下記式ICで表わされる少なくとも1
種の化合物を含有する場合に、上記課題を達成すること
ができることがここに見出された:
原子1〜12個を有するアルキル基、アルコキシ基、ア
ルケニル基またはアルケニルオキシ基であり、Rbは炭
素原子1〜5個を有するアルキル基またはアルコキシ基
であり、Zは、−COO−、−CH2CH2−または単結
合であり、そしてLa、Lb、Lc、Ld、Le、Lf、Lg
およびLhはそれぞれ相互に独立して、HまたはFであ
る、ただし、その1,4−フェニレン環は一環あたり2
個よりも多くのフッ素原子を有していない。式ICにお
いて、R3は炭素原子2〜7個を有するアルケニル基で
あり、R4はRaまたはR3であり、そしてcは0または
1である。
Aで表わされる化合物および(または)式IBで表わさ
れる化合物および式ICで表わされる化合物を使用する
と、特に非常に迅速な応答時間が得られる。さらにま
た、本発明による混合物は下記の利点を有する点で際立
っている: − これらは低粘度を有する、 − これらはしきい値電圧および動作電圧の小さい温度
依存性を有する、そして − これらは低温において、ディスプレイの長い保存時
間に効果を与える。
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た電極層、
を備えており、 − 上記外側基板の表面上の分子の長軸とその外側基板
表面との間のプレチルト角は約1度〜30度であり、そ
して − 配向膜から配向膜までのセル内の液晶混合物のねじ
れ角は100゜〜600゜の数値を有し、 − ネマティック液晶混合物が、
る1種または2種以上の化合物からなる液晶成分Aの1
0〜65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20〜90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Dの0〜20重量%;お
よび d)層厚さ(外側基板の隔たり)とキラルネマティック
液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約0.2〜1.3
であるような量の光学活性成分C、からなる液晶ディス
プレイであって、
選択される少なくとも1種の化合物を含有し、かつまた
成分Bが下記式IC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液晶ディスプレイに関す
る:
原子1〜12個を有するアルキル基、アルコキシ基、ア
ルケニル基またはアルケニルオキシ基であり、Rbは炭
素原子1〜5個を有するアルキル基またはアルコキシ基
であり、Zは、−COO−、−CH2CH2−または単結
合であり、そしてLa、Lb、Lc、Ld、Le、Lf、Lg
およびLhはそれぞれ相互に独立して、HまたはFであ
る、ただし、その1,4−フェニレン環は一環あたり2
個よりも多くないフッ素原子を有する。式ICにおい
て、R3は炭素原子2〜7個を有するアルケニル基であ
り、R4はRaまたはR3であり、そしてcは0または1
である。
対応する液晶混合物に関する。式IAおよび式IBで表
わされる好適化合物は、そのZが単結合であり、および
(または)その1,4−フェニレン基が2個よりも多く
ないフッ素原子により置換されている化合物である。式
IAおよび式IBで表わされる特に好適な化合物は、そ
のZが単結合であり、かつまたその1,4−フェニレン
基の一つが下記の基である化合物である:
に好適な化合物は、そのZが単結合であり、置換基
La、Lb、Lc、Ld、Le、Lf、LgおよびLhの一つが
Fであり、そして他がHである化合物である。式IAお
よび式IBで表わされる特に好適な化合物は、そのZが
単結合であり、そしてLa、Lb、Lc、Ld、Le、Lf、
LgおよびLhがHである化合物を包含する。式IAおよ
び式IBで表わされる特に好適な化合物の中で、下記付
属式IA1、式IA2、式IA3、式IA4、式IA
5、式IA6、式IA7、式IA8、式IB1、式IB
2、式IB3および式IB4で表される化合物は特に好
適な化合物として挙げられる:
炭素原子1〜5個を有する直鎖状アルキル基または炭素
原子1〜5個を有する直鎖状アルコキシ基である。式I
Cは下記の化合物を包含する:
る。式IC1および式IC2において、そのR3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は好適化合物として挙げられる。
式IC1で表わされる特に好適な化合物は下記付属式I
C1−1〜IC1−5で表わされる化合物である:
に独立して、H、CH3、C2H5またはn−C3H7であ
り、そしてR4bは炭素原子1〜8個を有するn−アルキ
ルである。式IC2で表わされる特に好適な化合物は、
下記付属式IC2−1および付属式IC2−2で表わさ
れる化合物である:
で表わされる化合物について上記した意味を有する。
び式IC2−2から選択される少なくとも1種の化合物
を含有する本発明による液晶ディスプレイは特に好まし
い。成分Aは好ましくは、下記式IIおよび(または)式
IIIで表わされる化合物を含有する:
アルキル基、アルコキシ基またはアルケニル基であり、
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原子が相互に直接結合しな
いものとして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−
OCO−または−COO−により置き換えられていても
よく、
またはFであり、Z1は、−COO−、−CH2CH2−
または単結合であり、Z2は、−CH2CH2−、−CO
O−、−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
わされる好適化合物は、下記付属式IIa〜IIhに相当す
る:
義のとおりである。特に好適な混合物として、下記付属
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:
に好適な態様において、成分Aは下記式AI〜AIVで表
わされる化合物をさらに含有する:
アルキル基、アルコキシ基またはアルケニル基であり、
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原子が相互に直接結合しな
いものとして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−
OCO−または−COO−により置き換えられていても
よく、
合物AIV1〜AIV4からなる群から選択される、高い透
明点を有する1種または2種以上の極性化合物を含有す
る:
4−フェニレン環はまた、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AIV1−1、式AIV1−2および式AIV
1−3で表わされる化合物である:
有する本発明による混合物において、これらの化合物の
割合は好ましくは、約2〜25%である。式IIIで表わ
される好適化合物は、下記付属式IIIa〜IIIvに相当す
る:
してL3およびL4は相互に独立して、HまたはFであ
る。式IIIa〜IIIvで表わされる化合物の中で、そのL
3がFである化合物、さらにまたL3およびL4がFであ
る化合物が好適化合物として挙げられる。式IAで表わ
される化合物および(または)式IBで表わされる化合
物および式ICで表わされる化合物の1種または2種以
上に加えて、好適混合物は1種、2種、3種または4種
以上の式IIa、式IIb、式IIc、式IIf、式IIIb、式I
IId、式IIIf、式IIIh、式IIIi、式IIIsまたは式II
Iuで表わされる化合物、好ましくは1種または2種以
上の式IIIb、式IIId、式IIIhまたは式IIIuを含有
し、およびまた1〜4種の式IAおよび(または)式I
Bおよび式ICで表わされる化合物および1〜4種の式
IIa、式IIbおよび(または)式IIcで表わされる化合
物を含有する。
する付属式で表わされる好適化合物において、別段の記
載がないかぎり、R、R1およびR2は好ましくは、炭素
原子1〜12個を有する、特に炭素原子1〜7個を有す
る直鎖状アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基
であり、特にアルキル基である。下記付属式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
はまた、好適混合物として挙げられる:
り、好ましくは炭素原子1〜7個を有するアルキル基ま
たは炭素原子2〜7個を有するアルケニル基、特に炭素
原子2〜7個を有する1E−または3E−アルケニル基
である。
R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化合物、あるいはまた
本発明によるSLCDに使用することができる別種の他
の化合物はそれぞれ、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。好適液晶混合物は、成
分Bの1種または2種以上の化合物を、好ましくは30
〜75%の量で含有する。グループBの化合物は、特に
それらの低い回転粘度値γ1 を有する点で際立ってい
る。成分Bは好ましくは、式IC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IV1〜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
以上の化合物を含有する:
れているとおりである。成分Bは好ましくは、下記式IV
10〜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含有する:
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。ただし、上記式IV6及びIV16で
表わされる化合物は、式ICで表わされる化合物と同一で
はない。下記式で表わされる1種または2種以上の化合
物を含有する混合物は、好適混合物として挙げられる:
るとおりであり、そしてR2#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、R
1#は特に好ましくは、ビニル、1E−プロペニル、1−
ブテニル、2E−ブテニル、3E−ブテニル、2E−ペ
ンテニル又は3E−ペンテニルである。R2#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。とくに好ましいのは、式IV12a及び式
IC2-1又はIC2-2で表わされる化合物を含む混合物であ
り、ここで各式中R3aはH、CH3、C2H5又はn−C3
H7、R4bはC1-8のn−アルキルである。成分Bは好ま
しくは、成分ICに加えて、下記式IV25〜IV31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含有する:
れているとおりであり、そしてLはFまたはHである。
IV25〜IV31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。式IV25〜IV31において、
R1が炭素原子1〜7個を有するアルキルであり、そし
てR2がそれぞれ炭素原子1〜7個を有するアルキルま
たはアルコキシ、特にアルコキシである化合物は、特に
好適な化合物として挙げられる。式IV25および式IV31に
おいて、LがFである化合物はまた、好適化合物として
挙げられる。式IV1〜IV30で表わされる化合物におい
て、R1およびR2は特に好ましくは、炭素原子1〜12
個を有する直鎖状アルキルまたはアルコキシである。成
分Bは任意に、下記式VIおよび式VII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
物を含有する:
状アルキル基である。もう一つの好適態様において、成
分Bは下記式VIIIおよび式IXで表わされる化合物の群か
らの1種または2種以上の化合物をさらに含有する:
し、上記式VIII及びIXで表わされる化合物は、式ICで表
わされる化合物と同一ではない。もう一つの好適液晶混
合物は、下記式X〜XIVで表わされる化合物からなる群
から選択される少なくとも1種の成分を含有する:
はHまたはFであり、そしてRは上記定義のとおりであ
り、特に炭素原子1〜12個を有するアルキルである。
所望により、液晶混合物は、層厚さ(外側基板の隔た
り)とキ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よりも大きいような量で、光学活性成
分Cを含有する。この成分は、当業者が入手することが
できる種々のキラルドープ剤であり、その数種は市販さ
れており、例えばコレステリルノナノエート、メルク社
(Merck KGaA,Darmstadt)からのS-811、FRGおよびCB15(BD
H,Poole,英国)がある。ドープ剤の選択には、それ自体
制限はない。
10%、特に0〜5%、特に好ましくは0〜3%であ
る。特に好適な態様において、本発明による混合物は液
晶トラン化合物を約5〜35%、特に5〜25%の量で
含有する。この化合物の添加は、使用される層厚さを薄
くし、応答時間を相当に短縮することを可能にする。こ
のトラン化合物は好ましくは、下記式T1および式T2
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:
立して、HまたはFであり、Qは、−CF2−、−CH
F−、−OCF2−、−OCHFまたは単結合であり、
Yは、FまたはClであり、Z4は、−CO−O−、−
CH2CH2−または単結合であり、そしてR1およびR2
はそれぞれ、上記定義のとおりである。
属式T1aおよびT1bで表わされる化合物を包含す
る:
1〜L4はそれぞれ相互に独立して、HまたはFであり、
そしてQ−YはF、ClまたはOCF3、特にFまたは
OCF3である。式T2で表わされる好適化合物は、下
記付属式T2a〜T2gを包含する:
とおりであり、そしてL1〜L6はそれぞれ相互に独立し
て、HまたはFである。式T2eで表わされる特に好適
な化合物は、その基L1〜L6の1個、2個または3個が
Fであり、そして他がHである化合物であり、ただしL
1とL2またはL3とL4またはL5とL6は両方ともに同時
にFではない。グループTからの化合物の割合は、好ま
しくは5〜30%、特に5〜25%である。もう一つの
特に好適な態様において、本発明による混合物は好まし
くは、−1.5よりも小さい誘電異方性△εを有する1
種または2種以上の化合物(成分D)を約5〜20%の
量で含有する。
フルオロ−1,4−フェニレンを含有する化合物、例え
ばDE-A3807801、同3807861、同3807863、同3807864また
は同3807908に記載の1種または2種以上の化合物を含
有する。この構造単位を有するトラン化合物として、国
際特許出願PCT/DE 88/00133に記載の化合物、特に式T
2fおよび式T2gで表わされる化合物が好適化合物と
して挙げられる。成分Dの別種の公知化合物は、例えば
DE-A3231707またはDE-A3407013にそれぞれ記載されてい
るような、下記構造単位を含有する2,3−ジシアノヒ
ドロキノンまたはシクロヘキサン誘導体である:
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種以上の化合物を含
有し:
のとおりであり、ただし、式B1IIIで表わされる化合物
は、式ICで表わされる化合物と同一ではなく、そして
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種の化合物を含有し:
5は、−CH2CH2−、−CO−O−または単結合であ
り、
あり、Xは、CNまたはFであり、そしてLは、Hまた
はFである、および(または)下記式B3I〜B3III
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種の化合物を含有する:
おりであり、YはFまたはClであり、そして
しくは10〜50%、特に15〜40%である。式B1
IIIおよび式B1IVで表わされる化合物は好適である。
グループB1の特に好適な化合物は下記付属式で表わ
される化合物である:
H3−(CH2)p−O−、CH3−(CH2)p−O−CH
2−、トランス−H−(CH2)q−CH=CH−(CH2C
H2)s−またはトランス−H−(CH2)q−CH=CH−
(CH2CH2)s−CH2O−であり、R2aは、CH3−(C
H2)p−であり、pは、1、2、3または4であり、q
は、0、1、2または3であり、そしてsは、0または
1である。
bで表わされる化合物の割合は、式IC1で表わされる
化合物と一緒になって、好ましくは約5〜45%、特に
好ましくは約10〜35%である。付属式B1IVaで表
わされる化合物または式B1IVで表わされる化合物の割
合は、好ましくは約5〜40%、特に好ましくは約10
〜35%である。特に好適な態様において、混合物は式
IC1で表わされる化合物および(または)式IC2で
表される化合物とともに、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、
これらの化合物はグループB1からの成分の総量比の割
合は維持される。式B1Iで表わされる化合物および
(または)式B1IIIで表わされる化合物が存在する場
合、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、または式
B1Iで表わされる化合物である場合にはまた炭素原子
3〜7個を有する(トランス)−n−アルケニルであ
る。Z4は好ましくは、単結合である。
好ましくは炭素原子1〜7個を有するn−アルキルであ
る化合物の1種または2種以上を含有する本発明による
混合物はまた好ましい。全部の場合に、グループB1か
らの成分の総量比の範囲は維持される。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。B2I〜B2IIIの割合(好適範囲)
は下記のとおりである: B2I:約5〜30%、好ましくは約5〜15%、 B2IIおよびB2III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以下に示す:
義のとおりである。これらの化合物において、R1は好
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(トランス)−n−アルケ
ニルであり、Z5は好ましくは、単結合であり、R2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R2はフッ素であり、そしてLは好ましくは、フッ
素である。本発明による混合物は好ましくは、式B2I
c、式B2IIaおよび式B2IIIa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。特に好適な態様において、本発明に
よる混合物は、式B2Ic、式B2IIaおよび式B2II
Ia(L=F)に加えて、例えば下記群から選択される
末端フッ素化化合物:
化合物:
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−アルケニルであり、
gは1または2であり、hは0または1であり、X0は
F、Cl、CF3、−OCF3または−OCHF2であ
り、そしてLはHまたはFである。末端フッ素化化合物
全部の総割合は、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
を含有する同族化合物を使用することもできる。式B3
Iで表される化合物は好適である。
中の「アルキル」および「アルコキシ」の用語は、
Ra、R、R1、R2およびR4の場合は炭素原子1〜12
個を有し、Rbの場合は炭素原子1〜5個を有する直鎖
状および分枝鎖状アルキル基およびアルコキシ基、特に
直鎖状基を包含する。特に好適なアルキルおよびアルコ
キシ基は、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り、および
またメチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、
ドデシル、メトキシ、オクトキシ、ノノキシ、デコキ
シ、ウンデコキシまたはドデコキシであることができ
る。
中の「アルケニル」の用語は、Ra、R、R1、R2およ
びR4の場合はそれぞれ、炭素原子2〜12個を有し、
そしてR3の場合は炭素原子2〜7個を有する直鎖状お
よび分枝鎖状アルケニル基、特に直鎖状基を包含する。
特に好適なアルケニル基は、C2〜C7−1E−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。好適アルケニル基の例には、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、4
Z−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。
語は、炭素原子2〜12個を有する直鎖状および分枝鎖
状アルケニルオキシ基、特に直鎖状基を包含する。特
に、この基はビニルオキシ、プロピレ−1−または−2
−エニルオキシ(propyl−1− or −2−
enyloxy)、ブテ−1−、−2−または−3−エ
ニルオキシ(but−1−,−2− or −3−en
yloxy)、ペンテ−1−、−2−、−3−または−
4−エニルオキシ(pent−1−,−2−,−3−
or −4−enyloxy)、ヘキセ−1−、−2
−、−3−、−4−または−5−エニルオキシ(hex
−1−,−2−,−3−,−4− or −5−eny
loxy)あるいはヘプテ−1−、−2−、−3−、−
4−、−5−または−6−エニルオキシ(hept−1
−,−2−,−3−,−4−,−5−or −6−en
yloxy)を意味し、
−、−4−、−5−、−6−または−7−エニルオキシ
(oct−1−,−2−,−3−,−4−,−5−,−
6− or −7−enyloxy)、ノネ−1−、−
2−、−3−、−4−、−5−、−6−、−7−または
−8−エニルオキシ(non−1−,−2−,−3−,
−4−,−5−,−6−,−7− or −8−eny
loxy)、デセ−1−、−2−、−3−、−4−、−
5−、−6−、−7−、−8−または−9−エニルオキ
シ(dec−1−,−2−,−3−,−4−,−5−,
−6−,−7−,−8− or −9−enylox
y)、ウンデセ−1−、−2−、−3−、−4−、−5
−、−6−、−7−、−8−、−9−または−10−エ
ニルオキシ(undec−1−,−2−,−3−,−4
−,−5−,−6−,−7−,−8−,−9− or
−10−enyloxy)あるいはドデセ−1−、−2
−、−3−、−4−、−5−、−6−、−7−、−8
−、−9−、−10−または−11−エニルオキシ(d
odec−1−,−2−,−3−,−4−,−5−,−
6−,−7−,−8−,−9−,−10− or −1
1−enyloxy)を意味することができる。
る化合物および式IBで表わされる化合物ならびに好ま
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。これらの混合物は好ましく
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)グループB3からの
1種または2種以上の化合物を含有する。好適態様にお
いて、本発明による液晶媒体は、3種、4種、5種また
は6種の式IAで表わされる化合物および(または)式
IBおよびICで表わされる化合物を含有する;これら
の化合物の含有量は、総重量に基づき、一般に20〜7
0重量%、好ましくは40〜70重量%である。さらに
別の好適態様において、混合物は下記成分を含有する: − 下記式で表わされる1種または2種以上の化合物:
示されている好適意味を有する。液晶混合物中のこれら
の化合物の割合は、好ましくは0〜45%、特に5〜3
0%である;
h、式IIIi、式IIIsおよび式IIIuで表わされる化合
物から選択される1種または2種以上の化合物、特に1
種、2種、3種または4種の化合物; − 式IIb1、式IIb2、式IIb3、式IIc1および式
IIc2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、液晶混合物中のこれらの化合物の割合は、
好ましくは0〜60重量%、特に10〜45重量%であ
る; − 式T1または式T2で表わされる1種または2種以
上の化合物、特に式T2aおよび(または)式T2bで
表わされる1種または2種以上の化合物、液晶混合物中
のこれらの化合物の割合は、好ましくは0〜25%、特
に1〜15%である。
らなる液晶混合物に関する: − 式AIまたは式AIIで表わされる少なくとも2種の
化合物; − RまたはR1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。ただし、上記式IV6で表わされ
る化合物は、式ICで表わされる化合物と同一ではな
い。; − 下記式で表わされる1種または2種以上の化合物:
とおりである。本発明による混合物は、特に厚い層厚さ
を有するSLCDで使用した場合、非常に短い総合応答
時間(tover=ton+toff)を有する点で際立ってい
る。この短い総合応答時間は、カーソルを干渉を受けず
に移動させることができるディスプレイを可能にするラ
ップトップ用のディスプレイとして使用されるSLCD
において特に重要な要件である。本発明に従いSTNセ
ルに使用される液晶混合物は、△ε≧1をもって、誘電
的に正である。△ε≧3を有する液晶混合物、非常に特
に△ε≧5を有する液晶混合物は、特に好適な液晶混合
物として挙げられる。
V(10,0,20)および回転粘度γ1について好ましい数値を
有する。光路差d・△nの数値が特定されている場合、
層厚さdの数値は、光学異方性△nにより決定される。
特にd・△n値が比較的大きい場合、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を使用すると
一般に好適である。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、好ましい応
答時間値が得られる。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、応答時間について有利な
数値を有することを特徴とする。本発明による液晶混合
物はまた、電気光学特性曲線の急峻度にかかわり有利な
数値を有することを特徴とし、従って高時分割比で、特
に20℃以上の温度において動作させることができる。
さらにまた、本発明による液晶混合物は高い安定性を有
し、かつまた好ましい電気抵抗値およびしきい値電圧の
周波数依存性を有する。
温度およびコントラストに対する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゜
の数値で相互にねじれているように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築
は、この形式の表示素子に慣用の構造に相当する。本明
細書で使用されている通常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
マグネットを備えた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または相違していてもよい。同
一チルト角が好ましい。STNディスプレイにおいて、
このプレチルト角は1゜〜30゜、好ましくは1゜〜1
2゜、特に3゜〜10゜である。
向膜までのSTN混合物のねじれ角は、100゜〜60
0゜、好ましくは170゜〜300゜、特に180゜〜
270゜の数値を有する。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。成分を有機溶剤、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、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。
晶化合物の構造は頭文字で示されており、化学式への変
換は下記表Aおよび表Bを用いて行うことができる。基
CnH2n+1および基CmH2m+1は全部がそれぞれ、n個ま
たはm個の炭素原子を含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
頭文字のみが示されている。各化合物について、基本構
造に関する頭文字の後に、ダッシュにより分離して、置
換基R1、R2、L1、L2およびL3に関するコードが示
されている:
は、表AおよびBからの1種または2種以上の化合物を
包含する液晶混合物を含有する。表A: (L1、L2、L3はそれぞれ相互に独立して、H
またはFである)
するものであって、本発明を制限するものではない。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)、 △n 光学異方性(589nm、20℃) ton スイッチ オンから最高コントラストの90%に到達するまで の時間、 toff スイッチ オフから最高コントラストの10%に到達するまで の時間、
示されている。パーセンテージは重量パーセントであ
る。別段の記載がないかぎり、応答時間および粘度に関
する数値は20℃の温度における数値である。別段の記
載がないかぎり、応答時間は、スイッチ−オン時間およ
びスイッチ−オフ時間の平均値tAVEである。別段の記
載がないかぎり、SLCDは時分割駆動でアドレスした
(時分割比:1:240、バイアス:1:16)。
Claims (12)
- 【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、 − 外側基板の内側面上の配向膜を備えた電極層、を備
えており、 − 外側基板の表面上の分子の長軸と外側基板表面との
間のプレチルト角は1度〜30度であり、そして − 配向膜から配向膜までのセル内の液晶混合物のねじ
れ角は100゜〜600゜の数値を有し、 − ネマティック液晶混合物が、 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10〜65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20〜90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Dの0〜20重量%;お
よび d)層厚さ(外側基板の隔たり)とキラルネマティック
液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約0.2〜1.3
であるような量の光学活性成分C、からなるスーパーツ
ィスト液晶ディスプレイであって、 上記液晶混合物が下記式IAおよび式IB: 【化1】 各式中、 Raは炭素原子1〜12個を有するアルキル基、アルコ
キシ基、アルケニル基またはアルケニルオキシ基であ
り、 Rbは炭素原子1〜5個を有するアルキル基またはアル
コキシ基であり、 Zは、−COO−、−CH2CH2−または単結合であ
り、そしてLa、Lb、Lc、Ld、Le、Lf、Lgおよび
Lhはそれぞれ相互に独立して、HまたはFである、 ただし、その1,4−フェニレン環は一環あたり2個よ
りも多くないフッ素原子を有している、から選択される
少なくとも1種の化合物を含有し、かつまた成分Bが、
下記式IC: 【化2】 式中、 R3は炭素原子2〜7個を有するアルケニル基であり、 R4はRaまたはR3であり、そしてcは0または1であ
る、で表わされる少なくとも1種の化合物を含有する、
ことを特徴とする上記スーパーツィスト液晶ディスプレ
イ。 - 【請求項2】 液晶混合物が下記式IA1、式IA2、
式IA3、式IA4、式IA5、式IA6、式IA7、
式IA8、式IB1、式IB2、式IB3および式IB
4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に記載の液晶ディスプレ
イ: 【化3】 【化4】 各式中、 RaおよびRbは相互に独立して、炭素原子1〜5個を有
する直鎖状アルキル基である。 - 【請求項3】 成分Bが少なくとも1種の下記化合物を
含有することを特徴とする、請求項1および2のいずれ
か一項に記載の液晶ディスプレイ: 【化5】 各式中、 R3は炭素原子2〜7個を有する1E−アルケニル基ま
たは3E−アルケニル基であり、そしてR4は請求項1
においてRaについて示されている意味を有する。 - 【請求項4】 成分Bが少なくとも1種の下記化合物を
含有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一
項に記載の液晶ディスプレイ: 【化6】 各式中、R3aおよびR4aはそれぞれ相互に独立して、
H、CH3、C2H5またはn−C3H7であり、そしてR
4bは炭素原子1〜8個を有するn−アルキル基である。 - 【請求項5】 成分Bが、下記化合物の少なくとも1種
を含有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか
一項に記載の液晶ディスプレイ: 【化7】 各式中、R3aは、H、CH3、C2H5またはn−C3H7
であり、そしてR4bは炭素原子1〜8個を有するn−ア
ルキル基である。 - 【請求項6】 成分Aが下記式IIおよび(または)式II
I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1〜5のいずれか一項に記載の液晶ディスプ
レイ: 【化8】 各式中、 Rは、炭素原子1〜12個を有するアルキル基、アルコ
キシ基またはアルケニル基であり、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原子が相互に直接結合しないものとして、−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、 【化9】 L1〜L6は、それぞれ相互に独立して、HまたはFであ
り、 Z1は、−COO−、−CH2CH2−または単結合であ
り、 Z2は、−CH2CH2−、−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7】 成分Aが下記式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〜
6のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ: 【化10】 各式中、R、L1、L2およびL5は請求項6に定義され
ているとおりである。 - 【請求項8】 成分A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
1〜7のいずれか一項に記載の液晶ディスプレイ: 【化11】 式中、R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。 - 【請求項9】 成分Aが1種または2種以上の下記化合
物を含有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれ
か一項に記載の液晶ディスプレイ: 【化12】 各式中、R1は請求項6においてRについて定義されて
いるとおりであり、L1〜L4はそれぞれ相互に独立し
て、HまたはFであり、そしてQ−Yは、F、Clまた
はOCF3、特にFまたはOCF3である。 - 【請求項10】 成分Bが下記T2a〜T2e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1〜9のいずれか一項に記
載の液晶ディスプレイ: 【化13】 各式中、R1およびR2は、それぞれ相互に独立して、請
求項6においてRについて定義されているとおりであ
り、そして基L1〜L6のうちの1個、2個または3個は
Fであり、そして他はHであり、ただしL1とL2または
L3とL4またはL5とL6は両方ともに同時にFではな
い。 - 【請求項11】 成分Bが下記式IV1〜IV24で表わされ
る1種または2種以上の化合物をさらに含有することを
特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の液
晶ディスプレイ: 【化14】 【化15】 【化16】 各式中、R1およびR2は、それぞれ相互に独立して、請
求項6においてRについて定義されているとおりであ
る。ただし、上記式IV6及びIV16で表わされる化合物
は、式ICで表わされる化合物と同一ではない。 - 【請求項12】 請求項1〜11のいずれか一項に定義
されている組成を有する液晶混合物。
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