図面 (/)

技術 電気光学的液晶ディスプレイおよび液晶媒体

出願人 メルクパテントゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
発明者 一ノ瀬秀男杉山靖中島紳二飯島雅裕ヘックマイヤー,ミヒャエルプラッハ,ヘルベルトシェーン,ザビーネ
出願日 2015年2月9日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2015-022825
公開日 2015年7月27日 (6年3ヶ月経過) 公開番号 2015-134923
状態 特許登録済
技術分野 液晶物質 液晶材料
主要キーワード 電極距離 急峻度 性能基準 光学遅延 誘電的 動作寿命 貯蔵時間 電気光学的ディスプレイ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年7月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

液晶媒体の切換に影響するのに十分な、液晶層に平行な成分を有する電場を発生する液晶媒体の再配向のための電極構造を有する、液晶媒体及び電気光学的液晶ディスプレイを提供する。

解決手段

液晶層の平面中で液晶媒体の切換に影響するのに十分な、液晶層に平行な成分の電場を発生する液晶媒体の再配向のための電極構造、及び、下式で例示される化合物を含む、誘電率の正の異方性を有する液晶媒体、及び電気光学的液晶ディスプレイ(R11はC1〜7のアルキル若しくはアルコキシ又はC2〜7のアルコキシアルキル、好ましくはアルキル;R12はC2〜7アルケニル又はアルケニルオキシ、好ましくはアルケニル;Z1は、−CH2−CH2−又は単結合、好ましくは単結合;nは、0又は1)

概要

背景

ほとんどの慣用のタイプの液晶ディスプレイ、例えばTN、STN、OMIおよびAMD−TNディスプレイにおいて、並びにいくつかの最近一層興味深いディスプレイ、例えばVAN(またはECB)およびOCBディスプレイにおいて、液晶層にほぼ垂直な電場を用いて、液晶配向切り換える。

例えば、WO 91/10936には、主に、面内切換(In Plane Switching)からIPSと呼ばれる液晶層の平面内で液晶を切り換えるために用いられる、液晶層に平行な、顕著な成分を有する電場を用いた液晶ディスプレイが開示されている。このような電場を有する液晶ディスプレイの動作の原理は、例えば、R.A. Soref, Journal of Applied Physics, Vol. 45, Nr. 12, S. 5466-5468 (1974)中に記載されている。

電極の設計のためのいくつかの可能性およびこのようなディスプレイのアドレッシングの種々の方法は、例えば、EP 0 588 568中に示されている。また、DE 198 24 137には、このようなIPSディスプレイの種々の構造が教示されている。
このようなIPSディスプレイのための液晶媒体は、例えば、DE 198 48 181および前刊行されていない(non prepublished)DE 100 19 061中に記載されている。

従来技術のIPSディスプレイは、いくつかの用途について、尚重大な欠点を有する。最も重大な問題の1つは、これらの長い応答時間であり、これは、例えばTNまたはVANディスプレイの応答時間よりも有意に長い。長すぎる応答時間に加えて、動作電圧を、改善しなければならない。これは、これらがいくつかの用途について高すぎることを意味する。明らかに、他の要求、例えば長い動作寿命極端な温度(高いおよび低い)における貯蔵および動作の両方、および照射下の安定性を、同時に満たさなければならない。これらの性能基準に対する決定的な影響を有するこのようなディスプレイの1つの構成成分は、用いられる液晶媒体である。

従って、既知の材料の欠点を示さないか、または少なくとも一層低い程度に示すのみである、改善された液晶媒体に対する強力な要求がある。これらは、特に、十分広いネマティック相範囲、低温における結晶化に対する低い傾向、複屈折の好適な値、ほとんどの場合において好ましくは複屈折の低い値および十分に高い比抵抗を示さなければならない。特に、これらは、短い応答時間をもたらす、小さいしきい値電圧(V10)および小さい回転粘度(γ1)を示さなければならない。

概要

液晶媒体の切換に影響するのに十分な、液晶層に平行な成分を有する電場を発生する液晶媒体の再配向のための電極構造を有する、液晶媒体及び電気光学的液晶ディスプレイを提供する。液晶層の平面中で液晶媒体の切換に影響するのに十分な、液晶層に平行な成分の電場を発生する液晶媒体の再配向のための電極構造、及び、下式で例示される化合物を含む、誘電率の正の異方性を有する液晶媒体、及び電気光学的液晶ディスプレイ(R11はC1〜7のアルキル若しくはアルコキシ又はC2〜7のアルコキシアルキル、好ましくはアルキル;R12はC2〜7アルケニル又はアルケニルオキシ、好ましくはアルケニル;Z1は、−CH2−CH2−又は単結合、好ましくは単結合;nは、0又は1)なし

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

正の誘電方性を有する液晶媒体を含み、実質的に液晶層の平面中にある液晶媒体の切換に影響するのに十分な、液晶層に平行な成分を有する電場を発生する液晶媒体の再配向のための電極構造を有する、電気光学的液晶ディスプレイであって、液晶媒体が、式I式中、R11は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルコキシアルキルであり、R12は、2〜7個のC原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシであり、Z1は、−CH2−CH2−または単結合であり、nは、0または1である、で表される2種または3種以上の化合物を含むことを特徴とする、前記ディスプレイ

請求項2

1種または2種以上の式II式中、R21は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルであり、R22は、1〜7個のC原子を有するアルキルまたは2〜7個のC原子を有するアルケニルであり、Z21およびZ22は、存在する場合、互いに独立して、−COO−、−OCO−、−CF2−O−、−O−CF2−、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−または単結合、好ましくは単結合であり、は、存在する場合、互いに独立して、であり、nは、0、1または2であり、ただし、式Iで表される化合物を除く、で表される化合物を含む液晶媒体を含むことを特徴とする、請求項1に記載のディスプレイ。

請求項3

1種または2種以上の式III式中、R3は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルであり、は、各々、互いに独立して、であり、はまた、であることができ、Z3は、−CH2−CH2−、−COO−、−CF2O−または単結合であり、X3は、F、Cl、CNまたはNCSである、で表される化合物を含む液晶媒体を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のディスプレイ。

請求項4

1種または2種以上の式IIIs式中、R3は、請求項3において示した意味を有する、で表される化合物を含む液晶媒体を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のディスプレイ。

請求項5

1種または2種以上の式IV式中、R4は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルであり、は、各々、互いに独立して、であり、Z41およびZ42は、各々、互いに独立して、−CF2O−、−COO−、−CH2CH2−、−CF=CF−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−または単結合であり、lは、0または1であり、X4は、OCF3、OCF2H、CF3またはFであり、Y41およびY42は、各々、互いに独立して、HまたはFである、で表される化合物を含む液晶媒体を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のディスプレイ。

請求項6

1種または2種以上の式V式中、R51およびR52は、各々、互いに独立して、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルコキシアルキルであり、R52はまた、FまたはOCF3であることができ、は、であり、は、であり、は、である、で表される化合物を含む液晶媒体を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のディスプレイ。

請求項7

25〜82%の2種または3種以上の式Iで表される化合物、1〜45%の1種または2種以上の式IIで表される化合物、5〜50%の1種または2種以上の式IIIで表される化合物および10〜50%の1種または2種以上の式IVで表される化合物を含む液晶媒体を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のディスプレイ。

請求項8

線型電気的切換素子マトリックスによりアドレスされることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の液晶ディスプレイ。

請求項9

請求項1〜7のいずれかにおいて特定された組成物を有することを特徴とする、誘電的に正の誘電異方性を有する液晶媒体。

請求項10

請求項9に記載の媒体の、液晶ディスプレイにおける使用。

技術分野

0001

本発明は、液晶媒体の切換(switching)に影響するのに十分な、液晶層に平行な成分を有する電場を発生する液晶媒体の再配向のための電極構造を有する、電気光学的液晶ディスプレイに関する。液晶媒体の切換は、実質的に、液晶層の平面中で起こる。液晶媒体は、誘電率の正の異方性を有し、式I

0002

式中、
R11は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルコキシアルキル、好ましくはアルキルであり、
R12は、2〜7個のC原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルであり、
Z1は、−CH2−CH2−または単結合、好ましくは単結合であり、
nは、0または1である、
で表される少なくとも2種のメソゲン性化合物を含む。

背景技術

0003

ほとんどの慣用のタイプの液晶ディスプレイ、例えばTN、STN、OMIおよびAMD−TNディスプレイにおいて、並びにいくつかの最近一層興味深いディスプレイ、例えばVAN(またはECB)およびOCBディスプレイにおいて、液晶層にほぼ垂直な電場を用いて、液晶配向切り換える。

0004

例えば、WO 91/10936には、主に、面内切換(In Plane Switching)からIPSと呼ばれる液晶層の平面内で液晶を切り換えるために用いられる、液晶層に平行な、顕著な成分を有する電場を用いた液晶ディスプレイが開示されている。このような電場を有する液晶ディスプレイの動作の原理は、例えば、R.A. Soref, Journal of Applied Physics, Vol. 45, Nr. 12, S. 5466-5468 (1974)中に記載されている。

0005

電極の設計のためのいくつかの可能性およびこのようなディスプレイのアドレッシングの種々の方法は、例えば、EP 0 588 568中に示されている。また、DE 198 24 137には、このようなIPSディスプレイの種々の構造が教示されている。
このようなIPSディスプレイのための液晶媒体は、例えば、DE 198 48 181および前刊行されていない(non prepublished)DE 100 19 061中に記載されている。

0006

従来技術のIPSディスプレイは、いくつかの用途について、尚重大な欠点を有する。最も重大な問題の1つは、これらの長い応答時間であり、これは、例えばTNまたはVANディスプレイの応答時間よりも有意に長い。長すぎる応答時間に加えて、動作電圧を、改善しなければならない。これは、これらがいくつかの用途について高すぎることを意味する。明らかに、他の要求、例えば長い動作寿命極端な温度(高いおよび低い)における貯蔵および動作の両方、および照射下の安定性を、同時に満たさなければならない。これらの性能基準に対する決定的な影響を有するこのようなディスプレイの1つの構成成分は、用いられる液晶媒体である。

0007

従って、既知の材料の欠点を示さないか、または少なくとも一層低い程度に示すのみである、改善された液晶媒体に対する強力な要求がある。これらは、特に、十分広いネマティック相範囲、低温における結晶化に対する低い傾向、複屈折の好適な値、ほとんどの場合において好ましくは複屈折の低い値および十分に高い比抵抗を示さなければならない。特に、これらは、短い応答時間をもたらす、小さいしきい値電圧(V10)および小さい回転粘度(γ1)を示さなければならない。

0008

驚くべきことに、この課題は、誘電率の正の異方性を有し、式I

0009

式中、
R11は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルコキシアルキル、好ましくはアルキルであり、
R12は、2〜7個のC原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルであり、
Z1は、−CH2−CH2−または単結合、好ましくは単結合であり、
nは、0または1である、
で表される少なくとも2種のメソゲン性化合物を含む、液晶媒体を用いることにより、解決することができることが見出された。

0010

本発明の液晶媒体は、これらの比較的高い透明点およびこれらの小さい回転粘度並びにこれらの低いしきい値電圧を特徴とする。
本発明は、液晶媒体に加えて、誘電率の正の異方性を有し、前に示した式Iで表される少なくとも2種のメソゲン性化合物を含む液晶媒体を含む、液晶層に平行な、顕著な成分を有する電場を発生する電極構造を有する電気光学的ディスプレイに属する。

0011

特に好ましいのは、式IaおよびIb



式中、パラメーターは、前の式Iの下に示した意味を有し、好ましくは、
R11は、1〜5個のC原子を有するアルキルまたは1〜5個のC原子を有するアルコキシ、好ましくはアルキルであり、
R12は、2〜7個のC原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルであり、
Z1は、単結合である、
の群から選択された1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。

0012

特に好ましいのは、各々式Iaおよび式Ibで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。

0013

さらに特に好ましいのは、式Ia1、Ia2、Ib1およびIb2



式中、パラメーターは、前の式Iの下に示した意味を有する、
の群から選択された1種または2種以上の化合物、好ましくは、前述のそれぞれの式IaおよびIbの下に示した化合物を含む液晶媒体を含む、液晶ディスプレイである。

0014

特に好ましいのは、1種または2種以上、好ましくは2種、3種または4種以上の、式Ia1で表される化合物を含む液晶媒体を含む、液晶ディスプレイである。
特に好ましいのは、1種または2種以上、好ましくは2種または3種以上の、式Ia、好ましくは式Ia1で表される化合物に加えて、1種、2種または3種以上の式Ib、好ましくは式Ia1で表される化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。

0015

好ましくは、液晶ディスプレイは、1種または2種以上の式II



式中、
R21は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルであり、
R22は、1〜7個のC原子を有するアルキルまたは2〜7個のC原子を有するアルケニルであり、
Z21およびZ22は、存在する場合、互いに独立して、−COO−、−OCO−、−CF2−O−、−O−CF2−、−CH2−CH2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−または単結合、好ましくは単結合であり、

0016

は、存在する場合、互いに独立して、



であり、
nは、0、1または2であり、
ただし、式Iで表される化合物を除く、
で表されるメソゲン性化合物を含む液晶媒体を含む。

0017

好ましくは、液晶ディスプレイは、式IIa〜IIc



式中、パラメーターは、前述の式IIの下に示されたそれぞれの意味を有する、
の群から選択された、式IIで表される1種または2種以上のメソゲン性化合物を含む液晶媒体を含む。

0018

さらに好ましいのは、式III



式中、
R3は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルであり、

0019

は、各々、互いに独立して、



であり、



はまた、



であることができ、
Z3は、−CH2−CH2−、−COO−、−CF2O−または単結合であり、
X3は、F、Cl、CNまたはNCS、好ましくはCNである、
で表される化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。

0020

特に好ましいのは、1種または2種以上の式IIIで表される化合物を含む液晶媒体であり、ここで、
X3は、CNであり、



は、



であり、



は、



であり、
Z3は、単結合である。

0021

さらに好ましいのは、式IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体であり、ここで、
Z3は、単結合であり、
X3は、CNであり、



は、



であり、



は、



である。

0022

さらに好ましいのは、式IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体であり、ここで、
Z3は、単結合であり、
X3は、CNであり、



は、



であり、



は、



である。

0023

さらに好ましいのは、式IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体であり、ここで、
Z3は、単結合であり、
X3は、CNであり、



は、



であり、



は、



である。

0024

さらに好ましいのは、式IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体であり、ここで、
Z31は、−CH2−CH2−または単結合である。

0025

好ましいのは、式IV



式中、
R4は、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキルであり、



は、各々、互いに独立して、



であり、

0026

Z41およびZ42は、各々、互いに独立して、−CF2O−、−COO−、−CH2CH2−、−CF=CF−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−または単結合であり、
lは、0または1であり、
X4は、OCF3、OCF2H、CF3またはFであり、
Y41およびY42は、各々、互いに独立してHまたはFである、
で表される1種、2種、3種または4種以上の化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。

0027

特に好ましいのは、



の少なくとも1つが



である、式IVで表される化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。

0028

さらに好ましいのは、Z41およびZ42が各々、互いに独立して、−CH2CH2−または単結合である、式IVで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体である。
さらに好ましいのは、X4がOCF3であり、Y41およびY42が各々Hである、式IVで表される1種または2種以上の化合物並びに、X4およびY41およびY42が各々Fである、式IVで表される1種または2種以上の化合物を含む媒体である。
特に好ましいのは、式Iで表される少なくとも1種の化合物、好ましくは式Iaで表される少なくとも1種の化合物および式Ibで表される少なくとも1種の化合物、並びに式IIで表される少なくとも1種の化合物並びに式IIIで表される少なくとも1種の化合物を含む液晶媒体である。

0029

特に好ましいのは、式IIIa〜IIIt

0030

0031

0032

式中、R3は、前述の式IIIの下に示した意味を有する、
の群から選択された、1種または2種以上の式IIIで表される化合物を含む液晶媒体を含む液晶ディスプレイである。

0033

最も特に好ましくは、液晶ディスプレイは、式IIIb、IIIc、IIIi、IIIj、IIIm、IIIo〜IIIs、最も好ましくは式IIIb、IIIc、IIIi、IIIm、IIIoおよびIIIsの群から選択された1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体を含む。

0034

さらに好ましいのは、式Ia1−1およびIa1−2



式中、
kは、1、2、3、4または5であり、
mおよびnは、各々、互いに独立して、0、1、2または3であり、
m+nは、5より小さいかまたは5に等しく、
oは、0または1である、
で表される化合物の群から選択された化合物を含む媒体を含むディスプレイである。

0035

さらに好ましいのは、1種または2種以上の式IVaおよび/または式IVbおよび/または式IVcおよび/または式IVdおよび/または式IVe



式中、パラメーターは、式IVの下に、前に示したそれぞれの意味を有する、
で表される化合物を含む媒体を含むディスプレイである。

0036

特に好ましいのは、式IVa1〜IVa6、IVb1〜IVb11、IVc1〜IVc5、IVd1およびIVd2の群から選択された1種または2種以上の化合物を含む媒体を含むディスプレイである。

0037

0038

0039

式中、R4は、それぞれの式IVa〜IVdの下に、前に示された意味を有する。

0040

好ましい態様において、ディスプレイは、媒体全体に対する濃度において、20%、好ましくは27%〜75%、好ましくは40%〜70%、一層好ましくは45%〜65%および最も好ましくは50%〜60%の範囲内の濃度で、式Iで表される1種または2種以上の化合物を含む媒体を含む。

0041

前の態様と同一であることができる、さらなる好ましい態様において、ディスプレイは、式Ia、好ましくは式Ia1で表される1種または2種以上の化合物を、媒体全体に対する濃度において、15%〜60%、好ましくは20%〜55%、一層好ましくは25%〜50%および最も好ましくは29%〜45%の範囲内の濃度で含む媒体を含む。

0042

前の態様と同一であることができる、さらなる好ましい態様において、ディスプレイは、式Ib、好ましくは式Ib1で表される1種または2種以上の化合物を、媒体全体に対する濃度において、1%〜40%、好ましくは5%〜35%、一層好ましくは10%〜30%および最も好ましくは15%〜30%の範囲内の濃度で含む媒体を含む。

0043

媒体が、式Iaで表される化合物である式Iで表される化合物のみを含む場合には、これらの濃度は、22%またはこれ以上、好ましくは25%またはこれ以上および最も好ましくは28%またはこれ以上である。この態様において、媒体は、好ましくは、式Ia、好ましくは式Ia1で表される2種または3種以上の化合物を含む。

0044

しかし、好ましくは、媒体は、式IaおよびIbの各々で表される1種または2種以上の化合物を含む。この態様において、媒体は、好ましくは、2種、3種または4種以上の式Ia、好ましくは式Ia1で表される化合物を含み、媒体中の式Iで表されるすべての化合物の濃度は、37%またはこれ以上、好ましくは43%またはこれ以上である。

0045

好ましい態様は、さらに、ディスプレイが、以下のものを含む媒体を含むものである。
−式IIa1



式中、



は、



であり、
R21は、1〜7個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ、好ましくは1〜3個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ、特に好ましくはアルコキシであり、
R22は、1〜7個のC原子を有する、好ましくは1〜5個のC原子を有するアルキルである、
で表される1種または2種以上の化合物および/または

0046

−式IIb1



式中、
R21およびR22は、各々、互いに独立して、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルコキシアルキルであり、好ましくは、R21は、n−アルキルであり、R22は、3〜5個のC原子を有するn−アルキルであり、



は、



である、
で表される1種または2種以上の化合物。

0047

−式IIc1およびIIc2



式中、
R21およびR22は、各々、互いに独立して、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルコキシアルキルであり、好ましくは、R21およびR22は、3〜5個のC原子を有するn−アルキルであり、



は、



である、
の群から選択された1種または2種以上の化合物および/または

0048

−さらに、式V



式中、
R51およびR52は、各々、互いに独立して、1〜7個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは2〜7個のC原子を有するアルコキシアルキルであり、R52はまた、FまたはOCF3であることができ、



は、



であり、



は、



であり、



は、



である、
で表される1種または2種以上の化合物、

0049

好ましくは、式Va〜Vc



式中、R51およびR52は、前の式Vの下に示したそれぞれの意味を有し、好ましくは、R51は、n−アルキルであり、R52は、n−アルキルまたはn−アルコキシである、
の群から選択された1種または2種以上の化合物。

0050

好ましいのは、以下のものを含む媒体を含むディスプレイである。
−好ましくは、基R21およびR22の少なくとも1つが、n−アルコキシである、式IIa1で表される1種または2種以上の化合物および/または
−好ましくは、基R21およびR22の少なくとも1つが、n−アルコキシである、式IIb1で表される1種または2種以上の化合物および/または
−好ましくは、両方の基R21およびR22が、n−アルキルである、式IIcで表される1種または2種以上の化合物。

0051

さらに好ましいのは、非線型電圧−電流特性を有するアクティブ電気的切換素子マトリックスによりアドレスされる、本発明のディスプレイである。

0052

本発明の他の主題は、正の誘電異方性を有し、式Iで表される2種、3種、4種、5種または6種以上の化合物および式IIa〜IIcの群から選択された1種または2種以上の化合物、式IIIa〜IIItの群から選択された1種または2種以上の化合物および式IVa〜IVeの群から選択された1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体、特に、

0053

22〜70、好ましくは26〜60%の、式Iaで表される2種または3種以上の化合物、
0〜45、好ましくは5〜35%の、式Ibで表される1種または2種以上の化合物、
0〜45、好ましくは5〜35%の、式IIで表される1種または2種以上の化合物、
5〜50、好ましくは15〜40%の、式IIIで表される1種または2種以上の化合物、
10〜50、好ましくは15〜30%の、式IVで表される1種または2種以上の化合物、
0〜30、好ましくは5〜20%の、式Vで表される1種または2種以上の化合物
を含む媒体である。

0054

本発明において用いられる媒体は、一般的に、0.060〜0.150、好ましくは0.065〜0.140および最も好ましくは0.070〜0.130の範囲内の、20℃における複屈折(Δn)を有する。媒体の透明点は、好ましくは、60℃〜110℃、一層好ましくは65℃〜100℃および最も好ましくは67℃〜90℃の範囲内である。

0055

20℃における、本発明において用いられる媒体の回転粘度(γ1)は、原則として、100mPa・sまたはこれ以下、好ましくは90mPa・sまたはこれ以下、一層好ましくは80mPa・sまたはこれ以下および最も好ましくは70mPa・sまたはこれ以下である。明確に、本発明の液晶媒体の回転粘度は、媒体の透明点および特に極性、即ち誘電異方性に関連する。従って、一層低い透明点を有する媒体および一層低い誘電異方性を有する媒体について、一層低い回転粘度を達成することができる。例えば、70℃の透明点および12.5またはこれ以下の誘電異方性を有する媒体について、85mPa・sまたはこれ以下、好ましくは80mPa・sまたはこれ以下、最も好ましくは75mPa・sまたはこれ以下の回転粘度が達成され、一方70℃の透明点および12またはこれ以下の誘電異方性を有する媒体について、80mPa・sまたはこれ以下、好ましくは75mPa・sまたはこれ以下、最も好ましくは70mPa・sまたはこれ以下の回転粘度が達成され、70℃の透明点および7またはこれ以下の誘電異方性を有する媒体について、75mPa・sまたはこれ以下、好ましくは70mPa・sまたはこれ以下、最も好ましくは60mPa・sまたはこれ以下の回転粘度が達成される。

0056

20℃における、本発明の媒体の比抵抗は、一般的に、5×1010〜5×1013Ω・cm、好ましくは5×1011〜5×1012Ω・cmの範囲内である。
本発明において用いられる液晶媒体は、液晶ディスプレイ試験セル中での、−30℃での1000時間またはこれ以上、好ましくは−40℃での500時間またはこれ以上、および最も好ましくは−40℃での1000時間またはこれ以上にわたる貯蔵に対して、安定である。
本発明において用いられる液晶媒体は、5〜30種の化合物、好ましくは6〜20種の化合物および最も好ましくは7〜16種の化合物からなる。

0057

式Iで表される化合物の比較的少ない量の、既知の慣用のメソゲン性化合物、特に式IIa〜IIc、IIIa〜IIItおよびIVa〜IVeで表される化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物との組み合わせにより、回転粘度の極めて好ましく低い値および低いしきい値電圧がもたらされ、一方、ネマティック相の範囲は、ほとんどの用途について、十分広いことが見出された。特に、ネマティック相から可能なスメクティック相への転移温度は、低い。式I〜IVで表される化合物は、無色であり、安定であり、互いにおよび他の既知の液晶化合物混和性である。

0058

本出願における用語「アルキル」は、1〜7個の炭素原子を有する直鎖状および分枝状アルキル基、好ましくは直鎖状基メチルエチル、n−プロピルn−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシルおよびn−ヘプチル包含する。他に明白に述べなければ、2〜5個の炭素原子を有する基が、好ましい。

0059

本出願における用語「アルケニル」は、2〜7個の炭素原子を有する直鎖状および分枝アルケニル基、好ましくは直鎖状基を包含する。特に好ましいアルケニル基は、C2〜C71E−アルケニル、C4〜C73E−アルケニル、C5〜C74−アルケニル、C6〜C75−アルケニルおよびC76−アルケニル、最も好ましくはC2〜C71E−アルケニル、C4〜C73E−アルケニルおよびC5〜C74−アルケニルである。特に好ましい例示的なアルケニル基は、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、3E−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−ヘキセニルおよび6−ヘプテニルである。他に明白に述べなければ、5個までのC原子を有する基が、好ましい。

0060

本出願中の「アルコキシアルキル」の用語は、好ましくは、式CnH2n+1−O−(CH2)mで表される直鎖状基を包含し、式中、nおよびmは、各々、1〜6であり、n+mは、2〜7である。好ましくは、mは1であり、nは、1〜4である。

0061

R11〜R52を適切に選択して、液晶媒体の特性を、修正することができる。従って、ネマティック相の広い範囲を達成することができ、応答時間、しきい値電圧および電気光学的特性急峻度を、適合させることができる。例えば、1E−アルケニル基、3E−アルケニル基および2E−アルケニルオキシ基は、一般的に、一層短い応答時間および一層安定なネマティック相をもたらす。特に1つまたは2つのC原子のみを有する、一層短い側鎖により、また、応答時間が顕著に改善される。しかし、このような基を有する化合物の媒体中での最大濃度は、所望の透明点により限定される。

0062

式I〜Vで表される化合物の最適な比率は、媒体の所望の特性、式I〜Vで表される化合物の選択および他の随意の化合物の選択に、大いに依存する。本出願中に示された範囲内での、適切な混合比率を、容易に決定することができる。

0063

本発明において用いる媒体中の、式I〜Vで表される化合物の合計量は、極めて決定的ではない。好ましくは、媒体は、80〜100%の式I〜Vで表される化合物を含む。媒体はまた、1種または2種以上の追加の化合物を含んで、種々の特性を最適化することができる。しかし、特に応答時間に対する、本発明において用いる媒体の効果は、一般的に、式I〜Vで表される化合物、特に式Iで表される化合物の合計濃度の場合において、一層大きい。
特に好ましい態様において、本発明において用いる媒体は、1種または2種以上の式IVcで表される化合物を含む。

0064

本発明において用いる液晶媒体は、式Iで表される2種または3種以上の化合物に加えて、好ましくは、3〜40種の他の化合物、特に好ましくは4〜30種の他の化合物および最も好ましくは7〜15種の他の化合物を含む。これらの他の化合物は、好ましくは、ネマティックまたはネマトゲニック(nematogenic)、好ましくはモノトロピックまたはアイソトロピック化合物の群から選択される。
本発明において用いる液晶媒体は、式Iで表される2種または3種以上の化合物に加えて、好ましくは、38〜67%、特に好ましくは45〜55%の、式Iで表される化合物を含む。これらは、好ましくは、3種、4種、5種、6種または7種以上の式Iで表される化合物を含む。

0065

本発明の電気光学的ディスプレイの構造は、例えばWO 91/10936またはEP 0 588 568に記載されている、IPSディスプレイの特徴的な構造に対応する。「特徴的な構造」の用語は、本明細書中ではいくらか広範囲解釈され、また、IPSディスプレイのすべての既知の修正物、特にアクティブマトリックスにより駆動されるIPSディスプレイおよび非線型電極および/または個別の画素における一定でない電極距離を有する電極構造を有するIPSディスプレイを包含する。
しかし、本発明のディスプレイの、現在までに実現されたディスプレイに対する顕著な差異は、用いる液晶媒体の組成および特性の選択である。

0066

本発明において用いる液晶媒体は、慣用の方法により製造される。原則として、所要の量の化合物を、媒体の主成分として用いられる1種または2種以上の化合物に連続的に溶解する。これを、好ましくは高温で実施して、化合物の混合を容易にする。さらに、他の既知の製造方法を用いることができる。例えば、媒体を、同族体化合物の混合物であることができるか、またはいわゆる「マルチボトル系」の構成成分であることができる混合物を用いることができる状態にある、プレミックスを混合することにより、製造することができる。

0067

液晶媒体は、随意に、専門家に知られている他の添加剤を含む。例えば、媒体は、0%〜15%、好ましくは0%〜10%の多色性染料および/またはキラルドーパントを含むことができる。加えられる単一の化合物の濃度は、0.01%〜6%、好ましくは0.1%〜3%の範囲内である。しかし、これらの添加剤の濃度は、媒体を構成する主要な化合物の濃度範囲(即ち、式I〜Vで表される化合物および随意の化合物)の濃度および範囲において考慮されない。

0068

本出願中を通して、



は、トランス−1,4−シクロヘキシレンを表す。

0069

液晶媒体の物理的特性を、他に明記しない限りは、"Physical Properties of Liquid Crystals", Hrg. W. Becker, Merck KGaA, Status Nov. 1997中に記載されたようにして決定しており、決定する。すべての物理的特性を、他に明白に述べない限りは、20℃において決定し、または20℃について特定する。

0070

Cは、結晶相を示し、Sは、スメクティック相を示し、SCは、スメクティックC相を示し、SAは、スメクティックA相を示し、Nは、ネマティック相を示し、Iは、アイソトロピック相を示す。V0は、容量性しきい値である。Δnは、589nmにおける光学異方性(複屈折)である。Δεは、1kHzにおける誘電異方性である。電気光学的特性は、平面状セルにおいて決定した。セルを、通常白色モードで動作させた。

0071

以下の例は、いかなる方法によっても本発明を限定せずに、本発明を例示する。
回転粘度を、校正した機器を用いて決定し、ここで、20℃におけるZLI−4792(Merck KGaAの製品)についての値は、133mPa・sであると決定された。

0072

深い温度における貯蔵に対する安定性を、配向層としてHDMのCU−1511(Hitachi DuPont Mico-Systems), Japanを用いて、約0.5μmの光学遅延を有する密封した試験セル中で決定した。各々5つの試験セルのセットを、交差させた接着偏光板ではさみ、それぞれ0℃、−10℃、−20℃、−30℃および−40℃の固定された温度における温度制御環境中で貯蔵した。24時間の時間間隔の後に、各々のセルを、外見の変化について視覚的に検査した。与えられた温度における試験セルの与えられたセットの5つの試験セルの任意の1つにおいて、変化が観察されなかった貯蔵の最終的な時間を、当該温度(tstore(T))における貯蔵時間として定めた。

0073

本出願および以下の例において、化合物の構造を、また頭文字と呼ばれる略語により示す。これらは、以下の2つの表AおよびBに従ってコード化される。すべての基CnH2n+1およびCmH2m+1は、それぞれn個およびm個のC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は、分子の核にかかわる頭文字のみを列挙する。個別の化合物の定義を、核にかかわるコードから、ハイフンで分離して、追加のコードの添加により達成する。置換基R1、R2、L1およびL2に関するコードは、以下の通りである:

0074

0075

表A:

0076

0077

表B:

0078

0079

0080

0081

好ましいディスプレイは、2種または3種以上の式Iで表される化合物に加えて、式AおよびBの式の群から選択された1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体を含む。

0082

特に好ましいのは、以下のものを含む媒体を含むIPSディスプレイである。
・表Aの式の群から選択された2種の異なるタイプの化合物の各々の1種または2種以上の化合物および表Bの式の化合物の群から選択された化合物の2種の異なるタイプの各々の1種または2種以上の化合物および/または
・表Aの式の群から選択された3種の異なるタイプの化合物の各々の1種または2種以上の化合物および/または
・表Bの式の群から選択された3種の異なるタイプの化合物の各々の1種または2種以上の化合物および/または
・表AおよびBの式の群から選択された5種の異なるタイプの化合物の各々の1種または2種以上の化合物。

0083

例1
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0084

例2
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0085

例3
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0086

例4
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0087

例5
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0088

例6
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0089

例7
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0090

例8
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0091

例9
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0092

例10
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0093

例11
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0094

例12
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0095

例13
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0096

例14
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0097

例15
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0098

例16
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0099

例17
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0100

例18
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0101

例19
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0102

例20
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0103

例21
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0104

例22
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0105

例23
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0106

例24
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0107

例25
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0108

例26
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0109

例27
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0110

例28
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0111

例29
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0112

例30
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0113

例31
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、優れたコントラストおよび迅速な応答時間を示す。

0114

比較例1
以下の組成および物理的特性を有するネマティック液晶混合物を含むIPSディスプレイを製造した。



このディスプレイは、良好なコントラストを有するが、中程度の応答時間を有するに過ぎない。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • JNC株式会社の「 液晶調光素子」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題・解決手段】高い上限温度、低い下限温度、小さな粘度、大きな光学異方性、正に大きな誘電率異方性のような特性の少なくとも1つを充足する、またはこれらの特性の少なくとも2つのあいだで適切なバランスを有... 詳細

  • JNC株式会社の「 液晶組成物および液晶表示素子」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】 コレステリック液晶素子は、使用できる温度範囲が広く、高い表示品位、および低い駆動電圧を有することが望ましい。したがって、液晶組成物の特性は、コレステリック相の高い上限温度、コレステリック相... 詳細

  • JNC株式会社の「 重合性液晶化合物、重合性液晶組成物、液晶重合膜類、偏光板、および表示素子」が 公開されました。( 2021/09/27)

    【課題】 開示した課題は、重合性液晶組成物を原料とする液晶重合膜類の光学的性質の向上、特に正面コントラストの向上により、当該液晶重合膜類を内蔵する表示素子の表示品位を向上させることである。【課題を解... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ