JP2002146355A - 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

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JP2002146355A
JP2002146355A JP2001289041A JP2001289041A JP2002146355A JP 2002146355 A JP2002146355 A JP 2002146355A JP 2001289041 A JP2001289041 A JP 2001289041A JP 2001289041 A JP2001289041 A JP 2001289041A JP 2002146355 A JP2002146355 A JP 2002146355A
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crystal display
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carbon atoms
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JP2001289041A
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Harald Dr Hirschmann
ハラルド・ヒルシュマン
Sven Schuepfer
スヴェン・シュプファー
Akihiro Kojima
昭博 小島
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Merck Patent GmbH
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Merck Patent GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】特に低温で短い応答時間を有し、極めて良好な
急峻性、誘電率の改善した周波数依存性によって操作電
圧の改善型温度依存性を有するTNおよびSTNディス
プレイを提供する。 【解決手段】1種以上の式Iの化合物を含むネマチック
液晶混合物を使用するならば、この課題は解決できる。 【化1】 式中Rは2ないし7個の炭素原子を有するアルケニル
基であり、R は1ないし2個の炭素原子を有するア
ルキル、アルコキシ、アルケニル基であり、これらの基
の中では更に1ないし2個の隣接していないCH基が
−O−、−CH=CH−、−CO−,−OCO−または
−COO−で置換していてもよいが、酸素原子は直接互
いに結合していない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は極めて短い応答時間、良好な急峻
度、角度依存性を有するねじれネマチック(TN)およ
び超ねじれネマチック(STN)液晶ディスプレイに関
し、さらにその中で使用される新規なネマチック液晶混
合物に関する。
【0002】
【従来の技術】TNディスプレイは例えば、M.Sch
adtおよびHelfrichのAppl.Phys.
Lett.,18,127(1971)から公知であ
る。STNディスプレイも例えば、EP0131216
B1、DE3423993A1、EP0098070A
2、M.SchadtおよびF.Leenhouts
著、液晶に関する第17回Freiburg会議(19
87年4月8−10日)、K.KawasakiなどS
ID87ダイジェスト391(20.6)、M.Sch
adtおよびF.Leenhouts著、SID87ダ
イジェスト372(20.1)、K.Katohなど、
Japanese Journal of Appli
ed Physics Vol.26,No.11,L
1784−L1786(1987)、F.Leenho
utsなど、Appl.Phys.Lett.50(2
1 ),1468(1987)、H.A.van Sp
rangおよびH.G.Koopmann J.App
l.Phys.62(5),1734(1987)、
T.J.SchefferおよびJ.Nehring,
Appl.Phys.Lett.45(10)、102
1(1984),M.SchadtおよびF.Leen
houts、Appl.Phys.Lett.50
(5),236(1987)およびE.P.Rayne
s,Mol.Cryst.Liq.Cryst.Let
ters Vol.4(1)pp.1−8(198
6)。ここでの用語STNは例えばWatersなどに
よるディスプレイ素子のような、160°と360°の
間の値を有するねじれ角度を持つ比較的高いねじれディ
スプレイ素子をカバーしている(C.M.Waters
など Proc.Soc.Inf.Disp.(New
York)(1985)(3rd Intern.D
isplay Conference Kobe,Ja
pan)、STN−LCDs(DE−A 350325
9)、SBE−LCDs(T.J.Schefferお
よびJ.Nehring),Appl.Phys.Le
tt.45(1984 )1021),OMI−LCD
s(M.SchadtおよびLeenhouts Ap
pl.Phys.Lett50(1987)236,D
ST−LCDs(EP−A 0246842)またはB
W−STN−LCDs(K.KawasakiなどSI
D87Digest391(20.6))。
【0003】STNディスプレイは標準的なTNディス
プレイに比較して電気光学特性曲線の顕著に良好な急峻
度に極めて優れ、更に例えば32から64またはそれ以
上の適度なおよび比較的高いマルチプレックス比(時分
割比)でより良好なコントラスト値に極めて優れてい
る。他方TNディスプレイにおけるコントラストはより
良好な暗い値によって一般的により高く、しかもコント
ラストの角度依存性は例えば32より少ないマルチプレ
ックス比を有するSTNディスプレイにおけるよりも小
さい。
【0004】極めて短い応答時間を、特に比較的低温に
おいても有するTNおよびSTNディスプレイには特に
関心がある。短い応答時間に達するためには、液晶混合
物の回転粘度を比較的高い蒸気圧を有する主にモノトロ
ピック添加物を使用することによって今までは最適化し
てきたが、達成された応答時間は全ての応用には不適で
あった。
【0005】本発明によってディスプレイ中の急峻な電
気光学特性曲線を達成するためには、液晶混合物は弾性
率K33 /K11 とΔε/εのための比較的小さい
値の間の比については比較的に大きな値を持つべきであ
る。ただしここでΔεは誘電異方性であり、ε は分
子の長さ軸に直角方向での誘電率である。
【0006】コントラストと応答時間との最適化に加え
て、更に重要な要求条件はこのタイプの混合物に作成さ
れた。 1 広いd/b窓 2 長期間の高い化学的安定性 3 高い電気抵抗 4 しきい値電圧の低い周波数および温度依存性
【0007】達成したパラメーターの組み合わせはなお
まだ適正からほど遠く、特にハイマルチプレックスST
Nディスプレイ(約1/400範囲内のマルチプレック
ス比)においてだけでなく、また中程度または低いマル
チプレックスSTNディスプレイ(それぞれ約1/64
および1/16範囲ではマルチプレックス比を有する)
においてでも、およびTNディスプレイにおいてであ
る。これは種々の要求条件が材料パラメーターによって
反対方向に働くと言う事実が部分的に起因するからであ
る。
【0008】従って、上記の要求条件を満足させる大き
な作業温度範囲と同時に極めて短い応答時間、特性曲線
の高い急峻度、コントラストの好ましい角度依存性さら
に低いしきい値電圧を有する、TNおよびSTNディス
プレイに対する、特に中程度のおよび低いマルチプレッ
クスSTNディスプレイに対する強い需要が続いてい
る。
【0009】上記の欠点を持たず、または極めて僅か程
度にしか持たず、更に同時に短い応答時間を持ち、特に
低温で持ち、極めて優れた急峻度、更に誘電率の改良型
周波数依存性によって操作電圧の改良型温度依存性を有
するTNおよびSTNディスプレイを提供することが本
発明の目的である。
【0010】式Iの1種またはそれ以上の化合物を含む
ネマチック液晶混合物を使用すれば、この目標が達成で
きることが見いだされた。
【化7】 式中 Rは2ないし7個の炭素原子を有するアルケニル基で
あり、R は1ないし12個の炭素原子を有するアル
キル、アルコキシ、アルケニル基であり、これらの基の
中では更に1ないし2個の隣接していないCH基が−
O−、−CH=CH−、−CO−,−OCO−または−
COO−で置換していてもよいが、酸素原子は直接互い
に結合していない。
【0011】本発明によるTNおよびSTNディスプレ
イのための混合物の中に式Iの化合物を使用することは
以下の3種の結果を生ずる、 ・誘電率の低い周波数依存性 ・操作電圧およびしきい電圧の低い温度依存性 ・極めて早い応答時間、特に低温において
【0012】式Iの化合物は顕著に、特にTNおよびS
TN混合物のの応答時間を短縮し、 一方同時にしきい電圧の急峻度と低い温度依存性を増大
させた。本発明による混合物は更に以下の長所によって
優れている。 −粘度が低いこと −低いしきい電圧と操作電圧を持っていること −低温でのLCディスプレイ内で長い保管時間を示すこ
【0013】従って本発明は以下の特徴を有する 液晶
ディスプレイに関する、 −フレームと共にセルを形作っている2枚の外側板 −セル内に存在する正の誘電異方性のネマチック液晶混
合物 −外側板の内側に配向膜を有する電極層 −外側板の表面で分子の長軸方向と外側板との間のティ
ルト角が0°から30° −配向層から配向層へセル中で液晶混合物のねじれ角度
が22.5°と600°の間の値を有する −ネマチック液晶混合物は以下の組成を有し、 a)+1.5より大きな誘電異方性を有する1種または
それ以上の化合物から成る液晶成分Aを15−80重量
%、 b)−1.5と+1.5の間の誘電異方性を有する1種
またはそれ以上の化合物から成る液晶成分Bを20−8
5重量%、 c)−1.5より小さい誘電異方性を有する1種または
それ以上の化合物から成る液晶成分Dを0−20重量
%、 d)希望するならば、層厚さ(外側板の間隔)とキラル
ネマチック液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約
0.2から1.3であるような量の光学活性な成分C、
その特徴とするところは成分Bが式Iの少なくとも1種
の化合物を含有し、
【化8】 その式中、Rは2ないし7個の炭素原子を有するアル
ケニル基であり、R は1ないし12個の炭素原子を
有するアルキル、アルコキシ、アルケニル基であり、こ
れらの基の中では更に1ないし2個の隣接してないCH
基が−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−
または−COO−で置換していてもよいが、酸素原子は
直接互いに結合していない。
【0014】本発明はTNおよびSTNディスプレイ中
での、特に中程度におよび低い程度にマルチプレックス
STNディスプレイ中での使用のための対応する液晶混
合物に関する。特に好ましいのは式IにおいてR
2ないし7個の炭素原子を有する直鎖の1E−または3
E−アルケニルである1種またはそれ以上の化合物を含
む液晶混合物である。更に好ましいのは式IにおいてR
が1ないし8個の炭素原子を有する直鎖のアルキル
である1種またはそれ以上の化合物を含む液晶混合物で
ある。
【0015】式Iの特に好ましい化合物は以下の式から
選択する;
【化9】 式中R3a はH、CH 、Cまたはn−C
であり、特に好ましくはCH であり、Alky
lは1ないし8個の炭素原子を有するアルキル基であ
る。本発明による液晶混合物中での式Iの化合物の使用
は特に低い回転粘性値および高い急峻度と早い応答時間
を、特に低温において有するTNおよびSTNディスプ
レイにおいて生ずる。
【0016】式I化合物の他に、本発明による混合物は
好ましくは式IIの1種またはそれ以上のアルケニル化
合物を含んでおり、式中RとRは既に式Iの中で定
義した通りであり、aは0または1である。
【化10】 式IIの特に好ましい化合物は式IIaないしIIgか
ら選択する。
【化11】
【化12】 式中R3a とR4aはそれぞれ互いに独立であって、
H、CH 、C またはn−C であり、A
lkylは1ないし8個の炭素原子を有するアルキル基
である。
【0017】特に好ましい化合物は式IIaの化合物で
あり、特にR3a とR4aがCH である化合物であ
り、更に式IIe、IIf、IIg が好ましく、特に
が水素である化合物が好ましい。本発明による液
晶混合物中での式IIの化合物の使用は特に低い回転粘
性値および高い急峻度と早い応答時間を、特に低温にお
いて有するTNおよびSTNディスプレイにおいて生ず
る。
【0018】式IIの誘電的に中性のアルケニル化合物
の他に、本発明による混合物は好ましくは式II
1種またはそれ以上の誘電的に正のアルケニル化合物を
含有する。
【化13】 式中Rは式Iで既に定義したとおりであり、QはCF
、OCF、CFH、OCFHまたは単結合であり、
Yはフッ素または塩素であり、L とL はそれぞ
れ互いに独立しており、水素またはフッ素である。式I
の特に好ましい化合物はLおよび/またはL
フッ素であり、Q−Y がフッ素またはOCF であ
る。
【0019】特に好ましいのは式IIにおいてR
が2ないし7個、特に2,3,4の炭素原子を有する1
E−または3E−アルケニルである化合物である。+
1.5より大きな誘電異方性を有する式IIの極性化
合物は上記の成分Aに割り当てられる。成分Aは好まし
くは以下の式の1種またはそれ以上のシアン化合物を含
有する。
【化14】
【0020】
【化15】 式中R は1ないし12個の炭素原子を有するアルキ
ル、アルコキシ、アルケニル基であり、これらの基の中
では更に1ないし2個の隣接してないCH基が−O
−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−C
OO−で置換していてもよいが、酸素原子は互いに直接
結合していなく、LとL それぞれ互いに独立し
ており、水素またはフッ素である。
【0021】これらの化合物にあってはRは特に1ない
し8個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシで
あり、または2ないし7個の炭素原子を有するアルケニ
ルである。特に好ましいのは式IIIbおよび/または
IIIc、さらにIIIf、特にその中でLおよび/
またはLがフッ素である1種またはそれ以上の化合物
を含む混合物である。
【0022】極めて好ましい混合物が式IIIbおよび
/またはIIIcの1種またはそれ以上の化合物の混合
物であって、その式中Rは2ないし7炭素原子を有する
アルケニルであり、L およびL が水素またはフッ
素であり、好ましくは両者は水素である。特に好ましい
のは以下の式の化合物である。
【化16】 これらの式中でR3aは水素、CH、C また
はn−C であり、式IIIb−1、IIIb−
2では好ましくは水素またはCH であり、式III
c−1とIIIc−2では好ましくは水素またはC
である。
【0023】更に式IIIhの1種またはそれ以上の化
合物を含む混合物が好ましく、ただしLが水素、L
が水素またはフッ素、特にフッ素である。特別の態様
では、成分Aは好ましくは以下の式の3,4,5ートリ
フロロフェニール化合物の1種または数種の化合物を含
む。
【0024】
【化17】
【0025】
【化18】 および選択的に以下の式の極性末端基を含む1種または
それ以上の化合物である、
【0026】
【化19】
【0027】
【化20】
【0028】
【化21】 これらの式中Rは上記の意味の1を有し、LとL
それぞれ互いに独立であって、水素またはフッ素であ
る。これらの化合物の中ではRは特に好ましくは1ない
し8個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシで
ある。
【0029】特に好ましくは式IVa,IVb,IV
c、IVd、IVh、IViであり、特にIVa,IV
h、IViが好ましい。好ましい液晶混合物は成分Aの
1種またはそれ以上の化合物を含有し、好ましくは15
%ないし80%の割合で、特に好ましくは20%ないし
70%の割合で含有する。これらの化合物はΔ≧+3、
特に Δ≧+8、特別に好ましくはΔ≧+12の誘電異
方性を持っている。
【0030】好ましい液晶混合物は成分Bの1種または
それ以上を含有し、好ましくは20ないし85%の割合
で、特に好ましくは30ないし75%の割合で含有す
る。グループBからのこれらの化合物は、特にアルケニ
ル基を含む化合物は特に回転粘性γ のために極めて
低い値で際だっている。
【0031】式IIの1種またはそれ以上の化合物の他
に、成分Bは好ましくは以下の2環式化合物から成るグ
ループから選択された1種またはそれ以上の化合物を含
有する。
【化22】
【0032】
【化23】 および/または以下の式の3環式化合物から成るグルー
プから選択された1種またはそれ以上の化合物を含有す
る。
【0033】
【化24】
【0034】
【化25】 および/または以下の式の4環式化合物から成るグルー
プから選択された1種またはそれ以上の化合物を含有す
る。
【0035】
【化26】 式中RおよびRはそれぞれ互いに独立しており、1
ないし12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキ
シ、アルケニル基であり、これらの基の中では更に1な
いし2個の隣接していないCH基が−O−、−CH=
CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置換
していてもよいが、酸素原子は直接互いに結合していな
い。Lは水素またはフッ素である。
【0036】IV10ないしIV19、IV23ないし
IV32の中の1,4−フェニレン基はそれぞれ互いに
独立であり、フッ素の1置換または多置換であっても良
い。式IV25ないしIV31の化合物が特に好まし
く、その式中Rはアルキルであり、Rはアルキルま
たはアルコキシ、特にアルコキシであり、それぞれの場
合に1ないし7個の炭素原子を有する。更に好ましい化
合物はLがフッ素である式IV25ないしIV31の化
合物である。極めて好ましくは式IV25とIV27の
化合物である。式IV1ないしIV30の化合物中のR
とR は特に好ましくは1ないし12個の炭素原子
を有する直鎖アルキルまたはアルコキシである。
【0037】層厚さ(外側の板の間隔)とキラルネマチ
ック液晶混合物のナチュラルピッチの比が0.2より大
きくなるような量にして液晶混合物には選択的に光学活
性成分Cを含む。その成分について、多数のキラルドー
パントの一部は市販で入手できて、例えばコレステリル
ノナノエイト、S−811のようにメルクKGaAダル
ムシュタットから入手可能であり、およびCB15(B
DH、ポオーレ、UK)も当業者には入手可能である。
ドーパントの選択はそれ自身決定的ではない。
【0038】成分Cの化合物の量比は好ましくは0ない
し10%、特に0ないし5%、特に好ましくは0ないし
3%である。式Iの化合物の他に、本発明による混合物
は好ましくは1種またはそれ以上の液晶トラン化合物を
含有している。トラン化合物の高い複屈折Δnによっ
て、少ない層厚さを利用することが出来て、このことが
応答時間を顕著に短縮している。トラン化合物は好まし
くはTaないしThからなるグループから選択される。
【0039】
【化27】 式中RとRは既に定義通りである。Zは−CO−
O−、−CHCH−または単結合であり、Lない
しLはそれぞれ互いに独立しており、Hまたはフッ素
である。式Ta,Tb、Thの化合物が特に好ましい。
【0040】式Teの特に好ましい化合物は基Lない
しL の1,2,3個がフッ素であり、他が水素であ
り、ただしLとLまたはLとLまたはLとL
が同時にはフッ素ではない。
【0041】TaとTbを含むグループからの化合物の
割合は好ましくは5ないし50%であって、特に10〜
40%であり、Thの化合物は好ましくは2〜35%、
より好ましくは4〜25%である。TaないしThを含
むグループからの化合物の割合は好ましくは2〜55%
までであって、特に5〜35%までである。本発明によ
る混合物は−2より少ない誘電異方性を有する1種また
はそれ以上の化合物を選択的に20%まで含有しても良
い(成分D)。
【0042】混合物が成分Dの化合物を含有するなら
ば、これらは好ましくは構造ユニット2,3−ジフロロ
−1,4−フェニレンを含む1種またはそれ以上の化合
物であって、例えばDE−A3807801、3807
861、3807863、3807864または380
7908に即した化合物である。特に好ましい化合物は
国際特許出願PCT/DE88/00133に合致した
構造ユニットを含有するトランである。
【0043】成分Dのさらなる公知化合物は例えば、D
E−A3231707またはDE−A3407013に
合致して、構造ユニット
【化28】 を含有する2,3−ジシアノハイドロキノン類の誘導体
またはシクロヘキサン誘導体類である。本発明による液
晶ディスプレイは好ましくは成分Dの化合物を含まな
い。
【0044】R、R、R、R、Rの定義の中の
用語Alkenylは直鎖または枝分かれしたアルケニ
ル基をカバーし、2−12個の炭素原子を有するR、R
、R の場合、2−7個の炭素原子を有するR
の場合特に直鎖基である。特に好ましいアルケニル
基はC−C−1E−アルケニル、C−C−3E
−アルケニル、C−C−4−アルケニル、C−C
−5−アルケニル、C−6−アルケニル、特にC
−C−1E−アルケニル、C−C−3E−アルケ
ニル、C−C−4−アルケニルである。
【0045】好ましいアルケニル基の例はビニル、1E
−プロペニル、1E−ブテニル、1E−ペンテニル、1
E−ヘキセニル、1E−ヘプテニル、3−ブテニル、3
E−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。
【0046】式I、II、III、IV、V、VIおよ
びTまたはその付属式の個々の化合物または本発明によ
るTNまたはSTNディスプレイで使用する事が出来る
その他の化合物は公知であるか、または公知の化合物に
類似して合成することが出来る。
【0047】特に好ましい態様では、混合物は以下を含
む、 −式Iaの1種またはそれ以上の化合物、
【化29】 式中R3aとAlkylは上に定義したとおりであり、
特にR3aがCHであり、AlkylがCH,C
またはn−Cである化合物、 −式Iの1、2、3種の化合物、 −式Iの1種またはそれ以上の化合物3ないし40%、
特に5ないし25% 、 −式IIまたはII の1種またはそれ以上のアルケ
ニル化合物5〜60%まで、特に12〜50%まで、 −式IIeおよび/またはIIfの少なくとも1種の化
合物、 −以下のグループから選択された少なくとも1種のアル
ケニル化合物、
【0048】
【化30】 式中アルキルは1ないし8個の炭素原子を有するアルキ
ル基であり、R3aは水素またはCHである、 −式IV9および/またはIV24の1種またはそれ以
上の化合物であって、式中Rは2ないし7個の炭素原
子を有するアルケニル、Rは上記の定義通りであり、
特に1ないし6個の炭素原子を有するアルキルまたはア
ルコキシであり、特に式IV9aおよび/またはIV2
4aの1種またはそれ以上の化合物であり、
【0049】
【化31】
【化32】
【0050】式中R3aは水素、CH,Cまた
はCであり、特に水素またはCHであり、R
は既に定義した通りであり、好ましくは1ないし6個、
特に1、2、3個の炭素原子を有するアルキルまたはア
ルコキシである。液晶混合物中のこれらの化合物の割合
は好ましくは2〜30%、特に3〜20%であり、 −IIIb、IIIcおよび/またはIIIhの1種ま
たはそれ以上の、特に2ないし5種の化合物、 −式IIIcの少なくとも2種の化合物および更に選択
的に式中のLおよび/またはLがフッ素である式I
IIbの少なくとも1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7〜50%、特に10〜
40%であり、 −式IIIb−1の1種またはそれ以上の化合物、
【化33】
【0051】式中R3aは水素、CH,Cまた
はn−Cであり、特に水素またはCHであり、
特に好ましくはCHである。液晶混合物中のこれらの
化合物の割合は好ましくは2〜20%であり、特に3〜
8%であり、 −式Taおよび/またはTbのトラン化合物の1種また
はそれ以上、特に好ましくは1,2,3種の化合物、 −式Thのトラン化合物の1種またはそれ以上、特に好
ましくは1,2,3種の化合物、 −式IV25および/またはIV27の1種またはそれ
以上の化合物であり、そこで式IV25の中でLは水素
またはフッ素であり、特に好ましくはフッ素である。液
晶混合物中のこれらの化合物中の割合は好ましくは10
〜45%、特に15〜40%であり、 −正の誘電異方性、特にΔε≧+12を有する化合物を
20%より多い。
【0052】本発明による混合物は、特に高い層厚さの
TNおよびSTNディスプレイ中で使用されたときに、
極めて低い全応答時間(ttot=ton+toff
に優れている。本発明によるTNおよびSTNセル中で
使用される液晶混合物は誘電的に正であって、Δε≧1
を有する。Δε≧3、特にΔε≧5である液晶混合物が
特に好ましい。
【0053】本発明による液晶混合物はしきい値電圧V
10/20と回転粘性γに好ましい値を有する。光路
差d・Δnの値が事前に決められている場合には、層厚
さdの値が光学異方性Δnによって求められる。特にd
・Δnの比較的高い値では、光学異方性に高い値を有す
る本発明による液晶混合物の使用は一般的に好ましく、
その理由はdの値がそのために比較的に小さく選択でき
て、このことが応答時間についてより好ましい値を得ら
れるからである。しかしながら、Δnにより小さい値を
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応答時間の有利な値にその特徴を有
する。
【0054】本発明による液晶混合物は更に電気光学特
性曲線の急峻性の有利な値にその特徴を有し、特に20
℃より高い温度で高いマルチプレックス比で操作するこ
とが出来る。加えて、本発明による液晶混合物は高い安
定性を有し、電気抵抗としきい値電圧の周波数依存性に
好ましい値を有している。本発明による液晶ディスプレ
イは広い作業温度範囲とコントラストの良好な角度依存
性を有している。
【0055】偏光板、電極基礎板、それぞれ個々に隣り
合う液晶分子の優先的配向が、一つの電極から他の電極
へ160°〜720°になるように表面処理された電極
から成る本発明にかかる液晶ディスプレイ素子の組み立
てはこのタイプのディスプレイ素子構造に対応する。こ
この用語「通常の構造」を広く解釈し、しかもTNおよ
びSTNセルの全ての誘導体と改変、特にマトリックス
ディスプレイ素子、追加の磁石をを有するディスプレイ
素子もカバーしている。
【0056】2枚の外側の板での表面チルト角度は同一
である事もあり、異なっていることもある。同一チルト
角度が好ましい。好ましいTNディスプレイは外側板の
表面での分子長軸と外側板との間のプレチルト角度が0
°〜7°、好ましくは0.01°〜5°、特に0.1°
〜2°を有する。STNディスプレイでは、プレチルト
角度は1°〜30°、好ましくは1°〜12°、特に3
°〜10°になっている。
【0057】セル中でのTN混合物のねじれ角度は2
2.5°と170°の間、好ましくは45°と130°
の間、特に80°と115°の間の値を有する。配向膜
から配向膜へのセル中のSTN混合物のねじれ角度は1
00°〜600°の間の、好ましくは170°と300
°との間の、特に180°と270°との間の値を有す
る。
【0058】本発明にそって使用することが出来る液晶
混合物はそれ自身慣用である方法で製造することが出来
る。一般的に、少量使用する成分の所望量を有利には高
い温度で、主たる構成成分をなす成分中に溶解する。有
機溶媒中に例えば、アセトン、クロロフォルムまたはメ
タノール中に、成分の溶液を混合すること、および完全
な混合後に例えば、蒸留によって溶媒を除去することも
可能である。
【0059】誘電体には当業者に公知であり、かつ文献
に記載の、その他の添加物を含有しても良い。例えば、
0−15%の多色性の染料を添加してもよい。
【0060】本出願書および以下の例では、液晶化合物
の構造を頭成語の方法で示し、化学構造への変換は表A
およびBに即して行う。C2n+1およびC
2m+ はそれぞれn個およびm個の炭素原子を有する
直鎖のアルキル基である。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中では親
化合物のための頭成語のみを示す。個々の場合には、親
化合物の頭成語が後続し、ダッシュで分離されており、
置換基R、R、L、L、Lのために以下の表
の中に示した。
【0061】
【表1】 TNおよびSTNディスプレイは好ましくは表Aおよび
Bからの1種またはそれ以上の化合物から構成された液
晶混合物を含有する。
【0062】表A(L、L、L=水素またはフッ
素)
【化34】
【0063】表B
【化35】
【0064】以下の例は本発明を説明する事を意図して
おり、限定を示すものではない。以下の省略語を使用す
る。 cl.p. 透明点(ネマチックーアイソトロピック相
転移温度) S−N スメクチックーネマチック相転移温度 visc. 流動粘性(特に明言しないかぎり、20
℃) Δn 光学異方性(589nm、20℃) n 常光屈折率(589nm、20℃) Δε 誘電異方性(1kHz,20℃) ε 分子の長軸に直角方向の誘電率(1kH
z、20℃) γ 回転粘性 S 特性曲線の急峻性V90/V1010 しきい値電圧=10%の相対コントラス
トでの特性電圧 V90 90%の相対コントラストでの特性電圧 tave (ton+toff )/2(平均応答
時間) ton 最大コントラストの90%に達するま
でのスイッチオンからの時間 toff 最大コントラストの10%に達するま
でのスイッチオフからの時間 mux マルチプレックス比 tstore 低温保存安定性(h)(−20℃、
−30℃、−40℃) 今までおよび以下において、全ての温度表記は℃で示
す。百分率は重量%を意味する。特に明言しない限り、
全ての値は20℃に関する。特に明言しない限り、ディ
スプレイは1/64のマルチプレックス比および1/9
のバイアスでアドレスする。特に明言しない限り、ねじ
れは240°である。
【0065】比較例1
【表2】 からなるTNおよびSTN混合物
【0066】例1
【表3】 からなるTNおよびSTN混合物は比較例1より短い応
答時間および低いしきい値電圧を有している。
【0067】比較例2
【表4】 からなるTNおよびSTN混合物
【0068】例2
【表5】 からなるTNおよびSTN混合物は比較例2より短い応
答時間を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591032596 Frankfurter Str. 250, D−64293 Darmstadt,Fed eral Republic of Ge rmany (72)発明者 ハラルド・ヒルシュマン ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 スヴェン・シュプファー ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 (72)発明者 小島 昭博 ドイツ連邦共和国 デー−64293 ダルム シュタット フランクフルター シュトラ ーセ 250 Fターム(参考) 4H027 BA01 BB03 BB04 BD05 BD06 BD08 BD10 BD20 BD23 BE03 BE05 CB01 CC04 CE05 CM04 CQ01 CQ02 CR02 CS04 CT02 CT04 CU05 CW02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 −フレームと共にセル形作っている2枚
    の外側板、 −セル内に存在する正の誘電異方性のネマチック液晶混
    合物、 −外側板の内側に配向膜を有する電極層、 −外側板の表面で分子の長軸と外側板との間のティルト
    角が0°から30°、 −配向膜から配向膜へのセル中での液晶混合物のねじれ
    角度が22.5°と600°の間の値を有する、 − ネマチック液晶混合物は以下の組成を有し、 a)+1.5より大きな誘電異方性を有する1種または
    それ以上の化合物から成る液晶成分Aを15−80重量
    %、 b)−1.5と+1.5の間の誘電異方性を有する1種
    またはそれ以上の化合物から成る液晶成分Bを20−8
    5重量%、 c)−1.5より小さい誘電異方性を有する1種または
    それ以上の化合物から成る液晶成分Dを0−20重量
    %、 d)所望により、層厚さ(外側板の間隔)とキラルネマ
    チック液晶混合物のナチュラルピッチの比が約0.2か
    ら1.3であるような量の光学活性成分C、これらを有
    するTNまたはSTN液晶ディスプレイであって、液晶
    混合物が式Iの少なくとも1種の化合物を含有し、 【化1】 式中Rは2ないし7個の炭素原子を有するアルケニル
    基であり、R は1ないし12個の炭素原子を有する
    アルキル、アルコキシ、アルケニル基であり、これらの
    基の中では更に1ないし2個の隣接してないCH基が
    −O−、−CH=CH−、−CO−,−OCO−または
    −COO−で置換していてもよいが、酸素原子は互いに
    直接結合していない、ことを特徴とするTNまたはST
    N液晶ディスプレイ
  2. 【請求項2】 液晶ディスプレイが式IIおよび/また
    はIIの少なくとも1種の化合物を含有し、 【化2】 式中RおよびRは式I内で定義した通りであり、a
    は0または1であり、LとLはそれぞれ互いに独
    立しており、水素またはフッ素であり、Q はCF
    OCF 、CFH、OCFHまたは単結合であり、Y
    はFまたはClであり、ことを特徴とする請求項1に記
    載の液晶ディスプレイ。
  3. 【請求項3】 液晶ディスプレイが式IV9および/ま
    たはIV24 の少なくとも1種の化合物を含有し、 【化3】 式中Rが2ないし7個の炭素原子を有するアルケニ
    ル、Rが1ないし6個の炭素原子を有するアルキルま
    たはアルコキシである、ことを特徴とする請求項1また
    は2に記載の液晶ディスプレイ。
  4. 【請求項4】 成分Aが以下の式の1種またはそれ以上
    の化合物を含有し、 【化4】 式中R は1ないし12個の炭素原子を有するアルキ
    ル、アルコキシ、アルケニル基であり、これらの基の中
    では更に1ないし2個の隣接してないCH基が−O
    −、−CH=CH−、−CO−,−OCO−または−C
    OO−で置換していてもよいが、酸素原子は互いに直接
    結合していなく、LとL はそれぞれ互いに独立
    しており、水素またはフッ素である、ことを特徴とする
    請求項1ないし3のいずれか1項に記載の液晶ディスプ
    レイ。
  5. 【請求項5】 液晶ディスプレイが以下の式の1種また
    はそれ以上の化合物を含有し 【化5】 式中RおよびR はそれぞれ互いに独立であり、1
    ないし12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキ
    シ、アルケニル基であり、これらの基の中では更に1な
    いし2個の隣接してないCH基が−O−、−CH=C
    H−、−CO−,−OCO−または−COO−で置換し
    ていてもよいが、酸素原子は互いに直接結合していな
    く、Lは水素またはフッ素である、ことを特徴とする請
    求項1ないし4のいずれか1項に記載の液晶ディスプレ
    イ。
  6. 【請求項6】 液晶ディスプレイが以下の式から選択さ
    れた1種またはそれ以上のトラン化合物を含有し、 【化6】 式中RおよびRが請求項5の中で定義したとおりで
    ある、ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1
    項に記載の液晶ディスプレイ。
  7. 【請求項7】 液晶ディスプレイが式Iの1種またはそ
    れ以上の化合物を3から40%含有することを特徴とす
    る液晶ディスプレイ。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれか1項に定義
    されている組成物の液晶混合物。
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