JPH101672A

JPH101672A - スーパーツィスト液晶ディスプレー

Info

Publication number: JPH101672A
Application number: JP9051788A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kojima; 昭博小島; Hiroshi Numata; 宏沼田
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】公知のＳＴＮディスプレーに比して改善され
たスイッチング時間、高いマルチプレックス比、低い閾
値電圧及び急峻な特性曲線を有するＳＴＮディスプレー
を提供する。【解決手段】ＳＴＮディスプレーのネマチック液晶媒
質が下記式Ｉ及び II 【化１】（但しこの式においてＲ¹ は１ないし８個の炭素原子を
有するアルキルであり、ｍは０又は１であり、そしてＬ
はＨ又はＦである）【化２】（但しこの式においてＲ² はＨ又は１ないし８個の炭素
原子を有するアルキルであり、Ｒ³ は８個までの炭素原
子を有するアルキル、アルケニル又はオキサアルキルで
あり、ｎは０又は１である）の化合物を含むようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短いスイッチング
時間、良好な急峻度及び低い閾値電圧を有するスーパー
ツィスト液晶ディスプレー（ＳＴＮディスプレー）、及
びその中で用いら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】表題のようなＳＴＮディスプレーは、例
えばヨーロッパ特許ＥＰ０，１３１，２１６Ｂ１、
ドイツ特許ＤＥ３，４２３，９９３Ａ１、ヨーロッ
パ特許ＥＰ０，０９８，０７０Ａ２、第１７回フラ
イブルク液晶会議（８−１０．０４．８７）のＭ．Ｓｃ
ｈａｄｔ及びＦ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ、Ｋ．Ｋａｗａｓ
ａｋｉ等：“ＳＩＤ８７Ｄｉｇｅｓｔ” ３９１
（２０．６）、Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及びＦ．Ｌｅｅｎｈｏ
ｕｔｓ：“ＳＩＤ８７Ｄｉｇｅｓｔ” ３７２（２
０．１）、Ｋ．Ｋａｔｏｈ等：日本応用物理学会誌第２
６巻Ｎｏ．１１；Ｌ１７８４−Ｌ１７８６（１９８
７）、Ｆ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ等：“Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．Ｌｅｔｔ．” ５０（２１），１４６８（１９
８７）、Ｈ．Ａ．ｖａｎＳｐｒａｎｇ及びＨ．Ｇ．Ｋ
ｏｏｐｍａｎ：“Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．”６２
（５），１７３４（１９８７）、Ｔ．Ｊ．Ｓｃｈｅｆｆ
ｅｒ及びＪ．Ｎｅｈｒｉｎｇ：“Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．” ４５（１０），１０２１（１９８
４）、Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及びＦ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ：
“Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．” ５０
（５），２３６（１９８７）及びＥ．Ｐ．Ｒａｙｎｅ
ｓ：“Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓ
ｔ．Ｌｅｔｔｅｒｓ” Ｖｏｌ．４（１），ｐｐ１−
８（１９８６）から公知である。ここでＳＴＮは、１６
０^o と７２０^o との間の値のツィスト角を有する比較的
強くツィストされるいかなるディスプレー要素をも含
み、例えばＷａｔｅｒｓ等のディスプレー要素〔Ｃ．
Ｍ．Ｗａｔｅｒｓ等：“Ｐｒｏｃ．Ｓｏｃ．Ｉｎｆ．Ｄ
ｉｓｐ．”（ニューヨーク）（１９８５）（日本国神戸
における第３回国際ディスプレー会議）〕、ＳＴＮ−液
晶ディスプレー（ドイツ特許ＤＥＯＳ３，５０３，
２５９）、ＳＢＥ−液晶ディスプレー〔Ｔ．Ｊ．Ｓｃｈ
ｅｆｆｅｒ及びＪ．Ｎｅｈｒｉｎｇ：“Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．” ４５（１９８４）１０２
１〕、ＯＭＩ−液晶ディスプレー〔Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及
びＦ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ：“Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．” ５０（１９８７），２３６〕、ＤＳＴ
−液晶ディスプレー（ヨーロッパ特許ＥＰＯＳ０，
２４６，８４２）又はＢＷ−ＳＴＮ−液晶ディスプレー
〔Ｋ．Ｋａｗａｓａｋｉ等：“ＳＩＤ８７Ｄｉｇｅ
ｓｔ” ３９１（２０．６）〕である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】標準的なＴＮディスプ
レーと比べてこの型のＳＴＮディスプレーは電気光学的
特性の非常に良好な急峻度及びこれに組み合わされた良
好なコントラスト値により、そしてこのコントラストの
非常に低い角度依存性によって卓越している。特に興味
あるものは、中でも比較的低温度においても短いスイッ
チング時間を有するＳＴＮディスプレーである。短いス
イッチング時間を達成するために、従来は中でも、それ
ら液晶混合物の粘度を、通常、各液晶成分の最適化させ
た組み合わせを用い、そして場合により比較的高い蒸気
圧の単変性の添加物をも用いることによって最適化させ
ていた。しかしながら、その達成されたスイッチング時
間は全ての用途に対して好適なものではなかった。

【０００４】より短いスイッチング時間はまた、そのＳ
ＴＮディスプレーの液晶層の厚さを減少させ、そしてよ
り高い複屈折Δｎを有する液晶混合物を用いることによ
っても達成することができる。

【０００５】一般に、短いスイッチング時間を有する組
成物は、比較的高い閾値電圧を有する。

【０００６】しかしながらこのような、より短いスィッ
チング時間を達成するための手段は皆、全ての用途には
適していない混合物、特に高い闘値電圧を有する混合物
を得るに止っている。

【０００７】国際特許出願ＷＯ９５／３０７２３は比
較的短いスイッチング時間と高い閾値電圧とを有する、
下記式

【０００８】

【化１２】の化合物に基づくＳＴＮディスプレーを記述している。

【０００９】しかしながらなお、このような閾値電圧を
改善することが求められている。

【００１０】また、より高いマルチプレックス能、より
低い閾値電圧及び急峻な特性曲線がＳＴＮディスプレー
に更に要求されている。

【００１１】けれども、誘電的特性及び粘弾的特性のよ
うに、異なった物質特性パラメータの相反する影響のた
めに、上述した全ての特性について最適のパラメータを
同時に達成することは不可能である。

【００１２】従って、短いスイッチング時間と同時に広
い実用温度範囲、高い特性曲線急峻度、コントラストの
良好な角度依存性及び低い閾値電圧を有する改善された
ＳＴＮディスプレーに対してなお大きな要求が存在して
いる。

【００１３】本発明は、上述した欠点を低い程度にしか
持たないか、又は全く持たず、そして同時に非常に有用
な総合的性質を有するＳＴＮディスプレーを提供するこ
とを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、下記式
Ｉ、II1 及び II2

【００１５】

【化１３】〔但しこの式においてＲ¹ は１ないし８個の炭素原子を
有するアルキルであり、ｍは０又は１であり、そしてＬ
はＨ又はＦである〕

【００１６】

【化１４】〔但しこれらの式においてＲ² はＨ又は１ないし８個の
炭素原子を有するアルキルであり、そしてＲ³ は８個ま
での炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル又はア
ルケニルである〕より選ばれた１つ以上の混合物を含む
ネマチック液晶混合物を用いた場合に上記の目的が達成
できることを見出した。

【００１７】このネマチック液晶混合物は好ましくは少
なくとも６０℃のネマチック相温度範囲、３５ｍＰａ・
ｓよりも高くない粘度及び少なくとも＋８の誘電異方性
を有し、その際それら化合物の誘電異方性及びネマチッ
ク液晶混合物の各パラメータは２０℃の温度についての
ものである。

【００１８】従って本発明は、 ○枠とともにセルを形成する２枚の面平行な外側プレー
ト、 ○このセルの中に存在している、正の誘電異方性のネマ
チック液晶混合物、 ○各外側プレート内面の上の重畳された配列層を有する
各電極層、 ○各外側プレートとこれら外側プレートの表面における
各分子の長手軸との間の、約１度から３０度までのプレ
チルト角、及び ○セルの中の液晶混合物の、配列層から配列層までの１
００^o と６００^o との間の値を有するツィスト角を有す
るスーパーツィスト液晶ディスプレーに関し、その際そ
のネマチック液晶混合物が、ａ）２０ないし９０重量％の、＋１．５よりも大きい誘
電異方性を有する１つ以上の化合物を含む液晶成分Ａ、ｂ）１０ないし６５重量％の、−１．５から＋１．５ま
での誘電異方性を有する１つ以上の化合物を含む液晶成
分Ｂ、及びｃ）層厚（各面平行な外側プレートの隔たり）とそのキ
ラルネマチック液晶混合物の自然のピッチとの比が約
０．２から１．３までであるような量の光学活性の成分
Ｃを含み、そしてｄ）少なくとも６０℃のネマチック相範囲、３５ｍＰａ
・ｓよりも高くない粘度、及び１．７５Ｖよりも低い閾
値電圧を有し、その際それら化合物の誘電異方性とその
ネマチック液晶混合物に基づく種々のパラメータとは２
０℃の温度についてのものである、上記ディスプレーに
おいて、上記成分Ａが、２０ないし４０重量％の、少な
くとも１つの下記式Ｉ

【００１９】

【化１５】〔但しこの式においてＲ¹ は１ないし８個の炭素原子を
有するアルキルであり、ｍは０又は１であり、そしてＬ
はＨ又はＦを表わす〕の化合物を含み、そして上記成分
Ｂが、１５ないし３５重量％の、少なくとも１つの下記
式 II

【００２０】

【化１６】〔但しこの式においてｎは０又は１好ましくはｌであ
り、Ｒ² はＨ、又は１ないし８個の炭素原子を有するア
ルキルであり、そしてＲ³ は１ないし８個の炭素原子を
有するアルキル、アルケニル又はオキサアルキルであ
る〕の化合物を含むことを特徴とする。

【００２１】好ましくは式Ｉの化合物は下記式 I1 、I2
及び I3 の化合物から選ばれ：

【００２２】

【化１７】但しこれらの式においてＲ¹ は１ないし８個の炭素原子
を有するアルキルである。

【００２３】式Ｉの好ましい別な化合物において、Ｌは
Ｆを表わす。

【００２４】好ましくは成分Ａは式 I1 及び／又は I2
の少なくとも１つの化合物、及び下記式 IIIの少なくと
も１つの化合物を含み：

【００２５】

【化１８】但しこの式においてＲは１２個までの炭素原子を有するアルキル、アル
コキシ、オキサアルキル、アルケニル又はアルケニルオ
キシであり、

【００２６】

【化１９】はそれぞれ独立に

【００２７】

【化２０】好ましくは

【００２８】

【化２１】でありＬ³ ないしＬ⁶ はそれぞれ独立にＨ又はＦであり、Ｚ
¹ 、Ｚ² は−ＣＯＯ−、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−Ｃ≡Ｃ−
又は単結合好ましくは単結合又は−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −であ
り、ＱはＣＦ₂ 、ＯＣＦ₂ 、ＣＦＨ、ＯＣＦＨ又は
単結合、好ましくは単結合、ＯＣＦ₂ 又はＣＦ₂ であ
り、ＹはＦ又はＣｌ、好ましくはＦであり、そして
ｏは０又は１である。

【００２９】特に好ましいものは式 III においてＱが単結合、−ＯＣＦ₂ 又は−ＣＦ₂ であり、Ｙ
がＦであり、そしてｏが１である化合物である。

【００３０】下記式 IIIa ないし IIIh から選ばれた化
合物が特に好ましく：

【００３１】

【化２２】但しこれらの式においてＲ、Ｌ³ 及びＱは上にあげた意
味を有する。

【００３２】成分Ｂが、下記式 IV 及び V の化合物よ
りなる群から選ばれた１つ以上の化合物を含むのが好ま
しく：

【００３３】

【化２３】但しこれらの式においてＲ⁵ 及びＲ⁶ はＲ¹ についてあ
げた意味を有し、

【００３４】

【化２４】及びＬ¹ は式 III についてあげた意味を有し、Ｚ³ は
−ＣＯＯ−、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−ＣＨ＝ＣＨ−又は単
結合であり、Ｚ⁴ は−ＣＯＯ−又は単結合であり、そし
てｒは１、２又は３である。

【００３５】特に好ましい具体例の１つにおいて、成分
Ｂは式 I1 の少なくとも１つの化合物、及び下記式 V1

【００３６】

【化２５】（但しこの式においてＲ⁵ 及びＲ⁶ はそれぞれ独立に、１ないし８個の炭素原
子を有するアルキルであり、Ｌ⁰ はＨ又はＦであり、
ｋ及びｌはそれぞれ独立に０又は１であり、中でもＬ⁰
はＦであり、ｋは１であり、そしてｌは０で
ある）の少なくとも１つの化合物、及び／又は上記式 V
1 においてＬ⁰ がＨであり、ｋが０であり、そしてｌが
０又は１である少なくとも１つの化合物を含む。

【００３７】好ましくは成分Ｂは下記式 II1a

【００３８】

【化２６】（但しこの式においてｍ及びｐはそれぞれ、０と８との
間の整数であり、そしてｍ＋ｐの合計は１と８との間の
整数であり、中でもこの式においてｍは０又は１であ
り、そしてｐは２、３、４又は５である）の１つ以上の
化合物を含む。

【００３９】本発明はまた対応する液晶混合物にも関す
る。

【００４０】上記式 I1 、I2、I3、II 及び III の個
々の化合物、更にはまた本発明に従うＳＴＮディスプレ
ーにおいて用いることのできる他の化合物は公知である
か、又は公知の化合物と同様にして作ることができる。

【００４１】式 I1 の化合物は米国特許第３，９８１，
８１７号より公知であり、式 I2 及び I3 の化合物はヨ
ーロッパ特許ＥＰ０，０１９，６６５より公知であ
り、式II の化合物はドイツ特許ＤＥ３５０９１７０
及び国際特許ＷＯ９５／３０７２３から部分的に公知
であり、式 III の化合物は、例えばドイツ特許ＤＥ３
７３２２８４、同ＤＥ３０４２３９１及び同ＤＥ３
９２９５２５から公知であり、そして式 VI の化合物は
ドイツ特許公開ＤＥ２９３３５６３及びＤＥ３２１１
３０６から公知であるけれども、これらの刊行物にはそ
れらの化合物によってＳＴＮの急峻度やスイッチング時
間が改善できることについてなんらの示唆もない。

【００４２】本発明のこれら混合物は、高いマルチプレ
ックス比、広い作動温度、低い閾値電圧（１．８ボルト
以下、好ましくは１．２５ボルトと１．５０ボルトとの
間、中でも１．３０ボルトと１．５０ボルトとの間）及
び急峻な特性曲線を有するＳＴＮディスプレーの実現を
許容する。

【００４３】式 I1 、I2、II1 及び II2 の化合物は改
善されたＳＴＮディスプレーに、中でもより高い透明点
を与え、式 II1 及び II2 の化合物は弾性係数比（Ｋ
₃ ／Ｋ₁ ）の高い値を有し、従って高い急峻度に導く。

【００４４】本発明に従う混合物は０．１１０よりも高
く、好ましくは０．１２０ないし０．１５０の光学的異
方性（Δｎ）を有する。

【００４５】

【発明の実施の形態】本発明に従う混合物は好ましく
は、下記の群から選ばれる３個の環を有する式III の１
つ以上の化合物を含む：

【００４６】

【化２７】

【００４７】

【化２８】好ましい混合物は式 I1 、I2、I3、II1 、IIIc 及び I
IIh の化合物の２つ、３つ又はそれ以上を含み、中で
も式 IIIc の１つ以上の化合物、式 I1 ／I2の２つない
し４つの化合物及び式 II1 と II2 とから選ばれた１
つないし５つの化合物を含む。

【００４８】本発明に従い用いることのできる好ましい
液晶混合物は群Ａからの１つ以上の化合物を好ましくは
２０％ないし９０％、好ましくは３５％ないし８０％の
割合で含む。群Ａからの化合物は＋８よりも高い（好ま
しくは＋１２よりも高い）誘電的異方性を有し、そして
本発明の液晶混合物の成分Ａを構成する。

【００４９】好ましい液晶混合物は群Ｂからの２つ以上
の化合物を好ましくは１０％ないし４０％の割合で含
む。この群Ｂからの化合物は＜１５０ｍＰａ・ｓの低い
回転粘度（γ₁ ）の値か、又は１２０^o よりも高い透明
点を有し、そして誘電的に中性（｜Δε｜＜２）である
か、又は中程度に極性（＋２ないし＋１０、好ましくは
＋４ないし＋８の範囲のΔε）であって、本発明の液晶
混合物の成分Ｂを構成する。

【００５０】好ましくは成分Ｂは、式 II1 及び II2
の化合物に加えて、好ましくは２つの環を含む下記式 I
V1 ないし IV8 よりなる群から選ばれる１つ以上の化
合物を含み：

【００５１】

【化２９】（但しこれらの式においてＲ⁵ 及びＲ⁶ は、Ｒに対して
与えられた意味を有する）及び／又は３つの環を有する
下記式IV9 ないし IV25 よりなる群から選ばれる１つ以
上の化合物：

【００５２】

【化３０】

【００５３】

【化３１】（但しこれらの式においてＲ⁵ 及びＲ⁶ はＲに対して与
えられた意味を有し、そして式 IV9 ないし IV18 及び
IV22 及び IV23 における各１，４−フェニレン基はそ
れぞれ互いに独立に、弗素によりモノ置換又はポリ置換
されていてもよい）及び／又は下記式 IV26 ないし IV3
1 よりなる群から選ばれた１つ以上の化合物：

【００５４】

【化３２】（但しこれらの式においてＲ⁵ 及びＲ⁶ はＲに対して与
えられた意味を有し、そして式 IV26 ないし IV31 にお
ける各１，４−フェニレン基はそれぞれ互いに独立に弗
素によりモノ置換又はポリ置換されていてもよい）を含
む。

【００５５】それらの液晶混合物はまた光学的に活性の
成分Ｃを、層厚（面平行な担体プレート間の間隔）とそ
のキラルネマチック液晶混合物の自然のピッチとの比が
所望のツィスト角に好適な０．２よりも大きくなるよう
な量で含んでいる。

【００５６】好適なドープ剤は、広範囲の公知のキラル
性物質及び、例えばコレステリルノナノエート、Ｓ８
１１（ドイツ連邦ダルムシュタットのＥ．Ｍｅｒｃｋ
社）及びＣＢ１５（英国ＰｏｏｌｅのＢＤＨ）のよう
な、市販で入手できるドープ剤から選ぶことができる。
これの選択は重大ではない。

【００５７】もう１つの好ましい具体例においてはそれ
ら液晶混合物は下記式Ｔ1 及びＴ2の各化合物よりなる
群Ｔから選ばれた１つ以上の化合物を含み：

【００５８】

【化３３】但しこれらの式においてＱ³ は

【００５９】

【化３４】であり、

【００６０】

【化３５】は

【００６１】

【化３６】好ましくは

【００６２】

【化３７】であり、Ｌ³ ないしＬ⁶ 、Ｑ及びＹは式 III の各化合
物について定義した通りであり、Ｒ⁹ 及びＲ¹⁰はそれぞ
れ互いに独立にそれぞれＲであり、Ｚ⁰ は−ＣＯＯ
−、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −又は単結合である。

【００６３】群Ｔの（各）成分の割合は好ましくは５％
ないし３０％、なかでも５％ないし２０％である。

【００６４】好ましくは群Ｔは下記式Ｘないし XII よ
りなる群から選ばれた１つ以上の化合物を含み：

【００６５】

【化３８】但しこれらの式においてＲ⁹ 及びＲ¹⁰は先にあげられた
意味を有し、その際、中でもＲ⁹ は１ないし４個、最も
好ましくは１個又は２個の炭素原子を有するアルキルで
あり、そしてＲ¹⁰は１ないし４個、最も好ましくは１又
は２個の炭素原子を有するアルコキシである。

【００６６】式 IV2 の特に好ましい化合物は下記の従
属式

【００６７】

【化３９】のそれらであるが、この式においてＲ¹³ はＣＨ₃ −（ＣＨ₂ ）_n −Ｏ−又は trans−Ｈ−
（ＣＨ₂ ）_r −ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ ）_S −ＣＨ
₂ Ｏ−であり、そしてＲ¹⁴ はＣＨ₃ −（ＣＨ₂ ）_t −
であって、その際ｎは１、２、３又は４であり、ｒは０、１、２
又は３であり、ｓは０又は１であり、そしてｔ
は１、２、３又は４である。

【００６８】これらの化合物又は式 IV2 の各化合物の
割合は好ましくは約２％ないし１５％、中でも好ましく
は約４％ないし１０％である。

【００６９】式 I1 の少なくとも１つの化合物及び式 I
2 の少なくとも２つの化合物を含む本発明に従う混合物
が特に好ましい。

【００７０】式 I1 及び I2 の各化合物の割合は、好ま
しくは約２５％ないし３５％、中でも２７％ないし３２
％である。

【００７１】特に好ましい具体例の１つにおいて、それ
ら混合物は約５％ないし３５％、中でも好ましくは約１
０％ないし２０％の液晶性トラン化合物を含む。これら
はより薄いセル厚さ（５ないし６μｍ）で作動すること
を可能にし、これがスイッチング時間を重大に短縮す
る。特に好ましいトラン化合物を下に示す：

【００７２】

【化４０】但しこれらの式においてＲ⁹ は好ましくは、１ないし７個の炭素原子を有する
ｎ−アルキルであり、Ｚ⁰ は好ましくは−ＣＨ₂ ＣＨ
₂ −又は単結合であり、

【００７３】

【化４１】は

【００７４】

【化４２】好ましくは

【００７５】

【化４３】であり、Ｑ³ は

【００７６】

【化４４】好ましくは

【００７７】

【化４５】であって、その際、Ｒ¹⁰ は好ましくは、それぞれ１な
いし７個の炭素原子を有するｎ−アルキル又はｎ−アル
コキシであるか、又はそれぞれ３ないし７個の炭素原子
を有するｎ−アルケニル又はｎ−アルケニルオキであ
る。

【００７８】好ましくは成分Ａは下記式Ｔ1b の１つ以
上の化合物を含み：

【００７９】

【化４６】但しこの式においてＲ¹¹ は−Ｃ_n Ｈ_2n+1、−ＯＣ_n Ｈ_2n+1、

【００８０】

【化４７】であり。ｎは１から１５までの整数であり、Ｌ³ な
いしＬ⁶ はそれぞれ互いに独立にＨ又はＦであり、そし
てＸはＦ、Ｃｌ又はＯＣＦ₃ である。

【００８１】好ましい具体例の１つにおいて、そのネマ
チック混合物は３−１０％の式 I1 の１つ以上の化
合物、１８−３０％の式 I2 から選ばれた２つ以上の
化合物、５−１５％の式 II1 の１つ以上の化合物
及び１０−２０％の式 II2 の２つ以上の化合物を含
む。

【００８２】これらの混合物は４５０ｍｓよりも小さな
非常に短いスイッチング時間、１．０４ないし１．１０
の急峻度、０．１２ないし０．１４の複屈折値及び１．
２ないし１．６ボルトの閾値電圧を示す。

【００８３】特に好ましい別の具体例においてそれら混
合物は ○下記の群、すなわち

【００８４】

【化４８】（但しこれらの式においてＲは２ないし７個の炭素原子
を有する直鎖状アルキル基であり、そしてＸはＨ又はＦ
である）からの少なくとも１つの化合物、 ○Ｒが trans−アルケニル基又は trans−アルケニルオ
キシ基である１つ以上の化合物及び ○下記の群、すなわち

【００８５】

【化４９】（但しこれらの式においてＲ⁵ 及びＲ⁶ は成分Ｂの場合
にあげた好ましい意味を有し、そしてその１つ又は２つ
の１，４−フェニレン基は弗素により置換されていても
よい）から選ばれた１つ以上の化合物を含むが、その際
これらの化合物の割合は０％ないし２５％、好ましくは
約５％ないし１５％である。

【００８６】一般に、成分Ｂは３ないし１０種類、好ま
しくは４ないし９種類の異なった化合物よりなる。

【００８７】好ましい具体例の１つにおいて成分Ｂは本
質的に ○式 II1 及び／又は II2 の少なくとも１つの化合物
及び ○下記の各式から選ばれた少なくとも１つの化合物より
なる：

【００８８】

【化５０】

【００８９】

【化５１】（但しこれらの式において Alkyl は１２個までの炭素
原子を有するアルキル基である）成分Ｂは好ましくは３ないし１０個の化合物よりなり、
中でも４−２０％、特に６−１６％の、式 II1 の化合
物の１つ、２つ又は３つ及び／又は１０−４０％、特に
１５−３０％の、式 II2 の化合物の１つ、２つ又は３
つ、３−２０％、特に５−１５％の、ＰＣＨ−ｎＯｍ又
はＣＣＨ−ｎＯｍの少なくとも１つ０−２０％、特に１−１６％の、ＰＴＰ−ｎＯｍの少な
くとも１つ、０−２０％、特に１−１６％の、ＣＰＴＰ
−ｎＯｍの少なくとも１つ、０−２０％、特に１−１５
％の、ＢＣＨ−ｎｍの少なくとも１つ、０−１５％、特
に５−１０％の、ＣＣＰ−ｎｍの少なくとも１つ、０−
４０％、特に５−３０％の、ＣＰ−ｎｍＦの少なくとも
１つ及び０−２０％、特に６−１５％の、ＣＢＣ−ｎ
ｍ、ＣＢＣ−ｎｍＦ及びＣＣＰＣ−ｎｍから選ばれた１つ、２つ又は３つの化合物より
なる。

【００９０】一般に、成分Ａは２ないし９個、好ましく
は４ないし７個の化合物よりなる。好ましい具体例の１
つにおいて成分Ａは本質的に式 I1 、I2、I3 及び III
から選ばれた、中でも下記の各式から選ばれた少なく
とも１つの化合物よりなる：

【００９１】

【化５２】（但しこれらの式において Alkyl は１２個までの炭素
原子を有するアルキル基である）成分Ａは好ましくは２０−６０％、特に１５−４５％
の、ＣＣＰ−ｎＯＣＦ₃ の式の少なくとも１つの化合
物、４０−８０％、特に４５−７５％の、ＭＥ−ｎＮ、
ＭＥ−ｎＮＦ及びＨＰ−ｎＮＦの式の少なくとも１つの
化合物、０−２０％、特に２−１０％の、ＣＰＴＰ−ｎ
ＯＣＦ₃ の式の少なくとも１つの化合物及び５−３０
％、特に１０−２５％の、ＢＣＨ−ｎＦＦの式の少なく
とも１つの化合物よりなる。

【００９２】好ましくは成分Ｂは、式 II1 の少なくと
も１つの化合物及び少なくとも１つのトラン誘導体を含
み、中でもトラン化合物１部について式 II1 の化合物
３ないし０．３部を含む。

【００９３】本発明に従う液晶ティスプレー要素の構造
は、通常、偏光子、電極基板及び表面処理した各電極
を、いずれもそれらに隣接する液晶分子の優先的配向
（ダィレクタ）が通常、一方の電極から他方までに１６
０^o ないし７２０^o の値だけ互いにツィストされてお
り、そしてこの型のディスプレー要素の通常的な構造に
適合するような態様で包含している。２２０^o と２７０
^o との間のツィスト角を有するディスプレーが好まし
い。ここで「通常的」の語は広い意味で用いるものであ
り、そしてスーパーツィストセルの全ての誘導物及び修
飾物をも含み、中でもマトリックスディスプレー要素を
も含む。その２つの支持板における表面チルト角は同一
でも異なっていてもよい。同じチルト角が好ましい。

【００９４】しかしながら、本発明に従う各ディスプレ
ー要素とツィストネマチックセルに基づく従来の通常的
なディスプレー要素との間の本質的な違いは、その液晶
層の中の液晶成分の選択である。

【００９５】本発明に従い用いることのできる液晶混合
物は慣用的な方法で作られる。一般に、比較的僅かな量
で用いられる各成分の所望量を、主要構成部をなす各成
分の中に、好都合には高められた温度において溶解させ
る。それら成分を、例えばアセトン、クロロホルム又は
メタノールのような有機溶剤の中に溶解させた溶液を混
合し、そしてこの混合の後で、例えば蒸留によって再び
除去することも可能である。

【００９６】それらの誘電体は更に、当業者に知られて
いて文献に記述されているような他の添加剤を含むこと
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。

【００９７】以上のの記述から、当業者は本発明をなん
ら追加的労作なく、その技術的範囲の全てにわたり実施
することができると信じられる。従って、以下に記述す
る好ましい特別ないくつかの具体例は単に説明のために
のみあげるものであり、その開示はいかなる態様の制限
をも意図するものでないことを理解すべきである。

【００９８】

【実施例】以下にあげる諸例は本発明を、なんらの制限
をも加えることなく説明しようとするものである。

【００９９】用いられる各略記号はそれぞれ下記の意味
を有する：ｃ．ｐ．：透明点Ｔ_ave ：平均スイッチング時間＝（Ｔ_on＋Ｔ_off ）／
２Ｔ_on ：スイッチオンから最大コントラストの９０％
に達するまでの時間Ｔ_off ：スイッチオフから最大コントラストの１０％
に達するまでの時間Ｖ₁₀ ：閾値電圧Ｖ₉₀ ：飽和電圧Ｖ₉₀／Ｖ₁₀：急峻度ＳＦＡはマルチプレックス運転（マルチプレックス比
１：２４０、バイアス１：１５）においてアドレスされ
る。

【０１００】以上及び以下において全ての温度は℃であ
げてある。％の値は重量％である。スイッチング時間及
び粘度の値は２０℃におけるものである。

【０１０１】この明細書及び以下の諸例において液晶化
合物の全ての化学構造は頭文字略記号であげてあるが、
これの化学式への転換は、下に示すように行なわれる。
全てのＣ_n Ｈ_2n+1 及びＣ_m Ｈ_2m+1 の基はそれぞれｎ
個又はｍ個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基であ
る。表Ｂの記号は自明である。表Ａには芯構造について
の略記号のみがあげられている。具体的な化合物におい
てはこの略記号に続いてハイフンを付して下記のＲ¹ 、
Ｒ² 、Ｌ¹ 及びＬ² の各置換基の記号があげられてい
る。

【０１０２】

【表１】

【０１０３】

【表２】

【０１０４】

【表３】

【０１０５】

【表４】例１下記のパラメータ、すなわちツィスト角２４０^o バイアス１：１６マルチプレックス比１：２４０フレームレート８０Ｈｚチルト角５^o ｄ６．１μｍを有するＳＴＮディスプレーは下記の性質透明点＋１００^o Δｎ０．１２５７を有する液晶媒質を含み、これは下記の非キラル性基礎
混合物

【０１０６】

【表５】よりなり、そして０．６１％の下記、すなわち

【０１０７】

【化５３】のドープ剤を含んでおり、そして下記のスイッチングパ
ラメータＴ_ave ４０９ｍｓＶ₁₀ １．４７ボルトＶ₉₀／Ｖ₁₀ １．０６４を示す。例２例１に記載した、下記のパラメータ、すなわちＮ−１＋１００℃ Δｎ０．１３２０の液晶媒質を含むＳＴＮディスプレーは下記の非キラル
性基礎混合物

【０１０８】

【表６】よりなり、そして０．６１％のＳ−８１１でドープされ
ているが、これは下記のスイッチングパラメータＴ_ave ３５５ｍｓＶ₁₀ １．４８ボルトＶ₉₀／Ｖ₁₀ １．０６７を示す。例３例１に記載した、下記のパラメータＮ−１＋１０２℃ Δｎ０．１２４０の液晶媒質を含むＳＴＮディスプレーは下記の非キラル
性基礎混合物

【０１０９】

【表７】よりなり、そして０．６１％のＳ−８１１でドープされ
ているが、これは下記のスイッチングパラメータＴ_ave ４６６ｍｓＶ₁₀ １．４９ボルトＶ₉₀／Ｖ₁₀ １．０５５を示す。例４例１に記載した、下記のパラメータＮ−１＋９８℃ Δｎ０．１２４４の液晶媒質を含むＳＴＮディスプレーは下記の非キラル
性基礎混合物

【０１１０】

【表８】よりなり、そしてＳ−８１１でドープされているが、こ
れは下記のスイッチングパラメータＴ_ave ４３８ｍｓＶ₁₀ １．４５ボルトＶ₉₀／Ｖ₁₀ １．０６２を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591032596 ＦｒａｎｋｆｕｒｔｅｒＳｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，ＦｅｄｅｒａｌＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＧｅｒｍａｎｙ (72)発明者沼田宏神奈川県横浜市緑区三保町1351 フォレストヒルズ三保３−302

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】○枠とともにセルを形成する２枚の面平行
な外側プレート、 ○このセルの中に存在している、正の誘電異方性のネマ
チック液晶混合物、 ○各外側プレート内面の上の重畳された配列層を有する
各電極層、 ○各外側プレートとこれら外側プレートの表面における
各分子の長手軸との間の、約１度から３０度までのプレ
チルト角、及び ○セルの中の液晶混合物の、配列層から配列層までの１
００^o と６００^o との間の値を有するツィスト角を含む
スーパーツィスト液晶ディスプレーであって、その際ネ
マチック液晶混合物が、ａ）２０ないし９０重量％の、＋１．５よりも大きい誘
電異方性を有する１つ以上の化合物を含む液晶成分Ａ、ｂ）１０ないし６５重量％の、−１．５から＋１．５ま
での誘電異方性を有する１つ以上の化合物を含む液晶成
分Ｂ、及びｃ）層厚（各面平行な外側プレートの隔たり）とそのキ
ラルネマチック液晶混合物の自然のピッチとの比が約
０．２から１．３までであるような量の光学活性の成分
Ｃを含み、そしてｄ）少なくとも６０℃のネマチック相範囲、３５ｍＰａ
・ｓよりも高くない粘度、及び１．７５Ｖよりも低い閾
値電圧を有し、その際それら化合物の誘電異方性とその
ネマチック液晶混合物に基づく種々のパラメータとは２
０℃の温度についてのものである、上記ディスプレーに
おいて、上記成分Ａが、２０ないし４０重量％の、少なくとも１
つの下記式Ｉ【化１】〔但しこの式においてＲ¹ は１ないし８個の炭素原子を
有するアルキルであり、ｍは０又は１であり、そしてＬ
はＨ又はＦを表わす〕の化合物を含み、そして上記成分
Ｂが、１５ないし３５重量％の、少なくとも１つの下記
式 II 【化２】〔但しこの式においてｎは０又は１であり、Ｒ² はＨ、
又は１ないし８個の炭素原子を有するアルキルであり、
そしてＲ³ は１ないし８個の炭素原子を有するアルキ
ル、アルケニル又はオキサアルキルである〕の化合物を
含むことを特徴とする、上記ディスプレー。
【請求項２】成分Ａが、少なくとも１つの下記式 I1
及び／又は I2 【化３】の化合物、及び少なくとも１つの下記式 III 【化４】の化合物〔但しこれらの式においてＲは１２個までの炭素原子を有するアルキル、アル
コキシ、オキサアルキル、アルケニル又はアルケニルオ
キシであり、【化５】はそれぞれ独立に【化６】でありＬ³ ないしＬ⁶ はそれぞれ独立にＨ又はＦであり、
Ｚ¹，Ｚ² は−ＣＯＯ−、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−Ｃ≡
Ｃ−又は単結合であり、ＱはＣＦ₂ 、ＯＣＦ₂ 、Ｃ
ＦＨ、ＯＣＦＨ又は単結合であり、ＹはＦ又はＣｌ
であり、そしてｏは０又は１である〕を含む、請求
項１に従うディスプレー。
【請求項３】Ｑが単結合、−ＯＣＦ₂ 又は−ＣＦ₂
であり、ｏが１であり、そしてＹがＦである、
請求項２に従うディスプレー。
【請求項４】成分Ａが、下記式 IIIa ないし IIIh 【化７】〔但しこれらの式においてＲ、Ｌ³ 及びＱは請求項２に
あげた意味を有する〕から選ばれた少なくとも１つの化
合物を含む、請求項１に従うディスプレー。
【請求項５】成分Ｂが、下記式 IV 及び V 【化８】〔但しこれらの式においてＲ⁵ 及びＲ⁶ は、請求項２に
おいてＲについてあげた意味を、そして【化９】及びＬ¹ は式 III についてあげた意味を有し、Ｚ³
は−ＣＯＯ−、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−ＣＨ＝ＣＨ−又は
単結合であり、Ｚ⁴ は−ＣＯＯ−又は単結合であり、
そしてｒは１、２又は３である〕の化合物よりなる
群から選ばれた１つ以上の化合物を含む、請求項１ない
し４のいずれかに従うディスプレー。
【請求項６】成分Ｂが、下記式 II1a 【化１０】〔但しこの式においてｍ及びｐはそれぞれ、０と８との
間の整数であり、そしてｍ＋ｐの合計は１と８との間の
整数である〕の１つ以上の化合物を含む、請求項１ない
し４のいずれかに従うディスプレー。
【請求項７】ネマチック液晶混合物が更に、下記式 X
ないし XII 【化１１】〔但しこれらの式においてＲ⁹ 及びＲ¹⁰は請求項２にお
いてＲについてあげた意味を有する〕よりなる群から選
ばれた１つ以上の化合物を含む、請求項１ないし６のい
ずれかに従うディスプレー。
【請求項８】ネマチック混合物が３ないし１０％の
式 I1 の１つ以上の化合物、１８ないし３０％の式 I2 から選ばれた２つ以上の化
合物、５ないし１５％の式 II においてｎが０である１つ
以上の化合物、及び１０ないし２０％の式 II におい
てｎが１である２つ以上の化合物を含む、請求項１ない
し７のいずれかに従うディスプレー。
【請求項９】請求項１ないし７のすいずれかにおいて
定義された組成の液晶混合物。