JPH06322369A - スーパーツイスト液晶ディスプレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 短いスイッチング時間を有し、かつ同時に広
い作動温度範囲、特性曲線の立ち上がりの鋭さ、コント
ラストの良好な角度依存性及び低い閾値電圧を達成でき
る液晶混合物を見出す。 【構成】スーパーツイスト液晶ディスプレーにおいて用
いる新規な、正の誘電異方性を有するネマチック液晶混
合物が、式Ｉの１つ以上の化合物、及び／又は式 II の
１つ以上の化合物及び／又は式 IIIの１つ以上の化合物
に基づくものである。 Ｒ’は１−１２個の炭素原子を有するアルキルを表わす
が、ただしその比隣接の１つ又は２つのＣＨ_２基は−０
−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｃ
Ｏ−Ｏ−によって置き換えられていてもよく、ｒは０又
は１、ｓは０、１又は２、各環Ａ^１及びＡ^２はｔｒａｎ
ｓ−１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン又
は３−フルオロ−１，４−フェニレンを表わし、Ａ^３は を表わし、ＱはＯＣＨＦ、ＯＣＦ_２、ＣＦ_２又は単結
合、ＹはＨ、Ｆ又はＣＩであり、ＬはＨ又はＦを表わ
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は極端に短いスイッチング
時間と良好な立ち上がり傾斜並びに角度依存性とを有す
るスーパーツィスト液晶ディスプレー（以下ＳＦＡと略
記する）、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】上記のようなＳＦＡは例えば EP 0,131,
216 B1、DE 3,423,993 A1 、EP 0,098,070 A2 、M. Sch
adt 及び F. Leenhouts ：液晶に関する第 17 回フライ
ベルク会議 (1987年４月８− 10 日）の報告、K. Kawas
aki 等： SID 87 Digest 391(20.6)、M. Schadt 及び
F. Leenhouts ：SID 87 Digest 372 (20.1)、K. Katoh
等：日本応用物理学会誌 Vol. 26, No. 11, L1784 - L1
786 (1987)、F. Leenhouts 等：Appl. Phys. Lett. 5
0, (21), 1468 (1987) 、H.A. van Sprang 及びH.G. Ko
opman：J. Appl. Phys. 62 (5), 1734 (1987)、T.J. Sc
heffer 及び J.Nehring ：Appl. Phys. Lett. 45 (10),
1021 (1984)、M. Schadt 及び F. Leenhouts ：Appl.
Phys. Lett. 50 (5), 236 (1987) 及び E.P. Raynes：
Mol. Cryst. Liq. Cryst. Letters, Vol. 4 (1), pp 1
- 8 (1986) から公知である。ここで「ＳＦＡ」は例え
ば Waters 等〔C.M. Waters 等： Proc. Soc. Inf. Dis
p.(ニューヨーク）(1985)、日本国神戸の第３回国際デ
ィスプレー会議〕のディスプレー要素、STN-液晶ディス
プレー〔DE OS 3,503,259 〕、SBE-液晶ディスプレー
〔T.J. Scheffer 及び J. Nehring: "Appl. Phys. Let
t. 45 (1984) 1021〕、OMI-液晶デイプレー〔M. Schadt
及び F. Leenhouts: "Appl. Phys. Lett. 50(1987) 23
6〕、DST-液晶ディスプレー〔EP OS 0,246,842 〕或い
は BW-STN-液晶ディスプレー〔K. Kawasaki 等："SID 8
7 Digest" 391 (20.6)〕のような 160°と 270°との間
の値のツイスト角を有する比較的高度にツイストされた
ディスプレー要素の全てを含むものとする。

【０００３】標準 TN-ディスプレーと比較してこの型の
ＳＦＡは電気光学的特性の極めて良好な急峻性及びそれ
とともに良好なコントラスト値並びにこのコントラスト
の極めて低い角度依存性によって際立っている。極めて
短いスイッチング時間を有するＳＦＡ、中でもまた比較
的低い温度における極めて短いスイッチング時間を有す
るＳＦＡが特に重要である。短いスイッチング時間に達
するためにはこれまで特にそれら液晶混合物の粘度は通
常種々の液晶成分の最適化された組み合わせを用い、そ
して場合によってはまた比較的高い蒸気圧を有する単変
性の添加物を用いることによって最適化されている。し
かしながらこれまでに得られているスイッチング時間は
全ての利用対象について適しているというものではなか
った。

【０００４】比較的短いスイッチング時間はまたＳＦＡ
の液晶層の厚さを低下させ、そして比較的高い複屈折値
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】しかしながら比較的短いスイッチング時間
を達成しようとする試みはなおまだ全ての適用対象に対
して常に適しているとは言えない混合物しかもたらして
いない。

【０００６】その他にＳＦＡについては更に、比較的高
いマルチプレクサビリティー、比較的低い閾値電圧及び
急峻な特性曲線が要求される。

【０００７】しかしながら最適の各パラメータは、種々
異なった物質のバラメータの、例えば誘電性や粘弾性の
ような相反する影響のために、上述した全ての性質につ
いて同時に達成することは不可能である。

【０００８】従って短いスイッチング時間を有し、かつ
同時に広い運転温度領域、特性曲線の高い急峻性、コン
トラストの良好な角度依存性及び低い閾値電圧を備えた
改善されたＳＦＡについてなお大きな要求が存在してい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のような欠点を全く、又は僅かしか示さず、そして同時
に非常に有用な総合的性質を有するＳＦＡを提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、この目的
が、下記式Ｉ

【００１１】

【化１３】 の１つ以上の化合物及び／又は下記式 II

【００１２】

【化１４】 の１つ以上の化合物及び／又は下記式 III

【００１３】

【化１５】 の１つ以上の化合物を含み、その際これらの式において
R' は１− 12 個の炭素原子を有するアルキルを表わす
が、ただしその非隣接の１つ又は２つの CH₂基は-O- 、
-CH=CH- 、-CO-、-O-CO- 又は -CO-O- によって置き換
えられていてもよく、ｒは０又は１であり、ｓは０、１
又は２であり、各環 A¹ 及び A² は互いに独立に trans
-1,4- シクロヘキシレン、1,4-フェニレン又は 3- フル
オロ-1,4-フェニレンを表わし、A³は

【００１４】

【化１６】 を表わし、Q は OCHF 、OCF₂、CF₂ 又は単結合であり、
Y は H、F 又は Cl であり、そして L は H 又は F
を表わすようなネマチック液晶混合物を用いた場合に達
成できることを見いだした。

【００１５】このネマチック液晶混合物は、好ましくは
少なくとも 60 ℃のネマチック相範囲、30 mPa・s を越
えない粘度及び少なくとも＋５の誘電異方性値を有し、
その際それら化合物の誘電異方性値及びそのネマチック
液晶混合物についての種々のパラメータは 20 ℃の温度
におけるものを表わす。

【００１６】すなわち本発明は、下記の各構成要素、す
なわち − ２枚の面平行な、縁どりによってセルを構成する支
持板、 − このセル内の、正の誘電異方性を有するネマチック
液晶混合物、 − 支持板内側の、配向層の載っている各電極層、 − 支持板とこの支持板の表面上の分子の長手軸との間
の、約１度ないし 30 度の入射角、及び − セル内の液晶混合物の配向層から配向層への、その
量に従って 160度と 270度との間のツイスト角を有する
スーパーツィスト液晶ディスプレーにおいて、そのネマ
チック液晶混合物が下記式Ｉ

【００１７】

【化１７】 の１つ以上の化合物及び／又は下記式 II

【００１８】

【化１８】 の１つ以上の化合物及び／又は下記式 III

【００１９】

【化１９】 の１つ以上の化合物を含み、その際これらの式において
R' は１− 12 個の炭素原子を有するアルキルを表わす
が、ただしその非隣接の１つ又は２つの CH₂基は-O- 、
-CH=CH- 、-CO-、-O-CO- 又は -CO-O- によって置き換
えられていてもよく、ｒは０又は１であり、ｓは０、１
又は２であり、各環 A¹ 及び A² は互いに独立に trans
-1,4- シクロヘキシレン、1,4-フェニレン又は 3- フル
オロ-1,4-フェニレンを表わし、A³は

【００２０】

【化２０】 を表わし、Q は OCHF 、OCF₂、CF₂ 又は単結合であり、
Y は H、F 又は Cl であり、そして L は H 又は F
を表わすことを特徴とする、ＳＦＡに関する。

【００２１】本発明はまた対応する液晶混合物にも関す
る。

【００２２】式Ｉ、II 及び III の個々の化合物、及
び本発明に従うＳＦＡにおいて使用することのできる他
の化合物はいずれも公知であるか、又は公知の化合物と
同様に作ることができる。

【００２３】本発明の混合物は高いマルチプレックス
比、広い作動温度範囲、低い閾値電圧（３ボルト以下、
好ましくは 1.25 ないし 2.80 、中でも 1.60 ないし
2.20 ボルト）及び急峻な特性曲線を有するＳＦＡの実
現を許容する。

【００２４】式Ｉ、II 及び III の化合物は弾性率比
（K₃/K₁ ）の低い値を有し、従って短いスイッチング時
間をもたらす。

【００２５】本発明に従う混合物は 0.120 より大き
い、好ましくは 0.130 ないし 0.170の、中でも 0.130
ないし 0.160 の光学異方性値（Δｎ）を有する。

【００２６】本発明に従う混合物は好ましくは下記の
群、すなわち

【００２７】

【化２１】

【００２８】

【化２２】 から選ばれた１つ以上の化合物を含む。

【００２９】好ましい混合物は、式 If 、IIId、IIIh、
IIIi、IIIl 及び IIIs の化合物の１つ、２つ、３つ又
はそれ以上を含み、なかでも式 IIId 又は IIIs の１つ
以上の化合物と、式 If 、IIIh、IIIi、IIIl、IIIt 及
び IIIu から選ばれた１つ又は３つの化合物を含む。

【００３０】本発明に従い使用することのできる好まし
い液晶混合物は下記の群Ａから選ばれる１つ以上の化合
物を好ましくは５％から 50 ％までの割合、なかでも 1
0 ％ないし 40 ％の割合で含む。この群Ａから選ばれる
化合物は＋８よりも大きな（好ましくは＋ 12 よりも大
きな）誘電異方性値を有して本発明の液晶混合物の成分
Ａを構成する。

【００３１】この群Ａは好ましくは下記の群、すなわち

【００３２】

【化２３】 から選ばれる化合物を含み、その際これらの式において R は１ないし 12 個の炭素原子を有するアルキル基で
あって、その非隣接の１つ又は２つの CH₂ 基は -O-、
-CH=CH- 、-CO-、-O-CO 又は -CO-O- によって置き換え
られていてもよく、Q は下記式、すなわち

【００３３】

【化２４】 の基を表わし、Z¹ は下記式、すなわち

【００３４】

【化２５】 の基、単結合、-CH₂CH₂-、-CO-O- 又は -O-CO- を表わ
し、そして

【００３５】

【化２６】 は

【００３６】

【化２７】 である。

【００３７】これらの混合物は好ましくは式 AI の１つ
以上の化合物を５ないし 50 ％の範囲で含む。好ましい
ものは Z¹ が単結合、-CH₂CH₂- 又は -CO-O- を表わす
ものであって、なかでも好ましくは下記の化合物、すな
わち

【００３８】

【化２８】 の化合物である。

【００３９】下記の化合物、すなわち

【００４０】

【化２９】 の化合物も同様に好ましい。

【００４１】群Ａは好ましくは式 AI1 ないし AI5 か
ら選ばれた１つ以上の化合物と、及び場合によってはま
た式 AI6 の１つ以上の化合物を含む。

【００４２】好ましくは本発明に従う液晶混合物は更
に、比較的高い透明点を有する１つ以上の化合物を含
み、これらは例えば下記の化合物、すなわち

【００４３】

【化３０】 から選ばれるものを含む。

【００４４】上記の４つの式においてその各 1,4- フェ
ニレン環は例えば

【００４５】

【化３１】 のように１個の弗素原子でラテラルに置換されているこ
とができる。これらの比較的高い透明点を有する極性化
合物は好ましくは２ないし 15 ％の範囲で用いられる。

【００４６】本発明のもう１つの好ましい具体例におい
てその液晶混合物は非常に高い誘電異方性値を有する１
つ以上の化合物を含む。このような化合物は好ましくは
２ないし 50 ％の範囲で用いられる。この型の化合物の
好ましいものは前記式 AII、AIII 及び AV において Q
が 1,4- フェニレン又は 3- フルオロ-1,4- フェニレ
ンであるような化合物、又は下記式 AI7、すなわち

【００４７】

【化３２】 の化合物である。

【００４８】本発明の好ましい液晶混合物は群Ｂから選
ばれる１つ以上の化合物を含み、好ましくはこれらを 1
0 ないし 40 ％の割合で含む。このような群Ｂから選ば
れる化合物は 120°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
〔Δεが＋２から＋ 10 までの範囲、好ましくは＋４な
いし＋８であるもの〕であって本発明の液晶混合物の成
分Ｂを構成する。

【００４９】好ましい群Ｂの化合物は下記の群、すなわ
ち

【００５０】

【化３３】 から選ばれた化合物を含み、その際これらの式において
R¹ 及び R² はそれぞれ互いに独立に、特許請求の範囲
の請求項３において定義した R を表わし、Z⁰は -CO-O
- 、-O-CO-、又は -CH₂CH₂- を表わし、Q は同様にこの
請求項３において定義した意味を有し、そして式 BI な
いし BVII の 1,4-フェニレン環はその２位置又は３位
置において弗素により置換されていることができる。

【００５１】好ましくはこれらの化合物は高い透明点を
得るために式 BI ないし BIV の４環の１つ以上の化合
物を含む。これらの化合物は好ましくは下記の４環化合
物、すなわち

【００５２】

【化３４】 の群から選ばれる。

【００５３】好ましくはそれら液晶混合物はまた下記の
３環化合物、すなわち

【００５４】

【化３５】 の群から選ばれる１つ以上の化合物をも含む。

【００５５】それらの液晶混合物の他の好ましい具体例
においてはまた、下記の群、すなわち

【００５６】

【化３６】 から選ばれる１つ以上の化合物をも含み、その際これら
の式において Hal は F又は Cl であり、そして L 及
び R は上に定義したものである。

【００５７】それら液晶混合物はまた、光学活性成分Ｃ
をも含むが、その量は層厚さ（面平行な両支持板の間
隔）とそのキラルネマチック液晶混合物の自然のピッチ
との比が所望のツイスト角に適した 0.2 よりも大きく
なるようなものである。適当なドープ剤は公知の種々の
キラル性物質及び、例えばコレステリルノナノエート、
S 811 （ドイツ国ダルムシュタットの E. Merck ）及び
CB 15 (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。その選択は重要では
ない。

【００５８】それら混合物は好ましくはまた下記、すな
わち

【００５９】

【化３７】 （但しこれらの式において R¹ と R² とはそれぞれ互い
に独立に R について定義したと同じ意味を有し、Z²
は -CH₂CH₂- 、-CO-O-、-O-CO- 又は単結合を表わし、
そして

【００６０】

【化３８】 は

【００６１】

【化３９】 である）の式 B1I ないし B1IV の各化合物を含む群Ｂ
2 から選ばれた１つ以上の化合物及び／又は下記式 B1V
ないし B1VII、すなわち

【００６２】

【化４０】 （但しこれらの式において R¹ は R について定義した
ものと同じであり、Z⁰は -CH₂CH₂- 又は単結合であり、
そして Q は

【００６３】

【化４１】 を表わすが、ただしここでｎは１ないし９を、X は CN
又は F を、Y は H 又は F を表わす）の化合物を含
む群Ｂ3 から選ばれた１つ以上の化合物及び／又は下記
式 BVIII、BIX 及び BX 、すなわち

【００６４】

【化４２】 （但しこれらの式において R¹ と R² とはそれぞれ互い
に独立に R について定義したものと同じであり、X は
Cl 又は F であり、そして

【００６５】

【化４３】 は

【００６６】

【化４４】 を表わす）の化合物を含む群Ｂ3 から選ばれた１つ以上
の化合物をも含む。

【００６７】更に別な好ましい具体例においてそれら液
晶混合物は下記式 T1 ないし T3 、すなわち

【００６８】

【化４５】 〔但しこれらの式において Q¹ は

【００６９】

【化４６】 であり、

【００７０】

【化４７】 は

【００７１】

【化４８】 であって、L 、Y 及び Q は式 III の化合物について
定義したものと同じであり、R¹と R² とはそれぞれ互い
に独立に R と同じ意味を有し、そして R は１ないし 1
2 個の炭素原子を有し、かつその非隣接の１つ又は２つ
の CH₂ 基が -O-、-CH=CH- 、-CO-、-O-CO- 又は -CO-
O- によつて置き換えられていてもよいアルキルであ
り、Z⁰ は -CH₂CH₂- 又は単結合であり、そしてその各
1,4- フェニレン環は弗素によってラテラルに置換され
ていてもよく、X は F、Cl 又はOCH₃であり、そしてｍ
は０又は１を表わす〕の化合物を含む群Ｔから選ばれる
１つ以上の化合物を含む。

【００７２】この群Ｔから選ばれる化合物の割合は好ま
しくは５ないし 30 ％、なかでも５ないし 20 ％であ
る。

【００７３】群Ｂ1 から選ばれる化合物の割合は好まし
くは５ないし 45 ％、なかでも好ましくは約 10 ないし
40 ％である。式 B1III 及び B1IV の化合物が好まし
い。式 B1III の特に好ましい化合物は下記の従属式、
すなわち

【００７４】

【化４９】 〔これらの式において R¹ は CH₃-(CH₂)_n-O-、-CH₃-(CH
₂)_t-、trans-H-(CH₂)_r-CH=CH-(CH₂CH₂)_s-CH₂O- 又は tr
ans-H-(CH₂)_r-CH=CH-(CH₂CH₂)_s- を表わし、R²は CH₃-
(CH₂)_t- であり、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〕の化合物であ
る。

【００７５】更に別な好ましい化合物は下記従属式、す
なわち

【００７６】

【化５０】 （但し R¹ 及び R² は上に定義したと同じである）の化
合物である。

【００７７】上述の各従属式のうちの式 B1III の化合
物の割合は好ましくは約５ないし45％、特に好ましくは
約 10 ないし 35 ％である。式 B1IV の特に好ましい化
合物は下記従属式、すなわち

【００７８】

【化５１】 〔但しこの式において R¹ は CH₃-(CH₂)_n-O- 又は tra
ns-H-(CH₂)_r-CH=CH-(CH₂CH₂)_s-CH₂O- であり、そして R
² は CH₃-(CH₂)_t-であるが、ここで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〕のそれで
ある。

【００７９】これらの化合物又は式 B1IV の化合物の割
合は好ましくは約５ないし 40 ％、なかでも好ましくは
約 10 ないし 35 ％である。

【００８０】それらの混合物は好ましくは式 III の化
合物、なかでも下記従属式、すなわち

【００８１】

【化５２】 の化合物を含む。

【００８２】特に好ましい具体例の１つにおいてそれら
混合物は式 B1III 及び B1IV の化合物を同時に含む
が、その際これら群Ｂ1 の成分について全割合が観測さ
れる。

【００８３】式 B1I と B1III との化合物が存在する
場合には R¹ と R² とは好ましくはそれぞれ互いに独立
に１ないし７個の炭素原子を有する n- アルキル又は３
ないし７個の炭素原子を有する (trans)-n- アルケニル
である。 Z² は好ましくは単結合である。 BI が特に好
ましい。

【００８４】本発明に従う更に好ましい別な混合物は式
B1IV において

【００８５】

【化５３】 が

【００８６】

【化５４】 であり、そして R¹ と R² とが上述した好ましい意味の
１つを有し、なかでも好ましくは１ないし７個の炭素原
子を有する n- アルキルであるような１つ以上の化合物
を含むものである。

【００８７】いずれの場合にも群Ｂ1 の全割合が観測さ
れる。

【００８８】群Ｂ2 の各化合物の割合は好ましくは約５
ないし 45 ％、なかでも好ましくは５ないし 20 ％であ
る。B1V ないし B1VII についての割合（好ましい範
囲）は下記の通りである： B1V ：約５ないし 30 ％、好ましくは約５な
いし 15 ％ B1VI と B1VIIとの合計 ：約５ないし 25 ％、好
ましくは約 10 ないし 20 ％ 群Ｂ2 の好ましい化合物は下記のものである：

【００８９】

【化５５】 但しこれらの式において R¹ は好ましくは１ないし７個
の炭素原子を有する n-アルキル又は３ないし７個の炭
素原子を有する (trans)-n- アルケニルであり、Z⁰ は
好ましくは単結合であり、R は好ましくは R¹ について
述べた好ましい意味を有するか、又は弗素であり、そし
て Y は好ましくは弗素である。

【００９０】本発明に従う混合物は好ましくは B1V3 、
B1VI1 及び B1VII1 よりなる群から選ばれる１つ以上の
化合物を約５ないし 35 ％の合計割合で含む。

【００９１】特に好ましい具体例の１つにおいて本発明
に従う混合物は B1V3 、B1VI1 、B1VII1 及び B1V2 (R
= F) に加えて更に、例えば下記の群、すなわち

【００９２】

【化５６】 〔但しこれらの式において R¹ 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、又は３ないし７個
の炭素原子を有する (trans)-n- アルケニルであり、x
は１又は２を、y は０又は１を、そして Y は H 又は
F を表わす〕から選ばれる末端弗素化された化合物を
含む。

【００９３】それら末端弗素化された全ての化合物の合
計割合は好ましくは約５ないし 65％、なかでも約 15
ないし 40 ％である。

【００９４】群Ｂ3 から選ばれる化合物の割合は好まし
くは約５ないし 30 ％、なかでも好ましくは約 10 ない
し 20 ％である。 R¹ は好ましくはそれぞれ１ないし９
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。しかしながらアルケニル又はアルケニロキシ基
を含む類似の化合物を用いることも可能である。式BVII
I の化合物が好ましい。

【００９５】基

【００９６】

【化５７】 は好ましくは 1,4- フェニレンである。

【００９７】本発明に従う混合物は群Ｂ1 、Ｂ2 及びＢ
3 の少なくとも１つから選ばれる化合物を含む。それら
は好ましくは群Ｂ1 から選ばれる１つ以上の化合物と群
Ｂ2及び／又はＢ3 から選ばれる１つ以上の化合物とを
含む。

【００９８】成分Ｃの化合物の割合は好ましくは約５な
いし 60 ％、なかでも約 20 ないし50 ％である。この
技術に習熟した者がこの割合を調節して所望の閾値電圧
を作り出すことは容易に可能であり、そして原理的に、
Δε＞＋２の全ての通常的液晶化合物を使用することが
可能である。もし末端弗素化された正の値の低い化合物
を主として使用する場合には、その合計割合は上方範囲
（約 35 ％ないし 80％）以上になる場合があり、一方
末端シアノ置換された化合物を用いるときはその割合は
より低くなる（約 10 ないし 35 ％）。

【００９９】特に好ましい実施形態の１つにおいて本発
明に従う混合物は好ましくは−２よりも低い誘電異方性
値を有する１つ以上の化合物（成分Ｄ）約５ないし２０
％を含有する。このような化合物は例えばドイツ特許公
開第 3231707 号又はドイツ特許公開第 3407013 号に
おいて構造要素

【０１００】

【化５８】 を有するシクロヘキサン誘導体又は 2,3- ジシアノヒド
ロキノンの誘導体として公知である。

【０１０１】しかしながら好ましくは構造要素 2,3- ジ
フルオロ-1,4- フェニレンを有する化合物、例えばドイ
ツ特許公開第3807801 号、同第3807861 号、同第 38078
63号、同第3807864 号又は同第3807908 号に従う化合物
を選ぶのがよい。特に好ましいものは国際特許出願 PCE
/DE 88/00133 号に従うこの構造要素を含むトラン化合
物、なかでも下記式

【０１０２】

【化５９】

【０１０３】

【化６０】 〔但しこれらの式において R¹ 及び R² はそれぞれ互い
に独立に、好ましくは１ないし７個の炭素原子を有する
ｎ−アルキルであるか、又は３ないし７個の炭素原子を
有するｎ−アルケニルであり、そして Z⁰ は -CH₂CH₂-
又は単結合である〕の化合物である。

【０１０４】特に好ましいものはまた、下記式

【０１０５】

【化６１】 のフェニルシクロヘキシルカルボキシレートてある。

【０１０６】成分Ｄは特に特性曲線の急峻性を改善す
る。

【０１０７】特に好ましい具体例の１つにおいてそれら
液晶混合物は約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。これによ
って薄い層厚さ（約５−６μｍ）において作動させるこ
とができ、それによりスイッチング時間が著しく短縮さ
れる。特に好ましいトラン化合物を下に示す：

【０１０８】

【化６２】 但しこれらの式においてR¹ は好ましくは１ないし７個
の炭素原子を有するｎ−アルキルを、Z⁰ は -CH₂CH₂-
又は単結合を、

【０１０９】

【化６３】 は

【０１１０】

【化６４】 を、そしてQ は

【０１１１】

【化６５】 をそれぞれ表わすが、その際R² 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、或いはそれぞれ３ないし７個の炭素原子を有するｎ
−アルケニル又はｎ−アルケニロキシを表わす。

【０１１２】更に別な特に好ましい具体例においてそれ
ら液晶混合物は ○１個の 1- シアノ-trans-1,4- シクロヘキシレン基又
は 2,3- ジフルオロ-1,4- フェニレン基を有する１つ以
上の化合物を含む成分Ｄ、 ○式 AIII 又は AV の少なくとも２つの化合物、 ○下記の群、すなわち

【０１１３】

【化６６】 （但しこれらの式において「アルキル」は２ないし７個
の炭素原子を有する直鎖状のアルキルを表わし、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- アルケニロ
キシ基である１つ以上の化合物、及び ○下記の群、すなわち

【０１１４】

【化６７】 （但しこれらの式において R¹ と R² とは成分Ｂの場合
に示した好ましい意味を有し、そしてそれら２つの 1,4
- フェニレン基の一方は弗素によって置換されていても
よく、そしてこれらの化合物の割合は０ないし 25 ％、
好ましくは約５％から 15 ％までである）から選ばれた
１つ以上の化合物を含む。

【０１１５】もう１つの特に好ましい具体例においてそ
れら液晶混合物は ○式 III1d、IIIb、IIIi 及び IIIp から選ばれた１つ
以上、特に１つ、２つ、３つ又は４つの化合物、 ○式 AI1、AI3、AI4 又は AI5 から選ばれた少なくとも
２つの化合物、 ○式 B1IV の１つ以上の化合物、 ○式 T1 又は T2 の１つ以上の化合物、又は ○下記の群、すなわち

【０１１６】

【化６８】 （但しこれらの式において R¹は式 IIIの化合物につい
て定義したものと同じである）の１つ以上の化合物を含
む。

【０１１７】本発明に従う液晶ディスプレー要素の、そ
れぞれ電極に接する各液晶分子の優先配向（ディレク
タ）が一方の電極から他方の電極へ一般に160°ないし2
70°の角度で互いに旋回されているような表面処理のほ
どこされた電極と、ポーラライザと、及び電極基板とか
らなる構造は通常の構造のディスプレー要素のそれと同
じである。ここで用いる「通常の構造」の概念は広い意
味のものであり、そしてスーパーツイストセルの全ての
変形又は修飾、中でもマトリックスディスプレー要素を
も包含するものとする。両支持板のところの表面チルト
角は同一であっても異なっていてもよい。等しいチルト
角の方が好ましい。

【０１１８】しかしながら、本発明に従うディスプレー
要素の、従来通常的であったツイステドネマチックセル
に基づくものとの本質的な差異は、その液晶層の各液晶
成分の選択に存在する。

【０１１９】本発明に従い使用することのできる液晶混
合物は通常の態様で作ることができる。一般により少な
い量で用いられる成分の所望量をその主要部をなす成分
の中に、好都合には高められた温度において溶解させ
る。各種成分の、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中の溶液を混合し、そして充
分に混合した後でその溶剤を例えば蒸発によって除去す
ることも可能である。

【０１２０】それら誘電体はまた、当業者に公知で文献
に記載されているような種々の添加物を含有することも
できる。例えば０−１５％の多色性染料を加えることが
できる。

【０１２１】以下に本発明をいくつかの例によって説明
するが、これは本発明になんら制限をもたらすものでは
ない。

【０１２２】これらの例において下記の略記号を用い
る： S-N スメクチック／ネマチックの相転位温度 N-I ネマチック／等方性相の相転位温度 c.p. 透明点 visc. 粘度（ｍＰａ・ｓ） T_on 最高コントラストの９０％に達するまでのスイ
ッチング時間 T_off 最高コントラストの１０％に達するまでのスイ
ッチオフ時間 V₁₀ 閾値電圧（ボルト） ＳＦＡはマルチプレックス作動によって運転される（マ
ルチプレックス比＝１：１００、バイアス＝１：１１、
運転電圧＝ 18.5 ボルト） 以上及び以下の記述において温度は全て℃の単位であげ
てあり、％の値は重量基準である。スイッチング時間及
び粘度の値は２０℃のそれである。

【０１２３】本願明細書及び以下にあげる諸例において
液晶化合物の全ての化学構造は省略記号であげてあり、
そしてそれらと化学式との対応は下に示す。C_nH_2n+1及
びC_mH_2m+1 の全ての基は、それぞれｎ又はｍ個の炭素原
子を有する直鎖状のアルキル基である。下記の表Ｂにあ
げる記号は自明である。表Ａにおいてはその基礎構造に
ついての記号だけがあげてある。具体的化合物におい
て、この短縮記号に続いてハイフンを付して各置換基
R¹、R²、L¹及びL²の下記の通りの表示記号があげてあ
る：

【０１２４】

【表１】 置換基 R¹、R²、 L¹、L²の表示記号 R¹ R² L¹ L² ──────────────────────────────────── nm C_nH_2n+1 C_mH_2m+1 H H nOm C_nH_2n+1 OC_mH_2m+1 H H nO.m OC_nH_2n+1 C_mH_2m+1 H H n C_nH_2n+1 CN H H nN.F C_nH_2n+1 CN H F nF C_nH_2n+1 F H H nOF OC_nH_2n+1 F H H nCl C_nH_2n+1 Cl H H nF.F C_nH_2n+1 F H F nOmFF C_nH_2n+1 OC_mH_2m+1 F F nmF C_nH_2n+1 C_mH_2m+1 F H nCF₃ C_nH_2n+1 CF₃ H H nOCF₃ C_nH_2n+1 OCF₃ H H nOCF₂ C_nH_2n+1 OCHF₂ H H nS C_nH_2n+1 NCS H H rVsN C_rH_2r+1-CH=CH-C_sH_2s- CN H H rEsN C_rH_2r+1-O-C_sH_2s- CN H H nNF C_nH_2n+1 CN F H nAm C_nH_2n+1 COOC_mH_2m+1 H H nF.Cl C_nH_2n+1 Cl H F 表 Ａ

【０１２５】

【化６９】

【０１２６】

【化７０】 表 Ｂ

【０１２７】

【化７１】

【０１２８】

【化７２】 Cl_eu は D-3Cl 23.5％ D-5Cl 26.3％ CP-3Cl 27.0％ 及び CP-5Cl 23.2％ よりなる混合物である。

【０１２９】Cl.F_eu は D-3Cl.F 22.50 ％ D-5Cl.F 22.50 ％ CP-3Cl.F 30.25 ％ 及び CP-5Cl.F 24.75 ％ よりなる混合物である。

【０１３０】I_eu は I32 33.3 ％ I52 33.3 ％ I35 33.3 ％ よりなる混合物である。

【０１３１】下記の液晶混合物がＳＦＡにおいて有利な
諸性質を示す。例１ 下記、すなわち G6 19.8 ％ PDX-2 5.97 ％ PDX-3 11.87 ％ PDX-4 8.42 ％ ME-2NF 7.42 ％ ME-3NF 8.45 ％ CCH-303 7.92 ％ CP-55F 12.94 ％ CBC-33F 4.9 ％ CBC-53F 5.45 ％ CBC-55F 4.95 ％ CBC-33 4.91 ％ よりなる混合物Ａは下記の表にあげる種々のパラメータ
を示す。成分 CP-55F を同じ％割合の CP-3Cl で置き換
えた場合に本発明の混合物Ｂが得られ、このものの種々
のパラメータも下記の表に示してある。

【０１３２】

【表２】 混合物Ａ 混合物Ｂ ──────────────────────── N-I 97.9° 98.8° η²⁰ 36.7 cSt 34.7 cSt Δn 0.126 0.129 Δε 15.7 16.5 ε⊥ 6.5 6.5 ε‖ 22.2 23.0 εΔ／ε⊥ 2.4 2.5 ────────────────────────例２及び３ Ieu 46.99 K6 13.99 K9 10.03 K15 13.98 CBC33F 5.0 CBC53F 5.0 T15 5.0 よりなる標準 STN 混合物Ｃは下記の表にあげる種々の
パラメータを示す。成分I_eu を同じ％割合の Cl.F_eu
（例２）又は Cl_eu （例３）で置き換えた場合に本発明
の例２及び例３の混合物が得られ、このものの種々のパ
ラメータも下記の表に示してある。

【０１３３】

【表３】 混合物Ｃ 例２ 例３ ────────────────────────────── N-I （℃） 95.8 83.4 97.5 Δn 0.195 0.169 0.177 Δε 9.24 13.58 10.67 ε⊥ 4.06 6.39 4.81 Δε／ε⊥ 2.27 2.12 2.18 粘度 (cSt) 35.8 29.8 27.2 ──────────────────────────────例４a) 及び４b) 更に別ないくつかの混合物についての組成とデータとを
下にあげる。

【０１３４】

【表４】 例４a) 例４b) ──────────────────────── N-I （℃） 91 89 Δn 0.13 0.133 Δε 6.54 6.48 Δε／ε⊥ 1.48 1.25 粘度 (cSt) 21.7 23.4 組成 Cl.F_eu 37 Cl.F_eu 35 K6 8 K6 8 K9 5 K9 5 PCH302 13 PCH302 12 CCEPC 33 9 CCEPC 33 8 CCEPC 35 9 CCEPC 35 8 BEP 3CL.F 6 BEP 3CL.F 8 BEP 5CL.F 7 BEP 5CL.F 7 D 31F 6 D 302FF 9 ────────────────────────例５a)、５b) 及び５c) 更に別ないくつかの混合物についての組成とデータとを
下にあげる。

【０１３５】

【表５】 例５a) 例５b) 例５c) ────────────────────────────────── N-I （℃） 99 91.4 83 Δn 0.137 0.1337 0.1207 Δε 9.9 8.66 14.33 粘度 (cSt) 27.3 23.9 30.24 組成 ECCP 3Cl.F 11.95 ECCP 3Cl.F 9.75 ECCP 3Cl.F 9.0 ECCP 3Cl 11.98 ECCP 3Cl 9.77 ECCP 3Cl 9.0 CPEP 3Cl 11.98 CPEP 3Cl 11.66 CPEP 5Cl 4.52 CPEP 5Cl 15.09 CPEP 5Cl 11.70 PDX 3 7.19 G9 8.0 ECCP 3H.F 9.8 PDX 4 10.77 K6 8.1 K6 9.89 PDX 5 9.92 CCPC 33 7.9 CCPC 33 7.89 G9 11.7 PCH 3 10.0 ME2NF 3.62 ME2NF 4.48 ME2NF 4.48 CCH303 9.08 CCPC33 6.27 CCEPC33 4.98 CCEPC55 4.99 ──────────────────────────────────例６ K6 7.0 PCH-3 28.0 N-I （℃） +83 PCH-4 8.0 Δn 0.1412 PCH-5 13.0 粘度 (cSt) 19 PCH-301 4.0 V₁₀ 1.77 CCP-2 OCF3 8.0 CCP-3 OCF3 8.0 CCP-4 OCF3 5.0 CCP-5 OCF3 6.0 CPTP-301 5.0 CPTP-302 4.0 CPTP-303 4.0例７ ME2N.F 2.0 ME3N.F 2.0 N-I （℃） +94 PCH-3 18.0 Δn 0.1174 PCH-5 11.0 粘度 (cSt) 20 PCH-7 10.0 V₁₀ 2.07 PCH-301 5.0 CPTP-303 5.0 CCP-2OCF3 9.0 CCP-3OCF3 10.0 CCP-5OCF3 9.0 ECCP-32 5.0 ECCP-33 5.0 ECCP-31 5.0 ECCP-3 4.0例８ PCH-3 18.0 PCH-5 11.0 Ｓ＜-20 Ｎ 94 Ｉ PCH-7 10.0 V₁₀ 2.07 ボルト ME2N.F 2.0 Δn 0.1174 ME3N.F 2.0 CPTP-303 5.0 CCP-2OCF3 9.0 CCP-3OCF3 10.0 CCP-5OCF3 9.0 ECCP-32 5.0 ECCP33 5.0 ECCP31 5.0 ECCP3 4.0例９ K6 7.0 CCP-2OCF3 8.0 Ｓ＜-20 Ｎ 83 Ｉ CCP-3OCF3 8.0 Δn 0.1412 CCP-4OCF3 5.0 CCP-5OCF3 6.0 PCH-3 28.0 PCH-4 8.0 PCH-5 13.0 PCH-301 4.0 CPTP-301 5.0 CPTP-302 4.0 CPTP-303 4.0

【０１３６】

【表６】

【０１３７】

【表７】

【０１３８】

【表８】

【０１３９】

【表９】

【０１４０】

【表１０】

【０１４１】

【表１１】

【０１４２】

【表１２】

【０１４３】

【表１３】

【０１４４】

【表１４】

【０１４５】

【表１５】

【０１４６】

【表１６】

【０１４７】

【表１７】

【０１４８】

【表１８】

【０１４９】

【表１９】

【０１５０】

【表２０】

【０１５１】

【表２１】

【０１５２】

【表２２】

【０１５３】

【表２３】

【０１５４】

【表２４】

【０１５５】

【表２５】

【０１５６】

【表２６】

【０１５７】

【表２７】

【０１５８】

【表２８】

【０１５９】

【表２９】

【０１６０】

【表３０】

【０１６１】

【表３１】

【０１６２】

【表３２】

【０１６３】

【表３３】

【０１６４】

【表３４】

【０１６５】

【表３５】

【０１６６】

【表３６】

【０１６７】

【表３７】

【０１６８】

【表３８】

【０１６９】

【表３９】

【０１７０】

【表４０】

【０１７１】

【表４１】

【０１７２】

【表４２】

【０１７３】

【表４３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト プラハ ドイツ連邦共和国 デー−6100 ダルムシ ュタット ヴィンガーツベルクシュトラー セ ５ (72)発明者 ラインハルト ヒチヒ ドイツ連邦共和国 デー−6101 モーダウ タール １ アム キルヒベルク 11 (72)発明者 フォルケル ライフェンラト ドイツ連邦共和国 デー−6101 ロスドル フ ヤンシュトラーセ 15 (72)発明者 デイビッド コーテス 英国 ビーエイチ21 ３エスダブリュ ド ーセット ウインボーン マーレイ ソプ ウイス クレセント 87 (72)発明者 シャーリー アン マーデン 英国 ドーセット ビーエイチ14 ０アー ルエス プール パークストーン リング ウッド ロード 244 (72)発明者 カール フィリップ ライマー 英国 ハンプシャー ビーエイチ24 ２イ ービー リングウッド アシュレイ ヒー ス ホートン ロード １ フェアミイド (72)発明者 吉竹 廣喜 神奈川県厚木市宮の里４−11−１ (72)発明者 沼田 宏 神奈川県横浜市緑区三保町1351−１ フォ ーレストヒルズ三保３−202 (72)発明者 小林 恵子 神奈川県海老名市上今泉１−３−７ (72)発明者 ゲオルグ ヴェーバー ドイツ連邦共和国 デー−6106 エルツハ ウゼン ヴィルヘルム−ロイシュネー−シ ュトラーセ 38 (72)発明者 エッケハルト バルトマン ドイツ連邦共和国 デー−6106 エルツハ ウゼンディーブルガー ヴェーク 12アー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の構成、すなわち − ２枚の面平行な、縁どりによってセルを構成する支
   持板、 − このセル内の、正の誘電異方性を有するネマチック
   液晶混合物、 − 支持板内側の、配向層の載っている各電極層、 − 支持板とこの支持板の表面上の分子の長手軸との間
   の、約１度ないし 30 度の入射角、及び − セル内の液晶混合物の配向層から配向層への、その
   量に従って 160度と 270度との間のツイスト角を有する
   スーパーツィスト液晶ディスプレーにおいて、 そのネマチック液晶混合物が下記式Ｉ 【化１】 の１つ以上の化合物及び／又は下記式 II 【化２】 の１つ以上の化合物及び／又は下記式 III 【化３】 の１つ以上の化合物を含み、その際これらの式において
   R' は１− 12 個の炭素原子を有するアルキルを表わす
   が、ただしその非隣接の１つ又は２つの CH₂基は-O- 、
   -CH=CH- 、-CO-、-O-CO- 又は -CO-O- によって置き換
   えられていてもよく、ｒは０又は１であり、ｓは０、１
   又は２であり、各環 A¹ 及び A² は互いに独立に trans
   -1,4- シクロヘキシレン、1,4-フェニレン又は 3- フル
   オロ-1,4-フェニレンを表わし、A³は 【化４】 を表わし、Q は OCHF 、OCF₂、CF₂ 又は単結合であり、
   Y は H、F 又は Cl であり、そして L は H 又は F
   を表わすことを特徴とする、液晶ディスプレー。
2. 【請求項２】 ネマチック液晶混合物が更に、 イ）５ないし 60 重量％の、＋８よりも大きな誘電異方
   性の値を有する１つ以上の化合物よりなる液晶成分Ａ
   と、 ロ）10 ないし 40 重量％の、120 ℃よりも高い透明点
   を有する１つ以上の化合物よりなる液晶成分Ｂと、及び ハ）層厚さ（すなわち面平行な両支持板の間隔）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率が
   所望のツイスト角に適した 0.2 よりも大きくなるよう
   な量の光学活性成分Ｃとを含み、そしてそのネマチック
   液晶混合物が少なくとも 60 ℃のネマチック相範囲と、
   30 mPa・s を超えない粘度と、及び少なくとも＋５の誘
   電異方性の値とを有するが、ただしこのネマチック液晶
   混合物についてのこの誘電性値及び各パラメータは 20
   ℃の温度におけるものである、請求項１のディスプレ
   ー。
3. 【請求項３】 成分Ａが下記、すなわち 【化５】 〔ただしこれらの式において R は１ないし 12 個の炭素原子を有するアルキルであ
   って、ただしその非隣接の１つ又は２つの CH₂基は -O
   -、-CH=CH- 、-CO-、-O-CO-又は -CO-O-によって置き換
   えられていてもよく、 Q は下記式、すなわち 【化６】 の基を表わし、 Z¹ は下記式、すなわち 【化７】 の基、単結合、-CH₂CH₂-、-CO-O- 又は -O-CO- を表わ
   し、そして 【化８】 は 【化９】 である〕の群から選ばれた化合物を含む、請求項２のデ
   ィスプレー。
4. 【請求項４】 成分Ｂが下記、すなわち 【化１０】 〔ただしこれらの式において R¹ と R² とはそれぞれ互
   いに独立に請求項３に定義した R であり、Z⁰ は -CO
   -O- 、-O-CO- 又は -CH₂CH₂- を表わし、Q は請求項３
   に定義したものであり、そして式 BI ないし BVII の
   1,4- フェニレン環はその２又は３位置において弗素に
   よって置換されていてもよい〕の群から選ばれた化合物
   を含む、請求項１ないし３のいずれか１つのデイスプレ
   ー。
5. 【請求項５】 液晶混合物が、下記式 T1 、T2 及び T
   3 、すなわち 【化１１】 〔ただしこれらの式において Q¹ は下記式、すなわち 【化１２】 の基を表わし、R¹、L 、Y 及び Q は請求項１に定義し
   たものであり、Z⁰ は -CH₂CH₂- 又は単結合を表わし、
   X は F 又は OCF₃ を表わし、そして m は０又は１で
   ある〕の化合物よりなる群Ｔから選ばれた少なくとも１
   つの成分を含む、請求項１ないし４のいずれか１つのデ
   ィスプレー。
6. 【請求項６】 液晶混合物が、R が trans- アルケニル
   基又は Trans- アルケニロキシ基を表わす１つ以上の化
   合物を含む、請求項１ないし５のいずれか１つのディス
   プレー。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６の少なくとも１つに定
   義された組成の液晶混合物。