KR0153124B1

KR0153124B1 - 초비틀림 액정 표시장치

Info

Publication number: KR0153124B1
Application number: KR1019900701310A
Authority: KR
Inventors: 베버 게오르그; 플라하 헤르베르트; 오야마 다카마사; 요시다케 히로아키; 쇼이블레 베른하르트; 히티히 라인하르트; 크르마이어 한스-아돌프; 포에취 아이케; 스탈 클라우스-페터
Original assignee: 호이만 쉬틀러; 메르크 파텐트 게젤샤프트 미트 베슈랭크터 하프퉁
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1998-11-02
Also published as: JPH03504139A; ES2063095T3; DD288613A5; EP0366985B1; EP0394417A1; EP0366985A1; CA2000926A1; CN1042173A; KR900701966A; DE3835804B4; EP0394417B2; DE3835804A1; EP0394417B1; WO1990004622A1; US6210760B1; HK69195A; DE58908566D1; JP2709859B2; ATE113308T1

Abstract

내용 없음.

Description

초비틀림 액정표시장치

본 발명은 전환시간이 매우 짧고 경사도 및 각 의존도가 양호한 초비틀림 액정표시장치(SLCD), 그리고 이들에 사용되는 새로운 네마틱 액정 혼합물에 관한 것이다.

특징화 되지 않은 SLCD는 예를 들면, 유럽특허 EP 0,131,216 B1; 독일연방공화국 특허 DE 34 23 993 A1; EP 0,098,070 A2: 샤드트와린호우트(M. Schadt and F. Leenhouts, 17. Freiburger Arbeitstagung Flssigkristalle (17th Freiburg Conference on Liquid Crystals)(8-10.04. 87)); 가와사기 등(K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391(20.6)); 샤드트 그리고 린호우트(M. Schadt and F. Leenhouts, SID 87 Digest 372(20.1)); 카토 등(K. Katoh et al., Japanese Journal of Applied physics, Vol. 26, No. 11, L 1784-L 1786(1987)); 린 호우트 등(F. Leenhouts et al., Appl. phys. Lett. 50 (21), 1468(1967)); 반 스프랑과 쿠프만(H. A. van sprang and H. G. Koopman, J. Appl. Phys.62(5), 1734(1987)); 세퍼와 네흐링(T. J. Scheffer and J. Nehring, Appl. Phys. Lett.45(10), 1021(1984)); 샤드트와 린호우트(M. Schadt and F. Leenhouts, Appl. Phys. Lett.50(5), 236(1987)); 그리고 레이니스(E. P. Raynes, Mol. Cryst. Liq. Cryst. Letters. Vol. 4 (1), Pages1-8(1986))로부터 공지되어 있다. 여기서 SLCD라는 용어는 내용에 따라서, 160°와 360°사이의 비틀림각을 가지는 고도로 비틀린 표시장치 소자를 말하며, 여기에는 예를 들면, 와터 등(C. M. Water et al., Proc. Soc. Inf. Disp.(New York)(1985) 3rd Intern. Display Conference, Kobe, Japan)에 의한 표시소자, 그리고 STN-LCDs(DEOS 35 03 259), SBE-LCDs(T. J. Scheffer and J. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45(1984) 1021), OMI-LCDs(M. Schadt and F. Leenhouts, Appl. Phys. Lett. 50 (1987),236), DST-LCDs(EP OS 0 246 842) 또는 BW-STN-LCDs(K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391(20.6))과 같은 것이 포함된다.

표준 TN 표시장치와 대조적으로, 이러한 SLCD는 전기광학 특징선의 상당히 양호한 경사도와 연관된 양호한 콘트라스트치, 그리고 콘트라스트의 상당한 낮은 각 의존도에 의해서 특징지워진다. 또한 특히 낮은 온도에서 전환시간이 짧은 SLCD가 특히 관심의 대상이 되고 있다. 전환시간을 짧게하기 위해서, 지금까지는 특정 액정 혼합물의 점도를 통상 비교적 높은 증기압의 모노트로픽 첨가제를 사용하여 최적화하여 왔다. 그러나, 얻어진 전환시간은 모든 용도에 적합하지는 않았다.

이와 같이, 매우 전환시간이 짧고 동시에 높은 작업온도 범위, 높은 특징선 경사도, 콘트라스트의 양호한 각 의존성과 낮은 역치전압을 가지는 SLCD에 대한 요구가 여전히 남아있다.

본 발명은 상기한 단점을 제거하거나 또는 최소화하고 동시에 전환시간이 매우 짧은 SLCD을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명자들은 네마틱 액정 혼합물이 다음 성분들을 함유하는 경우에 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 알게되었다.

a) 일반식(AⅠ) 내지 (AⅣ)의 화합물로 구성되는 A그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분 :

(상기 식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R이고, R은 탄소수 1 내지 12인 알킬이고, 여기서 하나 또는 두개의 비인접 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O로 대치될 수 있다.)

b) 일반식(BⅠ) 내지 (BⅣ)의 화합물로 구성되는 B1그룹으로 부터 선택된 1종 이상의 성분

(상기 식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R에서 정의된 바와 같고, Z²는 -CH₂CH₂-, -CO-O-, -O-CO- 또는 단일결합이고,는,또는이다.) 및/또는 일반식(BⅤ) 내지 (BⅦ)의 화합물로 구성되는 B2그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분 :

(상기 식에서, R¹은 R에서 정의된 바와 같고, Z⁰는 -CH₂CH₂- 또는 단일결합이고, Q는C₂H_2n+1,R 또는이며, 여기서 n은 1내지 9이고, X는 CN 또는 F이며, Y는 H 또는 F이다.) 및/또는 일반식(BⅧ)와 (BⅨ)의 화합물로 구성되는 B3그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분

(상기 식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R에서 정의된 바와 같고는또는이다.)

c) 유전 이방성 +1.5 이상을 가지는 1종 이상의 화합물로 구성되는 액정 C성분 10-80중량%

d) 층 두께(면 평행 지지판의 간격)와 키랄 네마틱 액정 혼합물의 고유 피치 사이의 비율이 약 0.2내지 1.3이 되는 양으로 존재하는 광학활성 E성분.

따라서, 본 발명은

- 모서리를 붙여서 셀을 형성하는 두개의 면 평행지지판,

- 셀내의 정의 유전 이방성 네마틱 액정 혼합물,

- 지지판의 내부에 중첩된 배향층이 있는 전극층,

- 지지판의 표면위의 분자의 장축과 지지판 사이의 입사각 약 1°내지 30°와, 그리고

- 셀내의 액정 혼합물의 비틀림 각이 배향층으로부터 배향층까지 160°와 360°로 구성되는 초비틀림 액정 표시장치에 있어서, 네마틱 액정 혼합물이

a) 일반식(AⅠ) 내지 (AⅥ)의 화합물로 구성되는 A그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분 :

(상기 식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R이고, R은 탄소수 1 내지 12인 알킬이며, 여기서 하나 또는 두개의 비인접 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 대치될 수 있다)

b) 일반식(BⅠ) 내지(BⅣ)의 화합물로 구성되는 B1그룹으로 부터 선택된 1종 이상의 성분

(상기 식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R에서 정의된 바와 같으며, Z²는 -CH₂CH₂-, -CO-O-, -O-CO- 또는 단일결합이고,는또는이다) 및/또는 일반식(BⅤ) 내지 (BⅦ)의 화합물로 구성되는 B2그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분

(상기 식에서, R¹은 R에서 정의된 바와 같고, Z⁰은 -CH₂CH₂- 또는 단일결합이고, Q는C₂H_2n+1,또는이며, 여기서 n은 1 내지 9이고, X는 CN 또는 F이며, Y는 H 또는 F이다) 및/또는 일반식(BⅧ)와 (BⅨ)의 화합물로 구성되는 B3그룹으로 선택된 1종 이상의 성분 :

(상기 식에서 R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R에서 정의된 바와 같으며,는또는이다)

c) 유전 이방성 +1.5이상을 가지는 1종 이상의 화합물로 구성되는 액정 C성분 10-80중량%

d) 층 두께(면 평행 지지판의 간격)와 키랄 네마틱 액정 혼합물의 고유 피치 사이의 비율이 0.2 내지 1.3이 되는 양으로 존재하는 광학활성 E성분을 함유하며, 그리고 네마틱 액정 혼합물이 적어도 60℃의 네마틱 상범위와 30mPa·s미만의 점도와, +5이상의 유전 이방성을 가지며, 화합물의 유전 이방성 및 네마틱 액정 혼합물에 관련된 파라미터가 20℃의 온도를 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 SLCD에 관한 것이다.

본 발명에 의한 표시장치에서, 유전율 △/⊥2(여기에서, △는 유전 이방성이고, 는 액정분자의 단축방향에서의 유전상수이다)인 액정 혼합물을 선택하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 SLCD에 사용하기 위한 대응되는 액정 혼합물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 SLCD에 사용될 수 있는 일반식(AⅠ) 내지 (AⅥ), (BⅠ) 내지 (BⅣ) 그리고 (CⅠ) 내지 (CⅢ) 또는 다른 화합물은 공지이거나 또는 공지된 화합물로부터 유사하게 제조할 수 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 바람직한 액정 혼합물은 A그룹에서 선택된 1종 이상의 화합물을 4% 내지 40%의 양으로, 바람직하기로는 10% 내지 32% 함유하는 것이다. 일반식(AⅢ) 내지 (AⅥ)의 화합물이 바람직하다. 특히 바람직한 실시형태에서, 혼합물은 (a) 일반식(AⅤ) 및/또는 (AⅥ)의 화합물 그리고 (b) 일반식(AⅢ) 및/또는 (AⅣ)의 화합물을 동시에 함유한다. R¹및 R²는 상호 독립적으로 탄소수 1 내지 7인 n-알킬 또는 탄소수 3내지 7인(트란스)-n-알케닐이 바람직하다.

B1그룹으로부터 선택되는 성분(들)의 함량은 바람직하기로는 5% 내지 45%, 특히 바람직하기로는 약 10% 내지 40%이다. 일반식(BⅢ)의 특히 바람직한 화합물은 다음 부분일반식의 화합물들이다.

상기식에서, R¹은 CH₃-(CH₂)_n-O-, CH₃-(CH₂)_t-, 트란스-H-(CH₂)_r-CH=CH-(CH₂CH₂)_s-CH₂O- 또는 트란스-H-(CH₂)_r-CH=CH-(CH₂CH₂)_s-이고, R²는 CH₃-(CH₂)_t-이고, n은 1, 2, 3 또는 4이고, r은 0, 1, 2 또는 3이고, s는 0 또는 1이고, 그리고 t는 1, 2, 3 또는 4이다.

더욱 바람직하기로는 다음 부분 일반식의 화합물들이다.

상기 식에서, R¹과 R²는 상기에서 정의한 바와 같다.

상술한 부분 일반식중 일반식(BⅢ) 화합물의 함량은 바람직하기로는 약 5% 내지 45%이고, 특히 바람직하기로는 약 10% 내지 35%이다.

일반식(BⅣ)의 화합물중 특히 바람직하기로는 다음 부분 일반식의 화합물들이다 :

상기식에서, R¹은 CH₃-(CH₂)_n-O- 또는 트란스-H-(CH₂)_r-CH=CH-(CH₂CH₂)_s-CH₂O-이고, R²는 CH₃-(CH₂)_t-이며, 여기서 n은 1, 2, 3 또는 4이고, r은 0, 1, 2 또는 3이고, s는 0 또는 1이고, 그리고 t는 1, 2, 3 또는 4이다.

이들 화합물 또는 일반식(BⅣ) 화합물의 함량은 바람직하기로는 약5% 내지 40%이고, 특히 바람직하기로는 약 10% 내지 35%이다.

본 네마틱 액정 혼합물은 바람직하기로는 일반식(Ⅲ)의 화합물, 특히 다음 부분 일반식의 화합물들을 함유하는 것이다.

특히 바람직한 실시형태에서, 상기 혼합물은 B1그룹의 성분들의 총량은 그대로 유지하면서, 일반식(BⅢ) 및 (BⅣ)의 화합물을 동시에 함유한다.

일반식(BⅠ) 및/또는 (BⅢ)의 화합물이 존재하는 경우, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 탄소수 1 내지 7인 n-알킬 또는 탄소수 3 내지 7인 (트란스)-n-알케닐이 바람직하다. Z²는 바람직하기로는 단일결합이고, (BⅠ)이 특히 바람직하다.

일반식(BⅣ)의 화합물 1종 이상을 함유하는 본 발명의 혼합물에서,는또는이고, R¹및 R²는 상기한 기들중 바람직한 것으로 언급된 기를 가지며, 특히 바람직하기로는 탄소수 1 내지 7인 n-알킬이다.

B1그룹의 성분들의 총량은 각 경우에 일정하게 유지된다.

B2그룹의 화합물의 함량은 바람직하기로는 약 5% 내지 45%이고, 특히 바람직하기로는 5% 내지 20%이다. (BⅤ) 내지 (BⅦ)에 대한 함량(바람직한 범위)는 다음과 같다 :

(BⅤ)는 약 5% 내지 30%, 바람직하기로는 약 5% 내지 15% (BⅥ)와 (BⅦ)의 총량은 약 5% 내지 25%, 바람직하기로는 10% 내지 20%이다.

B2그룹의 바람직한 화합물은 다음과 같다.

R¹은 바람직하기로는 탄소수 1 내지 7의 n-알킬 또는 탄소수 3 내지 7의 (트란스)-n-알케닐이다. Z⁰은 바람직하기로는 단일결합이다.

R은 바람직하기로는 R¹에 대해 정의한 바와 같으며 또는 플루오르이다. Y는 바람직하기로는 플루오르이다.

본 발명에 의한 혼합물은 바람직하기로는 (BⅤ3), (BⅥ 1) 및 (BⅦ1)중에서 선택된 화합물 1종 이상을 총량 약 5 내지 35%의 양으로 함유한다.

특히 바람직한 실시형태에서, 본 발명에 의한 혼합물은 (BⅤ3), (BⅥ1), (BⅦ1) 및 BV2(R=F) 이외에, 다시 말단이 플루오르화된 화합물, 예를 들면, 다음 그룹중에서 선택된 화합물을 함유한다.

상기 식에서 R¹은 바람직하기로는 탄소수 1 내지 7인 n-알킬 또는 탄소수 3 내지 7인 (트란스)-n-알케닐이고, x는 1 또는 2이고, y는 0 또는 1이며, Y는 수소 또는 F이다.

말단이 플루오르화된 화합물 전부의 총함량은 바람직하기로는 약 5% 내지 65%이고, 특히 바람직하기로는 약 15% 내지 40%이다.

B3그룹으로 되는 화합물의 함량은 바람직하기로는 약 5% 내지 30%이고, 특히 바람직하기로는 약 10% 내지 20%이다. R¹은 바람직하기로는 각 경우에 탄소수 1 내지 9인 n-알킬 또는 n-알콕시이다. R²는 바람직하기로는 탄소수 1 내지 9인 n- 알킬이다. 그러나, 알케닐 또는 알케닐옥시 그룹을 가지는 유사한 화합물도 또한 사용할 수 있다. 일반식(BⅧ)의 화합물이 바람직하다.

는 바람직하기로는 1,4-페닐렌이다.

본 발명에 의한 혼합물은 B1, B2 및 B3 그룹중 1종 이상의 화합물을 함유한다. 바람직하기로는 이들이 B1 그룹으로부터의 화합물 1종 이상과 B2 및/또는 B3 그룹중 1종 이상의 화합물을 함유한다.

C성분 화합물의 함량은 바람직하기로는 약 10% 내지 80%이고, 특히 바람직하기로는 약 20% 내지 70%이다. 본 분야에서 통상의 지식을 가진자는 소망하는 역치전압을 얻기 위해 이 함량을 용이하게 조정할 수 있으며, 이는 원칙적으로 +1.5인 모든 통상의 액정 혼합물이 사용될 수 있다. 그리 높지 않은 정의 말단이 플루오르화된 혼합물(상기 참조)이 사용되면, 총함량은 상기한 상한 범위 이상(약 35% 내지 80%)으로 변하며, 반면 말단 시아노-치환된 화합물이 사용되면, 함량은 하한 범위 이하로 낮아질 수 있다(약 10% 내지 35%). 특히 바람직한 화합물은 상기한 말단에 플루오르화된 화합물과 함께, 하기시아노 화합물이다 :

상기 식에서, R은 상기에서 정의된 바와 같고, Q는또는이고, Z¹은CH₂CH₂-, 단일결합, -CH₂CH₂-, -CO-O- 또는 -O-CO-이며,는또는이다.

몇몇의 특히 바람직한 소 그룹은 다음과 같다 :

상기 식에서, R¹은 바람직하기로는 탄소수 1 내지 7인 n-알킬, 탄소수 3 내지 7인 n-옥사알킬(예를 들면 n-알콕시메틸) 또는 탄소수 3 내지 7인 n-알케닐이다. Y는 H 또는 플루오르이고, x는 1 또는 2이며, y는 0 또는 1이다.

더욱 바람직하기로는 이소티오시아네이트, 예를 들면, 다음 일반식의 화합물이다.

상기 식에서, R¹은 탄소수 1 내지 7인 n-알킬 또는 탄소수 3 내지 7인 n-알케닐이다.

이러한 혼합물은 공지되어 있으며, 예를 들면, 독일연방공화국 DE-OS 32 31 707 및 DE-OS 34 07 013에 따라 구조성분을 함유하는 시클로헥산 유도체 또는 2,3-디시아노히드로퀴논 유도체이다.

그러나, 바람직하기로는 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌 구조성분을 가지는 화합물이 선택될 수 있으며, 예를 들면, 독일 연방공화국 DE-OS 제38 07 801호, 동 제38 07 861호, 동 제38 07 863호, 동 제38 07 864호 또는 동 제38 07 908호에 의한 화합물이다. 국제특허출원 PCT/DE88/00133호에 의한 이러한 구조성분을 가지는 톨란류가 특히 바람직하고, 다음 일반식의 화합물이 더욱 바람직하다.

상기 식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 탄소수 1 내지 7인 n-알킬 또는 탄소수 3 내지 7인 n-알케닐이 바람직하고, Z⁰는 -CH₂CH₂- 또는 단일결합이다.

특히 바람직한 실시형태에서, 혼합물은 액정 톨란 화합물 약 5%내지 35%, 특히 바람직하기로는 약 10% 내지 20%를 함유한다. 이것은 층두께를 더욱 얇게(약 5~6㎛)할 수 있다는 것을 뜻하며, 이로써 전환시간이 크게 단축될 수 있다. 특히 바람직한 톨란류는 다음과 같다 :

상기식에서, R¹은 탄소수 1 내지 7인 n-알킬이 바람직하고, Z⁰는 -CH₂CH₂- 또는 단일결합이고, Q는,, 또는이며, 여기서 R²는 각 경우에 탄소수 1 내지 7인 N-알킬 또는 n-알콕시이고 또는 각 경우에 탄소수 3 내지 7인 n-알케닐 또는 n-알케닐옥시이다.

특히 바람직한 다른 실시형태에서, 본 네마틱 액정 혼합물은 C성분 30~60중량%, A그룹과 B그룹의 화합물 20~70중량%, 그리고 100중량%중 잔량이 되는 E성분,

- 일반식(AⅢ) 또는 (AⅤ) 2종 이상의 화합물,

- 일반식(AⅢ) 및 (AⅤ)의 화합물,

- 4-플루오로페닐 그룹 또는 3,4-디플루오로페닐 그룹을 가진 화합물 1종 이상을 함유한 C성분,

- 다음 그룹중에서 선택된 1종 이상의 화합물

(상기 식에서, 알킬은 탄소수 2 내지 7인 직쇄알킬그룹이고, X는 H 또는 F이다),

- R이 트란스-알케닐 또는 트란스-알케닐옥시 그룹인 화합물 1종이상,

- 다음 그룹중에서 선택된 1종 이상의 화합물

(상기 식에서, R¹및 R²는 A성분의 경우에 바람직한 것으로 언급된 기를 가지며, 두 1,4-페닐렌 그룹중 하나는 플루오르로 치환될 수 있으며, 이들 화합물의 함량은 0% 내지 25%, 바람직하기로는 약 5% 내지 15%이다)을 함유한다.

본 기술분야의 전문가에게는 E성분으로서 많은 수의 키랄 도우핑물질이 알려져 있으며, 이들중 일부는 시판되고 있다. 이들중 어느 것이나 선택하여도 무방하다.

본 발명에 의해서, 분극제, 전극기판, 그리고 각 경우 액정 분자의 바람직한 배향(방향)이 한 전극에서 다른 전극으로, 통상적으로 각기 상대적으로 상호 160°내지360°로 비틀리도록 표면처리된 전극으로 액정 표시소자를 조립하는 것은 이러한 표시소자에 대한 통상의 구조에 대응된다. 여기서 통상의 구조라는 용어는 넓게 해석되어야 하며, 여기에는 문헌으로부터 공지된 초비틀림 셀의 모든 변형 또는 개량형이 포함되고, 특히 매트릭스 표시소자 및 독일연방공화국 DE OS 2748 738호에 의한 추가의 마그네트를 함유하는 표시소자도 또한 여기에 포함된다. 두개의 지지판의 표면 경사각은 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 동일한 경사각이 바람직하다.

그러나, 본 발명에 의한 표시소자와 지금까지 일반화되어 있고 비틀림 네마틱 셀에 기초한 것과의 근본적인 차이는 액정층내의 액정성분을 선택하는데 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 액정혼합물은 기본적으로 통상적 방법으로 제조된다. 일반적으로, 소량으로 사용되는 성분들의 목적하는 양을 주성분이 되는 성분내에, 바람직하기로는 고온에서 용해시킨다. 또한 성분들의 용액을 유기용매, 예를 들면, 아세톤, 클로로포름 또는 메탄올중에서 혼합하고 충분히 혼합한 후에, 예를 들면, 증류에 의해 용매를 다시 제거할 수도 있다.

또한, 유전체는 이 기술분야의 전문가에게 공지되거나 또는 문헌에 기술된 다른 첨가제를 함유할 수도 있다. 예를 들면, 다색 염료를 0~15%로 첨가할 수 있다.

본 발명에 의한 액정 혼합물은 여기서 언급된 성분 이외에, 또 다른 통상의 성분을 추가로 함유할 수 있다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 통상의 실험에 의해서 본 발명의 장점을 그대로 유지하면서 어떠한 성분을 어느 만큼 사용할 것인가를 결정할 수 있다.

바람직하기로는 본 혼합물은 상술한 성분을 주성분(이들중 60% 이상)으로 포함하며 특히 바람직하기로는 거의 이들 성분만으로(80% 이상, 특히 바람직하기로는 100%) 이루어지는 것이다.

다음의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본 발명이 이들 실시예로 제한되는 것은 아니다.

실시예에서 사용된 약어의 의미는 다음과 같다.

SLCD는 멀티프렉스 작동으로 구동된다(멀티프렉스 비율 1:100, 바이아스 1:11, 작동전압 18.5볼트)

본 명세서 전반에 걸쳐 모든 온도는 ℃로 표시하며, 퍼센트는 중량퍼센트이다. 전환시간과 점도의 수치는 20℃을 기준으로 한것이다.

OMI형의 SLCD는 다음의 파라미터를 가지며

그리고 광학적 활성인 2-옥틸 p-(p-n-헥실벤조일옥시)-벤조에이트 0.7%로 구성되며, T_on73 msec 및 T_off90 msec의 전환시간을 가진다.

[실시예 2]

다음의 파라미터를 가지며 :

그리고 적합한 키랄성분(예를 들면, 2-옥틸 p-(p-n-헥실벤조일옥시)-벤조에이트 0.7%)를 함유하는 염기성 혼합물로 구성되는 STN형 SLCD는 짧은 전환시간을 가진다.

[실시예 3]

다음의 파라미터를 가지며

[실시예 4]

다음의 파라미터를 가지며

다음의 파라미터를 가지는 액정 혼합물을 함유하며 :

그리고 광학적 활성인 2-옥틸 p-(p-n-헥실벤조일옥시)-벤조에이트 0.7%로 구성되는 OMI형의 SLCD는 21볼트의 작동 전압에서 T_on92 msec와 T_off104 msec의 전환시간을 나타낸다.

[실시예 5]

다음의 파라미터를 가지며

다음의 파라미터를 가지는 액정 혼합물을 함유하며 :

그리고 광학적 활성인 2-옥틸 p-(p-n-헥실벤조일옥시)-벤조에이트 0.7%로 구성되는 OMI형의 SLCD는 20.5볼트의 작동 전압에서 T_on79 msec 그리고 T_off94 msec의 전환시간을 나타낸다 :

통상의 키랄성분으로 도우핑한 후에 SLCD내에서 짧은 전환시간을 나타내는 본 발명에 의한 액정 혼합물의 예를 다음에 기술한다.

[실시예 6]

로 구성되는 액정 혼합물은 다음의 파라미터를 나타낸다.

[실시예 7]

로 구성되는 액전 혼합물은 다음과 같다.

[실시예 8]

로 구성되는 액정 혼합물은 다음의 파라미터를 나타낸다.

[실시예 9]

[실시예 10]

[실시예 11]

[실시예 12]

[실시예 13]

[실시예 14]

[실시예 15]

[실시예 16]

[실시예 17]

[실시예 18]

[실시예 19]

[실시예 20

실시예 9내지 21의 혼합물은 OMI 용도에 특히 적합하다.

다음 표1 내지 16은 실시예 22 내지 132의 혼합물의 조성을 표시하며, 각 화합물은 다음과 같이 기호화되어 있다.

다음의 실시예들은 본 발명에 의한 또 다른 혼합물을 제공한다 :

[실시예 133]

로 구성되는 액정혼합물을 제조한다.

[실시예 134]

적합한 키랄성분(예를 들면, 2-옥틸 p-(p-n-헥실벤조일옥시)-벤조에이트 0.7%)을 함유하는 염기성 혼합물로 구성되는 액정 혼합물은 짧은 전환시간을 가진다.

[실시예 135]

광학적 활성인 2-옥틸 p-(p-n-헥실벤조일옥시)-벤조에이트 0.7%로 구성되는 액정 혼합물을 제조한다.

[실시예 136]

[제조예 137]

로 구성되는 액정 혼합물을 제조한다.

[실시예 138]

로 구성되는 SLC 표시소자는 특징선 기울기 V₅₀/V₁₀이 2.7%이다.

비교적 입사각이 높고(5°), d/p=0.40. d·△n=0.85 그리고 비틀림 각이 220°인 SLC 표시소자에 있어서, 상기한 혼합물은 기울기 V₅₀/V₁₀가 2.9%이고 콘트라스트의 각 의존성치가 0.4%이다.

[실시예 139]

로 구성되는 SLC 표시소자는 특징선 기울기 V₅₀/V₁₀가 2.2%이다.

[실시예 140]

로 구성되는 SLC 표시소자는 특징선 기울기 V₅₀/V₁₀가 3.7%이다.

[실시예 142]

로 구성되는 SLC 표시소자는 특징선 기울기 V₅₀/V₁₀가 4.0%이다.

[실시예 143]

로 구성되는 SLC 표시소자는 특징선 기울기 V₅₀/V₁₀가 2.7%이고 콘트라스트의 각 의존도는 0.9%이다.

다음의 표에서, 실시예 144 내지 428의 혼합물의 조성과 성질을 표시하였으며, 각각의 화합물은 다음의 코드 기호를 가진다 :

Claims

모서리를 붙여서 셀을 형성하는 두개의 면 평면 지지판,

- 셀내의 포지티브 유전 이방성 네마틱 액정 혼합물,

- 지지판의 내부에 중첩된 배향층이 있는 전극층,

- 지지판의 표면위의 분자의 장축과 지지판 사이의 입사각 약 1°내지 30°와, 그리고

- 셀내의 액정 혼합물의 비틀림 각이 배향층으로부터 배향층까지 160°와 360°로 구성된 초비틀림 액정 표시장치에 있어서, 네마틱 액정 혼합물이 a) 일반식(AⅢ) 내지 (AⅥ)의 화합물로 구성되는 A그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분 :

(상기식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R이고, R은 탄소수 1내지 12인 알킬이며, 여기서 하나 또는 두개의 비인접 CH₂그룹은 -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-로 대치될 수 있다) b) 일반식(BⅠ) 내지(BⅣ)의 화합물로 구성되는 B1그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분

(상기식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R에서 정의된 바와 같으며, Z²-CH₂CH₂-, -CO-O-, -O-CO- 또는 단일 결합이고,는또는이다.)

또는 일반식 (BⅤ) 내지 (BⅦ)의 화합물로 구성되는 B2그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분 :

(상기식에서, R¹은 R에서 정의된 바와 같고, Z⁰은 -CH₂CH₂- 또는 단일 결합이고, Q는또는이며, 여기서 n은 1내지 9이고, X는 CN 또는 F이고 Y는 H 또는 F이다) 또는 일반식(BⅧ)와 (BⅨ)의 화합물로 구성되는 B3그룹으로부터 선택된 1종 이상의 성분 :

(상기식에서, R¹및 R²는 상호 독립적으로 각기 R에서 정의된 바와 같으며,는또는이다) 또는 이들의 혼합물 : c) 일반식(CⅠ) 내지 (CⅢ)의 화합물로 구성되는 C 그룹으로부터 선택된 유전이방성 +1.5이상을 가지는 1종 이상의 화합물로 구성되는 액정 C성분 10-80중량%.

(상기식에서, R은 앞서 정의한 바와 같고, Q는 구조식또는이고, Z¹은CH₂CH₂-, 단일결합, -CH₂CH₂-, -CO-O- 또는 -O-CO- 그리고는또는이다.)

d) 층 두께(면 평행 지지판의 간격)와 키랄네마틱 액정 혼합물의 자연피치 사이의 비율이 0.2 내지 1.3이 되는 양으로 존재하는 광학 활성 E성분을 함유하며, 그리고 네마틱 액정 혼합물이 적어도 60℃의 네마틱 상 범위와 30mPa·s미만의 점도와, +5이상의 유전이방성을 가지며, 유전율이 △/ 2(여기에서, 는 유전이방성이고, 는 액정분자의 단축방향에서의 유전상수이다)이고, 화합물의 유전이방성 및 네마틱 액정 혼합물에 관련된 파라미터가 20℃의 온도를 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 초비틀림 액정 표시장치. 관련된 파라미터가 20℃의 온도를 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 초비틀림 액정 표시장치.
제1항에 있어서, 상기한 네마틱 액정 혼합물이 C성분 30-60중량%, A그룹과 B그룹으로부터 선택된 화합물 20-70중량%, 그리고 E성분을 가하여 총 100중량%가 되게 하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 네마틱 액정 혼합물이 일반식(BⅢ)의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기한 액정 혼합물이 다음 일반식의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치 :

(상기식에서, R¹은 CH₃-(CH₂)_n-O- 또는 트란스-H-(CH₂)_rCH=CH-(CH₂CH₂)_s-CH₂-O-이고, R²는 CH₃-(CH₂)_t-이며, 여기서 n은 1, 2, 3 또는 4이고, r은 0, 1, 2 또는 3이고, s는 0 또는 1이고, t는 1, 2, 3 또는 4이다.)
제1항에 있어서, 액정 혼합물이 다음 일반식의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치 :

7

(상기식에서, R¹은 CH₃-(CH₂)_n-O-, CH₃-(CH₂)_{t ,}트란스-H-(CH₂)_rCH=CH-(CH₂CH₂)_s-CH₂O이고, 또는 트란스-H-(CH₂)_r-CH=CH=(CH₂CH₂)_s-이고, R²는 CH₃-(CH₂)_t이고, 여기서 n, r, s 및 t는 제4항에서 정의한 바와 같다.)
제1항 또는 제2항에 있어서, C성분이 4-플루오로페닐그룹 또는 3,4-디플루오로페닐 그룹을 가지는 화합물 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기한 액정 혼합물이 다음 그룹으로부터 선택된 화합물 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치.

(상기식에서, 알킬은 탄소수 2-7인 직쇄알킬 그룹이고, X는 H 또는 F이다.)
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 액정 혼합물이 R이 트란스-알케닐 그룹 또는 트란스-알케닐옥시 그룹인 화합물 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 또는 제2항에서 정의한 조성의 네마틱 액정 혼합물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 네마틱 액정 혼합물이 일반식(AⅢ) 또는 (AⅤ)의 화합물 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기한 네마틱 액정 혼합물이 일반식(AⅢ) 또는 (AⅤ)의 화합물 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제11항에 있어서, 상기한 네마틱 액정 혼합물이 일반식(AⅢ) 및 (AⅤ)의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4항에 있어서, 액정 혼합물이 다음 일반식의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 표시장치 :

(상기식에서, R¹은 CH₃-(CH₂)_n-O-, CH₃-(CH₂)_t-_,트란스-H-(CH₂)_r-CH=CH-(CH₂CH₂)_s-CH₂O 또는 트란스-H-(CH₂)_r-CH=CH=(CH₂CH₂)_s-이고, R²는 CH₃-(CH₂)_t-이고, 여기서 n, r, s 및 t는 제4항에서 정의한 바와 같다.)