説明

液晶媒体および液晶ディスプレイ

【課題】液晶媒体および液晶ディスプレイを提供する。
【解決手段】本発明は、式(I)の誘電的に正の化合物を含む誘電的に正の成分である成分Aと、任意成分として、3より大きい誘電異方性を有する1種類以上の誘電的に正の化合物を含む第2の誘電的に正の成分である成分Bと、任意成分として、誘電的に中性の成分である成分Cとを含む誘電的に正の液晶媒体、前記媒体を含有する液晶ディスプレイ、特に、アクティブマトリクスディスプレイ、および特には、TN、IPSおよびFFSディスプレイに関する。
【化】


(式中、パラメータは明細書中で示される意味を有する。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液晶媒体およびこれらの媒体を含有する液晶ディスプレイ、特に、アクティブマトリクスによりアドレスされるディスプレイ、特には、ツイストネマチック(TN:Twisted Nematic)、インプレーンスイッチング(IPS:In Plane Switching)またはフリンジ−フィールドスイッチング(FFS:Fringe Field Switching)型のディスプレイに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)は、情報を表示するために多くの分野で使用されている。LCDは、直視ディスプレイ用および投射型ディスプレイ用の両者で使用されている。使用される電気光学的モードは、例えば、ツイストネマチック(TN:Twisted Nematic)、スーパーツイストネマチック(STN:Super Twisted Nematic)、光学補償ベンド(OCB:Optically Compensated Bend)および電気制御複屈折(ECB:Electrically Controlled Birefringence)モード、それらの種々の変法と共に、ならびにその他である。これらのモードは全て、基体または液晶層に実質的に垂直な電界を使用する。これらのモードに加え、基体または液晶層に実質的に平行な電界を用いる電気光学的モード、例えば、インプレーンスイッチング(IPS:In Plane Switching)モード(例えば、ドイツ国特許第40 00 451号明細書(特許文献1)および欧州特許第0 588 568号明細書(特許文献2)に開示されている通り)およびフリンジフィールドスイッチング(FFS:Fringe Field Switching)モードで、強力な「フリンジ場」が存在し、即ち、電極のエッジ近傍に強力な電界が存在し、セル全体にわたっては、強力な垂直成分および強力な水平成分の両者を有する電界が存在するモードなどがある。特に、これら後者2つの電気光学的モードは、最新のデスクトップモニター中のLCD用に使用され、テレビセットおよびマルチメディア用途向けディスプレイ中で使用されることが意図されている。本発明による液晶は、好ましくは、この型のディスプレイ中で使用される。一般に、かなり低い誘電異方性の値を有する誘電的に正の液晶媒体がFFSディスプレイ中で使用されるが、場合によっては、僅かに3程度または更に低い誘電異方性を有する液晶媒体でさえもIPSディスプレイ中で使用されている。
【0003】
これらのディスプレイには、改良された特性を有する新規な液晶媒体が求められている。特に、応答時間が、多くのタイプの用途のために改良されなければならない。よって、より低い粘度(η)、特に、より低い回転粘度(γ)を有する液晶媒体が求められている。回転粘度は80mPa・s以下、好ましくは60mPa・s以下、特には55mPa・s以下でなければならない。このパラメータに加えて、媒体は適切な幅および値のネマチック相範囲および適当な複屈折(Δn)を有していなければならず、誘電異方性(Δε)は適度に低い動作電圧を可能とするために十分高くなければならない。Δεは、好ましくは、3より大きくなければならず、非常に好ましくは4より大きいが、好ましくは15以下、特には12以下であり、このようにすることで抵抗が高くなることが少なくともある程度は妨げられる。
【0004】
本発明によるディスプレイは、好ましくは、アクティブマトリクス(Active Matrix LCD、略してAMD)、好ましくは、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)マトリクスによりアドレスされる。しかしながら、本発明による液晶は、他の既知のアドレス手段を有するディスプレイ中においても有益に使用できる。
【0005】
重合性材料と共に低分子量の液晶材料の複合系を使用する多数の異なるディスプレイモードが存在する。例えば、国際特許出願公開第91/05 029号パンフレット(特許文献3)中で開示される通り、例えば、ポリマー分散液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal)、ネマチック曲線配向相(NCAP:Nematic Curvilinearly Aligned Phase)およびポリマーネットワーク(PN:Polymer Network)系、または、軸対称微小領域(ASM:Axially Symmetric Microdomain)系およびその他がある。これらとは対照的に、本発明による特に好ましいモードは、表面上で配向されたそのままの液晶媒体を使用する。これらの表面は、液晶材料の均一な配向を達成するため、典型的には予め処理される。本発明によるディスプレイモードは、好ましくは、複合層に実質的に平行な電界を使用する。
【0006】
LCDおよび特にはIPSディスプレイに適切な液晶組成物は、例えば、特開平07−181439号公報(特許文献4)、欧州特許第0 667 555号明細書(特許文献5)、欧州特許第0 673 986号明細書(特許文献6)、ドイツ国特許第195 09 410号明細書(特許文献7)、ドイツ国特許第195 28 106号明細書(特許文献8)、ドイツ国特許第195 28 107号明細書(特許文献9)、国際特許出願公開第96/23 851号パンフレット(特許文献10)および国際特許出願公開第96/28 521号パンフレット(特許文献11)より既知である。しかしながら、これらの組成物は顕著な不具合を有している。他の欠陥の中でも、それらの殆どは好ましくない長い応答時間を結果としてもたらし、不十分な抵抗値を有し、および/または過度に高い動作電圧を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】ドイツ国特許第40 00 451号明細書
【特許文献2】欧州特許第0 588 568号明細書
【特許文献3】国際特許出願公開第91/05 029号パンフレット
【特許文献4】特開平07−181439号公報
【特許文献5】欧州特許第0 667 555号明細書
【特許文献6】欧州特許第0 673 986号明細書
【特許文献7】ドイツ国特許第195 09 410号明細書
【特許文献8】ドイツ国特許第195 28 106号明細書
【特許文献9】ドイツ国特許第195 28 107号明細書
【特許文献10】国際特許出願公開第96/23 851号パンフレット
【特許文献11】国際特許出願公開第96/28 521号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
よって、広いネマチック相範囲、使用されるディスプレイのモードに対応する適切な光学異方性Δn、高いΔεおよび特に低い粘度などの実用的な用途のために適切な特性を有する液晶媒体に対する多大な要求がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
ここで驚くべきことに、適切に高いΔε、適切な相範囲およびΔnを有する液晶媒体を実現できることが見出され、その媒体は先行技術からの材料の不具合を示さないか、または少なくとも格別により小さな程度にしか示さない。
【発明を実施するための形態】
【0010】
これらの改良された本出願による液晶媒体は、少なくとも以下の成分を含む。
【0011】
・式Iの1種類以上の誘電的に正の化合物を含む第1の誘電的に正の成分である成分A。
【0012】
【化1】

式中、
は、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ化アルキルまたはフッ化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ化アルケニル、好ましくは、アルキルまたはアルケニルを表し、
は、−CN、ハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルまたはハロゲン化アルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルケニルオキシ、好ましくは、F、Cl、−OCF、−CFまたは−O−CH=CF、より好ましくは、F、Clまたは−OCF、非常に好ましくは、Fを表し、
は、=N−、=(CH)−または=(CF)−を表し、
【0013】
【化2】

好ましくは、
【0014】
【化3】

【0015】
【化4】

11〜Z13は、互いに独立に、および、Z11および/またはZ13が1回より多く存在する場合は、また、これらも互いに独立に、−CHCH−、−CFCF−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−または単結合、好ましくは、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−または単結合、非常に好ましくは、単結合を表し、
11〜L14は、互いに独立に、HまたはFを表し、好ましくは、L11〜L14の2つ以上がFを表し、好ましくは、L11および/またはL13がFを表し、非常に好ましくは、それらの全てがFを表し、および
jおよびkは、互いに独立に、0、1または2を表し、ただし、
(j+k)は、0、1または2、好ましくは、0または1を表す。
【0016】
・任意成分として、好ましくは、式IIおよびIIIの化合物群より選択され、好ましくは、3より大きい誘電異方性を有している1種類以上の誘電的に正の化合物を含む第2の誘電的に正の成分である成分B。
【0017】
【化5】

式中、
およびRは、互いに独立に、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ化アルキルまたはフッ化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ化アルケニルを表し、および、RおよびRは、好ましくは、アルキルまたはアルケニルを表し、
【0018】
【化6】

好ましくは、
【0019】
【化7】

21、L22、L31およびL32は、互いに独立に、HまたはFを表し、L21および/またはL31は、好ましくは、Fを表し、
およびXは、互いに独立に、ハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルまたはアルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくは、F、Cl、−OCFまたは−CF、非常に好ましくは、F、Clまたは−OCFを表し、
は、−CHCH−、−CFCF−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−または単結合、好ましくは、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−または単結合、非常に好ましくは、−COO−、トランス−CH=CH−または単結合を表し、および
l、m、nおよびoは、互いに独立に、0または1を表す。
【0020】
・任意成分として、式IVの1種類以上の誘電的に中性の化合物を含む誘電的に中性の成分である成分C。
【0021】
【化8】

式中、
41およびR42は、互いに独立に、式IIにおいてRに上で示される意味を有し、好ましくは、R41がアルキルを表し、R42がアルキルまたはアルコキシを表すか、またはR41がアルケニルを表し、R42がアルキルを表し、
【0022】
【化9】


【0023】
【化10】

41およびZ42は、互いに独立に、およびZ41が2回出現する場合、これらも互いに独立に、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−、−C≡C−または単結合を表し、好ましくは、それらの1つ以上は単結合を表し、および
pは、0、1または2を表し、好ましくは、0または1である。
【0024】
成分Aは、好ましくは、3より大きい誘電異方性を有し、パラメータが式Iにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、Xは、好ましくは、Fを表す式Iの1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0025】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I’、I”およびI’”の1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0026】
【化11】

式中、パラメータは式Iにおいて上で示される意味を有する。
【0027】
本発明の第一に特に好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I’の1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0028】
本発明の更に特に好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I”の1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0029】
本発明のより更に特に好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I’の1種類以上の誘電的に正の化合物と、3より大きい誘電異方性を有し、式I”の1種類以上の誘電的に正の化合物とを含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0030】
本発明の非常に特に好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I’A、I’BおよびI’Cの化合物群より選択され、好ましくは、式I’Aの1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0031】
【化12】

式中、パラメータは式Iにおいて上で示される意味を有するが、式I’Bにおいて、jは0を表さない。
【0032】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I’A−1およびI’A−2の化合物群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0033】
【化13】

式中、パラメータは式Iにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、式I’A−2において、パラメータL15およびL16は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、L15は、好ましくは、Fを表す。
【0034】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、式I’A−1の1種類以上の化合物を含む。式I’A−1の化合物は、好ましくは、式I’A−1a〜I’A−1dの化合物群より選択される。
【0035】
【化14】

式中、RおよびXは式I’A−1において上で示されるそれぞれの意味を有し、Xは、好ましくは、F、CFまたはOCF、特に好ましくは、Fを表す。
【0036】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、式I’A−2の1種類以上の化合物を含む。式I’A−2の化合物は、好ましくは、式I’A−2a〜I’A−2nの化合物群より選択され、好ましくは、式I’A−2e〜I’A−2lの化合物群より選択され、非常に好ましくは、式I’A−2lである。
【0037】
【化15】

【0038】
【化16】

式中、RおよびXは式I’A−2において上で示されるそれぞれの意味を有し、Xは、好ましくは、F、CFまたはOCF、特に好ましくは、Fを表す。
【0039】
本発明の更に特に好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I”A、I”BおよびI”C、好ましくは、式I”Aおよび式I”Bの化合物群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0040】
【化17】

式中、パラメータは式Iにおいて上で示される意味を有するが、式I”Bにおいて、jは0を表さない。
【0041】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I”A−1およびI”A−2の化合物群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0042】
【化18】

式中、パラメータは式Iにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、式I”A−2において、パラメータL15およびL16は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、L15は、好ましくは、Fを表す。
【0043】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、式I”A−1の1種類以上の化合物を含む。式I”A−1の化合物は、好ましくは、式I”A−1a〜I”A−1dの化合物群より選択され、特に好ましくは、式I”A−1dである。
【0044】
【化19】

式中、RおよびXは式I”A−1において上で示されるそれぞれの意味を有し、Xは、好ましくは、F、CFまたはOCF、特に好ましくは、Fを表す。
【0045】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、式I”A−2の1種類以上の化合物を含む。式I”A−2の化合物は、好ましくは、式I”A−2a〜I”A−2nの化合物群より選択され、好ましくは、式I”A−2e〜I”A−2lの化合物群より選択され、非常に好ましくは、式I”A−2lである。
【0046】
【化20】

【0047】
【化21】

式中、RおよびXは式I”A−2において上で示されるそれぞれの意味を有し、Xは、好ましくは、F、CFまたはOCF、特に好ましくは、Fを表す。
【0048】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、式I”B−1〜I”B−3の化合物群より選択され、好ましくは、式I”B−2である1種類以上の化合物を含む。
【0049】
【化22】

式中、RおよびXは式I”Bにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、式I”B−3において、パラメータL15およびL16は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、L15は、好ましくは、Fを表し、Xは、好ましくは、F、CFまたはOCF、特に好ましくは、Fを表す。
【0050】
本発明の更に特に好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I’”A、I’”BおよびI’”C、好ましくは、式I’”Aおよび式I’”Bの化合物群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0051】
【化23】

式中、パラメータは式Iにおいて上で示される意味を有するが、式I’”Bにおいて、jは0を表さない。
【0052】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、3より大きい誘電異方性を有し、式I’”A−1およびI’”A−2の化合物群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0053】
【化24】

式中、パラメータは式Iにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、式I’”A−2において、パラメータL15およびL16は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、L15は、好ましくは、Fを表す。
【0054】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、式I’”A−1の1種類以上の化合物を含む。式I’”A−1の化合物は、好ましくは、式I’”A−1a〜I’”A−1dの化合物群より選択され、特に好ましくは、式I’”A−1dである。
【0055】
【化25】

式中、RおよびXは式I”A−1において上で示されるそれぞれの意味を有し、Xは、好ましくは、F、CFまたはOCF、特に好ましくは、Fを表す。
【0056】
本発明の好ましい実施形態において、成分Aは、式I’”B−1〜I’”B−3の化合物群より選択され、好ましくは、式I’”B−3である1種類以上の化合物を含む。
【0057】
【化26】

式中、RおよびXは式I’”Bにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、式I’”B−3において、パラメータL15およびL16は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、L15は、好ましくは、Fを表し、Xは、好ましくは、F、CFまたはOCF、特に好ましくは、Fを表す。
【0058】
媒体における成分Aの濃度は、好ましくは、1%〜50%、より好ましくは、2%〜40%、更により好ましくは、4%〜35%、非常に好ましくは、5%〜30%の範囲内である。
【0059】
本発明による媒体は、好ましくは、第2の誘電的に正の成分である成分Bを含む。この第2の誘電体成分である成分Bは、好ましくは、3より大きい誘電異方性を有する誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0060】
この成分である成分Bは、好ましくは、3より大きい誘電異方性を有し、式IIおよびIIIの群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0061】
本発明の好ましい実施形態において、成分Bは、3より大きい誘電異方性を有し、式II−1〜II−3の化合物群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0062】
【化27】

式中、パラメータは式IIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、式II−1においては、パラメータL23およびL24は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、式II−2においては、
【0063】
【化28】

成分Bは、好ましくは、L21およびL22またはL23およびL24の両者がFを表す式II−1〜II−3の化合物群より選択される化合物を含む。
【0064】
好ましい実施形態において、成分Bは、L21、L22、L23およびL24の全てがFを表す式II−1およびII−2の化合物群より選択される化合物を含む。
【0065】
成分Bは、好ましくは、式II−1の1種類以上の化合物を含む。式II−1の化合物は、好ましくは、式II−1a〜II−1jの化合物群より選択される。
【0066】
【化29】

【0067】
【化30】

式中、パラメータは上で示されるそれぞれの意味を有し、L25〜L28は、互いに独立に、HまたはFを表し、好ましくは、L27およびL28の両者がHを表し、特に好ましくは、L26がHを表す。
【0068】
成分Bは、好ましくは、L21およびL22の両者がFを表し、および/またはL23およびL24の両者がFを表す式II−1a〜II−1eの化合物群より選択される化合物を含む。
【0069】
好ましい実施形態において、成分Bは、L21、L22、L23およびL24の全てがFを表す式II−1a〜II−1hの化合物群より選択される化合物を含む。
【0070】
式II−1の特に好ましい化合物は、以下である。
【0071】
【化31】

【0072】
【化32】

式中、RおよびXは、上で示される意味を有し、Xは、好ましくは、Fを表す。
【0073】
成分Bは、好ましくは、式II−2の1種類以上の化合物を含む。式II−2の化合物は、好ましくは、式II−2a〜II−2cの化合物群より選択される。
【0074】
【化33】

式中、パラメータは上で示されるそれぞれの意味を有し、L21およびL22の両者は、好ましくは、Fを表す。
【0075】
成分Bは、好ましくは、式II−3の1種類以上の化合物を含む。式II−3の化合物は、好ましくは、式II−3a〜II−3eの化合物群より選択される。
【0076】
【化34】

式中、パラメータは上で示されるそれぞれの意味を有し、および
25およびL26は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、好ましくは、
式II−3aおよびII−3bにおいて、L21およびL22の両者がFを表し、
式II−3cおよびII−3dにおいて、L21およびL22の両者がFを表し、および/またはL23およびL24の両者がFを表し、および
式II−3eにおいて、L21、L22およびL23がFを表す。
【0077】
式II−3の特に好ましい化合物は、以下である。
【0078】
【化35】

式中、Rは、上で示される意味を有する。
【0079】
本発明の更に好ましい実施形態において、成分Bは、3より大きい誘電異方性を有し、式III−1およびIII−2の群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0080】
【化36】

式中、パラメータは式IIIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有する。
【0081】
成分Bは、好ましくは、式III−1の1種類以上の化合物を含む。式III−1の化合物は、好ましくは、式III−1aおよびIII−1bの化合物群より選択される。
【0082】
【化37】

式中、パラメータは上で示されるそれぞれの意味を有し、パラメータL33およびL34は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表す。
【0083】
成分Bは、好ましくは、式III−2の1種類以上の化合物を含む。式III−2の化合物は、好ましくは、式III−2a〜III−2hの化合物群より選択される。
【0084】
【化38】

【0085】
【化39】

式中、パラメータは上で示されるそれぞれの意味を有し、パラメータL35およびL36は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表す。
【0086】
成分Bは、好ましくは、式III−1a−1〜III−1a−6の化合物群より選択される式III−1aの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0087】
【化40】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0088】
成分Bは、好ましくは、式III−1b−1〜III−1b−4の化合物群より選択され、好ましくは、III−1b4である式III−1bの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0089】
【化41】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0090】
成分Bは、好ましくは、式III−2a−1〜III−2a−4の化合物群より選択される式III−2aの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0091】
【化42】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0092】
成分Bは、好ましくは、式III−2b−1およびIII−2b−2の化合物群より選択され、好ましくは、III−2b−2である式III−2bの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0093】
【化43】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0094】
成分Bは、好ましくは、式III−2c−1〜III−2c−5の化合物群より選択される式III−2cの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0095】
【化44】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0096】
成分Bは、好ましくは、式III−2d−1およびIII−2e−1の化合物群より選択される式III−2dおよびIII−2eの化合物群より選択される1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0097】
【化45】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0098】
成分Bは、好ましくは、式III−2f−1〜III−2f−5の化合物群より選択される式III−2fの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0099】
【化46】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0100】
成分Bは、好ましくは、式III−2g−1〜III−2g−5の化合物群より選択される式III−2gの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0101】
【化47】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0102】
成分Bは、好ましくは、式III−2h−1〜III−2h−5の化合物群より選択される式III−2hの1種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0103】
【化48】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0104】
式III−1および/またはIII−2の化合物に代えるか加えて、本発明による媒体は式III−3の1種類以上の化合物を含んでもよい。
【0105】
【化49】

式中、パラメータは式IIIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有しており、式III−3は、好ましくは、式III−3aおよびIII−3bの群より選択される。
【0106】
【化50】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0107】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、誘電的に中性の成分である成分Cを含む。この成分は、−1.5〜3の範囲内の誘電異方性を有する。それは、好ましくは、−1.5〜3の範囲内の誘電異方性を有する誘電的に中性の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、特に好ましくは全てが成る。この成分は、好ましくは、−1.5〜3の範囲内の誘電異方性を有し、式IVの1種類以上の誘電的に中性の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0108】
誘電的に中性の成分である成分Cは、好ましくは、式IV−1〜IV−6の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0109】
【化51】

式中、R41およびR42は、式IVにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、および、式IV−1、IV−5およびIV−6においては、R41は、好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくはアルケニルを表し、およびR42は、好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくはアルキルを表し、式IV−2においては、R41およびR42は、好ましくは、アルキルを表し、および、式IV−4においては、R41は、好ましくはアルキルまたはアルケニル、より好ましくはアルキルを表し、および、R42は、好ましくはアルキルまたはアルコキシ、より好ましくはアルコキシを表す。
【0110】
誘電的に中性の成分である成分Cは、好ましくは、式IV−1、IV−4、IV−5およびIV−6の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含み、好ましくは、式IV−1の1種類以上の化合物および式IV−4およびIV−5の群より選択される1種類以上の化合物であり、より好ましくは、式IV−1、IV−4およびIV−5のそれぞれの1種類以上の化合物であり、非常に好ましくは、式IV−1、IV−4、IV−5およびIV−6のそれぞれの1種類以上の化合物を含む。
【0111】
好ましい実施形態において、成分Cは、好ましくは、式IV−5の1種類以上の化合物を含み、より好ましくは、それぞれがそれのサブ式である式CCP−V−nおよび/またはCCP−nV−mおよび/またはCCP−Vn−mより選択され、より好ましくは、式CCP−V−nおよび/またはCCP−V2−nであり、非常に好ましくは、式CCP−V−1およびCCP−V2−1の群より選択される。これらの略号(頭文字)の定義は下に表Dで示されるか、表A〜Cより明らかである。
【0112】
同様に好ましい実施形態において、成分Cは、好ましくは、式IV−1の1種類以上の化合物を含み、より好ましくは、それぞれがそれのサブ式である式CC−n−m、CC−n−Vおよび/またはCC−n−Vmより選択され、より好ましくは、式CC−n−Vおよび/またはCC−n−Vmであり、非常に好ましくは、式CC−3−V、CC−4−V、CC−5−V、CC−3−V1、CC−4−V1、CC−5−V1およびCC−3−V2の群より選択される。これらの略号(頭文字)の定義は同様に下に表Dで示されるか、表A〜Cより明らかである。
【0113】
先のものと同一でも異なるものでもよい本発明の更なる好ましい実施形態において、本発明による液晶混合物は成分Cを含んでおり、それは、上に示される通りの式IV−1〜IV−6の化合物群より選択され、および、任意成分として、式IV−7〜IV−14の式IVの化合物を含み、好ましくは大部分が成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0114】
【化52】

式中、
41およびR42は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ化アルキルまたはフッ化アルコキシ、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、アルコキシアルキルまたはフッ化アルケニルを表し、および
は、HまたはFを表す。
【0115】
好ましい実施形態において、成分Cは、好ましくは、式IV−7の1種類以上の化合物を含み、より好ましくは、それぞれがそれのサブ式である式CPP−3−2、CPP−5−2およびCGP−3−2より選択され、より好ましくは、式CPP−3−2および/またはCGP−3−2であり、非常に特に好ましくは、式CPP−3−2である。これらの略号(頭文字)の定義は下に表Dで示されるか、表A〜Cより明らかである。
【0116】
式IIおよび/またはIIIの化合物に代えるか加えて、本発明による媒体は、成分Bにおいて、式Vの1種類以上の誘電的に正の化合物を含んでもよい。
【0117】
【化53】

式中、
は、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ化アルキルまたはフッ化アルコキシ、炭素数2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ化アルケニルを表し、および好ましくは、アルキルまたはアルケニルを表し、
【0118】
【化54】

51およびL52は、互いに独立に、HまたはFを表し、L51は、好ましくは、Fを表し、および
は、ハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルまたはアルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシを表し、好ましくは、F、Cl、−OCFまたは−CF、非常に好ましくは、F、Clまたは−OCFであり、
は、−CHCH−、−CFCF−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−または−CHO−、好ましくは、−CHCH−、−COO−またはトランス−CH=CH−、および非常に好ましくは、−COO−またはトランス−CH=CH−を表し、および
qは、0または1を表す。
【0119】
本発明による媒体は、好ましくは、式V−1およびV−2の化合物群より好ましくは選択される式Vの1種類以上の化合物を含む。
【0120】
【化55】

式中、パラメータは上で示されるそれぞれの意味を有し、および、パラメータL53およびL54は、互いにおよび他のパラメータとは独立に、HまたはFを表し、および、Zは、好ましくは、−CH−CH−を表す。
【0121】
式V−1の化合物は、好ましくは、式V−1aおよびV−1bの化合物群より選択される。
【0122】
【化56】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0123】
式V−2の化合物は、好ましくは、式V−2a〜V−2dの化合物群より選択される。
【0124】
【化57】

式中、Rは上で示される意味を有する。
【0125】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、追加の誘電的に中性の成分である成分Dを含む。この成分は、−1.5〜3の範囲内の誘電異方性を有する。それは、好ましくは、−1.5〜3の範囲内の誘電異方性を有する誘電的に中性の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、特に好ましくは全てが成る。この成分は、好ましくは、−1.5〜3の範囲内の誘電異方性を有し、式VIの1種類以上の誘電的に中性の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0126】
【化58】


式中、
61およびR62は、互いに独立に、式IIにおいてRに上で示される意味を有し、好ましくは、R61はアルキルを表し、およびR62はアルキルまたはアルケニルを表し、
【0127】
【化59】

【0128】
【化60】

61およびZ62は、互いに独立に、Z61が2回出現する場合は、これらも互いに独立に、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−または単結合を表し、好ましくは、それらの1つ以上が単結合を表し、および
rは0、1または2、好ましくは、0または1を表す。
【0129】
誘電的に中性の成分である成分Dは、好ましくは、式VI−1およびVI−2の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0130】
【化61】

式中、R61およびR62は式VIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、およびR61は好ましくはアルキルを表し、および、式VI−1において、R62は、好ましくはアルケニル、好ましくは、−(CH−CH=CH−CHを表し、および、式VI−2において、R62は、好ましくは、アルキルを表す。
【0131】
誘電的に中性の成分である成分Dは、好ましくは、式VI−1およびVI−2の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含み、式中、R61は好ましくはn−アルキルを表し、および、式VI−1において、R62は好ましくはアルケニルを表し、および、式VI−2において、R62は好ましくはn−アルキルを表す。
【0132】
好ましい実施形態において、成分Dは、好ましくは、式VI−1、より好ましくは、そのサブ式PP−n−2Vm、更により好ましくは式PP−1−2V1の1種類以上の化合物を含む。これらの略号(頭文字)の定義は下に表Dで示されるか、表A〜Cより明らかである。
【0133】
好ましい実施形態において、成分Dは、好ましくは、式VI−2、より好ましくは、それのサブ式PGP−n−m、更により好ましくは、それのサブ式PGP−3−m、非常に好ましくは、式PGP−3−2、PGP−3−3、PGP−3−4およびPGP−3−5より選択される1種類以上の化合物を含む。これらの略号(頭文字)の定義は、同様に、下に表Dで示されるか、表A〜Cより明らかである。
【0134】
本発明による液晶混合物は、好ましくは、成分AおよびBに加え、少なくとも1種類の更なる成分を含む。この第3の成分は成分CおよびDの1種類でよく、存在する第3の成分は、好ましくは、成分Cである。
【0135】
当然ながら、本発明による混合物は、4種類の成分A、B、CおよびDの全てを含んでもよい。
【0136】
加えて、本発明による液晶混合物は更なる任意成分である成分Eを含んでもよく、それは負の誘電異方性を有し、誘電的に負で、好ましくは、式VIIの化合物を含み、好ましくは大部分が成り、より好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0137】
【化62】

式中
71およびR72は、互いに独立に、式IIにおいてRに上で示される意味を有し、
【0138】
【化63】

【0139】
【化64】

71およびZ72は、互いに独立に、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−または単結合を表し、好ましくは、それらの1つ以上が単結合を表し、非常に好ましくは、両者が単結合を表し、
71およびL72は、互いに独立に、C−FまたはNを表し、好ましくは、それらの1つ以上がC−Fを表し、非常に好ましくは、両者がC−Fを表し、および
sは、0または1を表す。
【0140】
加えて、本発明による液晶混合物は更なる任意成分である成分Fを含んでもよく、それは正の誘電異方性を有し、誘電的に正で、好ましくは、式VIIIの化合物を含み、好ましくは大部分が成り、より好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0141】
【化65】

式中、
は、式IIにおいてRに上で示される意味を有し、
【0142】
【化66】

他は同一の意味を有するか、互いに独立に、
【0143】
【化67】

81およびZ82は、互いに独立に、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−または単結合を表し、好ましくは、それらの1つ以上が単結合を表し、非常に好ましくは、両者が単結合を表し、
tは0、1または2、好ましくは0または1、より好ましくは1を表し、および
は式IIにおいてXに上で示される意味を有するか、あるいは、Rとは独立にRに示される意味を有していてもよく、
式Iの化合物からは除外される。
【0144】
本発明による液晶媒体は、成分A〜E、好ましくはA〜D、非常に好ましくはA〜C、特には、式I〜VIII、好ましくはI〜V、非常に好ましくはI〜IIIおよび/またはIVの化合物群より選択される化合物を好ましくは含み、より好ましくは大部分が成り、更により好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0145】
本出願において、組成物に関して含むとは、関連する構成成分、即ち、媒体または成分が、示される1種類の成分または複数種類の成分または1種類の化合物または複数種類の化合物を、好ましくは10%以上、非常に好ましくは20%以上の総濃度で含有することを意味する。
【0146】
この関係において、大部分が成るとは、関連する構成成分が、55%以上、好ましくは60%以上、非常に好ましくは70%以上の、示される1種類の成分または複数種類の成分または1種類の化合物または複数種類の化合物を含有することを意味する。
【0147】
この関係において、本質的に成るとは、関連する構成成分が、80%以上、好ましくは90%以上、非常に好ましくは95%以上の、示される1種類の成分または複数種類の成分または1種類の化合物または複数種類の化合物を含有することを意味する。
【0148】
この関係において、全てが成るとは、関連する構成成分が、98%以上、好ましくは99%以上、非常に好ましくは100.0%の、示される1種類の成分または複数種類の成分または1種類の化合物または複数種類の化合物を含有することを意味する。
【0149】
成分Eは、式VIIの、好ましくは、式VII−1〜VII−3の化合物群より選択される1種類以上の化合物を好ましくは含み、より好ましくは大部分が成り、非常に好ましくは全てが成る。
【0150】
【化68】

式中
71およびR72は、式VIIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有する。
【0151】
式VII−1〜VII−3において、R71は、好ましくは、n−アルキルまたは1E−アルケニルを表し、およびR72は、好ましくは、n−アルキルまたはアルコキシを表す。
【0152】
明らかには上述されていない他のメソゲン化合物も、本発明による媒体中において任意成分として有効に使用できる。そのような化合物は、当業者に既知である。
【0153】
本発明による液晶媒体は、好ましくは60℃以上、特に好ましくは70℃以上、非常に特に好ましくは75℃以上の透明点を有する。
【0154】
本発明による液晶媒体のΔnは、589nm(Na)および20℃において、好ましくは0.060以上〜0.140以下の範囲内、より好ましくは0.070以上〜0.130以下の範囲内、更により好ましくは0.080以上〜0.125以下の範囲内、非常に好ましくは0.090以上〜0.122以下の範囲内である。
【0155】
本出願の好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体のΔnは、好ましくは0.080以上、より好ましくは0.090以上である。
【0156】
本発明による液晶媒体のΔεは、1kHzおよび20℃において、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、非常に好ましくは6以上である。特には、Δεは15以下である。
【0157】
本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは少なくとも0℃以下〜65℃以上、より好ましくは少なくとも−20℃以下〜70℃以上、非常に好ましくは少なくとも−30℃以下〜75℃以上、特には少なくとも−40℃以下〜75℃以上に広がっている。
【0158】
本発明の第1の好ましい実施形態において、液晶媒体のΔnは0.090以上〜0.130以下の範囲内、より好ましくは0.095以上〜0.120以下の範囲内、非常に好ましくは0.100以上〜0.115以下の範囲内であり、一方、Δεは、好ましくは、2以上〜12以下の範囲内、好ましくは、10以下である。
【0159】
本発明の第2の好ましい実施形態において、液晶媒体のΔnは0.085以上〜0.130以下の範囲内、より好ましくは0.090以上〜0.125以下の範囲内、非常に好ましくは0.095以上〜0.120以下の範囲内であり、一方、Δεは、好ましくは4以上、より好ましくは6以上、更により好ましくは8.0以上、非常に好ましくは8.0以上〜10.0以下の範囲内である。
【0160】
この実施形態において、本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは少なくとも−20℃以下〜65℃以上、より好ましくは少なくとも−20℃以下〜70℃以上、非常に好ましくは少なくとも−30℃以下〜70℃以上、特には少なくとも−40℃以下〜70℃以上に広がっている。
【0161】
本発明の第3の好ましい実施形態において、液晶媒体のΔnは0.070以上〜0.120以下の範囲内、より好ましくは0.075以上〜0.115以下の範囲内、非常に好ましくは0.080以上〜0.110以下の範囲内であり、一方、Δεは、好ましくは2.0以上、より好ましくは3.0以上〜14.0以下の範囲内、非常に好ましくは4.0以上〜6.0以下の範囲内、または、特に好ましくは、6.0以上〜11.0以下の範囲内の何れかである。
【0162】
この実施形態において、本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは少なくとも−20℃以下〜75℃以上、より好ましくは少なくとも−30℃以下〜70℃以上、非常に好ましくは少なくとも−30℃以下〜75℃以上、特には少なくとも−30℃以下〜80℃以上に広がっている。
【0163】
本発明の第4の好ましい実施形態において、液晶媒体のΔnは0.080以上〜0.120以下の範囲内、より好ましくは0.085以上〜0.115以下の範囲内、非常に好ましくは0.090以上〜0.110以下の範囲内であり、一方、Δεは、好ましくは1.5以上、より好ましくは2.0以上〜8.0以下の範囲内、非常に好ましくは2.0以上〜6.0以下の範囲内、または、特に好ましくは、2.0以上〜4.0以下の範囲内の何れかである。
【0164】
この実施形態において、本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは少なくとも−20℃以下〜65℃以上、より好ましくは少なくとも−30℃以下〜70℃以上、非常に好ましくは少なくとも−30℃以下〜75℃以上、特には少なくとも−30℃以下〜80℃以上に広がっている。
【0165】
本発明の第5の好ましい実施形態において、液晶媒体のΔnは0.090以上〜0.140以下の範囲内であり、一方、Δεは2.0以上〜14.0以下の範囲内である。
【0166】
本発明によれば、成分Aは、混合物全体の好ましくは1%〜50%、より好ましくは1%〜30%、更により好ましくは2%〜30%、非常に好ましくは3%〜30%の濃度において使用される。
【0167】
成分Bは、混合物全体の好ましくは2%〜60%、より好ましくは3%〜55%、更により好ましくは15%〜50%、非常に好ましくは20%〜45%の濃度において使用される。
【0168】
成分Cは、混合物全体の好ましくは0%〜70%、より好ましくは10%〜65%、更により好ましくは20%〜60%、非常に好ましくは15%〜55%の濃度において使用される。
【0169】
成分Dは、混合物全体の好ましくは0%〜50%、より好ましくは1%〜40%、更により好ましくは5%〜30%、非常に好ましくは10%〜20%の濃度において使用される。
【0170】
成分Eは、混合物全体の好ましくは0%〜30%、より好ましくは0%〜15%、非常に好ましくは1%〜10%の濃度において使用される。
【0171】
物理的特性を調節するために、本発明による媒体は、更なる液晶化合物を任意に含んでよい。そのような化合物は、当業者に既知である。本発明による媒体中のそれらの濃度は、好ましくは0%〜30%、より好ましくは0.1%〜20%、非常に好ましくは1%〜15%である。
【0172】
上述の本発明の第1の好ましい実施形態において、成分Aは、混合物全体の好ましくは1%〜65%、より好ましくは3%〜60%、非常に好ましくは5%〜57%の濃度において使用され、一方、成分Dは、混合物全体の好ましくは5%〜40%、より好ましくは10%〜35%、非常に好ましくは10%〜30%の濃度において使用される。
【0173】
この好ましい実施形態において、媒体は、好ましくは式VIの、非常に好ましくは式VI−2の1種類以上の化合物を含む。
【0174】
特に上述の本発明の第2の好ましい実施形態において、成分Cは、好ましくは式IV、より好ましくは式IV−1、更により好ましくは、それのそれぞれのサブ式である式CC−n−Vおよび/またはCC−n−Vm、より好ましくは式CC−n−V1および/またはCC−n−Vより選択され、非常に好ましくは、式CC−3−V、CC−4−V、CC−5−VおよびCC−3−V1の群より選択される1種類以上の化合物を含む。これらの略号(頭文字)の定義は下に表Dで示される。
【0175】
液晶媒体は、好ましくは全体で50%〜100%、より好ましくは70%〜100%、および非常に好ましくは80%〜100%、特には90%〜100%の成分A、B、CおよびD、好ましくは、成分A、BおよびCを含み、よって、式I、II、III、IV、V、VIおよびVII、好ましくは、式I、II、III、IV、VおよびVIの1種類以上の化合物を含み、好ましくは大部分が成り、非常に好ましくは完全に成る。
【0176】
本出願において、誘電的に正との表現はΔε>3.0である化合物または成分を記載し、誘電的に中性との表現は−1.5≦Δε≦3.0のものを記載し、誘電的に負との表現はΔε<−1.5のものを記載する。Δεは1kHzの周波数および20℃において決定される。それぞれの化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物中での、個々の化合物のそれぞれの10%の溶液の結果から決定される。それぞれの化合物のホスト混合物中での溶解度が10%未満であるときは、濃度を5%まで低下する。試験混合物の容量は、ホメオトロピック配向を有するセルおよびホモジニアス配向を有するセルの両方において決定する。両方の型のセルの厚は、およそ20μmである。印加される電圧は1kHzの周波数および典型的には0.5V〜1.0Vの二乗平均平方根値を有する矩形波であるが、常にそれぞれの試験混合物の容量閾値よりも低く選択される。
【0177】
Δεは(ε−ε)と定義され、一方、εavは(ε+2ε)/3である。
【0178】
誘電的に正の化合物に使用されるホスト混合物は混合物ZLI−4792であり、誘電的に中性および誘電的に負の化合物に使用されるものは混合物ZLI−3086であり、両者ともドイツ国メルク社製である。化合物の誘電率は、興味ある化合物を添加した際のホスト混合物のそれぞれの値の変化から決定される。その値を、興味ある化合物の濃度100%に外挿する。
【0179】
20℃の測定温度でネマチック相を有する成分は、そのままで測定され、他の全ても化合物の測定と同様に処理される。
【0180】
両方の場合について他に明言しない限り、本出願において閾電圧との表現は光学的閾値を言い、10%相対的コントラスト(V10)についてであり、飽和電圧との表現は光学的飽和を言い、90%相対的コントラスト(V90)についてである。フレデリクス閾値(VFr)とも呼ばれる容量的閾電圧(V)は、明らかに述べる場合にのみ使用する。
【0181】
本出願で示されるパラメータの範囲は、他に明言しない限り、全て限界値を含む。
【0182】
互いの組み合わせにおいて特性の各種の範囲に示される異なる上限および下限の値は、追加の好ましい範囲を与える。
【0183】
本出願を通じて、他に明言しない限り、以下の条件および定義を適用する。全ての濃度は重量パーセントで示され、それぞれ混合物全体に関するものであり、全ての温度は、摂氏度であり、全ての温度差は差異度である。全ての物理的特性は、「Merck Liquid Crystals、Physical Properties of Liquid Crystals」、1997年11月刊、ドイツ国メルク社に従って決定され、他に明言しない限り、20℃の温度においてである。光学異方性(Δn)は、589.3nmの波長で決定される。誘電異方性(Δε)は、1kHzの周波数で決定される。閾電圧ならびに他の全ての電気光学的特性は、ドイツ国メルク社で製造された試験セルを使用して決定される。Δεの決定のための試験セルは、約20μmのセル間隔を有している。電極は、1.13cmの面積および保護リングを有する円形ITO電極である。配向層は、ホメオトロピック配向(ε)用には日本国日産化学社製SE−1211、ホモジニアス配向(ε)用には日本国日本合成ゴム社製ポリイミドAL−1054である。容量は、0.3Vrmsの電圧を有する正弦波を使用するSolatron1260周波数応答解析装置によって決定する。電気光学的測定において使用される光は、白色光である。ドイツ国Autronic Melchers社製の商業的に入手可能なDSM装置を使用する装置構成を、ここでは用いる。特性電圧を、垂直観察の下で決定した。閾値(V10)、中間灰色(V50)および飽和(V90)電圧を、それぞれ10%、50%および90%相対コントラストで決定した。
【0184】
本発明による液晶媒体は、通常の濃度で更なる添加剤およびキラルドーパントを含むことができる。これらの更なる構成成分の総濃度は、混合物全体に基づいて0%〜10%、好ましくは0.1%〜6%の範囲内である。使用される個々の化合物の濃度は、それぞれ好ましくは0.1%〜3%の範囲内である。これらおよび類似の添加剤の濃度は、本出願において、液晶媒体の液晶成分および化合物の値および濃度範囲について述べている場合には考慮されない。
【0185】
本発明による液晶媒体は、数種の化合物、好ましくは3〜30種類、より好ましくは4〜20種類、非常に好ましくは4〜16種類の化合物から成る。これらの化合物は、慣用的な方法で混合される。一般に、より少ない量で使用される化合物の所望量を、より多い量で使用される化合物に溶解する。より高い濃度で用いられる化合物の透明点より温度が高い場合には、溶解過程の完了を観察するのは特に容易である。しかしながら、他の慣用の方法、例えば、化合物の同族または共融混合物が可能な所謂プレ混合の使用や、構成成分がそれ自身で使用可能な混合物の所謂「マルチ・ボトル」系を例えば使用して媒体を調製することも可能である。
【0186】
適切な添加剤を加えることにより、TN、TN−AMD、ECB−AMD、VAN−AMD、IPS−AMD、FFS−AMD LCDなどの液晶媒体をそのまま使用するか、または、PDLC、NCAP、PN LCDなどの、特にASM−PA LCDで複合材系中においてかのいずれかの液晶ディスプレイの全ての既知の型で使用できるように、本発明による液晶媒体を改変できる。
【0187】
例えば、液晶の融点T(C,N)またはT(C,S)、スメクチック(S)からネマチック(N)相への転移T(S,N)および透明点T(N,I)などの全ての温度は、摂氏度である。全ての温度差は差異度である。
【0188】
本発明および特に以下の例において、メソゲン化合物の構造は、頭文字とも呼ばれる略号を用いて示される。これらの頭文字において、化学式は、下の表A〜Cを使用して以下の通り略記される。全ての基C2n+1、C2m+1およびC2l+1またはC2n−1、C2m−1およびC2l−1は、それぞれn、mおよびl個のC原子を有する直鎖のアルキルまたはアルケニル、好ましくは1E−アルケニルを、それぞれ表す。表Aには化合物の核構造の環構造要素に使用されるコードが列記されており、一方、表Bには結合基が示されている。表Cには、左側または右側の末端基のためのコードの意味が列記されている。表Dには、それらのそれぞれの略号と共に化合物の構造が図示されている。
【0189】
【表1】

【0190】
【表2】

【0191】
【表3】

【0192】
【表4】

式中、nおよびmはそれぞれ整数を表し、3つの点「...」は、この表からの他の略号のためのスペースである。
【0193】
以下の表には、それらのそれぞれの略号と共に構造が図示されている。これらは、略号のための規則の意味を図示するために示されている。それらは、更に、好ましく使用される化合物を表している。
【0194】
【表5】

【0195】
【表6】

【0196】
【表7】

【0197】
【表8】

【0198】
【表9】

【0199】
【表10】

【0200】
【表11】

【0201】
【表12】

【0202】
【表13】

【0203】
【表14】

【0204】
【表15】

以下の表の表Eに、本発明によるメソゲン媒体中で安定剤として使用できる化合物を図示する。
【0205】
【表16】

【0206】
【表17】

【0207】
【表18】

本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、表Eからの化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0208】
以下の表の表Fに、本発明によるメソゲン媒体中でキラルドーパントとして好ましく使用できる化合物を図示する。
【0209】
【表19】

【0210】
【表20】

本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、表Fからの化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0211】
本出願によるメソゲン媒体は、上の表からの化合物からなる群より選択される、2種類以上、好ましくは4種類以上の化合物を好ましくは含む。
【0212】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、
・好ましくは、表Dからの化合物群より選択され異なる式を有する7種類以上、好ましくは8種類以上の化合物を含む。
【実施例】
【0213】
下の例は、本発明を一切制限することなく本発明を説明する。
【0214】
しかしながら、物理的特性は、当業者に、実現可能な特性およびそれらを改変できる範囲を示す。よって、特に、好ましくは達成できる各種特性の組み合わせが、当業者のために十分規定される。
【0215】
<例1>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0216】
【表21】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0217】
<例2>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0218】
【表22】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0219】
<例3>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0220】
【表23】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0221】
<例4>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0222】
【表24】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0223】
<例5>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0224】
【表25】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0225】
<例6>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0226】
【表26】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0227】
<例7>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0228】
【表27】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0229】
<例8>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0230】
【表28】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0231】
<例9>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0232】
【表29】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0233】
<例10>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0234】
【表30】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0235】
<例11>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0236】
【表31】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0237】
<例12>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0238】
【表32】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0239】
<例13>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0240】
【表33】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0241】
<例14>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0242】
【表34】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0243】
<例15>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0244】
【表35】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0245】
<例16>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0246】
【表36】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0247】
<例17>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0248】
【表37】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。
【0249】
<例18>
以下の表中で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【0250】
【表38】

この混合物は、IPSまたはFFSモードにおいて動作されるディスプレイに非常に高度に適している。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式Iの1種類以上の誘電的に正の化合物を含む誘電的に正の成分である成分Aを含むことを特徴とする液晶媒体。
【化1】

(式中、
は、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ化アルキルまたはフッ化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ化アルケニルを表し、
は、−CN、ハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルまたはハロゲン化アルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルケニルオキシを表し、
は、=N−、=(CH)−または=(CF)−を表し、
【化2】

11〜Z13は、互いに独立に、および、Z11および/またはZ13が1回より多く存在する場合は、また、これらも互いに独立に、−CHCH−、−CFCF−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CFO−、−CHO−または単結合を表し、
11〜L14は、互いに独立に、HまたはFを表し、および
jおよびkは、互いに独立に、0、1または2を表し、ただし、
(j+k)は、0、1または2を表す。)
【請求項2】
好ましくは、式IIおよびIIIの化合物群より選択される1種類以上の誘電的に正の化合物を含む第2の誘電的に正の成分である成分Bを含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶媒体。
【化3】

(式中、
およびRは、互いに独立に、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ化アルキルまたはフッ化アルコキシ、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ化アルケニルを表し、
【化4】

21、L22、L31およびL32は、互いに独立に、HまたはFを表し、
およびXは、互いに独立に、ハロゲン、1〜3個のC原子を有するハロゲン化アルキルまたはアルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシを表し、
は、−CHCH−、−CFCF−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−または単結合を表し、および
l、m、nおよびoは、互いに独立に、0または1を表す。)
【請求項3】
式IVの1種類以上の誘電的に中性の化合物を含む誘電的に中性の成分である成分Cを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の液晶媒体。
【化5】

(式中、
41およびR42は、互いに独立に、式IIにおいてRに上で示される意味を有し、
【化6】

41およびZ42は、互いに独立に、およびZ41が2回出現する場合、これらも互いに独立に、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−、−C≡C−または単結合を表し、および
pは、0、1または2を表す。)
【請求項4】
媒体中の成分Aの濃度が1%〜50%の範囲内であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項5】
成分Aが、XがFを表す式Iの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項6】
請求項2中に示される通りの式IIの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項7】
請求項2中に示される通りの式IIIの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項2〜6のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項8】
請求項3中に示される通りの式IVの1種類以上の誘電的に中性の化合物を含むことを特徴とする請求項3〜7のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項9】
式VIの1種類以上の誘電的に中性の化合物を含む誘電的に中性の成分である成分Dを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化7】

(式中、
61およびR62は、互いに独立に、式IIにおいてRに請求項3で示される意味を有し、
【化8】

61およびZ62は、互いに独立に、および、Z61が2回存在する場合、これらも互いに独立に、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−または単結合を表し、および
rは、0、1または2を表す。)
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶媒体を含有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
【請求項11】
アクティブマトリクスによってアドレスされることを特徴とする請求項10に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項12】
液晶ディスプレイ中における請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶媒体の使用。

【公表番号】特表2010−525115(P2010−525115A)
【公表日】平成22年7月22日(2010.7.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−504485(P2010−504485)
【出願日】平成20年4月1日(2008.4.1)
【国際出願番号】PCT/EP2008/002584
【国際公開番号】WO2008/128623
【国際公開日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【出願人】(591032596)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 (1,043)
【氏名又は名称原語表記】Merck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung
【住所又は居所原語表記】Frankfurter Str. 250,D−64293 Darmstadt,Federal Republic of Germany
【Fターム(参考)】