液晶媒体および液晶ディスプレイ
【課題】ブルー相を示すメソゲン媒体、およびその電気光学光変調素子における使用およびディスプレイにおけるそれぞれの使用ならびにかかるディスプレイを提供する。
【解決手段】２種または３種以上の下記の成分、式Ｉ−Ｔで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む成分Ａ、式Ｉ−Ｎで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む成分Ｂ、式Ｉ−Ｅで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む成分Ｃ（但し式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−Ｅは明細書中に示すとおりである）を８５％以上〜１００％以下の総濃度で含む、ブルー相を示すメソゲン媒体、およびその電気光学光変調素子における使用およびディスプレイにおけるそれぞれの使用ならびにかかるディスプレイ。
【解決手段】２種または３種以上の下記の成分、式Ｉ−Ｔで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む成分Ａ、式Ｉ−Ｎで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む成分Ｂ、式Ｉ−Ｅで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む成分Ｃ（但し式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−Ｅは明細書中に示すとおりである）を８５％以上〜１００％以下の総濃度で含む、ブルー相を示すメソゲン媒体、およびその電気光学光変調素子における使用およびディスプレイにおけるそれぞれの使用ならびにかかるディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物、これらの化合物を含む媒体に、およびこれらの媒体を光変調媒体として含む電気光学ディスプレイに関する。好ましくは、本発明の化合物はメソゲン化合物であり、これらは好ましくは液晶媒体において使用される。特に、本発明による電気光学ディスプレイは、メソゲン変調媒体が光学的に等方相、好ましくはブルー相である温度において作動されるディスプレイである。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書（特許文献１）には、電気光学ディスプレイおよびディスプレイにおいて作動される際に等方相であるメソゲン光変調媒体が記載されている。国際公開第２００４／０４６８０５号（特許文献２）には、電気光学ディスプレイ、およびディスプレイにおいて作動される際に光学的に等方なブルー相であるメソゲン光変調媒体が記載されている。欧州特許出願公開第１００６１０９号明細書（特許文献３）には、
【化１】
が記載されている。
【０００３】
国際公開第２００８／１２８６２３号（特許文献４）には、
式
【化２】
および
【化３】
で表される化合物が例えばＩＰＳディスプレイ用の液晶媒体として提案されている。
【０００４】
欧州特許出願公開第２３０２０１５号明細書（特許文献５）には、単純なネマチックホスト混合物における、
【化４】
の使用、ならびに
【化５】
の使用、および誘電的に正の液晶混合物における
【０００５】
【化６】
の使用、ここで該混合物は、
キラル化合物
【化７】
を含み、これはブルー相を呈し、
式
【化８】
で表される反応性メソゲンの光重合によって安定化される、
を示している。
【０００６】
国際公開第２０１０／０５８６８１号（特許文献６）には、なかでもネマチック相を示す化合物
【化９】
およびまた、これらの化合物に加えて例えば
【化１０】
などの他の化合物を含む光学的に等方相の液晶媒体が記されている。
【０００７】
米国特許第７，０７０，８３８号明細書（特許文献７）には、２−ジ−またはトリフルオロメチル−１，４−フェニル環を含有する重合性化合物、ならびに重合性混合物、ＬＣポリマーおよびコレステリック相を有するＬＣディスプレイにおけるおよび光学フィルムにおけるそれらの使用が記載されている。式１ａ−２−１９で表される以下の構造を有する特定の化合物もまた開示されている。
【化１１】
【０００８】
しかし、ＬＣディスプレイにおける使用上のこの化合物の特性は開示されていない。また、かかる化合物のブルー相の安定化のための使用またはＰＳＡディスプレイにおける使用は、米国特許第７，０７０，８３８号明細書には記載もなく、また該明細書からは自明ではない。
【０００９】
特開２００５−０１５４７３号公報（特許文献８）には、不飽和スペーサー基（アルキニレンまたはアルケニレン）を含有する重合性化合物が開示されている。式１−１３−７７〜１−１３−８４、１−１３−１３４、１−１３−１３５、１−５６−９、１−５６−１０、１−５６−２３、１−５６−２４で表される、ＣＦ２Ｏ架橋を介して結合したフェニル環を含有する特定の化合物もまた開示され、光学異方性フィルムの製造のためのこれらの使用および強誘電性媒体における使用も開示されている。例えば以下の構造を有する特定の化合物もまた開示されている。
【００１０】
【化１２】
しかし、かかる化合物のブルー相の安定化のための使用またはＰＳＡディスプレイにおける使用は、特開２００５−０１５４７３号公報には記載もなく、また該公報からは自明でもない。
【００１１】
米国特許出願公開第２００９／０２６８１４３号明細書（特許文献９）および米国特許出願公開第２０１０／００７８５９３号明細書（特許文献１０）には、異方性フィルムのための液晶混合物における成分として負の誘電率異方性を有する環系を含有するジフルオロキシメチレン−架橋重合性化合物が特許請求されている。
【化１３】
【００１２】
しかし、これらの化合物のＬＣディスプレイにおける使用上の特性については開示されていない。また、かかる化合物のブルー相の安定化のための使用またはＰＳＡディスプレイにおける使用は、記載もなく、これらの明細書からは自明でもない。
【００１３】
これらの文献に記載されるメソゲン媒体およびディスプレイは、例えば、各種の改変されたねじれネマチック（twisted nematic）（ＴＮ）、超ねじれネマチック（super twisted nematic）（ＳＴＮ）、電気的制御複屈折（electrically controlled birefringence）（ＥＣＢ）モードおよび面内スイッチング（in-plane switching）（ＩＰＳ）モードで作動する液晶ディスプレイ（liquid crystal displays）（ＬＣＤｓ）などのネマチック相の液晶を使用する良く知られ広汎に使用されているディスプレイと比較して、いくつかの重要な利点を提供する。これらの利点の中で最も特筆すべきは、非常に早いスイッチング時間および顕著に広い光学的視野角である。
【００１４】
一方、例えば、表面安定型強誘電体液晶ディスプレイ（surface stabilized ferroelectric liquid crystal displays）（ＳＳＦ ＬＣＤｓ）におけるスメクチック相などにおける、別の液晶相におけるメソゲン媒体を使用するディスプレイと比較して、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３．０号明細書（特許文献１１）および国際公開第２００４／０４６８０５号（特許文献１２）のディスプレイははるかに容易に製造できる。例えば、それらは非常に狭いセル間隔を必要とせず、加えて電気光学効果がセル間隔の僅かな変化にさほど敏感ではない。
【００１５】
しかし、依然として、これらの上述の特許出願に記載される液晶媒体は、いくつかの用途に対しては十分には低くない作動電圧を要する。さらに、これらの媒体の作動電圧は温度とともに変化し、ある温度において、温度上昇とともに電圧が急激に上昇することが一般に観測される。このため、ディスプレイ用途向けのブルー相での液晶媒体の利用可能性が制限される。これらの特許出願に記載されている液晶媒体の更なる欠点は、要求の厳しい用途には不十分な、それらの中程度の信頼性である。例えば、この中程度の信頼性は、電圧保持率（ＶＨＲ）パラメーターで表すことができ、上記の液晶媒体では９０％未満でありうる。
【００１６】
いくつかの化合物および組成物はコレステリック相および等方相の間に、通常は光学顕微鏡で観測できるブルー相を有することが報告されてきた。ブルー相が観測されるこれらの化合物または組成物は、典型的には、高いキラリティを示す単一のメソゲン化合物または混合物である。しかし、一般的には観測されるブルー相は非常に狭い温度範囲に及ぶのみで、典型的には１℃未満の幅であり、および／またはブルー相は、なおさら不便な温度に存在する。
【００１７】
しかし、国際公開第２００４／０４６ ８０５号（特許文献１３）の新規な高速スイッチングディスプレイモードを作動させるためには、使用される光変調媒体が周囲温度を含む広い温度範囲にわたってブルー相でなければならない。よって、可能な限り広汎で、利便性良く存在するブルー相を有する光変調媒体が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書
【特許文献２】国際公開第２００４／０４６ ８０５号
【特許文献３】欧州特許出願公開第１ ００６ １０９号明細書
【特許文献４】国際公開第２００８／１２８６２３号
【特許文献５】欧州特許出願公開第２ ３０２ ０１５号明細書
【特許文献６】国際公開第２０１０／０５８６８１号
【特許文献７】米国特許第７，０７０，８３８号明細書
【特許文献８】特開２００５−０１５４７３号公報
【特許文献９】米国特許出願公開第２００９／０２６８１４３号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１０／００７８５９３号明細書
【特許文献１１】独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３．０号明細書
【特許文献１２】国際公開第２００４／０４６ ８０５号
【特許文献１３】国際公開第２００４／０４６ ８０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従って、広い相範囲でのブルー相を有する変調媒体に対する強い要求があり、メソゲン化合物自体の適切な混合物によるか、または好ましくは、広い温度範囲にわたってブルー相を安定化する単一のドーパントまたはドーパントの混合物とともに適切なメソゲン特性のホスト混合物と混合することにより達成できる。
【００２０】
総括すると、液晶ディスプレイにおいて作動でき、媒体がブルー相である温度で作動され、以下の技術上の向上：
− 低減された作動電圧、
− 低減された作動電圧の温度依存性、および
− 向上された信頼性、例えばＶＨＲ
を提供する液晶媒体に対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
驚くべきことに、メソゲン媒体であって、ブルー相を呈し、２または３種以上の以下の成分、成分ＡおよびＢならびに随意にＣ、
１または２種以上の式Ｉ−Ｔで表される化合物からなる、第１の成分、成分Ａ、
【化１４】
【００２２】
式中、
Ｌ１は、ＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｒ１は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキルもしくはｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、またはハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルもしくはハロゲン化アルコキシ、好ましくは一フッ素化、二フッ素化もしくはオリゴフッ素化アルキル、アルケニルもしくはアルコキシ、最も好ましくは、ｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つはＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
これらの中にはキラル化合物も包含される、および
【００２３】
１または２種以上の式Ｉ−Ｎで表される化合物からなる、第２の成分、成分Ｂ、
【化１５】
【００２４】
式中、
ｎは、０または１であり、および
他のパラメーターは前記式Ｉ−Ｔで与えられた意味を有し、
およびこれらの中にはキラル化合物も包含される、および
【００２５】
１または２種以上の式Ｉ−Ｅで表される化合物からなる、第３の成分、成分Ｃ、
【化１６】
【００２６】
式中、
Ｌ０１〜Ｌ０３は、互いに独立してＨまたはＦであり、好ましくは、Ｌ０１はＦであり、および／またはＬ０２はＦであり、
Ｒ０は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２は、それぞれの場合で互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つがＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
これらの中にはキラル化合物も包含される、
【００２７】
そしてここで、成分Ａおよび成分Ｂ、および存在する場合には成分Ｃの総濃度が８５％以上〜１００％以下の範囲内にある、
から選択される成分を、８５％以上〜１００％以下の総濃度で含むメソゲン媒体により、許容できる高い透明点、および／または、温度および／またはＵＶ負荷に対する、特には後者に対する電圧保持率の更に高い安定性を有する媒体を実現できることが見出された。
【００２８】
同時に、得られた媒体は、極めて高いΔε値、非常に高い積の値（Δε・Δｎ）を、およびまた有利に低い粘度および深温度(deep temperature)における良好な安定性を特徴とする。
【００２９】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式Ｉ−Ｔ−１およびＩ−Ｔ−２
【化１７】
式中、Ｒ１は、前記式Ｉ−Ｎで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−アルキルであり、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである、
で表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【００３０】
本発明のさらに好ましい態様において、メソゲン媒体は、式Ｉ−Ｎ−１およびＩ−Ｎ−２
【化１８】
式中、Ｒ１は、前記式Ｉ−Ｎで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−アルキルであり、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである、
で表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【００３１】
本発明の好ましい一態様において、メソゲン媒体は、成分ＡおよびＢを、８５％以上、好ましくは９０％以上および最も好ましくは９５％以上〜、１００％以下の総濃度で含む。 この態様において、メソゲン媒体は、好ましくは総濃度で成分Ａを５０％以上、好ましくは５５％以上〜７０％以下、好ましくは６０％以下で、および好ましくは成分Ｂを１０％以上、好ましくは１５％以上〜４０％以下、好ましくは３５％以下の濃度で含む。
【００３２】
また本発明のさらに好ましい態様において、メソゲン媒体は、式Ｉ−Ｅ−１
【化１９】
式中、Ｒ０は、前記式Ｉ−Ｅで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−アルキルであり、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルまたはｎ−ヘプチルであり、最も好ましくはエチルまたはｎ−プロピルである、
で表される化合物の群から選択される１または２種以上の化合物を含む。
【００３３】
この態様において、メソゲン媒体は、３種全ての成分、成分Ａ〜Ｃを、好ましくは９０％以上、好ましくは９５％以上〜１００％以下、またはあるいは９５％以下の総濃度で含む。
この態様において、メソゲン媒体は、好ましくは成分Ａを５５％以上、好ましくは６０％以上〜７０％以下、好ましくは６５％以下の総濃度で、および好ましくは成分Ｂを１０％以上、好ましくは１５％以上〜４０％以下、好ましくは３５％以下の濃度で、および好ましくは成分Ｃを５％以上、好ましくは１０％以上〜３０％以下、好ましくは２５％以下の濃度で含む。
【００３４】
さらに、式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎおよび／またはＩ−Ｅあるいはそれらの各副次式で表される化合物（単数）または化合物（複数）に加えて、式ＩＩ
【化２０】
式中、
Ｌ１は、ＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｌ２１〜Ｌ２３は、互いに独立してＨまたはＦであり、好ましくはＬ２１およびＬ２２の両方がＦであり、および／またはＬ２３がＦであり、
【００３５】
Ｒ２は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有し、無置換、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキルもしくはｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、またはハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルコキシ、好ましくは一フッ素化、二フッ素化もしくはオリゴフッ素化アルキル、アルケニルもしくはアルコキシ、最も好ましくは、ｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つがＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
これらの中にはキラル化合物も包含される、で表される１種または２種以上の化合物を含むメソゲン媒体により、許容できる高い透明点、および／または、温度および／またはＵＶ負荷に対する、特には後者に対する電圧保持率の更に高い安定性を有する媒体を実現できることが見出された。
【００３６】
本発明の好ましい態様において、本発明による媒体は、さらに式ＩＩＩ
【化２１】
式中、Ｒ３は、前記式Ｉで与えられた意味を有する、
で表される１種または２種以上の化合物を含む。
【００３７】
好ましくは、本発明による媒体は、式ＩＶおよびＶ
【化２２】
式中、
Ｒ４およびＲ５は、互いに独立してアルキルであって、直鎖または分枝であり、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキルもしくはｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、最も好ましくは、ｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｌ５は、ＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
【００３８】
【化２３】
ｎおよびｍは、互いに独立して、０または１であり、好ましくはｍは１である、で表される化合物の群から選択される、１種または２種以上の化合物をさらに含む。
【００３９】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、もう１種の式ＩＩＩで表される化合物、好ましくはＲ３が、前記式ＩＩＩで与えられた意味を有し、より好ましくはｎ−アルキル、より好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシル、および最も好ましくはｎ−ブチルである化合物を含む。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、もう１種の式ＩＩで表される化合物、好ましくは、その副次式ＩＩ−１〜ＩＩ−８、好ましくは式ＩＩ−１〜ＩＩ−４、最も好ましくは式ＩＩ−３で表される化合物の群から選択される化合物を含み、
【００４０】
【化２４】
【００４１】
【化２５】
式中、Ｒ２は、前記式ＩＩで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−ブチルまたはｎ−ペンチルである。
【００４２】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、１種または２種以上の式ＩＶで表される化合物、好ましくは、その副次式ＩＶ−１〜ＩＶ−３、好ましくは式ＩＶ−３で表される化合物の群から選択される化合物を含み、
【化２６】
式中、Ｒ４は、前記式ＩＶで与えられた意味を有する。
【００４３】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、もう１種の式Ｖで表される化合物、好ましくは、その副次式Ｖ−１およびＶ−２で表される化合物の群から選択される化合物、好ましくは１種または２種以上の式Ｖ−１で表される化合物および１種または２種以上の式Ｖ−２で表される化合物を含み、
【化２７】
式中、Ｒ５およびＬ５は、前記式Ｖで与えられた意味を有する。
【００４４】
アルキルまたはアルコキシラジカル、すなわち末端ＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられたアルキルは、本出願において、直鎖または分枝であってもよい。好ましくは、直鎖であり、１、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、したがって好ましくは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシ、さらにノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
【００４５】
オキサアルキル、すなわち末端ではないＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられたアルキル基は、好ましくは、例えば、直鎖２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）または３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルあるいは２−、３−、４−、５−、６−，７−、８−または９−オキサデシルである。
【００４６】
アルケニル基、すなわち１または２以上のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−によって置き換えられたアルキル基は、直鎖または分枝であってもよい。好ましくは、直鎖であって、２〜１０個のＣ原子を有し、したがって好ましくは、ビニル、プロパ−１−またはプロパ−２−エニル、ブタ−１−、２−またはブタ−３−エニル、ペンタ−１−、２−、３−またはペンタ−４−エニル、ヘキサ−１−、２−、３−、４−またはヘキサ−５−エニル、ヘプタ−１−、２−、３−、４−、５−またはヘプタ−６−エニル、オクタ−１−、２−、３−、４−、５−、６−またはオクタ−７−エニル、ノナ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−またはノナ−８−エニル、デカ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−またはデカ−９−エニルである。
【００４７】
とりわけ好ましいアルケニル基は、Ｃ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニル、Ｃ５〜Ｃ７−４−アルケニル、Ｃ６〜Ｃ７−５−アルケニルおよびＣ７−６−アルケニル、特にＣ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニルおよびＣ５〜Ｃ７−４−アルケニルである。特に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、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−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個以下のＣ原子を有する基が通常好ましい。
【００４８】
１つのＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられ、１つのＣＨ２基が−ＣＯ−によって置き換えられたアルキルにおいて、これらのラジカルは好ましくは隣接している。したがって、これらのラジカルは一緒になって、カルボニルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を形成する。好ましくは、かかるアルキル基は直鎖であり、２〜６個のＣ原子を有する。
【００４９】
したがって、好ましくは、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセチルオキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピル、４−（メトキシカルボニル）−ブチルである。
【００５０】
２または３以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−ＣＯＯ−によって置き換えられているアルキル基、直鎖または分枝であることができる。好ましくは、直鎖であり、３〜１２個のＣ原子を有する。したがって、それは好ましくは、ビス−カルボキシ−メチル、２，２−ビスカルボキシ−エチル、３，３−ビス−カルボキシ−プロピル、４，４−ビス−カルボキシ−ブチル、５，５−ビス−カルボキシ−ペンチル、６，６−ビス−カルボキシ−ヘキシル、７，７−ビス−カルボキシ−ヘプチル、８，８−ビス−カルボキシ−オクチル、９，９−ビス−カルボキシ−ノニル、１０，１０−ビス−カルボキシ−デシル、ビス−（メトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス（メトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス（メトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス（メトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス（メトキシカルボニル）−ペンチル、６，６−ビス（メトキシカルボニル）−ヘキシル、７，７−ビス（メトキシカルボニル）−ヘプチル、８，８−ビス（メトキシカルボニル）−オクチル、ビス−（エトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（エトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（エトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（エトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（エトキシカルボニル）−ヘキシルである。
【００５１】
ＣＮまたはＣＦ３によって一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖である。ＣＮまたはＣＦ３による置換は任意の所望の位置であることができる。
ハロゲンによって少なくとも一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖である。ハロゲンは好ましくはＦまたはＣｌであり、多置換の場合は好ましくはＦである。得られる基はまたパーフルオロ基も含む。一置換において、ＦまたはＣｌ置換基は、任意の所望の位置であることができるが、好ましくはω位である。とりわけ好ましい末端Ｆ置換基を有する直鎖基の例は、フルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシルおよび７−フルオロヘプチルである。しかし、他の位置のＦが排除されるわけではない。
【００５２】
ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩを意味し、好ましくはＦまたはＣｌ、最も好ましくはＦである。Ｒ１〜Ｒ５およびＲ０は、極性または非極性基であってもよい。極性基の場合は、好ましくはＣＮ、ＳＦ５、ハロゲン、ＯＣＨ３、ＳＣＮ、ＣＯＲ５、ＣＯＯＲ５あるいはＣ原子を１〜４個有する単フッ素化、オリゴフッ素化または多フッ素化アルキルまたはアルコキシ基から選択される。Ｒ５は、１〜４個、好ましくは１〜３個のＣ原子を有する任意にフッ素化されたアルキルである。とりわけ好ましい極性基は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２Ｆ、Ｃ２Ｆ５およびＯＣ２Ｆ５、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＨＦ２およびＯＣＦ３から選択される。非極性基の場合は、好ましくは１５個までのＣ原子を有するアルキルまたは２〜１５個のＣ原子を有するアルコキシである。
【００５３】
Ｒ１〜Ｒ５のそれぞれは、アキラルまたはキラル基であってもよい。キラル基の場合は、好ましくは式Ｉ＊で表され：
【化２８】
式中、
Ｑ１は、１〜９個のＣ原子を有するアルキレンまたはアルキレンオキシ基あるいは単結合であり、
Ｑ２は、１〜１０個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基であり、無置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＣＮで一置換または多置換されていてもよく、また１または２以上の隣接していないＣＨ２基は置き換えられることができ、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｓ−で、酸素原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｑ３は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮまたはＱ２で定義されたとおりのアルキルまたはアルコキシ基であるが、Ｑ２とは異なる。
式Ｉ＊におけるＱ１がアルキレンオキシ基である場合において、Ｏ原子は好ましくはキラルＣ原子に隣接している。
【００５４】
式Ｉ＊で表される好ましいキラル基は、２−アルキル、２−アルコキシ、２−メチルアルキル、２−メチルアルコキシ、２−フルオロアルキル、２−フルオロアルコキシ、２−（２−エチン）−アルキル、２−（２−エチン）−アルコキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−アルキルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−アルコキシである。
特に好ましいキラル基Ｉ＊は、例えば、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、特に２−メチルブチル、２−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、２−オクチルオキシ、２−オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、２−ヘキシル、２−オクチル、２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、６−メトキシオクトキシ、６−メチルオクトキシ、６−メチルオクタノイルオキシ、５−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレロイルオキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−クロルプロピオニルオキシ、２−クロロ−３−メチルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチルバレリルオキシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ、２−メチル−３−オキサペンチル、２−メチル−３−オキサヘキシル、１−メトキシプロピル−２−オキシ、１−エトキシプロピル−２−オキシ、１−プロポキシプロピル−２−オキシ、１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−フルオロオクチルオキシ、２−フルオロデシルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチル、２−フルオロメチルオクチルオキシである。非常に好ましくは、２−ヘキシル、２−オクチル、２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシである。
【００５５】
加えて、例えば、結晶化する傾向が低減されるため、アキラルな分枝アルキル基を含む化合物は時に重要であり得る。この種の分枝基は、通常１つより多くの分枝を含有しない。好ましいアキラルな分枝基は、イソプロピル、イソブチル（＝メチルプロピル）、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、イソプロポキシ、２−メチル−プロポキシおよび３−メチルブトキシである。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、１種または２種以上の反応性化合物、個々に重合可能な化合物を含み、それぞれ１、２または３種以上の反応性基、個々に重合可能な基を含む。メソゲン材料は、好ましくはマトリックスまたはネットワークを形成するポリマーの形態によってブルー相において安定する。
【００５６】
ディスプレイ用途における使用に対して、それ自身で純粋なブルー相（ＢＰ）を示す典型的な材料の温度範囲は、通常十分に広くはない。かかる材料は、典型的に、数度、例えば約３〜４°しかない狭い温度範囲に及ぶブルー相を有する。よって、かかるディスプレイなどの実用的な用途に適した材料を作成するためには、ブルー相の温度範囲を拡張するさらなる安定化が必要とされる。
【００５７】
ポリマーの形成によってブルー相を安定させるためには、配合したブルー相ホスト混合物を、適切なキラルドーパント（１種または２種以上の好適なキラル化合物）と、および１種または２種以上の反応性化合物、好ましくは反応性メソゲン化合物（ＲＭｓ）と、都合よく組み合わせる。得られた混合物をＬＣセルディスプレイパネルに充填する。その後、ＬＣセル／パネルを、混合物がブルー相にある所定の温度で保持する。例えば所定の温度でブルー相が観察されるまで加熱または冷却する。この温度を全重合工程中維持する。典型的に、重合工程は、典型的な中圧水銀ランプのＵＶ照射によって制御する。標準条件は、例えば３８０ｎｍの波長での１８０秒間、３ｍＷ／ｃｍ２の使用である。ＬＣ材料への損傷を避けるために、適切な光学フィルターをさらに使用することができる。
【００５８】
得られたブルー相（ＢＰ）が安定化されたポリマーの安定性の基準を以下に簡潔に説明する。
良質なポリマー安定化を保証することは、ディスプレイ用途におけるＰＳ−ＢＰの使用に対して重要である。ポリマー安定化の質はいくつかの基準によって判断される。光学検査は、良好な重合を保証する。テストセル／パネルで観察された欠陥、および／または曇りは、最適に至らない高分子安定化の指標である。様々な負荷／ストレス条件下での電気光学検査により、ＰＳ−ＢＰの長時間安定性が保証される。典型的なディスプレイのパラメーターは、いわゆるメモリー効果（ＭＥ）である。メモリー効果は、１または２以上のスイッチングサイクルが実行された後の残留透過の規格化した測定値として、スイッチングオン間のコントラスト比およびスイッチングオフ間のコントラスト比の比として定義される。このメモリー効果の１．０という値は、優れたポリマー安定化の指標である。このメモリー効果の１．１よりも大きい値は、ブルー相の不十分な安定化を示す。
【００５９】
本発明は、さらに、式Ｉ−Ｔ、Ｉ−ＮおよびＩＩならびに随意に式Ｉ−Ｅおよび随意に式ＩＩＩで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物、キラルドーパントおよび１種または２種以上の式Ｐ
Ｐａ−（Ｓｐａ）ｓ１−（Ａ１−Ｚ１）ｎ１−Ａ２−Ｑ−Ａ３−（Ｚ４−Ａ４）ｎ２−（Ｓｐｂ）ｓ２−Ｐｂ Ｐ
式中、各ラジカルは以下の意味を有する：
Ｐａ、Ｐｂは、それぞれ互いに独立して重合性基であり、
Ｓｐａ、Ｓｐｂは、それぞれ互いに独立してスペーサー基を示し、
ｓ１、ｓ２は、それぞれ互いに独立して０または１を示し、
ｎ１、ｎ２は、それぞれ互いに独立して０または１、好ましくは０を示し、
Ｑは、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＯ）Ｏ−、−Ｏ（ＣＯ）−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−ＣＦ２−、好ましくは−ＣＦ２Ｏ−を示し、
Ｚ１、Ｚ４は、単結合、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＯ）Ｏ−、−Ｏ（ＣＯ）−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−ＣＦ２−を示し、ここでＺ１およびＱまたはＺ４およびＱは同時に−ＣＦ２Ｏ−および−ＯＣＦ２−から選択される基を示さず、
【００６０】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、それぞれ互いに独立して以下の群から選択されるジラジカル基を示し：
ａ）トランス−１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレンおよび１，４’−ビシクロヘキシレンからなる群、ここでさらに１または２以上の隣接しないＣＨ２基は、−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、さらに１または２以上のＨ原子はＦによって置き換えられていてもよい
ｂ）１，４−フェニレンおよび１，３−フェニレンからなる群、ここでさらに１または２以上のＣＨ基はＮで置き換えらえてもよく、さらに１または２以上のＨ原子はＬによって置き換えられていてもよい
【００６１】
ｃ）テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロフラン−２，５−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、チオフェン−２，５−ジイルおよびセレノフェン−２，５−ジイルからなる群、このそれぞれはまた、Ｌで一置換または多置換されていてもよい
ｄ）飽和、部分飽和または完全不飽和であり、任意に置換されている、５〜２０個の環状Ｃ原子を有する多環式ラジカルからなる群、ここでさらに１または２以上のＣ原子はヘテロ原子で置き換えられていてもよく、好ましくは、ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、
【００６２】
【化２９】
からなる群から選択され、
【００６３】
ここでさらに、これらのラジカルにおける１または２以上のＨ原子はＬで置き換えられていてもよく、および／または１または２以上の二重結合は単結合で置き換えられていてもよく、および／または１または２以上のＣＨ基はＮで置き換えられていてもよく、
【００６４】
Ｌは、それぞれ存在する場合に、同一または異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５または各場合において任意にフッ素化された１〜１２個のＣ原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを示し、
Ｒ０３、Ｒ０４は、それぞれ互いに独立してＨ、Ｆまたは１〜１２個のＣ原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを示し、ここでさらに１または２以上のＨ原子はＦによって置き換えられていてもよく、
Ｍは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＣＨＹ１−または−ＣＹ１Ｙ２−を示し、および
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立して前記Ｒ０３で示された意味の１つを有し、あるいはＣｌまたはＣＮを示し、およびあるいは、Ｙ１およびＹ２は、−ＯＣＦ３、好ましくはＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＣＦ３を示す、
で表される化合物の群から選択される、１種または２種以上の化合物を含むＬＣ媒体に関し、ならびに１種または２種以上の式Ｐで表される化合物単独の重合によって、または１種または２種以上のさらなる重合性化合物の、それぞれの混合物からの組み合わせで得られるポリマー安定化システム、およびブルー相を有する電気光学ディスプレイにおける該安定化システムの使用に関する。
本発明によって好ましく使用される式Ｐで表される化合物は、以下の式からなる群から選択される：
【００６５】
【化３０】
【００６６】
【化３１】
【００６７】
【化３２】
【００６８】
式中、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、同一または異なって、本明細書中で示した意味の１つを有し、ｒは、０、１、２、３または４を示し、
ｓは、０、１、２または３を示し、ｎは、１〜２４、好ましくは１〜１２、極めて特に好ましくは２〜８の整数を示し、ここでラジカルが単結合または二重結合の端に表示されていない場合、これは末端のＣＨ３またはＣＨ２基である。
【００６９】
式Ｐ１〜Ｐ２４において、
【化３３】
は、好ましくは以下の式：
【化３４】
特に好ましくは
【化３５】
からなる群から選択される基を示す。
【００７０】
基Ａ２−Ｑ−Ａ３は、好ましくは式
【化３６】
式中、少なくとも１つの環は、少なくとも１つの基Ｌ＝Ｆで置換されている
で表される基を示す。
ここでのｒは、それぞれの場合に独立して、好ましくは０、１または２である。
【００７１】
式Ｐおよびその副次式で表される化合物において、ＰａおよびＰｂは、好ましくはアクリレートまたはメタクリレート、さらにはフルオロアクリレートを示す。
式Ｉおよびその副次式で表される化合物において、ＳｐａおよびＳｐｂは、好ましくは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−および−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ならびにこれらの鏡像からなる群から選択されるラジカルを示し、ここでｐ１は、１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３を示し、これらの基はＯ原子が直接隣接しないように、ＰａおよびＰｂに結合している。
【００７２】
式Ｐで表される化合物のうち、特に好ましいものは、
− ラジカルＰａおよびＰｂが、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基からなる群から選択される、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基である、
− ラジカルＳｐａおよびＳｐｂは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−および−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ならびにこれらの鏡像からなる群から選択され、ここでｐ１は１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３を示し、これらのラジカルはＯ原子が直接隣接しないように、ＰａまたはＰｂに結合している、
化合物である。
【００７３】
本発明の好ましい態様によって好ましく使用される式Ｐで表される化合物は、正確に２つの環を含むものであり（ｎ１＝ｎ２＝０）、これは好ましくは６員環である。極めて好ましくは以下の式から選択される化合物であり：
【００７４】
【化３７】
【００７５】
【化３８】
【００７６】
【化３９】
【００７７】
式中、Ｐａ、Ｐｂ、Ｓｐａ、Ｓｐｂ、ｓ１およびｓ２は、前記式Ｐで定義されたとおりであり、好ましくは、Ｓｐａ／ｂは、アルキレン−（ＣＨ２）ｎ−、式中ｎは、好ましくは３、４、５、６または７であり、およびＰａ／ｂは、好ましくはメタクリレートまたはアクリレート部分である。極めて好ましくは、式Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆ、Ｐｇ、ＰｈおよびＰｉの群から選択される化合物、特には式Ｐａで表される化合物である。
【００７８】
式Ｐにおいて、部分「Ａ２−Ｑ１−Ａ３」は、好ましくは式
【化４０】
式中、好ましくは２つのフェニル環の少なくとも１つが、少なくともＨではない１つのＬで置換され、ｒは、それぞれの環で独立しており、好ましくはそれぞれの環で０、１または２である、で表される部分である。
【００７９】
式Ｐ、ならびにその副次式で表される化合物について、好ましくは、ＰａおよびＰｂは、互いに独立して、好ましくはアクリレートまたはメタクリレートであり、あるいはフルオロアクリレートでもあり、
ＳｐａおよびＳｐｂは、互いに独立して、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、式中、ｐ１は、１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３であり、これらの部分は、Ｏ原子が直接別のＯ原子に隣接しないように、ＰａまたはＰｂに結合している。
【００８０】
とりわけ好ましくは、式Ｐ、式中、
− ＰａおよびＰｂが、ビニルオキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、フルオロアクリレート基、クロロアクリレート基、オキセタン基またはエポキシ基、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレートであり、
− ＳｐａおよびＳｐｂは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、ここでｐ１は１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３であり、これらの部位は、Ｏ原子が別のＯ原子に直接隣接しないように、ＰａまたはＰｂに結合している、で表される化合物の使用である。
【００８１】
本発明によるポリマー安定化ディスプレイの生産のために、１つの化合物または２つ以上の化合物が、２または３種以上の重合性基を含む場合には、ＬＣディスプレイの基板間のＬＣ媒体中で、電圧を印加し、in-situ合成によって、重合性化合物を重合または架橋する。重合は１工程で行うことができる。材料、すなわちキラル化合物およびポリマー前駆体を含むメソゲン混合物がブルー相にある温度で重合を行うのが好ましい。
【００８２】
好適で好ましい重合方法は、例えば、熱または光重合、好ましくは光重合、特にＵＶ光重合である。１または２以上の開始剤もまた任意に添加することができる。重合のための好適な条件および開始剤の好適なタイプおよび量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。フリーラジカル重合に好適なものは、例えば、市販の光開始剤Irgacure651（登録商標）、Irgacure184（登録商標）、Irgacure907（登録商標）、Irgacure369（登録商標）またはDarocure1173（登録商標）(Ciba AG)である。開始剤を用いる場合、その割合は、好ましくは０．００１〜５重量％、特に好ましくは０．００１〜１重量％である。
【００８３】
本発明による重合性化合物は開始剤のない重合にも好適であり、これは、例えば低い材料費および特に予想される残余量の開始剤またはその分解産物によるＬＣ媒体の低コンタミネーションなどの大きな利点を伴う。したがって、重合は開始剤の添加なしでも行うことができる。よって、好ましい態様において、ＬＣ媒体は重合性開始剤を含まない。
【００８４】
重合性成分またはＬＣ媒体はまた、例えば貯蔵または輸送の間のＲＭｓの不要な自然重合を防ぐために、１種または２種以上の安定剤を含んでもよい。安定剤の好適なタイプおよび量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。特に好適なものは、例えばIrganox（登録商標）（Ciba AG）シリーズからの市販の安定剤、例えばIrganox（登録商標）1076などである。安定剤を用いる場合、その割合は、ＲＭｓの全量または重合性成分の全量に基づいて、好ましくは１０〜１０，０００ｐｐｍ、特に好ましくは５０〜２，０００ｐｐｍ、最も好ましくは０．２％または約０．２％である。
【００８５】
本発明によって好ましく使用される式Ｐで表される重合性化合物は、個々に重合することができるが、２または３種以上の本発明による重合性化合物を含む混合物、あるいは１または２種以上の本発明による重合性化合物と好ましくはメソゲン性または液晶である１または２種以上のさらなる重合性化合物（コモノマー）とを含む混合物を重合することもできる。かかる混合物の重合の場合、コポリマーを形成する。好ましくは、本発明による２種または３種以上の混合物、あるいは１または２種以上の本発明による重合性化合物と１または２種以上のさらなる重合性化合物（コモノマー）を一緒に含む混合物が使用される。本発明は、さらに本明細書中に記す重合性混合物に関する。重合性化合物およびコモノマーはメソゲン性または非メソゲン性、好ましくはメソゲン性または液晶である。
【００８６】
本発明によるポリマー安定化ディスプレイのためのポリマー前駆体に使用するための好適で好ましいコモノマーは、例えば以下の式から選択される：
【化４１】
【００８７】
【化４２】
【００８８】
【化４３】
【００８９】
【化４４】
【００９０】
式中、パラメーターは以下の意味を有する：
Ｐ１およびＰ２は、それぞれ互いに独立して、重合性基、好ましくは本明細書中のＰａに対して与えられた意味の１つを有し、特に好ましくはアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ基またはエポキシ基であり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、それぞれ互いに独立して、単結合またはスペーサー基、好ましくは本明細書中のＳｐａに対して与えられる意味の１つを有し、特に好ましくは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、ここでｐ１は１〜１２の整数であり、最後に記した基は、Ｏ原子を介して環に結合しており、あるいはまた、１または２以上のＰ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−はＲａａであってもよく、但し、化合物に存在する少なくとも１つのＰ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−はＲａａではなく、
【００９１】
Ｒａａは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮあるいは１〜２５個のＣ原子を有する直鎖または分枝アルキルであり、ここで１または２以上の隣接しない−ＣＨ２−基は、互いに独立して、Ｏ原子もＳ原子も互いに隣接しないように、−Ｃ（Ｒ０）＝Ｃ（Ｒ００）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｒ０）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられていてもよく、およびここでまた、１または２個以上のＨ原子は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＰ１−Ｓｐ１−で置き換えられていてもよく、特に好ましくは、直鎖または分枝の、任意に一フッ素化または多フッ素化されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシであり、ここでアルケニル基およびアルキニル基は少なくとも２個のＣ原子を有し、および分枝基は少なくとも３個のＣ原子を有し、Ｒ０、Ｒ００は、それぞれ存在する場合に、互いに独立してＨまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
ＲｙおよびＲｚは、それぞれ互いに独立して、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３またはＣＦ３であり、
【００９２】
Ｚ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＲｙＲｚ）−または−ＣＦ２ＣＦ２−であり、
Ｚ２およびＺ３は、それぞれ互いに独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは２、３または４であり、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５あるいは直鎖または分枝の、任意に一フッ素化または多フッ素化された１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、好ましくはＦであり、
Ｌ’およびＬ’’は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、ＦまたはＣｌであり、
ｒは、０、１、２、３または４であり、
ｓは、０、１、２または３であり、
ｔは、０、１または２であり、および
ｘは、０または１である。
【００９３】
本出願によるディスプレイに使用するための、メソゲン媒体がブルー相にある温度で作動できるおよび／または作動する好適で好ましいコモノマーは、例えば単反応性化合物の群から選択され、これはポリマー安定化システムの前駆体中に、１〜９重量％、特に好ましくは４〜７重量％の範囲の濃度で存在する。好ましい単反応性化合物は、式Ｍ１〜Ｍ２９、式中、Ｐ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−はＲａａ残基である、で表される化合物であり、該化合物は単一の反応性基を有するのみである。
【００９４】
特に好ましい単反応性化合物は、以下の式
【化４５】
式中、Ｐ１、Ｓｐ１およびＲａａは、それぞれ前記で与えられた意味を有する
で表される化合物である。
【００９５】
これらの中で、式
【化４６】
式中、ｎは、１〜１６、好ましくは２〜８の範囲の整数、好ましくは偶数の整数であり、
ｍは、１〜１５、好ましくは２〜７の範囲の整数である、
で表される化合物がとりわけ好ましい。
【００９６】
特に好ましいものは、ＬＣ媒体またはその中の重合性もしくは重合した成分が、式：
【化４７】
式中、Ｐａ、Ｐｂ、Ｓｐａ、Ｓｐｂ、ｓ１、ｓ２およびＬは、本明細書中に表示する意味を有し、ｒは、０、１、２、３または４を示し、およびＺ２およびＺ３は、それぞれ互いに独立して、−ＣＦ２−Ｏ−または−Ｏ−ＣＦ２−を示し、好ましくはＺ２は、−ＣＦ２−Ｏ−でありおよびＺ３は、−Ｏ−ＣＦ２−でありあるいはその逆であり、および、最も好ましくは、Ｚ２が−ＣＦ２−Ｏ−であり、およびＺ３が−Ｏ−ＣＦ２−である、
で表される１種または２種以上の化合物を含む、ＬＣ媒体、ＬＣディスプレイまたは本明細書に記載したとおりの使用である。
【００９７】
式Ｉで表される化合物は、専門家に公知の通常の方法により入手できる。例えば出発材料は以下のタイプの化合物であってもよく、それは市販であるか、公開された方法により入手できるかのいずれかである。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、式Ｉで表される化合物を含む、好ましくは主にこれらからなる、最も好ましくは完全にこれらからなる成分Ａを含有する。
【００９８】
本出願における「含む（comprising）」とは、組成物の文脈において、参照される実体、例えば媒体または成分が、問題となっている化合物（単数）または化合物（複数）を、好ましくは１０％以上の、および最も好ましくは２０％以上の総濃度で含有することを意味する。
本文脈において、「主に・・・からなる（predominantly consisting）」とは、参照される実体が、８０％以上、好ましくは９０％以上、および最も好ましくは９５％以上の問題となっている化合物（単数）または化合物（複数）を含有することを意味する。
【００９９】
本文脈において、「完全に・・・からなる（entirely consisting）」とは、参照される存在物が、９８％以上、好ましくは９９％以上、および最も好ましくは１００．０％の問題となっている化合物（単数）または化合物（複数）を含有することを意味する。
本出願による媒体に含有される本出願による化合物の濃度は、好ましくは０．５％以上〜７０％以下の範囲であり、より好ましくは１％以上〜６０％以下の範囲であり、最も好ましくは５％以上〜５０％以下の範囲である。
【０１００】
好ましい態様において、本発明によるメソゲン変調媒体は以下を含む。
− 好ましくは８５重量％以上〜１００重量％以下の範囲の総濃度、より好ましくは９０重量％以上、および最も好ましくは９５重量％以上〜１００重量％以下の濃度の、成分ＡおよびＢならびに任意のＣ、および／または
− 好ましくは５０重量％〜７０重量％の総濃度、より好ましくは５５重量％〜６５重量％の、式Ｉ−Ｔで表される１種の化合物または２種以上の化合物、および
− 好ましくは各単一化合物の濃度は３重量％〜１７重量％、より好ましくは５重量％〜１５重量％の単一化合物が存在する、および／または
【０１０１】
− 好ましくは１０重量％〜４５重量％の総濃度、より好ましくは１５重量％〜４０重量％の濃度の、式Ｉ−Ｎで表される１種の化合物または２種以上の化合物、および
− 好ましくは各単一化合物の濃度は１重量％〜１７重量％、より好ましくは３重量％〜１５重量％の単一化合物が存在する、および／または
【０１０２】
− 好ましくは３重量％〜３０重量％の総濃度、より好ましくは５重量％〜２５重量％の、式Ｉ−Ｅで表される１種の化合物または２種以上の化合物、および最も好ましくは、
− １重量％〜１５重量％の場合の濃度において、より好ましくは３重量％〜１１重量％の単一化合物が存在し、および／または
【０１０３】
− 任意に、好ましくは必須的に、式ＩＶおよびＶで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物、存在する場合には、好ましくは１重量％〜１５重量％の濃度で、および／または
− 好ましくは１重量％〜２０重量％の、≧２０μｍ−１のＨＴＰを有する１種または２種以上のキラル化合物、および／または
− 任意に、好ましくは必須的に、５％以上〜１５％以下、好ましくは７％以上〜１２％以下および最も好ましくは８％以上〜１１％以下の範囲の濃度に好ましくあるポリマー前駆体であって、重合の際に、ブルー相の相範囲を安定化できる、および好ましくは安定させる、および／または電気光学効果の温度依存性を低減させることができる、および好ましくは低減させる、反応性化合物を含む、好ましくは反応性メソゲンを含む、ポリマー前駆体。
【０１０４】
本出願において、他に特記しないかぎり、
− ホスト混合物の構成成分の濃度は、ホスト混合物の総量に対して与えられ、すなわちキラルドーパント（単数または複数）およびポリマー前駆体は除き、
− キラルドーパント（単数または複数）の濃度は、キラルドーパントは含むが、ポリマー前駆体は除いたホスト混合物の総量に対して与えられ、
− ポリマー前駆体およびその構成成分の濃度は、混合物全体、すなわち、ホスト混合物、キラルドーパント（単数または複数）およびポリマー前駆体からなる混合物の総量に対して与えられる。
【０１０５】
本発明の混合物は、好ましくは、式Ｉ−ＴおよびＩ−Ｎならびに任意にＩ−Ｅで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を、８０％以上〜１００％以下、好ましくは８０％以上〜９５％以下および最も好ましくは８５％以上〜９５％以下の範囲の好ましくは総濃度で含む。
特に、本発明の混合物は、好ましくは式Ｉ−Ｔで表される１種または２種以上の化合物を、４０％以上〜８０％以下、好ましくは４５％以上〜７５％以下および最も好ましくは５０％以上〜７０％以下の範囲の総濃度で含む。
【０１０６】
特に、本発明の混合物は、好ましくは式Ｉ−Ｎで表される１種または２種以上の化合物を、１０％以上〜６０％以下、好ましくは２０％以上〜５０％以下および最も好ましくは２５％以上〜３５％以下の範囲の総濃度で含む。
本発明の混合物が、式Ｉ−Ｅ−１で表される１種または２種以上の化合物を含む場合には、好ましくはこれらの化合物の総濃度は、１％以上〜３５％以下、好ましくは３％以上〜３０％以下、最も好ましくは４％以上〜２５％以下である。
【０１０７】
本発明の混合物が、１種または２種以上の式Ｖで表される化合物を含む場合には、好ましくはこれらの化合物の総濃度は、１％以上〜１５％以下、好ましくは２％以上〜１０％以下、最も好ましくは５％以上〜８％以下である。
好適なキラル化合物は、２０μｍ−１以上、好ましくは４０μｍ−１以上および最も好ましくは６０μｍ−１以上のらせんねじれ力の絶対値を有するものである。ＨＴＰは、２０℃の温度で液晶媒体ＭＬＣ−６２６０中で測定される。
【０１０８】
本発明によるメソゲン媒体は、メソゲン構造を有し、好ましくはそれ自身で１種類以上の中間相、特に少なくとも１つのコレステリック相を呈する１種類または２種以上のキラル化合物を好ましくは含む。メソゲン媒体に含まれる好ましいキラル化合物は、とりわけ、コレステリル−ノナノエート（ＣＮ）、Ｒ／Ｓ−８１１、Ｒ／Ｓ−１０１１、Ｒ／Ｓ−２０１１、Ｒ／Ｓ−３０１１、Ｒ／Ｓ−４０１１、Ｒ／Ｓ−５０１１、ＣＢ−１５（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ、ダルムシュタット、ドイツ国）などの良く知られているキラルドーパント類である。好ましくは、１または２以上のキラル部位および１または２以上のメソゲン基を有するか、またはキラル部位と一緒にメソゲン基を構成する１種または２種以上の芳香族または脂環式部位を有するキラルドーパントである。より好ましくは、独国特許発明第３４ ２５ ５０３号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７７７号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７７８号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７７９号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７８０号明細書、独国特許発明第４３ ４２ ２８０号明細書、欧州特許第０１ ０３８ ９４１号明細書および独国特許発明第１９５ ４１ ８２０号明細書に開示されるキラル部位およびメソゲンキラル化合物であり、参照によりその開示が本出願に組み込まれる。特に好ましくは、欧州特許第０１ １１１ ９５４．２号明細書に開示されるキラルビナフチル誘導体、国際公開第０２／３４７３９号に開示されるキラルビナフトール誘導体、国際公開第０２／０６２６５号に開示されるキラルＴＡＤＤＯＬ誘導体、ならびに、国際公開第０２／０６１９６号および国際公開第０２／０６１９５号に開示される、少なくとも１つのフッ素化されたリンカーおよび１つの末端キラル構造成分または中央キラル構造成分を有するキラルドーパントである。
【０１０９】
本発明のメソゲン媒体は、約＋３０℃〜約９０℃の範囲、特には約７０℃または更に８０℃までの範囲の特性温度、好ましくは透明点を有する。
本発明の混合物は、１種または２種以上（２種、３種、４種または５種以上）のキラル化合物をそれぞれ１〜２５重量％、好ましくは２〜２０重量％の範囲で含有する。特に好ましくは、１種または２類以上のキラル化合物を合計で３〜１５重量％含むものである。
【０１１０】
好ましい態様を以下に示す。
− 媒体が、１種、２種、３種、４種または５種以上の式Ｉ−Ｔで表される、好ましくはＩ−Ｔ−１および／またはＩ−Ｔ−２で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種、３種、４種または５種以上の式Ｉ−Ｎで表される、好ましくはＩ−Ｎ−１および／またはＩ−Ｎ−２で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種、３種、４種または５種以上の式Ｉ−Ｅで表される、好ましくはＩ−Ｅ−１で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種または３種以上の式ＩＩで、好ましくはＩＩ−３で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種または２種以上の式ＩＩＩで表される化合物を含む、および／または、
【０１１１】
− 媒体が、１種、２種または３種以上の式ＩＶ、好ましくはＩＶ−２で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種、３種または４種以上の式Ｖで表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、２０μｍ−１以上のらせんねじれ力を有する１種、２種、３種または４種以上のキラル化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種または３種以上の反応性化合物、好ましくは式Ｐで表される化合物、好ましくは１種または２種以上のその副次式で表される化合物、ならびに／または式Ｍ１〜Ｍ２９の群から選択される、好ましくはＭ１６−Ａおよび／またはＭ１７−Ａ、より好ましくは式Ｍ１７−Ａ’で表される、１種または２種以上の反応性メソゲン化合物を含む。
【０１１２】
式Ｉ−ＴおよびＩ−Ｎならびに随意に式Ｉ−Ｅで表される化合物を比較的少量の割合で、従来の液晶材料、特に、式ＩＩおよびＩＩＩで表される１種または２種以上の化合物と混合することで、作動電圧を低下させ、作動温度範囲を拡大させることが見出された。特に好ましくは、式Ｉ−ＴおよびＩ−Ｎならびに随意に式Ｉ−Ｅで表される１種または２種以上の化合物に加え、式ＩＩＩで表される化合物を１種または２種以上、特に、Ｒ３がｎ−ブチルである式ＩＩＩで表される化合物を含む混合物である。
式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される化合物は、無色で、安定であり、お互いにおよび他の液晶材料と容易に混和する。
【０１１３】
式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される化合物の最適な混合比は、実質的に、所望の特性、式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎおよび／またはＩ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される化合物の選択、および存在してもよい他の化合物の選択に依存する。上記で与えられる範囲内の好適な混合比は、場合に応じて容易に決定できる。
本発明による混合物におけるそれぞれ個々に式Ｉ−Ｔ、Ｉ−ＮおよびＩ−Ｅで表される化合物の総量は、多くの場合において重要ではないが、化合物の全量が８５％以上程度である。
【０１１４】
したがって、混合物は、様々な特性を最適化する目的のために１種または２種以上のさらなる成分を含むことができる。しかし、Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎおよび任意にＩ−Ｅで表される化合物の総濃度が高くなると、作動電圧および作動温度範囲に対する観察される効果が通常大きくなる。
本発明による媒体で使用できる式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される個々の化合物は、公知であるか、公知化合物に類似して製造できる。
【０１１５】
偏光子、電極基板および表面処理電極からの本発明によるＭＬＣディスプレイの構造は、この種のディスプレイに対する従来の構造に対応する。従来の構造なる用語は、本明細書では広範に及び、ＭＬＣディスプレイの全ての派生型および改変型を網羅し、特に、多結晶シリコンＴＦＴまたはＭＩＭに基づくマトリックスディスプレイ素子が挙げられるが、特に好ましくは、一方のみの基体の直上に電極を有する、すなわち、ＩＰＳディスプレイで使用されるようないわゆるすだれ状電極を有するディスプレイであり、好ましくは、確立された構造の１つである。
【０１１６】
しかし、本発明によるディスプレイと、ねじれネマチックセルに基づく従来のディスプレイとの間の重大な相違は、液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
本発明による媒体は、それ自身、従来の方法に従い調製される。一般に、成分を互いに、有利には高温で溶解する。好適な添加剤により、本発明による液晶相を、これまで開示されてきた液晶ディスプレイ素子の全ての種で使用できるように改変できる。この種の添加剤は当業者には既知であり、文献に詳細に記載されている（H.KelkerおよびR.Hatz、Handbook of Liquid Crystals、Verlag Chemie、Weinheim、1980）。例えば、多色性色素を着色ゲスト−ホスト系の調製のために添加でき、または誘電異方性、粘度および／またはネマチック相の配向を改変するために物質を加えることができる。さらに、安定剤および抗酸化剤を加えることができる。
【０１１７】
本発明による混合物は、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢおよびＩＰＳ用途および等方性スイッチングモード（isotropic switching mode）（ISM）用途に適している。それゆえ、本発明による化合物を少なくとも１種含む液晶媒体を含む電気光学デバイスにおける使用および電気光的デバイスは、本発明の主題である。
本発明の混合物は、光学的等方状態で作動するデバイスに、非常に好適である。本発明の混合物は、驚くべきことに、それぞれの使用に非常に好適であることが見出される。
光学的等方状態で作動されるまたは作動可能な電気光学装置は、最近、ビデオ、ＴＶおよびマルチメディア用途に関して興味が持たれてきている。これは、液晶の物性に基づく電気光学効果を利用する従来の液晶ディスプレイが、前記の用途で好ましくない、より長いスイッチング時間を示すためである。更に、従来のディスプレイの殆どがコントラストの視野角依存性が著しく、つまりこの好ましくない特性を補償する方法が必要となってきている。
【０１１８】
等方状態における電気光学効果を利用する装置に関しては、例えば、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書に、変調のためのメソゲン制御媒体が作動温度で等方相である光制御（光変調）素子が開示されている。これらの光制御素子は非常に短いスイッチング時間および良好なコントラストの視野角依存性を有している。しかし、前記素子の駆動または作動電圧は、いくつかの用途において、非常にしばしば不適当に高い。
独国特許出願１０２ ４１ ３０１号明細書には、駆動電圧を著しく低下できる特定の電極構造が開示されている。しかし、これらの電極は、光制御素子の製造工程を更に複雑なものとする。
【０１１９】
さらに、例えば、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書および独国特許第１０２ ４１ ３０１号明細書の両者で開示されている光制御素子は、顕著な温度依存性を示す。光学的等方状態の制御媒体における電場により誘発可能な電気光学効果は、制御媒体の透明点に近い温度で最も顕著となる。この範囲において光制御素子の特性電圧は最低値となり、よって最も低い作動電圧が要求される。温度が上昇すると、特性電圧およびそれゆえ作動電圧は著しく上昇する。この範囲での温度依存性の典型的な値は、単位温度当たり約数ボルトから単位温度当たり約十ボルト以上である。
【０１２０】
独国特許第１０２ ４１ ３０１号明細書には等方状態で作動可能または作動される装置として各種の電極構造が記載されている一方で、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書には、等方状態で作動可能または作動される光制御素子中で有益な各種の組成物の等方媒体が開示されている。これらの光制御素子中の閾値電圧の相対温度依存性は、透明点より１℃高い温度で約５０％／℃である。温度依存性は温度の上昇に伴い減少し、透明点より５℃高い温度で約１０％／℃となる。しかし、電気光学効果のこの温度依存性は、前記光制御素子を利用するディスプレイの多くの実用用途にとっては、高すぎる。対照的に、実用的な使用のためには、少なくとも数℃、好ましくは約５℃以上、より好ましくは約１０℃以上、特には約２０℃以上の温度範囲にわたって、作動電圧が作動温度に依存しないことが望ましい。
【０１２１】
本発明の混合物の使用は、上述および独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書、独国特許第１０２ ４１ ３０１号明細書および独国特許第１０２ ５３６ ０６号明細書に記載されるような光制御素子中の制御媒体として、前記電気光学作動の作動電圧における広い温度範囲において、非常に適していることが見出された。この場合、光学的等方状態またはブルー相は、殆ど完全または完全に作動温度に依存しない。
【０１２２】
この効果は、国際公開第２００４／０４６８０５号に記載されているメソゲン制御媒体が少なくとも１つのいわゆる「ブルー相」を示す場合、さらにより明らかである。極度に高いキラルねじれを有する液晶は、１または２以上のの光学的等方相を有する場合がある。その相がそれぞれのコレステリックピッチを有する場合、これらの相は、十分に広いセル間隔を有するセル中において帯青を呈することがある。それゆえ、それらの相は「ブルー相」とも呼ばれる（GrayおよびGoodby、「Smectic Liquid Crystals,Textures and Structures」、Leonhard Hill、米国、カナダ（１９８４））。ブルー相を示す液晶の電場の効果は、例えば、H.S.Kitzerow、「The Effect of Electric Fields on Blue Phases」、Mol.Cryst.Liq.Cryst.（１９９１）、２０２巻、５１〜８３頁に記載されており、これまでにブルー相のこれらのタイプは同定されており、即ちＢＰ Ｉ、ＢＰ ＩＩ、およびＢＰ ＩＩＩであり、それらは電場のない液晶中で観測されることがある。ブルー相（単数）またはブルー相（複数）を示す液晶が電場にさらされる場合、更なるブルー相またはブルー相Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩとは異なる他の相が出現しうるは特筆すべきことである。
【０１２３】
本発明の混合物は電気光学光制御素子中において使用でき、
− １つまたは２つ以上、特に２つの基板；
− 電極アセンブリー；
− 光を偏光する１つまたは２つ以上の素子；および
− 前記制御媒体
を含み；
これにより、前記光制御素子は、それが駆動状態でない場合に制御媒体が光学的等方相である温度において作動される（または作動可能である）。
【０１２４】
本発明の制御媒体は、約−３０℃〜約９０℃の範囲内、特には約７０℃〜８０℃の特性温度、好ましくは透明点を有する。
光制御素子の作動温度は、好ましくは、制御媒体の特性温度より高く、通常、前記温度は制御媒体がブルー相へ転移する温度であり；一般に、作動温度は前記特性温度より約０．１度〜約５０度高い範囲内であり、好ましくは約０．１度〜約１０度の範囲である。作動温度は制御媒体のブルー相への転移温度から制御媒体が等方相へ転移する温度、つまり透明点までの範囲内が非常に好ましい。しかしながら、光制御素子は、制御媒体が等方相である温度においても作動させることができる。
【０１２５】
本発明の目的のために、用語「特性温度」は以下の通り定義される：
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有する場合、この最小値の温度を特性温度として示し、
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体が１つ以上のブルー相を有する場合、ブルー相への転移温度を特性温度として示す；１つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相への最も低い転移温度を特性温度として示し、
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体がブルー相を有さない場合、等方相への転移温度を特性温度として示す。
【０１２６】
本発明の文意において、用語「アルキル」は、本明細書および特許請求の範囲の中の他の所で異なった方法で定義されていない限り、直鎖および分岐の１〜１５個の炭素原子を有する炭化水素（脂肪族）基を意味する。炭化水素基は無置換でもよく、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮからなる群から独立して選択される１または２以上の置換基で置換されていてもよい。
【０１２７】
誘電体はまた、当業者に既知で文献に記載されるさらなる添加剤を含んでもよい。例えば、０〜５％の多色性色素、抗酸化剤または安定剤を添加することができる。
Ｃは結晶層、Ｓはスメクチック相、ＳｃはスメクチックＣ相、Ｎはネマチック相、Ｉは等方相、およびＢＰはブルー相を表す。
ＶｘはＸ％透過の電圧を表す。よって、例えば、Ｖ１０は１０％透過の電圧を示し、Ｖ１００は１００％透過の電圧を表す（視野角は板表面に対して垂直）。それぞれのＶｍａｘでＶ１００の値に対応する作動電圧において、ｔｏｎ（それぞれのτｏｎ）はスイッチ−オン時間を表し、ｔｏｆｆ（それぞれのτｏｆｆ）はスイッチ−オフ時間を表す。ｔｏｎは相対透過が１０％から９０％に変化する時間であり、ｔｏｆｆは相対透過が９０％から１０％に変化する時間である。応答時間は、Autronic Melchers、ドイツ国からの測定装置ＤＭＳにより、電気光学特性と同様に決定する。
【０１２８】
Δｎは光学的異方性を示す。Δεは誘電異方性を示す（Δε＝ε‖−ε⊥、ここで、ε‖は分子の長軸に平行な誘電定数を示し、ε⊥はそれに垂直な誘電定数を示す）。電気光学データは、他に明示的に記載されない限り、２０℃における透過の一次最小値（すなわち、（ｄ・Δｎ）値が０．５μｍ）でのＴＮセル中で測定される。光学的データは、他に明示的に記載されない限り、２０℃で測定される。
【０１２９】
物性を調整するために、本発明による光変調媒体は更に液晶化合物を任意に含むこともできる。かかる化合物は、専門家に既知である。本発明による媒体中でのそれらの濃度は、好ましくは０％〜３０％、より好ましくは０％〜２０％、および最も好ましくは５％〜１５％である。
【０１３０】
好ましくは、本発明の媒体はブルー相の範囲を有するか、１つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相の合わされた範囲を有し、２０°以上の、好ましくは４０°以上の、より好ましくは５０°以上の、最も好ましくは６０°以上の幅である。
好ましい態様において、この相は少なくとも１０℃〜３０℃の範囲であり、最も好ましくは少なくとも１０℃〜４０℃であり、最も好ましくは少なくとも０℃〜５０℃であり、ここで、少なくともとは、好ましくは、相が下限より下の温度までに渡り、同時に上限の上までに渡ることを意味する。
別の好ましい態様において、この相は少なくとも２０℃〜４０℃の範囲であり、最も好ましくは少なくとも３０℃〜８０℃であり、最も好ましくは少なくとも３０℃〜９０℃である。この態様は、エネルギーを放散し、よってディスプレイを加熱する強力なバックライトを有するディスプレイに特に適している。
【０１３１】
好ましくは、本発明の媒体は、１５０以上、より好ましくは２００以上、さらにより好ましくは３００以上および最も好ましくは４００以上の誘電異方性を有する。特に、本発明の媒体の誘電異方性の値は、好ましくは７００以下、より好ましくは５５０以下および最も好ましくは５００以下である。
【０１３２】
本出願において、誘電的に正の化合物との用語はΔε＞１．５の化合物を記載し、誘電的に中性の化合物は−１．５≦Δε≦１．５の化合物であり、誘電的に負の化合物はΔε＜−１．５の化合物である。成分に対しても同様である。Δεは１ｋＨｚおよび２０℃で決定される。化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物中のそれぞれの化合物の１０％溶液の結果から決定される。これらの試験混合物の容量は、ホメオトロピックおよびホモジニアス配向有する両方のセル中で決定される。セルの両タイプのセル間隔は、ほぼ２０μｍである。印加される電圧は周波数１ｋＨｚの矩形波で、２乗平均平方根値は典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖであるが、それぞれの試験混合物の容量閾値より常に低く選択される。
【０１３３】
いずれもドイツ国メルク社製である混合物ＺＬＩ−４７９２が誘電的に正の化合物に対して、混合物ＺＬＩ−３０８６が誘電的に中性ならびに誘電的に負の化合物に対して、それぞれ、ホスト混合物として使用される。化合物の誘電体誘電率は、対象の化合物を加えた時のホスト混合物のそれぞれの値の変化より決定され、対象の化合物の濃度１００％へと外挿する。
測定温度である２０℃でネマチック相を有する化合物はその様に測定され、その他全ては化合物のように扱う。
【０１３４】
他に明示的に記載しない場合、本出願における閾値電圧との用語は光学的閾値を指し、１０％相対コントラスト（Ｖ１０）で与えられ、飽和電圧との用語は光学的飽和を指し、９０％相対コントラスト（Ｖ９０）で与えられる。容量閾値電圧（Ｖ０、フレデリクス閾値ＶＦｒとも呼ばれる）は、明示的に述べられる場合のみに使用される。
本出願で与えられるパラメーターの範囲は、他に明示的に記載しない限り、全て限界値を含む。
【０１３５】
本出願を通して、他に明示的に記載しない限り、全ての濃度は質量％で与えられ、それぞれの完全混合物に関し、全ての温度は摂氏（セルシウス）度で与えられ、全ての温度差は摂氏度である。全ての物理的特性は「Merck Liquid Crystals、Physical Properties of Liquid Crystals、Status、１９９７年１１月、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ、ドイツ国」に従って決定されたか、されるものであり、他に特記しない限り２０℃の温度で与えられる。光学的異方性（Δｎ）は波長５８９．３ｎｍで決定される。誘電異方性（Δε）は周波数１ｋＨｚで決定される。閾値電圧ならびに他の電気光学特性は、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ、ドイツ国によって製造されたテストセルで決定された。
【０１３６】
Δεを決定するためのテストセルは２２μｍのセル間隔を有していた。電極は１．１３ｃｍ２の面積の循環ＩＴＯおよび保護リングを有するものであった。配向層はホメオトロピック配向（ε‖）にはレシチンであり、ホモジニアス配向（ε⊥）には日本合成ゴム社製のポリイミドＡＬ−１０５４であった。容量は周波数応答分析器Ｓｏｌａｔｒｏｎ１２６０により電圧０．３または０．１Ｖｒｍｓの正弦波を用いて決定した。電気光学測定で使用した光は白色光であった。使用したセットは、大塚、日本国の商業的に入手可能な装置であった。特性電圧は垂直観測下で決定した。閾値電圧（Ｖ１０）、中間灰色電圧（Ｖ５０）および飽和電圧（Ｖ９０）は、それぞれ１０％、５０％および９０％相対コントラストで決定した。
【０１３７】
メソゲン変調材料は、それぞれメルク社の設備で製造された電気光学テストセルに充填された。テストセルは一方の基体側にすだれ状電極を有していた。電極の幅は１０μｍ、隣接する電極間の距離は１０μｍ、セルギャップも１０μｍであった。このテストセルを、直交偏光子の間で電気光学に検討した。
【０１３８】
低温において、充填されたセルはキラルネマチック混合物に典型的なテクスチャーを示し、電圧を印加しない直交偏光子間で光を透過した。加熱すると、第１温度（Ｔ１）で混合物は光学的に等方的となり、直交偏光子間で暗くなった。これは、この温度で、キラルネマチック相からブルー相への転移を示す。第２温度（Ｔ２）までは、セルは印加電圧下で電気光学効果を示し、典型的には数十ボルトで光学的透過が最大となる範囲の一定の電圧である。典型的には、高温では、可視的な電気光学効果に必要な電圧は強く増加し、この第２温度（Ｔ２）でブルー相から等方相への転移を示している。
【０１３９】
ブルー相において最も有益に電気光学に混合物を使用できる温度範囲（ΔＴ（ＢＰ））は、Ｔ１〜Ｔ２の範囲として示された。この温度範囲（ΔＴ（ＢＰ））は、本出願の例で与えられる温度範囲である。この温度範囲を超えた温度範囲、即ち、Ｔ２より高温でも、作動電圧が著しく上昇する以外は、電気光学ディスプレイを作動できる。
【０１４０】
本発明による液晶媒体は更なる添加剤およびキラルドーパントを通常の濃度で含むことができる。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％の範囲である。それぞれ使用される化合物それぞれの濃度は、好ましくは０．１〜３％の範囲である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、液晶成分の濃度および本出願の液晶媒体の化合物の値および範囲には考慮されない。
【０１４１】
本発明により発明された液晶媒体は幾つかの化合物からなり、好ましくは３〜３０種、より好ましくは５〜２０種、最も好ましくは６〜１４種である。これらの化合物は従来法により混合される。一般則として、より少量で使用される化合物の必要量を、より多量で使用される化合物に溶解する。温度がより高濃度で使用される化合物の透明点より高い場合、溶解の工程の完了を特に容易に観測できる。しかし、他の従来法により、例えば、いわゆる事前混合法を使用して媒体を調製することも可能であり、それは、例えば、化合物の相同または共晶混合またはいわゆるマルチボトルシステムを使用でき、それ自身で使用できる状態にある混合物の構成成分である。
【０１４２】
好適な添加剤を加えることで、本発明による液晶媒体を、液晶ディスプレイの全ての既知の種において、またはＴＮ−、ＴＮ−ＡＭＤ、ＥＣＢ−、ＶＡＮ−ＡＭＤおよび特にＰＤＬＤ−、ＮＣＡＰ−およびＰＮ−ＬＣＤなどの複合系および特にＨＰＤＬＣ中などの液晶媒体を使用することに適切なように改変できる。
融点：Ｔ（Ｋ，Ｎ）、Ｔ（Ｋ，Ｓ）またはＴ（Ｋ，Ｉ）のそれぞれ、１つのスメクチック相（ＳＸ）からもう１つのスメクチック相（ＳＹ）への転移温度：Ｔ（ＳＸ，ＳＹ）、スメクチック（Ｓ）からネマチック（Ｎ）相への転移温度Ｔ（Ｓ，Ｎ）、透明点：Ｔ（Ｎ，Ｉ）、適用できる場合、液晶のガラス転移温度：Ｔｇ、ならびに本出願を通して任意の他の温度は摂氏度（即ち、セルシウス）で与えられる。
【０１４３】
式Ｐおよびその副次式で表される化合物は、当業者に既知のプロセスおよび有機化学の標準作業書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie （有機化学の手法）、Thieme-Verlag、Stuttgartに記載のプロセスと同様に製造することができる。
式Ｐおよびその副次式で表される化合物の、特に好適で好ましい製造方法は、一例として以下のスキームで示され、好ましくは１または２以上の以下に記載する工程を含む。
【０１４４】
当業者は、好適な方法で合成を改変することができ、およびこれにより本発明による化合物をさらに得ることができるであろう。アルコキシスペーサーまたは環に直接結合したアクリレートを含有する特に好ましい化合物は、例えばフェノール誘導体の反応、例えば化合物１２のジチアニリウム塩１３との反応などによって得ることができる。ここで最初に形成される化合物１４は、化合物１５に変換される。ヒドロキシル基は、続いて好適な方法、例えばメタクリル酸を用いたエステル化によって官能化される（スキーム１参照）。
【０１４５】
特に好ましい態様において本発明により使用される式Ｐ、式中、環は−ＣＦ２−Ｏ−基によって結合されており、反応性基はアルキレンスペーサーを介して付加されている、で表される化合物は、以下のスキームにより製造することができる。
【０１４６】
スキーム１：Ｃ−Ｃ−単結合によって結合したスペーサーを有する式Ｐで表される化合物の典型的な合成
【化４８】
【０１４７】
本発明においておよびとりわけ以下の例において、メソゲン化合物の構造は、頭文字とも呼ばれる略号で表示されている。これらの頭文字において、化学式は以下の表Ａ〜Ｃに従って略されている。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１、ＣｍＨ２ｍ＋１およびＣｌＨ２ｌ＋１またはＣｎＨ２ｎ−１、ＣｍＨ２ｍ−１およびＣｌＨ２ｌ−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−アルケニルを示す。表Ａは化合物のコア構造の環要素に対して用いられるコードを羅列し、一方で表Ｂは結合基を示す。表Ｃは、左手側または右手側の末端基に対するコードの意味を与える。頭文字は、任意の結合基と環要素のコードから構成され、１番目のハイフンおよび左手側末端基のコード、２番目のハイフンおよび右手側末端基のコードが続く。表Ｄに化合物の例示構造をそれぞれの略号と共に示す。
【０１４８】
【化４９】
【０１４９】
【化５０】
【０１５０】
【化５１】
【０１５１】
【化５２】
【０１５２】
表中、ｎおよびｍはそれぞれ整数を示し、３つの点「…」は、この表中の他の略号のためのプレースホルダーである。
以下の表に、それぞれの略号をともに有する例示構造を示す。これらは略号の規則性の意味を例示するために示す。これらは、さらに好ましく使用される化合物を表す。
【０１５３】
【化５３】
【０１５４】
【化５４】
【０１５５】
【化５５】
【０１５６】
【化５６】
表中、ｎ（、ｍおよびｌ）は、好ましくは、互いに独立して、１〜７、好ましくは２〜６の整数を示す。
【０１５７】
以下の表、表Ｅは、本発明によるメソゲン媒体において安定剤として使用することができる例示化合物を示す。
【化５７】
【０１５８】
【化５８】
【０１５９】
【化５９】
【０１６０】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は表Ｅの化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【０１６１】
以下の表、表Ｆには、本発明によるメソゲン媒体においてキラルドーパントとして好ましく使用することができる例示化合物を示す。
【化６０】
【０１６２】
【化６１】
【０１６３】
【化６２】
【０１６４】
本発明の好ましい一態様において、メソゲン媒体は表Ｆの化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【０１６５】
本出願によるメソゲン媒体は、好ましくは、上記表からの化合物からなる群から選択される、２種または３種以上、好ましくは４種または５種以上の化合物を好ましく含む。
本発明による液晶媒体は、好ましくは、
− ７種または８種以上、好ましくは８種または９種以上の化合物、好ましくは表Ｄの化合物の群から選択される３種または４種以上、好ましくは４種または５種以上の異なる式を有する化合物、
を含む。
【０１６６】
例
以下の例は、本発明をいかようにも制限することなく説明する。
しかし、物性は当業者に、達成することができる特性および彼らが改変できる範囲を示している。したがって、特に、好ましく達成することができる様々な特性の組み合わせは、当業者に対して十分に定義される。
【０１６７】
以下の表に表示するとおりの組成物および特性を有する液晶混合物を調製し、調査する。 いわゆる「ＨＴＰ」は、ＬＣ媒体中の光学的に活性なまたはキラル物質のらせんねじれ力（μｍ−１）を示す。他に明示的に示されない限り、ＨＴＰは、市販のネマティックＬＣホスト混合物ＭＬＣ−６２６０（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ）中で、２０℃の温度で測定する。
【０１６８】
合成例１：アクリル酸６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］−ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキシル
１．１：５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼン
【化６３】
【０１６９】
まず、９２．０ｇ（０．２００ｍｏｌ）の２−（４−ブロモ−２，６−ジフルオロフェニル）−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−ジチイン−１−イリウムトリフレートを６００ｍｌのジクロロメタンに投入し、２００ｍｌのジクロロメタン中の５２．０ｇ（０．３００ｍｏｌ）の４−ブロモフェノールの溶液および４５ｍｌのトリエチルアミンを−７０℃で添加する。添加が完了したら、混合物を−７０℃で一時間撹拌し、１６０ｍｌ（１．００ｍｏｌ）のトリエチルアミントリスヒドロフルオリドを添加し、続いて２００ｍｌのジクロロメタン中の５１．０ｍｌ（０．９９６ｍｏｌ）のブロミンの溶液を滴加する。１時間後、冷却物を除去し、−１０℃まで加温した後、そのバッチを２ｌの氷水中の３１０ｍｌの３２％水酸化ナトリウム溶液に添加する。有機相を分離し、水で洗浄する。水相をジクロロメタンで抽出し、有機相を合わせて、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を減圧下で除去し、残渣をヘプタンと共にシリカゲルを通してろ過し、黄色の油状として５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）−ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼンを得る。
【数１】
【０１７０】
１．２：６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサ−５−イナ−１−オール
【化６４】
【０１７１】
まず、１０．７ｇ（２５．８ｍｍｏｌ）の５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼンおよび８．００ｇ（８１．５ｍｍｏｌ）のヘキサ−５−イナ−１−オールを、１１．３ｍｌのトリエチルアミンおよび５００ｍｌのトルエンに投入し、１．５０ｇ（２ｍｍｏｌ）のビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）クロリドおよび０．７００ｇ（３．６８ｍｍｏｌ）のヨウ化銅（Ｉ）を添加し、混合物を還流下で終夜加熱する。続いてそのバッチを水に添加し、２Ｎ塩酸を用いて中和し、トルエンで３回抽出する。有機相を合わせて、硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を減圧下で除去し、残渣を、初めにトルエンで、次にトルエン／酢酸エチル（４：１）ヘプタンで、シリカゲルのクロマトグラフィーにかけ、無色固体として６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサ−５−イン−１−オールを得る。
【０１７２】
１．３：６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オール
【化６５】
【０１７３】
６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）−ヘキサ−５−イナ−１−オールを、ＴＨＦ中、パラジウム／活性炭触媒上で、完了するまで水素化する。触媒をろ別し、溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をトルエン／酢酸エチル（１：２）でシリカゲルのクロマトグラフィーにかけ、無色固体として６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オールを得る。
【数２】
【０１７４】
１．４：６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロ−フェニル）ヘキシルアクリレート
【化６６】
【０１７５】
まず、１７．０ｇ（３７．２ｍｍｏｌ）の６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オール、８．０５ｇ（１１２ｍｍｏｌ）のアクリル酸および０．５ｇのＤＭＡＰを、３００ｍｌのジクロロメタン中に投入し、７５ｍｌのジクロロメタン中の１７．３ｇ（１１２ｍｍｏｌ）のＥＤＣの溶液を氷冷しながら滴加する。１ｈ後、冷却物を除去し、そのバッチを室温において終夜撹拌する。溶媒の大部分を減圧で除去し、残渣をジクロロメタンでシリカゲルのクロマトグラフィーにかけ、６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキシルアクリレートを無色油状として得る。
相挙動：Ｔｇ −７１℃ Ｋ １３ Ｉ。
【０１７６】
【数３】
【０１７７】
同様に以下の反応性化合物が得られる。
【化６７】
相挙動：未決定
【化６８】
相挙動：Ｔｇ −６６℃ Ｉ
【０１７８】
【化６９】
相挙動：Ｔｇ −６９℃ Ｉ
【化７０】
相挙動：未決定
【０１７９】
【化７１】
相挙動：未決定
【化７２】
相挙動：未決定
【０１８０】
【化７３】
相挙動：未決定
【化７４】
相挙動：Ｃ １２８℃ Ｉ
【０１８１】
【化７５】
相挙動：Ｔｇ −５９℃ Ｎ −２８．５℃ Ｉ
【０１８２】
例１
以下の液晶混合物Ｍ−１を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【０１８３】
【表１】
【０１８４】
３．８％のキラル剤Ｒ−５０１１をアキラルな液晶混合物に溶解させ、ＩＰＳ型セルにおける得られた混合物の電気光学応答を調査する。混合物を、片側の基板側上にすだれ状電極を具備する電気光学テストセルに充填する。電極幅は１０μｍであり、隣接する電極間の距離は１０μｍであり、セルギャップもまた１０μｍである。このテストセルを交差偏光子間で電気光学的に評価する。
【０１８５】
適切な濃度の
ａ）キラルドーパントＲ−５０１１(Merck KGaA、ドイツ国)、
ｂ）式ＲＭ−Ｃ
【化７６】
で表される反応性メソゲンおよび
【０１８６】
および
Ｃ）式ＲＭ−１
【化７７】
およびＲＭ−２
【化７８】
で表される２つの反応性メソゲン化合物の代替的に１つをそれぞれ、対象の混合物、ここではＭ−１に添加する。得られた混合物をテストセルに投入し、混合物がブルー相にある適切な温度まで加熱する。その後ＵＶ照射する。
【０１８７】
重合の前に下記に記載のとおり混合物を特性評価する。反応性成分を、その後ブルー相において、１回照射（１８０ｓ）によって重合させ、得られた媒体を再特性評価する。
【０１８８】
重合の詳細な記載
サンプルを重合する前に、約１０ミクロンの厚みおよび２×２．５ｃｍの面積を有するテストセルにおいて媒体の相特性を決定する。毛細管現象によって７５℃の温度で充填を行う。
加熱ステージを備える偏光顕微鏡下で１℃／分の温度変化で、測定を行う。約３．０ｍＷ／ｃｍ２の有効出力を有するＵＶランプ（Ｄｙｍａｘ、Ｂｌｕｅｗａｖｅ２００、３６５ｎｍ干渉フィルター）で１８０秒間の照射によって媒体の重合を行う。重合は、電気光学テストセル内において直接行う。
【０１８９】
まず、媒体がブルー相Ｉ（ＢＰ−Ｉ）である温度において重合を行う。複数の段階的工程で重合を行い、結果として徐々に重合が完了する。通常、重合中に、ブルー相の温度範囲が変化する。従って、それぞれの段階的工程間において、媒体が引き続きブルー相内にあるように温度を適合させる。実際には、このことは、それぞれ約５ｓ以上の照射操作後に偏光顕微鏡下においてサンプルを観察することによって行うことができる。サンプルがより暗くなる場合、これにより等方相への転移が示される。それに応じて、次の段階的工程のための温度を下げる。
【０１９０】
示される照射強度において最大の安定化の結果となる全照射時間は、典型的には１８０秒である。さらには、最適化された照射／温度プログラムに従って、重合を行うことができる。
あるいは、特に、重合前に既に広いブルー相が存在している場合、１回の照射工程で重合を行うこともできる。
【０１９１】
電気光学特性評価
上記のブルー相の重合および安定化後、ブルー相の相幅を決定する。引き続き、この範囲内、および、また所望により範囲外の種々の温度において、電気光学特性評価を行う。
使用されるテストセルには、片側においてセル表面上に交差指電極が取り付けられている。セル間隙、電極間距離および電極幅は、典型的には、それぞれ１０ミクロンである。以下では、この均一な寸法を「間隙幅」という。電極で覆われている面積は約０．４ｃｍ２である。テストセルは配向層を有しない。
【０１９２】
電気光学特性評価のために、直交偏光フィルターの間にセルを配置する。ここで、電極の長軸は、偏光フィルターの軸に対して４５°の角度をとる。セル平面に対して直角に、または、偏光顕微鏡上の高感度カメラを用い、ＤＭＳ３０１（Autronic-Melchers、ドイツ国）を使用して測定を行う。電圧を印加していない状態において、既述の配置は本質的に暗画像を与える（０％透過と定義）。
【０１９３】
テストセル上で最初に特性作動電圧、次いで応答時間を測定する。下記のとおり、セル電極における作動電圧は、交流正弦（周波数１００Ｈｚ）および可変振幅の矩形電圧の様式で印加される。
作動電圧を増加しながら、透過率を測定する。透過率の最大値の到達をもって、作動電圧の特性量Ｖ１００と定義する。同等に、最大透過率の１０％において、特性電圧Ｖ１０を定義する。これらの値は、任意にブルー相の領域における種々の温度、どんな場合でも室温（２０℃）で測定される。
【０１９４】
ブルー相の温度範囲の下限域において、比較的高い特性作動電圧Ｖ１００が観測される。温度範囲の上限域（透明点に近い）においては、Ｖ１００の値が著しく増加する。最小作動電圧の領域においては、温度と共に、Ｖ１００のみが通常徐々に増加する。Ｔ１およびＴ２によって限定されるこの温度範囲は、使用可能な平坦温度範囲（flat temperature range：ＦＲ）といわれる。この「平坦範囲（ＦＲ）」の幅は（Ｔ２−Ｔ１）であり、平坦範囲幅（width of the flat range:WFR）として既知である。Ｔ１およびＴ２の正確な値は、Ｖ１００／温度図において、平坦曲線部分ＦＲと、隣接する急峻曲線部分とにおける接線の交点によって決定される。
【０１９５】
測定の第２段階において、スイッチのオンおよびオフの際の応答時間（τｏｎ、τｏｆｆ）を決定する。応答時間τｏｎは、選択された温度においてＶ１００のレベルにおける電圧を印加後に９０％強度を達成するのにかかる時間によって定義される。応答時間τｏｆｆは、電圧を０Ｖに低下後にＶ１００における最大強度より出発して９０％減少するのにかかる時間によって定義される。また、ブルー相の領域における種々の温度においても、応答時間を決定する。
【０１９６】
さらなる特性評価として、ＦＲ内の温度において、０ＶおよびＶ１００の間で作動電圧を連続的に変化させて透過率を測定できる。２つの曲線間の相違はヒステリシスとして既知である。例えば、０．５Ｖ１００における透過率の相違および５０％透過における電圧の相違は特性ヒステリシス値であり、それぞれ、ΔＴ５０およびΔＶ５０として既知である。
【０１９７】
さらなる特性量として、スイッチングサイクルを経る前および後において電圧を印加していない状態での透過率の比を測定できる。この透過率比は「メモリー効果」と言及される。理想的な状態におけるメモリー効果の値は１．０である。１より高い値は、セルをスイッチオンおよびオフした後に過剰な残存透過の形式で、ある程度のメモリー効果が存在することを意味する。また、この値は、ブルー相の作動範囲（ＦＲ）内でも決定される。
【０１９８】
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下の通りである。
【表２】
【０１９９】
結果を以下の表に整理する。
【表３】
【０２００】
重合性混合物を、約３０〜５０℃の温度、ブルー相の温度範囲の下限で、１回の照射工程で重合する。ポリマー安定化液晶媒体は、広い温度範囲にわたってブルー相を示す。
【０２０１】
本発明によるモノマー（１）を用いて製造したポリマー安定化媒体Ｍ−１は、従来技術の従来媒体と比較して、ヒステリシス（ΔＶ５０）の減少およびスイッチオンおよびスイッチオフの際に良好なコントラストを示す。特に、本発明による媒体Ｍ１において、スイッチオンおよびスイッチオフの際のコントラストは接近しており、これはブルー相の非常に良好な安定性を意味する。
このころから、本発明によるモノマーはブルー相の安定化に、特に高濃度のキラルドーパントを有する媒体の場合において、適していることがわかる。
【０２０２】
比較例１−１および１−２
以下の液晶混合物（Ｃ−１）を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【表４】
【０２０３】
この混合物を処理し、上記例１の下で詳細に記載したとおりに調査する。
結果は以下の表に従う。
【表５】
【０２０４】
比較例２
以下の液晶混合物（Ｃ−２）を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【表６】
【０２０５】
【表７】
【０２０６】
例２
以下の液晶混合物（Ｍ−２）を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表８】
【０２０７】
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表９】
【０２０８】
結果を以下の表にまとめる。
【表１０】
【０２０９】
例３
以下の液晶混合物Ｍ−３を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【表１１】
【０２１０】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表１２】
【０２１１】
結果を以下の表にまとめる。
【表１３】
【０２１２】
例４
以下の液晶混合物Ｍ−４を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１４】
【０２１３】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表１５】
【０２１４】
結果を以下の表にまとめる。
【表１６】
【０２１５】
例５
以下の液晶混合物Ｍ−５を調製し、その物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１７】
【０２１６】
例６
以下の液晶混合物Ｍ−６を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１８】
【０２１７】
例７
以下の液晶混合物Ｍ−７を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１９】
【０２１８】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表２０】
【０２１９】
結果を以下の表にまとめる。
【表２１】
【０２２０】
例８
以下の液晶混合物Ｍ−８を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表２２】
【０２２１】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表２３】
【０２２２】
結果を以下の表にまとめる。
【表２４】
【０２２３】
例９
以下の液晶混合物Ｍ−９を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表２５】
【０２２４】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表２６】
【０２２５】
結果を以下の表にまとめる。
【表２７】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物、これらの化合物を含む媒体に、およびこれらの媒体を光変調媒体として含む電気光学ディスプレイに関する。好ましくは、本発明の化合物はメソゲン化合物であり、これらは好ましくは液晶媒体において使用される。特に、本発明による電気光学ディスプレイは、メソゲン変調媒体が光学的に等方相、好ましくはブルー相である温度において作動されるディスプレイである。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書（特許文献１）には、電気光学ディスプレイおよびディスプレイにおいて作動される際に等方相であるメソゲン光変調媒体が記載されている。国際公開第２００４／０４６８０５号（特許文献２）には、電気光学ディスプレイ、およびディスプレイにおいて作動される際に光学的に等方なブルー相であるメソゲン光変調媒体が記載されている。欧州特許出願公開第１００６１０９号明細書（特許文献３）には、
【化１】
が記載されている。
【０００３】
国際公開第２００８／１２８６２３号（特許文献４）には、
式
【化２】
および
【化３】
で表される化合物が例えばＩＰＳディスプレイ用の液晶媒体として提案されている。
【０００４】
欧州特許出願公開第２３０２０１５号明細書（特許文献５）には、単純なネマチックホスト混合物における、
【化４】
の使用、ならびに
【化５】
の使用、および誘電的に正の液晶混合物における
【０００５】
【化６】
の使用、ここで該混合物は、
キラル化合物
【化７】
を含み、これはブルー相を呈し、
式
【化８】
で表される反応性メソゲンの光重合によって安定化される、
を示している。
【０００６】
国際公開第２０１０／０５８６８１号（特許文献６）には、なかでもネマチック相を示す化合物
【化９】
およびまた、これらの化合物に加えて例えば
【化１０】
などの他の化合物を含む光学的に等方相の液晶媒体が記されている。
【０００７】
米国特許第７，０７０，８３８号明細書（特許文献７）には、２−ジ−またはトリフルオロメチル−１，４−フェニル環を含有する重合性化合物、ならびに重合性混合物、ＬＣポリマーおよびコレステリック相を有するＬＣディスプレイにおけるおよび光学フィルムにおけるそれらの使用が記載されている。式１ａ−２−１９で表される以下の構造を有する特定の化合物もまた開示されている。
【化１１】
【０００８】
しかし、ＬＣディスプレイにおける使用上のこの化合物の特性は開示されていない。また、かかる化合物のブルー相の安定化のための使用またはＰＳＡディスプレイにおける使用は、米国特許第７，０７０，８３８号明細書には記載もなく、また該明細書からは自明ではない。
【０００９】
特開２００５−０１５４７３号公報（特許文献８）には、不飽和スペーサー基（アルキニレンまたはアルケニレン）を含有する重合性化合物が開示されている。式１−１３−７７〜１−１３−８４、１−１３−１３４、１−１３−１３５、１−５６−９、１−５６−１０、１−５６−２３、１−５６−２４で表される、ＣＦ２Ｏ架橋を介して結合したフェニル環を含有する特定の化合物もまた開示され、光学異方性フィルムの製造のためのこれらの使用および強誘電性媒体における使用も開示されている。例えば以下の構造を有する特定の化合物もまた開示されている。
【００１０】
【化１２】
しかし、かかる化合物のブルー相の安定化のための使用またはＰＳＡディスプレイにおける使用は、特開２００５−０１５４７３号公報には記載もなく、また該公報からは自明でもない。
【００１１】
米国特許出願公開第２００９／０２６８１４３号明細書（特許文献９）および米国特許出願公開第２０１０／００７８５９３号明細書（特許文献１０）には、異方性フィルムのための液晶混合物における成分として負の誘電率異方性を有する環系を含有するジフルオロキシメチレン−架橋重合性化合物が特許請求されている。
【化１３】
【００１２】
しかし、これらの化合物のＬＣディスプレイにおける使用上の特性については開示されていない。また、かかる化合物のブルー相の安定化のための使用またはＰＳＡディスプレイにおける使用は、記載もなく、これらの明細書からは自明でもない。
【００１３】
これらの文献に記載されるメソゲン媒体およびディスプレイは、例えば、各種の改変されたねじれネマチック（twisted nematic）（ＴＮ）、超ねじれネマチック（super twisted nematic）（ＳＴＮ）、電気的制御複屈折（electrically controlled birefringence）（ＥＣＢ）モードおよび面内スイッチング（in-plane switching）（ＩＰＳ）モードで作動する液晶ディスプレイ（liquid crystal displays）（ＬＣＤｓ）などのネマチック相の液晶を使用する良く知られ広汎に使用されているディスプレイと比較して、いくつかの重要な利点を提供する。これらの利点の中で最も特筆すべきは、非常に早いスイッチング時間および顕著に広い光学的視野角である。
【００１４】
一方、例えば、表面安定型強誘電体液晶ディスプレイ（surface stabilized ferroelectric liquid crystal displays）（ＳＳＦ ＬＣＤｓ）におけるスメクチック相などにおける、別の液晶相におけるメソゲン媒体を使用するディスプレイと比較して、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３．０号明細書（特許文献１１）および国際公開第２００４／０４６８０５号（特許文献１２）のディスプレイははるかに容易に製造できる。例えば、それらは非常に狭いセル間隔を必要とせず、加えて電気光学効果がセル間隔の僅かな変化にさほど敏感ではない。
【００１５】
しかし、依然として、これらの上述の特許出願に記載される液晶媒体は、いくつかの用途に対しては十分には低くない作動電圧を要する。さらに、これらの媒体の作動電圧は温度とともに変化し、ある温度において、温度上昇とともに電圧が急激に上昇することが一般に観測される。このため、ディスプレイ用途向けのブルー相での液晶媒体の利用可能性が制限される。これらの特許出願に記載されている液晶媒体の更なる欠点は、要求の厳しい用途には不十分な、それらの中程度の信頼性である。例えば、この中程度の信頼性は、電圧保持率（ＶＨＲ）パラメーターで表すことができ、上記の液晶媒体では９０％未満でありうる。
【００１６】
いくつかの化合物および組成物はコレステリック相および等方相の間に、通常は光学顕微鏡で観測できるブルー相を有することが報告されてきた。ブルー相が観測されるこれらの化合物または組成物は、典型的には、高いキラリティを示す単一のメソゲン化合物または混合物である。しかし、一般的には観測されるブルー相は非常に狭い温度範囲に及ぶのみで、典型的には１℃未満の幅であり、および／またはブルー相は、なおさら不便な温度に存在する。
【００１７】
しかし、国際公開第２００４／０４６ ８０５号（特許文献１３）の新規な高速スイッチングディスプレイモードを作動させるためには、使用される光変調媒体が周囲温度を含む広い温度範囲にわたってブルー相でなければならない。よって、可能な限り広汎で、利便性良く存在するブルー相を有する光変調媒体が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書
【特許文献２】国際公開第２００４／０４６ ８０５号
【特許文献３】欧州特許出願公開第１ ００６ １０９号明細書
【特許文献４】国際公開第２００８／１２８６２３号
【特許文献５】欧州特許出願公開第２ ３０２ ０１５号明細書
【特許文献６】国際公開第２０１０／０５８６８１号
【特許文献７】米国特許第７，０７０，８３８号明細書
【特許文献８】特開２００５−０１５４７３号公報
【特許文献９】米国特許出願公開第２００９／０２６８１４３号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１０／００７８５９３号明細書
【特許文献１１】独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３．０号明細書
【特許文献１２】国際公開第２００４／０４６ ８０５号
【特許文献１３】国際公開第２００４／０４６ ８０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従って、広い相範囲でのブルー相を有する変調媒体に対する強い要求があり、メソゲン化合物自体の適切な混合物によるか、または好ましくは、広い温度範囲にわたってブルー相を安定化する単一のドーパントまたはドーパントの混合物とともに適切なメソゲン特性のホスト混合物と混合することにより達成できる。
【００２０】
総括すると、液晶ディスプレイにおいて作動でき、媒体がブルー相である温度で作動され、以下の技術上の向上：
− 低減された作動電圧、
− 低減された作動電圧の温度依存性、および
− 向上された信頼性、例えばＶＨＲ
を提供する液晶媒体に対する要求がある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
驚くべきことに、メソゲン媒体であって、ブルー相を呈し、２または３種以上の以下の成分、成分ＡおよびＢならびに随意にＣ、
１または２種以上の式Ｉ−Ｔで表される化合物からなる、第１の成分、成分Ａ、
【化１４】
【００２２】
式中、
Ｌ１は、ＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｒ１は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキルもしくはｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、またはハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルもしくはハロゲン化アルコキシ、好ましくは一フッ素化、二フッ素化もしくはオリゴフッ素化アルキル、アルケニルもしくはアルコキシ、最も好ましくは、ｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つはＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
これらの中にはキラル化合物も包含される、および
【００２３】
１または２種以上の式Ｉ−Ｎで表される化合物からなる、第２の成分、成分Ｂ、
【化１５】
【００２４】
式中、
ｎは、０または１であり、および
他のパラメーターは前記式Ｉ−Ｔで与えられた意味を有し、
およびこれらの中にはキラル化合物も包含される、および
【００２５】
１または２種以上の式Ｉ−Ｅで表される化合物からなる、第３の成分、成分Ｃ、
【化１６】
【００２６】
式中、
Ｌ０１〜Ｌ０３は、互いに独立してＨまたはＦであり、好ましくは、Ｌ０１はＦであり、および／またはＬ０２はＦであり、
Ｒ０は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２は、それぞれの場合で互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つがＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
これらの中にはキラル化合物も包含される、
【００２７】
そしてここで、成分Ａおよび成分Ｂ、および存在する場合には成分Ｃの総濃度が８５％以上〜１００％以下の範囲内にある、
から選択される成分を、８５％以上〜１００％以下の総濃度で含むメソゲン媒体により、許容できる高い透明点、および／または、温度および／またはＵＶ負荷に対する、特には後者に対する電圧保持率の更に高い安定性を有する媒体を実現できることが見出された。
【００２８】
同時に、得られた媒体は、極めて高いΔε値、非常に高い積の値（Δε・Δｎ）を、およびまた有利に低い粘度および深温度(deep temperature)における良好な安定性を特徴とする。
【００２９】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式Ｉ−Ｔ−１およびＩ−Ｔ−２
【化１７】
式中、Ｒ１は、前記式Ｉ−Ｎで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−アルキルであり、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである、
で表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【００３０】
本発明のさらに好ましい態様において、メソゲン媒体は、式Ｉ−Ｎ−１およびＩ−Ｎ−２
【化１８】
式中、Ｒ１は、前記式Ｉ−Ｎで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−アルキルであり、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである、
で表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【００３１】
本発明の好ましい一態様において、メソゲン媒体は、成分ＡおよびＢを、８５％以上、好ましくは９０％以上および最も好ましくは９５％以上〜、１００％以下の総濃度で含む。 この態様において、メソゲン媒体は、好ましくは総濃度で成分Ａを５０％以上、好ましくは５５％以上〜７０％以下、好ましくは６０％以下で、および好ましくは成分Ｂを１０％以上、好ましくは１５％以上〜４０％以下、好ましくは３５％以下の濃度で含む。
【００３２】
また本発明のさらに好ましい態様において、メソゲン媒体は、式Ｉ−Ｅ−１
【化１９】
式中、Ｒ０は、前記式Ｉ−Ｅで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−アルキルであり、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルまたはｎ−ヘプチルであり、最も好ましくはエチルまたはｎ−プロピルである、
で表される化合物の群から選択される１または２種以上の化合物を含む。
【００３３】
この態様において、メソゲン媒体は、３種全ての成分、成分Ａ〜Ｃを、好ましくは９０％以上、好ましくは９５％以上〜１００％以下、またはあるいは９５％以下の総濃度で含む。
この態様において、メソゲン媒体は、好ましくは成分Ａを５５％以上、好ましくは６０％以上〜７０％以下、好ましくは６５％以下の総濃度で、および好ましくは成分Ｂを１０％以上、好ましくは１５％以上〜４０％以下、好ましくは３５％以下の濃度で、および好ましくは成分Ｃを５％以上、好ましくは１０％以上〜３０％以下、好ましくは２５％以下の濃度で含む。
【００３４】
さらに、式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎおよび／またはＩ−Ｅあるいはそれらの各副次式で表される化合物（単数）または化合物（複数）に加えて、式ＩＩ
【化２０】
式中、
Ｌ１は、ＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｌ２１〜Ｌ２３は、互いに独立してＨまたはＦであり、好ましくはＬ２１およびＬ２２の両方がＦであり、および／またはＬ２３がＦであり、
【００３５】
Ｒ２は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有し、無置換、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキルもしくはｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、またはハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルコキシ、好ましくは一フッ素化、二フッ素化もしくはオリゴフッ素化アルキル、アルケニルもしくはアルコキシ、最も好ましくは、ｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つがＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
これらの中にはキラル化合物も包含される、で表される１種または２種以上の化合物を含むメソゲン媒体により、許容できる高い透明点、および／または、温度および／またはＵＶ負荷に対する、特には後者に対する電圧保持率の更に高い安定性を有する媒体を実現できることが見出された。
【００３６】
本発明の好ましい態様において、本発明による媒体は、さらに式ＩＩＩ
【化２１】
式中、Ｒ３は、前記式Ｉで与えられた意味を有する、
で表される１種または２種以上の化合物を含む。
【００３７】
好ましくは、本発明による媒体は、式ＩＶおよびＶ
【化２２】
式中、
Ｒ４およびＲ５は、互いに独立してアルキルであって、直鎖または分枝であり、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、任意に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキルもしくはｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、最も好ましくは、ｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｌ５は、ＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
【００３８】
【化２３】
ｎおよびｍは、互いに独立して、０または１であり、好ましくはｍは１である、で表される化合物の群から選択される、１種または２種以上の化合物をさらに含む。
【００３９】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、もう１種の式ＩＩＩで表される化合物、好ましくはＲ３が、前記式ＩＩＩで与えられた意味を有し、より好ましくはｎ−アルキル、より好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシル、および最も好ましくはｎ−ブチルである化合物を含む。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、もう１種の式ＩＩで表される化合物、好ましくは、その副次式ＩＩ−１〜ＩＩ−８、好ましくは式ＩＩ−１〜ＩＩ−４、最も好ましくは式ＩＩ−３で表される化合物の群から選択される化合物を含み、
【００４０】
【化２４】
【００４１】
【化２５】
式中、Ｒ２は、前記式ＩＩで与えられた意味を有し、好ましくはｎ−ブチルまたはｎ−ペンチルである。
【００４２】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、１種または２種以上の式ＩＶで表される化合物、好ましくは、その副次式ＩＶ−１〜ＩＶ−３、好ましくは式ＩＶ−３で表される化合物の群から選択される化合物を含み、
【化２６】
式中、Ｒ４は、前記式ＩＶで与えられた意味を有する。
【００４３】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、もう１種の式Ｖで表される化合物、好ましくは、その副次式Ｖ−１およびＶ−２で表される化合物の群から選択される化合物、好ましくは１種または２種以上の式Ｖ−１で表される化合物および１種または２種以上の式Ｖ−２で表される化合物を含み、
【化２７】
式中、Ｒ５およびＬ５は、前記式Ｖで与えられた意味を有する。
【００４４】
アルキルまたはアルコキシラジカル、すなわち末端ＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられたアルキルは、本出願において、直鎖または分枝であってもよい。好ましくは、直鎖であり、１、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、したがって好ましくは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシ、さらにノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
【００４５】
オキサアルキル、すなわち末端ではないＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられたアルキル基は、好ましくは、例えば、直鎖２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）または３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルあるいは２−、３−、４−、５−、６−，７−、８−または９−オキサデシルである。
【００４６】
アルケニル基、すなわち１または２以上のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−によって置き換えられたアルキル基は、直鎖または分枝であってもよい。好ましくは、直鎖であって、２〜１０個のＣ原子を有し、したがって好ましくは、ビニル、プロパ−１−またはプロパ−２−エニル、ブタ−１−、２−またはブタ−３−エニル、ペンタ−１−、２−、３−またはペンタ−４−エニル、ヘキサ−１−、２−、３−、４−またはヘキサ−５−エニル、ヘプタ−１−、２−、３−、４−、５−またはヘプタ−６−エニル、オクタ−１−、２−、３−、４−、５−、６−またはオクタ−７−エニル、ノナ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−またはノナ−８−エニル、デカ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−またはデカ−９−エニルである。
【００４７】
とりわけ好ましいアルケニル基は、Ｃ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニル、Ｃ５〜Ｃ７−４−アルケニル、Ｃ６〜Ｃ７−５−アルケニルおよびＣ７−６−アルケニル、特にＣ２〜Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４〜Ｃ７−３Ｅ−アルケニルおよびＣ５〜Ｃ７−４−アルケニルである。特に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、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−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個以下のＣ原子を有する基が通常好ましい。
【００４８】
１つのＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられ、１つのＣＨ２基が−ＣＯ−によって置き換えられたアルキルにおいて、これらのラジカルは好ましくは隣接している。したがって、これらのラジカルは一緒になって、カルボニルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を形成する。好ましくは、かかるアルキル基は直鎖であり、２〜６個のＣ原子を有する。
【００４９】
したがって、好ましくは、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセチルオキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピル、４−（メトキシカルボニル）−ブチルである。
【００５０】
２または３以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−ＣＯＯ−によって置き換えられているアルキル基、直鎖または分枝であることができる。好ましくは、直鎖であり、３〜１２個のＣ原子を有する。したがって、それは好ましくは、ビス−カルボキシ−メチル、２，２−ビスカルボキシ−エチル、３，３−ビス−カルボキシ−プロピル、４，４−ビス−カルボキシ−ブチル、５，５−ビス−カルボキシ−ペンチル、６，６−ビス−カルボキシ−ヘキシル、７，７−ビス−カルボキシ−ヘプチル、８，８−ビス−カルボキシ−オクチル、９，９−ビス−カルボキシ−ノニル、１０，１０−ビス−カルボキシ−デシル、ビス−（メトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス（メトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス（メトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス（メトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス（メトキシカルボニル）−ペンチル、６，６−ビス（メトキシカルボニル）−ヘキシル、７，７−ビス（メトキシカルボニル）−ヘプチル、８，８−ビス（メトキシカルボニル）−オクチル、ビス−（エトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（エトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（エトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（エトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（エトキシカルボニル）−ヘキシルである。
【００５１】
ＣＮまたはＣＦ３によって一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖である。ＣＮまたはＣＦ３による置換は任意の所望の位置であることができる。
ハロゲンによって少なくとも一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖である。ハロゲンは好ましくはＦまたはＣｌであり、多置換の場合は好ましくはＦである。得られる基はまたパーフルオロ基も含む。一置換において、ＦまたはＣｌ置換基は、任意の所望の位置であることができるが、好ましくはω位である。とりわけ好ましい末端Ｆ置換基を有する直鎖基の例は、フルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシルおよび７−フルオロヘプチルである。しかし、他の位置のＦが排除されるわけではない。
【００５２】
ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩを意味し、好ましくはＦまたはＣｌ、最も好ましくはＦである。Ｒ１〜Ｒ５およびＲ０は、極性または非極性基であってもよい。極性基の場合は、好ましくはＣＮ、ＳＦ５、ハロゲン、ＯＣＨ３、ＳＣＮ、ＣＯＲ５、ＣＯＯＲ５あるいはＣ原子を１〜４個有する単フッ素化、オリゴフッ素化または多フッ素化アルキルまたはアルコキシ基から選択される。Ｒ５は、１〜４個、好ましくは１〜３個のＣ原子を有する任意にフッ素化されたアルキルである。とりわけ好ましい極性基は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２Ｆ、Ｃ２Ｆ５およびＯＣ２Ｆ５、特にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＨＦ２およびＯＣＦ３から選択される。非極性基の場合は、好ましくは１５個までのＣ原子を有するアルキルまたは２〜１５個のＣ原子を有するアルコキシである。
【００５３】
Ｒ１〜Ｒ５のそれぞれは、アキラルまたはキラル基であってもよい。キラル基の場合は、好ましくは式Ｉ＊で表され：
【化２８】
式中、
Ｑ１は、１〜９個のＣ原子を有するアルキレンまたはアルキレンオキシ基あるいは単結合であり、
Ｑ２は、１〜１０個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基であり、無置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＣＮで一置換または多置換されていてもよく、また１または２以上の隣接していないＣＨ２基は置き換えられることができ、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｓ−で、酸素原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｑ３は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮまたはＱ２で定義されたとおりのアルキルまたはアルコキシ基であるが、Ｑ２とは異なる。
式Ｉ＊におけるＱ１がアルキレンオキシ基である場合において、Ｏ原子は好ましくはキラルＣ原子に隣接している。
【００５４】
式Ｉ＊で表される好ましいキラル基は、２−アルキル、２−アルコキシ、２−メチルアルキル、２−メチルアルコキシ、２−フルオロアルキル、２−フルオロアルコキシ、２−（２−エチン）−アルキル、２−（２−エチン）−アルコキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−アルキルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−アルコキシである。
特に好ましいキラル基Ｉ＊は、例えば、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、特に２−メチルブチル、２−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、２−オクチルオキシ、２−オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、２−ヘキシル、２−オクチル、２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、６−メトキシオクトキシ、６−メチルオクトキシ、６−メチルオクタノイルオキシ、５−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレロイルオキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−クロルプロピオニルオキシ、２−クロロ−３−メチルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチルバレリルオキシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ、２−メチル−３−オキサペンチル、２−メチル−３−オキサヘキシル、１−メトキシプロピル−２−オキシ、１−エトキシプロピル−２−オキシ、１−プロポキシプロピル−２−オキシ、１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−フルオロオクチルオキシ、２−フルオロデシルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチル、２−フルオロメチルオクチルオキシである。非常に好ましくは、２−ヘキシル、２−オクチル、２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシである。
【００５５】
加えて、例えば、結晶化する傾向が低減されるため、アキラルな分枝アルキル基を含む化合物は時に重要であり得る。この種の分枝基は、通常１つより多くの分枝を含有しない。好ましいアキラルな分枝基は、イソプロピル、イソブチル（＝メチルプロピル）、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、イソプロポキシ、２−メチル−プロポキシおよび３−メチルブトキシである。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、１種または２種以上の反応性化合物、個々に重合可能な化合物を含み、それぞれ１、２または３種以上の反応性基、個々に重合可能な基を含む。メソゲン材料は、好ましくはマトリックスまたはネットワークを形成するポリマーの形態によってブルー相において安定する。
【００５６】
ディスプレイ用途における使用に対して、それ自身で純粋なブルー相（ＢＰ）を示す典型的な材料の温度範囲は、通常十分に広くはない。かかる材料は、典型的に、数度、例えば約３〜４°しかない狭い温度範囲に及ぶブルー相を有する。よって、かかるディスプレイなどの実用的な用途に適した材料を作成するためには、ブルー相の温度範囲を拡張するさらなる安定化が必要とされる。
【００５７】
ポリマーの形成によってブルー相を安定させるためには、配合したブルー相ホスト混合物を、適切なキラルドーパント（１種または２種以上の好適なキラル化合物）と、および１種または２種以上の反応性化合物、好ましくは反応性メソゲン化合物（ＲＭｓ）と、都合よく組み合わせる。得られた混合物をＬＣセルディスプレイパネルに充填する。その後、ＬＣセル／パネルを、混合物がブルー相にある所定の温度で保持する。例えば所定の温度でブルー相が観察されるまで加熱または冷却する。この温度を全重合工程中維持する。典型的に、重合工程は、典型的な中圧水銀ランプのＵＶ照射によって制御する。標準条件は、例えば３８０ｎｍの波長での１８０秒間、３ｍＷ／ｃｍ２の使用である。ＬＣ材料への損傷を避けるために、適切な光学フィルターをさらに使用することができる。
【００５８】
得られたブルー相（ＢＰ）が安定化されたポリマーの安定性の基準を以下に簡潔に説明する。
良質なポリマー安定化を保証することは、ディスプレイ用途におけるＰＳ−ＢＰの使用に対して重要である。ポリマー安定化の質はいくつかの基準によって判断される。光学検査は、良好な重合を保証する。テストセル／パネルで観察された欠陥、および／または曇りは、最適に至らない高分子安定化の指標である。様々な負荷／ストレス条件下での電気光学検査により、ＰＳ−ＢＰの長時間安定性が保証される。典型的なディスプレイのパラメーターは、いわゆるメモリー効果（ＭＥ）である。メモリー効果は、１または２以上のスイッチングサイクルが実行された後の残留透過の規格化した測定値として、スイッチングオン間のコントラスト比およびスイッチングオフ間のコントラスト比の比として定義される。このメモリー効果の１．０という値は、優れたポリマー安定化の指標である。このメモリー効果の１．１よりも大きい値は、ブルー相の不十分な安定化を示す。
【００５９】
本発明は、さらに、式Ｉ−Ｔ、Ｉ−ＮおよびＩＩならびに随意に式Ｉ−Ｅおよび随意に式ＩＩＩで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物、キラルドーパントおよび１種または２種以上の式Ｐ
Ｐａ−（Ｓｐａ）ｓ１−（Ａ１−Ｚ１）ｎ１−Ａ２−Ｑ−Ａ３−（Ｚ４−Ａ４）ｎ２−（Ｓｐｂ）ｓ２−Ｐｂ Ｐ
式中、各ラジカルは以下の意味を有する：
Ｐａ、Ｐｂは、それぞれ互いに独立して重合性基であり、
Ｓｐａ、Ｓｐｂは、それぞれ互いに独立してスペーサー基を示し、
ｓ１、ｓ２は、それぞれ互いに独立して０または１を示し、
ｎ１、ｎ２は、それぞれ互いに独立して０または１、好ましくは０を示し、
Ｑは、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＯ）Ｏ−、−Ｏ（ＣＯ）−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−ＣＦ２−、好ましくは−ＣＦ２Ｏ−を示し、
Ｚ１、Ｚ４は、単結合、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＯ）Ｏ−、−Ｏ（ＣＯ）−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−ＣＦ２−を示し、ここでＺ１およびＱまたはＺ４およびＱは同時に−ＣＦ２Ｏ−および−ＯＣＦ２−から選択される基を示さず、
【００６０】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、それぞれ互いに独立して以下の群から選択されるジラジカル基を示し：
ａ）トランス−１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレンおよび１，４’−ビシクロヘキシレンからなる群、ここでさらに１または２以上の隣接しないＣＨ２基は、−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、さらに１または２以上のＨ原子はＦによって置き換えられていてもよい
ｂ）１，４−フェニレンおよび１，３−フェニレンからなる群、ここでさらに１または２以上のＣＨ基はＮで置き換えらえてもよく、さらに１または２以上のＨ原子はＬによって置き換えられていてもよい
【００６１】
ｃ）テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロフラン−２，５−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、チオフェン−２，５−ジイルおよびセレノフェン−２，５−ジイルからなる群、このそれぞれはまた、Ｌで一置換または多置換されていてもよい
ｄ）飽和、部分飽和または完全不飽和であり、任意に置換されている、５〜２０個の環状Ｃ原子を有する多環式ラジカルからなる群、ここでさらに１または２以上のＣ原子はヘテロ原子で置き換えられていてもよく、好ましくは、ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、
【００６２】
【化２９】
からなる群から選択され、
【００６３】
ここでさらに、これらのラジカルにおける１または２以上のＨ原子はＬで置き換えられていてもよく、および／または１または２以上の二重結合は単結合で置き換えられていてもよく、および／または１または２以上のＣＨ基はＮで置き換えられていてもよく、
【００６４】
Ｌは、それぞれ存在する場合に、同一または異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５または各場合において任意にフッ素化された１〜１２個のＣ原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを示し、
Ｒ０３、Ｒ０４は、それぞれ互いに独立してＨ、Ｆまたは１〜１２個のＣ原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを示し、ここでさらに１または２以上のＨ原子はＦによって置き換えられていてもよく、
Ｍは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＣＨＹ１−または−ＣＹ１Ｙ２−を示し、および
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立して前記Ｒ０３で示された意味の１つを有し、あるいはＣｌまたはＣＮを示し、およびあるいは、Ｙ１およびＹ２は、−ＯＣＦ３、好ましくはＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＣＦ３を示す、
で表される化合物の群から選択される、１種または２種以上の化合物を含むＬＣ媒体に関し、ならびに１種または２種以上の式Ｐで表される化合物単独の重合によって、または１種または２種以上のさらなる重合性化合物の、それぞれの混合物からの組み合わせで得られるポリマー安定化システム、およびブルー相を有する電気光学ディスプレイにおける該安定化システムの使用に関する。
本発明によって好ましく使用される式Ｐで表される化合物は、以下の式からなる群から選択される：
【００６５】
【化３０】
【００６６】
【化３１】
【００６７】
【化３２】
【００６８】
式中、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、同一または異なって、本明細書中で示した意味の１つを有し、ｒは、０、１、２、３または４を示し、
ｓは、０、１、２または３を示し、ｎは、１〜２４、好ましくは１〜１２、極めて特に好ましくは２〜８の整数を示し、ここでラジカルが単結合または二重結合の端に表示されていない場合、これは末端のＣＨ３またはＣＨ２基である。
【００６９】
式Ｐ１〜Ｐ２４において、
【化３３】
は、好ましくは以下の式：
【化３４】
特に好ましくは
【化３５】
からなる群から選択される基を示す。
【００７０】
基Ａ２−Ｑ−Ａ３は、好ましくは式
【化３６】
式中、少なくとも１つの環は、少なくとも１つの基Ｌ＝Ｆで置換されている
で表される基を示す。
ここでのｒは、それぞれの場合に独立して、好ましくは０、１または２である。
【００７１】
式Ｐおよびその副次式で表される化合物において、ＰａおよびＰｂは、好ましくはアクリレートまたはメタクリレート、さらにはフルオロアクリレートを示す。
式Ｉおよびその副次式で表される化合物において、ＳｐａおよびＳｐｂは、好ましくは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−および−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ならびにこれらの鏡像からなる群から選択されるラジカルを示し、ここでｐ１は、１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３を示し、これらの基はＯ原子が直接隣接しないように、ＰａおよびＰｂに結合している。
【００７２】
式Ｐで表される化合物のうち、特に好ましいものは、
− ラジカルＰａおよびＰｂが、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基からなる群から選択される、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基である、
− ラジカルＳｐａおよびＳｐｂは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−および−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ならびにこれらの鏡像からなる群から選択され、ここでｐ１は１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３を示し、これらのラジカルはＯ原子が直接隣接しないように、ＰａまたはＰｂに結合している、
化合物である。
【００７３】
本発明の好ましい態様によって好ましく使用される式Ｐで表される化合物は、正確に２つの環を含むものであり（ｎ１＝ｎ２＝０）、これは好ましくは６員環である。極めて好ましくは以下の式から選択される化合物であり：
【００７４】
【化３７】
【００７５】
【化３８】
【００７６】
【化３９】
【００７７】
式中、Ｐａ、Ｐｂ、Ｓｐａ、Ｓｐｂ、ｓ１およびｓ２は、前記式Ｐで定義されたとおりであり、好ましくは、Ｓｐａ／ｂは、アルキレン−（ＣＨ２）ｎ−、式中ｎは、好ましくは３、４、５、６または７であり、およびＰａ／ｂは、好ましくはメタクリレートまたはアクリレート部分である。極めて好ましくは、式Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆ、Ｐｇ、ＰｈおよびＰｉの群から選択される化合物、特には式Ｐａで表される化合物である。
【００７８】
式Ｐにおいて、部分「Ａ２−Ｑ１−Ａ３」は、好ましくは式
【化４０】
式中、好ましくは２つのフェニル環の少なくとも１つが、少なくともＨではない１つのＬで置換され、ｒは、それぞれの環で独立しており、好ましくはそれぞれの環で０、１または２である、で表される部分である。
【００７９】
式Ｐ、ならびにその副次式で表される化合物について、好ましくは、ＰａおよびＰｂは、互いに独立して、好ましくはアクリレートまたはメタクリレートであり、あるいはフルオロアクリレートでもあり、
ＳｐａおよびＳｐｂは、互いに独立して、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、式中、ｐ１は、１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３であり、これらの部分は、Ｏ原子が直接別のＯ原子に隣接しないように、ＰａまたはＰｂに結合している。
【００８０】
とりわけ好ましくは、式Ｐ、式中、
− ＰａおよびＰｂが、ビニルオキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、フルオロアクリレート基、クロロアクリレート基、オキセタン基またはエポキシ基、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレートであり、
− ＳｐａおよびＳｐｂは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、ここでｐ１は１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは１、２または３であり、これらの部位は、Ｏ原子が別のＯ原子に直接隣接しないように、ＰａまたはＰｂに結合している、で表される化合物の使用である。
【００８１】
本発明によるポリマー安定化ディスプレイの生産のために、１つの化合物または２つ以上の化合物が、２または３種以上の重合性基を含む場合には、ＬＣディスプレイの基板間のＬＣ媒体中で、電圧を印加し、in-situ合成によって、重合性化合物を重合または架橋する。重合は１工程で行うことができる。材料、すなわちキラル化合物およびポリマー前駆体を含むメソゲン混合物がブルー相にある温度で重合を行うのが好ましい。
【００８２】
好適で好ましい重合方法は、例えば、熱または光重合、好ましくは光重合、特にＵＶ光重合である。１または２以上の開始剤もまた任意に添加することができる。重合のための好適な条件および開始剤の好適なタイプおよび量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。フリーラジカル重合に好適なものは、例えば、市販の光開始剤Irgacure651（登録商標）、Irgacure184（登録商標）、Irgacure907（登録商標）、Irgacure369（登録商標）またはDarocure1173（登録商標）(Ciba AG)である。開始剤を用いる場合、その割合は、好ましくは０．００１〜５重量％、特に好ましくは０．００１〜１重量％である。
【００８３】
本発明による重合性化合物は開始剤のない重合にも好適であり、これは、例えば低い材料費および特に予想される残余量の開始剤またはその分解産物によるＬＣ媒体の低コンタミネーションなどの大きな利点を伴う。したがって、重合は開始剤の添加なしでも行うことができる。よって、好ましい態様において、ＬＣ媒体は重合性開始剤を含まない。
【００８４】
重合性成分またはＬＣ媒体はまた、例えば貯蔵または輸送の間のＲＭｓの不要な自然重合を防ぐために、１種または２種以上の安定剤を含んでもよい。安定剤の好適なタイプおよび量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。特に好適なものは、例えばIrganox（登録商標）（Ciba AG）シリーズからの市販の安定剤、例えばIrganox（登録商標）1076などである。安定剤を用いる場合、その割合は、ＲＭｓの全量または重合性成分の全量に基づいて、好ましくは１０〜１０，０００ｐｐｍ、特に好ましくは５０〜２，０００ｐｐｍ、最も好ましくは０．２％または約０．２％である。
【００８５】
本発明によって好ましく使用される式Ｐで表される重合性化合物は、個々に重合することができるが、２または３種以上の本発明による重合性化合物を含む混合物、あるいは１または２種以上の本発明による重合性化合物と好ましくはメソゲン性または液晶である１または２種以上のさらなる重合性化合物（コモノマー）とを含む混合物を重合することもできる。かかる混合物の重合の場合、コポリマーを形成する。好ましくは、本発明による２種または３種以上の混合物、あるいは１または２種以上の本発明による重合性化合物と１または２種以上のさらなる重合性化合物（コモノマー）を一緒に含む混合物が使用される。本発明は、さらに本明細書中に記す重合性混合物に関する。重合性化合物およびコモノマーはメソゲン性または非メソゲン性、好ましくはメソゲン性または液晶である。
【００８６】
本発明によるポリマー安定化ディスプレイのためのポリマー前駆体に使用するための好適で好ましいコモノマーは、例えば以下の式から選択される：
【化４１】
【００８７】
【化４２】
【００８８】
【化４３】
【００８９】
【化４４】
【００９０】
式中、パラメーターは以下の意味を有する：
Ｐ１およびＰ２は、それぞれ互いに独立して、重合性基、好ましくは本明細書中のＰａに対して与えられた意味の１つを有し、特に好ましくはアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ基またはエポキシ基であり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、それぞれ互いに独立して、単結合またはスペーサー基、好ましくは本明細書中のＳｐａに対して与えられる意味の１つを有し、特に好ましくは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、ここでｐ１は１〜１２の整数であり、最後に記した基は、Ｏ原子を介して環に結合しており、あるいはまた、１または２以上のＰ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−はＲａａであってもよく、但し、化合物に存在する少なくとも１つのＰ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−はＲａａではなく、
【００９１】
Ｒａａは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮあるいは１〜２５個のＣ原子を有する直鎖または分枝アルキルであり、ここで１または２以上の隣接しない−ＣＨ２−基は、互いに独立して、Ｏ原子もＳ原子も互いに隣接しないように、−Ｃ（Ｒ０）＝Ｃ（Ｒ００）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｒ０）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられていてもよく、およびここでまた、１または２個以上のＨ原子は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＰ１−Ｓｐ１−で置き換えられていてもよく、特に好ましくは、直鎖または分枝の、任意に一フッ素化または多フッ素化されていてもよい、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシであり、ここでアルケニル基およびアルキニル基は少なくとも２個のＣ原子を有し、および分枝基は少なくとも３個のＣ原子を有し、Ｒ０、Ｒ００は、それぞれ存在する場合に、互いに独立してＨまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
ＲｙおよびＲｚは、それぞれ互いに独立して、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３またはＣＦ３であり、
【００９２】
Ｚ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＲｙＲｚ）−または−ＣＦ２ＣＦ２−であり、
Ｚ２およびＺ３は、それぞれ互いに独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−（ＣＨ２）ｎ−であり、ここでｎは２、３または４であり、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５あるいは直鎖または分枝の、任意に一フッ素化または多フッ素化された１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、好ましくはＦであり、
Ｌ’およびＬ’’は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、ＦまたはＣｌであり、
ｒは、０、１、２、３または４であり、
ｓは、０、１、２または３であり、
ｔは、０、１または２であり、および
ｘは、０または１である。
【００９３】
本出願によるディスプレイに使用するための、メソゲン媒体がブルー相にある温度で作動できるおよび／または作動する好適で好ましいコモノマーは、例えば単反応性化合物の群から選択され、これはポリマー安定化システムの前駆体中に、１〜９重量％、特に好ましくは４〜７重量％の範囲の濃度で存在する。好ましい単反応性化合物は、式Ｍ１〜Ｍ２９、式中、Ｐ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−はＲａａ残基である、で表される化合物であり、該化合物は単一の反応性基を有するのみである。
【００９４】
特に好ましい単反応性化合物は、以下の式
【化４５】
式中、Ｐ１、Ｓｐ１およびＲａａは、それぞれ前記で与えられた意味を有する
で表される化合物である。
【００９５】
これらの中で、式
【化４６】
式中、ｎは、１〜１６、好ましくは２〜８の範囲の整数、好ましくは偶数の整数であり、
ｍは、１〜１５、好ましくは２〜７の範囲の整数である、
で表される化合物がとりわけ好ましい。
【００９６】
特に好ましいものは、ＬＣ媒体またはその中の重合性もしくは重合した成分が、式：
【化４７】
式中、Ｐａ、Ｐｂ、Ｓｐａ、Ｓｐｂ、ｓ１、ｓ２およびＬは、本明細書中に表示する意味を有し、ｒは、０、１、２、３または４を示し、およびＺ２およびＺ３は、それぞれ互いに独立して、−ＣＦ２−Ｏ−または−Ｏ−ＣＦ２−を示し、好ましくはＺ２は、−ＣＦ２−Ｏ−でありおよびＺ３は、−Ｏ−ＣＦ２−でありあるいはその逆であり、および、最も好ましくは、Ｚ２が−ＣＦ２−Ｏ−であり、およびＺ３が−Ｏ−ＣＦ２−である、
で表される１種または２種以上の化合物を含む、ＬＣ媒体、ＬＣディスプレイまたは本明細書に記載したとおりの使用である。
【００９７】
式Ｉで表される化合物は、専門家に公知の通常の方法により入手できる。例えば出発材料は以下のタイプの化合物であってもよく、それは市販であるか、公開された方法により入手できるかのいずれかである。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、式Ｉで表される化合物を含む、好ましくは主にこれらからなる、最も好ましくは完全にこれらからなる成分Ａを含有する。
【００９８】
本出願における「含む（comprising）」とは、組成物の文脈において、参照される実体、例えば媒体または成分が、問題となっている化合物（単数）または化合物（複数）を、好ましくは１０％以上の、および最も好ましくは２０％以上の総濃度で含有することを意味する。
本文脈において、「主に・・・からなる（predominantly consisting）」とは、参照される実体が、８０％以上、好ましくは９０％以上、および最も好ましくは９５％以上の問題となっている化合物（単数）または化合物（複数）を含有することを意味する。
【００９９】
本文脈において、「完全に・・・からなる（entirely consisting）」とは、参照される存在物が、９８％以上、好ましくは９９％以上、および最も好ましくは１００．０％の問題となっている化合物（単数）または化合物（複数）を含有することを意味する。
本出願による媒体に含有される本出願による化合物の濃度は、好ましくは０．５％以上〜７０％以下の範囲であり、より好ましくは１％以上〜６０％以下の範囲であり、最も好ましくは５％以上〜５０％以下の範囲である。
【０１００】
好ましい態様において、本発明によるメソゲン変調媒体は以下を含む。
− 好ましくは８５重量％以上〜１００重量％以下の範囲の総濃度、より好ましくは９０重量％以上、および最も好ましくは９５重量％以上〜１００重量％以下の濃度の、成分ＡおよびＢならびに任意のＣ、および／または
− 好ましくは５０重量％〜７０重量％の総濃度、より好ましくは５５重量％〜６５重量％の、式Ｉ−Ｔで表される１種の化合物または２種以上の化合物、および
− 好ましくは各単一化合物の濃度は３重量％〜１７重量％、より好ましくは５重量％〜１５重量％の単一化合物が存在する、および／または
【０１０１】
− 好ましくは１０重量％〜４５重量％の総濃度、より好ましくは１５重量％〜４０重量％の濃度の、式Ｉ−Ｎで表される１種の化合物または２種以上の化合物、および
− 好ましくは各単一化合物の濃度は１重量％〜１７重量％、より好ましくは３重量％〜１５重量％の単一化合物が存在する、および／または
【０１０２】
− 好ましくは３重量％〜３０重量％の総濃度、より好ましくは５重量％〜２５重量％の、式Ｉ−Ｅで表される１種の化合物または２種以上の化合物、および最も好ましくは、
− １重量％〜１５重量％の場合の濃度において、より好ましくは３重量％〜１１重量％の単一化合物が存在し、および／または
【０１０３】
− 任意に、好ましくは必須的に、式ＩＶおよびＶで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物、存在する場合には、好ましくは１重量％〜１５重量％の濃度で、および／または
− 好ましくは１重量％〜２０重量％の、≧２０μｍ−１のＨＴＰを有する１種または２種以上のキラル化合物、および／または
− 任意に、好ましくは必須的に、５％以上〜１５％以下、好ましくは７％以上〜１２％以下および最も好ましくは８％以上〜１１％以下の範囲の濃度に好ましくあるポリマー前駆体であって、重合の際に、ブルー相の相範囲を安定化できる、および好ましくは安定させる、および／または電気光学効果の温度依存性を低減させることができる、および好ましくは低減させる、反応性化合物を含む、好ましくは反応性メソゲンを含む、ポリマー前駆体。
【０１０４】
本出願において、他に特記しないかぎり、
− ホスト混合物の構成成分の濃度は、ホスト混合物の総量に対して与えられ、すなわちキラルドーパント（単数または複数）およびポリマー前駆体は除き、
− キラルドーパント（単数または複数）の濃度は、キラルドーパントは含むが、ポリマー前駆体は除いたホスト混合物の総量に対して与えられ、
− ポリマー前駆体およびその構成成分の濃度は、混合物全体、すなわち、ホスト混合物、キラルドーパント（単数または複数）およびポリマー前駆体からなる混合物の総量に対して与えられる。
【０１０５】
本発明の混合物は、好ましくは、式Ｉ−ＴおよびＩ−Ｎならびに任意にＩ−Ｅで表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を、８０％以上〜１００％以下、好ましくは８０％以上〜９５％以下および最も好ましくは８５％以上〜９５％以下の範囲の好ましくは総濃度で含む。
特に、本発明の混合物は、好ましくは式Ｉ−Ｔで表される１種または２種以上の化合物を、４０％以上〜８０％以下、好ましくは４５％以上〜７５％以下および最も好ましくは５０％以上〜７０％以下の範囲の総濃度で含む。
【０１０６】
特に、本発明の混合物は、好ましくは式Ｉ−Ｎで表される１種または２種以上の化合物を、１０％以上〜６０％以下、好ましくは２０％以上〜５０％以下および最も好ましくは２５％以上〜３５％以下の範囲の総濃度で含む。
本発明の混合物が、式Ｉ−Ｅ−１で表される１種または２種以上の化合物を含む場合には、好ましくはこれらの化合物の総濃度は、１％以上〜３５％以下、好ましくは３％以上〜３０％以下、最も好ましくは４％以上〜２５％以下である。
【０１０７】
本発明の混合物が、１種または２種以上の式Ｖで表される化合物を含む場合には、好ましくはこれらの化合物の総濃度は、１％以上〜１５％以下、好ましくは２％以上〜１０％以下、最も好ましくは５％以上〜８％以下である。
好適なキラル化合物は、２０μｍ−１以上、好ましくは４０μｍ−１以上および最も好ましくは６０μｍ−１以上のらせんねじれ力の絶対値を有するものである。ＨＴＰは、２０℃の温度で液晶媒体ＭＬＣ−６２６０中で測定される。
【０１０８】
本発明によるメソゲン媒体は、メソゲン構造を有し、好ましくはそれ自身で１種類以上の中間相、特に少なくとも１つのコレステリック相を呈する１種類または２種以上のキラル化合物を好ましくは含む。メソゲン媒体に含まれる好ましいキラル化合物は、とりわけ、コレステリル−ノナノエート（ＣＮ）、Ｒ／Ｓ−８１１、Ｒ／Ｓ−１０１１、Ｒ／Ｓ−２０１１、Ｒ／Ｓ−３０１１、Ｒ／Ｓ−４０１１、Ｒ／Ｓ−５０１１、ＣＢ−１５（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ、ダルムシュタット、ドイツ国）などの良く知られているキラルドーパント類である。好ましくは、１または２以上のキラル部位および１または２以上のメソゲン基を有するか、またはキラル部位と一緒にメソゲン基を構成する１種または２種以上の芳香族または脂環式部位を有するキラルドーパントである。より好ましくは、独国特許発明第３４ ２５ ５０３号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７７７号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７７８号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７７９号明細書、独国特許発明第３５ ３４ ７８０号明細書、独国特許発明第４３ ４２ ２８０号明細書、欧州特許第０１ ０３８ ９４１号明細書および独国特許発明第１９５ ４１ ８２０号明細書に開示されるキラル部位およびメソゲンキラル化合物であり、参照によりその開示が本出願に組み込まれる。特に好ましくは、欧州特許第０１ １１１ ９５４．２号明細書に開示されるキラルビナフチル誘導体、国際公開第０２／３４７３９号に開示されるキラルビナフトール誘導体、国際公開第０２／０６２６５号に開示されるキラルＴＡＤＤＯＬ誘導体、ならびに、国際公開第０２／０６１９６号および国際公開第０２／０６１９５号に開示される、少なくとも１つのフッ素化されたリンカーおよび１つの末端キラル構造成分または中央キラル構造成分を有するキラルドーパントである。
【０１０９】
本発明のメソゲン媒体は、約＋３０℃〜約９０℃の範囲、特には約７０℃または更に８０℃までの範囲の特性温度、好ましくは透明点を有する。
本発明の混合物は、１種または２種以上（２種、３種、４種または５種以上）のキラル化合物をそれぞれ１〜２５重量％、好ましくは２〜２０重量％の範囲で含有する。特に好ましくは、１種または２類以上のキラル化合物を合計で３〜１５重量％含むものである。
【０１１０】
好ましい態様を以下に示す。
− 媒体が、１種、２種、３種、４種または５種以上の式Ｉ−Ｔで表される、好ましくはＩ−Ｔ−１および／またはＩ−Ｔ−２で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種、３種、４種または５種以上の式Ｉ−Ｎで表される、好ましくはＩ−Ｎ−１および／またはＩ−Ｎ−２で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種、３種、４種または５種以上の式Ｉ−Ｅで表される、好ましくはＩ−Ｅ−１で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種または３種以上の式ＩＩで、好ましくはＩＩ−３で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種または２種以上の式ＩＩＩで表される化合物を含む、および／または、
【０１１１】
− 媒体が、１種、２種または３種以上の式ＩＶ、好ましくはＩＶ−２で表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種、３種または４種以上の式Ｖで表される化合物を含む、および／または、
− 媒体が、２０μｍ−１以上のらせんねじれ力を有する１種、２種、３種または４種以上のキラル化合物を含む、および／または、
− 媒体が、１種、２種または３種以上の反応性化合物、好ましくは式Ｐで表される化合物、好ましくは１種または２種以上のその副次式で表される化合物、ならびに／または式Ｍ１〜Ｍ２９の群から選択される、好ましくはＭ１６−Ａおよび／またはＭ１７−Ａ、より好ましくは式Ｍ１７−Ａ’で表される、１種または２種以上の反応性メソゲン化合物を含む。
【０１１２】
式Ｉ−ＴおよびＩ−Ｎならびに随意に式Ｉ−Ｅで表される化合物を比較的少量の割合で、従来の液晶材料、特に、式ＩＩおよびＩＩＩで表される１種または２種以上の化合物と混合することで、作動電圧を低下させ、作動温度範囲を拡大させることが見出された。特に好ましくは、式Ｉ−ＴおよびＩ−Ｎならびに随意に式Ｉ−Ｅで表される１種または２種以上の化合物に加え、式ＩＩＩで表される化合物を１種または２種以上、特に、Ｒ３がｎ−ブチルである式ＩＩＩで表される化合物を含む混合物である。
式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される化合物は、無色で、安定であり、お互いにおよび他の液晶材料と容易に混和する。
【０１１３】
式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される化合物の最適な混合比は、実質的に、所望の特性、式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎおよび／またはＩ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される化合物の選択、および存在してもよい他の化合物の選択に依存する。上記で与えられる範囲内の好適な混合比は、場合に応じて容易に決定できる。
本発明による混合物におけるそれぞれ個々に式Ｉ−Ｔ、Ｉ−ＮおよびＩ−Ｅで表される化合物の総量は、多くの場合において重要ではないが、化合物の全量が８５％以上程度である。
【０１１４】
したがって、混合物は、様々な特性を最適化する目的のために１種または２種以上のさらなる成分を含むことができる。しかし、Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎおよび任意にＩ−Ｅで表される化合物の総濃度が高くなると、作動電圧および作動温度範囲に対する観察される効果が通常大きくなる。
本発明による媒体で使用できる式Ｉ−Ｔ、Ｉ−Ｎ、Ｉ−ＥおよびＩＩ〜Ｖで表される個々の化合物は、公知であるか、公知化合物に類似して製造できる。
【０１１５】
偏光子、電極基板および表面処理電極からの本発明によるＭＬＣディスプレイの構造は、この種のディスプレイに対する従来の構造に対応する。従来の構造なる用語は、本明細書では広範に及び、ＭＬＣディスプレイの全ての派生型および改変型を網羅し、特に、多結晶シリコンＴＦＴまたはＭＩＭに基づくマトリックスディスプレイ素子が挙げられるが、特に好ましくは、一方のみの基体の直上に電極を有する、すなわち、ＩＰＳディスプレイで使用されるようないわゆるすだれ状電極を有するディスプレイであり、好ましくは、確立された構造の１つである。
【０１１６】
しかし、本発明によるディスプレイと、ねじれネマチックセルに基づく従来のディスプレイとの間の重大な相違は、液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
本発明による媒体は、それ自身、従来の方法に従い調製される。一般に、成分を互いに、有利には高温で溶解する。好適な添加剤により、本発明による液晶相を、これまで開示されてきた液晶ディスプレイ素子の全ての種で使用できるように改変できる。この種の添加剤は当業者には既知であり、文献に詳細に記載されている（H.KelkerおよびR.Hatz、Handbook of Liquid Crystals、Verlag Chemie、Weinheim、1980）。例えば、多色性色素を着色ゲスト−ホスト系の調製のために添加でき、または誘電異方性、粘度および／またはネマチック相の配向を改変するために物質を加えることができる。さらに、安定剤および抗酸化剤を加えることができる。
【０１１７】
本発明による混合物は、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢおよびＩＰＳ用途および等方性スイッチングモード（isotropic switching mode）（ISM）用途に適している。それゆえ、本発明による化合物を少なくとも１種含む液晶媒体を含む電気光学デバイスにおける使用および電気光的デバイスは、本発明の主題である。
本発明の混合物は、光学的等方状態で作動するデバイスに、非常に好適である。本発明の混合物は、驚くべきことに、それぞれの使用に非常に好適であることが見出される。
光学的等方状態で作動されるまたは作動可能な電気光学装置は、最近、ビデオ、ＴＶおよびマルチメディア用途に関して興味が持たれてきている。これは、液晶の物性に基づく電気光学効果を利用する従来の液晶ディスプレイが、前記の用途で好ましくない、より長いスイッチング時間を示すためである。更に、従来のディスプレイの殆どがコントラストの視野角依存性が著しく、つまりこの好ましくない特性を補償する方法が必要となってきている。
【０１１８】
等方状態における電気光学効果を利用する装置に関しては、例えば、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書に、変調のためのメソゲン制御媒体が作動温度で等方相である光制御（光変調）素子が開示されている。これらの光制御素子は非常に短いスイッチング時間および良好なコントラストの視野角依存性を有している。しかし、前記素子の駆動または作動電圧は、いくつかの用途において、非常にしばしば不適当に高い。
独国特許出願１０２ ４１ ３０１号明細書には、駆動電圧を著しく低下できる特定の電極構造が開示されている。しかし、これらの電極は、光制御素子の製造工程を更に複雑なものとする。
【０１１９】
さらに、例えば、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書および独国特許第１０２ ４１ ３０１号明細書の両者で開示されている光制御素子は、顕著な温度依存性を示す。光学的等方状態の制御媒体における電場により誘発可能な電気光学効果は、制御媒体の透明点に近い温度で最も顕著となる。この範囲において光制御素子の特性電圧は最低値となり、よって最も低い作動電圧が要求される。温度が上昇すると、特性電圧およびそれゆえ作動電圧は著しく上昇する。この範囲での温度依存性の典型的な値は、単位温度当たり約数ボルトから単位温度当たり約十ボルト以上である。
【０１２０】
独国特許第１０２ ４１ ３０１号明細書には等方状態で作動可能または作動される装置として各種の電極構造が記載されている一方で、独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書には、等方状態で作動可能または作動される光制御素子中で有益な各種の組成物の等方媒体が開示されている。これらの光制御素子中の閾値電圧の相対温度依存性は、透明点より１℃高い温度で約５０％／℃である。温度依存性は温度の上昇に伴い減少し、透明点より５℃高い温度で約１０％／℃となる。しかし、電気光学効果のこの温度依存性は、前記光制御素子を利用するディスプレイの多くの実用用途にとっては、高すぎる。対照的に、実用的な使用のためには、少なくとも数℃、好ましくは約５℃以上、より好ましくは約１０℃以上、特には約２０℃以上の温度範囲にわたって、作動電圧が作動温度に依存しないことが望ましい。
【０１２１】
本発明の混合物の使用は、上述および独国特許出願公開第１０２ １７ ２７３号明細書、独国特許第１０２ ４１ ３０１号明細書および独国特許第１０２ ５３６ ０６号明細書に記載されるような光制御素子中の制御媒体として、前記電気光学作動の作動電圧における広い温度範囲において、非常に適していることが見出された。この場合、光学的等方状態またはブルー相は、殆ど完全または完全に作動温度に依存しない。
【０１２２】
この効果は、国際公開第２００４／０４６８０５号に記載されているメソゲン制御媒体が少なくとも１つのいわゆる「ブルー相」を示す場合、さらにより明らかである。極度に高いキラルねじれを有する液晶は、１または２以上のの光学的等方相を有する場合がある。その相がそれぞれのコレステリックピッチを有する場合、これらの相は、十分に広いセル間隔を有するセル中において帯青を呈することがある。それゆえ、それらの相は「ブルー相」とも呼ばれる（GrayおよびGoodby、「Smectic Liquid Crystals,Textures and Structures」、Leonhard Hill、米国、カナダ（１９８４））。ブルー相を示す液晶の電場の効果は、例えば、H.S.Kitzerow、「The Effect of Electric Fields on Blue Phases」、Mol.Cryst.Liq.Cryst.（１９９１）、２０２巻、５１〜８３頁に記載されており、これまでにブルー相のこれらのタイプは同定されており、即ちＢＰ Ｉ、ＢＰ ＩＩ、およびＢＰ ＩＩＩであり、それらは電場のない液晶中で観測されることがある。ブルー相（単数）またはブルー相（複数）を示す液晶が電場にさらされる場合、更なるブルー相またはブルー相Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩとは異なる他の相が出現しうるは特筆すべきことである。
【０１２３】
本発明の混合物は電気光学光制御素子中において使用でき、
− １つまたは２つ以上、特に２つの基板；
− 電極アセンブリー；
− 光を偏光する１つまたは２つ以上の素子；および
− 前記制御媒体
を含み；
これにより、前記光制御素子は、それが駆動状態でない場合に制御媒体が光学的等方相である温度において作動される（または作動可能である）。
【０１２４】
本発明の制御媒体は、約−３０℃〜約９０℃の範囲内、特には約７０℃〜８０℃の特性温度、好ましくは透明点を有する。
光制御素子の作動温度は、好ましくは、制御媒体の特性温度より高く、通常、前記温度は制御媒体がブルー相へ転移する温度であり；一般に、作動温度は前記特性温度より約０．１度〜約５０度高い範囲内であり、好ましくは約０．１度〜約１０度の範囲である。作動温度は制御媒体のブルー相への転移温度から制御媒体が等方相へ転移する温度、つまり透明点までの範囲内が非常に好ましい。しかしながら、光制御素子は、制御媒体が等方相である温度においても作動させることができる。
【０１２５】
本発明の目的のために、用語「特性温度」は以下の通り定義される：
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有する場合、この最小値の温度を特性温度として示し、
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体が１つ以上のブルー相を有する場合、ブルー相への転移温度を特性温度として示す；１つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相への最も低い転移温度を特性温度として示し、
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体がブルー相を有さない場合、等方相への転移温度を特性温度として示す。
【０１２６】
本発明の文意において、用語「アルキル」は、本明細書および特許請求の範囲の中の他の所で異なった方法で定義されていない限り、直鎖および分岐の１〜１５個の炭素原子を有する炭化水素（脂肪族）基を意味する。炭化水素基は無置換でもよく、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮからなる群から独立して選択される１または２以上の置換基で置換されていてもよい。
【０１２７】
誘電体はまた、当業者に既知で文献に記載されるさらなる添加剤を含んでもよい。例えば、０〜５％の多色性色素、抗酸化剤または安定剤を添加することができる。
Ｃは結晶層、Ｓはスメクチック相、ＳｃはスメクチックＣ相、Ｎはネマチック相、Ｉは等方相、およびＢＰはブルー相を表す。
ＶｘはＸ％透過の電圧を表す。よって、例えば、Ｖ１０は１０％透過の電圧を示し、Ｖ１００は１００％透過の電圧を表す（視野角は板表面に対して垂直）。それぞれのＶｍａｘでＶ１００の値に対応する作動電圧において、ｔｏｎ（それぞれのτｏｎ）はスイッチ−オン時間を表し、ｔｏｆｆ（それぞれのτｏｆｆ）はスイッチ−オフ時間を表す。ｔｏｎは相対透過が１０％から９０％に変化する時間であり、ｔｏｆｆは相対透過が９０％から１０％に変化する時間である。応答時間は、Autronic Melchers、ドイツ国からの測定装置ＤＭＳにより、電気光学特性と同様に決定する。
【０１２８】
Δｎは光学的異方性を示す。Δεは誘電異方性を示す（Δε＝ε‖−ε⊥、ここで、ε‖は分子の長軸に平行な誘電定数を示し、ε⊥はそれに垂直な誘電定数を示す）。電気光学データは、他に明示的に記載されない限り、２０℃における透過の一次最小値（すなわち、（ｄ・Δｎ）値が０．５μｍ）でのＴＮセル中で測定される。光学的データは、他に明示的に記載されない限り、２０℃で測定される。
【０１２９】
物性を調整するために、本発明による光変調媒体は更に液晶化合物を任意に含むこともできる。かかる化合物は、専門家に既知である。本発明による媒体中でのそれらの濃度は、好ましくは０％〜３０％、より好ましくは０％〜２０％、および最も好ましくは５％〜１５％である。
【０１３０】
好ましくは、本発明の媒体はブルー相の範囲を有するか、１つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相の合わされた範囲を有し、２０°以上の、好ましくは４０°以上の、より好ましくは５０°以上の、最も好ましくは６０°以上の幅である。
好ましい態様において、この相は少なくとも１０℃〜３０℃の範囲であり、最も好ましくは少なくとも１０℃〜４０℃であり、最も好ましくは少なくとも０℃〜５０℃であり、ここで、少なくともとは、好ましくは、相が下限より下の温度までに渡り、同時に上限の上までに渡ることを意味する。
別の好ましい態様において、この相は少なくとも２０℃〜４０℃の範囲であり、最も好ましくは少なくとも３０℃〜８０℃であり、最も好ましくは少なくとも３０℃〜９０℃である。この態様は、エネルギーを放散し、よってディスプレイを加熱する強力なバックライトを有するディスプレイに特に適している。
【０１３１】
好ましくは、本発明の媒体は、１５０以上、より好ましくは２００以上、さらにより好ましくは３００以上および最も好ましくは４００以上の誘電異方性を有する。特に、本発明の媒体の誘電異方性の値は、好ましくは７００以下、より好ましくは５５０以下および最も好ましくは５００以下である。
【０１３２】
本出願において、誘電的に正の化合物との用語はΔε＞１．５の化合物を記載し、誘電的に中性の化合物は−１．５≦Δε≦１．５の化合物であり、誘電的に負の化合物はΔε＜−１．５の化合物である。成分に対しても同様である。Δεは１ｋＨｚおよび２０℃で決定される。化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物中のそれぞれの化合物の１０％溶液の結果から決定される。これらの試験混合物の容量は、ホメオトロピックおよびホモジニアス配向有する両方のセル中で決定される。セルの両タイプのセル間隔は、ほぼ２０μｍである。印加される電圧は周波数１ｋＨｚの矩形波で、２乗平均平方根値は典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖであるが、それぞれの試験混合物の容量閾値より常に低く選択される。
【０１３３】
いずれもドイツ国メルク社製である混合物ＺＬＩ−４７９２が誘電的に正の化合物に対して、混合物ＺＬＩ−３０８６が誘電的に中性ならびに誘電的に負の化合物に対して、それぞれ、ホスト混合物として使用される。化合物の誘電体誘電率は、対象の化合物を加えた時のホスト混合物のそれぞれの値の変化より決定され、対象の化合物の濃度１００％へと外挿する。
測定温度である２０℃でネマチック相を有する化合物はその様に測定され、その他全ては化合物のように扱う。
【０１３４】
他に明示的に記載しない場合、本出願における閾値電圧との用語は光学的閾値を指し、１０％相対コントラスト（Ｖ１０）で与えられ、飽和電圧との用語は光学的飽和を指し、９０％相対コントラスト（Ｖ９０）で与えられる。容量閾値電圧（Ｖ０、フレデリクス閾値ＶＦｒとも呼ばれる）は、明示的に述べられる場合のみに使用される。
本出願で与えられるパラメーターの範囲は、他に明示的に記載しない限り、全て限界値を含む。
【０１３５】
本出願を通して、他に明示的に記載しない限り、全ての濃度は質量％で与えられ、それぞれの完全混合物に関し、全ての温度は摂氏（セルシウス）度で与えられ、全ての温度差は摂氏度である。全ての物理的特性は「Merck Liquid Crystals、Physical Properties of Liquid Crystals、Status、１９９７年１１月、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ、ドイツ国」に従って決定されたか、されるものであり、他に特記しない限り２０℃の温度で与えられる。光学的異方性（Δｎ）は波長５８９．３ｎｍで決定される。誘電異方性（Δε）は周波数１ｋＨｚで決定される。閾値電圧ならびに他の電気光学特性は、Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ、ドイツ国によって製造されたテストセルで決定された。
【０１３６】
Δεを決定するためのテストセルは２２μｍのセル間隔を有していた。電極は１．１３ｃｍ２の面積の循環ＩＴＯおよび保護リングを有するものであった。配向層はホメオトロピック配向（ε‖）にはレシチンであり、ホモジニアス配向（ε⊥）には日本合成ゴム社製のポリイミドＡＬ−１０５４であった。容量は周波数応答分析器Ｓｏｌａｔｒｏｎ１２６０により電圧０．３または０．１Ｖｒｍｓの正弦波を用いて決定した。電気光学測定で使用した光は白色光であった。使用したセットは、大塚、日本国の商業的に入手可能な装置であった。特性電圧は垂直観測下で決定した。閾値電圧（Ｖ１０）、中間灰色電圧（Ｖ５０）および飽和電圧（Ｖ９０）は、それぞれ１０％、５０％および９０％相対コントラストで決定した。
【０１３７】
メソゲン変調材料は、それぞれメルク社の設備で製造された電気光学テストセルに充填された。テストセルは一方の基体側にすだれ状電極を有していた。電極の幅は１０μｍ、隣接する電極間の距離は１０μｍ、セルギャップも１０μｍであった。このテストセルを、直交偏光子の間で電気光学に検討した。
【０１３８】
低温において、充填されたセルはキラルネマチック混合物に典型的なテクスチャーを示し、電圧を印加しない直交偏光子間で光を透過した。加熱すると、第１温度（Ｔ１）で混合物は光学的に等方的となり、直交偏光子間で暗くなった。これは、この温度で、キラルネマチック相からブルー相への転移を示す。第２温度（Ｔ２）までは、セルは印加電圧下で電気光学効果を示し、典型的には数十ボルトで光学的透過が最大となる範囲の一定の電圧である。典型的には、高温では、可視的な電気光学効果に必要な電圧は強く増加し、この第２温度（Ｔ２）でブルー相から等方相への転移を示している。
【０１３９】
ブルー相において最も有益に電気光学に混合物を使用できる温度範囲（ΔＴ（ＢＰ））は、Ｔ１〜Ｔ２の範囲として示された。この温度範囲（ΔＴ（ＢＰ））は、本出願の例で与えられる温度範囲である。この温度範囲を超えた温度範囲、即ち、Ｔ２より高温でも、作動電圧が著しく上昇する以外は、電気光学ディスプレイを作動できる。
【０１４０】
本発明による液晶媒体は更なる添加剤およびキラルドーパントを通常の濃度で含むことができる。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％の範囲である。それぞれ使用される化合物それぞれの濃度は、好ましくは０．１〜３％の範囲である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、液晶成分の濃度および本出願の液晶媒体の化合物の値および範囲には考慮されない。
【０１４１】
本発明により発明された液晶媒体は幾つかの化合物からなり、好ましくは３〜３０種、より好ましくは５〜２０種、最も好ましくは６〜１４種である。これらの化合物は従来法により混合される。一般則として、より少量で使用される化合物の必要量を、より多量で使用される化合物に溶解する。温度がより高濃度で使用される化合物の透明点より高い場合、溶解の工程の完了を特に容易に観測できる。しかし、他の従来法により、例えば、いわゆる事前混合法を使用して媒体を調製することも可能であり、それは、例えば、化合物の相同または共晶混合またはいわゆるマルチボトルシステムを使用でき、それ自身で使用できる状態にある混合物の構成成分である。
【０１４２】
好適な添加剤を加えることで、本発明による液晶媒体を、液晶ディスプレイの全ての既知の種において、またはＴＮ−、ＴＮ−ＡＭＤ、ＥＣＢ−、ＶＡＮ−ＡＭＤおよび特にＰＤＬＤ−、ＮＣＡＰ−およびＰＮ−ＬＣＤなどの複合系および特にＨＰＤＬＣ中などの液晶媒体を使用することに適切なように改変できる。
融点：Ｔ（Ｋ，Ｎ）、Ｔ（Ｋ，Ｓ）またはＴ（Ｋ，Ｉ）のそれぞれ、１つのスメクチック相（ＳＸ）からもう１つのスメクチック相（ＳＹ）への転移温度：Ｔ（ＳＸ，ＳＹ）、スメクチック（Ｓ）からネマチック（Ｎ）相への転移温度Ｔ（Ｓ，Ｎ）、透明点：Ｔ（Ｎ，Ｉ）、適用できる場合、液晶のガラス転移温度：Ｔｇ、ならびに本出願を通して任意の他の温度は摂氏度（即ち、セルシウス）で与えられる。
【０１４３】
式Ｐおよびその副次式で表される化合物は、当業者に既知のプロセスおよび有機化学の標準作業書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie （有機化学の手法）、Thieme-Verlag、Stuttgartに記載のプロセスと同様に製造することができる。
式Ｐおよびその副次式で表される化合物の、特に好適で好ましい製造方法は、一例として以下のスキームで示され、好ましくは１または２以上の以下に記載する工程を含む。
【０１４４】
当業者は、好適な方法で合成を改変することができ、およびこれにより本発明による化合物をさらに得ることができるであろう。アルコキシスペーサーまたは環に直接結合したアクリレートを含有する特に好ましい化合物は、例えばフェノール誘導体の反応、例えば化合物１２のジチアニリウム塩１３との反応などによって得ることができる。ここで最初に形成される化合物１４は、化合物１５に変換される。ヒドロキシル基は、続いて好適な方法、例えばメタクリル酸を用いたエステル化によって官能化される（スキーム１参照）。
【０１４５】
特に好ましい態様において本発明により使用される式Ｐ、式中、環は−ＣＦ２−Ｏ−基によって結合されており、反応性基はアルキレンスペーサーを介して付加されている、で表される化合物は、以下のスキームにより製造することができる。
【０１４６】
スキーム１：Ｃ−Ｃ−単結合によって結合したスペーサーを有する式Ｐで表される化合物の典型的な合成
【化４８】
【０１４７】
本発明においておよびとりわけ以下の例において、メソゲン化合物の構造は、頭文字とも呼ばれる略号で表示されている。これらの頭文字において、化学式は以下の表Ａ〜Ｃに従って略されている。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１、ＣｍＨ２ｍ＋１およびＣｌＨ２ｌ＋１またはＣｎＨ２ｎ−１、ＣｍＨ２ｍ−１およびＣｌＨ２ｌ−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−アルケニルを示す。表Ａは化合物のコア構造の環要素に対して用いられるコードを羅列し、一方で表Ｂは結合基を示す。表Ｃは、左手側または右手側の末端基に対するコードの意味を与える。頭文字は、任意の結合基と環要素のコードから構成され、１番目のハイフンおよび左手側末端基のコード、２番目のハイフンおよび右手側末端基のコードが続く。表Ｄに化合物の例示構造をそれぞれの略号と共に示す。
【０１４８】
【化４９】
【０１４９】
【化５０】
【０１５０】
【化５１】
【０１５１】
【化５２】
【０１５２】
表中、ｎおよびｍはそれぞれ整数を示し、３つの点「…」は、この表中の他の略号のためのプレースホルダーである。
以下の表に、それぞれの略号をともに有する例示構造を示す。これらは略号の規則性の意味を例示するために示す。これらは、さらに好ましく使用される化合物を表す。
【０１５３】
【化５３】
【０１５４】
【化５４】
【０１５５】
【化５５】
【０１５６】
【化５６】
表中、ｎ（、ｍおよびｌ）は、好ましくは、互いに独立して、１〜７、好ましくは２〜６の整数を示す。
【０１５７】
以下の表、表Ｅは、本発明によるメソゲン媒体において安定剤として使用することができる例示化合物を示す。
【化５７】
【０１５８】
【化５８】
【０１５９】
【化５９】
【０１６０】
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は表Ｅの化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【０１６１】
以下の表、表Ｆには、本発明によるメソゲン媒体においてキラルドーパントとして好ましく使用することができる例示化合物を示す。
【化６０】
【０１６２】
【化６１】
【０１６３】
【化６２】
【０１６４】
本発明の好ましい一態様において、メソゲン媒体は表Ｆの化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含む。
【０１６５】
本出願によるメソゲン媒体は、好ましくは、上記表からの化合物からなる群から選択される、２種または３種以上、好ましくは４種または５種以上の化合物を好ましく含む。
本発明による液晶媒体は、好ましくは、
− ７種または８種以上、好ましくは８種または９種以上の化合物、好ましくは表Ｄの化合物の群から選択される３種または４種以上、好ましくは４種または５種以上の異なる式を有する化合物、
を含む。
【０１６６】
例
以下の例は、本発明をいかようにも制限することなく説明する。
しかし、物性は当業者に、達成することができる特性および彼らが改変できる範囲を示している。したがって、特に、好ましく達成することができる様々な特性の組み合わせは、当業者に対して十分に定義される。
【０１６７】
以下の表に表示するとおりの組成物および特性を有する液晶混合物を調製し、調査する。 いわゆる「ＨＴＰ」は、ＬＣ媒体中の光学的に活性なまたはキラル物質のらせんねじれ力（μｍ−１）を示す。他に明示的に示されない限り、ＨＴＰは、市販のネマティックＬＣホスト混合物ＭＬＣ−６２６０（Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ）中で、２０℃の温度で測定する。
【０１６８】
合成例１：アクリル酸６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］−ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキシル
１．１：５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼン
【化６３】
【０１６９】
まず、９２．０ｇ（０．２００ｍｏｌ）の２−（４−ブロモ−２，６−ジフルオロフェニル）−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−ジチイン−１−イリウムトリフレートを６００ｍｌのジクロロメタンに投入し、２００ｍｌのジクロロメタン中の５２．０ｇ（０．３００ｍｏｌ）の４−ブロモフェノールの溶液および４５ｍｌのトリエチルアミンを−７０℃で添加する。添加が完了したら、混合物を−７０℃で一時間撹拌し、１６０ｍｌ（１．００ｍｏｌ）のトリエチルアミントリスヒドロフルオリドを添加し、続いて２００ｍｌのジクロロメタン中の５１．０ｍｌ（０．９９６ｍｏｌ）のブロミンの溶液を滴加する。１時間後、冷却物を除去し、−１０℃まで加温した後、そのバッチを２ｌの氷水中の３１０ｍｌの３２％水酸化ナトリウム溶液に添加する。有機相を分離し、水で洗浄する。水相をジクロロメタンで抽出し、有機相を合わせて、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を減圧下で除去し、残渣をヘプタンと共にシリカゲルを通してろ過し、黄色の油状として５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）−ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼンを得る。
【数１】
【０１７０】
１．２：６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサ−５−イナ−１−オール
【化６４】
【０１７１】
まず、１０．７ｇ（２５．８ｍｍｏｌ）の５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼンおよび８．００ｇ（８１．５ｍｍｏｌ）のヘキサ−５−イナ−１−オールを、１１．３ｍｌのトリエチルアミンおよび５００ｍｌのトルエンに投入し、１．５０ｇ（２ｍｍｏｌ）のビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）クロリドおよび０．７００ｇ（３．６８ｍｍｏｌ）のヨウ化銅（Ｉ）を添加し、混合物を還流下で終夜加熱する。続いてそのバッチを水に添加し、２Ｎ塩酸を用いて中和し、トルエンで３回抽出する。有機相を合わせて、硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を減圧下で除去し、残渣を、初めにトルエンで、次にトルエン／酢酸エチル（４：１）ヘプタンで、シリカゲルのクロマトグラフィーにかけ、無色固体として６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサ−５−イン−１−オールを得る。
【０１７２】
１．３：６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オール
【化６５】
【０１７３】
６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）−ヘキサ−５−イナ−１−オールを、ＴＨＦ中、パラジウム／活性炭触媒上で、完了するまで水素化する。触媒をろ別し、溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をトルエン／酢酸エチル（１：２）でシリカゲルのクロマトグラフィーにかけ、無色固体として６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オールを得る。
【数２】
【０１７４】
１．４：６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロ−フェニル）ヘキシルアクリレート
【化６６】
【０１７５】
まず、１７．０ｇ（３７．２ｍｍｏｌ）の６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オール、８．０５ｇ（１１２ｍｍｏｌ）のアクリル酸および０．５ｇのＤＭＡＰを、３００ｍｌのジクロロメタン中に投入し、７５ｍｌのジクロロメタン中の１７．３ｇ（１１２ｍｍｏｌ）のＥＤＣの溶液を氷冷しながら滴加する。１ｈ後、冷却物を除去し、そのバッチを室温において終夜撹拌する。溶媒の大部分を減圧で除去し、残渣をジクロロメタンでシリカゲルのクロマトグラフィーにかけ、６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキシルアクリレートを無色油状として得る。
相挙動：Ｔｇ −７１℃ Ｋ １３ Ｉ。
【０１７６】
【数３】
【０１７７】
同様に以下の反応性化合物が得られる。
【化６７】
相挙動：未決定
【化６８】
相挙動：Ｔｇ −６６℃ Ｉ
【０１７８】
【化６９】
相挙動：Ｔｇ −６９℃ Ｉ
【化７０】
相挙動：未決定
【０１７９】
【化７１】
相挙動：未決定
【化７２】
相挙動：未決定
【０１８０】
【化７３】
相挙動：未決定
【化７４】
相挙動：Ｃ １２８℃ Ｉ
【０１８１】
【化７５】
相挙動：Ｔｇ −５９℃ Ｎ −２８．５℃ Ｉ
【０１８２】
例１
以下の液晶混合物Ｍ−１を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【０１８３】
【表１】
【０１８４】
３．８％のキラル剤Ｒ−５０１１をアキラルな液晶混合物に溶解させ、ＩＰＳ型セルにおける得られた混合物の電気光学応答を調査する。混合物を、片側の基板側上にすだれ状電極を具備する電気光学テストセルに充填する。電極幅は１０μｍであり、隣接する電極間の距離は１０μｍであり、セルギャップもまた１０μｍである。このテストセルを交差偏光子間で電気光学的に評価する。
【０１８５】
適切な濃度の
ａ）キラルドーパントＲ−５０１１(Merck KGaA、ドイツ国)、
ｂ）式ＲＭ−Ｃ
【化７６】
で表される反応性メソゲンおよび
【０１８６】
および
Ｃ）式ＲＭ−１
【化７７】
およびＲＭ−２
【化７８】
で表される２つの反応性メソゲン化合物の代替的に１つをそれぞれ、対象の混合物、ここではＭ−１に添加する。得られた混合物をテストセルに投入し、混合物がブルー相にある適切な温度まで加熱する。その後ＵＶ照射する。
【０１８７】
重合の前に下記に記載のとおり混合物を特性評価する。反応性成分を、その後ブルー相において、１回照射（１８０ｓ）によって重合させ、得られた媒体を再特性評価する。
【０１８８】
重合の詳細な記載
サンプルを重合する前に、約１０ミクロンの厚みおよび２×２．５ｃｍの面積を有するテストセルにおいて媒体の相特性を決定する。毛細管現象によって７５℃の温度で充填を行う。
加熱ステージを備える偏光顕微鏡下で１℃／分の温度変化で、測定を行う。約３．０ｍＷ／ｃｍ２の有効出力を有するＵＶランプ（Ｄｙｍａｘ、Ｂｌｕｅｗａｖｅ２００、３６５ｎｍ干渉フィルター）で１８０秒間の照射によって媒体の重合を行う。重合は、電気光学テストセル内において直接行う。
【０１８９】
まず、媒体がブルー相Ｉ（ＢＰ−Ｉ）である温度において重合を行う。複数の段階的工程で重合を行い、結果として徐々に重合が完了する。通常、重合中に、ブルー相の温度範囲が変化する。従って、それぞれの段階的工程間において、媒体が引き続きブルー相内にあるように温度を適合させる。実際には、このことは、それぞれ約５ｓ以上の照射操作後に偏光顕微鏡下においてサンプルを観察することによって行うことができる。サンプルがより暗くなる場合、これにより等方相への転移が示される。それに応じて、次の段階的工程のための温度を下げる。
【０１９０】
示される照射強度において最大の安定化の結果となる全照射時間は、典型的には１８０秒である。さらには、最適化された照射／温度プログラムに従って、重合を行うことができる。
あるいは、特に、重合前に既に広いブルー相が存在している場合、１回の照射工程で重合を行うこともできる。
【０１９１】
電気光学特性評価
上記のブルー相の重合および安定化後、ブルー相の相幅を決定する。引き続き、この範囲内、および、また所望により範囲外の種々の温度において、電気光学特性評価を行う。
使用されるテストセルには、片側においてセル表面上に交差指電極が取り付けられている。セル間隙、電極間距離および電極幅は、典型的には、それぞれ１０ミクロンである。以下では、この均一な寸法を「間隙幅」という。電極で覆われている面積は約０．４ｃｍ２である。テストセルは配向層を有しない。
【０１９２】
電気光学特性評価のために、直交偏光フィルターの間にセルを配置する。ここで、電極の長軸は、偏光フィルターの軸に対して４５°の角度をとる。セル平面に対して直角に、または、偏光顕微鏡上の高感度カメラを用い、ＤＭＳ３０１（Autronic-Melchers、ドイツ国）を使用して測定を行う。電圧を印加していない状態において、既述の配置は本質的に暗画像を与える（０％透過と定義）。
【０１９３】
テストセル上で最初に特性作動電圧、次いで応答時間を測定する。下記のとおり、セル電極における作動電圧は、交流正弦（周波数１００Ｈｚ）および可変振幅の矩形電圧の様式で印加される。
作動電圧を増加しながら、透過率を測定する。透過率の最大値の到達をもって、作動電圧の特性量Ｖ１００と定義する。同等に、最大透過率の１０％において、特性電圧Ｖ１０を定義する。これらの値は、任意にブルー相の領域における種々の温度、どんな場合でも室温（２０℃）で測定される。
【０１９４】
ブルー相の温度範囲の下限域において、比較的高い特性作動電圧Ｖ１００が観測される。温度範囲の上限域（透明点に近い）においては、Ｖ１００の値が著しく増加する。最小作動電圧の領域においては、温度と共に、Ｖ１００のみが通常徐々に増加する。Ｔ１およびＴ２によって限定されるこの温度範囲は、使用可能な平坦温度範囲（flat temperature range：ＦＲ）といわれる。この「平坦範囲（ＦＲ）」の幅は（Ｔ２−Ｔ１）であり、平坦範囲幅（width of the flat range:WFR）として既知である。Ｔ１およびＴ２の正確な値は、Ｖ１００／温度図において、平坦曲線部分ＦＲと、隣接する急峻曲線部分とにおける接線の交点によって決定される。
【０１９５】
測定の第２段階において、スイッチのオンおよびオフの際の応答時間（τｏｎ、τｏｆｆ）を決定する。応答時間τｏｎは、選択された温度においてＶ１００のレベルにおける電圧を印加後に９０％強度を達成するのにかかる時間によって定義される。応答時間τｏｆｆは、電圧を０Ｖに低下後にＶ１００における最大強度より出発して９０％減少するのにかかる時間によって定義される。また、ブルー相の領域における種々の温度においても、応答時間を決定する。
【０１９６】
さらなる特性評価として、ＦＲ内の温度において、０ＶおよびＶ１００の間で作動電圧を連続的に変化させて透過率を測定できる。２つの曲線間の相違はヒステリシスとして既知である。例えば、０．５Ｖ１００における透過率の相違および５０％透過における電圧の相違は特性ヒステリシス値であり、それぞれ、ΔＴ５０およびΔＶ５０として既知である。
【０１９７】
さらなる特性量として、スイッチングサイクルを経る前および後において電圧を印加していない状態での透過率の比を測定できる。この透過率比は「メモリー効果」と言及される。理想的な状態におけるメモリー効果の値は１．０である。１より高い値は、セルをスイッチオンおよびオフした後に過剰な残存透過の形式で、ある程度のメモリー効果が存在することを意味する。また、この値は、ブルー相の作動範囲（ＦＲ）内でも決定される。
【０１９８】
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下の通りである。
【表２】
【０１９９】
結果を以下の表に整理する。
【表３】
【０２００】
重合性混合物を、約３０〜５０℃の温度、ブルー相の温度範囲の下限で、１回の照射工程で重合する。ポリマー安定化液晶媒体は、広い温度範囲にわたってブルー相を示す。
【０２０１】
本発明によるモノマー（１）を用いて製造したポリマー安定化媒体Ｍ−１は、従来技術の従来媒体と比較して、ヒステリシス（ΔＶ５０）の減少およびスイッチオンおよびスイッチオフの際に良好なコントラストを示す。特に、本発明による媒体Ｍ１において、スイッチオンおよびスイッチオフの際のコントラストは接近しており、これはブルー相の非常に良好な安定性を意味する。
このころから、本発明によるモノマーはブルー相の安定化に、特に高濃度のキラルドーパントを有する媒体の場合において、適していることがわかる。
【０２０２】
比較例１−１および１−２
以下の液晶混合物（Ｃ−１）を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【表４】
【０２０３】
この混合物を処理し、上記例１の下で詳細に記載したとおりに調査する。
結果は以下の表に従う。
【表５】
【０２０４】
比較例２
以下の液晶混合物（Ｃ−２）を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【表６】
【０２０５】
【表７】
【０２０６】
例２
以下の液晶混合物（Ｍ−２）を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表８】
【０２０７】
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表９】
【０２０８】
結果を以下の表にまとめる。
【表１０】
【０２０９】
例３
以下の液晶混合物Ｍ−３を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
【表１１】
【０２１０】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表１２】
【０２１１】
結果を以下の表にまとめる。
【表１３】
【０２１２】
例４
以下の液晶混合物Ｍ−４を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１４】
【０２１３】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表１５】
【０２１４】
結果を以下の表にまとめる。
【表１６】
【０２１５】
例５
以下の液晶混合物Ｍ−５を調製し、その物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１７】
【０２１６】
例６
以下の液晶混合物Ｍ−６を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１８】
【０２１７】
例７
以下の液晶混合物Ｍ−７を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表１９】
【０２１８】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表２０】
【０２１９】
結果を以下の表にまとめる。
【表２１】
【０２２０】
例８
以下の液晶混合物Ｍ−８を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表２２】
【０２２１】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表２３】
【０２２２】
結果を以下の表にまとめる。
【表２４】
【０２２３】
例９
以下の液晶混合物Ｍ−９を調製し、その全般の物性に関して調査する。組成および特性を以下の表に与える。
【表２５】
【０２２４】
重合前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
【表２６】
【０２２５】
結果を以下の表にまとめる。
【表２７】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブルー相を示し、以下の成分、成分Ａ〜Ｃから選択される２種または３種以上の化合物を８５％〜１００％の総濃度で含むメソゲン媒体、
式Ｉ−Ｔで表される１種または２種以上の化合物からなる成分Ａ
【化１】
式中、
Ｌ１は、ＨまたはＦであり、
Ｒ１は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、１〜９個のＣ原子を有するｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、またはハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルもしくはハロゲン化アルコキシであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つはＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルである、
式Ｉ−Ｎで表される１種または２種以上の化合物からなる成分Ｂ
【化２】
式中、
ｎは、０または１であり、および
他のパラメーターは式Ｉ−Ｔで与えられた意味を有する、および
式Ｉ−Ｅで表される１または２種以上の化合物からなる成分Ｃ
【化３】
式中、
Ｌ０１〜Ｌ０３は、互いに独立してＨまたはＦであり、
Ｒ０は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２は、それぞれの場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つはＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
Ｚ０は、−ＣＯ−Ｏ−である。
【請求項２】
１種または２種以上のキラルドーパントを含むことを特徴とする、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
成分ＡおよびＢを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の媒体。
【請求項４】
成分Ｃを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項５】
式Ｉ−Ｔ−１で表される１種または２種以上の化合物および／または式Ｉ−Ｔ−２で表される１種または２種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メソゲン媒体、
【化４】
式中、Ｒ１は、請求項１で与えられる意味を有する。
【請求項６】
式ＩＩ
【化５】
式中、
Ｌ２１〜Ｌ２３は、互いに独立してＨまたはＦであり、
Ｒ２は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つがＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
ＣＦ３／Ｆは、ＣＦ３またはＦを示す、
で表される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項７】
式ＩＩＩ
【化６】
式中、Ｒ３は、請求項１におけるＲ１に対して与えられた意味を有し、
ＣＦ３／Ｆは、ＣＦ３またはＦを示す、
で表される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項８】
式ＩＶおよびＶ
【化７】
式中、
Ｒ４およびＲ５は、互いに独立してアルキルであって、直鎖または分枝であり、１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｌ５は、ＨまたはＦであり、
【化８】
ｎおよびｍは、互いに独立して、０または１である、
で表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項９】
式Ｍ１で表される１種または２種以上の化合物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媒体
【化９】
式中
Ｐ１およびＰ２は、それぞれ互いに独立して、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ基またはエポキシ基であり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、それぞれ互いに独立して、単結合または−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、ここでｐ１は１〜１２の整数であり、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５あるいは直鎖または分枝の、一フッ素化または多フッ素化されていてもよい１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｒは、０、１、２、３または４である。
【請求項１０】
式Ｍ２で表される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の媒体
【化１０】
式中
Ｐ１およびＰ２は、それぞれ互いに独立して、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ基またはエポキシ基であり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、それぞれ互いに独立して、単結合または−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、ここでｐ１は１〜１２の整数であり、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５あるいは直鎖または分枝の、一フッ素化または多フッ素化されていてもよい１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｒは、それぞれ互いに独立して、０、１、２、３または４である。
【請求項１１】
１種または２種以上の重合性化合物を含む重合性成分を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の媒体が、その重合性構成成分の重合を受けることを特徴とする、メソゲン媒体の安定化方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の媒体の重合性構成要素の重合によって安定化されてなるメソゲン媒体。
【請求項１４】
請求項１〜１１および１３のいずれか一項に記載の媒体を含むことを特徴とする、光変調素子。
【請求項１５】
請求項１〜１１および１３のいずれか一項に記載の媒体を含むことを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
【請求項１６】
光変調素子における、請求項１〜１１および１３のいずれか一項に記載の媒体の使用。
【請求項１】
ブルー相を示し、以下の成分、成分Ａ〜Ｃから選択される２種または３種以上の化合物を８５％〜１００％の総濃度で含むメソゲン媒体、
式Ｉ−Ｔで表される１種または２種以上の化合物からなる成分Ａ
【化１】
式中、
Ｌ１は、ＨまたはＦであり、
Ｒ１は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、１〜９個のＣ原子を有するｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシアルキル、またはハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルもしくはハロゲン化アルコキシであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つはＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルである、
式Ｉ−Ｎで表される１種または２種以上の化合物からなる成分Ｂ
【化２】
式中、
ｎは、０または１であり、および
他のパラメーターは式Ｉ−Ｔで与えられた意味を有する、および
式Ｉ−Ｅで表される１または２種以上の化合物からなる成分Ｃ
【化３】
式中、
Ｌ０１〜Ｌ０３は、互いに独立してＨまたはＦであり、
Ｒ０は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２は、それぞれの場合において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つはＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
Ｚ０は、−ＣＯ−Ｏ−である。
【請求項２】
１種または２種以上のキラルドーパントを含むことを特徴とする、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
成分ＡおよびＢを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の媒体。
【請求項４】
成分Ｃを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項５】
式Ｉ−Ｔ−１で表される１種または２種以上の化合物および／または式Ｉ−Ｔ−２で表される１種または２種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メソゲン媒体、
【化４】
式中、Ｒ１は、請求項１で与えられる意味を有する。
【請求項６】
式ＩＩ
【化５】
式中、
Ｌ２１〜Ｌ２３は、互いに独立してＨまたはＦであり、
Ｒ２は、アルキルであって、直鎖または分枝であり、１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、互いに独立して、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであり、あるいは、それらの１つがＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、互いに独立して、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
ＣＦ３／Ｆは、ＣＦ３またはＦを示す、
で表される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項７】
式ＩＩＩ
【化６】
式中、Ｒ３は、請求項１におけるＲ１に対して与えられた意味を有し、
ＣＦ３／Ｆは、ＣＦ３またはＦを示す、
で表される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項８】
式ＩＶおよびＶ
【化７】
式中、
Ｒ４およびＲ５は、互いに独立してアルキルであって、直鎖または分枝であり、１〜２０個のＣ原子を有し、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮで一置換または多置換されており、ここで１または２以上のＣＨ２基は、それぞれの場合において、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｌ５は、ＨまたはＦであり、
【化８】
ｎおよびｍは、互いに独立して、０または１である、
で表される化合物の群から選択される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項９】
式Ｍ１で表される１種または２種以上の化合物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媒体
【化９】
式中
Ｐ１およびＰ２は、それぞれ互いに独立して、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ基またはエポキシ基であり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、それぞれ互いに独立して、単結合または−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、ここでｐ１は１〜１２の整数であり、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５あるいは直鎖または分枝の、一フッ素化または多フッ素化されていてもよい１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｒは、０、１、２、３または４である。
【請求項１０】
式Ｍ２で表される１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の媒体
【化１０】
式中
Ｐ１およびＰ２は、それぞれ互いに独立して、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ基またはエポキシ基であり、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、それぞれ互いに独立して、単結合または−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、ここでｐ１は１〜１２の整数であり、
Ｌは、それぞれ存在する場合に、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５あるいは直鎖または分枝の、一フッ素化または多フッ素化されていてもよい１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｒは、それぞれ互いに独立して、０、１、２、３または４である。
【請求項１１】
１種または２種以上の重合性化合物を含む重合性成分を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の媒体が、その重合性構成成分の重合を受けることを特徴とする、メソゲン媒体の安定化方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の媒体の重合性構成要素の重合によって安定化されてなるメソゲン媒体。
【請求項１４】
請求項１〜１１および１３のいずれか一項に記載の媒体を含むことを特徴とする、光変調素子。
【請求項１５】
請求項１〜１１および１３のいずれか一項に記載の媒体を含むことを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
【請求項１６】
光変調素子における、請求項１〜１１および１３のいずれか一項に記載の媒体の使用。
【公開番号】特開２０１３−５７０６３（Ｐ２０１３−５７０６３Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９２９９８（Ｐ２０１２−１９２９９８）
【出願日】平成２４年９月３日（２０１２．９．３）
【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）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月３日（２０１２．９．３）
【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）】
[ Back to top ]