液晶媒体
【課題】比較的高い誘電異方性および透明点、非常に低い閾電圧および比較的低い回転粘度γ１および優れたＵＶ安定性の液晶媒体を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、式Ｉで表される１種類以上の化合物と、式ＩＡで表される１種類以上の化合物とを含むことを特徴とする極性化合物混合物系液晶媒体に関する。
Ｒ１、Ｒ１Ａ、Ｘ、ＸＡ、Ｌ１〜７、Ａ１、Ｚ１およびｎは、請求項１に示される意味を有する。
【解決手段】本発明は、式Ｉで表される１種類以上の化合物と、式ＩＡで表される１種類以上の化合物とを含むことを特徴とする極性化合物混合物系液晶媒体に関する。
Ｒ１、Ｒ１Ａ、Ｘ、ＸＡ、Ｌ１〜７、Ａ１、Ｚ１およびｎは、請求項１に示される意味を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶媒体に関し、その電気光学的目的のための使用、およびこの媒体を備えるディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶は、印加電圧によって物質の光学的性質を変化させることができるため、主に表示装置の中の誘電体として使用される。液晶に基づいた電気光学装置は、当業者に極めて公知であり、種々の効果に基づくことができる。そのような装置の例として、動的散乱を有するセル、ＤＡＰ（整列相の変形：Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈａｓｅｓ）セル、ゲスト／ホストセル、捩れネマチック構造を有するＴＮセル、ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック）セル、ＳＢＥ（超複屈折効果：Ｓｕｐｅｒｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ Ｅｆｆｅｃｔ）セルおよびＯＭＩ（光学モード干渉：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）セルが挙げられる。最も一般的な表示装置は、Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ効果に基づく、ツイストネマチック構造を有する。
【０００３】
液晶材料としては、良好な化学的および熱的安定性を有すると共に、電場と電磁線放射に対しても優れた安定性を有することが必要である。さらに、液晶材料は、低粘度であり、セル中で使用されて、アドレス時間が短く、閾電圧が低くおよびコントラストが高いものでなければならない。
【０００４】
さらに、液晶材料は、通常の動作温度において、即ち、室温以上または室温以下の出来る限り広い範囲において、適切な中間相、例えば前述のセル用のネマチック中間相またはコレステリック中間相を有していなければならない。液晶は通常、複数成分の混合物として使用されるため、成分が互いに容易に混和することが重要である。さらに導電率、誘電率異方性および光学異方性のような特性は、セルの型、用途分野に応じて、種々の要求を満足しなければならない。
例えば、ツイストネマチック型セルの材料は、正の誘電異方性および低い導電率を有していなければならない。
【０００５】
例えば、個々のピクセルのスイッチングのために集積非線形素子を有するマトリックス型液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）については、大きな正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折率、非常に高い比抵抗、優れたＵＶおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有する媒体が望まれる。
【０００６】
さらに、ＬＣｏＳ（商標）ディスプレイおよびＯＣＢディスプレイのような複屈折効果に基づくディスプレイも興味が持たれている。
【０００７】
ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）ディスプレイは複屈折効果に基づいており、「ｂｅｎｄ」と呼ばれる構造を有している液晶層を備えている。「ｂｅｎｄ」セルは「ｐｉ」セルとしても知られており、Ｐ．Ｂｏｓら、ＳＩＤ ８３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９８３年刊、第３０巻（非特許文献１）により電気的に制御可能なλ／２板用として、初めて提案された。一方、ディスプレイ用のＯＣＢモードは、Ｙ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ、Ｔ．ＭｉｙａｓｈｉｔａおよびＴ．Ｕｃｈｉｄａ、ＳＩＤ ９３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９３年刊、２７７巻（非特許文献２）、および論文として、Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａらによる、とりわけ、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ誌、１９９３年刊、第１４９巻（非特許文献３）、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．誌、１９９５年刊、第３４巻、第Ｌ１７７号（非特許文献４）、ＳＩＤ ９５ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９５年刊、第７９７巻（非特許文献５）、Ｃ．−Ｌ．Ｋｕｏら、ＳＩＤ ９４ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９４年刊、第９２７号（非特許文献６）およびＭ．Ｓｕｚｕｋｉ、ＳＩＤ ９６ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９６年刊、第６１８巻（非特許文献７）に記載されている。ＯＣＢセルは、「ｂｅｎｄ」配置を有する液晶セルと正のΔεの液晶媒体を備えている。さらに、上記文献に記載されるＯＣＢセルは、暗状態での「ｂｅｎｄ」セルによる好ましくない光透過を防ぐため、１種類以上の複屈折光学位相差膜を備えている。ＯＣＢディスプレイは、視野角が広く応答時間が短いなど、捩れネマチック（ＴＮ）セルに基づく従来のディスプレイを上回る多くの利点を有する。
【０００８】
上記の文献によれば、ＯＣＢ効果に基づく高情報ディスプレイ素子において使用できるためには、液晶相は高い値の光学異方性Δｎおよび比較的高い正の値の誘電異方性Δεを有していなければならず、弾性定数間の比率Ｋ３３／Ｋ１１および粘度が極めて低いことが好ましい。電気光学的ディスプレイにおいてＯＣＢ効果を工業的に応用するためには、液晶相が幾つかの要求を満たさなければならない。ここで、湿度や空気、および熱、赤外、可視および紫外の領域の光照射および電場の変化と言った物理的効果に対する化学的な耐久性が、特に重要である。さらに、工業的に使用できる液晶相は、適当な温度領域において液晶中間相を示し、比較的高い複屈折率、正の誘電異方性および低い粘度を有している必要がある。
【０００９】
ＬＣｏＳ（商標、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）ディスプレイは先行文献により公知であり、Ｔｈｒｅｅ−Ｆｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ社（米国アリゾナ州Ｔｅｍｐｅ市）より入手できる。ＬＣｏＳ（商標）微小ディスプレイは反射型ディスプレイで、典型的には、シリコン製バックプレーンおよびカバーガラス間に捩れネマチック構造を有する液晶層を備えている。シリコン製バックプレーンはピクセルの配列であり、それぞれのピクセルが鏡面を有しており、同時に導電体として働く。それぞれのピクセルは、電圧を印加することでホメオトロピック配列に変換できる捩れネマチック配列を有する活性液晶層により覆われた固定鏡を備えている。ＬＣｏＳ（商標）微小ディスプレイは小さく、対角線は典型的には１．０インチより小さいが、１／４ＶＧＡ（７８０００ピクセル）からＵＸＧＡ＋（２００００００ピクセルより多い）までの高い分解能が可能である。
【００１０】
ピクセルのサイズが小さいため、ＬＣｏＳ（商標）ディスプレイは非常に薄いセルの厚みを有し、典型的には約１ミクロンである。従って、通常、低いΔｎの液晶層を必要とする従来の反射型液晶ディスプレイに対して、ＬＣｏＳ（商標）ディスプレイで使用される液晶層は、特に、高い値の光学異方性Δｎを有していなければならない。
【００１１】
ＯＣＢモードおよびＬＣｏＳ（商標）ディスプレイはマトリックスディスプレイとして動作される。マトリックス型液晶ディスプレイ（Ｍａｔｒｉｘ Ｌｉｑｕｉｄ−Ｃｒｙｓｔａｌディスプレイ、ＭＬＣディスプレイ）は公知である。個々のピクセルのそれぞれのスイッチングに使用することができる非線形素子は、例えばアクティブ素子（つまりトランジスター）である。この用語「アクティブマトリックス」は、２つの区別される型に分けられる。
【００１２】
１．基板としてのシリコンウエハー上のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、金属酸化物半導体）または他のダイオード。
【００１３】
２．基板としてのガラス板上の薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）。
【００１４】
第１の型の場合、使用される電気光学的効果は、通常、動的散乱またはゲスト／ホスト効果である。
【００１５】
基板材料として単結晶シリコンを使用する場合、色々な部品ディスプレイのモジュール組み立て品の場合であっても、接続部での問題が生じるため、ディスプレイの大きさが制限される。
【００１６】
好適であってより有望な第２の型の場合には、ＴＮ効果が通常、電気光学的効果として使用される。この場合、区別される２つの技術がある。即ち、例えばＣｄＳｅのように、化合物半導体を含むＴＦＴと、多結晶またはアモルファスシリコンに基づいたＴＦＴとである。後者の技術について、世界的に集中した研究がなされている。
【００１７】
ＴＦＴマトリックスは、ディスプレイの１つのガラス板の内面に形成され、もう一方のガラス板は、内面に透明な対向電極を有する。ピクセル電極の大きさと比較して、ＴＦＴは非常に小さく、事実上、画像に対する悪影響はない。この技術は、フルカラー対応のディスプレイにも適用できる。このディスプレイでは、フィルター素子がスイッチング可能なピクセルの各々に対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。
【００１８】
ＴＦＴディスプレイは、通常、透過光に対して直交した偏光板を備えたＴＮセルを作動させ、バックライトで照らされる。
【００１９】
ここで用語「ＭＬＣディスプレイ」は、集積非線形素子を備えた全てのマトリックスディスプレイも含む。即ち、アクティブマトリックスに加えて、バリスターまたはダイオード（ＭＩＭ、即ち、ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｍｅｔａｌ）のような受動素子を備えたディスプレイも含む。
【００２０】
この型のＭＬＣディスプレイは、特にテレビ用途(例えばポケット・テレビセット)、またはコンピュータ用(ラップトップ)および自動車または航空機内で使用される高度情報表示装置用途に適している。コントラストの角度依存性と応答時間の問題に加えて、ＭＬＣディスプレイにおいては、液晶混合物の比抵抗が十分に高くないことに起因する問題がある［ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、「Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０−２８８号、第１４１ｆｆ頁（非特許文献８）およびＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、「Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第１４５ｆｆ頁（非特許文献９）参照］。抵抗の低下に伴い、ＭＬＣディスプレイのコントラストが劣化し、また、残像消去の問題も生じ得る。液晶混合物の比抵抗は、ディスプレイの内部表面との相互作用のために、一般に、ＭＬＣディスプレイの寿命に全体に渡って関与するので、許容される耐用年数を得るためには、高い（初期）抵抗を有することが非常に重要である。特に、低電圧用混合物の場合には、高い抵抗値を達成することは従来不可能であった。さらに、温度の上昇および加熱および／またはＵＶ照射後に、比抵抗の増加が可能な限り小さいことも重要である。また、低温特性、特に当業者によってマトリックスの「低温安定性」（ＬＴＳ、Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）と呼ばれている特性も不具合である。低温であっても、結晶および／またはスメクティック相が生じないことが要求され、さらに、粘性の温度依存性も可能な限り低いことが要求される。よって、先行技術のＭＬＣディスプレイは今日の必要条件を満たさない。
【００２１】
バックライトを使用する液晶ディスプレイ、即ち、透過型および必要により半透過型動作に加えて、反射型液晶ディスプレイも特に興味をもたれている。これらの反射型液晶ディスプレイは情報表示装置のために周囲光を使用する。そのため、同じサイズと解像度を有するバックライト液晶ディスプレイに比べて、消費エネルギーが著しく少ない。ＴＮ効果は非常によいコントラストによって特徴付けられるので、このタイプの反射ディスプレイは、明るい周囲状況下で容易に読むことができる。これは、例えば携帯時計およびポケット計算機に使用されているようなシンプルな反射ＴＮディスプレイとしてすでに知られている。しかしながら、この原理はまた、例えばＴＦＴディスプレイのように高品質およびより高解像度のアクティブマトリックス駆動ディスプレイに適用することができる。ここで、通常慣用型である透過ＴＦＴ−ＴＮディスプレイで既に使用されるように、低複屈折率（Δｎ）の液晶の使用が、低い光学遅延（ｄ・Δｎ）を達成するために必要である。この低い光学遅延により、通常は、コントラストの視野角依存性が許容できる程度に低くなる（特許文献１：独国特許第３０２２８１８号明細書参照）。反射ディスプレイでは、光が通過する有効な層の厚さは、同じ層厚を有する透過ディスプレイに比べて反射ディスプレイでは約２倍になるので、低複屈折率の液晶の使用は、透過ディスプレイよりもさらに重要である。
【００２２】
したがって、高いＵＶ安定性、比較的高いΔεの値、低い閾電圧および７０℃以上の透明点を有しているＭＬＣ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＴＮ、ＬＣｏＳまたはＳＴＮディスプレイのための液晶媒体が、引き続き強く要求されている。
【００２３】
ＴＮ（Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）セルでは、セル中で次の利点を容易ならしめるような媒体が望まれる。
−拡大されたネマチック相範囲（特に、低い温度までの）
−極度に低い温度での保存安定性
−極度に低い温度でのスイッチ能力（屋外用途、自動車、航空電子工学）
−紫外線照射に対する増大された抵抗（より長い寿命）
−より薄いセルの厚みによる、より速い応答時間のための、より高い光学異方性（ｄ・Δｎ）
先行技術から入手可能な媒体では、これらの利点を、同時に他のパラメーターを保持しながら達成することはできない。
【００２４】
スーパーツイスト型（ＳＴＮ）セルの場合には、より大きな時分割駆動および／または低い閾電圧および／またはより広いネマチック相範囲（特に、低温において）を可能にする媒体が望まれる。この目的のために、利用可能なパラメーターの範囲（透明点、スメクティック−ネマチックの相転移または融点、粘度、誘電パラメーター、弾性パラメーター）を一層広げることが、至急望まれている。
【特許文献１】独国特許第３０２２８１８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６６９，９９８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５６５，９３３号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５９６，３５０号明細書
【特許文献５】国際公開第８９／０２８８４号パンフレット
【特許文献６】国際公開第９０／０１０５６号パンフレット
【特許文献７】国際公開第９１／０３４５０号パンフレット
【特許文献８】欧州特許第０４３９０８９号明細書
【特許文献９】独国特許第４４４５２２４号明細書
【特許文献１０】国際公開第９８／２３５５６４号パンフレット
【特許文献１１】欧州特許出願公開第１３０２５２３号明細書
【特許文献１２】欧州特許出願公開第１３４６９９５号明細書
【特許文献１３】国際公開第２００４／０３５７１０号パンフレット
【特許文献１４】欧州特許第０３３４９１１号明細書
【非特許文献１】Ｐ．Ｂｏｓら、ＳＩＤ ８３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９８３年刊、第３０巻
【非特許文献２】Ｙ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ、Ｔ．ＭｉｙａｓｈｉｔａおよびＴ．Ｕｃｈｉｄａ、ＳＩＤ ９３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９３年刊、２７７巻
【非特許文献３】Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａら、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ誌、１９９３年刊、第１４９巻
【非特許文献４】Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａら、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．誌、１９９５年刊、第３４巻、第Ｌ１７７号
【非特許文献５】Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａら、ＳＩＤ ９５ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９５年刊、第７９７巻
【非特許文献６】Ｃ．−Ｌ．Ｋｕｏら、ＳＩＤ ９４ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９４年刊、第９２７号
【非特許文献７】Ｓｕｚｕｋｉ、ＳＩＤ ９６ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９６年刊、第６１８巻
【非特許文献８】ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、「Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０−２８８号、第１４１ｆｆ頁
【非特許文献９】ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、「Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第１４５ｆｆ頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
よって、本発明は、上記の不具合を有していないか、有していても低減されており、および好ましくは比較的高い透明点、低い閾電圧および７０℃以上の透明点を同時に有する媒体、特にこの型のＭＬＣ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＬＣｏｓ、ＴＮまたはＳＴＮディスプレイ用の媒体を提供することを目的とする。さらに、混合物は、高いＵＶ安定性により特徴付けられねばならない。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
この目的は、ディスプレイにおいて本発明による媒体を使用すれば達成されることが分かった。本発明による媒体は、比較的高い誘電異方性および透明点により区別される。同時に、媒体は非常に低い閾電圧および比較的低い回転粘度γ１および優れたＵＶ安定性を有する。
【００２７】
従って、本発明は、式Ｉで表される１種類以上の化合物と、式ＩＡで表される１種類以上の化合物とを含むことを特徴とする、極性化合物の混合物に基づく液晶媒体に関する。
【００２８】
【化１】
【００２９】
【化２】
式中、Ｒ１およびＲ１Ａは、それぞれ互いに独立に、ハロゲン化されているかまたは置換されていない１〜１５個の炭素原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、但し、加えて、これらの基の１個以上のＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、
【００３０】
【化３】
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
ＸおよびＸＡは、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Ａ１は、ａ）１，４−シクロヘキセニレンまたは１，４−シクロヘキシレン基で、１または２個の隣接していないＣＨ２基が−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、
ｂ）１，４−フェニレン基で、１または２個のＣＨ基がＮで置き換えられていてもよく、
ｃ）ピペリジン−１，４−ジイル、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイルの群からの基を表し、
但し、ａ）、ｂ）およびｃ）の基は、ハロゲン原子によって、１または多置換されていてもよく、
Ｚ１は、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を表し、
Ｌ１〜Ｌ７は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、および
ｎは、０、１または２を表す。
【発明の効果】
【００３１】
驚くべきことに、式ＩおよびＩＡで表される化合物を含む液晶混合物は、高い透明点、比較的低い閾値およびΔｎの値、好ましくは０．０７以上、特には０．０８以上を有することが見出された。特に好ましくは、Ｌ１がＦでＬ２およびＬ３がＨの式Ｉの化合物である。非常に特に好ましくは、Ｌ１がＦでＬ２およびＬ３がＨで、ＸがＣｌ、ＣＦ３、Ｆ、ＯＣＦ３またはＯＣＨＦ２の化合物である。Ｘは、好ましくは、ＣＮ、Ｆ、ＳＦ５、ＯＣＨＦ２、ＯＣ２Ｆ５、ＯＣ３Ｆ７、ＮＣＳ、ＯＣＨＦＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、ＯＣＦ３を表す。式ＩＡの好ましい化合物は、ＸＡがＦ、ＯＣＦ３、ＣＮで、基Ｌ４〜７の少なくとも１つはフッ素を表す化合物である。ｎは、好ましくは、１を表す。
【００３２】
ｎが１であるかｎが２である場合、Ａ１またはＺ１は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
フッ素化されたベンゼン環が４個の化合物は先行文献に記載されており、例えば、米国特許第６，６６９，９９８号明細書（特許文献２）、米国特許第６，５６５，９３３号明細書（特許文献３）、米国特許第６，５９６，３５０号明細書（特許文献４）、国際公開第８９／０２８８４号パンフレット（特許文献５）、国際公開第９０／０１０５６号パンフレット（特許文献６）、国際公開第９１／０３４５０号パンフレット（特許文献７）、欧州特許第０４３９０８９号明細書（特許文献８）、独国特許第４４４５２２４号明細書（特許文献９）、国際公開第９８／２３５５６４号パンフレット（特許文献１０）、欧州特許出願公開第１３０２５２３号明細書（特許文献１１）、欧州特許出願公開第１３４６９９５号明細書（特許文献１２）である。しかしながら、本発明の化合物は明記されていない。
【００３４】
国際公開第２００４／０３５７１０号パンフレット（特許文献１３）には、以下の式の化合物が記載されている。
【００３５】
【化４】
式ＩＡの化合物は、例えば欧州特許第０３３４９１１号明細書（特許文献１４）にあるように、公知である。
【００３６】
式ＩおよびＩＡの化合物は、広範囲の用途分野を有する。置換基の選択に応じて、これらの化合物は、液晶媒体を主に構成する基礎材料となりうるが、他に分類される化合物からの液晶基礎材料に式Ｉの化合物を加えることもでき、例えば、この型の誘電的および／または光学的異方性を修正したり、および／または材料の閾電圧および／または粘度を最適なものとする。
【００３７】
驚くべきことに、本発明の４員環化合物は、非常に良く溶解する。よって、式Ｉの化合物を混合物を基礎にして０．０１〜３０．０重量％を含む本発明の混合物を調製することができる。
【００３８】
式ＩおよびＩＡの化合物は、純粋な状態で無色であり、電気光学的な使用のために好ましい温度範囲中で液晶中間相を形成する。これらの化合物は、化学的に、熱的に、および光に対して安定である。
【００３９】
式ＩのＲ１および式ＩＡのＲ１Ａがアルキル基および／またはアルコキシ基を表している場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、２、３、４、５、６または７個の炭素原子を有しており、従って、好ましくは、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシであり、さらに、メチル、オクチル、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、メトキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシまたはテトラデシルオキシを表す。
【００４０】
オキサアルキルは、好ましくは、直鎖の２−オキサプロピル（即ちメトキシメチル）、２−（即ちエトキシメチル）または３−オキサブチル（即ちメトキシエチル）、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、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００４１】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表しており、１個のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−基で置き換えられている場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、２〜１０個の炭素原子を有している。従って、特に、ビニル、プロパ−１−又はプロパ−２−エチル、ブタ−１−、−２−又はブタ−３−エニル、ペンタ−１−、−２−、−３−又はペンタ−４−エニル、ヘキサ−１−、−２−、−３−、−４−又はヘキサ−５−エニル、ヘプタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−又はヘプタ−６−エニル、オクタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−又はオクタ−７−エニル、ノナ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−又はノナ−８−エニル、デカ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−又はデカ−９−エニルを表す。
【００４２】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表しており、１個のＣＨ２基が−Ｏ−基で置き換えられており、１個が−ＣＯ−で置き換えられている場合、これらは隣接していることが好ましい。よって、これらの基は、アシルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を含む。これらの基は好ましくは直鎖を表し、２〜６個の炭素原子を有する。従って、それらは、特に、アセトキシ、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、アセトキシメチル、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−アセトキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、２−アセトキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセトキシブチル、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）プロピルまたは４−（メトキシカルボニル）ブチルを表す。
【００４３】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表しており、１個のＣＨ２基が無置換または置換された−Ｃ＝Ｃ−に置き換えられており、隣接するＣＨ２基がＣＯまたはＣＯ−ＯまたはＯ−ＣＯによって置き換えられている場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、４〜１２個の炭素原子を有している。したがって、この基は、特に、アクリロイルオキシメチル、２−アクリロイルオキシエチル、３−アクリロイルオキシプロピル、４−アクリロイルオキシブチル、５−アクリロイルオキシペンチル、６−アクリロイルオキシヘキシル、７−アクリロイルオキシヘプチル、８−アクリロイルオキシオクチル、９−アクリロイルオキシノニル、１０−アクリロイルオキシデシル、メタクリロイルオキシメチル、２−メタクリロイルオキシエチル、３−メタクリロイルオキシプロピル、４−メタクリロイルオキシブチル、５−メタクリロイルオキシペンチル、６−メタクリロイルオキシヘキシル、７−メタクリロイルオキシヘプチル及び８−メタクリロイルオキシオクチル、９−メタクリロイルオキシノニルを表す。
【００４４】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキルまたはアルケニル基を表し、それがＣＮまたはＣＦ３によって１置換されている場合、この基は好ましくは直鎖である。ＣＮまたはＣＦ３による置換は、何れの所望の位置でも可能である。
【００４５】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキルまたはアルケニル基を表し、それがハロゲンによって少なくとも１置換されている場合、この基は好ましくは直鎖であり、ハロゲンは好ましくはＦまたはＣｌである。多置換の場合、ハロゲンは好ましくはＦである。得られる基は、ペルフルオロ化された基も含む。１置換の場合、フッ素または塩素置換は何れの所望の箇所でも構わないが、好ましくはω位である。
【００４６】
分岐した羽状の基Ｒ１および／またはＲ１Ａを含む化合物は、従来の液晶基礎材料中で良く溶解するため、重要な場合もあるが、化合物が光学活性である場合はキラルドーパントとして特に重要である。この型のスメクティック化合物は、強誘電体材料の成分として適当である。
【００４７】
この型の分岐した基は、一般に、１個以下の鎖分岐を有している。好ましい分岐した基Ｒ１および／またはＲ１Ａは、イソプロピル、２−ブチル（即ち、１−メチル−プロピル）、イソブチル（即ち、２−メチルプロピル）、２−メチルブチル、イソペンチル（即ち、３−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、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシ、２−メチルブトキシ、３−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−エチルヘキシルオキシ、１−メチルヘキシルオキシおよび１−メチルヘプチルオキシである。
【００４８】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表し、それの２個以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられている場合、それは直鎖状または分枝鎖状のいずれでも構わない。分岐状で炭素原子を３〜１２個有することが好ましい。したがって、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）ブチルまたは５，５−ビス（エトキシカルボニル）ペンチルを特に表す。
【００４９】
式ＩおよびＩＡの化合物中のＸおよびＸＡは、好ましくは、それぞれ互いに独立にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、ＳＦ５、ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ３、ＯＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦＨＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＦＨＣＨ３、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＨＣＨ２ＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＣｌＨ２、ＯＣＦ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＨ、ＯＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＣｌ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦＨＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＣｌ２ＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦＨＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＦＨＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＣｌ２ＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦＨＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＣｌ２ＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌ２ＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＣｌＦＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＣｌＨＣＣｌＨ２、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＣｌ２ＣＦＨ２、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＣｌＨ２、ＯＣＣｌ２ＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＣｌＦＣＦＣｌ２、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＣｌＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＨ２ＣＣｌ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＦＨＣＣｌＨ２、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＨ２ＣＣｌ２ＣＦ２Ｈ、ＣＨ＝ＣＦ２、ＣＦ＝ＣＦ２、ＯＣＨ＝ＣＦ２、ＯＣＦ＝ＣＦ２、ＣＨ＝ＣＨＦ、ＯＣＨ＝ＣＨＦ、ＣＦ＝ＣＨＦ、ＯＣＦ＝ＣＨＦ、特に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＣＦ３、ＳＦ５、ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ３、ＯＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３またはＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を表す。
【００５０】
式Ｉの化合物は、文献（例えば、標準的な方法として、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ編、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｇｅｏｒｇ−Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市）に記載されているように、公知で、その反応に適する正確な反応条件により、それ自身は公知の方法により調製される。ここで、それ自身は公知で、ここで非常に詳細には述べていない変法も利用できる。
【００５１】
式Ｉの化合物は、例えば、次のようにして調製できる。
【００５２】
【化５】
【００５３】
【化６】
【００５４】
【化７】
本発明は、また、この型の液晶媒体を含む電気光学的ディスプレイ、例えば、セル、各ピクセルをスイッチングするための外板上の集積非線形素子、および正の誘電異方性および高比抵抗でセル内にあるネマチック液晶混合物を、外枠と共に構成する２枚の平行な外板を有するＳＴＮまたはＭＬＣのようなディスプレイに関し、また、これらの媒体を電気光学的目的のために使用することに関する。
【００５５】
本発明の液晶混合物により、特性の利用可能な範囲を著しく広げることができる。透明点、低温における粘度、熱的およびＵＶ安定性および高い光学異方性の組み合わせを実現できることは、先行技術による従来の材料より極めて優れている。
【００５６】
本発明の混合物は、特に、高速スイッチングモニター、ＴＶセット、ＴＶ／モニター組合せ装置およびΔｎの高いＴＦＴ分野に特に好適で、例えば、射影テレビセット、ＬＣｏＳおよびＯＣＢなどである。
【００５７】
本発明の液晶混合物は、−２０℃まで、好ましくは−３０℃まで、特に好ましくは−４０℃までネマチック相を保持しながら、６０℃を超える、好ましくは７０℃を超える、特に好ましくは８０℃を越える透明点を可能にし、同時に４以上、好ましくは５以上の誘電異方性Δεおよび高い比抵抗が達成可能とされ、優れたＳＴＮおよびＭＬＣディスプレイが実現可能とされる。特に、この混合物は、低い電圧駆動によって特徴づけられる。
【００５８】
ＴＮの閾値は、２．５Ｖ未満であり、好ましくは２．０Ｖ未満、特に好ましくは１．８Ｖ未満である。
【００５９】
言うまでもなく、本発明による混合物の化合物を適切に選択することにより、他の有利な性質を保持しながら、より高い閾電圧においてより高い透明点(例えば１１０℃を超え)を達成できるか、またはより低い閾電圧においてより低い透明点を達成することも可能である。粘度の上昇を僅かにとどめながら、より大きなΔεと従ってより低い閾電圧を達成することも同様に可能である。本発明によるＭＬＣディスプレイは、好ましくは、グーチ・タリーの第１次透過極小で動作させることが好ましい（Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．、１９７４年、第１０巻、第２〜４頁；Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、１９７５年、第８巻、第１５７５〜１５８４頁）。ここで、例えば特性線の高い急峻性およびコントラストの低視野角依存性（独国特許第３０２２８１８号明細書）のような特に好ましい電気光学的特性に加え、第２次極小で類似のディスプレイと同じ閾電圧において、より小さな誘電異方性でも十分である。これにより、第１次極小で本発明による混合物を使用することにより、シアノ化合物を含む混合物の場合に比べ、極めて高い比抵抗値を達成することができる。個々の成分とその重量を適切に選択することにより、当業者は簡単なルーチンの方法によりＭＬＣのあらかじめ指定された層の厚さに必要な複屈折率を定めることができる。
【００６０】
２０℃における流体粘度ν２０は、好ましくは６０ｍｍ２・ｓ−１未満であり、特に好ましくは５０ｍｍ２・ｓ−１未満である。本発明による混合物の２０℃における回転粘度γ１は、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ未満であり、特に好ましくは１２０ｍＰａ・ｓ未満である。ネマチック相の範囲は、少なくとも９０℃あることが好ましく、特に少なくとも１００℃あることが好ましい。この範囲は少なくとも−２０℃から＋８０℃に渡ることが好ましい。
【００６１】
液晶ディスプレイにおいては、応答時間は短いことが好ましい。このことは、とりわけビデオ再生を行えるディスプレイにあてはまる。この型のディスプレイにおいては、２５ｍｓより短い応答時間（合計：ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）が要求される。応答時間の上限は、画像の反復率によって決定される。加えて、回転粘度γ１、傾斜角も応答時間に影響する。
【００６２】
電圧保持率（ＨＲ）を測定［Ｓ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏら、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１９８９年、第５巻、第１３２０頁；Ｋ．Ｎｉｗａら、Ｐｒｏｃ．ＳＩＤ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、（サンフランシスコ）、１９８４年６月、第３０４頁、；Ｇ．Ｗｅｂｅｒら、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１９８９年、第５巻、第１３８１頁］した結果、
【００６３】
【化８】
のシアノフェニルシクロヘキサン類、または以下の式
【００６４】
【化９】
のエステル類を式ＩおよびＩＡの化合物の代わりに含み本発明と類似した混合物に比べて、式ＩおよびＩＡの化合物を含む本発明の混合物の方が、ＵＶへの曝露によるＨＲの低下が著しく小さいことが示された。
【００６５】
また、本発明による混合物のＵＶ安定性は極めて優れている。即ち、これらの混合物は、ＵＶに暴露されてもＨＲの低下が著しく小さい。式Ｉの化合物の割合が低い（１０重量％未満）場合においても、先行技術による混合物と比較して、６％以上も混合物のＨＲが増加する。
【００６６】
式Ｉの特に好ましい化合物は、式Ｉ−１〜Ｉ−１０の化合物である。
【００６７】
【化１０．１】
【００６８】
【化１０．２】
式中、Ｒ１は、式Ｉで示された意味を有する。Ｒ１は、好ましくは、アルキル、さらには、アルケニルを表す。
【００６９】
これらの好ましい化合物のうち、式Ｉ−１、Ｉ−４、Ｉ−７およびＩ−１０の化合物が特に好ましく、特に、Ｉ−１およびＩ−１０である。
【００７０】
下位の式Ｉ−１〜Ｉ−１０中のＲ１は、好ましくは、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、さらに、ＣＨ３、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ６Ｈ１３、ｎ−Ｃ７Ｈ１５、ＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２またはＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２を表す。Ｒ１は、非常に好ましくは、ｎ−Ｃ３Ｈ７を表す。
【００７１】
本発明の好ましい実施形態は、以下に示す通りである。
【００７２】
・媒体は、式Ｉ−１〜Ｉ−１０の化合物を１種類または２種類以上含む。
【００７３】
・媒体は、好ましくは、少なくとも１種類の以下の化合物を含む。
【００７４】
【化１１．１】
【００７５】
【化１１．２】
【００７６】
【化１１．３】
【００７７】
【化１１．４】
・媒体は、好ましくは、以下の化合物を含む。
【００７８】
【化１２】
式中、ｎは３または５である。ｎが３の化合物とｎが５の化合物とを含む媒体のようなものが好ましい。
【００７９】
・媒体は、好ましくは、式ＩＡ−１〜ＩＡ−１６で表される１種類以上の化合物を含む。
【００８０】
【化１３．１】
【００８１】
【化１３．２】
【００８２】
【化１３．３】
【００８３】
【化１３．４】
Ｒ１Ａは、好ましくは、アルキルまたはアルケニルを表し、特に、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、ｎ−Ｃ６Ｈ１３、ＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣ２Ｈ４およびＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ４である。
【００８４】
ＸＡは、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３を表し、さらにはＣＮであり、特に好ましい化合物は、ＩＡ−１、ＩＡ−３、ＩＡ−５およびＩＡ−８である。
【００８５】
・媒体は、１、２、３または４種類の式ＩＡの化合物を含む。本発明の混合物中の式ＩＡの化合物の割合は２〜５０重量％であり、好ましくは２〜４０重量％、特に５〜４０重量％である。
【００８６】
・媒体は、一般式ＩＩ〜ＶＩからなる群より選ばれる１種類以上の化合物を更に含む。
【００８７】
【化１４】
式中、それぞれの基は、以下の意味を有する。
【００８８】
Ｒ０は、それぞれ９個以下の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表す。
【００８９】
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化オキサアルキル、ハロゲン化アルケニルオキシまたはハロゲン化アルコキシを表す。
【００９０】
Ｚ０は、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−を表す。
【００９１】
Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれ互いに独立して、ＨまたはＦを表す。
【００９２】
ｒは、０または１を表す。
【００９３】
式ＩＶの化合物は、以下が好ましい。
【００９４】
【化１５】
・媒体は、一般式ＶＩＩ〜ＸＩＩからなる群より選ばれる１種類以上の化合物を更に含む。
【００９５】
【化１６】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は、それぞれ互いに独立に、請求項４で示される意味を有する。Ｘ０は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３またはＯＣＨＦ２である。Ｒ０は、好ましくは、それぞれ６個以下の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フッ化アルキルまたはアルケニルである。
【００９６】
・媒体は、式Ｅで表される１種類以上の化合物を更に含む。
【００９７】
【化１７】
式中、Ｒ０は、請求項４で示される意味を有する。
【００９８】
・式Ｅの化合物の割合は、好ましくは、５〜３０重量％、特には、１０〜２５重量％である。
【００９９】
・混合物の全体における式ＩおよびＩＡで表される化合物の合計の割合は、少なくとも１０重量％、好ましくは、１５重量％以上、特には、２０重量％以上である。
【０１００】
・混合物の全体における式Ｉで表される化合物の割合は、０．０１〜５０重量％、特に好ましくは、０．１〜４０重量％である。
【０１０１】
・混合物の全体における式ＩＩ〜ＶＩで表される化合物の割合は、１０〜８０重量％である。
【０１０２】
・また、
【０１０３】
【化１８．１】
は、好ましくは、
【０１０４】
【化１８．２】
である。
【０１０５】
・媒体は、式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖおよび／またはＶＩの化合物を含む。
【０１０６】
・Ｒ０は、直鎖で２〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルケニルである。
【０１０７】
・媒体は、本質的に、式Ｉ、ＩＡおよびＩＩ〜ＶＩで表される化合物よりなり、ただし、本質的にとは５０重量％以上を意味する。
【０１０８】
・媒体は、一般式ＸＩＩＩ〜ＸＩＸからなる以下の群より好ましくは選ばれる化合物を更に含む。
【０１０９】
【化１９】
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。Ｘ０は、好ましくは、ＦまたはＣｌを表す。式ＸＩＩＩ〜ＸＩＸで表される化合物の割合は、好ましくは、０．０５〜３０重量％、特に、１〜２５重量％である。
【０１１０】
・媒体は、好ましくは、５〜３５重量％の化合物ＩＶａを含む。
【０１１１】
・媒体は、好ましくは、Ｘ０がＦまたはＯＣＦ３を表す式ＩＶａの１、２または３種類の化合物を含む。
【０１１２】
・媒体は、好ましくは、式ＩＩａ〜ＩＩｇの１種類以上の化合物を含む。
【０１１３】
【化２０】
式中、Ｒ０は、上で示される意味を有する。式ＩＩａ〜ＩＩｇの化合物中において、Ｒ０は、好ましくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチルおよびｎ−ペンチルを表す。
【０１１４】
・重量比ＩまたはＩ＋ＩＡ：（ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩ）は、好ましくは、１：１０〜１０：１である。
【０１１５】
・媒体は、本質的に、一般式ＩＡおよびＩ〜ＸＩＸからなる群より選ばれる化合物よりなる。
【０１１６】
・Ｘ０がフッ素を表しＲ０がＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９またはｎ−Ｃ５Ｈ１１を表す式ＩＶｂ、ＩＶｃおよび／またはＩＶｄの化合物の、混合物の全体における割合は、２〜２５重量％、特には、２〜２０重量％である。
【０１１７】
・媒体は、好ましくは、Ｒ０がメチルを表す式ＩＩ〜ＶＩの化合物を含む。本発明による媒体は、特に好ましくは、以下の式の化合物を含む。
【０１１８】
【化２１】
・媒体は、好ましくは、式Ｄ−１〜Ｄ−４の１種類または２種類以上の、好ましくは、１種類または２種類以上のジオキサン化合物を含む。
【０１１９】
【化２２】
式中、Ｒ０は、上で示される意味を有する。
【０１２０】
本発明の混合物中でのジオキサン化合物Ｄ−１〜Ｄ−４の割合は、好ましくは、０〜４０重量％、特に、５〜３５重量％および非常に特に好ましくは８〜３０重量％である。
【０１２１】
・媒体は、式Ｚ−１〜Ｚ−１０の１種類または２種類以上の２環化合物を更に含む。
【０１２２】
【化２３．１】
【０１２３】
【化２３．２】
式中、Ｒ１ａおよびＲ２ａは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を表す。ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜７個の炭素原子を有する直鎖または分岐したアルキル鎖を表す。ａｌｋｅｎｙｌは、２〜７個の炭素原子を有する直鎖のアルケニルを表す。Ｒ０は、上で示される意味を有する。化合物Ｚ−６およびＺ−７中において、Ｒ０は、好ましくは、直鎖のアルキルまたはアルケニルを表す。
【０１２４】
前記の２環化合物のうち、式Ｚ−１、Ｚ−２、Ｚ−５、Ｚ−６およびＺ−８の化合物が特に好ましい。
【０１２５】
・媒体は、式Ｐ−１からＰ−４のピラン環を有する１種類または２種類以上の化合物を更に含む。
【０１２６】
【化２４】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１は、請求項４で示される意味を有する。
【０１２７】
本発明の混合物中における式Ｐ−１〜Ｐ−４の１種類以上のピラン化合物の割合は、好ましくは２〜３０重量％、特には、５〜２０重量％である。
【０１２８】
・媒体は、式ＡＮ１〜ＡＮ１１の１種類または２種類以上の融合した環構造を有する化合物を更に含む。
【０１２９】
【化２５．１】
【０１３０】
【化２５．２】
式中、Ｒ０は、上で示される意味を有する。
【０１３１】
本発明の混合物中における式ＡＮ１〜ＡＮ１１の化合物の割合は、好ましくは、１〜２０重量％である。
【０１３２】
・本発明の混合物は、７５℃を越える透明点および２．５Ｖ未満の閾値を有すると言う事実により、特に、区別される。
【０１３３】
たとえ比較的少ない量であっても式ＩおよびＩＡの化合物を、従来の液晶材料、しかしながら特に式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖおよび／またはＶＩの１種類以上の化合物と混合することにより、結果として閾電圧が著しく低下され、同時に広い範囲でのネマチック相および低いスメクチック−ネマチック転移温度が観測され、貯蔵寿命が改良されることが判明した。同時に、混合物は、ＵＶに曝露した際のＶＨＲに対し非常に優れる値を示す。
【０１３４】
用語「アルキル（ａｌｋｙｌ）」または「アルキル＊（ａｌｋｙｌ＊）」は、１〜７個の炭素原子を有する直鎖および分岐のアルキル基を網羅し、特にメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルの直鎖基である。１〜６個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１３５】
用語「アルケニル（ａｌｋｅｎｙｌ）」は、２〜７個の炭素原子を有する直鎖および分岐のアルケニル基を網羅し、特に直鎖基である。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。好ましいアルケニル基の例としては、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−ヘプテニル等を挙げることができる。５個以下の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１３６】
用語「フルオロアルキル（ｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ）」は、好ましくは、末端にフッ素を有する直鎖基、即ち、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−フルオロヘプチルを網羅する。しかしながら、フッ素の他の置換位置を除外するものではない。
【０１３７】
用語「オキサアルキル（ｏｘａａｌｋｙｌ）」または「アルコキシ（ａｌｋｏｘｙ）」は、好ましくは、式ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｏ−（ＣＨ２）ｍの直鎖基を網羅する。但し、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６で、ｍは０も表す場合がある。好ましくは、ｎは１でｍは１〜６であるか、ｍが０でｎが１〜３である。
【０１３８】
Ｒ０とＸ０の意味を適切に選択することにより、アドレス時間、閾電圧、透過特性曲線の急峻性等を所望の様式に修正することができる。例えば、１Ｅ−アルケニル基、３Ｅ−アルケニル基、２Ｅ−アルケニルオキシ基などを使用すると、アルキルまたはアルコキシ基と比較して、一般により短いアドレス時間、ネマチック性向の改善、および弾性定数ｋ３３（ベンド）とｋ１１（スプレイ）のより高い比率を達成することができる。４−アルケニル基、３−アルケニル基等は、アルキルおよびアルコキシ基と比較して、一般に低い閾電圧およびより低いｋ３３／ｋ１１値を与える。
【０１３９】
−ＣＨ２ＣＨ２−基は、単結合の場合と比較して、一般により高いｋ３３／ｋ１１値を与える。ｋ３３／ｋ１１がより高いと、例えば、９０°ねじれのＴＮセルにおいてよりなだらかな透過曲線（グレイスケールを達成するため）とすることが容易になり、ＳＴＮ、ＳＢＥおよびＯＭＩセルにおいては、より急峻な透過曲線（より大きな時分割駆動）が容易になり、また逆も可能である。ｋ１の値が高くなるほど、応答時間を速くできる。
【０１４０】
式Ｉ、ＩＡおよびＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩの化合物の最適な混合比は、所望の特性、式Ｉ、ＩＡ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖおよび／またはＶＩの成分の選択、および存在する場合もある他の成分の選択に、実質上依存する。
【０１４１】
前述の与えられた範囲内での適切な混合比は、場合ごとに容易に決めることができる。
【０１４２】
本発明による混合物中の式ＩＡ、Ｉ〜ＸＩＩの化合物の総量は、決定的なものではない。したがって、混合物は、様々な特性の最適化のために、さらに１種類以上の成分を含むことができる。しかしながら、式ＩＡ、Ｉ〜ＸＩＸの化合物の総量が多くなるほど、アドレス時間および閾電圧に対する観察される効果は大きくなる。
【０１４３】
特に好ましい実施形態において、本発明による媒体は、Ｘ０が、Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ＝ＣＦ２、ＯＣＦ＝ＣＦ２またはＯＣＦ２−ＣＦ２Ｈである式ＩＩ〜ＶＩ（好ましくは、式ＩＩ、ＩＩＩおよび／またはＩＶ）の化合物を含む。式ＩおよびＩＡの化合物との好ましい相乗効果により、特に有利な特性が得られる。特に、式Ｉ、ＩＡ、ＩＩ〜ＶＩおよびＤ−１、Ｄ−２、Ｄ−３およびＤ−４の化合物を含む混合物は、閾電圧が低いことで特徴付けられる。
【０１４４】
本発明による媒体で使用できる、式Ｉ、ＩＡおよびＩＩ〜ＸＩＸのそれぞれの化合物および其の下位の式の化合物の調製方法は公知であるか、または公知の方法に類似の方法で調製できる。
【０１４５】
偏光板、電極基板および表面処理された電極を備える本発明によるＭＬＣディスプレイの構成は、この型のディスプレイの従来の構成に対応する。「従来の構成」という用語は、ここでは広い意味で用いられ、ＭＬＣディスプレイに関する全ての誘導および変形を網羅し、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を含む。
【０１４６】
しかしながら、本発明によるディスプレイと従来のツイストネマチックセルに基づくディスプレイとの大きな相違点は、液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
【０１４７】
本発明に従って使用できる液晶混合物は、それ自体公知の方法で調製される。一般に、より少ない量で使用される成分の所望の量を、主要な組成を構成する成分中で、好ましくは加温して溶解する。さらに、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール等の有機溶媒と液晶成分溶液を混合し、完全に混合後、例えば蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
【０１４８】
誘電体は、当業者に公知で文献記載の添加剤、例えば、チバ社製のＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）のようなＵＶ安定剤、酸化防止剤、フリーラジカル捕捉剤などのようなものをさらに含んでもよい。例えば０〜１５％の多色性色素またはキラルドーパントを加えることができる。適切な安定剤およびドーパントは以下の表Ｃおよび表Ｄに示されている。
【０１４９】
Ｃは結晶状態、Ｓはスメクティック相、ＳｃはスメクティックＣ相、Ｎはネマチック相およびＩはアイソトロピック相を表す。
【０１５０】
Ｖ１０は、１０％透過（基板表面に垂直な視角）の電圧を表す。ｔｏｎはスイッチオン時間を表し、ｔｏｆｆはスイッチオフ時間を表し、Ｖ１０の値の２倍に対応する動作電圧における時間を表す。Δｎは光学異方性を表わす。Δεは、誘電異方性（Δε＝ε‖−ε⊥、ここでε‖は分子軸に平行な誘電率、ε⊥は其れに垂直の誘電率を表す）を表わす。電気光学的データは、特に別に述べない限り、２０℃において第１次透過極小（即ち、０．５μｍのｄ・Δｎ値）でＴＮセル中において測定する。光学的データは、特に別に述べない限り、２０℃で測定する。
【０１５１】
本出願および以下に示す例において、液晶化合物の構造は頭文字で示されており、その化学式への変換は以下の表ＡおよびＢに従って行われる。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１は、ｎおよびｍ個の炭素原子をそれぞれ有する直鎖のアルキル基である。ｎおよびｍは整数で、好ましくは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２を表す。表Ｂのコードは、それ自体で明らかである。表Ａには、親構造にかかわる頭文字のみが示されている。それぞれの場合において、この親構造の頭文字の後に、ダッシュにより分離されて、置換基Ｒ１＊、Ｒ２＊、Ｌ１＊およびＬ２＊のためのコードが続く。
【０１５２】
【表１】
好ましい混合物成分を、表Ａおよび表Ｂに示す。
【０１５３】
＜表Ａ＞
【０１５４】
【表２．１】
【０１５５】
【表２．２】
【０１５６】
【表２．３】
＜表Ｂ＞
【０１５７】
【表３．１】
【０１５８】
【表３．２】
【０１５９】
【表３．３】
【０１６０】
【表３．４】
【０１６１】
【表３．５】
【０１６２】
【表３．６】
特に好ましくは、液晶混合物は、式ＩおよびＩＡの化合物に加え、少なくとも１、２、３または４種類以上の表Ｂの化合物を含む。
＜表Ｃ＞
表Ｃは、一般に本発明による混合物に添加される使用可能なドーパントを示す。混合物は、好ましくは０〜１０重量％、特には０．０１〜５重量％、特に好ましくは、０．０１〜３重量％のドーパントを含む。
【０１６３】
【表４．１】
【０１６４】
【表４．２】
【０１６５】
【表４．３】
＜表Ｄ＞
例えば本発明の混合物に、０〜１０重量％の量で添加することができる安定剤を以下に示す。
【０１６６】
【表５．１】
【０１６７】
【表５．２】
【０１６８】
【表５．３】
【０１６９】
【表５．４】
【０１７０】
【表５．５】
【０１７１】
【表５．６】
【実施例】
【０１７２】
以下の例は、制限することなく、本発明を説明するものである。以上および以下において、パーセンテージは質量パーセントである。温度はすべて摂氏で示される。ｍ．ｐ．は融点を表わし、ｃｌ．ｐ．は透明点を表わす。さらに、Ｃは結晶状態、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクティック相、およびＩはアイソトロピック相を表す。これらの記号間のデータは相転移温度を表す。Δｎは光学異方性を表わし、ｎ０は屈折率を表す（５８９ｎｍ、２０℃）。流動粘度ν２０（ｍｍ２／ｓｅｃ）および回転粘度γ１（ｍＰａ・ｓ）は、それぞれ２０℃で決定した。
【０１７３】
特に他に明記しない限り、用途中の全ての濃度は重量％で示されており、対応する混合物または混合物の成分に関する。全ての物理的特性は、「メルク液晶、液晶の物理的物性」（１９９７年刊１１月、独国Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ社）に従って決定され、特に他に明記しない限り、２０℃で行なう。Δｎは５８９ｎｍで、Δεは１ｋＨｚで決定される。
＜混合物例＞
＜例Ｍ１＞
【０１７４】
【表６】
＜例Ｍ２＞
【０１７５】
【表７】
＜例Ｍ３＞
【０１７６】
【表８】
＜例Ｍ４＞
【０１７７】
【表９】
＜例Ｍ５＞
【０１７８】
【表１０】
＜例Ｃ１＞
【０１７９】
【表１１】
＜例Ｍ６〜Ｍ８＞
【０１８０】
【表１２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶媒体に関し、その電気光学的目的のための使用、およびこの媒体を備えるディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶は、印加電圧によって物質の光学的性質を変化させることができるため、主に表示装置の中の誘電体として使用される。液晶に基づいた電気光学装置は、当業者に極めて公知であり、種々の効果に基づくことができる。そのような装置の例として、動的散乱を有するセル、ＤＡＰ（整列相の変形：Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈａｓｅｓ）セル、ゲスト／ホストセル、捩れネマチック構造を有するＴＮセル、ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック）セル、ＳＢＥ（超複屈折効果：Ｓｕｐｅｒｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ Ｅｆｆｅｃｔ）セルおよびＯＭＩ（光学モード干渉：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）セルが挙げられる。最も一般的な表示装置は、Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ効果に基づく、ツイストネマチック構造を有する。
【０００３】
液晶材料としては、良好な化学的および熱的安定性を有すると共に、電場と電磁線放射に対しても優れた安定性を有することが必要である。さらに、液晶材料は、低粘度であり、セル中で使用されて、アドレス時間が短く、閾電圧が低くおよびコントラストが高いものでなければならない。
【０００４】
さらに、液晶材料は、通常の動作温度において、即ち、室温以上または室温以下の出来る限り広い範囲において、適切な中間相、例えば前述のセル用のネマチック中間相またはコレステリック中間相を有していなければならない。液晶は通常、複数成分の混合物として使用されるため、成分が互いに容易に混和することが重要である。さらに導電率、誘電率異方性および光学異方性のような特性は、セルの型、用途分野に応じて、種々の要求を満足しなければならない。
例えば、ツイストネマチック型セルの材料は、正の誘電異方性および低い導電率を有していなければならない。
【０００５】
例えば、個々のピクセルのスイッチングのために集積非線形素子を有するマトリックス型液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）については、大きな正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折率、非常に高い比抵抗、優れたＵＶおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有する媒体が望まれる。
【０００６】
さらに、ＬＣｏＳ（商標）ディスプレイおよびＯＣＢディスプレイのような複屈折効果に基づくディスプレイも興味が持たれている。
【０００７】
ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）ディスプレイは複屈折効果に基づいており、「ｂｅｎｄ」と呼ばれる構造を有している液晶層を備えている。「ｂｅｎｄ」セルは「ｐｉ」セルとしても知られており、Ｐ．Ｂｏｓら、ＳＩＤ ８３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９８３年刊、第３０巻（非特許文献１）により電気的に制御可能なλ／２板用として、初めて提案された。一方、ディスプレイ用のＯＣＢモードは、Ｙ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ、Ｔ．ＭｉｙａｓｈｉｔａおよびＴ．Ｕｃｈｉｄａ、ＳＩＤ ９３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９３年刊、２７７巻（非特許文献２）、および論文として、Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａらによる、とりわけ、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ誌、１９９３年刊、第１４９巻（非特許文献３）、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．誌、１９９５年刊、第３４巻、第Ｌ１７７号（非特許文献４）、ＳＩＤ ９５ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９５年刊、第７９７巻（非特許文献５）、Ｃ．−Ｌ．Ｋｕｏら、ＳＩＤ ９４ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９４年刊、第９２７号（非特許文献６）およびＭ．Ｓｕｚｕｋｉ、ＳＩＤ ９６ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９６年刊、第６１８巻（非特許文献７）に記載されている。ＯＣＢセルは、「ｂｅｎｄ」配置を有する液晶セルと正のΔεの液晶媒体を備えている。さらに、上記文献に記載されるＯＣＢセルは、暗状態での「ｂｅｎｄ」セルによる好ましくない光透過を防ぐため、１種類以上の複屈折光学位相差膜を備えている。ＯＣＢディスプレイは、視野角が広く応答時間が短いなど、捩れネマチック（ＴＮ）セルに基づく従来のディスプレイを上回る多くの利点を有する。
【０００８】
上記の文献によれば、ＯＣＢ効果に基づく高情報ディスプレイ素子において使用できるためには、液晶相は高い値の光学異方性Δｎおよび比較的高い正の値の誘電異方性Δεを有していなければならず、弾性定数間の比率Ｋ３３／Ｋ１１および粘度が極めて低いことが好ましい。電気光学的ディスプレイにおいてＯＣＢ効果を工業的に応用するためには、液晶相が幾つかの要求を満たさなければならない。ここで、湿度や空気、および熱、赤外、可視および紫外の領域の光照射および電場の変化と言った物理的効果に対する化学的な耐久性が、特に重要である。さらに、工業的に使用できる液晶相は、適当な温度領域において液晶中間相を示し、比較的高い複屈折率、正の誘電異方性および低い粘度を有している必要がある。
【０００９】
ＬＣｏＳ（商標、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）ディスプレイは先行文献により公知であり、Ｔｈｒｅｅ−Ｆｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ社（米国アリゾナ州Ｔｅｍｐｅ市）より入手できる。ＬＣｏＳ（商標）微小ディスプレイは反射型ディスプレイで、典型的には、シリコン製バックプレーンおよびカバーガラス間に捩れネマチック構造を有する液晶層を備えている。シリコン製バックプレーンはピクセルの配列であり、それぞれのピクセルが鏡面を有しており、同時に導電体として働く。それぞれのピクセルは、電圧を印加することでホメオトロピック配列に変換できる捩れネマチック配列を有する活性液晶層により覆われた固定鏡を備えている。ＬＣｏＳ（商標）微小ディスプレイは小さく、対角線は典型的には１．０インチより小さいが、１／４ＶＧＡ（７８０００ピクセル）からＵＸＧＡ＋（２００００００ピクセルより多い）までの高い分解能が可能である。
【００１０】
ピクセルのサイズが小さいため、ＬＣｏＳ（商標）ディスプレイは非常に薄いセルの厚みを有し、典型的には約１ミクロンである。従って、通常、低いΔｎの液晶層を必要とする従来の反射型液晶ディスプレイに対して、ＬＣｏＳ（商標）ディスプレイで使用される液晶層は、特に、高い値の光学異方性Δｎを有していなければならない。
【００１１】
ＯＣＢモードおよびＬＣｏＳ（商標）ディスプレイはマトリックスディスプレイとして動作される。マトリックス型液晶ディスプレイ（Ｍａｔｒｉｘ Ｌｉｑｕｉｄ−Ｃｒｙｓｔａｌディスプレイ、ＭＬＣディスプレイ）は公知である。個々のピクセルのそれぞれのスイッチングに使用することができる非線形素子は、例えばアクティブ素子（つまりトランジスター）である。この用語「アクティブマトリックス」は、２つの区別される型に分けられる。
【００１２】
１．基板としてのシリコンウエハー上のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、金属酸化物半導体）または他のダイオード。
【００１３】
２．基板としてのガラス板上の薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）。
【００１４】
第１の型の場合、使用される電気光学的効果は、通常、動的散乱またはゲスト／ホスト効果である。
【００１５】
基板材料として単結晶シリコンを使用する場合、色々な部品ディスプレイのモジュール組み立て品の場合であっても、接続部での問題が生じるため、ディスプレイの大きさが制限される。
【００１６】
好適であってより有望な第２の型の場合には、ＴＮ効果が通常、電気光学的効果として使用される。この場合、区別される２つの技術がある。即ち、例えばＣｄＳｅのように、化合物半導体を含むＴＦＴと、多結晶またはアモルファスシリコンに基づいたＴＦＴとである。後者の技術について、世界的に集中した研究がなされている。
【００１７】
ＴＦＴマトリックスは、ディスプレイの１つのガラス板の内面に形成され、もう一方のガラス板は、内面に透明な対向電極を有する。ピクセル電極の大きさと比較して、ＴＦＴは非常に小さく、事実上、画像に対する悪影響はない。この技術は、フルカラー対応のディスプレイにも適用できる。このディスプレイでは、フィルター素子がスイッチング可能なピクセルの各々に対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。
【００１８】
ＴＦＴディスプレイは、通常、透過光に対して直交した偏光板を備えたＴＮセルを作動させ、バックライトで照らされる。
【００１９】
ここで用語「ＭＬＣディスプレイ」は、集積非線形素子を備えた全てのマトリックスディスプレイも含む。即ち、アクティブマトリックスに加えて、バリスターまたはダイオード（ＭＩＭ、即ち、ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｍｅｔａｌ）のような受動素子を備えたディスプレイも含む。
【００２０】
この型のＭＬＣディスプレイは、特にテレビ用途(例えばポケット・テレビセット)、またはコンピュータ用(ラップトップ)および自動車または航空機内で使用される高度情報表示装置用途に適している。コントラストの角度依存性と応答時間の問題に加えて、ＭＬＣディスプレイにおいては、液晶混合物の比抵抗が十分に高くないことに起因する問題がある［ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、「Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０−２８８号、第１４１ｆｆ頁（非特許文献８）およびＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、「Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第１４５ｆｆ頁（非特許文献９）参照］。抵抗の低下に伴い、ＭＬＣディスプレイのコントラストが劣化し、また、残像消去の問題も生じ得る。液晶混合物の比抵抗は、ディスプレイの内部表面との相互作用のために、一般に、ＭＬＣディスプレイの寿命に全体に渡って関与するので、許容される耐用年数を得るためには、高い（初期）抵抗を有することが非常に重要である。特に、低電圧用混合物の場合には、高い抵抗値を達成することは従来不可能であった。さらに、温度の上昇および加熱および／またはＵＶ照射後に、比抵抗の増加が可能な限り小さいことも重要である。また、低温特性、特に当業者によってマトリックスの「低温安定性」（ＬＴＳ、Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）と呼ばれている特性も不具合である。低温であっても、結晶および／またはスメクティック相が生じないことが要求され、さらに、粘性の温度依存性も可能な限り低いことが要求される。よって、先行技術のＭＬＣディスプレイは今日の必要条件を満たさない。
【００２１】
バックライトを使用する液晶ディスプレイ、即ち、透過型および必要により半透過型動作に加えて、反射型液晶ディスプレイも特に興味をもたれている。これらの反射型液晶ディスプレイは情報表示装置のために周囲光を使用する。そのため、同じサイズと解像度を有するバックライト液晶ディスプレイに比べて、消費エネルギーが著しく少ない。ＴＮ効果は非常によいコントラストによって特徴付けられるので、このタイプの反射ディスプレイは、明るい周囲状況下で容易に読むことができる。これは、例えば携帯時計およびポケット計算機に使用されているようなシンプルな反射ＴＮディスプレイとしてすでに知られている。しかしながら、この原理はまた、例えばＴＦＴディスプレイのように高品質およびより高解像度のアクティブマトリックス駆動ディスプレイに適用することができる。ここで、通常慣用型である透過ＴＦＴ−ＴＮディスプレイで既に使用されるように、低複屈折率（Δｎ）の液晶の使用が、低い光学遅延（ｄ・Δｎ）を達成するために必要である。この低い光学遅延により、通常は、コントラストの視野角依存性が許容できる程度に低くなる（特許文献１：独国特許第３０２２８１８号明細書参照）。反射ディスプレイでは、光が通過する有効な層の厚さは、同じ層厚を有する透過ディスプレイに比べて反射ディスプレイでは約２倍になるので、低複屈折率の液晶の使用は、透過ディスプレイよりもさらに重要である。
【００２２】
したがって、高いＵＶ安定性、比較的高いΔεの値、低い閾電圧および７０℃以上の透明点を有しているＭＬＣ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＴＮ、ＬＣｏＳまたはＳＴＮディスプレイのための液晶媒体が、引き続き強く要求されている。
【００２３】
ＴＮ（Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）セルでは、セル中で次の利点を容易ならしめるような媒体が望まれる。
−拡大されたネマチック相範囲（特に、低い温度までの）
−極度に低い温度での保存安定性
−極度に低い温度でのスイッチ能力（屋外用途、自動車、航空電子工学）
−紫外線照射に対する増大された抵抗（より長い寿命）
−より薄いセルの厚みによる、より速い応答時間のための、より高い光学異方性（ｄ・Δｎ）
先行技術から入手可能な媒体では、これらの利点を、同時に他のパラメーターを保持しながら達成することはできない。
【００２４】
スーパーツイスト型（ＳＴＮ）セルの場合には、より大きな時分割駆動および／または低い閾電圧および／またはより広いネマチック相範囲（特に、低温において）を可能にする媒体が望まれる。この目的のために、利用可能なパラメーターの範囲（透明点、スメクティック−ネマチックの相転移または融点、粘度、誘電パラメーター、弾性パラメーター）を一層広げることが、至急望まれている。
【特許文献１】独国特許第３０２２８１８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６６９，９９８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５６５，９３３号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５９６，３５０号明細書
【特許文献５】国際公開第８９／０２８８４号パンフレット
【特許文献６】国際公開第９０／０１０５６号パンフレット
【特許文献７】国際公開第９１／０３４５０号パンフレット
【特許文献８】欧州特許第０４３９０８９号明細書
【特許文献９】独国特許第４４４５２２４号明細書
【特許文献１０】国際公開第９８／２３５５６４号パンフレット
【特許文献１１】欧州特許出願公開第１３０２５２３号明細書
【特許文献１２】欧州特許出願公開第１３４６９９５号明細書
【特許文献１３】国際公開第２００４／０３５７１０号パンフレット
【特許文献１４】欧州特許第０３３４９１１号明細書
【非特許文献１】Ｐ．Ｂｏｓら、ＳＩＤ ８３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９８３年刊、第３０巻
【非特許文献２】Ｙ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ、Ｔ．ＭｉｙａｓｈｉｔａおよびＴ．Ｕｃｈｉｄａ、ＳＩＤ ９３ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９３年刊、２７７巻
【非特許文献３】Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａら、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ誌、１９９３年刊、第１４９巻
【非特許文献４】Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａら、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．誌、１９９５年刊、第３４巻、第Ｌ１７７号
【非特許文献５】Ｔ．Ｍｉｙａｓｈｉｔａら、ＳＩＤ ９５ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９５年刊、第７９７巻
【非特許文献６】Ｃ．−Ｌ．Ｋｕｏら、ＳＩＤ ９４ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９４年刊、第９２７号
【非特許文献７】Ｓｕｚｕｋｉ、ＳＩＤ ９６ Ｄｉｇｅｓｔ誌、１９９６年刊、第６１８巻
【非特許文献８】ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、「Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０−２８８号、第１４１ｆｆ頁
【非特許文献９】ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、「Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、Ｐｒｏｃ． Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第１４５ｆｆ頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
よって、本発明は、上記の不具合を有していないか、有していても低減されており、および好ましくは比較的高い透明点、低い閾電圧および７０℃以上の透明点を同時に有する媒体、特にこの型のＭＬＣ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＬＣｏｓ、ＴＮまたはＳＴＮディスプレイ用の媒体を提供することを目的とする。さらに、混合物は、高いＵＶ安定性により特徴付けられねばならない。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
この目的は、ディスプレイにおいて本発明による媒体を使用すれば達成されることが分かった。本発明による媒体は、比較的高い誘電異方性および透明点により区別される。同時に、媒体は非常に低い閾電圧および比較的低い回転粘度γ１および優れたＵＶ安定性を有する。
【００２７】
従って、本発明は、式Ｉで表される１種類以上の化合物と、式ＩＡで表される１種類以上の化合物とを含むことを特徴とする、極性化合物の混合物に基づく液晶媒体に関する。
【００２８】
【化１】
【００２９】
【化２】
式中、Ｒ１およびＲ１Ａは、それぞれ互いに独立に、ハロゲン化されているかまたは置換されていない１〜１５個の炭素原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、但し、加えて、これらの基の１個以上のＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、
【００３０】
【化３】
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
ＸおよびＸＡは、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Ａ１は、ａ）１，４−シクロヘキセニレンまたは１，４−シクロヘキシレン基で、１または２個の隣接していないＣＨ２基が−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、
ｂ）１，４−フェニレン基で、１または２個のＣＨ基がＮで置き換えられていてもよく、
ｃ）ピペリジン−１，４−ジイル、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイルの群からの基を表し、
但し、ａ）、ｂ）およびｃ）の基は、ハロゲン原子によって、１または多置換されていてもよく、
Ｚ１は、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を表し、
Ｌ１〜Ｌ７は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、および
ｎは、０、１または２を表す。
【発明の効果】
【００３１】
驚くべきことに、式ＩおよびＩＡで表される化合物を含む液晶混合物は、高い透明点、比較的低い閾値およびΔｎの値、好ましくは０．０７以上、特には０．０８以上を有することが見出された。特に好ましくは、Ｌ１がＦでＬ２およびＬ３がＨの式Ｉの化合物である。非常に特に好ましくは、Ｌ１がＦでＬ２およびＬ３がＨで、ＸがＣｌ、ＣＦ３、Ｆ、ＯＣＦ３またはＯＣＨＦ２の化合物である。Ｘは、好ましくは、ＣＮ、Ｆ、ＳＦ５、ＯＣＨＦ２、ＯＣ２Ｆ５、ＯＣ３Ｆ７、ＮＣＳ、ＯＣＨＦＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３、ＯＣＦ３を表す。式ＩＡの好ましい化合物は、ＸＡがＦ、ＯＣＦ３、ＣＮで、基Ｌ４〜７の少なくとも１つはフッ素を表す化合物である。ｎは、好ましくは、１を表す。
【００３２】
ｎが１であるかｎが２である場合、Ａ１またはＺ１は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
フッ素化されたベンゼン環が４個の化合物は先行文献に記載されており、例えば、米国特許第６，６６９，９９８号明細書（特許文献２）、米国特許第６，５６５，９３３号明細書（特許文献３）、米国特許第６，５９６，３５０号明細書（特許文献４）、国際公開第８９／０２８８４号パンフレット（特許文献５）、国際公開第９０／０１０５６号パンフレット（特許文献６）、国際公開第９１／０３４５０号パンフレット（特許文献７）、欧州特許第０４３９０８９号明細書（特許文献８）、独国特許第４４４５２２４号明細書（特許文献９）、国際公開第９８／２３５５６４号パンフレット（特許文献１０）、欧州特許出願公開第１３０２５２３号明細書（特許文献１１）、欧州特許出願公開第１３４６９９５号明細書（特許文献１２）である。しかしながら、本発明の化合物は明記されていない。
【００３４】
国際公開第２００４／０３５７１０号パンフレット（特許文献１３）には、以下の式の化合物が記載されている。
【００３５】
【化４】
式ＩＡの化合物は、例えば欧州特許第０３３４９１１号明細書（特許文献１４）にあるように、公知である。
【００３６】
式ＩおよびＩＡの化合物は、広範囲の用途分野を有する。置換基の選択に応じて、これらの化合物は、液晶媒体を主に構成する基礎材料となりうるが、他に分類される化合物からの液晶基礎材料に式Ｉの化合物を加えることもでき、例えば、この型の誘電的および／または光学的異方性を修正したり、および／または材料の閾電圧および／または粘度を最適なものとする。
【００３７】
驚くべきことに、本発明の４員環化合物は、非常に良く溶解する。よって、式Ｉの化合物を混合物を基礎にして０．０１〜３０．０重量％を含む本発明の混合物を調製することができる。
【００３８】
式ＩおよびＩＡの化合物は、純粋な状態で無色であり、電気光学的な使用のために好ましい温度範囲中で液晶中間相を形成する。これらの化合物は、化学的に、熱的に、および光に対して安定である。
【００３９】
式ＩのＲ１および式ＩＡのＲ１Ａがアルキル基および／またはアルコキシ基を表している場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、２、３、４、５、６または７個の炭素原子を有しており、従って、好ましくは、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシであり、さらに、メチル、オクチル、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、メトキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシまたはテトラデシルオキシを表す。
【００４０】
オキサアルキルは、好ましくは、直鎖の２−オキサプロピル（即ちメトキシメチル）、２−（即ちエトキシメチル）または３−オキサブチル（即ちメトキシエチル）、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、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００４１】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表しており、１個のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−基で置き換えられている場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、２〜１０個の炭素原子を有している。従って、特に、ビニル、プロパ−１−又はプロパ−２−エチル、ブタ−１−、−２−又はブタ−３−エニル、ペンタ−１−、−２−、−３−又はペンタ−４−エニル、ヘキサ−１−、−２−、−３−、−４−又はヘキサ−５−エニル、ヘプタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−又はヘプタ−６−エニル、オクタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−又はオクタ−７−エニル、ノナ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−又はノナ−８−エニル、デカ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−又はデカ−９−エニルを表す。
【００４２】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表しており、１個のＣＨ２基が−Ｏ−基で置き換えられており、１個が−ＣＯ−で置き換えられている場合、これらは隣接していることが好ましい。よって、これらの基は、アシルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を含む。これらの基は好ましくは直鎖を表し、２〜６個の炭素原子を有する。従って、それらは、特に、アセトキシ、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、アセトキシメチル、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−アセトキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、２−アセトキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセトキシブチル、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）プロピルまたは４−（メトキシカルボニル）ブチルを表す。
【００４３】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表しており、１個のＣＨ２基が無置換または置換された−Ｃ＝Ｃ−に置き換えられており、隣接するＣＨ２基がＣＯまたはＣＯ−ＯまたはＯ−ＣＯによって置き換えられている場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、４〜１２個の炭素原子を有している。したがって、この基は、特に、アクリロイルオキシメチル、２−アクリロイルオキシエチル、３−アクリロイルオキシプロピル、４−アクリロイルオキシブチル、５−アクリロイルオキシペンチル、６−アクリロイルオキシヘキシル、７−アクリロイルオキシヘプチル、８−アクリロイルオキシオクチル、９−アクリロイルオキシノニル、１０−アクリロイルオキシデシル、メタクリロイルオキシメチル、２−メタクリロイルオキシエチル、３−メタクリロイルオキシプロピル、４−メタクリロイルオキシブチル、５−メタクリロイルオキシペンチル、６−メタクリロイルオキシヘキシル、７−メタクリロイルオキシヘプチル及び８−メタクリロイルオキシオクチル、９−メタクリロイルオキシノニルを表す。
【００４４】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキルまたはアルケニル基を表し、それがＣＮまたはＣＦ３によって１置換されている場合、この基は好ましくは直鎖である。ＣＮまたはＣＦ３による置換は、何れの所望の位置でも可能である。
【００４５】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキルまたはアルケニル基を表し、それがハロゲンによって少なくとも１置換されている場合、この基は好ましくは直鎖であり、ハロゲンは好ましくはＦまたはＣｌである。多置換の場合、ハロゲンは好ましくはＦである。得られる基は、ペルフルオロ化された基も含む。１置換の場合、フッ素または塩素置換は何れの所望の箇所でも構わないが、好ましくはω位である。
【００４６】
分岐した羽状の基Ｒ１および／またはＲ１Ａを含む化合物は、従来の液晶基礎材料中で良く溶解するため、重要な場合もあるが、化合物が光学活性である場合はキラルドーパントとして特に重要である。この型のスメクティック化合物は、強誘電体材料の成分として適当である。
【００４７】
この型の分岐した基は、一般に、１個以下の鎖分岐を有している。好ましい分岐した基Ｒ１および／またはＲ１Ａは、イソプロピル、２−ブチル（即ち、１−メチル−プロピル）、イソブチル（即ち、２−メチルプロピル）、２−メチルブチル、イソペンチル（即ち、３−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、イソプロポキシ、２−メチルプロポキシ、２−メチルブトキシ、３−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−エチルヘキシルオキシ、１−メチルヘキシルオキシおよび１−メチルヘプチルオキシである。
【００４８】
Ｒ１および／またはＲ１Ａがアルキル基を表し、それの２個以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられている場合、それは直鎖状または分枝鎖状のいずれでも構わない。分岐状で炭素原子を３〜１２個有することが好ましい。したがって、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）ブチルまたは５，５−ビス（エトキシカルボニル）ペンチルを特に表す。
【００４９】
式ＩおよびＩＡの化合物中のＸおよびＸＡは、好ましくは、それぞれ互いに独立にＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、ＳＦ５、ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ３、ＯＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦＨＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＦＨＣＨ３、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＨＣＨ２ＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＣｌＨ２、ＯＣＦ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＨ、ＯＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＣｌ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦＨＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＣｌ２ＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦＨＣＦ３、ＯＣＨ２ＣＣｌＦＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＦＨＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＣｌ２ＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦＨＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＣｌ２ＣＦ３、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＣｌ２Ｆ、ＯＣＣｌ２ＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＣｌＦＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＣｌＨＣＣｌＨ２、ＯＣＦ２ＣＨ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＣｌＦＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＣｌ２ＣＦＨ２、ＯＣＣｌ２ＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＣｌＨ２、ＯＣＣｌ２ＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＨ２ＣＣｌＦＣＦＣｌ２、ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＣｌＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＨ２ＣＣｌ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＨ２ＣＨ３、ＯＣＦＨＣＨ２ＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＦＨＣＣｌＨ２、ＯＣＨ２ＣＦＨＣＣｌ２Ｈ、ＯＣＣｌ２ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＨ２ＣＣｌ２ＣＦ２Ｈ、ＣＨ＝ＣＦ２、ＣＦ＝ＣＦ２、ＯＣＨ＝ＣＦ２、ＯＣＦ＝ＣＦ２、ＣＨ＝ＣＨＦ、ＯＣＨ＝ＣＨＦ、ＣＦ＝ＣＨＦ、ＯＣＦ＝ＣＨＦ、特に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＣＦ３、ＳＦ５、ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ３、ＯＣＦ２Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦＨ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３またはＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を表す。
【００５０】
式Ｉの化合物は、文献（例えば、標準的な方法として、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ編、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｇｅｏｒｇ−Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市）に記載されているように、公知で、その反応に適する正確な反応条件により、それ自身は公知の方法により調製される。ここで、それ自身は公知で、ここで非常に詳細には述べていない変法も利用できる。
【００５１】
式Ｉの化合物は、例えば、次のようにして調製できる。
【００５２】
【化５】
【００５３】
【化６】
【００５４】
【化７】
本発明は、また、この型の液晶媒体を含む電気光学的ディスプレイ、例えば、セル、各ピクセルをスイッチングするための外板上の集積非線形素子、および正の誘電異方性および高比抵抗でセル内にあるネマチック液晶混合物を、外枠と共に構成する２枚の平行な外板を有するＳＴＮまたはＭＬＣのようなディスプレイに関し、また、これらの媒体を電気光学的目的のために使用することに関する。
【００５５】
本発明の液晶混合物により、特性の利用可能な範囲を著しく広げることができる。透明点、低温における粘度、熱的およびＵＶ安定性および高い光学異方性の組み合わせを実現できることは、先行技術による従来の材料より極めて優れている。
【００５６】
本発明の混合物は、特に、高速スイッチングモニター、ＴＶセット、ＴＶ／モニター組合せ装置およびΔｎの高いＴＦＴ分野に特に好適で、例えば、射影テレビセット、ＬＣｏＳおよびＯＣＢなどである。
【００５７】
本発明の液晶混合物は、−２０℃まで、好ましくは−３０℃まで、特に好ましくは−４０℃までネマチック相を保持しながら、６０℃を超える、好ましくは７０℃を超える、特に好ましくは８０℃を越える透明点を可能にし、同時に４以上、好ましくは５以上の誘電異方性Δεおよび高い比抵抗が達成可能とされ、優れたＳＴＮおよびＭＬＣディスプレイが実現可能とされる。特に、この混合物は、低い電圧駆動によって特徴づけられる。
【００５８】
ＴＮの閾値は、２．５Ｖ未満であり、好ましくは２．０Ｖ未満、特に好ましくは１．８Ｖ未満である。
【００５９】
言うまでもなく、本発明による混合物の化合物を適切に選択することにより、他の有利な性質を保持しながら、より高い閾電圧においてより高い透明点(例えば１１０℃を超え)を達成できるか、またはより低い閾電圧においてより低い透明点を達成することも可能である。粘度の上昇を僅かにとどめながら、より大きなΔεと従ってより低い閾電圧を達成することも同様に可能である。本発明によるＭＬＣディスプレイは、好ましくは、グーチ・タリーの第１次透過極小で動作させることが好ましい（Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．、１９７４年、第１０巻、第２〜４頁；Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、１９７５年、第８巻、第１５７５〜１５８４頁）。ここで、例えば特性線の高い急峻性およびコントラストの低視野角依存性（独国特許第３０２２８１８号明細書）のような特に好ましい電気光学的特性に加え、第２次極小で類似のディスプレイと同じ閾電圧において、より小さな誘電異方性でも十分である。これにより、第１次極小で本発明による混合物を使用することにより、シアノ化合物を含む混合物の場合に比べ、極めて高い比抵抗値を達成することができる。個々の成分とその重量を適切に選択することにより、当業者は簡単なルーチンの方法によりＭＬＣのあらかじめ指定された層の厚さに必要な複屈折率を定めることができる。
【００６０】
２０℃における流体粘度ν２０は、好ましくは６０ｍｍ２・ｓ−１未満であり、特に好ましくは５０ｍｍ２・ｓ−１未満である。本発明による混合物の２０℃における回転粘度γ１は、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ未満であり、特に好ましくは１２０ｍＰａ・ｓ未満である。ネマチック相の範囲は、少なくとも９０℃あることが好ましく、特に少なくとも１００℃あることが好ましい。この範囲は少なくとも−２０℃から＋８０℃に渡ることが好ましい。
【００６１】
液晶ディスプレイにおいては、応答時間は短いことが好ましい。このことは、とりわけビデオ再生を行えるディスプレイにあてはまる。この型のディスプレイにおいては、２５ｍｓより短い応答時間（合計：ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）が要求される。応答時間の上限は、画像の反復率によって決定される。加えて、回転粘度γ１、傾斜角も応答時間に影響する。
【００６２】
電圧保持率（ＨＲ）を測定［Ｓ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏら、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１９８９年、第５巻、第１３２０頁；Ｋ．Ｎｉｗａら、Ｐｒｏｃ．ＳＩＤ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、（サンフランシスコ）、１９８４年６月、第３０４頁、；Ｇ．Ｗｅｂｅｒら、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１９８９年、第５巻、第１３８１頁］した結果、
【００６３】
【化８】
のシアノフェニルシクロヘキサン類、または以下の式
【００６４】
【化９】
のエステル類を式ＩおよびＩＡの化合物の代わりに含み本発明と類似した混合物に比べて、式ＩおよびＩＡの化合物を含む本発明の混合物の方が、ＵＶへの曝露によるＨＲの低下が著しく小さいことが示された。
【００６５】
また、本発明による混合物のＵＶ安定性は極めて優れている。即ち、これらの混合物は、ＵＶに暴露されてもＨＲの低下が著しく小さい。式Ｉの化合物の割合が低い（１０重量％未満）場合においても、先行技術による混合物と比較して、６％以上も混合物のＨＲが増加する。
【００６６】
式Ｉの特に好ましい化合物は、式Ｉ−１〜Ｉ−１０の化合物である。
【００６７】
【化１０．１】
【００６８】
【化１０．２】
式中、Ｒ１は、式Ｉで示された意味を有する。Ｒ１は、好ましくは、アルキル、さらには、アルケニルを表す。
【００６９】
これらの好ましい化合物のうち、式Ｉ−１、Ｉ−４、Ｉ−７およびＩ−１０の化合物が特に好ましく、特に、Ｉ−１およびＩ−１０である。
【００７０】
下位の式Ｉ−１〜Ｉ−１０中のＲ１は、好ましくは、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、さらに、ＣＨ３、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ６Ｈ１３、ｎ−Ｃ７Ｈ１５、ＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２またはＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２を表す。Ｒ１は、非常に好ましくは、ｎ−Ｃ３Ｈ７を表す。
【００７１】
本発明の好ましい実施形態は、以下に示す通りである。
【００７２】
・媒体は、式Ｉ−１〜Ｉ−１０の化合物を１種類または２種類以上含む。
【００７３】
・媒体は、好ましくは、少なくとも１種類の以下の化合物を含む。
【００７４】
【化１１．１】
【００７５】
【化１１．２】
【００７６】
【化１１．３】
【００７７】
【化１１．４】
・媒体は、好ましくは、以下の化合物を含む。
【００７８】
【化１２】
式中、ｎは３または５である。ｎが３の化合物とｎが５の化合物とを含む媒体のようなものが好ましい。
【００７９】
・媒体は、好ましくは、式ＩＡ−１〜ＩＡ−１６で表される１種類以上の化合物を含む。
【００８０】
【化１３．１】
【００８１】
【化１３．２】
【００８２】
【化１３．３】
【００８３】
【化１３．４】
Ｒ１Ａは、好ましくは、アルキルまたはアルケニルを表し、特に、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、ｎ−Ｃ６Ｈ１３、ＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣ２Ｈ４およびＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ４である。
【００８４】
ＸＡは、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３を表し、さらにはＣＮであり、特に好ましい化合物は、ＩＡ−１、ＩＡ−３、ＩＡ−５およびＩＡ−８である。
【００８５】
・媒体は、１、２、３または４種類の式ＩＡの化合物を含む。本発明の混合物中の式ＩＡの化合物の割合は２〜５０重量％であり、好ましくは２〜４０重量％、特に５〜４０重量％である。
【００８６】
・媒体は、一般式ＩＩ〜ＶＩからなる群より選ばれる１種類以上の化合物を更に含む。
【００８７】
【化１４】
式中、それぞれの基は、以下の意味を有する。
【００８８】
Ｒ０は、それぞれ９個以下の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表す。
【００８９】
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化オキサアルキル、ハロゲン化アルケニルオキシまたはハロゲン化アルコキシを表す。
【００９０】
Ｚ０は、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−を表す。
【００９１】
Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれ互いに独立して、ＨまたはＦを表す。
【００９２】
ｒは、０または１を表す。
【００９３】
式ＩＶの化合物は、以下が好ましい。
【００９４】
【化１５】
・媒体は、一般式ＶＩＩ〜ＸＩＩからなる群より選ばれる１種類以上の化合物を更に含む。
【００９５】
【化１６】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は、それぞれ互いに独立に、請求項４で示される意味を有する。Ｘ０は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３またはＯＣＨＦ２である。Ｒ０は、好ましくは、それぞれ６個以下の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フッ化アルキルまたはアルケニルである。
【００９６】
・媒体は、式Ｅで表される１種類以上の化合物を更に含む。
【００９７】
【化１７】
式中、Ｒ０は、請求項４で示される意味を有する。
【００９８】
・式Ｅの化合物の割合は、好ましくは、５〜３０重量％、特には、１０〜２５重量％である。
【００９９】
・混合物の全体における式ＩおよびＩＡで表される化合物の合計の割合は、少なくとも１０重量％、好ましくは、１５重量％以上、特には、２０重量％以上である。
【０１００】
・混合物の全体における式Ｉで表される化合物の割合は、０．０１〜５０重量％、特に好ましくは、０．１〜４０重量％である。
【０１０１】
・混合物の全体における式ＩＩ〜ＶＩで表される化合物の割合は、１０〜８０重量％である。
【０１０２】
・また、
【０１０３】
【化１８．１】
は、好ましくは、
【０１０４】
【化１８．２】
である。
【０１０５】
・媒体は、式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖおよび／またはＶＩの化合物を含む。
【０１０６】
・Ｒ０は、直鎖で２〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルケニルである。
【０１０７】
・媒体は、本質的に、式Ｉ、ＩＡおよびＩＩ〜ＶＩで表される化合物よりなり、ただし、本質的にとは５０重量％以上を意味する。
【０１０８】
・媒体は、一般式ＸＩＩＩ〜ＸＩＸからなる以下の群より好ましくは選ばれる化合物を更に含む。
【０１０９】
【化１９】
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。Ｘ０は、好ましくは、ＦまたはＣｌを表す。式ＸＩＩＩ〜ＸＩＸで表される化合物の割合は、好ましくは、０．０５〜３０重量％、特に、１〜２５重量％である。
【０１１０】
・媒体は、好ましくは、５〜３５重量％の化合物ＩＶａを含む。
【０１１１】
・媒体は、好ましくは、Ｘ０がＦまたはＯＣＦ３を表す式ＩＶａの１、２または３種類の化合物を含む。
【０１１２】
・媒体は、好ましくは、式ＩＩａ〜ＩＩｇの１種類以上の化合物を含む。
【０１１３】
【化２０】
式中、Ｒ０は、上で示される意味を有する。式ＩＩａ〜ＩＩｇの化合物中において、Ｒ０は、好ましくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチルおよびｎ−ペンチルを表す。
【０１１４】
・重量比ＩまたはＩ＋ＩＡ：（ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩ）は、好ましくは、１：１０〜１０：１である。
【０１１５】
・媒体は、本質的に、一般式ＩＡおよびＩ〜ＸＩＸからなる群より選ばれる化合物よりなる。
【０１１６】
・Ｘ０がフッ素を表しＲ０がＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９またはｎ−Ｃ５Ｈ１１を表す式ＩＶｂ、ＩＶｃおよび／またはＩＶｄの化合物の、混合物の全体における割合は、２〜２５重量％、特には、２〜２０重量％である。
【０１１７】
・媒体は、好ましくは、Ｒ０がメチルを表す式ＩＩ〜ＶＩの化合物を含む。本発明による媒体は、特に好ましくは、以下の式の化合物を含む。
【０１１８】
【化２１】
・媒体は、好ましくは、式Ｄ−１〜Ｄ−４の１種類または２種類以上の、好ましくは、１種類または２種類以上のジオキサン化合物を含む。
【０１１９】
【化２２】
式中、Ｒ０は、上で示される意味を有する。
【０１２０】
本発明の混合物中でのジオキサン化合物Ｄ−１〜Ｄ−４の割合は、好ましくは、０〜４０重量％、特に、５〜３５重量％および非常に特に好ましくは８〜３０重量％である。
【０１２１】
・媒体は、式Ｚ−１〜Ｚ−１０の１種類または２種類以上の２環化合物を更に含む。
【０１２２】
【化２３．１】
【０１２３】
【化２３．２】
式中、Ｒ１ａおよびＲ２ａは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を表す。ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜７個の炭素原子を有する直鎖または分岐したアルキル鎖を表す。ａｌｋｅｎｙｌは、２〜７個の炭素原子を有する直鎖のアルケニルを表す。Ｒ０は、上で示される意味を有する。化合物Ｚ−６およびＺ−７中において、Ｒ０は、好ましくは、直鎖のアルキルまたはアルケニルを表す。
【０１２４】
前記の２環化合物のうち、式Ｚ−１、Ｚ−２、Ｚ−５、Ｚ−６およびＺ−８の化合物が特に好ましい。
【０１２５】
・媒体は、式Ｐ−１からＰ−４のピラン環を有する１種類または２種類以上の化合物を更に含む。
【０１２６】
【化２４】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１は、請求項４で示される意味を有する。
【０１２７】
本発明の混合物中における式Ｐ−１〜Ｐ−４の１種類以上のピラン化合物の割合は、好ましくは２〜３０重量％、特には、５〜２０重量％である。
【０１２８】
・媒体は、式ＡＮ１〜ＡＮ１１の１種類または２種類以上の融合した環構造を有する化合物を更に含む。
【０１２９】
【化２５．１】
【０１３０】
【化２５．２】
式中、Ｒ０は、上で示される意味を有する。
【０１３１】
本発明の混合物中における式ＡＮ１〜ＡＮ１１の化合物の割合は、好ましくは、１〜２０重量％である。
【０１３２】
・本発明の混合物は、７５℃を越える透明点および２．５Ｖ未満の閾値を有すると言う事実により、特に、区別される。
【０１３３】
たとえ比較的少ない量であっても式ＩおよびＩＡの化合物を、従来の液晶材料、しかしながら特に式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖおよび／またはＶＩの１種類以上の化合物と混合することにより、結果として閾電圧が著しく低下され、同時に広い範囲でのネマチック相および低いスメクチック−ネマチック転移温度が観測され、貯蔵寿命が改良されることが判明した。同時に、混合物は、ＵＶに曝露した際のＶＨＲに対し非常に優れる値を示す。
【０１３４】
用語「アルキル（ａｌｋｙｌ）」または「アルキル＊（ａｌｋｙｌ＊）」は、１〜７個の炭素原子を有する直鎖および分岐のアルキル基を網羅し、特にメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルの直鎖基である。１〜６個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１３５】
用語「アルケニル（ａｌｋｅｎｙｌ）」は、２〜７個の炭素原子を有する直鎖および分岐のアルケニル基を網羅し、特に直鎖基である。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。好ましいアルケニル基の例としては、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−ヘプテニル等を挙げることができる。５個以下の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１３６】
用語「フルオロアルキル（ｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ）」は、好ましくは、末端にフッ素を有する直鎖基、即ち、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−フルオロヘプチルを網羅する。しかしながら、フッ素の他の置換位置を除外するものではない。
【０１３７】
用語「オキサアルキル（ｏｘａａｌｋｙｌ）」または「アルコキシ（ａｌｋｏｘｙ）」は、好ましくは、式ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｏ−（ＣＨ２）ｍの直鎖基を網羅する。但し、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６で、ｍは０も表す場合がある。好ましくは、ｎは１でｍは１〜６であるか、ｍが０でｎが１〜３である。
【０１３８】
Ｒ０とＸ０の意味を適切に選択することにより、アドレス時間、閾電圧、透過特性曲線の急峻性等を所望の様式に修正することができる。例えば、１Ｅ−アルケニル基、３Ｅ−アルケニル基、２Ｅ−アルケニルオキシ基などを使用すると、アルキルまたはアルコキシ基と比較して、一般により短いアドレス時間、ネマチック性向の改善、および弾性定数ｋ３３（ベンド）とｋ１１（スプレイ）のより高い比率を達成することができる。４−アルケニル基、３−アルケニル基等は、アルキルおよびアルコキシ基と比較して、一般に低い閾電圧およびより低いｋ３３／ｋ１１値を与える。
【０１３９】
−ＣＨ２ＣＨ２−基は、単結合の場合と比較して、一般により高いｋ３３／ｋ１１値を与える。ｋ３３／ｋ１１がより高いと、例えば、９０°ねじれのＴＮセルにおいてよりなだらかな透過曲線（グレイスケールを達成するため）とすることが容易になり、ＳＴＮ、ＳＢＥおよびＯＭＩセルにおいては、より急峻な透過曲線（より大きな時分割駆動）が容易になり、また逆も可能である。ｋ１の値が高くなるほど、応答時間を速くできる。
【０１４０】
式Ｉ、ＩＡおよびＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩの化合物の最適な混合比は、所望の特性、式Ｉ、ＩＡ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖおよび／またはＶＩの成分の選択、および存在する場合もある他の成分の選択に、実質上依存する。
【０１４１】
前述の与えられた範囲内での適切な混合比は、場合ごとに容易に決めることができる。
【０１４２】
本発明による混合物中の式ＩＡ、Ｉ〜ＸＩＩの化合物の総量は、決定的なものではない。したがって、混合物は、様々な特性の最適化のために、さらに１種類以上の成分を含むことができる。しかしながら、式ＩＡ、Ｉ〜ＸＩＸの化合物の総量が多くなるほど、アドレス時間および閾電圧に対する観察される効果は大きくなる。
【０１４３】
特に好ましい実施形態において、本発明による媒体は、Ｘ０が、Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ＝ＣＦ２、ＯＣＦ＝ＣＦ２またはＯＣＦ２−ＣＦ２Ｈである式ＩＩ〜ＶＩ（好ましくは、式ＩＩ、ＩＩＩおよび／またはＩＶ）の化合物を含む。式ＩおよびＩＡの化合物との好ましい相乗効果により、特に有利な特性が得られる。特に、式Ｉ、ＩＡ、ＩＩ〜ＶＩおよびＤ−１、Ｄ−２、Ｄ−３およびＤ−４の化合物を含む混合物は、閾電圧が低いことで特徴付けられる。
【０１４４】
本発明による媒体で使用できる、式Ｉ、ＩＡおよびＩＩ〜ＸＩＸのそれぞれの化合物および其の下位の式の化合物の調製方法は公知であるか、または公知の方法に類似の方法で調製できる。
【０１４５】
偏光板、電極基板および表面処理された電極を備える本発明によるＭＬＣディスプレイの構成は、この型のディスプレイの従来の構成に対応する。「従来の構成」という用語は、ここでは広い意味で用いられ、ＭＬＣディスプレイに関する全ての誘導および変形を網羅し、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を含む。
【０１４６】
しかしながら、本発明によるディスプレイと従来のツイストネマチックセルに基づくディスプレイとの大きな相違点は、液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
【０１４７】
本発明に従って使用できる液晶混合物は、それ自体公知の方法で調製される。一般に、より少ない量で使用される成分の所望の量を、主要な組成を構成する成分中で、好ましくは加温して溶解する。さらに、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール等の有機溶媒と液晶成分溶液を混合し、完全に混合後、例えば蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
【０１４８】
誘電体は、当業者に公知で文献記載の添加剤、例えば、チバ社製のＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）のようなＵＶ安定剤、酸化防止剤、フリーラジカル捕捉剤などのようなものをさらに含んでもよい。例えば０〜１５％の多色性色素またはキラルドーパントを加えることができる。適切な安定剤およびドーパントは以下の表Ｃおよび表Ｄに示されている。
【０１４９】
Ｃは結晶状態、Ｓはスメクティック相、ＳｃはスメクティックＣ相、Ｎはネマチック相およびＩはアイソトロピック相を表す。
【０１５０】
Ｖ１０は、１０％透過（基板表面に垂直な視角）の電圧を表す。ｔｏｎはスイッチオン時間を表し、ｔｏｆｆはスイッチオフ時間を表し、Ｖ１０の値の２倍に対応する動作電圧における時間を表す。Δｎは光学異方性を表わす。Δεは、誘電異方性（Δε＝ε‖−ε⊥、ここでε‖は分子軸に平行な誘電率、ε⊥は其れに垂直の誘電率を表す）を表わす。電気光学的データは、特に別に述べない限り、２０℃において第１次透過極小（即ち、０．５μｍのｄ・Δｎ値）でＴＮセル中において測定する。光学的データは、特に別に述べない限り、２０℃で測定する。
【０１５１】
本出願および以下に示す例において、液晶化合物の構造は頭文字で示されており、その化学式への変換は以下の表ＡおよびＢに従って行われる。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１は、ｎおよびｍ個の炭素原子をそれぞれ有する直鎖のアルキル基である。ｎおよびｍは整数で、好ましくは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２を表す。表Ｂのコードは、それ自体で明らかである。表Ａには、親構造にかかわる頭文字のみが示されている。それぞれの場合において、この親構造の頭文字の後に、ダッシュにより分離されて、置換基Ｒ１＊、Ｒ２＊、Ｌ１＊およびＬ２＊のためのコードが続く。
【０１５２】
【表１】
好ましい混合物成分を、表Ａおよび表Ｂに示す。
【０１５３】
＜表Ａ＞
【０１５４】
【表２．１】
【０１５５】
【表２．２】
【０１５６】
【表２．３】
＜表Ｂ＞
【０１５７】
【表３．１】
【０１５８】
【表３．２】
【０１５９】
【表３．３】
【０１６０】
【表３．４】
【０１６１】
【表３．５】
【０１６２】
【表３．６】
特に好ましくは、液晶混合物は、式ＩおよびＩＡの化合物に加え、少なくとも１、２、３または４種類以上の表Ｂの化合物を含む。
＜表Ｃ＞
表Ｃは、一般に本発明による混合物に添加される使用可能なドーパントを示す。混合物は、好ましくは０〜１０重量％、特には０．０１〜５重量％、特に好ましくは、０．０１〜３重量％のドーパントを含む。
【０１６３】
【表４．１】
【０１６４】
【表４．２】
【０１６５】
【表４．３】
＜表Ｄ＞
例えば本発明の混合物に、０〜１０重量％の量で添加することができる安定剤を以下に示す。
【０１６６】
【表５．１】
【０１６７】
【表５．２】
【０１６８】
【表５．３】
【０１６９】
【表５．４】
【０１７０】
【表５．５】
【０１７１】
【表５．６】
【実施例】
【０１７２】
以下の例は、制限することなく、本発明を説明するものである。以上および以下において、パーセンテージは質量パーセントである。温度はすべて摂氏で示される。ｍ．ｐ．は融点を表わし、ｃｌ．ｐ．は透明点を表わす。さらに、Ｃは結晶状態、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクティック相、およびＩはアイソトロピック相を表す。これらの記号間のデータは相転移温度を表す。Δｎは光学異方性を表わし、ｎ０は屈折率を表す（５８９ｎｍ、２０℃）。流動粘度ν２０（ｍｍ２／ｓｅｃ）および回転粘度γ１（ｍＰａ・ｓ）は、それぞれ２０℃で決定した。
【０１７３】
特に他に明記しない限り、用途中の全ての濃度は重量％で示されており、対応する混合物または混合物の成分に関する。全ての物理的特性は、「メルク液晶、液晶の物理的物性」（１９９７年刊１１月、独国Ｍｅｒｃｋ ＫＧａＡ社）に従って決定され、特に他に明記しない限り、２０℃で行なう。Δｎは５８９ｎｍで、Δεは１ｋＨｚで決定される。
＜混合物例＞
＜例Ｍ１＞
【０１７４】
【表６】
＜例Ｍ２＞
【０１７５】
【表７】
＜例Ｍ３＞
【０１７６】
【表８】
＜例Ｍ４＞
【０１７７】
【表９】
＜例Ｍ５＞
【０１７８】
【表１０】
＜例Ｃ１＞
【０１７９】
【表１１】
＜例Ｍ６〜Ｍ８＞
【０１８０】
【表１２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉで表される１種類以上の化合物と、式ＩＡで表される１種類以上の化合物とを含むことを特徴とする極性化合物混合物系液晶媒体。
【化１】
【化２】
（式中、Ｒ１およびＲ１Ａは、それぞれ互いに独立に、ハロゲン化されているかまたは置換されていない１〜１５個の炭素原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、但し、加えて、これらの基の１個以上のＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｃ≡Ｃ−、
【化３】
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
ＸおよびＸＡは、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Ａ１は、ａ）１，４−シクロヘキセニレンまたは１，４−シクロヘキシレン基で、１または２個の隣接していないＣＨ２基が−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、
ｃ）１，４−フェニレン基で、１または２個のＣＨ基がＮで置き換えられていてもよく、
ｃ）ピペリジン−１，４−ジイル、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイルの群からの基を表し、
但し、ａ）、ｂ）およびｃ）の基は、ハロゲン原子によって、１または多置換されていてもよく、
Ｚ１は、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を表し、
Ｌ１〜Ｌ７は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、および
ｎは、０、１または２を表す。）
【請求項２】
式Ｉ−１〜Ｉ−１０で表される１または２種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶媒体。
【化４．１】
【化４．２】
（式中、Ｒ１は請求項１で示される意味である。)
【請求項３】
式ＩＡ−１〜ＩＡ−１６で表される１種類以上の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶媒体。
【化５．１】
【化５．２】
【化５．３】
【化５．４】
（式中、Ｒ１ＡおよびＸＡは請求項１で示される意味である。)
【請求項４】
一般式ＩＩ〜ＶＩからなる群より選ばれる１種類以上の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の液晶媒体。
【化６】
（式中、Ｒ０は、それぞれ９個以下の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化オキサアルキル、ハロゲン化アルケニルオキシまたはハロゲン化アルコキシを表し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−を表し、
Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれ互いに独立して、ＨまたはＦを表し、
ｒは、０または１を表す。）
【請求項５】
式Ｅで表される１種類以上の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の液晶媒体。
【化７】
（式中、Ｒ０は請求項４で示される意味である。)
【請求項６】
式ＩＩａ〜ＩＩｇで表される１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の液晶媒体。
【化８．１】
【化８．２】
（式中、Ｒ０は請求項４で示される意味である。)
【請求項７】
式Ｄ−１〜Ｄ−４で表される１種類以上のジオキサン化合物を更に含むことを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の液晶媒体。
【化９】
（式中、Ｒ０は請求項４で示される意味である。)
【請求項８】
前記混合物の全体における式Ｉで表される化合物の割合は、０．０１〜３０重量％であることを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の液晶媒体。
【請求項９】
前記混合物の全体における式ＩおよびＩＡで表される化合物の割合は、少なくとも１０重量％であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか記載の液晶媒体。
【請求項１０】
電気光学的目的のための、請求項１ないし９いずれか記載の液晶媒体の使用。
【請求項１１】
請求項１ないし９いずれか記載の液晶媒体を備える電気光学的液晶ディスプレイ。
【請求項１】
式Ｉで表される１種類以上の化合物と、式ＩＡで表される１種類以上の化合物とを含むことを特徴とする極性化合物混合物系液晶媒体。
【化１】
【化２】
（式中、Ｒ１およびＲ１Ａは、それぞれ互いに独立に、ハロゲン化されているかまたは置換されていない１〜１５個の炭素原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、但し、加えて、これらの基の１個以上のＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｃ≡Ｃ−、
【化３】
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
ＸおよびＸＡは、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Ａ１は、ａ）１，４−シクロヘキセニレンまたは１，４−シクロヘキシレン基で、１または２個の隣接していないＣＨ２基が−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられていてもよく、
ｃ）１，４−フェニレン基で、１または２個のＣＨ基がＮで置き換えられていてもよく、
ｃ）ピペリジン−１，４−ジイル、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイル、フルオレン−２，７−ジイルの群からの基を表し、
但し、ａ）、ｂ）およびｃ）の基は、ハロゲン原子によって、１または多置換されていてもよく、
Ｚ１は、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を表し、
Ｌ１〜Ｌ７は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、および
ｎは、０、１または２を表す。）
【請求項２】
式Ｉ−１〜Ｉ−１０で表される１または２種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶媒体。
【化４．１】
【化４．２】
（式中、Ｒ１は請求項１で示される意味である。)
【請求項３】
式ＩＡ−１〜ＩＡ−１６で表される１種類以上の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶媒体。
【化５．１】
【化５．２】
【化５．３】
【化５．４】
（式中、Ｒ１ＡおよびＸＡは請求項１で示される意味である。)
【請求項４】
一般式ＩＩ〜ＶＩからなる群より選ばれる１種類以上の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の液晶媒体。
【化６】
（式中、Ｒ０は、それぞれ９個以下の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、６個以下の炭素原子を有するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化オキサアルキル、ハロゲン化アルケニルオキシまたはハロゲン化アルコキシを表し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−を表し、
Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれ互いに独立して、ＨまたはＦを表し、
ｒは、０または１を表す。）
【請求項５】
式Ｅで表される１種類以上の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の液晶媒体。
【化７】
（式中、Ｒ０は請求項４で示される意味である。)
【請求項６】
式ＩＩａ〜ＩＩｇで表される１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の液晶媒体。
【化８．１】
【化８．２】
（式中、Ｒ０は請求項４で示される意味である。)
【請求項７】
式Ｄ−１〜Ｄ−４で表される１種類以上のジオキサン化合物を更に含むことを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の液晶媒体。
【化９】
（式中、Ｒ０は請求項４で示される意味である。)
【請求項８】
前記混合物の全体における式Ｉで表される化合物の割合は、０．０１〜３０重量％であることを特徴とする請求項１ないし７いずれか記載の液晶媒体。
【請求項９】
前記混合物の全体における式ＩおよびＩＡで表される化合物の割合は、少なくとも１０重量％であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか記載の液晶媒体。
【請求項１０】
電気光学的目的のための、請求項１ないし９いずれか記載の液晶媒体の使用。
【請求項１１】
請求項１ないし９いずれか記載の液晶媒体を備える電気光学的液晶ディスプレイ。
【公表番号】特表２００８−５０２７５３（Ｐ２００８−５０２７５３Ａ）
【公表日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１５８６７（Ｐ２００７−５１５８６７）
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００６４２７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１２３８８０
【国際公開日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【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 ハフトング (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）】
【公表日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００６４２７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１２３８８０
【国際公開日】平成１７年１２月２９日（２００５．１２．２９）
【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 ハフトング (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）】
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