液晶媒体
【課題】優れた液晶媒体を提供する。
【解決手段】本発明は、式Ｉの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体に関する。
（式中、Ｒ１、Ｒ２およびＸ１〜１２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の１種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体に関する。
（式中、Ｒ１、Ｒ２およびＸ１〜１２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（ＬＣ媒体）、電気光学的目的のためのその媒体の使用、およびこの媒体を備えるＬＣ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、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。さらに導電性、誘電異方性および光学異方性のような特性は、セルの型および用途分野に応じて、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構造を有するセル向けの材料は、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】
マトリックス型液晶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の例は、アクティブ素子（つまりトランジスター）である。そして使用される用語「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。
【０００７】
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。
【０００８】
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）。
【０００９】
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、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。
【００１０】
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。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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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）のような受動型素子を備えたディスプレイも含む。
【００１４】
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）、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１）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２）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低下するので、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、比抵抗の低下が可能な限り小さいことも重要である。また、先行技術による混合物の低温特性も特に良くない。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。
【００１５】
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より、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単純な反射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）の液晶を使用することが、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。
【００１６】
したがって、非常に高い比抵抗を有すると同時に、広い動作温度範囲、低温でも短い応答時間および低い閾電圧を有しており、これらの不都合を有していないか、有していたとしてもより少ない程度であるＭＬＣディスプレイが引き続き強く要求されている。
【００１７】
ＴＮ（Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）セルでは、セル中で次の利点を容易にする媒体が望まれる。
−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）
−低い閾電圧
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。
【００１８】
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／またはより低い閾電圧および／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。
【００１９】
特に、ＴＶおよびビデオ用途（例えば、ＬＣＤ−ＴＶ、モニター、ＰＤＡ、ノートブック、ゲームコンソール）向けのＬＣディスプレイの場合、応答時間が著しく短縮されていることが望まれる。このためには、ＬＣ媒体が非常に低い回転粘度を有していることが要求される。しかしながら、先行技術で使用される化合物で回転粘度を低下させると、透明点が好ましくなく低下したり、ＬＣ媒体の複屈折率が減少することがしばしば生じる。
【特許文献１】独国特許第３０２２８１８号明細書
【非特許文献１】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２】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】
【００２０】
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、および好ましくは速い応答時間および低い回転粘度を有し、高い透明点および高い複屈折率を同時に有する媒体、特にこの型のＭＬＣ、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、そのＬＣ媒体は、高い誘電異方性および低い閾電圧を有していなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
ここで、この目的は、式Ｉの１種類以上の化合物を含むＬＣ媒体を使用することで、達成できることが見出された。式Ｉの化合物により、上で示される望ましい特性を有する混合物が結果として得られる。
【００２２】
本発明は、式Ｉの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体に関する。
【００２３】
【化１】
式中、
Ｒ１およびＲ２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炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【００２４】
【化２】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ１〜１２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、ただし、基Ｘ１〜１２の少なくとも１つはＦを表す。
【発明の効果】
【００２５】
驚くべきことに、式Ｉの化合物は、有利な回転粘度（γ）／透明点比を有することが見出された。よって、本発明の媒体は、低いγおよび高い透明点の液晶混合物を達成するのに特に適している。また、式Ｉの化合物は高い複屈折率、および、例えば比較的低い融点、広いネマチック相、狭いか存在しないスメクチック相および低温においてＬＣ混合物から結晶化する傾向が低いという良好な低温安定性（ＬＴＳ）などの良好なＬＣ相特性を示す。式Ｉの化合物を含む本発明のＬＣ媒体は、低い回転粘度、速い応答時間、比較的高い透明点、高いＬＴＳ、高い正の誘電異方性、高い複屈折率および広いネマチック相の範囲を有する。よって、本発明の媒体は、ＴＶおよびビデオの用途分野に特に適する。また、実質的に誘電的に中性な式Ｉの化合物を使用することにより、本発明のＬＣ媒体中におけるイオン性不純物の発生が低減され、よって「画像スティッキング」と呼ばれるような関連する障害が低減される。加えて、式Ｉの化合物は、本発明のＬＣ媒体において、ＵＶ安定性および電圧保持率（ＨＲ）に対し正の効果を有する。
【００２６】
式Ｉ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得るが、他に分類される化合物からの液晶基礎材料を式Ｉの化合物に加えることもでき、例えば、この型の誘電体の誘電的および／または光学的異方性を修正したり、および／またはそれの閾電圧および／または粘度を最適なものとする。
【００２７】
式Ｉ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。
【００２８】
式Ｉの化合物は、文献（例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ編、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｇｅｏｒｇ−Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市のような標準的な著作）に記載されるようなそれ自身は公知の方法により、公知のその反応に適する正確な反応条件により調製される。ここで、それ自身は公知で、ここで更に非常に詳細には述べていない変法も利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以上および以下において式中のＲ０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。
【００３０】
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、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００３１】
Ｒ０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−または−２−エニル、ブタ−１−、−２−または−３−エニル、ペンタ−１−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキサ−１−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６−エニル、オクタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−または−７−エニル、ノナ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−または−８−エニル、デカ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−または−９−エニルを表す。
【００３２】
Ｒ０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。
【００３３】
以上および以下の式において、Ｘ０は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、１フッ素化または多フッ素化された炭素数１、２または３のアルキルまたはアルコキシ、１フッ素化または多フッ素化された炭素数２または３のアルケニルである。Ｘ０は、特に好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３またはＣＨ＝ＣＦ２であり、非常に好ましくはＦまたはＯＣＦ３である。
【００３４】
次の条件を満たす式Ｉの化合物が特に好ましい。
−Ｘ２、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ８、Ｘ１０およびＸ１２がＨを表す。
−Ｘ３およびＸ５は同時にはＦを表さない。
−Ｘ７およびＸ９は同時にはＦを表さない。
−基Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ９およびＸ１１の１つ、２つまたは３つはＦを表す。
−基Ｘ１、Ｘ５およびＸ９の２つ以下はＦを表す。
−基Ｘ３、Ｘ７およびＸ１１の２つ以下はＦを表す。
−基Ｘ１、Ｘ５およびＸ９の１つおよび基Ｘ３、Ｘ７およびＸ１１の１つがＦを表し、ただし、これらの基は同一のフェニル環には存在していない。
−基Ｘ１、Ｘ５およびＸ９の２つまたは基Ｘ３、Ｘ７およびＸ１１の２つがＦを表す。
【００３５】
式Ｉの特に好ましい化合物は、以下のサブ式のものである。
【００３６】
【化３．１】
【００３７】
【化３．２】
式中、Ｒ１およびＲ２は、式Ｉで示される意味を有する。Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、直鎖で炭素数１〜８のアルキルを表す。
【００３８】
さらに好ましい態様を以下に示す。
【００３９】
−媒体は、式ＩＩおよび／またはＩＩＩの１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００４０】
【化４】
式中、
Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｒ０は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【００４１】
【化５】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までの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、および
【００４２】
【化６】
−式ＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００４３】
【化７】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。式ＩＩａおよびＩＩｂの化合物が、特に好ましい。
【００４４】
−式ＩＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００４５】
【化８】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。式ＩＩＩａの化合物が、特に好ましい。
−媒体は、以下の式より選択される１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００４６】
【化９】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は式ＩＩおよびＩＩＩで示される意味を有し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＦ２−を表し、式ＶおよびＶＩにおいては単結合も表し、式ＶおよびＶＩＩＩにおいては−ＣＦ２Ｏ−も表し、および
ｒは、０または１を表す。
【００４７】
−式ＩＶの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００４８】
【化１０】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦまたはＯＣＦ３を表す。
【００４９】
−式Ｖの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００５０】
【化１１．１】
【００５１】
【化１１．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００５２】
−式ＶＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００５３】
【化１２】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００５４】
−式ＶＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００５５】
【化１３．１】
【００５６】
【化１３．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００５７】
−媒体は、以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を含む。
【００５８】
【化１４】
式中、
Ｘ０は、上で示される意味を有し、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ａｌｋｙｌは、炭素数１〜７のアルキルを表し、
Ｒ’は、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシまたは炭素数２〜７のアルケニルを表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、炭素数２〜７のアルケニルを表す。
【００５９】
−式ＩＸ〜ＸＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００６０】
【化１５．１】
【００６１】
【化１５．２】
式中、ａｌｋｙｌは、上で示される意味を有する。
【００６２】
−媒体は、以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００６３】
【化１６】
式中、Ｙ１およびＹ２は上で示される意味を有し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、それぞれ炭素数９までのｎ−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、好ましくは、それぞれ互いに独立に、炭素数１〜８のアルキルを表す。
【００６４】
−媒体は式ＸＩＩＩの１種類以上の化合物を含み、式中、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方は炭素数２〜７のアルケニルを表し、好ましくは、以下の式より選択されるものである。
【００６５】
【化１７】
式中、ａｌｋｙｌは、上で示される意味を有する。
【００６６】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を含む。
【００６７】
【化１８】
式中、
Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は、式ＩおよびＩＩＩで示される意味を有し、
【００６８】
【化１９】
【００６９】
【化２０】
を表し、および
Ｌ１およびＬ２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表す。
【００７０】
−式ＸＶおよびＸＶＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００７１】
【化２１．１】
【００７２】
【化２１．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。式ＸＶおよびＸＶａ〜ＸＶｄの特に好ましい化合物は、Ｙ１がＦを表し、Ｙ２がＨまたはＦ、好ましくはＦを表すものである。
【００７３】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を含む。
【００７４】
【化２２】
式中、Ｒ１およびＲ２は上で示される意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、炭素数１〜８のアルキルを表し、ＬはＨまたはＦを表す。
【００７５】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を含む。
【００７６】
【化２３】
式中、Ｒ１およびＲ２は上で示される意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、炭素数１〜８のアルキルを表し、ＬはＨまたはＦを表す。
【００７７】
−媒体は、以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００７８】
【化２４．１】
【００７９】
【化２４．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は、それぞれ互いに独立に、上で示される意味の１つを有し、Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表す。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、それぞれ炭素数８までのアルキル、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。
【００８０】
−式ＸＸＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００８１】
【化２５】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００８２】
−媒体は、以下の式より選択される１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００８３】
【化２６】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜６は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
ｓは０または１を表し、
【００８４】
【化２７】
を表す。
【００８５】
好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００８６】
−式ＸＸＩＶの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００８７】
【化２８】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表し、Ｙ１はＦを表す。
【００８８】
【化２９】
は、好ましくは、
【００８９】
【化３０】
である。
【００９０】
−Ｒ０は、炭素数２〜７の直鎖状アルキルまたはアルケニルである。
【００９１】
−Ｘ０は、Ｆである。
【００９２】
−媒体は、式Ｉの１種類、２種類またはそれ以上の化合物を含み、特に式Ｉａ、ＩｂまたはＩｃである。
【００９３】
−媒体は、式Ｉの化合物を１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％、特に好ましくは２〜１５質量％含む。
【００９４】
−媒体は、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶＩ、ＩＸ〜ＸＩＩＩおよびＸＸＩから選ばれる化合物を含む。
【００９５】
−混合物全体における式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶＩ、ＩＸ〜ＸＩＩＩおよびＸＸＩの化合物の割合は、４０〜９５質量％である。
【００９６】
−媒体は、式ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物を１０〜５０質量％、特に好ましくは１２〜４０質量％含む。
【００９７】
−媒体は、式ＩＸ〜ＸＩＩＩの化合物を２０〜７０質量％、特に好ましくは２５〜６５質量％含む。
【００９８】
−媒体は、式ＩＶの化合物を４〜３０質量％、特に好ましくは５〜２０質量％含む。
【００９９】
−媒体は、式ＶＩの化合物を２〜３０質量％、特に好ましくは３〜２０質量％含む。
【０１００】
−媒体は、式ＸＸＩの化合物を２〜３０質量％、特に好ましくは２〜２５質量％含む。
【０１０１】
たとえ比較的少ない量であっても式Ｉの化合物を、従来の液晶材料、しかしながら特に式ＩＩ〜ＸＸＩＶの１種類以上の化合物と混合することにより、結果として光安定性が著しく増加し複屈折率の値が低くなり、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、非常に低い閾電圧およびＵＶに曝露した際のＶＨＲに対し非常に優れる値を示す。
【０１０２】
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、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を包含する。１〜６個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１０３】
用語「アルケニル（ａｌｋｅｎｙｌ）」または「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、特に直鎖基を包含する。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。特に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個までの炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１０４】
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包含する。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。
【０１０５】
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の直鎖基を包含する。但し、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６である。ｍは０を表してもよい。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。
【０１０６】
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。本発明の混合物は高いｋ１値で特に特徴付けられ、よって、先行技術の混合物より極めて速い応答時間を有する。
【０１０７】
上述の式の化合物の最適な混合比は、所望の特性、上述の式の成分の選択、および存在してもよい他の成分の選択に、実質上依存する。
【０１０８】
上で示される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。
【０１０９】
本発明の混合物中の上述の式の化合物の総量は、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、上述の式の化合物の総量が多くなるほど、混合物の特性について望まれる改善の観測される効果が、一般に大きくなる。
【０１１０】
特に好ましい実施形態において、本発明の媒体は、Ｘ０が、Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ＝ＣＦ２、ＯＣＦ＝ＣＦ２またはＯＣＦ２−ＣＦ２Ｈである式ＩＩ〜ＶＩＩＩ（好ましくは、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶおよびＶ、特にＩＩａおよびＩＩＩａ）の化合物を含む。式Ｉ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、ＩＩａおよびＩＩＩａ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。
【０１１１】
本発明の媒体で使用できる上述の式およびそれのサブ式のそれぞれの化合物は公知であるか、公知の化合物に類似して調製できる。
【０１１２】
本発明は、また、この型の液晶媒体を含む例えばＳＴＮまたはＭＬＣディスプレイのような電気光学的ディスプレイ（外枠と共にセルを構成する２枚の平行な外板、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、およびセル中に配置されて正の誘電異方性および高い比抵抗を有するネマチック液晶混合物を備える。）、およびこれらの媒体の電気光学的目的のための使用に関する。
【０１１３】
本発明の液晶混合物により、利用できるパラメータの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達成可能な組み合わせは、先行技術による従来の材料より極めて優れている。
【０１１４】
本発明の混合物は、例えば携帯電話およびＰＤＡのような携帯用の分野および低ΔｎＴＦＴ分野に特に好適である。
【０１１５】
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、７０℃以上、好ましくは７５℃以上の透明点が達成され、同時に９０ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは６０ｍＰａ・ｓ以下の回転粘度γ１が可能で、応答時間の速い優れたＭＬＣディスプレイを得ることができる。
【０１１６】
本発明の液晶混合物の誘電異方性Δεは、好ましくは＋３以上、特に好ましくは＋６以上である。加えて、混合物は、動作電圧が低いことで特徴付けられる。本発明の液晶混合物の閾電圧は、好ましくは１．６Ｖ以下である。本発明の液晶混合物の複屈折率Δｎは、好ましくは０．０８以上、特に好ましくは０．０９以上、および好ましくは０．１４以下、特に好ましくは０．１２以下である。
【０１１７】
本発明の液晶混合物のネマチック相の範囲は、好ましくは少なくとも９０℃の幅であり、特には少なくとも１００℃の幅を有する。この範囲は、好ましくは、少なくとも−２５℃から＋７０℃に及んでいる。
【０１１８】
言うまでもなく、本発明による混合物の成分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１００℃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。粘度の対応する上昇を僅かにとどめながら、より高い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。本発明のＭＬＣディスプレイは、好ましくは、グーチ・タリーの第１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極小で類似する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極小で本発明の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。個々の成分とその質量比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ディスプレイのあらかじめ指定された層の厚さに必要な複屈折率を設定することができる。
【０１１９】
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、
【０１２０】
【化３１】
のシアノフェニルシクロヘキサン類、または以下の式
【０１２１】
【化３２】
のエステル類を式Ｉの化合物の代わりに含む本発明と類似した混合物に比べて、式Ｉの化合物を含む本発明の混合物の方が、ＵＶの曝露によるＨＲの低下が著しく小さいことが示された。
【０１２２】
本発明の混合物の光安定性およびＵＶ安定性は極めて優れている。即ち、これらの混合物は、光または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（２質量％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。
【０１２３】
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のＭＬＣディスプレイの構成は、この型のディスプレイの普通の構成に対応する。「普通の構成」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包含し、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。
【０１２４】
しかしながら、本発明の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。
【０１２５】
本発明で使用できる液晶媒体は、例えば式Ｉの１種類以上の化合物を式ＩＩ〜ＸＸＩＶの１種類以上の化合物または更なる液晶成分および／または添加剤と混合して、それ自体従来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の有機溶媒中で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。
【０１２６】
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、ナノ粒子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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
【表１】
【０１２９】
好ましい混合物成分を、表Ａおよび表Ｂに示す。
【０１３０】
＜表Ａ＞
【０１３１】
【表２】
＜表Ｂ＞
【０１３２】
【表３．１】
【０１３３】
【表３．２】
特に好ましくは、液晶混合物は、式Ｉ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。
【０１３４】
＜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質量％、特には０．０１〜５質量％、特に好ましくは、０．０１〜３質量％のドーパントを含む。
【０１３５】
【表４．１】
【０１３６】
【表４．２】
＜表Ｄ＞
例えば本発明の混合物に、０〜１０質量％の量で添加することができる安定剤を以下に示す。
【０１３７】
【表５．１】
【０１３８】
【表５．２】
【０１３９】
【表５．３】
【０１４０】
【表５．４】
【実施例】
【０１４１】
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。
【０１４２】
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は等方相を表す。これらの記号間のデータは相転移温度を表す。さらに、
−Δｎは５８９ｎｍおよび２０℃における光学異方性を表わし、
−γ１は２０℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）を表わし、
−Ｖ１０は透過（基板表面に垂直な視角）が１０％変化するための電圧（Ｖ）を表し（閾電圧）、
−Ｖ９０は透過（基板表面に垂直な視角）が９０％変化するための電圧（Ｖ）を表し、
−Δεは２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性（Δε＝ε//−ε⊥、ここでε//は分子の長軸に平行な誘電率、ε⊥はそれに垂直な誘電率を表す）を表わし、
−ＨＲは、ＵＶおよび／または熱に曝露後の電圧保持率（％）を表す。
【０１４３】
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。全ての物性は、「メルク液晶、液晶の物性」１９９７年１１月、ドイツ国メルク社にしたがって測定され、、特に別に述べない限り、２０℃で行う。
【０１４４】
＜比較例１＞
【０１４５】
【表６】
＜比較例２＞
【０１４６】
【表７】
＜実施例１＞
【０１４７】
【表８】
【０１４８】
比較例１および２の混合物と比較して、混合物は低い回転粘度を有しており、同時に、複屈折、透明点、誘電異方性および閾電圧の値は、事実上変化していない。
【０１４９】
＜実施例２＞
【０１５０】
【表９】
比較例１および２の混合物と比較して、この混合物は低い回転粘度を有しており、同時に、複屈折、透明点、誘電異方性および閾電圧の値は、事実上変化していない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶媒体（ＬＣ媒体）、電気光学的目的のためのその媒体の使用、およびこの媒体を備えるＬＣ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、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。さらに導電性、誘電異方性および光学異方性のような特性は、セルの型および用途分野に応じて、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構造を有するセル向けの材料は、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】
マトリックス型液晶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の例は、アクティブ素子（つまりトランジスター）である。そして使用される用語「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。
【０００７】
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。
【０００８】
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）。
【０００９】
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、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。
【００１０】
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。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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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）のような受動型素子を備えたディスプレイも含む。
【００１４】
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）、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１）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２）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低下するので、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、比抵抗の低下が可能な限り小さいことも重要である。また、先行技術による混合物の低温特性も特に良くない。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。
【００１５】
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より、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単純な反射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）の液晶を使用することが、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。
【００１６】
したがって、非常に高い比抵抗を有すると同時に、広い動作温度範囲、低温でも短い応答時間および低い閾電圧を有しており、これらの不都合を有していないか、有していたとしてもより少ない程度であるＭＬＣディスプレイが引き続き強く要求されている。
【００１７】
ＴＮ（Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）セルでは、セル中で次の利点を容易にする媒体が望まれる。
−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）
−低い閾電圧
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。
【００１８】
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／またはより低い閾電圧および／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。
【００１９】
特に、ＴＶおよびビデオ用途（例えば、ＬＣＤ−ＴＶ、モニター、ＰＤＡ、ノートブック、ゲームコンソール）向けのＬＣディスプレイの場合、応答時間が著しく短縮されていることが望まれる。このためには、ＬＣ媒体が非常に低い回転粘度を有していることが要求される。しかしながら、先行技術で使用される化合物で回転粘度を低下させると、透明点が好ましくなく低下したり、ＬＣ媒体の複屈折率が減少することがしばしば生じる。
【特許文献１】独国特許第３０２２８１８号明細書
【非特許文献１】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２】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】
【００２０】
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、および好ましくは速い応答時間および低い回転粘度を有し、高い透明点および高い複屈折率を同時に有する媒体、特にこの型のＭＬＣ、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、そのＬＣ媒体は、高い誘電異方性および低い閾電圧を有していなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
ここで、この目的は、式Ｉの１種類以上の化合物を含むＬＣ媒体を使用することで、達成できることが見出された。式Ｉの化合物により、上で示される望ましい特性を有する混合物が結果として得られる。
【００２２】
本発明は、式Ｉの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体に関する。
【００２３】
【化１】
式中、
Ｒ１およびＲ２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炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【００２４】
【化２】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ１〜１２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、ただし、基Ｘ１〜１２の少なくとも１つはＦを表す。
【発明の効果】
【００２５】
驚くべきことに、式Ｉの化合物は、有利な回転粘度（γ）／透明点比を有することが見出された。よって、本発明の媒体は、低いγおよび高い透明点の液晶混合物を達成するのに特に適している。また、式Ｉの化合物は高い複屈折率、および、例えば比較的低い融点、広いネマチック相、狭いか存在しないスメクチック相および低温においてＬＣ混合物から結晶化する傾向が低いという良好な低温安定性（ＬＴＳ）などの良好なＬＣ相特性を示す。式Ｉの化合物を含む本発明のＬＣ媒体は、低い回転粘度、速い応答時間、比較的高い透明点、高いＬＴＳ、高い正の誘電異方性、高い複屈折率および広いネマチック相の範囲を有する。よって、本発明の媒体は、ＴＶおよびビデオの用途分野に特に適する。また、実質的に誘電的に中性な式Ｉの化合物を使用することにより、本発明のＬＣ媒体中におけるイオン性不純物の発生が低減され、よって「画像スティッキング」と呼ばれるような関連する障害が低減される。加えて、式Ｉの化合物は、本発明のＬＣ媒体において、ＵＶ安定性および電圧保持率（ＨＲ）に対し正の効果を有する。
【００２６】
式Ｉ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得るが、他に分類される化合物からの液晶基礎材料を式Ｉの化合物に加えることもでき、例えば、この型の誘電体の誘電的および／または光学的異方性を修正したり、および／またはそれの閾電圧および／または粘度を最適なものとする。
【００２７】
式Ｉ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。
【００２８】
式Ｉの化合物は、文献（例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ編、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｇｅｏｒｇ−Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市のような標準的な著作）に記載されるようなそれ自身は公知の方法により、公知のその反応に適する正確な反応条件により調製される。ここで、それ自身は公知で、ここで更に非常に詳細には述べていない変法も利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以上および以下において式中のＲ０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。
【００３０】
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、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００３１】
Ｒ０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−または−２−エニル、ブタ−１−、−２−または−３−エニル、ペンタ−１−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキサ−１−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６−エニル、オクタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−または−７−エニル、ノナ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−または−８−エニル、デカ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−または−９−エニルを表す。
【００３２】
Ｒ０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。
【００３３】
以上および以下の式において、Ｘ０は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、１フッ素化または多フッ素化された炭素数１、２または３のアルキルまたはアルコキシ、１フッ素化または多フッ素化された炭素数２または３のアルケニルである。Ｘ０は、特に好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３またはＣＨ＝ＣＦ２であり、非常に好ましくはＦまたはＯＣＦ３である。
【００３４】
次の条件を満たす式Ｉの化合物が特に好ましい。
−Ｘ２、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ８、Ｘ１０およびＸ１２がＨを表す。
−Ｘ３およびＸ５は同時にはＦを表さない。
−Ｘ７およびＸ９は同時にはＦを表さない。
−基Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５、Ｘ７、Ｘ９およびＸ１１の１つ、２つまたは３つはＦを表す。
−基Ｘ１、Ｘ５およびＸ９の２つ以下はＦを表す。
−基Ｘ３、Ｘ７およびＸ１１の２つ以下はＦを表す。
−基Ｘ１、Ｘ５およびＸ９の１つおよび基Ｘ３、Ｘ７およびＸ１１の１つがＦを表し、ただし、これらの基は同一のフェニル環には存在していない。
−基Ｘ１、Ｘ５およびＸ９の２つまたは基Ｘ３、Ｘ７およびＸ１１の２つがＦを表す。
【００３５】
式Ｉの特に好ましい化合物は、以下のサブ式のものである。
【００３６】
【化３．１】
【００３７】
【化３．２】
式中、Ｒ１およびＲ２は、式Ｉで示される意味を有する。Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、直鎖で炭素数１〜８のアルキルを表す。
【００３８】
さらに好ましい態様を以下に示す。
【００３９】
−媒体は、式ＩＩおよび／またはＩＩＩの１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００４０】
【化４】
式中、
Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｒ０は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【００４１】
【化５】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までの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、および
【００４２】
【化６】
−式ＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００４３】
【化７】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。式ＩＩａおよびＩＩｂの化合物が、特に好ましい。
【００４４】
−式ＩＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００４５】
【化８】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。式ＩＩＩａの化合物が、特に好ましい。
−媒体は、以下の式より選択される１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００４６】
【化９】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は式ＩＩおよびＩＩＩで示される意味を有し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＦ２−を表し、式ＶおよびＶＩにおいては単結合も表し、式ＶおよびＶＩＩＩにおいては−ＣＦ２Ｏ−も表し、および
ｒは、０または１を表す。
【００４７】
−式ＩＶの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００４８】
【化１０】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦまたはＯＣＦ３を表す。
【００４９】
−式Ｖの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００５０】
【化１１．１】
【００５１】
【化１１．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００５２】
−式ＶＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００５３】
【化１２】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００５４】
−式ＶＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選ばれる。
【００５５】
【化１３．１】
【００５６】
【化１３．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００５７】
−媒体は、以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を含む。
【００５８】
【化１４】
式中、
Ｘ０は、上で示される意味を有し、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ａｌｋｙｌは、炭素数１〜７のアルキルを表し、
Ｒ’は、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシまたは炭素数２〜７のアルケニルを表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、炭素数２〜７のアルケニルを表す。
【００５９】
−式ＩＸ〜ＸＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００６０】
【化１５．１】
【００６１】
【化１５．２】
式中、ａｌｋｙｌは、上で示される意味を有する。
【００６２】
−媒体は、以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００６３】
【化１６】
式中、Ｙ１およびＹ２は上で示される意味を有し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、それぞれ炭素数９までのｎ−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、好ましくは、それぞれ互いに独立に、炭素数１〜８のアルキルを表す。
【００６４】
−媒体は式ＸＩＩＩの１種類以上の化合物を含み、式中、Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方は炭素数２〜７のアルケニルを表し、好ましくは、以下の式より選択されるものである。
【００６５】
【化１７】
式中、ａｌｋｙｌは、上で示される意味を有する。
【００６６】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を含む。
【００６７】
【化１８】
式中、
Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は、式ＩおよびＩＩＩで示される意味を有し、
【００６８】
【化１９】
【００６９】
【化２０】
を表し、および
Ｌ１およびＬ２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表す。
【００７０】
−式ＸＶおよびＸＶＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００７１】
【化２１．１】
【００７２】
【化２１．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。式ＸＶおよびＸＶａ〜ＸＶｄの特に好ましい化合物は、Ｙ１がＦを表し、Ｙ２がＨまたはＦ、好ましくはＦを表すものである。
【００７３】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を含む。
【００７４】
【化２２】
式中、Ｒ１およびＲ２は上で示される意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、炭素数１〜８のアルキルを表し、ＬはＨまたはＦを表す。
【００７５】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を含む。
【００７６】
【化２３】
式中、Ｒ１およびＲ２は上で示される意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、炭素数１〜８のアルキルを表し、ＬはＨまたはＦを表す。
【００７７】
−媒体は、以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００７８】
【化２４．１】
【００７９】
【化２４．２】
式中、Ｒ０およびＸ０は、それぞれ互いに独立に、上で示される意味の１つを有し、Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表す。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、それぞれ炭素数８までのアルキル、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。
【００８０】
−式ＸＸＩの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００８１】
【化２５】
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００８２】
−媒体は、以下の式より選択される１種類以上の化合物を付加的に含む。
【００８３】
【化２６】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜６は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
ｓは０または１を表し、
【００８４】
【化２７】
を表す。
【００８５】
好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表す。
【００８６】
−式ＸＸＩＶの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。
【００８７】
【化２８】
式中、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキルを表し、Ｘ０はＦを表し、Ｙ１はＦを表す。
【００８８】
【化２９】
は、好ましくは、
【００８９】
【化３０】
である。
【００９０】
−Ｒ０は、炭素数２〜７の直鎖状アルキルまたはアルケニルである。
【００９１】
−Ｘ０は、Ｆである。
【００９２】
−媒体は、式Ｉの１種類、２種類またはそれ以上の化合物を含み、特に式Ｉａ、ＩｂまたはＩｃである。
【００９３】
−媒体は、式Ｉの化合物を１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％、特に好ましくは２〜１５質量％含む。
【００９４】
−媒体は、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶＩ、ＩＸ〜ＸＩＩＩおよびＸＸＩから選ばれる化合物を含む。
【００９５】
−混合物全体における式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶＩ、ＩＸ〜ＸＩＩＩおよびＸＸＩの化合物の割合は、４０〜９５質量％である。
【００９６】
−媒体は、式ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物を１０〜５０質量％、特に好ましくは１２〜４０質量％含む。
【００９７】
−媒体は、式ＩＸ〜ＸＩＩＩの化合物を２０〜７０質量％、特に好ましくは２５〜６５質量％含む。
【００９８】
−媒体は、式ＩＶの化合物を４〜３０質量％、特に好ましくは５〜２０質量％含む。
【００９９】
−媒体は、式ＶＩの化合物を２〜３０質量％、特に好ましくは３〜２０質量％含む。
【０１００】
−媒体は、式ＸＸＩの化合物を２〜３０質量％、特に好ましくは２〜２５質量％含む。
【０１０１】
たとえ比較的少ない量であっても式Ｉの化合物を、従来の液晶材料、しかしながら特に式ＩＩ〜ＸＸＩＶの１種類以上の化合物と混合することにより、結果として光安定性が著しく増加し複屈折率の値が低くなり、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、非常に低い閾電圧およびＵＶに曝露した際のＶＨＲに対し非常に優れる値を示す。
【０１０２】
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、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を包含する。１〜６個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１０３】
用語「アルケニル（ａｌｋｅｎｙｌ）」または「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、特に直鎖基を包含する。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。特に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個までの炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１０４】
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包含する。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。
【０１０５】
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の直鎖基を包含する。但し、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６である。ｍは０を表してもよい。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。
【０１０６】
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。本発明の混合物は高いｋ１値で特に特徴付けられ、よって、先行技術の混合物より極めて速い応答時間を有する。
【０１０７】
上述の式の化合物の最適な混合比は、所望の特性、上述の式の成分の選択、および存在してもよい他の成分の選択に、実質上依存する。
【０１０８】
上で示される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。
【０１０９】
本発明の混合物中の上述の式の化合物の総量は、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、上述の式の化合物の総量が多くなるほど、混合物の特性について望まれる改善の観測される効果が、一般に大きくなる。
【０１１０】
特に好ましい実施形態において、本発明の媒体は、Ｘ０が、Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ＝ＣＦ２、ＯＣＦ＝ＣＦ２またはＯＣＦ２−ＣＦ２Ｈである式ＩＩ〜ＶＩＩＩ（好ましくは、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶおよびＶ、特にＩＩａおよびＩＩＩａ）の化合物を含む。式Ｉ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、ＩＩａおよびＩＩＩａ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。
【０１１１】
本発明の媒体で使用できる上述の式およびそれのサブ式のそれぞれの化合物は公知であるか、公知の化合物に類似して調製できる。
【０１１２】
本発明は、また、この型の液晶媒体を含む例えばＳＴＮまたはＭＬＣディスプレイのような電気光学的ディスプレイ（外枠と共にセルを構成する２枚の平行な外板、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、およびセル中に配置されて正の誘電異方性および高い比抵抗を有するネマチック液晶混合物を備える。）、およびこれらの媒体の電気光学的目的のための使用に関する。
【０１１３】
本発明の液晶混合物により、利用できるパラメータの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達成可能な組み合わせは、先行技術による従来の材料より極めて優れている。
【０１１４】
本発明の混合物は、例えば携帯電話およびＰＤＡのような携帯用の分野および低ΔｎＴＦＴ分野に特に好適である。
【０１１５】
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、７０℃以上、好ましくは７５℃以上の透明点が達成され、同時に９０ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは６０ｍＰａ・ｓ以下の回転粘度γ１が可能で、応答時間の速い優れたＭＬＣディスプレイを得ることができる。
【０１１６】
本発明の液晶混合物の誘電異方性Δεは、好ましくは＋３以上、特に好ましくは＋６以上である。加えて、混合物は、動作電圧が低いことで特徴付けられる。本発明の液晶混合物の閾電圧は、好ましくは１．６Ｖ以下である。本発明の液晶混合物の複屈折率Δｎは、好ましくは０．０８以上、特に好ましくは０．０９以上、および好ましくは０．１４以下、特に好ましくは０．１２以下である。
【０１１７】
本発明の液晶混合物のネマチック相の範囲は、好ましくは少なくとも９０℃の幅であり、特には少なくとも１００℃の幅を有する。この範囲は、好ましくは、少なくとも−２５℃から＋７０℃に及んでいる。
【０１１８】
言うまでもなく、本発明による混合物の成分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１００℃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。粘度の対応する上昇を僅かにとどめながら、より高い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。本発明のＭＬＣディスプレイは、好ましくは、グーチ・タリーの第１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極小で類似する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極小で本発明の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。個々の成分とその質量比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ディスプレイのあらかじめ指定された層の厚さに必要な複屈折率を設定することができる。
【０１１９】
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、
【０１２０】
【化３１】
のシアノフェニルシクロヘキサン類、または以下の式
【０１２１】
【化３２】
のエステル類を式Ｉの化合物の代わりに含む本発明と類似した混合物に比べて、式Ｉの化合物を含む本発明の混合物の方が、ＵＶの曝露によるＨＲの低下が著しく小さいことが示された。
【０１２２】
本発明の混合物の光安定性およびＵＶ安定性は極めて優れている。即ち、これらの混合物は、光または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（２質量％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。
【０１２３】
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のＭＬＣディスプレイの構成は、この型のディスプレイの普通の構成に対応する。「普通の構成」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包含し、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。
【０１２４】
しかしながら、本発明の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。
【０１２５】
本発明で使用できる液晶媒体は、例えば式Ｉの１種類以上の化合物を式ＩＩ〜ＸＸＩＶの１種類以上の化合物または更なる液晶成分および／または添加剤と混合して、それ自体従来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の有機溶媒中で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。
【０１２６】
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、ナノ粒子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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
【表１】
【０１２９】
好ましい混合物成分を、表Ａおよび表Ｂに示す。
【０１３０】
＜表Ａ＞
【０１３１】
【表２】
＜表Ｂ＞
【０１３２】
【表３．１】
【０１３３】
【表３．２】
特に好ましくは、液晶混合物は、式Ｉ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。
【０１３４】
＜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質量％、特には０．０１〜５質量％、特に好ましくは、０．０１〜３質量％のドーパントを含む。
【０１３５】
【表４．１】
【０１３６】
【表４．２】
＜表Ｄ＞
例えば本発明の混合物に、０〜１０質量％の量で添加することができる安定剤を以下に示す。
【０１３７】
【表５．１】
【０１３８】
【表５．２】
【０１３９】
【表５．３】
【０１４０】
【表５．４】
【実施例】
【０１４１】
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。
【０１４２】
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は等方相を表す。これらの記号間のデータは相転移温度を表す。さらに、
−Δｎは５８９ｎｍおよび２０℃における光学異方性を表わし、
−γ１は２０℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）を表わし、
−Ｖ１０は透過（基板表面に垂直な視角）が１０％変化するための電圧（Ｖ）を表し（閾電圧）、
−Ｖ９０は透過（基板表面に垂直な視角）が９０％変化するための電圧（Ｖ）を表し、
−Δεは２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性（Δε＝ε//−ε⊥、ここでε//は分子の長軸に平行な誘電率、ε⊥はそれに垂直な誘電率を表す）を表わし、
−ＨＲは、ＵＶおよび／または熱に曝露後の電圧保持率（％）を表す。
【０１４３】
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。全ての物性は、「メルク液晶、液晶の物性」１９９７年１１月、ドイツ国メルク社にしたがって測定され、、特に別に述べない限り、２０℃で行う。
【０１４４】
＜比較例１＞
【０１４５】
【表６】
＜比較例２＞
【０１４６】
【表７】
＜実施例１＞
【０１４７】
【表８】
【０１４８】
比較例１および２の混合物と比較して、混合物は低い回転粘度を有しており、同時に、複屈折、透明点、誘電異方性および閾電圧の値は、事実上変化していない。
【０１４９】
＜実施例２＞
【０１５０】
【表９】
比較例１および２の混合物と比較して、この混合物は低い回転粘度を有しており、同時に、複屈折、透明点、誘電異方性および閾電圧の値は、事実上変化していない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体。
【化１】
（式中、
Ｒ１およびＲ２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炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【化２】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ１〜１２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、ただし、基Ｘ１〜１２の少なくとも１つはＦを表す。）
【請求項２】
Ｘ２、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ８、Ｘ１０およびＸ１２はＨを表し、
Ｘ３およびＸ５は同時にはＦを表さず、および
Ｘ７およびＸ９は同時にはＦを表さない
ことを特徴とする請求項１記載の液晶媒体。
【請求項３】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶媒体。
【化３】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、請求項１で示される意味を有する。）
【請求項４】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶媒体。
【化４】
（式中、
Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｒ０は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【化５】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までの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、および
【化６】
【請求項５】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶媒体。
【化７】
（式中、
Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は請求項４で示される意味を有し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＦ２−を表し、式ＶおよびＶＩでは単結合も表し、式ＶおよびＶＩＩＩでは−ＣＦ２Ｏ−も表し、および
ｒは、０または１を表す。）
【請求項６】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶媒体。
【化８．１】
【化８．２】
（式中、
Ｘ０は、請求項３で示される意味を有し、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ａｌｋｙｌは、炭素数１〜７のアルキルを表し、
Ｒ’は、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシまたは炭素数２〜７のアルケニルを表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、炭素数２〜７のアルケニルを表す。）
【請求項７】
以下の式の１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶媒体。
【化９】
（式中、Ｒ１およびＲ２は請求項１で示される意味を有し、ただし、基Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方は、炭素数２〜７のアルケニルを表す。）
【請求項８】
以下の式の１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶媒体。
【化１０】
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項４で示される意味を有する。）
【請求項９】
１〜３０質量％の式Ｉの化合物と、
１０〜５０質量％の式ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物と、
２０〜７０質量％の式ＩＸ〜ＸＩＩＩの化合物と、
４〜３０質量％の式ＩＶの化合物と、
２〜３０質量％の式ＶＩの化合物と、
２〜３０質量％の式ＸＸＩの化合物と
を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項１０】
電気光学的目的のための請求項１〜９のいずれかに記載の液晶媒体の使用。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに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１２】
請求項１で定義される式Ｉの化合物の１種類以上を、請求項４〜８のいずれかに記載の化合物の１種類以上と、または更なる液晶化合物および／または添加剤と混合することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液晶媒体の調製方法。
【請求項１】
式Ｉの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体。
【化１】
（式中、
Ｒ１およびＲ２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炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【化２】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ１〜１２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、ただし、基Ｘ１〜１２の少なくとも１つはＦを表す。）
【請求項２】
Ｘ２、Ｘ４、Ｘ６、Ｘ８、Ｘ１０およびＸ１２はＨを表し、
Ｘ３およびＸ５は同時にはＦを表さず、および
Ｘ７およびＸ９は同時にはＦを表さない
ことを特徴とする請求項１記載の液晶媒体。
【請求項３】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶媒体。
【化３】
（式中、Ｒ１およびＲ２は、請求項１で示される意味を有する。）
【請求項４】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶媒体。
【化４】
（式中、
Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｒ０は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、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−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【化５】
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までの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、および
【化６】
【請求項５】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶媒体。
【化７】
（式中、
Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は請求項４で示される意味を有し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＦ２−を表し、式ＶおよびＶＩでは単結合も表し、式ＶおよびＶＩＩＩでは−ＣＦ２Ｏ−も表し、および
ｒは、０または１を表す。）
【請求項６】
以下の式より選ばれる１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶媒体。
【化８．１】
【化８．２】
（式中、
Ｘ０は、請求項３で示される意味を有し、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ａｌｋｙｌは、炭素数１〜７のアルキルを表し、
Ｒ’は、炭素数１〜７のアルキル、炭素数１〜６のアルコキシまたは炭素数２〜７のアルケニルを表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、炭素数２〜７のアルケニルを表す。）
【請求項７】
以下の式の１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶媒体。
【化９】
（式中、Ｒ１およびＲ２は請求項１で示される意味を有し、ただし、基Ｒ１およびＲ２の少なくとも一方は、炭素数２〜７のアルケニルを表す。）
【請求項８】
以下の式の１種類以上の化合物をさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶媒体。
【化１０】
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項４で示される意味を有する。）
【請求項９】
１〜３０質量％の式Ｉの化合物と、
１０〜５０質量％の式ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物と、
２０〜７０質量％の式ＩＸ〜ＸＩＩＩの化合物と、
４〜３０質量％の式ＩＶの化合物と、
２〜３０質量％の式ＶＩの化合物と、
２〜３０質量％の式ＸＸＩの化合物と
を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項１０】
電気光学的目的のための請求項１〜９のいずれかに記載の液晶媒体の使用。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに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１２】
請求項１で定義される式Ｉの化合物の１種類以上を、請求項４〜８のいずれかに記載の化合物の１種類以上と、または更なる液晶化合物および／または添加剤と混合することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液晶媒体の調製方法。
【公開番号】特開２００８−９５１１０（Ｐ２００８−９５１１０Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５８４０（Ｐ２００７−２６５８４０）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【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）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【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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