液晶媒体
【課題】液晶媒体を提供する。
【解決手段】本発明は、式（ＩＡ）、（ＩＢ）および（ＩＣ）の化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含有し、極性化合物の混合物に基づく負の誘電異方性を有する液晶媒体に関し、ただし、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂ、Ｒ１Ｃ、Ｒ、Ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｂは請求項１で特定される意味を有し、および、特に、ＥＣＢ、ＰＡＬＣ、ＦＦＳまたはＩＰＳ効果に基づくアクティブマトリクスディスプレイ用の液晶媒体の使用に関する。
【解決手段】本発明は、式（ＩＡ）、（ＩＢ）および（ＩＣ）の化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含有し、極性化合物の混合物に基づく負の誘電異方性を有する液晶媒体に関し、ただし、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂ、Ｒ１Ｃ、Ｒ、Ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐおよびｂは請求項１で特定される意味を有し、および、特に、ＥＣＢ、ＰＡＬＣ、ＦＦＳまたはＩＰＳ効果に基づくアクティブマトリクスディスプレイ用の液晶媒体の使用に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含み、極性化合物の混合物に基づく負の誘電異方性の液晶媒体に関する。
【０００２】
【化１】
式中、
Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２ＢおよびＲ１Ｃは、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表し、
Ｒ２ＡおよびＲ２Ｃは、それぞれ互いに独立に、６個までのＣ原子を有するアルキル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【０００３】
【化２】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、また、ＬがＦであればＲ２Ｃはハロゲン、好ましくはＦまたはＣｌを表してもよく、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ｍ、ｎ、ｏおよびｐは、それぞれ互いに独立に、０、１または２を表し、
ｂは、０または１を表す。
【０００４】
このタイプの媒体は、特に、ＥＣＢ効果に基づくアクティブマトリクスアドレスを有する電気光学的ディスプレイ用およびＩＰＳ（ｉｎ ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）およびＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ディスプレイ用に使用できる。本発明による媒体は、好ましくは、負の誘電異方性を有する。
【背景技術】
【０００５】
電気的制御複屈折率の原理、ＥＣＢ効果またはＤＡＰ（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｉｇｎｅｄ ｐｈａｓｅｓ）効果も、１９７１年に初めて記載された（Ｍ．Ｆ．ＳｃｈｉｅｃｋｅｌおよびＫ．Ｆａｈｒｅｎｓｃｈｏｎ、「Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｗｉｔｈ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｆｉｅｌｄｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１９巻（１９７１年）、３９１２頁（非特許文献１））。その後、Ｊ．Ｆ．Ｋａｈｎ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２０巻（１９７２年）、１１９３頁（非特許文献２））およびＧ．ＬａｂｒｕｎｉｅおよびＪ．Ｒｏｂｅｒｔ（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４４巻（１９７３年）、４８６９頁（非特許文献３））による報文が続いた。
【０００６】
Ｊ．ＲｏｂｅｒｔおよびＦ．Ｃｌｅｒｃ（ＳＩＤ ８０ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８０年）、３０頁（非特許文献４））、Ｊ．Ｄｕｃｈｅｎｅ（Ｄｉｓｐｌａｙｓ ７巻（１９８６年）、３頁（非特許文献５））およびＨ．Ｓｃｈａｄ（ＳＩＤ ８２ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８２年）、２４４頁（非特許文献６））による報文では、ＥＣＢ効果に基づく高情報量のディスプレイ素子中での使用に適するものとするためには、液晶相が弾性定数の比Ｋ３／Ｋ１に対する高い値、光学異方性Δｎに対する高い値および誘電異方性Δεに対する−０．５以下の値を有していなければならないことが示された。ＥＣＢ効果に基づく電気光学的ディスプレイ素子はホメオトロピックなエッジ配向を有している（ＶＡ技術、即ち、垂直配向）。また、誘電的に負の液晶媒体も、所謂ＩＰＳまたはＦＦＳ効果を使用するディスプレイにおいて使用できる。
【０００７】
ＥＣＢ効果を使用するディスプレイは、所謂ＶＡＮ（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ａｌｉｇｎｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）ディスプレイとして、例えば、ＭＶＡ（ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、例えば：Ｙｏｓｈｉｄｅ、Ｈ．ら、論文３．１：「ＭＶＡ ＬＣＤ ｆｏｒ Ｎｏｔｅｂｏｏｋ ｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＰＣｓ（以下省略）」ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、６〜９頁（非特許文献７）およびＬｉｕ、Ｃ．Ｔ．ら、論文１５．１：「Ａ ４６−ｉｎｃｈ ＴＦＴ−ＬＣＤ ＨＤＴＶ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下省略）」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５０〜７５３頁（非特許文献８））、ＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、例えば：Ｋｉｍ、Ｓａｎｇ Ｓｏｏ、論文１５．４：「Ｓｕｐｅｒ ＰＶＡ Ｓｅｔｓ Ｎｅｗ Ｓｔａｔｅ−ｏｆ−ｔｈｅ−Ａｒｔ ｆｏｒ ＬＣＤ−ＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７６０〜７６３頁（非特許文献９））、ＡＳＶ（ａｄｖａｎｃｅｄ ｓｕｐｅｒ ｖｉｅｗ、例えば：Ｓｈｉｇｅｔａ、ＭｉｔｚｕｈｉｒｏおよびＦｕｋｕｏｋａ、Ｈｉｒｏｆｕｍｉ、論文１５．２：「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ ＬＣＤＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５４〜７５７頁（非特許文献１０））モード、加えて、ＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ディスプレイ（例えば：Ｙｅｏ、Ｓ．Ｄ．、論文１５．３：「Ａ ＬＣ Ｄｉｓｐｌａｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５８および７５９頁（非特許文献１１））および長く知られているＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）ディスプレイに加えて特にテレビ用途向けとして現在のところ最も重要な液晶ディスプレイの３種類のより最近のタイプの１つとして確立されてきた。一般的な形態において技術が比較されており、例えば２００４年６月のＳｏｕｋにおけるＳＩＤセミナーにおいて、セミナーＭ−６：「Ｒｅｃｅｎｔ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ＬＣＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、セミナー講義ノート、Ｍ−６／１〜Ｍ−６／２６（非特許文献１２）およびＭｉｌｌｅｒ、Ｉａｎ、ＳＩＤセミナー ２００４、セミナーＭ−７：「ＬＣＤ−Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ」、セミナー講義ノート、Ｍ−７／１〜Ｍ−７／３２（非特許文献１３）である。例えば：Ｋｉｍ、Ｈｙｅｏｎ Ｋｙｅｏｎｇら、論文９．１：「Ａ５７−ｉｎ．Ｗｉｄｅ ＵＸＧＡ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｆｏｒ ＨＤＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、１０６〜１０９頁（非特許文献１４）のように、オーバードライブによるアドレス方法により、近年のＥＣＢディスプレイの応答時間は既に著しく改良されてきたが、ビデオに対応できる応答時間を達成することは、特にモノクロ階調のスイッチングにおいて、依然として満足いくほどには未だ解決されていない問題である。
【０００８】
この効果を電気光学的ディスプレイ素子において工業的に応用するには、多数の要求を満足するＬＣ相が必要となる。ここで特に重要なものは、水分、空気、および熱、赤外線、可視および紫外領域の放射および直流および交流電界などの物理的影響に対する化学的耐性である。
【０００９】
更に、工業的に使用できるＬＣ相は、適切な温度範囲での液晶中間相および低粘度を有することが要求される。
【００１０】
現在までに開示されてきた液晶中間相を有する一連の化合物は、単一の化合物でこれら全ての要求を満たすものを含んでいない。従って、ＬＣ相として使用できる物質を得るためには、一般に、２〜２５種類、好ましくは３〜１８種類の化合物の混合物が調製される。しかしながら、著しく負の誘電異方性および適切な長期安定性を有する液晶材料がこれまで入手できなかったため、この方法で最適な相を容易には調製することは不可能であった。
【００１１】
マトリックス液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）は既知である。個々のピクセルを個々にスイッチングするため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（即ち、トランジスター）である。なお、用語「アクティブマトリックス」を使用し、２つのタイプに区別できる。
【００１２】
１．基体としてのシリコンウエハー上のＭＯＳ（金属酸化物半導体）トランジスター。
【００１３】
２．基体としてのガラス板上の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）。
【００１４】
タイプ１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。基体材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部品ディスプレイのモジュール組み立て品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。
【００１５】
好適であってより有望なタイプ２の場合、使用される電気光学的効果は、通常、ＴＮ効果である。
【００１６】
２つの技術が区別される：例えばＣｄＳｅなどの化合物半導体を含むＴＦＴ、または多結晶またはアモルファスシリコンに基づくＴＦＴ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一方のガラス板の内面に適用され、他方のガラス板はその内面に透明な対向電極を備える。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。また、この技術はフルカラー対応のディスプレイにも拡張でき、このディスプレイにおいては、フィルター素子がスイッチ可能なピクセルのそれぞれに対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。
【００１８】
これまでに開示された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るＴＮセルとして作動させ、バックライトで照らされる。
【００１９】
本明細書において、用語ＭＬＣディスプレイは、集積非線形素子を備える任意のマトリックスディスプレイ、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）などのパッシブ素子を備えたディスプレイも網羅する。
【００２０】
このタイプの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）または自動車または航空機内での高度情報ディスプレイに適している。コントラストの角度依存性および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もある［ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月：Ａ２１０〜２８８頁、Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ、１４１ｆｆ頁、パリ（非特許文献１５）；ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月、Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ、１４５ｆｆ頁、パリ（非特許文献１６）］。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する。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全体に渡って低下するので、許容される抵抗値を長期の動作期間で有さなければならないディスプレイのためには、高い（初期）抵抗が非常に重要である。
【００２１】
これまでに開示されたＭＬＣ−ＴＮディスプレイの不具合は、それらの比較的低いコントラスト、比較的高い視野角依存性およびこれらのディスプレイ中でグレーシェイドを生じさせることが困難なことである。
【００２２】
よって、非常に高い比抵抗を有すると同時に、広い動作温度範囲、短い応答時間および低い閾電圧を有しており、これらのおかげで各種のグレーシェイドを生じさせることができるＭＬＣディスプレイが引き続き強く要求されている。
【００２３】
特にテレビ用途向けには、短い応答時間を達成することが非常に重要である。これを達成するために、ＥＣＢ用途において使用される誘電的に中性の化合物は、特に下式の化合物である。
【００２４】
【化３】
ＬＣＤテレビ用途において、長時間にわたりディスプレイをアドレスすると、例えば、画像の固着、即ち、画像の明らかな「焦付き」などの信頼性の問題が頻発する。
【００２５】
この問題は、テレビセットの動作時間を延長した後のみに頻発する。その原因は、多くの場合、長時間のバックライトに対する曝露と同時に動作温度の上昇と考えられ、結果としてディスプレイにおける更なる未説明の過程が進行する場合があり、例えば、配向層および液晶混合物間の相互作用である。液晶混合物については、画像の固着が発生する原因は頻繁に使用される中性のアルケニル化合物であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】欧州特許第０ １６８ ６８３号明細書
【特許文献２】欧州特許第０ １２２ ３８９号明細書
【特許文献３】欧州特許第０ ９６９ ０７１号明細書
【非特許文献】
【００２７】
【非特許文献１】Ｍ．Ｆ．ＳｃｈｉｅｃｋｅｌおよびＫ．Ｆａｈｒｅｎｓｃｈｏｎ、「Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｗｉｔｈ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｆｉｅｌｄｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１９巻（１９７１年）、３９１２頁
【非特許文献２】Ｊ．Ｆ．Ｋａｈｎ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２０巻（１９７２年）、１１９３頁
【非特許文献３】Ｇ．ＬａｂｒｕｎｉｅおよびＪ．Ｒｏｂｅｒｔ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４４巻（１９７３年）、４８６９頁
【非特許文献４】Ｊ．ＲｏｂｅｒｔおよびＦ．Ｃｌｅｒｃ、ＳＩＤ ８０ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８０年）、３０頁
【非特許文献５】Ｊ．Ｄｕｃｈｅｎｅ、Ｄｉｓｐｌａｙｓ ７巻（１９８６年）、３頁
【非特許文献６】Ｈ．Ｓｃｈａｄ、ＳＩＤ ８２ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８２年）、２４４頁
【非特許文献７】Ｙｏｓｈｉｄｅ、Ｈ．ら、論文３．１：「ＭＶＡ ＬＣＤ ｆｏｒ Ｎｏｔｅｂｏｏｋ ｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＰＣｓ（以下省略）」ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、６〜９頁
【非特許文献８】Ｌｉｕ、Ｃ．Ｔ．ら、論文１５．１：「Ａ ４６−ｉｎｃｈ ＴＦＴ−ＬＣＤ ＨＤＴＶ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下省略）」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５０〜７５３頁
【非特許文献９】Ｋｉｍ、Ｓａｎｇ Ｓｏｏ、論文１５．４：「Ｓｕｐｅｒ ＰＶＡ Ｓｅｔｓ Ｎｅｗ Ｓｔａｔｅ−ｏｆ−ｔｈｅ−Ａｒｔ ｆｏｒ ＬＣＤ−ＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７６０〜７６３頁
【非特許文献１０】Ｓｈｉｇｅｔａ、ＭｉｔｚｕｈｉｒｏおよびＦｕｋｕｏｋａ、Ｈｉｒｏｆｕｍｉ、論文１５．２：「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ ＬＣＤＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５４〜７５７頁
【非特許文献１１】Ｙｅｏ、Ｓ．Ｄ．、論文１５．３：「Ａ ＬＣ Ｄｉｓｐｌａｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５８および７５９頁
【非特許文献１２】セミナーＭ−６：「Ｒｅｃｅｎｔ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ＬＣＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、セミナー講義ノート、Ｍ−６／１〜Ｍ−６／２６
【非特許文献１３】Ｍｉｌｌｅｒ、Ｉａｎ、ＳＩＤセミナー ２００４、セミナーＭ−７：「ＬＣＤ−Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ」、セミナー講義ノート、Ｍ−７／１〜Ｍ−７／３２
【非特許文献１４】Ｋｉｍ、Ｈｙｅｏｎ Ｋｙｅｏｎｇら、論文９．１：「Ａ５７−ｉｎ．Ｗｉｄｅ ＵＸＧＡ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｆｏｒ ＨＤＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、１０６〜１０９頁
【非特許文献１５】ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月：Ａ２１０〜２８８頁、Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ、１４１ｆｆ頁、パリ
【非特許文献１６】ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月、Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ、１４５ｆｆ頁、パリ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明は、特にモニターおよびテレビ用途向けで、ＥＣＢ効果またはＩＰＳまたはＦＦＳ効果を基礎とし、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いる液晶混合物を提供する目的に基づいている。特にモニターおよびテレビ用には、非常に高温および非常に低温においても液晶混合物が動作し、同時に短い応答時間を有し、同時に信頼性の挙動が向上しており、特に長時間の動作後に画像の固着がないか著しく低減されていることが保証されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
驚くべきことに、これらのディスプレイ素子において、式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物群からの少なくとも１種類の化合物を含むネマチック液晶混合物を使用すれば、この目的を達成できることが見出された。
【００３０】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物は、アルケニル側鎖における二重結合が末端ではないという事実により区別される。
【００３１】
式ＩＡの化合物は、例えば、欧州特許第０ １６８ ６８３号明細書（特許文献１）および欧州特許第０ １２２ ３８９号明細書（特許文献２）より既知である。式ＩＢの化合物は、例えば、欧州特許第０ ９６９ ０７１号明細書（特許文献３）より既知である。式ＩＣの化合物は、例えば、欧州特許第０ ９６９ ０７１号明細書（特許文献３）より既知である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
よって、本発明は、極性化合物の混合物を基礎とし、式ＩＡ、ＩＢ、ＩＣの化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体に関する。
【００３３】
好ましくは、本発明による混合物は、６０℃以上、好ましくは６５℃以上、特には７０℃以上の透明点、容量閾値に対する非常に好ましい値、保持率に対する比較的高い値を有する非常に広いネマチック相範囲、および同時に−３０℃および−４０℃において非常に良好な低温安定性ならびに非常に低い回転粘度および短い応答時間を示す。更に、本発明による混合物は、回転粘度γ１が改良されていることに加え、応答時間を改良するために弾性定数Ｋ３３が増加していることを確認でき、向上された信頼性の挙動を示すという事実によって区別される。
【００３４】
本発明による混合物の幾つかの好ましい実施形態を以下に与える。
【００３５】
ａ）式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣにおけるＲ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２ＢおよびＲ１Ｃは、好ましくは、直鎖状のアルキルを表し、特に、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、更に、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、ｎ−Ｃ６Ｈ１３である。
【００３６】
Ｒ２ＡおよびＲ２Ｃは、好ましくは、アルキルまたはアルコキシを表し、特に、ＣＨ３、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、更に、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ４Ｈ９である。
【００３７】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物におけるアルケニル側鎖は、好ましくは、Ｅコンフィグレーションである。
【００３８】
ｂ）式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの１種類、２種類、３種類または４種類以上、好ましくは、１種類、２種類または３種類の化合物を含む液晶媒体。
【００３９】
ｃ）混合物全体における式ＩＡの化合物の割合は５重量％以上、好ましくは少なくとも１０重量％、特に好ましくは１５重量％以上である液晶媒体。
【００４０】
混合物全体における式ＩＢの化合物の割合は、存在するのであれば、好ましくは５重量％以上、特に１０重量％以上、非常に特に好ましくは２０重量％以上である。
【００４１】
混合物全体における式ＩＣの化合物の割合は、存在するのであれば、好ましくは２重量％以上、特に４重量％以上、非常に特に好ましくは５重量％以上である。
【００４２】
本発明による混合物における式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの化合物の総割合は、好ましくは５重量％以上、特に１０重量％以上、非常に特に好ましくは１５重量％以上である。
【００４３】
ｄ）式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの好ましい化合物は、下式の化合物である。
【００４４】
【化４】
【００４５】
【化５】
特に好ましい化合物は、式ＩＡ−１およびＩＣ−１の化合物である。
【００４６】
式ＩＡの非常に特に好ましい化合物は、下の化合物である。
【００４７】
【化６】
【００４８】
【化７】
好ましい混合物は、下式の化合物
【００４９】
【化８】
を下式の化合物
【００５０】
【化９】
と組み合わせて、それぞれ好ましくは５〜１５重量％の濃度で含む。
【００５１】
好ましい混合物は、下式の化合物
【００５２】
【化１０】
を下式の化合物
【００５３】
【化１１】
と組み合わせて、それぞれ好ましくは５〜１５重量％の濃度で含む。
【００５４】
ｅ）式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの１種類以上の化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００５５】
【化１２】
式中、
Ｒ２は１５個までのＣ原子を有するアルキル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【００５６】
【化１３】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｌ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＦまたはＣｌを表し、
Ｚ２およびＺ２’は、それぞれ互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−を表し、
ｐは１または２を表し、および
ｖは１〜６を表す。
【００５７】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｚ２は同一または異なる意味のいずれを有していてもよい。
【００５８】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｒ２は、好ましくは、１〜６個のＣ原子を有するアルキルを表し、特に直鎖状のアルキルであり、好ましくは、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１である。
【００５９】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は、好ましくは、Ｌ１＝Ｌ２＝ＦおよびＬ３＝Ｌ４＝Ｆ、更に、Ｌ１＝ＦおよびＬ２＝Ｃｌ、Ｌ１＝ＣｌおよびＬ２＝Ｆ、Ｌ３＝ＦおよびＬ４＝Ｃｌ、Ｌ３＝ＣｌおよびＬ４＝Ｆを表す。式ＩＩＡおよびＩＩＢにおいて、Ｚ２およびＺ２’は、好ましくは、それぞれ互いに独立に、単結合、更に、−Ｃ２Ｈ４−架橋を表す。
【００６０】
式ＩＩＢにおいてＺ２が−Ｃ２Ｈ４−の場合、Ｚ２’は、好ましくは、単結合であり、Ｚ２’が−Ｃ２Ｈ４−の場合、Ｚ２は、好ましくは、単結合である。式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１は、好ましくは、ＯＣｖＨ２ｖ＋１、更に、ＣＶＨ２ｖ＋１を表す。
【００６１】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの好ましい化合物を下に述べる。
【００６２】
【化１４】
【００６３】
【化１５】
【００６４】
【化１６】
【００６５】
【化１７】
【００６６】
【化１８】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｒ２は、それぞれの場合、好ましくは、６個までのＣ原子を有する直鎖状のアルキル、特に、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１を表す。Ｌ１〜４は、好ましくは、それぞれＦを表す。
【００６７】
混合物全体における式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の割合は、好ましくは、少なくとも２０重量％である。
【００６８】
ｆ）式ＩＩＩの１種類以上の化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００６９】
【化１９】
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１２個までのＣ原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
【００７０】
【化２０】
Ｚ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−Ｃ４Ｈ８−、−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。
【００７１】
式ＩＩＩの好ましい化合物を下に述べる。
【００７２】
【化２１】
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
【００７３】
本発明による媒体は、好ましくは、式ＩＩＩａ、式ＩＩＩｂおよび／または式ＩＩＩｄの少なくとも１種類の化合物を含む。
【００７４】
混合物全体における式ＩＩＩの化合物の割合は、好ましくは、少なくとも５重量％である。
【００７５】
ｇ）下式の化合物を、好ましくは２０重量％未満、特に１０重量未満の総量で含む液晶媒体。
【００７６】
【化２２】
下の化合物を含む本発明による混合物が更に好ましい。
【００７７】
【化２３】
ｈ）下式の１種類以上の四環式化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００７８】
【化２４】
式中、
Ｒ７〜１０は、それぞれ互いに独立に、請求項２でＲ２に示される意味の１つを有し、および
ｗおよびｘは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表す。
【００７９】
ｉ）式Ｙ−１〜Ｙ−６の１種類以上の化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００８０】
【化２５】
式中、Ｒ１３〜Ｒ１８は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し；ｚおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表し；ｘは、０、１、２または３を表す。
【００８１】
本発明による媒体は、特に好ましくは、式Ｙ−１〜Ｙ−６の１種類以上の化合物を５重量％以上の量で含む。
【００８２】
ｊ）下式の１種類以上の化合物を、好ましくは３重量％を超える、特に５重量％以上、非常に特に好ましくは５〜２５重量％の量で追加的に含む液晶媒体。
【００８３】
【化２６】
式中、
Ｒ１９は、１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシを表す。
【００８４】
ｋ）式Ｔ−１〜Ｔ−２１の１種類以上のフッ素化されたターフェニル類を追加的に含む液晶媒体。
【００８５】
【化２７】
【００８６】
【化２８】
【００８７】
【化２９】
式中、
Ｒは１〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、ｍは１〜６である。
【００８８】
Ｒは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシを表す。
【００８９】
本発明による媒体は、好ましくは、式Ｔ−１〜Ｔ−２１のターフェニル類を、２〜３０重量％、特に５〜２０重量％の量で含む。
【００９０】
式Ｔ−１、Ｔ−２、Ｔ−３およびＴ−２１の化合物が特に好ましい。これらの化合物において、Ｒは、好ましくは、それぞれ１〜５個のＣ原子を有するアルキル、更に、アルコキシを表す。
【００９１】
下式の化合物を含む本発明による媒体が特に好ましい。
【００９２】
【化３０】
式中、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は上で示される意味を有する。
【００９３】
混合物のΔｎ値が０．１以上に意図されている場合、ターフェニル類が、好ましくは、本発明による混合物において使用される。好ましい混合物は、化合物群Ｔ−１〜Ｔ−２１より選択される１種類以上のターフェニル化合物を２〜２０重量％で含む。
【００９４】
ｌ）式Ｂ−１〜Ｂ−３の１種類以上のビフェニル類を追加的に含む液晶媒体。
【００９５】
【化３１】
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【００９６】
混合物全体における式Ｂ−１〜Ｂ−３のビフェニル類の割合は、好ましくは、少なくとも３重量％、特に５重量％以上である。
【００９７】
式Ｂ−１〜Ｂ−３の化合物のなかでも、式Ｂ−２の化合物が特に好ましい。
【００９８】
特に好ましいビフェニル類を下に示す。
【００９９】
【化３２】
式中、ａｌｋｙｌ＊は、１〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表す。本発明による媒体は、特に好ましくは、式Ｂ−１ａおよび／またはＢ−２ｃの１種類以上の化合物を含む。
【０１００】
ｍ）式Ｚ−１〜Ｚ−７の少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【０１０１】
【化３３】
式中、Ｒおよびａｌｋｙｌは上で示される意味を有する。
【０１０２】
ｎ）式Ｏ−１〜Ｏ−１５の少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【０１０３】
【化３４】
【０１０４】
【化３５】
式中、Ｒ１およびＲ２はＲ２Ａで示される意味を有し、Ｒ１およびＲ２は好ましくは、それぞれ互いに独立に、直鎖状のアルキルを表す。
【０１０５】
好ましい媒体は、式Ｏ−１、Ｏ−３、Ｏ−４、Ｏ−９、Ｏ−１３、Ｏ−１４および／またはＯ−１５の１種類以上の化合物を含む。
【０１０６】
ｏ）本発明による好ましい液晶媒体は、例えば、式Ｎ−１〜Ｎ−５の化合物などのテトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含有する１種類以上の物質を含む。
【０１０７】
【化３６】
式中、Ｒ１ＮおよびＲ２Ｎは、それぞれ互いに独立に、Ｒ２Ａに示される意味を有し、好ましくは、直鎖状のアルキル、直鎖状のアルコキシまたは直鎖状のアルケニルを表し、Ｚ１およびＺ２は、それぞれ互いに独立に、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２−または単結合を表す。
【０１０８】
ｐ）好ましい混合物は、式ＢＣのジフルオロジベンゾクロマン化合物、式ＣＲのクロマン類、式ＰＨ−１およびＰＨ−２のフッ素化フェナントレン類、式ＢＦのフッ素化ジベンゾフラン類の群より選択される１種類以上の化合物を含む。
【０１０９】
【化３７】
式中、
ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＣＲ１、ＲＣＲ２、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ互いに独立に、Ｒ２Ａの意味を有し、ｃは０、１または２である。本発明による混合物は、好ましくは、式ＢＣ、ＣＲ、ＰＨ−１、ＰＨ−２および／またはＢＦの化合物を、３〜２０重量％の量、特に３〜１５重量％の量で含む。
【０１１０】
式ＢＣおよびＣＲの特に好ましい化合物は、化合物ＢＣ−１〜ＢＣ−７およびＣＲ−１〜ＣＲ−５である。
【０１１１】
【化３８】
【０１１２】
【化３９】
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【０１１３】
式ＢＣ−２の１種類、２種類または３種類の化合物を含む混合物が、非常に特に好ましい。
【０１１４】
ｑ）好ましい混合物は、式Ｉｎの１種類以上のインダン化合物を含む。
【０１１５】
【化４０】
式中、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、１〜５個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を表し、
Ｒ１２およびＲ１３は、ハロゲン、好ましくはＦを追加的に表す。
【０１１６】
【化４１】
を表し、
ｉは、０、１または２を表す。
【０１１７】
式Ｉｎの好ましい化合物は、下で与えられる式Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１６の化合物である。
【０１１８】
【化４２】
【０１１９】
【化４３】
【０１２０】
【化４４】
式Ｉｎ−１、Ｉｎ−２、Ｉｎ−３の化合物が特に好ましい。
【０１２１】
本発明による混合物において、式Ｉｎおよびサブ式Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１６の化合物は、好ましくは５重量％以上、特に５〜３０重量％、非常に特に好ましくは５〜２５重量％の濃度で使用する。
【０１２２】
ｒ）好ましい混合物は、式Ｌ−１〜Ｌ−１１の１種類以上の化合物を含む。
【０１２３】
【化４５】
【０１２４】
【化４６】
式中、
Ｒ、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、請求項１でＲ２Ａに示される意味を有し、ａｌｋｙｌは１〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表す。Ｓは１または２を表す。
【０１２５】
式Ｌ−１およびＬ−４の化合物が特に好ましい。
【０１２６】
式Ｌ−１〜Ｌ−１０の化合物は、好ましくは５〜５０重量％、特に５〜４０重量％、非常に特に好ましくは１０〜４０重量％の濃度で使用する。
【０１２７】
本発明は、更に、請求項１〜９のいずれか一項に記載される液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とし、ＥＣＢ、ＩＰＳまたはＦＦＳ効果を基礎としてアドレスするアクティブマトリクスを有する電気光学的ディスプレイに関する。
【０１２８】
本発明による液晶媒体は、好ましくは−２０℃以下〜７０℃以上、特に好ましくは−３０℃以下〜８０℃以上、非常に特に好ましくは−４０℃以下〜９０℃以上のネマチック相を有する。本明細書において、表現「ネマチック相を有する」は、対応する温度における低温においてスメクチック相および結晶化が確認されず、他方でネマチック相から加熱しても更に透明化が起きないという意味を有する。低温における検討は対応する温度において流動粘度計中で行なわれ、電気光学的用途に対応する層厚を有する試験用セル中において少なくとも１００時間保存して確認する。対応する試験用セル中において−２０℃の温度における保存安定性が１０００時間以上の場合、媒体はこの温度において安定であると言われる。−３０℃および−４０℃の温度において、対応する時間は、それぞれ５００時間および２５０時間である。高温においては、従来法により毛細管中で透明点を測定する。
【０１２９】
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも６０Ｋのネマチック相範囲と、２０℃において最大で３０ｍｍ２・ｓ−１の流動粘度ν２０を有する。
【０１３０】
液晶混合物における複屈折率Δｎの値は、一般に、０．０７および０．１６の間、好ましくは、０．０８および０．１２の間である。
【０１３１】
本発明による液晶混合物は、約−０．５〜−８．０、特に−３．０〜−６．０のΔεを有し、ただしΔεは誘電異方性を表す。２０℃における回転粘度γ１は、好ましくは、１６５ｍＰａ・ｓ未満、特に１４０ｍＰａ・ｓ未満である。
【０１３２】
本発明による液晶媒体は、閾電圧（Ｖ０）について比較的低い値を有する。それらは、好ましくは１．７Ｖ〜３．０Ｖ、特に好ましくは２．７５Ｖ以下、非常に特に好ましくは２．４Ｖ以下の範囲内である。
【０１３３】
本発明においては、用語「閾電圧」は、他に明示されない限り、フレデリックス閾値としても知られる容量閾値（Ｖ０）に関する。
【０１３４】
加えて、本発明による液晶媒体は、液晶セル中において、特にディスプレイバックライトに曝された後に電圧保持率に対して高い値を有する。
【０１３５】
一般に、低いアドレス電圧または閾電圧を有する液晶媒体は、より大きいアドレス電圧または閾電圧を有する液晶媒体よりも低い電圧保持率を示し、逆もそうである。
【０１３６】
本発明において、用語「誘電的に正の化合物」はΔε＞１．５を有する化合物を表し、「誘電的に中性の化合物」は−１．５≦Δε≦１．５を有する化合物を表し、「誘電的に負の化合物」はΔε＜−１．５を有する化合物を表す。本明細書において、化合物の誘電異方性は１０％の化合物を液晶ホストに溶解して決定され、それぞれの場合で２０μｍの層厚でホメオトロピックおよびホモジニアス表面配向を有する少なくとも１つの試験用セル中で１ｋＨｚにおいて、結果として得られる混合物のキャパシタンスを決定する。測定電圧は典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖであるが、検討されるそれぞれの液晶混合物の容量閾値よりも常に低くする。
【０１３７】
誘電的に正および誘電的に中性の化合物に使用されるホスト混合物はＺＬＩ−４７９２で、誘電的に負の化合物に使用されるホスト混合物はＺＬＩ−２８５７で、いずれもドイツ国メルク社製である。検討される化合物を添加後にホスト混合物の誘電率の変化より検討される個々の化合物の値が得られ、使用される化合物の１００％に外挿する。１０％の検討される化合物をホスト混合物中に溶解する。これに対して材料の溶解度が低すぎる場合、所望の温度で検討できるようになるまで濃度を段階的に半分にしていく。
【０１３８】
本発明において示される全ての温度の値は℃である。
【０１３９】
電圧保持率は、メルク社で製造された試験用セル中で決定される。測定用セルはソーダ石灰ガラス製の基体を有し、ポリイミド配向層（ポリイミドＡＬ６０７０２、ＪＳＲ社製）を備える。層厚は均一に６．０μｍである。透明ＩＴＯ電極の面積は１ｃｍ２である。
【０１４０】
本発明による混合物は、例えば、ＶＡＮ、ＭＶＡ、（Ｓ）−ＰＶＡおよびＡＳＶなどの全てのＶＡ−ＴＦＴ用途に適切である。それらは、更に、負のΔεのＩＰＳ （ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）およびＰＡＬＣ用途に適切である。
【０１４１】
本発明によるディスプレイにおけるネマチック液晶混合物は、一般に、２種類の成分ＡおよびＢを含み、それ自身、１種類以上の個々の化合物から成る。
【０１４２】
成分Ａは著しい負の誘電異方性を有し、ネマチック相へ−０．５以下の誘電異方性を与える。式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの１種類以上の化合物に加え、成分Ａは、好ましくは、式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物、更に、式ＩＩＩの化合物を含む。
【０１４３】
成分Ａの割合は、好ましくは、４５および１００％の間、特に６０および１００％の間である。
【０１４４】
成分Ａのためには、−０．８以下のΔεの値を有する１種類（またはそれ以上）の個々の成分（１種類または複数種類）が好ましくは選択される。混合物全体における割合Ａが小さくなるほど、この値をより負としなければならない。
【０１４５】
成分Ｂは明瞭なネマトゲン性、および２０℃において３０ｍｍ２・ｓ−１以下、好ましくは２５ｍｍ２・ｓ−１以下の流動粘度を有する。
【０１４６】
成分Ｂにおける特に好ましい個々の化合物は、２０℃において１８ｍｍ２・ｓ−１以下、好ましくは１２ｍｍ２・ｓ−１以下の流動粘度を有する非常に低粘度のネマチック液晶である。
【０１４７】
成分Ｂはモノトロピック性またはエナンチオトロピック性のネマチックであり、スメクチック相を有さず、液晶混合物において非常に低い温度までスメクチック相の発生を防止することができる。例えば、高いネマトゲン性の各種材料をスメクチック液晶混合物に加える場合、達成されるスメクチック相の抑制の程度を通して、これらの材料のネマトゲン性を比較できる。
【０１４８】
多数の適切な材料が文献より当業者に知られている。式ＩＩＩの化合物が特に好ましい。
【０１４９】
加えて、また、これらの液晶相は１８種類を超える成分を含んでもよく、好ましくは１８〜２５種類の成分である。
【０１５０】
その相は、式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの化合物、および式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢおよび任意成分としてＩＩＩの化合物の、好ましくは４〜１５種類、特に５〜１２種類、特に好ましくは１０種類未満の化合物を含む。
【０１５１】
式ＩＡ、ＩＢ、ＩＣの化合物、および式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢおよび任意成分としてＩＩＩの化合物に加え、他の構成成分も、例えば、混合物全体の４５％まで、しかし、好ましくは３５％まで、特に１０％までの量で存在してもよい。
【０１５２】
他の構成成分は、好ましくは、ネマチックまたはネマトゲン性の物質より選択され、特に、アゾキシベンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、ターフェニル類、安息香酸フェニルまたはシクロヘキシル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルまたはシクロヘキシル類、フェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルナフタレン類、１，４−ビスシクロヘキシルビフェニル類またはシクロヘキシルピリミジン類、フェニルまたはシクロヘキシルジオキサン類、ハロゲン化されていてもよいスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、トラン類および置換桂皮酸類に分類される既知の物質である。
【０１５３】
このタイプの液晶相の構成成分として適する最も重要な化合物は、式ＩＶで特徴付けることができる。
【０１５４】
Ｒ９−Ｌ−Ｇ−Ｅ−Ｒ１０ ＩＶ
式中、ＬおよびＥは、それぞれ、１，４−二置換ベンゼンおよびシクロヘキサン環、４，４’−二置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロへキシルシクロヘキサン構造、２，５−二置換ピリミジンおよび１，３−ジオキサン環、２，６−二置換ナフタレン、ジおよびテトラヒドロナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒドロキナゾリンにより形成される群からの炭素またはヘテロ環式環構造を表す。
【０１５５】
Ｇは、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＱ−、−ＣＨ＝Ｎ（Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ２−Ｓ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３Ｏ−またはＣ−Ｃ単結合であり、Ｑはハロゲン、好ましくは塩素または−ＣＮを表し、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ、１８個までの、好ましくは８個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、あるいは、これらの基の１つは、ＣＮ、ＮＣ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＣＦ３、ＳＦ５、ＯＣＦ３、Ｆ、ＣｌまたはＢｒを表す。
【０１５６】
これらの化合物の殆どにおいて、Ｒ９およびＲ１０は互いに異なっており、これらの基の１つは、通常、アルキルまたはアルコキシ基である。また、提案された置換基の他に変わったものも一般的である。多くのそのような物質またはそれらの混合物も商業的に入手できる。全てのこれらの物質は、文献より既知の方法により調製できる。
【０１５７】
当業者には言うまでもなく、本発明によるＶＡ、ＩＰＳ、ＦＦＳまたはＰＡＬＣ混合物は、例えば、Ｈ、Ｎ、Ｏ、ＣｌおよびＦが対応する同位体で置き換えられた化合物も含むことができる。
【０１５８】
更に、例えば、米国特許第６，８６１，１０７号明細書で開示される通りのいわゆる反応性メソゲン（ＲＭ）である重合性化合物を、混合物を基礎として好ましくは０．１２〜５重量％、特に好ましくは０．２〜２％の濃度で、本発明による混合物に加えることができる。このタイプの混合物は所謂ポリマー安定化ＶＡモード用に使用でき、反応性メソゲンの重合が液晶混合物中で起こるよう意図されている。このための前提条件は、液晶混合物自身が重合性成分を一切含んでいないことである。
【０１５９】
本発明による液晶ディスプレイの構造は、例えば、欧州特許出願公開第０ ２４０ ３７９号公報に記載される通りの通常の構成に対応する。
【０１６０】
以下の例は、本発明を制限することなく、本発明を説明することを意図している。上および下において、パーセントのデータは重量パーセントを表し、全ての温度は摂氏度で示される。
【０１６１】
式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物および式ＩＢ、ＩＣおよびＩＤの化合物群からの１種類以上の化合物に加え、本発明による混合物は、好ましくは、下に示す１種類以上の化合物を含む。
【０１６２】
以下の略称を使用する：
（ｎ、ｍ、ｚ：それぞれ互いに独立に、１、２、３、４、５または６；（Ｏ）ＣｍＨ２ｍ＋１はＯＣｍＨ２ｍ＋１またはＣｍＨ２ｍ＋１を意味する）。
【０１６３】
【化４７】
【０１６４】
【化４８】
【０１６５】
【化４９】
【０１６６】
【化５０】
【０１６７】
【化５１】
【０１６８】
【化５２】
【０１６９】
【化５３】
【０１７０】
【化５４】
【０１７１】
【化５５】
【０１７２】
【化５６】
【０１７３】
【化５７】
本発明によって使用できる液晶混合物は、それ自体従来の様式で調製される。一般に、より少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、有利には昇温して溶解する。有機溶媒、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中で成分の溶液を混合し、完全に混合後に、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。
【０１７４】
適切な添加剤を利用することで、本発明による液晶相を、例えば、ＥＣＢ、ＶＡＮ、ＩＰＳ、ＧＨまたはＡＳＭ−ＶＡ−ＬＣＤと言ったこれまで開示された任意のタイプのディスプレイ中において使用できるように改変できる。
【０１７５】
また、誘電体は、ＵＶ吸収剤、抗酸化剤、ナノ微粒子およびフリーラジカル補足剤などの当業者に既知で文献に記載される更なる添加剤を含むこともできる。例えば、０〜１５％の多色性色素、安定化剤またはキラルドーパントを加えることができる。
【０１７６】
例えば、０〜１５％の多色性色素を加えることができ、更に、導電性塩、好ましくは４−ヒドロキシ安息香酸エチルジメチルドデシルアンモニウム、テトラフェニルボラン酸テトラブチルアンモニウムまたはクラウンエーテル類の錯塩（例えば、Ｈａｌｌｅｒら、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．２４巻、２４９〜２５８頁（１９７３年）参照）を、導電性を改良するために添加することができ、誘電異方性、粘度および／またはネマチック相の配向を改変するための物質を加えることもできる。このタイプの物質は、例えば、ドイツ国特許出願公開第２２ ０９ １２７、２２ ４０ ８６４、２３ ２１ ６３２、２３ ３８ ２８１、２４ ５０ ０８８、２６ ３７ ４３０および２８ ５３ ７２８号公報に記載されている。
【０１７７】
表Ａに、本発明による混合物に添加できる可能なドーパントを示す。混合物がドーパントを含む場合、０．０１〜４重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％の量で使用する。
【０１７８】
【表１】
【０１７９】
【表２】
例えば、混合物の総量を基礎として１０重量％まで、好ましくは０．０１〜６重量％、特に０．１〜３重量％の量で、本発明による混合物に添加できる安定剤を下で表Ｂに示す。
【０１８０】
【表３】
【０１８１】
【表４】
【０１８２】
【表５】
【０１８３】
【表６】
【実施例】
【０１８４】
以下の例は、本発明を制限することなく、本発明を説明することを意図している。上および下において、
Ｖ０は２０℃における容量閾電圧（Ｖ）を表し、
Δｎは２０℃および５８９ｎｍで測定される光学異方性を表し、
Δεは２０℃および１ｋＨｚでの誘電異方性を表し、
ｃｐ．は透明点（℃）を表し、
Ｋ１は２０℃における「スプレイ」変形の弾性定数（ｐＮ）を表し、
Ｋ３は２０℃における「ベンド」変形の弾性定数（ｐＮ）を表し、
γ１は２０℃で測定される回転粘度（ｍＰａ・ｓ）を表し、磁界中での回転法で決定され、
ＬＴＳは低温安定性（ネマチック相）を表し、試験セル中で決定され、
ＶＨＲ（２０）は２０℃における電圧保持率（％）を表し、
ＶＨＲ（１００）は１００℃における５分後の電圧保持率（％）を表し、
ＶＨＲ（ＢＬ）はバックライト＊曝露後の電圧保持率（％）を表し、
ＶＨＲ（１００、ＢＬ）はバックライト＊曝露後および１００℃における５分後の電圧保持率（％）を表し、
＊商業用ＣＣＦＬ（冷カソード蛍光ランプ）バックライトである。
【０１８５】
閾電圧の測定用に使用されるディスプレイは、２０μｍ離れている２枚の平坦で平行な外板と、液晶のホメオトロピック配向をもたらすＳＥ−１２１１（日産化学製）の配向層が外板の内側上にオーバーレイされた電極層とを有している。
【０１８６】
他に明言しない限り、本出願における全ての濃度は対応する混合物または混合物成分に関する。全ての物理的特性は、「メルク液晶、液晶の物理的特性」１９９７年１１月刊、メルク社、ドイツ国に記載される通りに決定され、他に明言しない限り、２０℃の温度を適用する。
【０１８７】
＜混合物例＞
＜例１＞
【０１８８】
【表７】
＜例２＞
【０１８９】
【表８】
＜例３＞
【０１９０】
【表９】
＜例４＞
【０１９１】
【表１０】
＜例５＞
【０１９２】
【表１１】
＜例６＞
【０１９３】
【表１２】
＜例７＞
【０１９４】
【表１３】
＜例８＞
【０１９５】
【表１４】
＜例９＞
【０１９６】
【表１５】
＜例１０＞
【０１９７】
【表１６】
＜例１１＞
【０１９８】
【表１７】
＜例１２＞
【０１９９】
【表１８】
＜例１３＞
【０２００】
【表１９】
＜例１４＞
【０２０１】
【表２０】
＜例１５＞
【０２０２】
【表２１】
＜比較例１＞
【０２０３】
【表２２】
＜例１６＞
【０２０４】
【表２３】
＜例１７＞
【０２０５】
【表２４】
＜例１８＞
【０２０６】
【表２５】
それぞれの場合において、Ｖ１８ａ〜ｉで述べられる個々の物質を１種類が２０％で上に示されるホスト中に組み込み、バックライト曝露後のＶＨＲ（１００）（％）を測定する。
【０２０７】
【表２６】
バックライト曝露後のホスト中において、式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物は参照物質よりも高い電圧保持率を示すことが表に示されている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含み、極性化合物の混合物に基づく負の誘電異方性の液晶媒体に関する。
【０００２】
【化１】
式中、
Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２ＢおよびＲ１Ｃは、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表し、
Ｒ２ＡおよびＲ２Ｃは、それぞれ互いに独立に、６個までのＣ原子を有するアルキル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【０００３】
【化２】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、また、ＬがＦであればＲ２Ｃはハロゲン、好ましくはＦまたはＣｌを表してもよく、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ｍ、ｎ、ｏおよびｐは、それぞれ互いに独立に、０、１または２を表し、
ｂは、０または１を表す。
【０００４】
このタイプの媒体は、特に、ＥＣＢ効果に基づくアクティブマトリクスアドレスを有する電気光学的ディスプレイ用およびＩＰＳ（ｉｎ ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）およびＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ディスプレイ用に使用できる。本発明による媒体は、好ましくは、負の誘電異方性を有する。
【背景技術】
【０００５】
電気的制御複屈折率の原理、ＥＣＢ効果またはＤＡＰ（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｉｇｎｅｄ ｐｈａｓｅｓ）効果も、１９７１年に初めて記載された（Ｍ．Ｆ．ＳｃｈｉｅｃｋｅｌおよびＫ．Ｆａｈｒｅｎｓｃｈｏｎ、「Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｗｉｔｈ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｆｉｅｌｄｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１９巻（１９７１年）、３９１２頁（非特許文献１））。その後、Ｊ．Ｆ．Ｋａｈｎ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２０巻（１９７２年）、１１９３頁（非特許文献２））およびＧ．ＬａｂｒｕｎｉｅおよびＪ．Ｒｏｂｅｒｔ（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４４巻（１９７３年）、４８６９頁（非特許文献３））による報文が続いた。
【０００６】
Ｊ．ＲｏｂｅｒｔおよびＦ．Ｃｌｅｒｃ（ＳＩＤ ８０ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８０年）、３０頁（非特許文献４））、Ｊ．Ｄｕｃｈｅｎｅ（Ｄｉｓｐｌａｙｓ ７巻（１９８６年）、３頁（非特許文献５））およびＨ．Ｓｃｈａｄ（ＳＩＤ ８２ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８２年）、２４４頁（非特許文献６））による報文では、ＥＣＢ効果に基づく高情報量のディスプレイ素子中での使用に適するものとするためには、液晶相が弾性定数の比Ｋ３／Ｋ１に対する高い値、光学異方性Δｎに対する高い値および誘電異方性Δεに対する−０．５以下の値を有していなければならないことが示された。ＥＣＢ効果に基づく電気光学的ディスプレイ素子はホメオトロピックなエッジ配向を有している（ＶＡ技術、即ち、垂直配向）。また、誘電的に負の液晶媒体も、所謂ＩＰＳまたはＦＦＳ効果を使用するディスプレイにおいて使用できる。
【０００７】
ＥＣＢ効果を使用するディスプレイは、所謂ＶＡＮ（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ａｌｉｇｎｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）ディスプレイとして、例えば、ＭＶＡ（ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、例えば：Ｙｏｓｈｉｄｅ、Ｈ．ら、論文３．１：「ＭＶＡ ＬＣＤ ｆｏｒ Ｎｏｔｅｂｏｏｋ ｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＰＣｓ（以下省略）」ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、６〜９頁（非特許文献７）およびＬｉｕ、Ｃ．Ｔ．ら、論文１５．１：「Ａ ４６−ｉｎｃｈ ＴＦＴ−ＬＣＤ ＨＤＴＶ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下省略）」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５０〜７５３頁（非特許文献８））、ＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、例えば：Ｋｉｍ、Ｓａｎｇ Ｓｏｏ、論文１５．４：「Ｓｕｐｅｒ ＰＶＡ Ｓｅｔｓ Ｎｅｗ Ｓｔａｔｅ−ｏｆ−ｔｈｅ−Ａｒｔ ｆｏｒ ＬＣＤ−ＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７６０〜７６３頁（非特許文献９））、ＡＳＶ（ａｄｖａｎｃｅｄ ｓｕｐｅｒ ｖｉｅｗ、例えば：Ｓｈｉｇｅｔａ、ＭｉｔｚｕｈｉｒｏおよびＦｕｋｕｏｋａ、Ｈｉｒｏｆｕｍｉ、論文１５．２：「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ ＬＣＤＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５４〜７５７頁（非特許文献１０））モード、加えて、ＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ディスプレイ（例えば：Ｙｅｏ、Ｓ．Ｄ．、論文１５．３：「Ａ ＬＣ Ｄｉｓｐｌａｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５８および７５９頁（非特許文献１１））および長く知られているＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）ディスプレイに加えて特にテレビ用途向けとして現在のところ最も重要な液晶ディスプレイの３種類のより最近のタイプの１つとして確立されてきた。一般的な形態において技術が比較されており、例えば２００４年６月のＳｏｕｋにおけるＳＩＤセミナーにおいて、セミナーＭ−６：「Ｒｅｃｅｎｔ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ＬＣＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、セミナー講義ノート、Ｍ−６／１〜Ｍ−６／２６（非特許文献１２）およびＭｉｌｌｅｒ、Ｉａｎ、ＳＩＤセミナー ２００４、セミナーＭ−７：「ＬＣＤ−Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ」、セミナー講義ノート、Ｍ−７／１〜Ｍ−７／３２（非特許文献１３）である。例えば：Ｋｉｍ、Ｈｙｅｏｎ Ｋｙｅｏｎｇら、論文９．１：「Ａ５７−ｉｎ．Ｗｉｄｅ ＵＸＧＡ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｆｏｒ ＨＤＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、１０６〜１０９頁（非特許文献１４）のように、オーバードライブによるアドレス方法により、近年のＥＣＢディスプレイの応答時間は既に著しく改良されてきたが、ビデオに対応できる応答時間を達成することは、特にモノクロ階調のスイッチングにおいて、依然として満足いくほどには未だ解決されていない問題である。
【０００８】
この効果を電気光学的ディスプレイ素子において工業的に応用するには、多数の要求を満足するＬＣ相が必要となる。ここで特に重要なものは、水分、空気、および熱、赤外線、可視および紫外領域の放射および直流および交流電界などの物理的影響に対する化学的耐性である。
【０００９】
更に、工業的に使用できるＬＣ相は、適切な温度範囲での液晶中間相および低粘度を有することが要求される。
【００１０】
現在までに開示されてきた液晶中間相を有する一連の化合物は、単一の化合物でこれら全ての要求を満たすものを含んでいない。従って、ＬＣ相として使用できる物質を得るためには、一般に、２〜２５種類、好ましくは３〜１８種類の化合物の混合物が調製される。しかしながら、著しく負の誘電異方性および適切な長期安定性を有する液晶材料がこれまで入手できなかったため、この方法で最適な相を容易には調製することは不可能であった。
【００１１】
マトリックス液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）は既知である。個々のピクセルを個々にスイッチングするため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（即ち、トランジスター）である。なお、用語「アクティブマトリックス」を使用し、２つのタイプに区別できる。
【００１２】
１．基体としてのシリコンウエハー上のＭＯＳ（金属酸化物半導体）トランジスター。
【００１３】
２．基体としてのガラス板上の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）。
【００１４】
タイプ１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。基体材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部品ディスプレイのモジュール組み立て品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。
【００１５】
好適であってより有望なタイプ２の場合、使用される電気光学的効果は、通常、ＴＮ効果である。
【００１６】
２つの技術が区別される：例えばＣｄＳｅなどの化合物半導体を含むＴＦＴ、または多結晶またはアモルファスシリコンに基づくＴＦＴ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一方のガラス板の内面に適用され、他方のガラス板はその内面に透明な対向電極を備える。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。また、この技術はフルカラー対応のディスプレイにも拡張でき、このディスプレイにおいては、フィルター素子がスイッチ可能なピクセルのそれぞれに対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。
【００１８】
これまでに開示された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るＴＮセルとして作動させ、バックライトで照らされる。
【００１９】
本明細書において、用語ＭＬＣディスプレイは、集積非線形素子を備える任意のマトリックスディスプレイ、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）などのパッシブ素子を備えたディスプレイも網羅する。
【００２０】
このタイプの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）または自動車または航空機内での高度情報ディスプレイに適している。コントラストの角度依存性および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もある［ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月：Ａ２１０〜２８８頁、Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ、１４１ｆｆ頁、パリ（非特許文献１５）；ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月、Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ、１４５ｆｆ頁、パリ（非特許文献１６）］。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する。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全体に渡って低下するので、許容される抵抗値を長期の動作期間で有さなければならないディスプレイのためには、高い（初期）抵抗が非常に重要である。
【００２１】
これまでに開示されたＭＬＣ−ＴＮディスプレイの不具合は、それらの比較的低いコントラスト、比較的高い視野角依存性およびこれらのディスプレイ中でグレーシェイドを生じさせることが困難なことである。
【００２２】
よって、非常に高い比抵抗を有すると同時に、広い動作温度範囲、短い応答時間および低い閾電圧を有しており、これらのおかげで各種のグレーシェイドを生じさせることができるＭＬＣディスプレイが引き続き強く要求されている。
【００２３】
特にテレビ用途向けには、短い応答時間を達成することが非常に重要である。これを達成するために、ＥＣＢ用途において使用される誘電的に中性の化合物は、特に下式の化合物である。
【００２４】
【化３】
ＬＣＤテレビ用途において、長時間にわたりディスプレイをアドレスすると、例えば、画像の固着、即ち、画像の明らかな「焦付き」などの信頼性の問題が頻発する。
【００２５】
この問題は、テレビセットの動作時間を延長した後のみに頻発する。その原因は、多くの場合、長時間のバックライトに対する曝露と同時に動作温度の上昇と考えられ、結果としてディスプレイにおける更なる未説明の過程が進行する場合があり、例えば、配向層および液晶混合物間の相互作用である。液晶混合物については、画像の固着が発生する原因は頻繁に使用される中性のアルケニル化合物であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】欧州特許第０ １６８ ６８３号明細書
【特許文献２】欧州特許第０ １２２ ３８９号明細書
【特許文献３】欧州特許第０ ９６９ ０７１号明細書
【非特許文献】
【００２７】
【非特許文献１】Ｍ．Ｆ．ＳｃｈｉｅｃｋｅｌおよびＫ．Ｆａｈｒｅｎｓｃｈｏｎ、「Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｗｉｔｈ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｆｉｅｌｄｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１９巻（１９７１年）、３９１２頁
【非特許文献２】Ｊ．Ｆ．Ｋａｈｎ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２０巻（１９７２年）、１１９３頁
【非特許文献３】Ｇ．ＬａｂｒｕｎｉｅおよびＪ．Ｒｏｂｅｒｔ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４４巻（１９７３年）、４８６９頁
【非特許文献４】Ｊ．ＲｏｂｅｒｔおよびＦ．Ｃｌｅｒｃ、ＳＩＤ ８０ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８０年）、３０頁
【非特許文献５】Ｊ．Ｄｕｃｈｅｎｅ、Ｄｉｓｐｌａｙｓ ７巻（１９８６年）、３頁
【非特許文献６】Ｈ．Ｓｃｈａｄ、ＳＩＤ ８２ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８２年）、２４４頁
【非特許文献７】Ｙｏｓｈｉｄｅ、Ｈ．ら、論文３．１：「ＭＶＡ ＬＣＤ ｆｏｒ Ｎｏｔｅｂｏｏｋ ｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＰＣｓ（以下省略）」ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、６〜９頁
【非特許文献８】Ｌｉｕ、Ｃ．Ｔ．ら、論文１５．１：「Ａ ４６−ｉｎｃｈ ＴＦＴ−ＬＣＤ ＨＤＴＶ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（以下省略）」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５０〜７５３頁
【非特許文献９】Ｋｉｍ、Ｓａｎｇ Ｓｏｏ、論文１５．４：「Ｓｕｐｅｒ ＰＶＡ Ｓｅｔｓ Ｎｅｗ Ｓｔａｔｅ−ｏｆ−ｔｈｅ−Ａｒｔ ｆｏｒ ＬＣＤ−ＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７６０〜７６３頁
【非特許文献１０】Ｓｈｉｇｅｔａ、ＭｉｔｚｕｈｉｒｏおよびＦｕｋｕｏｋａ、Ｈｉｒｏｆｕｍｉ、論文１５．２：「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ ＬＣＤＴＶ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５４〜７５７頁
【非特許文献１１】Ｙｅｏ、Ｓ．Ｄ．、論文１５．３：「Ａ ＬＣ Ｄｉｓｐｌａｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ ＩＩ、７５８および７５９頁
【非特許文献１２】セミナーＭ−６：「Ｒｅｃｅｎｔ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ＬＣＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、セミナー講義ノート、Ｍ−６／１〜Ｍ−６／２６
【非特許文献１３】Ｍｉｌｌｅｒ、Ｉａｎ、ＳＩＤセミナー ２００４、セミナーＭ−７：「ＬＣＤ−Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ」、セミナー講義ノート、Ｍ−７／１〜Ｍ−７／３２
【非特許文献１４】Ｋｉｍ、Ｈｙｅｏｎ Ｋｙｅｏｎｇら、論文９．１：「Ａ５７−ｉｎ．Ｗｉｄｅ ＵＸＧＡ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｆｏｒ ＨＤＴＶ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ ２００４ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ Ｉ、１０６〜１０９頁
【非特許文献１５】ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月：Ａ２１０〜２８８頁、Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｔａｇｅ Ｄｉｏｄｅ Ｒｉｎｇｓ、１４１ｆｆ頁、パリ
【非特許文献１６】ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ ８４、１９８４年９月、Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｆｏｒ Ｍａｔｒｉｘ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ、１４５ｆｆ頁、パリ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明は、特にモニターおよびテレビ用途向けで、ＥＣＢ効果またはＩＰＳまたはＦＦＳ効果を基礎とし、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いる液晶混合物を提供する目的に基づいている。特にモニターおよびテレビ用には、非常に高温および非常に低温においても液晶混合物が動作し、同時に短い応答時間を有し、同時に信頼性の挙動が向上しており、特に長時間の動作後に画像の固着がないか著しく低減されていることが保証されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
驚くべきことに、これらのディスプレイ素子において、式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物群からの少なくとも１種類の化合物を含むネマチック液晶混合物を使用すれば、この目的を達成できることが見出された。
【００３０】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物は、アルケニル側鎖における二重結合が末端ではないという事実により区別される。
【００３１】
式ＩＡの化合物は、例えば、欧州特許第０ １６８ ６８３号明細書（特許文献１）および欧州特許第０ １２２ ３８９号明細書（特許文献２）より既知である。式ＩＢの化合物は、例えば、欧州特許第０ ９６９ ０７１号明細書（特許文献３）より既知である。式ＩＣの化合物は、例えば、欧州特許第０ ９６９ ０７１号明細書（特許文献３）より既知である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
よって、本発明は、極性化合物の混合物を基礎とし、式ＩＡ、ＩＢ、ＩＣの化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体に関する。
【００３３】
好ましくは、本発明による混合物は、６０℃以上、好ましくは６５℃以上、特には７０℃以上の透明点、容量閾値に対する非常に好ましい値、保持率に対する比較的高い値を有する非常に広いネマチック相範囲、および同時に−３０℃および−４０℃において非常に良好な低温安定性ならびに非常に低い回転粘度および短い応答時間を示す。更に、本発明による混合物は、回転粘度γ１が改良されていることに加え、応答時間を改良するために弾性定数Ｋ３３が増加していることを確認でき、向上された信頼性の挙動を示すという事実によって区別される。
【００３４】
本発明による混合物の幾つかの好ましい実施形態を以下に与える。
【００３５】
ａ）式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣにおけるＲ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２ＢおよびＲ１Ｃは、好ましくは、直鎖状のアルキルを表し、特に、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、更に、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、ｎ−Ｃ６Ｈ１３である。
【００３６】
Ｒ２ＡおよびＲ２Ｃは、好ましくは、アルキルまたはアルコキシを表し、特に、ＣＨ３、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、更に、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ４Ｈ９である。
【００３７】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物におけるアルケニル側鎖は、好ましくは、Ｅコンフィグレーションである。
【００３８】
ｂ）式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの１種類、２種類、３種類または４種類以上、好ましくは、１種類、２種類または３種類の化合物を含む液晶媒体。
【００３９】
ｃ）混合物全体における式ＩＡの化合物の割合は５重量％以上、好ましくは少なくとも１０重量％、特に好ましくは１５重量％以上である液晶媒体。
【００４０】
混合物全体における式ＩＢの化合物の割合は、存在するのであれば、好ましくは５重量％以上、特に１０重量％以上、非常に特に好ましくは２０重量％以上である。
【００４１】
混合物全体における式ＩＣの化合物の割合は、存在するのであれば、好ましくは２重量％以上、特に４重量％以上、非常に特に好ましくは５重量％以上である。
【００４２】
本発明による混合物における式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの化合物の総割合は、好ましくは５重量％以上、特に１０重量％以上、非常に特に好ましくは１５重量％以上である。
【００４３】
ｄ）式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの好ましい化合物は、下式の化合物である。
【００４４】
【化４】
【００４５】
【化５】
特に好ましい化合物は、式ＩＡ−１およびＩＣ−１の化合物である。
【００４６】
式ＩＡの非常に特に好ましい化合物は、下の化合物である。
【００４７】
【化６】
【００４８】
【化７】
好ましい混合物は、下式の化合物
【００４９】
【化８】
を下式の化合物
【００５０】
【化９】
と組み合わせて、それぞれ好ましくは５〜１５重量％の濃度で含む。
【００５１】
好ましい混合物は、下式の化合物
【００５２】
【化１０】
を下式の化合物
【００５３】
【化１１】
と組み合わせて、それぞれ好ましくは５〜１５重量％の濃度で含む。
【００５４】
ｅ）式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの１種類以上の化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００５５】
【化１２】
式中、
Ｒ２は１５個までのＣ原子を有するアルキル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【００５６】
【化１３】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｌ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＦまたはＣｌを表し、
Ｚ２およびＺ２’は、それぞれ互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−を表し、
ｐは１または２を表し、および
ｖは１〜６を表す。
【００５７】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｚ２は同一または異なる意味のいずれを有していてもよい。
【００５８】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｒ２は、好ましくは、１〜６個のＣ原子を有するアルキルを表し、特に直鎖状のアルキルであり、好ましくは、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１である。
【００５９】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は、好ましくは、Ｌ１＝Ｌ２＝ＦおよびＬ３＝Ｌ４＝Ｆ、更に、Ｌ１＝ＦおよびＬ２＝Ｃｌ、Ｌ１＝ＣｌおよびＬ２＝Ｆ、Ｌ３＝ＦおよびＬ４＝Ｃｌ、Ｌ３＝ＣｌおよびＬ４＝Ｆを表す。式ＩＩＡおよびＩＩＢにおいて、Ｚ２およびＺ２’は、好ましくは、それぞれ互いに独立に、単結合、更に、−Ｃ２Ｈ４−架橋を表す。
【００６０】
式ＩＩＢにおいてＺ２が−Ｃ２Ｈ４−の場合、Ｚ２’は、好ましくは、単結合であり、Ｚ２’が−Ｃ２Ｈ４−の場合、Ｚ２は、好ましくは、単結合である。式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１は、好ましくは、ＯＣｖＨ２ｖ＋１、更に、ＣＶＨ２ｖ＋１を表す。
【００６１】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの好ましい化合物を下に述べる。
【００６２】
【化１４】
【００６３】
【化１５】
【００６４】
【化１６】
【００６５】
【化１７】
【００６６】
【化１８】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｒ２は、それぞれの場合、好ましくは、６個までのＣ原子を有する直鎖状のアルキル、特に、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１を表す。Ｌ１〜４は、好ましくは、それぞれＦを表す。
【００６７】
混合物全体における式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の割合は、好ましくは、少なくとも２０重量％である。
【００６８】
ｆ）式ＩＩＩの１種類以上の化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００６９】
【化１９】
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１２個までのＣ原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
【００７０】
【化２０】
Ｚ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−Ｃ４Ｈ８−、−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。
【００７１】
式ＩＩＩの好ましい化合物を下に述べる。
【００７２】
【化２１】
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
【００７３】
本発明による媒体は、好ましくは、式ＩＩＩａ、式ＩＩＩｂおよび／または式ＩＩＩｄの少なくとも１種類の化合物を含む。
【００７４】
混合物全体における式ＩＩＩの化合物の割合は、好ましくは、少なくとも５重量％である。
【００７５】
ｇ）下式の化合物を、好ましくは２０重量％未満、特に１０重量未満の総量で含む液晶媒体。
【００７６】
【化２２】
下の化合物を含む本発明による混合物が更に好ましい。
【００７７】
【化２３】
ｈ）下式の１種類以上の四環式化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００７８】
【化２４】
式中、
Ｒ７〜１０は、それぞれ互いに独立に、請求項２でＲ２に示される意味の１つを有し、および
ｗおよびｘは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表す。
【００７９】
ｉ）式Ｙ−１〜Ｙ−６の１種類以上の化合物を追加的に含む液晶媒体。
【００８０】
【化２５】
式中、Ｒ１３〜Ｒ１８は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し；ｚおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表し；ｘは、０、１、２または３を表す。
【００８１】
本発明による媒体は、特に好ましくは、式Ｙ−１〜Ｙ−６の１種類以上の化合物を５重量％以上の量で含む。
【００８２】
ｊ）下式の１種類以上の化合物を、好ましくは３重量％を超える、特に５重量％以上、非常に特に好ましくは５〜２５重量％の量で追加的に含む液晶媒体。
【００８３】
【化２６】
式中、
Ｒ１９は、１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシを表す。
【００８４】
ｋ）式Ｔ−１〜Ｔ−２１の１種類以上のフッ素化されたターフェニル類を追加的に含む液晶媒体。
【００８５】
【化２７】
【００８６】
【化２８】
【００８７】
【化２９】
式中、
Ｒは１〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、ｍは１〜６である。
【００８８】
Ｒは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシを表す。
【００８９】
本発明による媒体は、好ましくは、式Ｔ−１〜Ｔ−２１のターフェニル類を、２〜３０重量％、特に５〜２０重量％の量で含む。
【００９０】
式Ｔ−１、Ｔ−２、Ｔ−３およびＴ−２１の化合物が特に好ましい。これらの化合物において、Ｒは、好ましくは、それぞれ１〜５個のＣ原子を有するアルキル、更に、アルコキシを表す。
【００９１】
下式の化合物を含む本発明による媒体が特に好ましい。
【００９２】
【化３０】
式中、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は上で示される意味を有する。
【００９３】
混合物のΔｎ値が０．１以上に意図されている場合、ターフェニル類が、好ましくは、本発明による混合物において使用される。好ましい混合物は、化合物群Ｔ−１〜Ｔ−２１より選択される１種類以上のターフェニル化合物を２〜２０重量％で含む。
【００９４】
ｌ）式Ｂ−１〜Ｂ−３の１種類以上のビフェニル類を追加的に含む液晶媒体。
【００９５】
【化３１】
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【００９６】
混合物全体における式Ｂ−１〜Ｂ−３のビフェニル類の割合は、好ましくは、少なくとも３重量％、特に５重量％以上である。
【００９７】
式Ｂ−１〜Ｂ−３の化合物のなかでも、式Ｂ−２の化合物が特に好ましい。
【００９８】
特に好ましいビフェニル類を下に示す。
【００９９】
【化３２】
式中、ａｌｋｙｌ＊は、１〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表す。本発明による媒体は、特に好ましくは、式Ｂ−１ａおよび／またはＢ−２ｃの１種類以上の化合物を含む。
【０１００】
ｍ）式Ｚ−１〜Ｚ−７の少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【０１０１】
【化３３】
式中、Ｒおよびａｌｋｙｌは上で示される意味を有する。
【０１０２】
ｎ）式Ｏ−１〜Ｏ−１５の少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【０１０３】
【化３４】
【０１０４】
【化３５】
式中、Ｒ１およびＲ２はＲ２Ａで示される意味を有し、Ｒ１およびＲ２は好ましくは、それぞれ互いに独立に、直鎖状のアルキルを表す。
【０１０５】
好ましい媒体は、式Ｏ−１、Ｏ−３、Ｏ−４、Ｏ−９、Ｏ−１３、Ｏ−１４および／またはＯ−１５の１種類以上の化合物を含む。
【０１０６】
ｏ）本発明による好ましい液晶媒体は、例えば、式Ｎ−１〜Ｎ−５の化合物などのテトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含有する１種類以上の物質を含む。
【０１０７】
【化３６】
式中、Ｒ１ＮおよびＲ２Ｎは、それぞれ互いに独立に、Ｒ２Ａに示される意味を有し、好ましくは、直鎖状のアルキル、直鎖状のアルコキシまたは直鎖状のアルケニルを表し、Ｚ１およびＺ２は、それぞれ互いに独立に、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２−または単結合を表す。
【０１０８】
ｐ）好ましい混合物は、式ＢＣのジフルオロジベンゾクロマン化合物、式ＣＲのクロマン類、式ＰＨ−１およびＰＨ−２のフッ素化フェナントレン類、式ＢＦのフッ素化ジベンゾフラン類の群より選択される１種類以上の化合物を含む。
【０１０９】
【化３７】
式中、
ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＣＲ１、ＲＣＲ２、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ互いに独立に、Ｒ２Ａの意味を有し、ｃは０、１または２である。本発明による混合物は、好ましくは、式ＢＣ、ＣＲ、ＰＨ−１、ＰＨ−２および／またはＢＦの化合物を、３〜２０重量％の量、特に３〜１５重量％の量で含む。
【０１１０】
式ＢＣおよびＣＲの特に好ましい化合物は、化合物ＢＣ−１〜ＢＣ−７およびＣＲ−１〜ＣＲ−５である。
【０１１１】
【化３８】
【０１１２】
【化３９】
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、および
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【０１１３】
式ＢＣ−２の１種類、２種類または３種類の化合物を含む混合物が、非常に特に好ましい。
【０１１４】
ｑ）好ましい混合物は、式Ｉｎの１種類以上のインダン化合物を含む。
【０１１５】
【化４０】
式中、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、１〜５個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を表し、
Ｒ１２およびＲ１３は、ハロゲン、好ましくはＦを追加的に表す。
【０１１６】
【化４１】
を表し、
ｉは、０、１または２を表す。
【０１１７】
式Ｉｎの好ましい化合物は、下で与えられる式Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１６の化合物である。
【０１１８】
【化４２】
【０１１９】
【化４３】
【０１２０】
【化４４】
式Ｉｎ−１、Ｉｎ−２、Ｉｎ−３の化合物が特に好ましい。
【０１２１】
本発明による混合物において、式Ｉｎおよびサブ式Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１６の化合物は、好ましくは５重量％以上、特に５〜３０重量％、非常に特に好ましくは５〜２５重量％の濃度で使用する。
【０１２２】
ｒ）好ましい混合物は、式Ｌ−１〜Ｌ−１１の１種類以上の化合物を含む。
【０１２３】
【化４５】
【０１２４】
【化４６】
式中、
Ｒ、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、請求項１でＲ２Ａに示される意味を有し、ａｌｋｙｌは１〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表す。Ｓは１または２を表す。
【０１２５】
式Ｌ−１およびＬ−４の化合物が特に好ましい。
【０１２６】
式Ｌ−１〜Ｌ−１０の化合物は、好ましくは５〜５０重量％、特に５〜４０重量％、非常に特に好ましくは１０〜４０重量％の濃度で使用する。
【０１２７】
本発明は、更に、請求項１〜９のいずれか一項に記載される液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とし、ＥＣＢ、ＩＰＳまたはＦＦＳ効果を基礎としてアドレスするアクティブマトリクスを有する電気光学的ディスプレイに関する。
【０１２８】
本発明による液晶媒体は、好ましくは−２０℃以下〜７０℃以上、特に好ましくは−３０℃以下〜８０℃以上、非常に特に好ましくは−４０℃以下〜９０℃以上のネマチック相を有する。本明細書において、表現「ネマチック相を有する」は、対応する温度における低温においてスメクチック相および結晶化が確認されず、他方でネマチック相から加熱しても更に透明化が起きないという意味を有する。低温における検討は対応する温度において流動粘度計中で行なわれ、電気光学的用途に対応する層厚を有する試験用セル中において少なくとも１００時間保存して確認する。対応する試験用セル中において−２０℃の温度における保存安定性が１０００時間以上の場合、媒体はこの温度において安定であると言われる。−３０℃および−４０℃の温度において、対応する時間は、それぞれ５００時間および２５０時間である。高温においては、従来法により毛細管中で透明点を測定する。
【０１２９】
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも６０Ｋのネマチック相範囲と、２０℃において最大で３０ｍｍ２・ｓ−１の流動粘度ν２０を有する。
【０１３０】
液晶混合物における複屈折率Δｎの値は、一般に、０．０７および０．１６の間、好ましくは、０．０８および０．１２の間である。
【０１３１】
本発明による液晶混合物は、約−０．５〜−８．０、特に−３．０〜−６．０のΔεを有し、ただしΔεは誘電異方性を表す。２０℃における回転粘度γ１は、好ましくは、１６５ｍＰａ・ｓ未満、特に１４０ｍＰａ・ｓ未満である。
【０１３２】
本発明による液晶媒体は、閾電圧（Ｖ０）について比較的低い値を有する。それらは、好ましくは１．７Ｖ〜３．０Ｖ、特に好ましくは２．７５Ｖ以下、非常に特に好ましくは２．４Ｖ以下の範囲内である。
【０１３３】
本発明においては、用語「閾電圧」は、他に明示されない限り、フレデリックス閾値としても知られる容量閾値（Ｖ０）に関する。
【０１３４】
加えて、本発明による液晶媒体は、液晶セル中において、特にディスプレイバックライトに曝された後に電圧保持率に対して高い値を有する。
【０１３５】
一般に、低いアドレス電圧または閾電圧を有する液晶媒体は、より大きいアドレス電圧または閾電圧を有する液晶媒体よりも低い電圧保持率を示し、逆もそうである。
【０１３６】
本発明において、用語「誘電的に正の化合物」はΔε＞１．５を有する化合物を表し、「誘電的に中性の化合物」は−１．５≦Δε≦１．５を有する化合物を表し、「誘電的に負の化合物」はΔε＜−１．５を有する化合物を表す。本明細書において、化合物の誘電異方性は１０％の化合物を液晶ホストに溶解して決定され、それぞれの場合で２０μｍの層厚でホメオトロピックおよびホモジニアス表面配向を有する少なくとも１つの試験用セル中で１ｋＨｚにおいて、結果として得られる混合物のキャパシタンスを決定する。測定電圧は典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖであるが、検討されるそれぞれの液晶混合物の容量閾値よりも常に低くする。
【０１３７】
誘電的に正および誘電的に中性の化合物に使用されるホスト混合物はＺＬＩ−４７９２で、誘電的に負の化合物に使用されるホスト混合物はＺＬＩ−２８５７で、いずれもドイツ国メルク社製である。検討される化合物を添加後にホスト混合物の誘電率の変化より検討される個々の化合物の値が得られ、使用される化合物の１００％に外挿する。１０％の検討される化合物をホスト混合物中に溶解する。これに対して材料の溶解度が低すぎる場合、所望の温度で検討できるようになるまで濃度を段階的に半分にしていく。
【０１３８】
本発明において示される全ての温度の値は℃である。
【０１３９】
電圧保持率は、メルク社で製造された試験用セル中で決定される。測定用セルはソーダ石灰ガラス製の基体を有し、ポリイミド配向層（ポリイミドＡＬ６０７０２、ＪＳＲ社製）を備える。層厚は均一に６．０μｍである。透明ＩＴＯ電極の面積は１ｃｍ２である。
【０１４０】
本発明による混合物は、例えば、ＶＡＮ、ＭＶＡ、（Ｓ）−ＰＶＡおよびＡＳＶなどの全てのＶＡ−ＴＦＴ用途に適切である。それらは、更に、負のΔεのＩＰＳ （ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅ ｆｉｅｌｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）およびＰＡＬＣ用途に適切である。
【０１４１】
本発明によるディスプレイにおけるネマチック液晶混合物は、一般に、２種類の成分ＡおよびＢを含み、それ自身、１種類以上の個々の化合物から成る。
【０１４２】
成分Ａは著しい負の誘電異方性を有し、ネマチック相へ−０．５以下の誘電異方性を与える。式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの１種類以上の化合物に加え、成分Ａは、好ましくは、式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物、更に、式ＩＩＩの化合物を含む。
【０１４３】
成分Ａの割合は、好ましくは、４５および１００％の間、特に６０および１００％の間である。
【０１４４】
成分Ａのためには、−０．８以下のΔεの値を有する１種類（またはそれ以上）の個々の成分（１種類または複数種類）が好ましくは選択される。混合物全体における割合Ａが小さくなるほど、この値をより負としなければならない。
【０１４５】
成分Ｂは明瞭なネマトゲン性、および２０℃において３０ｍｍ２・ｓ−１以下、好ましくは２５ｍｍ２・ｓ−１以下の流動粘度を有する。
【０１４６】
成分Ｂにおける特に好ましい個々の化合物は、２０℃において１８ｍｍ２・ｓ−１以下、好ましくは１２ｍｍ２・ｓ−１以下の流動粘度を有する非常に低粘度のネマチック液晶である。
【０１４７】
成分Ｂはモノトロピック性またはエナンチオトロピック性のネマチックであり、スメクチック相を有さず、液晶混合物において非常に低い温度までスメクチック相の発生を防止することができる。例えば、高いネマトゲン性の各種材料をスメクチック液晶混合物に加える場合、達成されるスメクチック相の抑制の程度を通して、これらの材料のネマトゲン性を比較できる。
【０１４８】
多数の適切な材料が文献より当業者に知られている。式ＩＩＩの化合物が特に好ましい。
【０１４９】
加えて、また、これらの液晶相は１８種類を超える成分を含んでもよく、好ましくは１８〜２５種類の成分である。
【０１５０】
その相は、式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの化合物、および式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢおよび任意成分としてＩＩＩの化合物の、好ましくは４〜１５種類、特に５〜１２種類、特に好ましくは１０種類未満の化合物を含む。
【０１５１】
式ＩＡ、ＩＢ、ＩＣの化合物、および式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢおよび任意成分としてＩＩＩの化合物に加え、他の構成成分も、例えば、混合物全体の４５％まで、しかし、好ましくは３５％まで、特に１０％までの量で存在してもよい。
【０１５２】
他の構成成分は、好ましくは、ネマチックまたはネマトゲン性の物質より選択され、特に、アゾキシベンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、ターフェニル類、安息香酸フェニルまたはシクロヘキシル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルまたはシクロヘキシル類、フェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルナフタレン類、１，４−ビスシクロヘキシルビフェニル類またはシクロヘキシルピリミジン類、フェニルまたはシクロヘキシルジオキサン類、ハロゲン化されていてもよいスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、トラン類および置換桂皮酸類に分類される既知の物質である。
【０１５３】
このタイプの液晶相の構成成分として適する最も重要な化合物は、式ＩＶで特徴付けることができる。
【０１５４】
Ｒ９−Ｌ−Ｇ−Ｅ−Ｒ１０ ＩＶ
式中、ＬおよびＥは、それぞれ、１，４−二置換ベンゼンおよびシクロヘキサン環、４，４’−二置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロへキシルシクロヘキサン構造、２，５−二置換ピリミジンおよび１，３−ジオキサン環、２，６−二置換ナフタレン、ジおよびテトラヒドロナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒドロキナゾリンにより形成される群からの炭素またはヘテロ環式環構造を表す。
【０１５５】
Ｇは、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＱ−、−ＣＨ＝Ｎ（Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ２−Ｓ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＯＯ−Ｐｈｅ−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３Ｏ−またはＣ−Ｃ単結合であり、Ｑはハロゲン、好ましくは塩素または−ＣＮを表し、Ｒ９およびＲ１０は、それぞれ、１８個までの、好ましくは８個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、あるいは、これらの基の１つは、ＣＮ、ＮＣ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＣＦ３、ＳＦ５、ＯＣＦ３、Ｆ、ＣｌまたはＢｒを表す。
【０１５６】
これらの化合物の殆どにおいて、Ｒ９およびＲ１０は互いに異なっており、これらの基の１つは、通常、アルキルまたはアルコキシ基である。また、提案された置換基の他に変わったものも一般的である。多くのそのような物質またはそれらの混合物も商業的に入手できる。全てのこれらの物質は、文献より既知の方法により調製できる。
【０１５７】
当業者には言うまでもなく、本発明によるＶＡ、ＩＰＳ、ＦＦＳまたはＰＡＬＣ混合物は、例えば、Ｈ、Ｎ、Ｏ、ＣｌおよびＦが対応する同位体で置き換えられた化合物も含むことができる。
【０１５８】
更に、例えば、米国特許第６，８６１，１０７号明細書で開示される通りのいわゆる反応性メソゲン（ＲＭ）である重合性化合物を、混合物を基礎として好ましくは０．１２〜５重量％、特に好ましくは０．２〜２％の濃度で、本発明による混合物に加えることができる。このタイプの混合物は所謂ポリマー安定化ＶＡモード用に使用でき、反応性メソゲンの重合が液晶混合物中で起こるよう意図されている。このための前提条件は、液晶混合物自身が重合性成分を一切含んでいないことである。
【０１５９】
本発明による液晶ディスプレイの構造は、例えば、欧州特許出願公開第０ ２４０ ３７９号公報に記載される通りの通常の構成に対応する。
【０１６０】
以下の例は、本発明を制限することなく、本発明を説明することを意図している。上および下において、パーセントのデータは重量パーセントを表し、全ての温度は摂氏度で示される。
【０１６１】
式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物および式ＩＢ、ＩＣおよびＩＤの化合物群からの１種類以上の化合物に加え、本発明による混合物は、好ましくは、下に示す１種類以上の化合物を含む。
【０１６２】
以下の略称を使用する：
（ｎ、ｍ、ｚ：それぞれ互いに独立に、１、２、３、４、５または６；（Ｏ）ＣｍＨ２ｍ＋１はＯＣｍＨ２ｍ＋１またはＣｍＨ２ｍ＋１を意味する）。
【０１６３】
【化４７】
【０１６４】
【化４８】
【０１６５】
【化４９】
【０１６６】
【化５０】
【０１６７】
【化５１】
【０１６８】
【化５２】
【０１６９】
【化５３】
【０１７０】
【化５４】
【０１７１】
【化５５】
【０１７２】
【化５６】
【０１７３】
【化５７】
本発明によって使用できる液晶混合物は、それ自体従来の様式で調製される。一般に、より少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、有利には昇温して溶解する。有機溶媒、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中で成分の溶液を混合し、完全に混合後に、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。
【０１７４】
適切な添加剤を利用することで、本発明による液晶相を、例えば、ＥＣＢ、ＶＡＮ、ＩＰＳ、ＧＨまたはＡＳＭ−ＶＡ−ＬＣＤと言ったこれまで開示された任意のタイプのディスプレイ中において使用できるように改変できる。
【０１７５】
また、誘電体は、ＵＶ吸収剤、抗酸化剤、ナノ微粒子およびフリーラジカル補足剤などの当業者に既知で文献に記載される更なる添加剤を含むこともできる。例えば、０〜１５％の多色性色素、安定化剤またはキラルドーパントを加えることができる。
【０１７６】
例えば、０〜１５％の多色性色素を加えることができ、更に、導電性塩、好ましくは４−ヒドロキシ安息香酸エチルジメチルドデシルアンモニウム、テトラフェニルボラン酸テトラブチルアンモニウムまたはクラウンエーテル類の錯塩（例えば、Ｈａｌｌｅｒら、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．２４巻、２４９〜２５８頁（１９７３年）参照）を、導電性を改良するために添加することができ、誘電異方性、粘度および／またはネマチック相の配向を改変するための物質を加えることもできる。このタイプの物質は、例えば、ドイツ国特許出願公開第２２ ０９ １２７、２２ ４０ ８６４、２３ ２１ ６３２、２３ ３８ ２８１、２４ ５０ ０８８、２６ ３７ ４３０および２８ ５３ ７２８号公報に記載されている。
【０１７７】
表Ａに、本発明による混合物に添加できる可能なドーパントを示す。混合物がドーパントを含む場合、０．０１〜４重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％の量で使用する。
【０１７８】
【表１】
【０１７９】
【表２】
例えば、混合物の総量を基礎として１０重量％まで、好ましくは０．０１〜６重量％、特に０．１〜３重量％の量で、本発明による混合物に添加できる安定剤を下で表Ｂに示す。
【０１８０】
【表３】
【０１８１】
【表４】
【０１８２】
【表５】
【０１８３】
【表６】
【実施例】
【０１８４】
以下の例は、本発明を制限することなく、本発明を説明することを意図している。上および下において、
Ｖ０は２０℃における容量閾電圧（Ｖ）を表し、
Δｎは２０℃および５８９ｎｍで測定される光学異方性を表し、
Δεは２０℃および１ｋＨｚでの誘電異方性を表し、
ｃｐ．は透明点（℃）を表し、
Ｋ１は２０℃における「スプレイ」変形の弾性定数（ｐＮ）を表し、
Ｋ３は２０℃における「ベンド」変形の弾性定数（ｐＮ）を表し、
γ１は２０℃で測定される回転粘度（ｍＰａ・ｓ）を表し、磁界中での回転法で決定され、
ＬＴＳは低温安定性（ネマチック相）を表し、試験セル中で決定され、
ＶＨＲ（２０）は２０℃における電圧保持率（％）を表し、
ＶＨＲ（１００）は１００℃における５分後の電圧保持率（％）を表し、
ＶＨＲ（ＢＬ）はバックライト＊曝露後の電圧保持率（％）を表し、
ＶＨＲ（１００、ＢＬ）はバックライト＊曝露後および１００℃における５分後の電圧保持率（％）を表し、
＊商業用ＣＣＦＬ（冷カソード蛍光ランプ）バックライトである。
【０１８５】
閾電圧の測定用に使用されるディスプレイは、２０μｍ離れている２枚の平坦で平行な外板と、液晶のホメオトロピック配向をもたらすＳＥ−１２１１（日産化学製）の配向層が外板の内側上にオーバーレイされた電極層とを有している。
【０１８６】
他に明言しない限り、本出願における全ての濃度は対応する混合物または混合物成分に関する。全ての物理的特性は、「メルク液晶、液晶の物理的特性」１９９７年１１月刊、メルク社、ドイツ国に記載される通りに決定され、他に明言しない限り、２０℃の温度を適用する。
【０１８７】
＜混合物例＞
＜例１＞
【０１８８】
【表７】
＜例２＞
【０１８９】
【表８】
＜例３＞
【０１９０】
【表９】
＜例４＞
【０１９１】
【表１０】
＜例５＞
【０１９２】
【表１１】
＜例６＞
【０１９３】
【表１２】
＜例７＞
【０１９４】
【表１３】
＜例８＞
【０１９５】
【表１４】
＜例９＞
【０１９６】
【表１５】
＜例１０＞
【０１９７】
【表１６】
＜例１１＞
【０１９８】
【表１７】
＜例１２＞
【０１９９】
【表１８】
＜例１３＞
【０２００】
【表１９】
＜例１４＞
【０２０１】
【表２０】
＜例１５＞
【０２０２】
【表２１】
＜比較例１＞
【０２０３】
【表２２】
＜例１６＞
【０２０４】
【表２３】
＜例１７＞
【０２０５】
【表２４】
＜例１８＞
【０２０６】
【表２５】
それぞれの場合において、Ｖ１８ａ〜ｉで述べられる個々の物質を１種類が２０％で上に示されるホスト中に組み込み、バックライト曝露後のＶＨＲ（１００）（％）を測定する。
【０２０７】
【表２６】
バックライト曝露後のホスト中において、式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物は参照物質よりも高い電圧保持率を示すことが表に示されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体。
【化１】
（式中、
Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２ＢおよびＲ１Ｃは、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表し、
Ｒ２ＡおよびＲ２Ｃは、それぞれ互いに独立に、６個までのＣ原子を有するアルキル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化２】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、また、ＬがＦであるときＲ２Ｃはハロゲン、好ましくはＦまたはＣｌを表してもよく、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ｍ、ｎ、ｏおよびｐは、それぞれ互いに独立に、０、１または２を表し、
ｂは、０または１を表す。）
【請求項２】
式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶媒体。
【化３】
（式中、
Ｒ２は１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化４】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられていてもよく、
Ｌ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＦまたはＣｌを表し、
Ｚ２およびＺ２’は、それぞれ互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−を表し、
ｐは１または２を表し、および
ｖは１〜６を表す。）
【請求項３】
式ＩＩＩの１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶媒体。
【化５】
（式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１２個までのＣ原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
【化６】
Ｚ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−Ｃ４Ｈ９−、−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。）
【請求項４】
該媒体は式ＩＡ−１〜ＩＣ−３の少なくとも１種類の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化７】
【化８】
（式中、Ｒ２Ａ、Ｒ２ＣおよびＬは、請求項１で示される意味を有する。）
【請求項５】
該媒体は下の式の１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化９】
（式中、
Ｒ７〜１０は、それぞれ互いに独立に、請求項２でＲ２に示された意味の１つを有し、および
ｗおよびｘは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表す。）
【請求項６】
該媒体は式Ｔ−１〜Ｔ−２１の１種類以上のターフェニル類を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化１０】
【化１１】
【化１２】
（式中、
Ｒは１〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
ｍは１〜６を表す。）
【請求項７】
該媒体は式Ｏ−１〜Ｏ−１４の１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化１３】
【化１４】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、請求項１でＲ２Ａに示された意味を有する。）
【請求項８】
該媒体は式Ｉｎの１種類以上のインダン化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化１５】
（式中、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、１〜５個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を表し、
Ｒ１２およびＲ１３は追加的にハロゲンを表し、
【化１６】
を表し、
ｉは、０、１または２を表す。）
【請求項９】
混合物全体における式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの化合物の割合は５重量％以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項１０】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの少なくとも１種類の化合物を少なくとも１種類の更なる液晶化合物と混合し、添加剤を加えてもよいことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶媒体を調製する方法。
【請求項１１】
電気光学的ディスプレイにおける請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶媒体の使用。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とするアクティブマトリクスアドレスを有する電気光学的ディスプレイ。
【請求項１３】
ＥＣＢ、ＰＡＬＣ、ＦＦＳまたはＩＰＳディスプレイであることを特徴とする請求項１２に記載の電気光学的ディスプレイ。
【請求項１】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの化合物群より選択される少なくとも１種類の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体。
【化１】
（式中、
Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２ＢおよびＲ１Ｃは、それぞれ互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表し、
Ｒ２ＡおよびＲ２Ｃは、それぞれ互いに独立に、６個までのＣ原子を有するアルキル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化２】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、また、ＬがＦであるときＲ２Ｃはハロゲン、好ましくはＦまたはＣｌを表してもよく、
Ｌは、ＨまたはＦを表し、
ｍ、ｎ、ｏおよびｐは、それぞれ互いに独立に、０、１または２を表し、
ｂは、０または１を表す。）
【請求項２】
式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶媒体。
【化３】
（式中、
Ｒ２は１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基を表し、該基は無置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３で単置換されているか、または、ハロゲンで少なくとも単置換されており、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化４】
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられていてもよく、
Ｌ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＦまたはＣｌを表し、
Ｚ２およびＺ２’は、それぞれ互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−を表し、
ｐは１または２を表し、および
ｖは１〜６を表す。）
【請求項３】
式ＩＩＩの１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶媒体。
【化５】
（式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１２個までのＣ原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
【化６】
Ｚ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−Ｃ４Ｈ９−、−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。）
【請求項４】
該媒体は式ＩＡ−１〜ＩＣ−３の少なくとも１種類の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化７】
【化８】
（式中、Ｒ２Ａ、Ｒ２ＣおよびＬは、請求項１で示される意味を有する。）
【請求項５】
該媒体は下の式の１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化９】
（式中、
Ｒ７〜１０は、それぞれ互いに独立に、請求項２でＲ２に示された意味の１つを有し、および
ｗおよびｘは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表す。）
【請求項６】
該媒体は式Ｔ−１〜Ｔ−２１の１種類以上のターフェニル類を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化１０】
【化１１】
【化１２】
（式中、
Ｒは１〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
ｍは１〜６を表す。）
【請求項７】
該媒体は式Ｏ−１〜Ｏ−１４の１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化１３】
【化１４】
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、請求項１でＲ２Ａに示された意味を有する。）
【請求項８】
該媒体は式Ｉｎの１種類以上のインダン化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【化１５】
（式中、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、１〜５個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を表し、
Ｒ１２およびＲ１３は追加的にハロゲンを表し、
【化１６】
を表し、
ｉは、０、１または２を表す。）
【請求項９】
混合物全体における式ＩＡ、ＩＢおよび／またはＩＣの化合物の割合は５重量％以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項１０】
式ＩＡ、ＩＢおよびＩＣの少なくとも１種類の化合物を少なくとも１種類の更なる液晶化合物と混合し、添加剤を加えてもよいことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶媒体を調製する方法。
【請求項１１】
電気光学的ディスプレイにおける請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶媒体の使用。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とするアクティブマトリクスアドレスを有する電気光学的ディスプレイ。
【請求項１３】
ＥＣＢ、ＰＡＬＣ、ＦＦＳまたはＩＰＳディスプレイであることを特徴とする請求項１２に記載の電気光学的ディスプレイ。
【公表番号】特表２０１０−５３５９１０（Ｐ２０１０−５３５９１０Ａ）
【公表日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２０４６２（Ｐ２０１０−５２０４６２）
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／００６５００
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０２１６７１
【国際公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（５９１０３２５９６）メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (1,043)
【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． ２５０，Ｄ−６４２９３ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／００６５００
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０２１６７１
【国際公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（５９１０３２５９６）メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (1,043)
【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ
【住所又は居所原語表記】Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． ２５０，Ｄ−６４２９３ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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