説明

液晶媒体

【課題】液晶媒体を提供する。
【解決手段】本発明は、ネマチック相を有し、負の誘電異方性を示し、a)式(I)の1種類以上の化合物、b)5.0×10−3重量%〜1.0重量%の式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物、c)5.0×10−4重量%〜1.0重量%の式II−Gの1個または2個以上の基を含む1種類以上の化合物を含む液晶媒体と、電気光学的ディスプレイ、特に、VA、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における液晶媒体の使用と、そのようなディスプレイと、式Iの1種類以上の化合物を含む液晶媒体を安定化するための、基II−Gを含む1種類以上の化合物と共に式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物の一般的な使用とに関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶媒体、液晶ディスプレイにおけるそれの使用、これらの液晶ディスプレイ、特に、ホメオトロピック出発配向において誘電的に負の液晶を備えたECB(electrically controlled birefringence:電気的制御複屈折)効果を使用する液晶ディスプレイに関する。本発明による液晶媒体は、本発明によるディスプレイにおいて特に短い応答時間と同時に高い電圧保持率(略してVHR)によって区別される。
【背景技術】
【0002】
電気的制御複屈折の原理、ECB(electrically controlled birefringence:電気的制御複屈折)効果またはDAP(deformation of aligned phases:配向相の変形)効果は、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。
【0003】
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))による報文において、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、弾性定数間の比K/K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以下の値を液晶相が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(vertically aligned))。また、誘電的に負の液晶媒体も、所謂IPS効果を使用するディスプレイにおいて使用できる。
【0004】
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、多数の要求を満足しなければならないLC相が必要となる。ここで特に重要なのは、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。
【0005】
更に、工業的に使用できるLC相は、適切な温度範囲において液晶中間相および低粘度を有することが要求される。
【0006】
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。
【0007】
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」は、一般に基板としてのガラス板上に配置される薄膜トランジスター(TFT)を使用する場合について使用される。
【0008】
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、とりわけ、アモルファスシリコンに基づくTFTである。後者の技術が、世界的に商業上最も重要である。
【0009】
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形成され、一方、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。
【0010】
これまでに使用されてきた大半のTFTディスプレイは、通常、透過に対して直交する偏光子によって動作し、バックライトで照らされる。テレビ用途向けには、IPSセルまたはECB(またはVAN)セルが使用され、一方、モニターでは、通常、IPSセルまたはTNセルが使用され、ノート型パソコン、ラップトップおよび携帯用途では、通常、TNセルが使用される。
【0011】
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(金属−絶縁体−金属))などのパッシブ素子を備えたディスプレイも網羅する。
【0012】
このタイプのMLCディスプレイは、特に、テレビ用途、モニターおよびノート型パソコン、または、例えば、自動車製造物または航空機内における高い情報密度の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7);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8)]。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。
【0013】
ECB効果を使用するディスプレイは、所謂VAN(vertically aligned nematic:垂直配向ネマチック)ディスプレイとして、IPS(in−plane switching:面内スイッチング)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9))および長く知られているTN(twisted nematic:ツイストネマチック)ディスプレイに加え、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。
【0014】
言及しなければならない最も重要な設計は:MVA(multi−domain vertical alignment:マルチドメイン垂直配向、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10)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11))、PVA(patterned vertical alignment:パターン化垂直配向、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12))、ASV(advanced super view:先進スーパーヴュー、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13))である。
【0015】
一般的な形態において、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14)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15)において、技術が比較されている。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16)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、中間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。
【0016】
ASVディスプレイなどのECBディスプレイは負の誘電異方性(Δε)の液晶媒体を使用する一方で、TNおよび今日までの全ての従来のIPSディスプレイは正の誘電異方性の液晶媒体を使用する。
【0017】
このタイプの液晶ディスプレイにおいて、液晶は、電圧を印加すると光学的特性が可逆的に変化する誘電体として使用される。
【0018】
ディスプレイにおいては、一般に、即ち、これらの既述の効果によるディスプレイにおいても動作電圧が可能な限り低くなければならないため、一般に、全てが同一の符号の誘電異方性を有し、可能な限り高い値の誘電異方性を有する液晶化合物より主に構成される液晶媒体を使用する。一般に、最大でも比較的低い割合の中性化合物を用い、可能であるならば、媒体と反対の符号の誘電異方性を有する化合物は用いない。よって、ECBディスプレイ用の負の誘電異方性の液晶媒体の場合、負の誘電異方性の化合物を主に用いる。用いられる液晶媒体は、一般に、負の誘電異方性の液晶化合物から主に成り、通常、更に本質的に成る。
【0019】
一般に、液晶ディスプレイは可能な限り低いアドレス電圧を有するよう意図されるため、本出願によって使用される媒体においては、最大でも相当程度量の誘電的に中性の液晶化合物と、一般に非常に少量のみの誘電的に正の化合物が典型的には用いられるか、または、更に全く用いられない。
【0020】
しかしながら、対応して低いアドレス電圧を有する一般の先行技術の液晶媒体は、通常、比較的低い電気抵抗値または低いVHRを有し、しばしば、結果として、ディスプレイにおける望ましくないチラツキおよび/または不適切な透過が発生する。加えて、低いアドレス電圧に不可欠な場合で、少なくとも、先行技術の液晶媒体が対応して高い極性を有する場合、それらは、高温および/またはUV曝露において適切な安定性を有していない。
【0021】
加えて、先行技術のディスプレイのアドレス電圧は、特に、例えば、携帯用途向けのディスプレイなどの電力供給網に直接または連続的に接続されていないディスプレイにとっては、しばしば、高すぎる。
【0022】
加えて、相範囲は、意図される用途に対して十分に広くなければならない。
【0023】
ディスプレイにおける液晶媒体の応答時間は向上、即ち、短縮されなければならない。このことは、テレビまたはマルチメディア用途向けのディスプレイにとって、特に重要である。応答時間を向上するために、液晶媒体の回転粘度(γ)を最適化すること、即ち、可能な限り低い回転粘度を有する媒体を達成することが、繰り返し過去において提案されてきた。しかしながら、ここで達成された結果は多くの用途にとって不充分であり、従って、更なる最適化の手法を見出すことが望ましいように見受けられる。
【0024】
これまでに開示されたMLCディスプレイの不具合は、これらのディスプレイにおいて、それらのコントラストが比較的低いこと、視野角依存性が比較的高いこと、および、中間階調の生成が困難であること、ならびに、それらのVHRが不充分であること、および、それらの寿命が不充分であることに基づく。
【0025】
実質的に誘電的に中性のインダン類を含む液晶媒体は、例えば、特開2005−047 980号公報(特許文献1)において述べられている。負の誘電異方性のインダン類は、例えば、ドイツ国特許出願公開第101 35 499号公報(特許文献2)、ドイツ国特許出願公開第103 54 404号公報(特許文献3)およびドイツ国特許出願公開第10 2004 046 103号公報(特許文献4)に開示されている。
【0026】
下式の横方向にフッ素化されたインダン誘導体を含む負の誘電異方性のネマチック液晶混合物が、例えば、国際特許出願公開第2004/048500号パンフレット(特許文献5)より既知であり、
【0027】
【化1】

式中、mは整数を表し、nは0または1を表す。また、そこでの開示によれば、これらの媒体は、例えば、フェノール類および立体障害アミン類(HALS:sterically hindered amines)などの各種タイプの安定剤も含んでもよい。これらの媒体は、比較的低い閾電圧によって、および、比較的高い安定性によって特徴付けられる。しかしながら、それらの電圧保持率は、強力な曝露後に低下することがある。加えて、極めて強力な曝露後に黄色がかった変色が時々発生する。
【0028】
液晶媒体において各種の安定剤を使用することが、例えば、特開昭55−023169号公報(特許文献6)、特開平05−117324号公報(特許文献7)、国際特許出願公開第02/18515号パンフレット(特許文献8)および特開平09−291282号公報(特許文献9)に記載されている。
【0029】
著しいストレス、特に、高温および/または強力なUV曝露に対する媒体の充分な安定性は、非常に重要である。これは、特に、例えば、携帯電話などの携帯用具におけるディスプレイでの用途において決定的なことがある。
【0030】
よって、非常に高い比抵抗と同時に、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、これらのおかげで各種の中間階調を生成でき、特に、良好で安定なVHRを有するMLCディスプレイに対する多大な要求が引き続きある。
【0031】
驚くべきことに、特に、ECBディスプレイにおいて、低い閾電圧と同時に短い応答時間を有し、同時に十分広いネマチック相、好ましい複屈折率(Δn)および安定性、高いVHRを有する液晶ディスプレイを達成することが可能であることが見出された。
【0032】
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およびIPS(in−plane switching:面内スイッチング)ディスプレイ用に使用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0033】
【特許文献1】特開2005−047 980号公報
【特許文献2】ドイツ国特許出願公開第101 35 499号公報
【特許文献3】ドイツ国特許出願公開第103 54 404号公報
【特許文献4】ドイツ国特許出願公開第10 2004 046 103号公報
【特許文献5】国際特許出願公開第2004/048500号パンフレット
【特許文献6】特開昭55−023169号公報
【特許文献7】特開平05−117324号公報
【特許文献8】国際特許出願公開第02/18515号パンフレット
【特許文献9】特開平09−291282号公報
【非特許文献】
【0034】
【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】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8】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9】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10】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11】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12】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13】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14】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15】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16】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0035】
本発明は、モニターおよびテレビ用途向けのみならず、携帯電話およびナビゲーションシステム向けで、ECBまたはIPS効果に基づき、上で示される不具合を有していないか、より低い程度にのみ有しており、同時に非常に高い比抵抗値を有しているMLCディスプレイを提供する目的に基づいている。特に、携帯電話およびナビゲーションシステム用には、それらが極めて高温および極めて低温においても動作す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】
【0036】
驚くべきことに、これらのディスプレイ素子において、式Iの少なくとも1種類の化合物と、5.0×10−3重量%〜1.0重量%の式II−A〜II−Fの化合物群より選択される少なくとも1種類の化合物と、5.0×10−4重量%〜1.0重量%の式II−Gの1個以上の基を含有する少なくとも1種類の化合物と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。
【0037】
よって、本発明は、極性化合物の混合物を基礎とし、式Iの少なくとも1種類の化合物と、5.0×10−3重量%の式II−A〜II−Fの化合物群より選択される少なくとも1種類の化合物と、1.0×10−3重量%の式II−Gの1個以上の基を含有する少なくとも1種類の化合物とを含む液晶媒体に関する。
【0038】
本発明による混合物は、透明点が70℃以上の非常に広いネマチック相範囲、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と同時に、−20℃および−30℃における良好な低温安定性、および非常に低い回転粘度を示す。更に、本発明による混合物は、透明点および回転粘度の良好な比、および高い負の誘電異方性によって区別される。
【発明を実施するための形態】
【0039】
よって、本発明は、ネマチック相および負の誘電異方性を有し、以下を含む液晶媒体に関する。
【0040】
a)式Iの1種類以上の化合物。
【0041】
【化2】

式中、
は、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、
【0042】
【化3】


−C≡C−、−CF−O−、−O−CF−、−CO−O−または−O−CO−で置き換えられていてもよく、ただし、全ての基において、1個以上のH原子はハロゲン原子で置き換えられていてもよく、
は、HまたはF、好ましくはFを表し、
【0043】
【化4】

好ましくは、
【0044】
【化5】

を表し、
非常に好ましくは、
【0045】
【化6】

11およびZ12は、それぞれ互いに独立に、−CH−CH−、−CH−CF−、−CF−CH−、−CF−CF−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH−O−、−O−CH−、−O−、−CH−、−CO−O−、−O−CO−、−CF−O−、−O−CF−または単結合を表し、および
nは、0または1を表す。
【0046】
b)5.0×10−3重量%〜1.0重量%、好ましくは〜0.50重量%まで、特に好ましくは〜0.10重量%までの式II−A〜II−Fの化合物群より選択される少なくとも1種類の化合物。
【0047】
【化7】

式中、
21およびR22は、それぞれ互いに独立に、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、
【0048】
【化8】


−C≡C−、−CF−O−、−O−CF−、−CO−O−または−O−CO−で置き換えられていてもよく、あるいは、R22はXも表し、および、式II−BおよびII−Cにおいて、R21は、好ましくは、アルコキシを表し、R22は、好ましくは、Hまたはアルキルを表し、
は、F、Cl、CNまたは−OCFを表し、
【0049】
【化9】

他方は、存在するのであれば、
【0050】
【化10】

を表し、
21およびL22の一方は、=C(−F)−または=N−を表し、他方は=C(−F)−を表し、
23は、=C(−H)−または=N−を表し、
は、HまたはFを表し、
21は、−CH−CH−、−CH−CF−、−CF−CH−、−CF−CF−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH−O−、−O−CH−、−O−、−CH−、−CO−O−、−O−CO−、−CF−O−、−O−CF−または単結合を表し、および
mは、0または1を表す。
【0051】
c)5.0×10−4重量%〜1.0重量%、好ましくは〜0.10重量%まで、特に好ましくは、1.0×10−3重量%〜1.0重量%、好ましくは〜0.10重量%までの式II−Gの1個または2個以上の基を含有する1種類以上の化合物。
【0052】
【化11】

式中、
23は、Hまたは15個までのC原子を有する無置換のアルキル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、および、N原子がO原子およびS原子のいずれとも直接連結しないようにして、−O−、−S−、
【0053】
【化12】

−C≡C−、−CF−O−、−O−CF−、−CO−O−または−O−CO−で置き換えられていてもよい。
【0054】
本発明による媒体は、好ましくは、1、2、3または4種類以上、好ましくは、1、2または3種類以上の式Iの化合物を含む。
【0055】
本発明による媒体における式Iの化合物の総濃度は、好ましくは、2重量%以上〜40重量%以下である。
【0056】
式Iの好ましい化合物は、式I−1の化合物である。
【0057】
【化13】

式中、パラメータは、式Iにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、特に好ましくは、
nは、0を表し、および
は、1〜7個、好ましくは1〜5個のC原子を有するアルキル、好ましくは、n−アルキルを表す。
【0058】
本発明による媒体は、好ましくは、式II−Aの1種類以上の化合物、好ましくは、式II−A−1およびII−A−2の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0059】
【化14】

式中、
21およびY22は、互いに独立に、HまたはFを表し、および
他のパラメータは、請求項1における式II−Aにおいて上で示されるそれぞれの意味を有する。
【0060】
本発明による媒体は、同様に好ましくは、式II−G−1〜II−G−7の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0061】
【化15】

【0062】
【化16】

好ましい実施形態において、本発明による媒体は式IIIの1種類以上の化合物を含み、
【0063】
【化17】

式中、
31およびR32は、それぞれ互いに独立に、R11およびR12に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、1〜7個のC原子を有するアルキル、好ましくは、n−アルキル、特に好ましくは、1〜5個のC原子を有するn−アルキル、1〜7個のC原子を有するアルコキシ、好ましくは、n−アルコキシ、特に好ましくは、2〜5個のC原子を有するn−アルコキシ、2〜7個のC原子を有する、好ましくは、2〜4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
【0064】
【化18】

好ましくは、
【0065】
【化19】

を表し、
好ましくは、
【0066】
【化20】

好ましくは、
【0067】
【化21】

31〜Z33は、それぞれ互いに独立に、Z11〜Z13に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、−CH−CH−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−または単結合、好ましくは、−CH−CH−または単結合、特に好ましくは、単結合を表し、
pおよびqは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
(p+q)は、好ましくは、0または1、好ましくは、0を表す;
【0068】
および、任意成分として、式IVおよびVの化合物群より選択される1種類以上の化合物を含み、
【0069】
【化22】

式中、
41、R42、R51およびR52は、それぞれ互いに独立に、R21およびR22に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、1〜7個のC原子を有するアルキル、好ましくは、n−アルキル、特に好ましくは、1〜5個のC原子を有するn−アルキル、1〜7個のC原子を有するアルコキシ、好ましくは、n−アルコキシ、特に好ましくは、2〜5個のC原子を有するn−アルコキシ、または、2〜7個のC原子を有する、好ましくは、2〜4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
特に好ましくは、R41およびR42の一方、好ましくは、R41はアルキルまたはアルケニル基を表し、他方はアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシ基を表し、特に好ましくは、R21は、直鎖状のアルキル、特に、CH−、C−、n−C−、n−C−またはn−C11−、または、アルケニル、特に、CH=CH−、E−CH−CH=CH−、CH=CH−CH−CH−、E−CH−CH=CH−CH−CH−またはE−n−C−CH=CH−を表し、
【0070】
【化23】

41およびL42は、互いに独立に、=C(X)−を表し、あるいは、L41およびL42の一方は=N−も表し、ただし、好ましくは、L41およびL42の少なくとも一方は=C(−F)−を表し、他方は=C(−F)−または=C(−Cl)−を表し、特に好ましくは、L41およびL42の両者が=C(−F)−を表し、
は、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHF、好ましくは、FまたはCl、特に好ましくは、Fを表し、
および、他の環は、存在するのであれば、それぞれ互いに独立に、
【0071】
【化24】

好ましくは、
【0072】
【化25】

特に好ましくは、
【0073】
【化26】

を表し、
【0074】
【化27】

を表し、
【0075】
【化28】

【0076】
【化29】

を表し、
および、その他は、存在するのであれば、それぞれ互いに独立に、
【0077】
【化30】

好ましくは、
【0078】
【化31】

を表し、
また、
【0079】
【化32】

は、共に単結合を表してもよく、
41〜Z43およびZ51〜Z53は、それぞれ互いに独立に、Z11〜Z13に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、−CH−CH−、−CH−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−または単結合、好ましくは、−CH−CH−、−CH−O−または単結合、特に好ましくは、−CH−O−または単結合を表し、
41〜Z43は、好ましくは、それぞれ互いに独立に、−CH−CH−、−CH−CF−、−CF−CH−、−CF−CF−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−CH−O−、−O−CH−、−O−、−CH−、−CO−O−、−O−CO−、−CF−O−、−O−CF−または単結合、好ましくは、−CH−CH−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF−O−、−O−CF−または単結合を表し、特に好ましくは、1個、または、存在するのであれば1個より多いZ41〜Z43は単結合を表し、非常に特に好ましくは、全てが単結合を表し、
rおよびsは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
(r+s)は、好ましくは、0または1を表し、
tおよびuは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
(t+u)は、好ましくは、0または1、好ましくは0を表し、
ただし、式Iの化合物は式Vの化合物であり;
【0080】
および、任意成分として、
1種類以上のキラル化合物を含む。
【0081】
本発明による媒体は、好ましくは、以下の化合物を以下に述べられる総濃度で含む:
10〜60重量%の式IIIの1種類以上の化合物、および/または
30〜80重量%の式IVおよび/またはVの1種類以上の化合物、
ただし、媒体における全ての化合物の総含有量は100重量%である。
【0082】
また、本発明は、本発明による液晶媒体を含む電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品にも関する。VAまたはECB効果に基づく電気光学的ディスプレイ、特に、アクティブマトリクスアドレス装置によってアドレスされるものが好ましい。
【0083】
従って、本発明は、同様に、電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品における本発明による液晶媒体の使用、および、式Iの1種類以上の化合物を、式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、式II−Gの1個以上の基を含有する1種類以上の化合物と混合することを特徴とする本発明による液晶媒体の調製方法に関する。
【0084】
加えて、本発明は、式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、式II−Gの1個以上の基を含有する1種類以上の化合物とを媒体に加えることを特徴とする、式Iの1種類以上の化合物を含む液晶媒体の安定方法に関する。
【0085】
更なる好ましい実施形態において、媒体は式IIIの1種類以上の化合物を含み、式中、
【0086】
【化33】

ここで、2個の隣接する環は、非常に特に好ましくは、直接連結しており、
より正確に好ましくは、
【0087】
【化34】

を表し、
ただし、フェニレン環中の1個以上のH原子は、互いに独立に、FまたはCN、好ましくはFにより置き換えられていてもよく、シクロヘキシレン環または2個のシクロヘキシレン環の片方の2個の隣接していないCH基は、O原子により置き換えられていてもよい。
【0088】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−1〜III−11の化合物群から、好ましくは式III−1〜III−9の化合物群より、好ましくは群III−1〜III−6より、特に好ましくは群III−1およびIII−4より選択される式IIIの1種類以上の化合物を含む。
【0089】
【化35】

式中、パラメーターは式IIIに上で示されるそれぞれの意味を有し、
はHまたはFを表し、および好ましくは、
31は、アルキルまたはアルケニルを表し、および
32は、アルキル、アルケニルまたはアルコキシ、好ましくは、アルキルまたはアルケニル、特に好ましくは、アルケニルを表す。
【0090】
媒体は、特に好ましくは、
−式III−1cの群より、特に好ましくは、
−R31がビニルまたは1−プロペニルを表し、R32がアルキル、好ましくは、n−アルキルを表し、特に好ましくは、R31がビニルを表し、R32がプロピルを表す式III−1の群より、
−式III−1dの群より、特に好ましくは、
−R31およびR32が、互いに独立に、ビニルまたは1−プロペニルを表し、好ましくは、R31がビニルを表し、特に好ましくは、R31およびR32がビニルを表す式III−1の群より
選択される式III−1の1種類以上の化合物(1種類または複数種類)を含む。
【0091】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−1a〜III−1e、好ましくは、式III−1aおよび/または式III−1cおよび/またはIII−1d、特に好ましくは、式III−1cおよび/またはIII−1d、非常に特に好ましくは、式III−1cおよび式III−1dの化合物群より選択される式III−1の1種類以上の化合物を含む。
【0092】
【化36】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenyl及びalkenyl’は、互いに独立に、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0093】
本発明による媒体は、特に好ましくは20重量%以上、特には25重量%以上、非常に特に好ましくは30重量%以上の量で、式III−1の化合物、特には式III−1c’の化合物を含む。
【0094】
【化37】

式中、
nは、3、4、5を表し、および
はHまたはCHを表す。
【0095】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−1aおよびIII−1b、好ましくは式III−1aおよび/またはIII−1b、特に好ましくは式III−1aの化合物群より選択される式III−1の1種類以上の化合物を含む。この実施形態において、媒体は、好ましくは、1個のアルケニル末端基または複数のアルケニル末端基を含有する式III、好ましくは式III−1の化合物を含まず、即ち、好ましくは、式III−1c〜III−1eの化合物を含まない。この実施形態において、媒体は、特に好ましくは、式CC−2−3、CC−2−5、CC−3−4およびCC−3−5の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含み、ただし、頭字語(略称)は表A〜Cにおいて説明されており、表Dで例によって示されている。
【0096】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−2a〜III−2d、好ましくは、式III−2aおよび/またはIII−2b、特に好ましくは、式III−2bの化合物群より選択される式III−2の1種類以上の化合物を含む。
【0097】
【化38】


式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0098】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−3a〜III−3cの化合物群より選択される式III−3の1種類以上の化合物を含む。
【0099】
【化39】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0100】
これらのビフェニル類の混合物全体中での割合は、好ましくは3重量%以上、特には5重量%以上である。
【0101】
式III−3aおよびIII−3bの好ましい化合物は、以下の式の化合物である。
【0102】
【化40】

式中、パラメーターは、上で示される意味を有する。
【0103】
式III−3bの特に好ましい化合物は、以下の式の化合物である。
【0104】
【化41】

これらの中でも、特に、最後の式のものである。
【0105】
好ましい実施形態において、媒体は式III−4の1種類以上の化合物、特に好ましくは、R31がビニルおよび1−プロペニルを表し、R32がアルキル、好ましくはn−アルキルを表し、特に好ましくは、R31がビニルを表し、R32がメチルを表す1種類以上の化合物(1種類または複数種類)を含む。
【0106】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−4a〜III−4d、好ましくは、式III−4aおよび/またはIII−4b、特に好ましくは、式III−4bの化合物群より選択される式III−4の1種類以上の化合物を含む。
【0107】
【化42】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0108】
好ましい実施形態において、媒体は、式III−5の1種類以上の化合物、特に好ましくは、R31がアルキル、ビニルまたは1−プロペニルを表し、R32がアルキル、好ましくはn−アルキルを表す1種類以上の化合物(1種類または複数種類)を含む。
【0109】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−5a〜III−5d、好ましくは式III−5aおよび/またはIII−5b、特に好ましくは式III−5aの、
および/または、式III−5e〜III−5h、好ましくは式III−5eおよび/またはIII−5f、特に好ましくは式III−5eの化合物群より選択される、式III−5の1種類以上の化合物を含む。
【0110】
【化43】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0111】
【化44】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0112】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−6a〜III−6c、好ましくは、式III−6aおよび/またはIII−6b、特に好ましくは、式III−6aの化合物群より選択される式III−6の1種類以上の化合物を含む。
【0113】
【化45】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0114】
特に好ましくは、本発明による媒体は、好ましくは、化合物PGP−2−3、PGP−3−3およびPGP−3−4の群より選択される式III−6a、および、好ましくは、式PGP−1−2V、PGP−2−2VおよびPGP−3−2Vの群より選択される式III−6bの化合物より選択される1種類以上の化合物を含み、ただし、頭字語(略称)は表A〜Cにおいて説明されており、表Dで例によって示されている。
【0115】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−10aおよびIII−10bの化合物群より選択される式III−10の1種類以上の化合物を含む。
【0116】
【化46】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表す。
【0117】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式III−11aの化合物より選択される式III−11の1種類以上の化合物を含む。
【0118】
【化47】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表す。
【0119】
好ましい実施形態において、媒体は、式IVA〜IVD、好ましくは、IVA〜IVC、非常に特に好ましくは、IVAおよびIVBの化合物群より選択される、式IVの1種類以上の化合物を含む。
【0120】
【化48】

式中、パラメーターは上で示される意味を有するが、式IVA中において、
【0121】
【化49】

好ましくは、
【0122】
【化50】

特に好ましくは、
【0123】
【化51】

41は、アルキルを表し、
42はアルキルまたはアルコキシ、特に好ましくは、(O)C2v+1を表し、
41およびX42は、両者がFを表し、
21およびZ22は、互いに独立に、単結合、−CH−CH−、−CH=CH−、−CHO−、−OCH−、−O−、−CH−、−CFO−または−OCF−、好ましくは、単結合または−CHCH−、特に好ましくは、単結合を表し、
pは、1または2を表し、および
vは、1〜6を表す。
【0124】
好ましい実施形態において、媒体は、式IV−1〜IV−14の化合物群より選択される、式IVの1種類以上の化合物を含む。
【0125】
【化52】

【0126】
【化53】

式中、
41〜Y46は、互いに独立に、HまたはFを表し、および
41およびX42の両方がHを表すか、またはX41およびX42の一方がHを表し、他方がFを表すが、
しかしながら、好ましくは最大で4つ、特に好ましくは最大で3つ、非常に特に好ましくは1つまたは2つのY41〜Y46、X41およびX42がFを表し、
および
他のパラメーターは式IVに上で示されるそれぞれの意味を有し、および好ましくは、
41は、アルキルまたはアルケニルを表し、および
42は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシ、好ましくは、(O)CH2v+1を表し、および
vは、1〜6の整数を表す。
【0127】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−1a〜IV−1d、好ましくは式IV−1bおよび/またはIV−1d、特に好ましくはIV−1bの化合物群より選択される、式IV−1の1種類以上の化合物を含む。
【0128】
【化54】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0129】
式IV−1cおよびIV−1dの好ましい化合物は、以下の式の化合物である。
【0130】
【化55】

式中、vは上で示される意味を有する。
【0131】
式IV−1の更に好ましい化合物は、以下の式の化合物である。
【0132】
【化56】

式中、R41は式IVに上で示されるそれぞれの意味を有する。
【0133】
好ましい実施形態において、媒体は、式IV−3a〜IV−3d、好ましくは式IV−3bおよび/またはIV−3d、特に好ましくはIV−3bの化合物群より選択される、式IV−3の1種類以上の化合物を含む。
【0134】
【化57】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0135】
これらのビフェニル化合物の混合物全体中での濃度は、好ましくは3重量%以上、特には5重量%以上、非常に特に好ましくは5〜25重量%である。
【0136】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−4a〜IV−4d、好ましくは式IV−4aおよび/またはIV−4b、特に好ましくはIV−4bの化合物群より選択される、式IV−4の1種類以上の化合物を含む。
【0137】
【化58】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0138】
式IV−4cおよびIV−4dの好ましい化合物は、以下の式の化合物である。
【0139】
【化59】

式中、vは上で示される意味を有する。
【0140】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、以下のサブ式IV−4eの式IV−4の1種類以上の化合物を含む。
【0141】
【化60】

式中、
41は、上で示される意味を有し、
mおよびzは、それぞれ互いに独立に、1〜6の整数を表し、
m+zは、好ましくは、1〜6の整数である。
【0142】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−5a〜IV−5d、好ましくは式IV−5bおよび/またはIV−5dの化合物群より選択される、式IV−5の1種類以上の化合物を含む。
【0143】
【化61】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0144】
式IV−5cおよびIV−5dの好ましい化合物は、以下の式の化合物である。
【0145】
【化62】

式中、vは上で示される意味を有する。
【0146】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−6a〜IV−6d、好ましくは式IV−6aおよび/またはIV−6c、特に好ましくは式IV−6aの化合物群と、
および/または、式IV−6e〜IV−6mの化合物群とより選択される、式IV−6の1種類以上の化合物を含む。
【0147】
【化63】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0148】
【化64】

式中、
Rは、R41に上で与えられる意味を有し、
mは、1〜6の整数を表す。
【0149】
Rは、好ましくは、それぞれ1〜6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、または2〜6個のC原子を有するアルキルアルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシ、特に好ましくは、1〜5個のC原子を有するアルキル、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、または更に、1〜5個のC原子を有するアルコキシ、好ましくは、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシまたはブトキシを表す。
【0150】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−7a〜IV−7d、好ましくは式IV−7aおよび/またはIV−7c、特に好ましくは式IV−7aの化合物群と、
および/または、式IV−7e〜IV−7iの化合物群とより選択される、式IV−7の1種類以上の化合物を含む。
【0151】
【化65】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜5個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0152】
【化66】

式中、
Rは、R41に上で与えられる意味を有し、
mは、1〜6の整数を表す。
【0153】
Rは、好ましくは、それぞれ1〜6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、または2〜6個のC原子を有するアルキルアルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシ、特に好ましくは、1〜5個のC原子を有するアルキル、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、または更に、1〜5個のC原子を有するアルコキシ、好ましくは、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシまたはブトキシを表す。
【0154】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−8aおよびIV−8b、特に好ましくは式IV−8bの化合物群より選択される、式IV−8の1種類以上の化合物を含む。
【0155】
【化67】

式中、パラメーターは上で示される意味を有する。
【0156】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−9a〜IV−9dの化合物群より選択される、式IV−9の1種類以上の化合物を含む。
【0157】
【化68】

式中、パラメーターは上で示される意味を有し、好ましくは、
42は、C2v+1を表し、
vは、1〜6の整数を表す。
【0158】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−10a〜IV−10eの化合物群より選択される、式IV−10の1種類以上の化合物を含む。
【0159】
【化69】

式中、パラメーターは上で示される意味を有し、好ましくは、
42は、CH2v+1を表し、
vは、1〜6の整数を表す。
【0160】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−11aおよびIV−11b、特に好ましくはIV−11bの化合物群より選択される、式IV−11の1種類以上の化合物を含む。
【0161】
【化70】

式中、パラメーターは上で示される意味を有する。
【0162】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、式IV−14a〜IV−14d、好ましくは式IV−14aおよび/またはIV−14b、特に好ましくはIV−14bの化合物群より選択される、式IV−14の1種類以上の化合物を含む。
【0163】
【化71】

式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表し、
alkenylは、2〜7個のC原子を有する、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニルを表す。
【0164】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、好ましくは、式V−1〜V−8、好ましくは、式V−7および/またはV−8の化合物群より選択される、式Vの1種類以上の化合物を(追加的に)含む。
【0165】
【化72】

式中、パラメーターは式Vに上で示されるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
51は、アルキルまたはアルケニルを表し、
52は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシを表す。
【0166】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、フッ素化されたフェナントレン単位を含有する1種類以上の化合物、好ましくは、式V−9およびV−10の化合物群より好ましくは選択される式Vの化合物を(追加的に)含む。
【0167】
【化73】

式中、パラメーターは式Vに上で示されるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
51は、アルキルまたはアルケニルを表し、
52は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシを表す。
【0168】
更なる好ましい実施形態において、媒体は、フッ素化されたジベンゾフラン単位を含有する1種類以上の化合物、好ましくは式V−11である好ましくは式Vの化合物を(追加的に)含む。
【0169】
【化74】

式中、パラメーターは式Vに上で示されるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
51は、アルキルまたはアルケニルを表し、
52は、アルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシを表す。
【0170】
媒体は、特に好ましくは、三フッ素化されたナフタレンジイル単位を含有する1種類以上の化合物、好ましくは、式V−12〜V−15の群より選択される、好ましくは、式Vの化合物を(追加的に)含む。
【0171】
【化75】

式中、パラメーターは式Vに上で示されるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
式V−12およびV−13においては、
51は、−CH−CH−、−CH−O−または単結合、好ましくは、−CH−O−または単結合、特に好ましくは、−CH−O−を表し、
式V−14およびV−15においては、
51は、−CH−CH−または単結合、好ましくは、単結合を表し、
52は、−CH−CH−、−CH−O−または単結合、好ましくは、−CH−O−または単結合、特に好ましくは、−CH−O−を表す。
【0172】
以下の化合物、式V−12a、V−12b、V−14aおよびV−14bの化合物が非常に特に好ましい。
【0173】
【化76】

式中、パラメーターは上で与えられる意味を有し、R51は、好ましくは、1〜7個、好ましくは1〜5個のC原子を有するアルキル、好ましくは、n−アルキルを表し、R52は、好ましくは、1〜5個、好ましくは2〜4個のC原子を有するアルコキシを表す。
【0174】
本発明による液晶媒体において使用できる1種類のキラル化合物または複数種類のキラル化合物は、既知のキラルドーパントより選択される。成分Eは、以下の式VI〜VIIIの化合物群より選択される1種類以上の化合物より、好ましくは大部分が、特に好ましくは本質的に、非常に特に好ましくは実質的に完全に成る。
【0175】
【化77】

式中、
61およびR62、R71〜R73およびRは、それぞれ互いに独立に、式IIでR21に上で与えられる意味を有するか、あるいは、H、CN、F、Cl、CF、OCF、CFHまたはOCFHを表し、R61およびR62の少なくとも一方はキラル基を表し、
61およびZ62、Z71〜Z73およびZは、それぞれ互いに独立に、−CHCH−、−CH=CH−、−COO−、−O−CO−または単結合を表し、好ましくは、Z61、Z62、Z71、Z74およびZ75は単結合を表し、Z63、Z72およびZ73は−COO−または単結合を表し、Z72は、好ましくは、−COO−を表し、Z73およびZは−O−CO−を表し、
【0176】
【化78】

を表し、
uおよびv、およびx、yおよびzは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、好ましくは、
uおよびvは、両者が0を表し、
xおよびvは、両者が1を表す。
【0177】
本発明の特に特に好ましい実施形態は、以下の条件の1つ以上を満たす。
【0178】
i.液晶媒体は、0.090以上の複屈折率を有する。
【0179】
ii.液晶媒体は、サブ式I−1の1種類以上の化合物を含む。
【0180】
iii.式Iの個々の同族化合物の濃度は、1〜20%、好ましくは2〜15%、特に好ましくは3〜10%の範囲内である。
【0181】
iv.混合物全体における式II−A〜II−Fの化合物の総濃度は、0.1重量%以下である。
【0182】
v.混合物全体における式II−Gの1個以上の基を含有する化合物の総濃度は、0.1重量%以下である。
【0183】
vi.式Iの個々の同族化合物の濃度は、2〜15%、好ましくは3〜12%、特に好ましくは4〜10%の範囲内である。
【0184】
vii.混合物全体における式IIIの化合物の割合は、10%以上、好ましくは70%以下、特に好ましくは20重量%以上である。
【0185】
viii.液晶媒体は、下記のサブ式より選択される式III−1cおよびIII−1dの1種類以上の特に好ましい化合物を含む。
【0186】
【化79】

式中、alkylは上で与えられる意味を有し、好ましくは、それぞれの場合で互いに独立に、1〜6個、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルキル、特に好ましくは、n−アルキルを表す。
【0187】
ix.液晶媒体は、以下の式の群より選択される式IIIの1種類以上の化合物を含む。
【0188】
【化80】

式中、R31およびR32は上で示される意味を有し、R31およびR32は、好ましくは、それぞれ互いに独立に、それぞれ1個または2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシまたはアルケニル基、特に好ましくは、直鎖状のアルキル、更に、アルケニルを表す。
【0189】
これらの化合物の混合物における割合は、好ましくは、5〜40重量%である。
【0190】
x.液晶媒体は、以下の式の化合物群より選択される式IIIの1種類以上の化合物を、好ましくは、10%以上〜70%以下までの総濃度で含む:CC−n−Vおよび/またはCC−n−Vm(例えば:好ましくは、CC−5−V、好ましくは25%以下までの濃度で、CC−3−V、好ましくは60%以下までの濃度で、および/またはCC−3−V1、好ましくは25%以下までの濃度で、および/またはCC−4−V、好ましくは40%以下までの濃度で)、CC−n−mおよび/またはCC−n−Om(例えば:好ましくは、CC−3−2および/またはCC−3−3および/またはCC−3−4および/またはCC−3−O2および/またはCCP−5−O2)、CP−n−mおよび/またはCP−n−Om(例えば:好ましくは、CP−3−2および/またはCP−5−2および/またはCP−3−O1および/またはCP−3−O2)、PP−n−Vm(例えば:好ましくは、PP−n−2V)、PP−n−lVm(例えば:好ましくは、PP−n−2V1)、CCP−n−m(例えば:好ましくは、CCP−n−1)、CPP−n−m、CGP−n−mおよびCCOC−n−m、ただし、頭字語(略称)の意味は表A〜Cにおいて説明されており、表Dで例によって示されている。
【0191】
xi.液晶媒体は、
2重量%〜80重量%の、式Iの1種類以上の化合物と、
5.0×10−3重量%〜1.0重量%の、式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、
5.0×10−4重量%〜1.0重量%の、式II−Gの1個または2個以上の基を含有する1種類以上の化合物と、
2重量%〜80重量%の、式IIIの1種類以上の化合物と、および/または
2重量%〜80重量%の、式IVおよび/またはVの化合物群より選択される1種類以上の化合物と
から本質的に成る。
【0192】
xii.液晶媒体は、式IVの1種類以上の化合物を、同族な個々の化合物当たり、好ましくは2重量%以上、特に5重量%以上、非常に特に好ましくは5重量%以上〜25重量%以下の量で、特に2重量%以上〜12重量%以下の範囲で含む。
【0193】
xiii.液晶媒体は、式IV−1〜IV−3、好ましくは、IV−1および/またはIV−3、好ましくは、式IV−1bおよび/またはIV−1dおよび/またはIV−3bおよび/またはIV−3d、特に好ましくは、IV−1bおよび/またはIV−3bの1種類以上の化合物を、好ましくは、60%以下の総濃度において、および、同族な個々の化合物当たり、2重量%以上、特に5重量%以上、非常に特に好ましくは5重量%以上〜20重量%以下の濃度において含む。
【0194】
xiv.液晶媒体は、式IV−4および/またはIV−5、好ましくは、式IV−4bおよび/またはIV−4dおよび/またはIV−5bおよび/またはIV−5d、特に好ましくは、IV−4bおよび/またはIV−5bの1種類以上の化合物を、好ましくは、60%以下の総濃度において、および、同族の個々の化合物当たり、2重量%以上、特に5重量%以上、非常に特に好ましくは5重量%以上〜20重量%以下の濃度において含む。
【0195】
xv.液晶媒体は、式IV−6および/またはIV−7、好ましくは、式IV−6aおよび/またはIV−7aの1種類以上の化合物を、好ましくは、50%以下の総濃度において、および、好ましくは、式IV−6の同族の個々の化合物当たり、2重量%以上〜10重量%以下の濃度において、および、式IV−6の同族の個々の化合物当たり、2重量%以上〜20重量%以下の濃度において含む。
【0196】
xvi.液晶媒体は、式IVの1種類以上の化合物を、個々の化合物当たり、好ましくは2重量%以上、特に5重量%以上、非常に特に好ましくは5重量%〜25重量%の量で、特に2重量%〜12重量%の範囲で含む。
【0197】
xvii.液晶媒体は、式Vの1種類以上の化合物を、個々の化合物当たり、好ましくは3重量%以上、特に5重量%以上、非常に特に好ましくは5重量%〜25重量%の量で、特に2重量%〜20重量%の範囲で含む。
【0198】
本発明は、更に、本発明による液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とし、VAまたはECB効果に基づいてアドレスするアクティブマトリックスを備える電気光学的ディスプレイに関する。
【0199】
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも60度の幅のネマチック相範囲と、20℃において最大で30mm・s−1の流動粘度ν20を有する。
【0200】
本発明による液晶混合物は、約−0.5〜−8.0、特には、約−2.5〜−6.0のΔεを有し、ただし、Δεは誘電異方性を表す。回転粘度γは、好ましくは、200mPa・s以下、特には、170mPa・s以下である。
【0201】
液晶混合物における複屈折率Δnは、一般に、0.06および0.16の間であり、好ましくは、0.08および0.14の間である。
【0202】
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用途に適する。それらは、更に、負のΔεのIPS(面内スイッチング;In−Plane Switching)、FFS(フリンジ場スイッチング;Fringe Field Switching)およびPALCの用途に適する。
【0203】
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を含んでおり、これらの成分自身は、1種類以上の個々の化合物より成る。
【0204】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、4〜15種類、特には5〜12種類、特に好ましくは10種類以下の化合物を含む。これらは、好ましくは、式I、II−A〜II−Fの化合物と、式II−Gの1個以上の基を含有する化合物と、式IIIおよび/またはIVおよび/またはVとの群より選択される。
【0205】
また、本発明による液晶媒体は、18種類より多い化合物を含んでもよい。この場合、それらは、好ましくは、18〜25種類の化合物を含む。
【0206】
式I〜Vおよび任意成分として式VI〜VIIIの化合物に加え、また、他の構成成分も、例えば、混合物全体の45%までだが、好ましくは35%まで、特には10%までの量で存在してもよい。
【0207】
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、特には、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、フェニルまたはシクロヘキシル安息香酸エステル類、フェニルまたはシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸エステル類、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された桂皮酸エステル類に分類される既知の物質より選択される。
【0208】
この型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IXで特徴付けることができる。
【0209】
91−L−G−E−R92 IX
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から成る群からの炭素環構造またはヘテロ環構造を表し、
Gは、−CH=CH−、−N(O)=N−、−CH=CQ−、−CH=N(O)−、−C≡C−、−CH−CH−、−CO−O−、−CH−O−、−CO−S−、−CH−S−、−CH=N−、−COO−Phe−COO−、−CFO−、−CF=CF−、−OCF−、−OCH−、−(CH−、−(CHO−またはC−C単結合を表し、Qはハロゲン、好ましくは塩素、または−CNを表し、R91およびR92は、それぞれ、18個まで、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、アルカノイルオキシ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、NO、NCS、CF、OCF、F、ClまたはBrを表す。
【0210】
これらの化合物の殆どにおいて、R91およびR92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の違うものも一般的である。このような物質またはそれらの混合物の多くも、商業的に入手できる。全てのこれらの物質は、文献から知られる方法により調製できる。
【0211】
混合物全体における式IXの化合物の濃度は、好ましくは1%〜25%、特に好ましくは1%〜15%、非常に特に好ましくは2%〜9%である。
【0212】
また、本発明による媒体は、誘電的に正の成分も含む場合があり、それの総濃度は、好ましくは、媒体全体を基礎として10重量%以下である。
【0213】
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、全体として、混合物全体を基礎として、5%以上〜60%以下、好ましくは10%以上〜50%以下、好ましくは15%以上〜40%以下、特に好ましくは20%以上〜35%以下、非常に特に好ましくは25%以上〜30%以下の式Iの化合物と、
1%以上〜45%以下、好ましくは2%以上〜40%以下、好ましくは3%以上〜35%以下、特に好ましくは5%以上〜30%以下、非常に特に好ましくは10%以上〜20%以下の式IIIの化合物と、
5%以上〜80%以下、好ましくは25%以上〜75%以下、特に好ましくは35%以上〜70%以下、非常に特に好ましくは40%以上〜65%以下の式IVおよび/またはVの化合物とを含む。
【0214】
それぞれの異なる式の化合物の濃度のそれぞれの異なる好ましい範囲は、所望により互いに組み合わせることができるが、それぞれの場合において、媒体における全ての化合物の総濃度は100%を超えない。
【0215】
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、式I、II−A〜II−F、II−GおよびIII〜Vの群より選択される化合物を含み、好ましくは大部分が、特に好ましくは本質的に、非常に特に好ましくは実質的に完全に前記式の化合物より成る。
【0216】
本発明による液晶媒体は、それぞれの場合において、好ましくは、少なくとも−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〜85℃以上、最も好ましくは、−40℃以下〜90℃以上までのネマチック相を有する。
【0217】
表現「ネマチック相を有する」は、本明細書において、一方でスメクチック相および結晶化が対応する温度における低温で観察されないことを意味し、他方でネマチック相から加熱しても透明化しないことを意味する。低温における検査は対応する温度で流動粘度計において行なわれ、電気光学的用途に対応するセル厚みを有する試験用セルにおいて少なくとも100時間保存して確認される。対応する試験用セル中における−20℃での保存安定性が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において透明点が測定される。
【0218】
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、中程度から低い領域の光学的異方性の値により特徴付けられる。複屈折率の値は、好ましくは0.065以上〜0.130以下の範囲内、特に好ましくは0.080以上〜0.120以下の範囲内、非常に特に好ましくは0.085以上〜0.110以下の範囲内である。
【0219】
この実施形態において、本発明による液晶媒体は負の誘電異方性を有し、比較的高い絶対値の誘電異方性(|Δε|)を有し、それは、好ましくは、2.7以上〜5.3以下、好ましくは4.5以下まで、好ましくは2.9以上〜4.5以下、特に好ましくは3.0以上〜4.0以下、非常に特に好ましくは3.5以上〜3.9以下の範囲内である。
【0220】
本発明による液晶媒体は、1.7V以上〜2.5V以下、好ましくは1.8V以上〜2.4V以下、特に好ましくは1.9V以上〜2.3V以下、非常に特に好ましくは1.95V以上〜2.1V以下の範囲内の比較的低い値の閾電圧(V)を有する。
【0221】
更なる好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、好ましくは比較的低い値の平均誘電異方性(εav≡(ε+2ε)/3)を有し、それは、好ましくは、5.0以上〜7.0以下、好ましくは5.5以上〜6.5以下、更により好ましくは5.7以上〜6.4以下、特に好ましくは5.8以上〜6.2以下、非常に特に好ましくは5.9以上〜6.1以下の範囲内である。
【0222】
LCDテレビディスプレイにおける使用に特に適する好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、好ましくは1.7以上〜4.9以下、好ましくは4.3以下まで、好ましくは2.3以上〜4.0以下、特に好ましくは2.8以上〜3.8以下の範囲内の誘電異方性の絶対値(|Δε|)を有する。
【0223】
この実施形態において、本発明による液晶媒体は、1.9V以上〜2.5V以下、好ましくは2.1V以上〜2.3V以下の範囲内の閾電圧(V)の値を有する。
【0224】
加えて、本発明による液晶媒体は、液晶セルにおいて、高い値のVHRを有する。新しく充填されたセル中20℃でセル中において、これらは95%以上、好ましくは97%以上、特に好ましくは98%以上、非常に特に好ましくは99%以上であり、100℃でオーブン中5分後のセル中において、これらは90%以上、好ましくは93%以上、特に好ましくは96%以上、非常に特に好ましくは98%以上である。
【0225】
一般に、本明細書において、低いアドレス電圧または閾電圧を有する液晶媒体は、より高いアドレス電圧または閾電圧を有するものより低いVHRを有し、逆もそうである。
【0226】
また、好ましくは、個々の物理的特性に対するこれらの好ましい値も、それぞれの場合において互いに組合せで、本発明による媒体によって維持される。
【0227】
本出願において、他に明示されない限り、「化合物(1種類または複数種類)」とも記載される用語「化合物」は、1種類および複数種類の化合物の両方を意味する。
【0228】
他に明示されない限り、個々の化合物は、それぞれの場合で1%以上〜30%以下、好ましくは2%以上〜30%以下、特に好ましくは3%以上〜16%以下の濃度で混合物中において一般に用いられる。
【0229】
本発明において、個々の場合で他に示されない限り、組成物の構成成分の特定に関連して以下の定義を適用する:
−「含む」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは5%以上、特に好ましくは10%以上、非常に特に好ましくは20%以上、
−「大部分が成る」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは50%以上、特に好ましくは55%以上、非常に特に好ましくは60%以上、
−「本質的に成る」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、非常に特に好ましくは95%以上、
−「実質的に完全に成る」:組成物中の問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは98%以上、特に好ましくは99%以上、非常に特に好ましくは100.0%。
【0230】
このことは、構成要素(成分であっても、化合物であってもよい)を有する組成物としての媒体と、構成要素(化合物)を有する成分との両方に適用する。媒体全体に対して個々の化合物の濃度に関してのみ、含むとの用語は、問題となっている構成成分の濃度が、好ましくは1%以上、特に好ましくは2%以上、非常に特に好ましくは4%以上であることを意味する。
【0231】
本発明において、「≦」は以下、好ましくは未満を意味し、「≧」は以上、好ましくは超えてを意味する。
【0232】
本発明において、
【0233】
【化81】

は、トランス−1,4−シクロヘキシレンを表し、
【0234】
【化82】

は、1,4−フェニレンを表す。
【0235】
本発明において、表現「誘電的に正の化合物」はΔε>1.5を有する化合物を意味し、表現「誘電的に中性の化合物」は−1.5≦Δε≦1.5のものを意味し、表現「誘電的に負の化合物」はΔε<−1.5のものを意味する。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、結果として生じる混合物の容量を、それぞれの場合で20μmのセル厚みを有しホメオトロピックおよびホモジニアスな表面配向の少なくとも1つの試験用セル中で1kHzにおいて決定することにより決定される。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される。
【0236】
誘電的に正および誘電的に中性な化合物に使用されるホスト混合物はZLI−4792で、誘電的に負な化合物に使用されるものは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のホスト混合物の誘電率の変化、そして、用いられる化合物の100%に外挿して、検討される個々の化合物の値が得られる。検討される化合物は、ホスト混合物に10%の量で溶解される。この目的に対して物質の溶解度が低すぎる場合、所望の温度で検討を行えるようになるまで濃度を段階的に半分にしていく。
【0237】
また、必要に応じて、本発明による液晶媒体は、例えば、安定剤および/または多色性色素および/またはキラルドーパントなどの更なる添加剤も通常の量で含む。これらの用いられる添加剤の量は、好ましくは全体で、混合物全体の量に基づいて0%以上〜10%以下、特に好ましくは0.1%以上〜6%以下である。用いられる個々の化合物の濃度は、好ましくは、0.1%以上〜3%以下である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、液晶媒体中の液晶化合物の濃度および濃度範囲を特定する際には、一般に考慮されない。
【0238】
好ましい実施形態において、本発明による液晶混合物は、1種類以上の反応性化合物、好ましくは反応性メソゲンと、必要に応じて、例えば、重合開始剤および/または重合変調剤などの更なる添加剤も含む高分子前駆体を、通常の量で含む。これらの用いられる添加剤の量は、全体で、混合物全体の量に基づいて0%以上〜10%以下、好ましくは0.1%以上〜2%以下である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、液晶媒体中の液晶化合物の濃度および濃度範囲を特定する際には、考慮されない。
【0239】
組成物は複数種類の化合物、好ましくは3種類以上〜30種類以下、特に好ましくは6種類以上〜20種類以下、非常に特に好ましくは10種類以上〜16種類以下の化合物から成り、それらは従来の様式で混合される。一般に、より少ない量で使用される成分の所望の量を、混合物の主要な構成成分を構成する成分中に溶解する。これは、有利には昇温して実施される。選択された温度が主要な構成成分の透明点より高い場合、溶解操作の完了を特に容易に観察できる。しかしながら、例えば、プレミックスの使用または所謂「マルチボトルシステム」からの他の従来法において、液晶混合物を調製することも可能である。
【0240】
本発明による混合物は、65℃以上の透明点、非常に好ましい値の容量閾値、比較的高い値の保持率と同時に、−30℃および−40℃における非常に良好な低温安定性を有し非常に広いネマチック相範囲を示す。更に、本発明による混合物は、低い回転粘度γによって区別される。
【0241】
また、当業者には言うまでもなく、VA、IPS、FFSまたはPALCディスプレイにおいて使用するための本発明による媒体は、例えば、H、N、O、Cl、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。
【0242】
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。
【0243】
適切な添加剤を利用することで、本発明による液晶相を、今日までに開示されてきた任意のタイプ、例えば、ECB、VAN、IPS、GHまたはASM−VA−LCDディスプレイにおいて用いることができるように改変できる。
【0244】
表E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1種類以上のドーパントを含む場合、それは(それらは)、0.01〜4重量%、好ましくは、0.1〜1.0重量%の量で使用される。
【0245】
例えば本発明による混合物に、好ましくは0.01〜6重量%、特には0.1〜3重量%の量で添加できる安定剤が、下の表F中に述べられている。
【0246】
本発明の目的のために、全ての濃度は、他に明記されない限り、重量パーセントで示され、他に明示されない限り、対応する混合物または混合物成分に関する。
【0247】
他に明示されない限り、例えば、融点T(C,N)、スメクチック(S)からネマチック(N)相への転移T(S,N)および透明点T(N,I)などの本出願において示される全ての温度の値は摂氏度(℃)で示され、全ての温度差は対応する差異度(°または度)である。
【0248】
本発明において、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(V)に関する。
【0249】
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、ドイツ国メルク社に従って決定するか決定され、それぞれの場合で他に明示されない限り、20℃の温度に適用され、Δnは589nmにおいて、Δεは1kHzにおいて決定される。
【0250】
電気光学的特性、例えば閾電圧(V)(容量的測定)は、スイッチング特性としてメルク・ジャパン社において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基体を有し、互いに直交してラビングされ液晶をホメオトロピック配向させる効果を有するポリイミド配向層(希釈剤**26と共にSE−1211(混合比1:1)、何れも日本国日産化学社製)を備えるECBまたはVA構造に構成されている。透明で実質的に正方形のITO電極の表面積は1cmである。
【0251】
他に示されない限り、使用される液晶混合物にキラルドーパントは加えないが、このタイプのドーピングが必要な用途に対しても液晶混合物は特に適している。
【0252】
VHRは、メルク・ジャパン社で製造された試験用セルにおいて決定される。測定用セルはソーダ石灰ガラス製の基体を有し、層厚み50nmで互いに直交してラビングされたポリイミド配向層(AL−3046、日本国日本合成ゴム社製)により構成されている。層厚みは均一に6.0μmである。透明ITO電極の表面積は1cmである。
【0253】
VHRは、20℃(VHR20)および100℃(VHR100)のオーブン中で5分後に、ドイツ国Autronic Melchers社製の商業的に入手可能な機器において決定される。使用される電圧は、周波数60Hzである。
【0254】
VHR測定値の精度は、それぞれのVHR値に依存する。値の減少に伴い、精度は低下する。種々の大きさの範囲内の値において一般に観測される偏差の大きさを以下の表に示す。
【0255】
【表1】

UV照射に対する安定性は、ドイツ国Heraeus社製の商業的機器である「Suntest CPS」において検討する。この試験においては、密閉された試験用セルを、追加して加熱することなく2.0時間照射する。300nm〜800nmの波長範囲における照射強度は765W/mVである。所謂、窓ガラスモードをシミュレートするために、310nmの端波長を有するUV遮断フィルターを使用する。それぞれの実験のシリーズにおいて、それぞれの条件につき、少なくとも4個の試験用セルを検討し、対応する個々の測定の平均として、それぞれの結果を示す。
【0256】
回転粘度は回転永久磁石法を使用して決定され、流動粘度は改変ウベロード粘度計で決定される。全てドイツ国ダルムスタット市のメルク社の製品である液晶混合物ZLI−2293、ZLI−4792およびMLC−6608について、20℃で決定された回転粘度の値は、それぞれ、161mPa・s、133mPa・sおよび186mPa・sであり、流動粘度の値(ν)は、それぞれ、21mm−1、14mm−1および27mm−1である。
【0257】
以下の記号を使用する:
は20℃における容量閾電圧(V)、
は20℃および589nmで測定される異常屈折率、
は20℃および589nmで測定される正常屈折率、
Δnは20℃および589nmで測定される光学異方性、
εは20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率、
εは20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率、
Δεは20℃および1kHzにおける誘電異方性、
cl.p.またはT(N,I)は透明点(℃)、
γは20℃で測定される回転粘度(mPa・s)、
は20℃における「スプレイ」変形に対する弾性定数(pN)、
は20℃における「ツイスト」変形に対する弾性定数(pN)、
は20℃における「ベンド」変形に対する弾性定数(pN)、
LTSは試験用セル中で決定される低温安定性(相安定性)。
【0258】
以下の例は、制限することなく本発明を説明する。しかしながら、それらは、当業者に、好ましく用いられる化合物の好ましい混合物の考え方と、それらのそれぞれの濃度およびそれらの互いの組み合わせとを示す。加えて、例は、実現可能な特性および特性の組み合わせを例示する。
【0259】
本発明および以下の例において、液晶化合物の構造は頭字語を使用して示され、化学式への変換は、下の表A〜Cによって行われる。全ての基C2n+1、C2m+1およびC2l+1またはC2n、C2mおよびC2lは、それそれの場合で、それぞれn、mおよびl個のC原子を有する直鎖状のアルキル基またはアルキレン基である。表Aに化合物の核の環要素に対するコードを示し、表Bに結合部を列記し、表Cに分子の左側および右側の末端基に対する記号の意味を列記する。頭字語は、結合基を有する場合もある環要素に対するコードと、続いて、第1のハイフンおよび左側の末端基に対するコードと、第2のハイフンおよび右側の末端基に対するコードとから構成される。表Dに、化合物の図解構造を、それらのそれぞれの略称と共に示す。
【0260】
<表A:環要素>
【0261】
【表2】

【0262】
【表3】

【0263】
【表4】

【0264】
<表B:結合部>
【0265】
【表5】

【0266】
<表C:末端基>
【0267】
【表6】

式中、nおよびmは、それぞれ整数であり、3つの点「...」は、この表からの他の略称のための場所を表す。
【0268】
式Iの化合物に加え、本発明による混合物は、好ましくは、下に述べられる化合物の1種類以上の化合物を含む。
【0269】
以下の略称を使用する(n、mおよびlは、それぞれ互いに独立に、整数、好ましくは、1〜6であり、アルキル基は、好ましくは、n−アルキル基である)。
【0270】
<表D>
【0271】
【表7】

【0272】
【表8】

【0273】
【表9】

【0274】
【表10】

【0275】
【表11】

【0276】
【表12】

【0277】
【表13】

【0278】
【表14】

【0279】
【表15】

【0280】
【表16】

【0281】
【表17】

【0282】
【表18】

【0283】
【表19】

【0284】
【表20】

【0285】
【表21】

【0286】
【表22】

【0287】
【表23】

表Eに、本発明による混合物において好ましく用いられるキラルドーパントを示す。
【0288】
<表E>
【0289】
【表24】

【0290】
【表25】

本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、表Eからの化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0291】
表Fに、本発明による混合物において好ましく用いられる安定剤を示す。
【0292】
<表F>
【0293】
【表26】

【0294】
【表27】

【0295】
【表28】

【0296】
【表29】

本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、表Fからの化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【0297】
表Gに、式II−Gの1個以上の基を含有し、本発明による混合物において好ましく用いられる化合物II−A〜II−Fの群より選択される安定剤を示す。
【0298】
<表G>
【0299】
【表30】

【0300】
【表31】

表Hに、式II−Gの1個以上の基を含有し、本発明による混合物において好ましく用いられる安定剤を示す。
【0301】
<表H>
【0302】
【表32】

【0303】
【表33】

本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、表Gからの化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
【実施例】
【0304】
以下の例は、一切制限することなく本発明を説明する。
【0305】
しかしながら、物理的特性によって、当業者に対して、どの特性を達成することができ、どの範囲で、それらを改変できるかが明らかとなる。よって、特に、好ましく達成できる種々の特性の組み合わせが、当業者に対して十分に定義される。
【0306】
以下の表において示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製し検討する。
【0307】
<例1>
<混合物A−0>
【0308】
【表34】

ホスト混合物または下では略してホストとも呼ばれる出発混合物A−0を、上記の通りの密閉された試験用セルにおいて、加熱(150℃で4時間)、および引き続いて更に、UV照射(ドイツ国Heraeus社製Suntest機器、2時間)に対する混合物の安定性に関して検討する。このために、それぞれの場合について、オーブン内において100℃で5分の加熱後に、セルのVHRを測定した。比較のために、混合物A−0に対する結果を以下の表中に含める。
【0309】
典型的には、ほぼ30%の領域または更に10%〜20%の領域で結果が低いか更に非常に低い種々の測定シリーズに対する電圧保持率の値の再現性は、この領域において、いずれにせよ既に低かった測定精度よりも、場合によって著しく不良であった。しかしながら、同一の測定シリーズ内においては、非常に高い確実性で依然として比較が可能であるため、このことは、本検討に対しては、さほど決定的ではない。
【0310】
しかしながら、殆どの実用的な用途に対しては、これらの最低の値における不充分な安定性を想定しなければならない。
【0311】
次いで、本出願による式II−Aの化合物である化合物MU−5−Fと、式II−Gの基を含有する化合物である化合物H−1とを、それぞれ、出発混合物に加える。本明細書においては、これら2種類の化合物の濃度比を1.0で一定に保つ。2種類の個々の化合物の濃度を、250ppmから500ppmを経て1000ppmまで変化させる。結果として生じる混合物(A−1〜A−3)に対する結果を、以下の表に示す。それぞれの実験のシリーズについて、それぞれの条件に対して少なくとも4個の試験用セルを検討し、それぞれの結果を、対応する個々の測定の平均として示す。
【0312】
【表35】

次に、500ppmの化合物H−1および加えて窒素含有ヘテロ環式環を含有する多数の異なる化合物1種類500ppmを、ホスト混合物A−0の各種サンプルに加える。個々の混合物A−2およびA−4〜A−9の場合に用いられる最後に述べた化合物のそれぞれを、以下の表に示す。また、この表に、対応する結果を示す。
【0313】
【表36】

【0314】
<例2>
<混合物B−0>
【0315】
【表37】

例1において記載される通りホスト混合物B−0を検討し、混合物A−2に対しての通り、2種類の対応する安定剤500ppmをそれぞれ添加する。結果を以下の表に示す。
【0316】
【表38】

【0317】
<例3>
<混合物C−0>
【0318】
【表39】

例1において記載される通りホスト混合物C−0を検討し、混合物A−2に対しての通り、2種類の対応する安定剤500ppmをそれぞれ添加する。結果を以下の表に示す。
【0319】
【表40】

【0320】
<例4>
<混合物D−0>
【0321】
【表41】

例1において記載される通りホスト混合物C−0を検討し、混合物A−2に対しての通り、2種類の対応する安定剤500ppmをそれぞれ添加する。結果を以下の表に示す。
【0322】
例1において記載される通りホスト混合物D−0を検討し、最初に、比較のため、500ppmの化合物H−1を添加し(混合物D−1)、次いで、例1からの混合物A−2に対しての通り、2種類の物質MU−5−FおよびH−1の500ppmのそれぞれを添加する。最後の実験を再度繰り返す。結果を以下の表に示す。
【0323】
【表42】

それぞれの場合で、例1.4〜1.9において記載される通り、各種の窒素含有安定剤の1種類を各種のサンプルに引き続き添加する。ホスト混合物D−0を例1において記載される通りに検討するが、今回は、各種のHALS化合物を安定剤として添加する。最初に、例4.1の通り、それぞれの場合で、2種類の化合物H−3およびH−6の1種類の500ppmを比較のために使用し(それぞれ、混合物D−3およびD−5)、次いで、例1からの混合物A−2に類似して、それぞれの場合で、既述の2種類の化合物(H−3およびH−6)の1種類を500ppm、および500ppmの化合物MU−5−Fを同時に使用する(それぞれ、混合物D−4およびD−6)。結果を以下の表に示す。比較のために、HALS化合物H−1を有する混合物4.1および4.2に対する上の結果を再度示す。結果を以下の表に示す。
【0324】
【表43】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネマチック相および負の誘電異方性を有する液晶媒体であって、
a)式Iの1種類以上の化合物と、
b)5.0×10−3重量%〜1.0重量%の式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、
c)5.0×10−4重量%〜1.0重量%の式II−Gの1個または2個以上の基を含有する1種類以上の化合物を含む媒体。
【化1】

(式中、
は、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH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−、−CF−O−、−O−CF−、−CO−O−または−O−CO−で置き換えられていてもよく、ただし、全ての基において、1個以上のH原子はハロゲン原子で置き換えられていてもよく、
は、HまたはFを表し、
【化3】

を表し、
11およびZ12は、それぞれ互いに独立に、−CH−CH−、−CH−CF−、−CF−CH−、−CF−CF−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH−O−、−O−CH−、−O−、−CH−、−CO−O−、−O−CO−、−CF−O−、−O−CF−または単結合を表し、および
nは、0または1を表す。)
【化4】

(式中、
21およびR22は、それぞれ互いに独立に、H、15個までのC原子を有する無置換のアルキルまたはアルケニル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、
【化5】

−C≡C−、−CF−O−、−O−CF−、−CO−O−または−O−CO−で置き換えられていてもよく、あるいは、R22はXも表し、および、式II−BおよびII−Cにおいて、R21は、好ましくは、アルコキシを表し、R22は、好ましくは、Hまたはアルキルを表し、
は、F、Cl、CNまたは−OCFを表し、
【化6】

他方は、存在するのであれば、
【化7】

を表し、
21およびL22の一方は、=C(−F)−または=N−を表し、他方は=C(−F)−を表し、
23は、=C(−H)−または=N−を表し、
は、HまたはFを表し、
21は、−CH−CH−、−CH−CF−、−CF−CH−、−CF−CF−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH−O−、−O−CH−、−O−、−CH−、−CO−O−、−O−CO−、−CF−O−、−O−CF−または単結合を表し、および
mは、0または1を表す。)
【化8】

(式中、
23は、Hまたは15個までのC原子を有する無置換のアルキル基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、および、N原子がO原子およびS原子のいずれとも直接連結しないようにして、−O−、−S−、
【化9】

−C≡C−、−CF−O−、−O−CF−、−CO−O−または−O−CO−で置き換えられていてもよい。)
【請求項2】
式I−1の1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の媒体。
【化10】

(式中、パラメータは、請求項1において示されるそれぞれの意味を有する。)
【請求項3】
式II−A−1およびII−A−2の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の媒体。
【化11】

(式中、
21およびY22は、互いに独立に、HまたはFを表し、および
他のパラメータは、請求項1において示されるそれぞれの意味を有する。)
【請求項4】
式II−G−1〜II−G−7の化合物群より選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の媒体。
【化12】

【化13】

【請求項5】
式Iの化合物の総濃度が、2重量%以上〜40重量%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項6】
d)式IIIの1種類以上の化合物
を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の媒体。
【化14】

(式中、
31およびR32は、それぞれ互いに独立に、請求項1においてRに与えられる意味の1つを有し、
【化15】

を表し、
31〜Z33は、それぞれ互いに独立に、請求項1においてZ11に与えられる意味の1つを有し、
pおよびqは、それぞれ互いに独立に、0または1を表す。)
【請求項7】
e)式IVおよびVの化合物群より選択される1種類以上の化合物
を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の媒体。
【化16】

(式中、
41、R42、R51およびR52は、それぞれ互いに独立に、請求項1においてR21に与えられる意味の1つを有し、
【化17】

および、他の環は、存在するのであれば、それぞれ互いに独立に、
【化18】

を表し、
41およびL42は、それぞれ互いに独立に、=C(X)−を表し、あるいは、L41およびL42の一方は=N−も表し、
は、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表し、
【化19】

を表し、
および、その他は、存在するのであれば、それぞれ互いに独立に、
【化20】

を表し、
また、
【化21】

は、共に単結合を表してもよく、
41〜Z43およびZ51〜Z53は、それぞれ互いに独立に、請求項1においてZ11に与えられる意味の1つを有し、
rおよびsは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
tおよびuは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、
ただし、請求項1に記載される式Iの化合物は、ここでは除外される。)
【請求項8】
1種類以上のキラル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媒体。
【請求項9】
10〜60重量%の式IIIの1種類以上の化合物と、および/または
30〜80重量%の式IVおよび/またはVの化合物群より選択される1種類以上の化合物とを含み、
ただし、媒体中の全ての化合物の総含有量は100重量%である
ことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載のの媒体。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶媒体を含むこと特徴とする電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品。
【請求項11】
VAまたはECB効果に基づくこと特徴とする請求項10に記載のディスプレイ。
【請求項12】
アクティブマトリクスアドレス装置を有することを特徴とする請求項10または11に記載のディスプレイ。
【請求項13】
電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品における請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶媒体の使用。
【請求項14】
液晶媒体を調製する方法であって、請求項1に記載の式Iの1種類以上の化合物を、請求項1に記載の式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、請求項1に記載の式II−Gの1個以上の基を含有する1種類以上の化合物と混合することを特徴とする方法。
【請求項15】
請求項1に記載の式Iの1種類以上の化合物を含む液晶媒体を安定化する方法であって、請求項1に記載の式II−A〜II−Fの化合物群より選択される1種類以上の化合物と、請求項1に記載の式II−Gの1個以上の基を含有する1種類以上の化合物とを、該媒体に添加することを特徴とする方法。

【公表番号】特表2011−519985(P2011−519985A)
【公表日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−505390(P2011−505390)
【出願日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【国際出願番号】PCT/EP2009/002231
【国際公開番号】WO2009/129911
【国際公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【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)】