(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉの化合物の少なくとも１種類含む、極性化合物類の混合物に基づく液晶媒体。
【化１】
0005459967.tif 000068
（式中、
Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ互いに独立に、１５個までの炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル基を表し、該基は置換されていないか、ＣＮまたはＣＦ３によって１置換されているか、またはハロゲンによって少なくとも１置換されており、ただし加えて、これらの基の中の１個以上のＣＨ２基は、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化２】
0005459967.tif 000069
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
【化３】
0005459967.tif 000070
【化４】
0005459967.tif 000071
ａおよびｂは、それぞれ互いに独立に、０または１を表し、ただしａ＋ｂは１以上である。）
【請求項２】
式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の１種類以上を更に含む請求項１記載の液晶媒体。
【化５】
0005459967.tif 000072
（式中、
【化６】
0005459967.tif 000073
Ｒ２は、１５個までの炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル基を表し、該基は置換されていないか、ＣＮまたはＣＦ３によって１置換されているか、またはハロゲンによって少なくとも１置換されており、ただし加えて、これらの基の中の１個以上のＣＨ２基は、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化７】
0005459967.tif 000074
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｚ２は、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−または−ＣＨ２ＣＨ２−を表し、
ｐは、１または２を表し、
Ｌ１〜４は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２ＦまたはＣＨＦ２を表し、および
ｖは、０〜６を表す。）
【請求項３】
Ｌ１＝Ｌ２＝Ｆである請求項２に記載の液晶媒体。
【請求項４】
Ｌ３＝Ｌ４＝Ｆである請求項２に記載の液晶媒体。
【請求項５】
式ＩＩＩの化合物の１種類以上を更に含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【化８】
0005459967.tif 000075
（式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１５個までの炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル基を表し、該基は置換されていないか、ＣＮまたはＣＦ３によって１置換されているか、またはハロゲンによって少なくとも１置換されており、ただし加えて、これらの基の中の１個以上のＣＨ２基は、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化９】
0005459967.tif 000076
−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
【化１０】
0005459967.tif 000077
ｒは、０、１または２を表し、
Ｚ３１およびＺ３２は、それぞれ互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−を表す。）
【請求項６】
式Ｉの化合物の１種類、２種類、３種類または４種類以上を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項７】
混合物全体における式Ｉの化合物の割合は、少なくとも２質量％である請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項８】
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、少なくとも２０質量％である請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項９】
混合物全体における式ＩＩＩの化合物の割合は、少なくとも５質量％である請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項１０】
式Ｉ１〜Ｉ１６の化合物群より選ばれる少なくとも１種類の化合物を含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【化１１．１】
0005459967.tif 000078
【化１１．２】
0005459967.tif 000079
（式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌは、２〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。）
【請求項１１】
式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物中のＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４が、それぞれフッ素を表す請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項１２】
２〜２０質量％の１種類以上の式Ｉの化合物と、
２０〜８０質量％の１種類以上の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物と
を含むか、それらより成る請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項１３】
式Ｉの１種類以上の化合物を、１種類以上のメソゲン性化合物と混合することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶媒体の調製方法。
【請求項１４】
電気光学的ディスプレイ中における請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶媒体の使用。
【請求項１５】
誘電体として請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶媒体を含有することを特徴とする、ＥＣＢ、ＰＡＬＣ、ＦＦＳまたはＩＰＳ効果に基づくアクティブマトリクス駆動を有する電気光学的ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極性化合物類の混合物に基づく液晶媒体に関する。この型の媒体は、特に、ＥＣＢ効果に基づいてアクティブマトリクス駆動を備える電気光学的ディスプレイ用に、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。本発明の媒体は、好ましくは負の誘電異方性を有する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＣＢ効果を利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、第６〜９頁（非特許文献１）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、第７５０〜７５３頁（非特許文献２））｝モード、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、第７６０〜７６３頁（非特許文献３）｝モード、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、第７５４〜７５７頁（非特許文献４）｝モード中において、液晶ディスプレイの３種類のより最近の型の１つとして確立されてきたもので、ＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）ディスプレイ（例えば：Ｙｅｏ、Ｓ．Ｄ．、論文１５．３：「Ａｎ  ＬＣ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＴＶ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ  ２００４  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ  ＩＩ、第７５８および７５９頁（非特許文献５））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である。それらの技術は、一般的な形で、例えばＳｏｕｋ，Ｊｕｎ｛ＳＩＤセミナー２００４、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６）｝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７）｝で比較されている。オーバードライブ駆動方法により、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（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、第１０６〜１０９頁（非特許文献８））、ビデオに対応できる応答時間を達成することは、特にグレーレベル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。
【０００３】
ＴＮディスプレイおよび今日までの全ての従来のＩＰＳディスプレイが正の誘電異方性（Δε）の液晶媒体を利用しているのに対し、ＡＳＶディスプレイと同様、ＥＣＢディスプレイは負の誘電異方性の液晶媒体を使用する。
【０００４】
この型の液晶ディスプレイにおいては、液晶は誘電体として使用され、電圧を印加することで光学的特性が可逆的に変化する。
【０００５】
この効果を電気光学的ディスプレイ素子中において工業的に応用するには、多くの要求を満足しなければならないＬＣ相を必要とする。ここで特に重要なのは、水分、空気、および熱、赤外、可視および紫外線照射、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。
【０００６】
更に、工業的に使用可能なＬＣ相は、適切な温度範囲で液晶中間相および低粘度を有することが要求される。
【０００７】
特に、ディスプレイ中の液晶媒体の応答時間が改良、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。応答時間を改良するために、液晶媒体の回転粘度（γ１）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過去において繰り返し提案されてきた。しかしながら、このようにして達成された結果は多くの用途にとって不適当であり、このため更なる最適化の方法を見出すことが望ましいと考えられる。
【０００８】
現在までに開示された液晶中間相を有する一連の化合物には、単一の化合物でこれら全ての要求を見たすものはなかった。このため、ＬＣ相として使用できる物質を得るために、一般に２〜２５種類、好ましくは３〜１８種類の化合物の混合物を調製する。しかしながら、著しく負の誘電異方性および充分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、最適な相はこのように簡単には調製できなかった。
【０００９】
一般のディスプレイ中、即ちこれらの既述の効果によるディスプレイ中においても、動作電圧は可能な限り低くなければならないため、一般に、誘電異方性の符号が全て同じで誘電異方性の値が可能な限り高い液晶化合物より大部分がなる液晶媒体が使用される。一般に、中性な化合物は相対的に最も少量で使用され、可能であれば媒体と反対の符号の誘電異方性を有する化合物は使用しない。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が主に使用される。一般に、使用される液晶媒体は、４０質量％以上の負の誘電異方性の液晶化合物よりなる。
【００１０】
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。個々のピクセルのそれぞれのスイッチングに使用することができる非線形素子の例は、アクティブ素子（つまりトランジスター）である。そして使用される用語「アクティブマトリックス」は、２つの区別される型に分けられる。
【００１１】
１．基板としてのシリコンウエハー上のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、金属酸化物半導体）トランジスタ。
【００１２】
２．基板としてのガラス板上の薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）。
【００１３】
第１の型の場合、使用される電気光学的効果は、通常、動的散乱またはゲスト−ホスト効果である。基板材料として単結晶シリコンを使用すると、色々な部品ディスプレイのモジュール組み立て品の場合であっても接続部での問題が生じるため、ディスプレイの大きさが制限される。
【００１４】
好適であってより有望な第２の型の場合には、ＴＮ効果が、通常使用される電気光学的効果である。
【００１５】
区別される２つの技術がある。即ち、例えばＣｄＳｅのように化合物半導体を含むＴＦＴ、または多結晶またはアモルファスシリコンに基づいた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。
【００１６】
ＴＦＴマトリックスは、ディスプレイの１つのガラス板の内面に形成され、もう一方のガラス板は、内面に透明な対向電極を有する。ピクセル電極の大きさと比較して、ＴＦＴは非常に小さく、事実上、画像に対する悪影響はない。この技術は、フルカラー対応のディスプレイにも適用でき、このディスプレイでは、フィルター素子がスイッチング可能なピクセルの各々に対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。
【００１７】
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セルとして作動し、背面から照らされる。
【００１８】
ここで用語「ＭＬＣディスプレイ」は、集積非線形素子を備える全てのマトリックスディスプレイを含む。即ち、アクティブマトリックスに加えて、バリスターまたはダイオード（ＭＩＭ、即ち、ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｍｅｔａｌ）のような受動型素子を備えたディスプレイも含む。
【００１９】
この型のＭＬＣディスプレイは、特にテレビ用途（例えばポケットテレビ）、または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と応答時間の問題に加えて、ＭＬＣディスプレイにおいては、液晶混合物の比抵抗が十分に高くないことに起因する問題がある［ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０〜２８８号、「Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｙ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ｒｉｎｇｓ」、第１４１ｆｆ頁（パリ）（非特許文献９）；ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、第８４巻、１９８４年９月、「Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｍａｔｒｉｘ  Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、第１４５ｆｆ頁（パリ）（非特許文献１０）］。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に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する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。
【００２０】
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、比較的大きい視野角依存性、およびこれらのディスプレイ中で中間調を生じさせることが困難なことである。
【００２１】
したがって、非常に高い比抵抗を有すると同時に、広い動作温度範囲、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中間調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。
【非特許文献１】Ｙｏｓｈｉｄｅ、Ｈ．ら、論文３．１：「ＭＶＡ  ＬＣＤ  ｆｏｒ  Ｎｏｔｅｂｏｏｋ  ｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＰＣｓ・・・」ＳＩＤ  ２００４  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ  Ｉ、第６〜９頁
【非特許文献２】Ｌｉｕ、Ｃ．Ｔ．ら、論文１５．１：「Ａ  ４６−ｉｎｃｈ  ＴＦＴ−ＬＣＤ  ＨＤＴＶ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・・・」、ＳＩＤ  ２００４  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ  ＩＩ、第７５０〜７５３頁
【非特許文献３】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、第７６０〜７６３頁
【非特許文献４】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、第７５４〜７５７頁
【非特許文献５】Ｙｅｏ、Ｓ．Ｄ．、論文１５．３：「Ａｎ  ＬＣ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＴＶ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ  ２００４  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ  ＩＩ、第７５８および７５９頁
【非特許文献６】Ｓｏｕｋ、Ｊｕｎ、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７】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８】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、第１０６〜１０９頁
【非特許文献９】ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０〜２８８号、「Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｙ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ｒｉｎｇｓ」、第１４１ｆｆ頁（パリ）
【非特許文献１０】ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、第８４巻、１９８４年９月、「Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｍａｔｒｉｘ  Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、第１４５ｆｆ頁（パリ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、モニターおよびテレビ用途のみならず、携帯電話およびナビゲーションシステム用のＭＬＣディスプレイを提供することを目的としており、該ディスプレイはＥＣＢまたはＩＰＳ効果に基づいており、上記の不具合を示さないか示しても低減されており、同時に非常に高い比抵抗値を有している。特に、携帯電話およびナビゲーションシステム用に、該ディスプレイは非常に高温および非常に低温においても機能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】
【００２３】
上記課題を解決するための本発明によれば、式Ｉの少なくとも１種類の化合物を含み、極性化合物類の混合物に基づく液晶媒体が提供される。
【００２４】
【化１】
0005459967.tif 000002
式中、
Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ互いに独立に、１５個までの炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル基を表し、該基は置換されていないか、ＣＮまたはＣＦ３によって１置換されているか、またはハロゲンによって少なくとも１置換されており、ただし加えて、これらの基の中の１個以上のＣＨ２基は、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【００２５】
【化２】
0005459967.tif 000003
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
【００２６】
【化３】
0005459967.tif 000004
【００２７】
【化４】
0005459967.tif 000005
ａおよびｂは、それぞれ互いに独立に、０または１を表し、ただしａ＋ｂは１以上である。
【００２８】
驚くべきことに、これらのディスプレイ素子中で、式Ｉの化合物の少なくとも１種類を含むネマチック液晶混合物を使用すれば、この目的が達成されることが今回見出された。これらの液晶混合物は複屈折率（Δｎ）の高い値で区別され、よってとりわけ、テレビセットや、例えばノート型パソコンまたはデスクトップのようなコンピューター、スイッチボードのスクリーン用に際立って適するが、賭博機、例えば時計、計算機、小型電子ゲーム、チェスコンピューター、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）のような携帯データ保存装置のスクリーンにも適し、または携帯電話およびナビゲーション装置、特に動画が表示される全てのディスプレイに適する。
【００２９】
よって、本発明は、式Ｉの化合物の少なくとも１種類を含む極性化合物の混合物に基づく液晶媒体に関する。
【００３０】
本発明の混合物は、６５℃以上の透明点と共に非常に広い範囲でネマチック相を示し、非常に好ましい値の容量閾値、比較的高い値の保持率および同時に−３０℃および−４０℃において非常に良好な低温安定性を示す。更に、本発明の混合物は、回転粘度γ１が低いことで区別される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の混合物の好ましい実施形態の幾つかを以下に示す。
【００３２】
ａ）式Ｉの化合物中のＲ１１およびＲ１２は、好ましくは６個までの炭素を有するアルキルおよび／またはアルケニルを表し、特に直鎖のアルキル、ビニル、１Ｅ−アルケニルまたは３−アルケニルである。
【００３３】
Ｒ１１および／またはＲ１２がアルキルを表す場合、そのアルキル基は同一でも異なっていてもよい。Ｒ１１および／またはＲ１２がアルキルを表す場合、好ましくはＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１、更にはｎ−Ｃ６Ｈ１３である。
【００３４】
Ｒ１１および／またはＲ１２がアルケニルを表す場合、そのアルケニル基は同一でも異なっていてもよい。Ｒ１１および／またはＲ１２がアルケニルを表す場合、好ましくはＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ３Ｈ７−ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｃ２Ｈ４またはＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ２Ｈ４である。
【００３５】
ｂ）式Ｉにおいて、環Ｌ１およびＬ２は、好ましくは、
【００３６】
【化５】
0005459967.tif 000006
を表し、ａ＋ｂは好ましくは０または１を表し、ただし特にはａ＋ｂは１である。特に好ましくは、ａ＝１およびｂ＝０である。
【００３７】
ｃ）式Ｉ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。
【００３８】
ｄ）混合物全体における式Ｉの化合物の割合は少なくとも２質量％、好ましくは少なくとも４質量％、特に好ましくは２〜２０質量％である液晶媒体。
【００３９】
ｅ）補助式Ｉ１〜Ｉ１６より選ばれる少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【００４０】
【化６】
0005459967.tif 000007
【００４１】
【化７】
0005459967.tif 000008
【００４２】
【化８】
0005459967.tif 000009
式中、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。ａｌｋｅｎｙｌは、２〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【００４３】
ｆ）式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の１種類以上を更に含む液晶媒体。
【００４４】
【化９】
0005459967.tif 000010
式中、
【００４５】
【化１０】
0005459967.tif 000011
Ｒ２は、Ｒ１１の意味を有し、
Ｚ２は、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−Ｏ−、−ＣＨ２−または−ＣＨ２ＣＨ２−を表し、好ましくは単結合であり、
ｐは、１または２を表し、
Ｌ１〜４は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＣＦ３、ＣＨ３、ＣＨ２ＦまたはＣＨＦ２を表し、好ましくはＬ１＝Ｌ２＝ＦまたはＬ３＝Ｌ４＝Ｆであり、および
ｖは、０〜６を表す。
【００４６】
化合物ＩＩＡおよびＩＩＢ中のＲ２、Ｚ２およびｖの意味は、同一でも異なってもよい。
【００４７】
式ＩＩＡの特に好ましい化合物は、式ＩＩＡ−１〜ＩＩＡ−２２の化合物である。
【００４８】
【化１１】
0005459967.tif 000012
【００４９】
【化１２】
0005459967.tif 000013
【００５０】
【化１３】
0005459967.tif 000014
式中、Ｒ２およびｖは、上で示される意味を有する。
【００５１】
式ＩＩＡ−１およびＩＩＡ−２、更にはＩＩＡ−３およびＩＩＡ−４の化合物が特に好ましい。式ＩＩＡの化合物中において、Ｒ２は、好ましくは直鎖のアルキルまたはアルケニルを表し、特にはＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ７ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９またはｎ−Ｃ５Ｈ１１である。
【００５２】
式ＩＩＢの特に好ましい化合物は、式ＩＩＢ−１〜ＩＩＢ−７の化合物である。
【００５３】
【化１４】
0005459967.tif 000015
式中、Ｒ２およびｖは、上で示される意味を有する。
【００５４】
式ＩＩＢ−１の化合物が特に好ましい。式ＩＩＢ−１の化合物中において、Ｒ２は、好ましくは直鎖のアルキルまたはアルケニルを表し、特にはＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２、ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ７ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９またはｎ−Ｃ５Ｈ１１である。
【００５５】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物中、Ｚ２は、好ましくは単結合、更には−ＣＨ２ＣＨ２−を表す。
【００５６】
ｇ）式ＩＩＩの１種類以上の化合物を更に含む液晶媒体。
【００５７】
【化１５】
0005459967.tif 000016
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１５個までの炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル基を表し、該基は置換されていないか、ＣＮまたはＣＦ３によって１置換されているか、またはハロゲンによって少なくとも１置換されており、ただし加えて、これらの基の中の１個以上のＣＨ２基は、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、
【００５８】
【化１６】
0005459967.tif 000017
−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
【００５９】
【化１７】
0005459967.tif 000018
ｒは、０、１または２を表し、
Ｚ３１およびＺ３２は、それぞれ互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−を表す。
【００６０】
ｈ）混合物全体における式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の割合が、少なくとも２０質量％である液晶媒体。
【００６１】
ｉ）混合物全体における式ＩＩＩの化合物の割合が、少なくとも５質量％である液晶媒体。
【００６２】
ｊ）式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｏより選ばれる１種類以上の化合物を更に含む液晶媒体。
【００６３】
【化１８】
0005459967.tif 000019
【００６４】
【化１９】
0005459967.tif 000020
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｏｘｙは、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルコキシ基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、２〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【００６５】
本発明の媒体は、特に好ましくは、式ＩＩＩｅの化合物を２０質量％より多い量で、特には２５質量％より多い量で、非常に特に好ましくは３０質量％以上で含み、特には以下の式より選ばれる化合物である。
【００６６】
【化２０】
0005459967.tif 000021
式中、ｎは、３、４または５で、ＲｅはＨまたはＣＨ３を表す。
【００６７】
本発明の媒体は、好ましくは、式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂ、ＩＩＩｅ、ＩＩＩｆ、ＩＩＩｉ、ＩＩＩｊ、ＩＩＩｋ、ＩＩＩｌ、ＩＩＩｍ、ＩＩＩｎおよびＩＩＩｏの少なくとも１種類の化合物を含む。
【００６８】
式ＩＩＩｅおよびＩＩＩｆの特に好ましい化合物を以下に示す。
【００６９】
【化２１】
0005459967.tif 000022
【００７０】
【化２２】
0005459967.tif 000023
式ＩＩＩの化合物において、Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に好ましくは、それぞれ６個までの炭素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を表す。Ｚ３１およびＺ３２は好ましくは互いに独立に単結合を表し、更には−ＣＯＯ−または−ＣＨ２Ｏ−を表す。環Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３は、好ましくはそれぞれ互いに独立に以下を表し、
【００７１】
【化２３】
0005459967.tif 000024
更には以下である。
【００７２】
【化２４】
0005459967.tif 000025
ｋ）２〜２０質量％の１種類以上の式Ｉの化合物、および
２０〜８０質量％の１種類以上の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物
を含むか、またはそれらより成る液晶媒体。
【００７３】
ｌ）以下の１種類以上の４環化合物を更に含む液晶媒体。
【００７４】
【化２５】
0005459967.tif 000026
式中、
Ｒ７およびＲ８は、それぞれ互いに独立に、上記のＲ１１で示される意味の１つを有し、
ｗおよびｘは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表す。
【００７５】
ｍ）以下の１種類以上の化合物を更に含む液晶媒体。
【００７６】
【化２６】
0005459967.tif 000027
【００７７】
【化２７】
0005459967.tif 000028
【００７８】
【化２８】
0005459967.tif 000029
式中、
Ｒ１３〜Ｒ２８は、それぞれ互いに独立に、Ｒ１１で示される意味の１つを有し、
ｚおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表す。
【００７９】
ｎ）式Ｂ−１の１種類以上の化合物：
【００８０】
【化２９】
0005459967.tif 000030
を、好ましくは３質量％より多い量で、特に５質量％以上で、非常に特に好ましくは５〜２５質量％で、更に含む液晶媒体。
ここで、Ｒ２９はＲ１１で示される意味を有し、ｍは１〜６を表す。
【００８１】
ｏ）式Ｔ−１〜Ｔ−２２の１種類以上の化合物を更に含む液晶媒体。
【００８２】
【化３０】
0005459967.tif 000031
【００８３】
【化３１】
0005459967.tif 000032
【００８４】
【化３２】
0005459967.tif 000033
【００８５】
【化３３】
0005459967.tif 000034
式中、Ｒは、１または２〜６個の炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルキルアルコキシまたはアルケニルオキシを、それぞれ表す。
【００８６】
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、ブトキシまたはペントキシを表す。
【００８７】
本発明の媒体は、好ましくは、式Ｔ−１〜Ｔ−２２のターフェニル類を２〜３０質量％の量で、特には５〜２０質量％で含む。
【００８８】
式Ｔ−１、Ｔ−２、Ｔ−３、Ｔ−４およびＴ−２２の化合物が特に好ましい。これらの化合物の中で、Ｒは、好ましくは、それぞれ１〜５個の炭素原子を有するアルキル、更にはアルコキシを表す。
【００８９】
混合物のΔｎの値を０．１以上とする場合、ターフェニル類が本発明の混合物中で使用される。好ましい混合物は、化合物Ｔ−１〜Ｔ−２２の群より選ばれる１種類以上のターフェニル化合物類を２〜２０質量％で含む。
【００９０】
ｐ）式Ｂ−１〜Ｂ−３の１種類以上のビフェニル類を更に含む液晶媒体。
【００９１】
【化３４】
0005459967.tif 000035
【００９２】
【化３５】
0005459967.tif 000036
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、２〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【００９３】
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質量％、特には５質量％以上である。
【００９４】
式Ｂ−１〜Ｂ−３の化合物のうち、式Ｂ−２の化合物が特に好ましい。
【００９５】
特に好ましいビフェニル類は、以下である。
【００９６】
【化３６】
0005459967.tif 000037
式中、ａｌｋｙｌ＊は、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基を表す。本発明の媒体は、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。
【００９７】
ｑ）式Ｚ−１〜Ｚ−１６の少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【００９８】
【化３７】
0005459967.tif 000038
【００９９】
【化３８】
0005459967.tif 000039
【０１００】
【化３９】
0005459967.tif 000040
式中、ａｌｋｙｌおよびｐは上で示される意味を有し、Ｒは１または２〜７個の炭素原子をそれぞれ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を表す。
【０１０１】
ｒ）式Ｏ−１〜Ｏ−１２の少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【０１０２】
【化４０】
0005459967.tif 000041
【０１０３】
【化４１】
0005459967.tif 000042
式中、Ｒ１およびＲ２はＲ１１で示される意味を有し、Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、それぞれは互いに独立に、直鎖状のアルキル基、さらにアルケニル基を表す。
【０１０４】
好ましい媒体は、式Ｏ−１、Ｏ−３、Ｏ−４および／またはＯ−９の１種類以上の化合物を含む。
【０１０５】
混合物中における化合物Ｏ−１〜Ｏ−１２の割合は、好ましくは５〜４０質量％である。
【０１０６】
ｓ）本発明の好ましい液晶媒体は、例えば式Ｎ−１〜Ｎ−６の化合物のようなテトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含む１種類以上の物質を含む。
【０１０７】
【化４２】
0005459967.tif 000043
式中、Ｒ１ＮおよびＲ２Ｎは、それぞれ互いに独立にＲ１１で示される意味を有し、好ましくは直鎖状のアルキル基、直鎖状のアルコキシ基または直鎖状のアルケニル基を表し、およびＺ、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】
ｆ）好ましい混合物は、式ＢＣの１種類以上のジフルオロジベンゾクロマン化合物類および／または式ＣＲのクロマン類を含む。
【０１０９】
【化４３】
0005459967.tif 000044
式中、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＣＲ１およびＲＣＲ２は、それぞれ互いに独立にＲ１１の意味を有し、好ましくは３〜２０質量％の量で、特には３〜１５質量％の量で含有される。
【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４４】
0005459967.tif 000045
【０１１２】
【化４５】
0005459967.tif 000046
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、それぞれ互いに独立に、２〜６個の炭素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】
ｕ）以下の式の１種類以上の化合物：
【０１１５】
【化４６】
0005459967.tif 000047
を、好ましくは３質量％より多い量で、特には５質量％以上であり、非常に特に好ましくは５〜３０質量％で、更に含む液晶媒体。
ただし、Ｒ３１〜３２はＲ１１で示される意味を有し、Ｒ３３はＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を示し、ｑは１または２を表す。
【０１１６】
本発明は、更に、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し、上記の液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とする。
【０１１７】
本発明の液晶混合物は、好ましくは、少なくとも６０Ｋのネマチック相範囲と、２０℃において最大でも３０ｍｍ２・ｓ−１の流動粘度ν２０を有する。
【０１１８】
本発明の液晶混合物は、約−０．５〜−７．０、特には−２．０〜−４．０のΔεを有する（ただしΔεは誘電異方性を表す）。回転粘度γ１は、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓより小さく、特には１３０ｍＰａ・ｓより小さい。
【０１１９】
液晶混合物中の複屈折率Δｎは一般に０．１３以下であり、好ましくは０．０６および０．１２の間であり、特には０．０７および０．１１の間である。
【０１２０】
本発明の混合物は、例えばＶＡＮ、ＭＶＡ、（Ｓ）−ＰＶＡおよびＡＳＶのような全てのＶＡ−ＴＦＴに適する。更に、Δεが負であるＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）およびＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅ  ｆｉｅｌｄ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）の用途に適する。
【０１２１】
本発明のディスプレイ中の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。
【０１２２】
成分Ａは明瞭な負の誘電異方性を有しており、−０．５以下の誘電異方性のネマチック相を与える。成分Ａは、好ましくは、式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物を含む。
【０１２３】
成分Ａの割合は好ましくは４５および１００％の間であり、特には６０および１００％の間である。
【０１２４】
成分Ａのためには、−０．８以下の値のΔεを有する１種類以上の個々の化合物を好ましくは選択する。混合物全体におけるＡの割合が低いほど、Δεの値をより負としなければならない。
【０１２５】
成分Ｂは明瞭なネマトゲン性を有しており、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している。
【０１２６】
成分Ｂの特に好ましい個々の化合物は非常に低い粘度のネマチック液晶で、２０℃において１８ｍｍ２・ｓ−１以下の流動粘度を有しており、好ましくは１２ｍｍ２・ｓ−１以下である。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、そして、液晶混合物において極めて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た場合、これらの材料のネマトゲン性は、達成されたスメクチック相抑制の程度により比較することができる。
【０１２７】
多数の好適な材料が、文献に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。
【０１２８】
加えて、これらの液晶相も１８種類より多い成分を含んでいてもよく、好ましくは１８〜２５種類の成分である。
【０１２９】
その相は、好ましくは、式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢ、および任意にＩＩＩの化合物から、４〜１５種類、特には５〜１２種類を含む。
【０１３０】
式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢおよび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％までの量、好ましくは３５％まで、特には１０％までの量で存在してよい。
【０１３１】
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である。
【０１３２】
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ＩＶで特徴付けることができる。
【０１３３】
Ｒ９−Ｌ−Ｇ−Ｅ−Ｒ１０            ＩＶ
式中、ＬおよびＥは、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より選択される炭素環構造またはヘテロ環構造である。
【０１３４】
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、そして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、アルカノイルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、または代わりに、これらの基の１つは、ＣＮ、ＮＣ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＳＦ５、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｆ、ＣｌまたはＢｒを表す。
【０１３５】
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、無置換で直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基である。提案された置換基の他の変種もまた一般的である。このような物質またはそれらの混合物もまた、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することができる。
【０１３６】
本発明の液晶混合物は、式Ｉの化合物の１種類以上を更なるメソゲン性化合物の１種類以上と混合して調製される。
【０１３７】
当業者には言うまでもなく、本発明の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。
【０１３８】
例えば米国特許第６，８６１，１０７号明細書中で記載されるようないわゆる反応性メソゲン（ＲＭ）である重合性化合物を更に本発明の混合物に加えることができ、好ましくは混合物の０．１〜５質量％、特に好ましくは０．２〜２質量％の濃度である。この型の混合物は所謂ポリマー安定化ＶＡモード用に使用でき、このモードでは反応性メソゲンの重合が液晶混合物中で進行するよう意図されている。このための前提条件は、液晶混合物自身が例えばアルケニル側鎖を含む化合物のような重合性成分を一切含んでいないことである。
【０１３９】
本発明の液晶ディスプレイの構造は、例えばＥＰ−Ａ  ０  ２４０  ３７９に記載されているような通常の構成に対応する。
【０１４０】
以下の例は、制限することなく、本発明を説明するものである。上および下において、パーセンテージのデータは質量パーセントである。温度はすべて摂氏で示される。
【０１４１】
式Ｉの化合物に加え、本発明の混合物は、好ましくは以下に示す１種類以上の化合物を含む。
【０１４２】
以下の略称を使用する（ｎおよびｍは１〜６で、ｚは１〜６である）。
【０１４３】
【化４７】
0005459967.tif 000048
【０１４４】
【化４８】
0005459967.tif 000049
【０１４５】
【化４９】
0005459967.tif 000050
【０１４６】
【化５０】
0005459967.tif 000051
【０１４７】
【化５１】
0005459967.tif 000052
【０１４８】
【化５２】
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【０１４９】
【化５３】
0005459967.tif 000054
【０１５０】
【化５４】
0005459967.tif 000055
【０１５１】
【化５５】
0005459967.tif 000056
本発明で使用できる液晶媒体は、それ自体従来の方法で調製される。一般に、より少ない量で使用される成分の所望の量を、主要な組成を構成する成分中で、好ましくは加温して溶解する。例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール等の有機溶媒中で成分溶液を混合し、完全に混合後、例えば蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
【０１５２】
適切な添加剤を利用することで、本発明の液晶相を、例えばＥＣＢ、ＶＡＮ、ＩＰＳ、ＧＨまたはＡＳＭ−ＶＡ  ＬＣＤ等のこれまで開示された任意の型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。
【０１５３】
誘電体は、例えば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のような当業者に既知で文献に記載されてい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。
【０１５４】
例えば、０〜１５％の多色性色素、さらに導電性塩、好ましくは４−ヘキソキシ安息香酸エチルジメチルドデシルアンモニウム、テトラフェニルホウ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．第２４巻、第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に物質を加えることもできる。この型の物質は、例えばＤＥ−Ａ  ２２  ０９  １２７、２２  ４０  ８６４、２３  ２１  ６３２、２３  ３８  ２８１、２４  ５０  ０８８、２６  ３７  ４３０および２８  ５３  ７２８に記載されている。
【０１５５】
表Ａに、本発明による混合物に添加できる使用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、０．０１〜４質量％の量、好ましくは０．１〜１．０％の量で使用する。
【０１５６】
【表１．１】
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【０１５７】
【表１．２】
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【０１５８】
【表１．３】
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例えば本発明の混合物に、好ましくは０．０１〜６質量％の量、特には０．１〜３質量％の量で添加することができる安定剤を表Ｂに示す。
【０１５９】
【表２．１】
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【０１６０】
【表２．２】
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【０１６１】
【表２．３】
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【０１６２】
【表２．４】
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【０１６３】
【表２．５】
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【実施例】
【０１６４】
以下の例は、制限することなく、本発明を説明するものである。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、
ｃｌ．ｐ．は透明点（℃）を表し、
γ１は２０℃で測定される回転粘度（ｍＰａ・ｓ）を表し、
ＬＴＳは試験セル中で決定される低温安定性（ネマチック相）を表す。
【０１６５】
閾電圧の測定用に使用されるディスプレイは２０μｍの間隔で離れている２枚の平行な外板と、その外板の内側上に、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）の配向層がオーバーレイされた電極層とを有している。
【０１６６】
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記載されているように決定し、他に特に示さない限り温度は２０℃である。
【０１６７】
ここで適用される全てのパーセンテージは、他に特に示さない限り質量パーセントである。ここで適用される全ての濃度は、他に特に示さない限り対応する混合物または混合物成分に基づくものである。
【０１６８】
＜混合物例＞
＜例１＞
【０１６９】
【表３】
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＜例２＞
【０１７０】
【表４】
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＜例３＞
【０１７１】
【表５】
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