(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性化合物の混合物を基礎とする負の誘電異方性を有する液晶媒体であって、
式Ｉ２の化合物、式Ｉ３の化合物、および式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの１種類以上の化合物を含み、
液晶媒体全体に対して、式Ｉ２の化合物の割合が３０〜６０重量％であって、式Ｉ２の化合物と式Ｉ３の化合物の合計割合が４０重量％以上であることを特徴とする液晶媒体。
【化１】
0005512124.tif 000066
【化２】
0005512124.tif 000067
（式中、
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、それぞれ互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化３】
0005512124.tif 000068
−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、
ｐは、１または２を表し、および
ｖは、１〜６を表す。）
【請求項２】
式ＩＩＩの１種類以上の化合物を付加的に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶媒体。
【化４】
0005512124.tif 000069
（式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１２個までの炭素原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
【化５】
0005512124.tif 000070
Ｚは、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−または−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。）
【請求項３】
前記混合物の全体中の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の割合は、少なくとも２０重量％であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶媒体。
【請求項４】
前記混合物の全体中の式ＩＩＩの化合物の割合は、少なくとも３重量％であることを特徴とする請求項２に記載の液晶媒体。
【請求項５】
式Ｉ２の化合物および式Ｉ３の化合物を合計で４０〜８０重量％と、
２０〜６０重量％の１種類以上の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物と、
を含み、
ただし、式Ｉ２の化合物および式Ｉ３の化合物およびＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の総量は１００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１項に記載の液晶媒体。
【請求項６】
式Ｉ２の化合物、式Ｉ３の化合物、および式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの１種類以上の化合物を、任意選択で少なくとも１種類の更なる液晶化合物および任意選択で添加剤と共に、混合することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶媒体の調製方法。
【請求項７】
ＥＣＢ、ＰＡＬＣ、ＦＦＳまたはＩＰＳ効果に基づい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であって、誘電体として請求項１〜６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、極性化合物の混合物を基礎とする負の誘電異方性を有する液晶媒体であって、媒体に基づいて３０重量％以上の量で式Ｉの化合物を少なくとも１種類含む液晶媒体に関する。
【０００２】
【化１】
0005512124.tif 000002
式中、
Ｒ１１は、４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−、
【０００３】
【化２】
0005512124.tif 000003
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
Ｒ１２は、５個までの炭素原子を有する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−、
【０００４】
【化３】
0005512124.tif 000004
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよい。
【０００５】
この型の媒体は、特に、ＥＣＢ効果に基づいてアドレスするアクティブマトリクスを備える電気光学的ディスプレイ用に、およびＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  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】
【０００６】
電気的制御複屈折率の原理、ＥＣＢ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）効果、またはＤＡＰ（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｐｈａｓｅｓ）効果は、１９７１年に最初に記載された（Ｍ．Ｆ．ＳｃｈｉｅｃｋｅｌおよびＫ．Ｆａｈｒｅｎｓｃｈｏｎ、「Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｎｅｍａｔｉｃ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｗｉｔｈ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｆｉｅｌｄｓ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１９（１９７１）、３９１２；非特許文献１）。その後、Ｊ．Ｆ．Ｋａｈｎ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２０（１９７２）、１１９３；非特許文献２）およびＧ．ＬａｂｒｕｎｉｅおよびＪ．Ｒｏｂｅｒｔ（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４４（１９７３）、４８６９；非特許文献３）による報文が発行された。
【０００７】
Ｊ．ＲｏｂｅｒｔおよびＦ．Ｃｌｅｒｃ（ＳＩＤ  ８０  Ｄｉｇｅｓｔ  Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８０）、３０；非特許文献４）、Ｊ．Ｄｕｃｈｅｎｅ（Ｄｉｓｐｌａｙｓ  ７（１９８６）、３；非特許文献５）およびＨ．Ｓｃｈａｄ（ＳＩＤ  ８２  Ｄｉｇｅｓｔ  Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８２）、２４４；非特許文献６）の報文では、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、高い値の弾性定数比Ｋ３／Ｋ１、高い値の光学異方性Δｎ、−０．５以下の値の誘電異方性Δε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ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）。誘電的に負の液晶媒体も、所謂ＩＰＳ効果を利用するディスプレイ中で使用できる。
【０００８】
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、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、第７５０〜７５３頁（非特許文献８）））および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９））デザイン、加えて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１０））ディスプレイおよび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、第７５８および７５９頁（非特許文献１１））、加えて長く知られており、特にテレビ用途向けのＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）ディスプレイに加えて、現在のところ最も重要である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。それらの技術は、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）において一般的な形で比較されている。例えば：Ｋｉｍ、Ｈｙｅｏｎ  Ｋｙｅｏｎｇら、論文９．１：「Ａ５７−ｉｎ．Ｗｉｄｅ  ＵＸＧＡ  ＴＦＴ−ＬＣＤ  ｆｏｒ  ＨＤＴＶ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」、ＳＩＤ  ２００４  Ｉｎ���ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ、ＸＸＸＶ、Ｂｏｏｋ  Ｉ、第１０６〜１０９頁（非特許文献１４）にあるように、オーバードライブによる方法を検討することにより、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。
【０００９】
この効果を電気光学的ディスプレイ素子中で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、直流および交流電界などの物理的影響に対する化学的安定性である。
【００１０】
さらに、工業的に使用できる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。
【００１１】
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。従って、ＬＣ相として使用できる材料を得るためには、一般に、２〜２５種類、好ましくは３〜１８種類の化合物の混合物を調製する。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、化合物を混合しても理想的な相を生産することは容易ではなかった。
【００１２】
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。個々のピクセルをそれぞれ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。そして「アクティブマトリックス」との用語が使用され、２つの型に区別できる。
【００１３】
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。
【００１４】
２．基体としてのガラス板上の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）。
【００１５】
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。
【００１６】
好適であってより有望な第２の型の場合、使用される電気光学的効果は、通常、ＴＮ効果である。
【００１７】
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。
【００１８】
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、フルカラーが可能なディスプレイにも適用でき、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、緑および青のフィルターのモザイクを配置する。
【００１９】
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セルとして動作させ、バックライトで照らされる。
【００２０】
ここで用語「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。
【００２１】
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、第８４巻、１９８４年９月、第Ａ２１０〜２８８号、「Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｙ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ｒｉｎｇｓ」、第１４１ｆｆ頁、パリ（非特許文献１５）；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。
【００２２】
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グレーシェイドを生じさせることが困難なことである。
【００２３】
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。
【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（１９７１）、３９１２
【非特許文献２】Ｊ．Ｆ．Ｋａｈｎ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２０（１９７２）、１１９３
【非特許文献３】Ｇ．ＬａｂｒｕｎｉｅおよびＪ．Ｒｏｂｅｒｔ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４４（１９７３）、４８６９
【非特許文献４】Ｊ．ＲｏｂｅｒｔおよびＦ．Ｃｌｅｒｃ、ＳＩＤ  ８０  Ｄｉｇｅｓｔ  Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８０）、３０
【非特許文献５】Ｊ．Ｄｕｃｈｅｎｅ、Ｄｉｓｐｌａｙｓ  ７（１９８６）、３
【非特許文献６】Ｈ．Ｓｃｈａｄ、ＳＩＤ  ８２  Ｄｉｇｅｓｔ  Ｔｅｃｈｎ．Ｐａｐｅｒｓ（１９８２）、２４４
【非特許文献７】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８】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、第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、第７５４〜７５７頁
【非特許文献１１】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１２】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、第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、第８４巻、１９８４年９月、第Ａ２１０〜２８８号、「Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｙ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ｒｉｎｇｓ」、第１４１ｆｆ頁、パリ
【非特許文献１６】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】
【００２４】
本発明は、特にモニターおよびテレビ用途向けの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、該ディスプレイは、モニターおよびテレビ用に非常に高温および非常に低温においても機能することを確かなものとしなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
驚くべきことに、これらのディスプレイ素子中で、式Ｉの少なくとも１種類の化合物を高濃度で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。式Ｉの化合物は、例えば、ＥＰ  ０  １６８  ６８３  Ｂ１およびＥＰ  ０  １２２  ３８９  Ｂ１より既知である。
【００２６】
よって、本発明は、３０重量％以上の量で式Ｉの化合物を少なくとも１種類含み、極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体に関する。
【００２７】
本発明の混合物は、７０℃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し、非常に低い回転粘度および短い応答時間を有する。本発明の混合物、特に３０重量％以上の
【００２８】
【化４】
0005512124.tif 000005
を含むものは、回転粘度γ１の改良に加え、弾性率Ｋ３３の上昇が応答時間の改良に寄与している事実によって区別される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
ａ）式Ｉ中のＲ１１は、好ましくはアルキルまたはアルケニル、特にはエチル、プロピル、ブチル、ビニル、１Ｅ−アルケニルまたは３Ｅ−アルケニルを表す。
【００３１】
Ｒ１２は、好ましくはビニル、１Ｅ−アルケニルまたは３Ｅ−アルケニル、好ましくはＣＨ２＝ＣＨを表す。
【００３２】
ｂ）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。
【００３３】
ｃ）混合物全体における式Ｉの化合物の割合は、少なくとも３０重量％以上、好ましくは少なくとも３５重量％、特に好ましくは３８重量％以上である液晶媒体。
【００３４】
ｄ）好ましくは２５重量％以下の量で、以下の式の化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００３５】
【化５】
0005512124.tif 000006
ｅ）式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの１種類以上の化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００３６】
【化６】
0005512124.tif 000007
式中、
Ｒ２は、Ｈ、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−、
【００３７】
【化７】
0005512124.tif 000008
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、
ｐは、１または２を表し、および
ｖは、１〜６を表す。
【００３８】
ｆ）式ＩＩＩの１種類以上の化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００３９】
【化８】
0005512124.tif 000009
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ互いに独立に、１２個までの炭素原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
【００４０】
【化９】
0005512124.tif 000010
Ｚは、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−または−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。
【００４１】
ｇ）混合物の全体中の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の割合は、少なくとも２０重量％である液晶媒体。
【００４２】
ｈ）混合物の全体中の式ＩＩＩの化合物の割合は、少なくとも５重量％である液晶媒体。
【００４３】
ｉ）補助式Ｉ１〜Ｉ９から選択される少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【００４４】
【化１０．１】
0005512124.tif 000011
【００４５】
【化１０．２】
0005512124.tif 000012
本発明の特に好ましい媒体は、以下の式の化合物を含み、
【００４６】
【化１１】
0005512124.tif 000013
好ましくは３０〜６０重量％の量、特には３５〜６０重量％の量で、および／または以下の式の化合物を含み、
【００４７】
【化１２】
0005512124.tif 000014
好ましくは３０〜４０重量％の量、特には３５〜４０重量％の量である。本発明の混合物が、以下の式の化合物
【００４８】
【化１３】
0005512124.tif 000015
および以下の式の化合物
【００４９】
【化１４】
0005512124.tif 000016
の両者を含む場合、混合物中のこれらの２種類の化合物の総濃度は４０重量％以上、好ましくは４５重量％以上、特には５０重量％以上である。
【００５０】
ｊ）以下の群からの少なくとも１種類以上の化合物を含む液晶媒体。
【００５１】
【化１５】
0005512124.tif 000017
ｋ）式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｈより選択される１種類以上の化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００５２】
【化１６．１】
0005512124.tif 000018
【００５３】
【化１６．２】
0005512124.tif 000019
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。
【００５４】
本発明の媒体は、好ましくは、式ＩＩＩａ、式ＩＩＩｂおよび／または式ＩＩＩｄの化合物を少なくとも１種類含む。
【００５５】
ｌ）３０〜８０重量％の１種類以上の式Ｉの化合物と、
２０〜７０重量％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、これらより成り、
ただし、式ＩおよびＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物の総量は１００重量％以下である液晶媒体。
【００５６】
ｍ）以下の式の１種類以上の４環化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００５７】
【化１７．１】
0005512124.tif 000020
【００５８】
【化１７．２】
0005512124.tif 000021
式中、
Ｒ７およびＲ８は、それぞれ互いに独立に、式ＩＩＡおよび式ＩＩＢのＲ２で示される意味の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。
【００５９】
ｎ）式Ｙ−１〜Ｙ−１１の１種類以上の化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００６０】
【化１８．１】
0005512124.tif 000022
【００６１】
【化１８．２】
0005512124.tif 000023
式中、Ｒ１３〜Ｒ２０は、それぞれ互いに独立に、Ｒ２で示されるのと同じ意味を有し、およびｚおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６を表す。ＲＥは、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を表す。Ｘは、０、１、２または３を表す。
【００６２】
本発明の媒体は、特に好ましくは、アルケニル側鎖を有する式Ｙ−２、Ｙ−３および／またはＹ−１１の１種類以上の化合物を、好ましくは５重量％以上の量で含む。
【００６３】
ｏ）以下の式の１種類以上の化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００６４】
【化１９】
0005512124.tif 000024
好ましくは３重量％より多い量で、特に５重量％以上で、非常に特に好ましくは５〜２５重量％で、
ただし、Ｒ２１はＲ２で示される意味を有し、ｍは１〜６を表す。
【００６５】
ｐ）式Ｔ−１〜Ｔ−２２の１種類以上のフッ素化されたターフェニル類を付加的に含む液晶媒体。
【００６６】
【化２０．１】
0005512124.tif 000025
【００６７】
【化２０．２】
0005512124.tif 000026
【００６８】
【化２０．３】
0005512124.tif 000027
式中、
Ｒは、Ｒ２に示される意味を有し、
Ｒは、好ましくは、それぞれの場合で１〜６個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コキシアルキル、２〜６個の炭素原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシである。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。
【００６９】
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重量％の量で、特には５〜２０重量％で含む。
【００７０】
式Ｔ−１、Ｔ−２、Ｔ−３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、それぞれの場合で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。
【００７１】
ターフェニル類は、好ましくは、０．１０以上のΔｎを有する混合物中で、式Ｉ、ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＩの化合物と組み合わせて使用される。好ましい混合物は、ターフェニル化合物類を２〜２０重量％と、式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢの化合物を５〜６０重量％とを含む。
【００７２】
ｑ）式Ｂ−１〜Ｂ−４の１種類以上のビフェニル類を付加的に含む液晶媒体。
【００７３】
【化２１】
0005512124.tif 000028
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個の炭素原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
【００７４】
混合物全体における式Ｂ−１〜Ｂ−４のビフェニル類の割合は、好ましくは少なくとも３重量％、特には５重量％以上である。
【００７５】
式Ｂ−１〜Ｂ−４の化合物のうち、式Ｂ−１およびＢ−４の化合物が特に好ましい。
【００７６】
特に好ましいビフェニル類は、以下である。
【００７７】
【化２２．１】
0005512124.tif 000029
【００７８】
【化２２．２】
0005512124.tif 000030
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、アルコキシアルキル、アルケニルオキシを表し、ａｌｋｅｎｙｌは、上で示される意味を有する。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。
【００７９】
ｒ）以下の式の１種類以上の化合物を付加的に含む液晶媒体。
【００８０】
【化２３】
0005512124.tif 000031
好ましくは３重量％より多い量で、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。
【００８１】
ただし、Ｒ２２〜２３はＲ１１で示される意味を有し、Ｒ２４はＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を表し、ｑは１または２を表す。
【００８２】
ｓ）式Ｚ−１〜Ｚ−２２の少なくとも１種類の化合物を含む液晶媒体。
【００８３】
【化２４．１】
0005512124.tif 000032
【００８４】
【化２４．２】
0005512124.tif 000033
【００８５】
【化２４．３】
0005512124.tif 000034
【００８６】
【化２４．４】
0005512124.tif 000035
式中、Ｒおよびａｌｋｙｌは上で示される意味を有し、およびｐは１または２である。
【００８７】
好ましくは５重量％以上の量であり、特には１０重量％以上である。
【００８８】
式Ｚ−１〜Ｚ−９の１種類または２種類以上の化合物および付加的に式ＩＩの１種類または２種類以上の化合物を含む媒体が特に好ましい。この型の混合物は、好ましくは１０重量％以上の式ＩＩの化合物を含む。
【００８９】
ｔ）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。
【００９０】
【化２５．１】
0005512124.tif 000036
【００９１】
【化２５．２】
0005512124.tif 000037
式中、Ｒ１およびＲ２はＲ２で示される意味を有し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれは互いに独立に、好ましくは、直鎖状のアルキル、さらにアルケニルを表す。
【００９２】
ｕ）本発明の好ましい液晶媒体は、例えば式Ｎ−１〜Ｎ−５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。
【００９３】
【化２６】
0005512124.tif 000038
式中、Ｒ１ＮおよびＲ２Ｎは、それぞれ互いに独立にＲ２で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、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。
【００９４】
ｖ）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を含む。
【００９５】
【化２７】
0005512124.tif 000039
式中、
ＲＢ１およびＲＢ２は、それぞれ互いに独立にＲ２の意味を有し、好ましくは３〜２０重量％の量で、特には３〜１５重量％の量である。
【００９６】
式ＢＣの特に好ましい化合物は、化合物ＢＣ−１〜ＢＣ−７である。
【００９７】
【化２８．１】
0005512124.tif 000040
【００９８】
【化２８．２】
0005512124.tif 000041
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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、上および下で説明する液晶媒体を誘電体として備えることを特徴とする。
【０１０１】
本発明の液晶媒体は、好ましくは２０℃以下〜７０℃以上まででネマチック相を有し、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℃以上である。
【０１０２】
ここで用語「ネマチック相を有する」は、一方でスメクチック相および結晶化が対応する温度の低温で確認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において流動粘度計により行なわれ、電気光学的用途に対応する層厚みを有する試験用セルに少なくとも１００時間保存して検査される。
【０１０３】
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、毛細管中での従来法により、透明点が測定される。
【０１０４】
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。
【０１０５】
本発明の液晶混合物は、−０．５〜−８．０、特には−３．０〜−６．０のΔεを有し、ただしΔεは誘電異方性を表す。回転粘度γ１は、好ましくは２００ｍＰａ・ｓより低く、特には１７０ｍＰａ・ｓより低い。
【０１０６】
液晶混合物中における複屈折率Δｎの値は一般に０．０７および０．１６の間であり、好ましくは０．０８および０．１２の間である。
【０１０７】
本発明の液晶媒体は負の誘電異方性を有しており、比較的高い絶対値の誘電異方性（｜Δε｜）を有しており、好ましくは２．７以上から５．３以上の範囲である。
【０１０８】
本発明の液晶媒体は比較的低い値の閾電圧（Ｖ０）を有している。それは、好ましくは１．７Ｖ〜２．５Ｖの範囲、特に好ましくは２．３Ｖ以下、非常に特に好ましくは２．２Ｖ以下である。
【０１０９】
加えて、本発明の液晶媒体は、液晶セル中において高い電圧保持率の値を有する。２０℃で新たに充填されたセル中においては、電圧保持率は９５％以上、好ましくは９７％以上、非常に特に好ましくは９９％以上であり、１００℃のオーブン中の５分後におけるセル中においては、電圧保持率は９０％以上、好ましくは９３％以上、非常に特に好ましくは９８％以上である。
【０１１０】
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、高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有し、逆もそうである。
【０１１１】
本発明において、用語「誘電的に正の化合物」は△ε＞１．５の化合物を表し、用語「誘電的に中性の化合物」は−１．５≦△ε≦１．５の化合物を表し、用語「誘電的に負の化合物」は△ε＜−１．５の化合物を表す。ここで、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の厚みでホメオトロピックな表面配向の少なくとも１つの試験用セル中で１ｋＨｚにより得られた混合物の容量を決定する。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はいつも低くされる。
【０１１２】
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、いずれも独国のメルク社製である。検討される化合物を添加後にホスト化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、これを使用される化合物が１００％の場合に外挿する。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。材料の溶解度が低すぎてこれが行なえない場合、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。
【０１１３】
本発明で示される全ての温度の値は℃で示されている。
【０１１４】
本発明においては、用語「閾電圧」は、他に明言しない限り、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。例においては、一般的な慣習により、１０％相対コントラストでの光学的閾値（Ｖ１０）も決定され引用される。
【０１１５】
電気光学的特性、例えば閾電圧（Ｖ０）（容量測定）および光学的閾値（Ｖ１０）は、スイッチング挙動と同様にメルク社によっ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備え、ＥＣＢまたはＶＡの構成で互いに直交してラビングされたポリイミド配向層（ＳＥ−１２１１、希釈剤＊＊２６と共に（混合比１：１）、いずれも日本国日産化学社製）で製造される。透明で実質的に正方形のＩＴＯ電極の面積は１ｃｍ２である。使用される試験用セルの層厚みは、検討される液晶混合物の複屈折に従い光学遅延が（０．３３±０．０１）μｍとなるよう選択される。偏光子は、一方がセルの前面に配置され他方が背面に配置され、それらの吸収軸が互いに９０°の角度をなし、ラビングの方向に平行な軸を有するそれらのそれぞれの隣り合う基体上にある。層厚みは、通常、約４．０μｍである。セルは大気圧下で毛細管の作用により充填され、非密封の状態で検討される。他に示さない限り、使用される液晶混合物にキラルドーパントは添加されないが、この型のドーピングが必要な用途においても液晶混合物は特に好適である。
【０１１６】
試験用セルの電気光学的特性および応答時間は、ドイツ国ＫａｒｌｓｒｕｈｅのＡｕｔｒｏｎｉｃ−Ｍｅｌｃｈｅｒｓ社製ＤＭＳ３０１測定装置中において２０℃の温度で決定される。使用されるアドレス波形は、６０Ｈｚの周波数を有する矩形波である。電圧はＶｒｍｓ（二乗平均平方根）として引用される。応答時間の測定中、電圧を０Ｖから光学的閾値の２倍の値（２Ｖ１０）まで増加させ、元に戻す。引用される応答時間は、電圧が変化する時点から光度のそれぞれの総変化が９０％となるまで、即ち、τｏｎ≡ｔ（０％〜９０％より大きい）までに経過する時間全体に適用され、およびτｏｆｆ≡ｔ（１００％〜１０％より大きい）、即ち、それぞれの遅延時間も含む。個々の応答時間はアドレス電圧に依存するため、２つの個々の応答時間の和（Σ＝τｏｎ＋τｏｆｆ）または平均応答時間（τａｖ．＝（τｏｎ＋τｏｆｆ）／２）も、結果をより良く比較できるようにするため引用される。
【０１１７】
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）で製造される。層厚みは均一に６．０μｍである。透明ＩＴＯ電極の面積は１ｃｍ２である。
【０１１８】
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用途に適する。更に、Δεが負であるＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＦＳ（ｆｒｉｎｇｅ  ｆｉｅｌｄ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）およびＰＡＬＣの用途に適する。
【０１１９】
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。
【０１２０】
成分Ａは著しい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、ＩＩＢおよび／またはＩＩＩの化合物を含む。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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以下の流動粘度を有しており、好ましくは２５ｍｍ２・ｓ−１以下である。
【０１２４】
成分Ｂ中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。
【０１２５】
成分Ｂはモノトロピックまたはエナンチオトロピックネマチックであり、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予防することができる。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の抑制程度により比較できる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
加えて、これらの液晶相も１８種類より多い成分を含む場合があり、好ましくは１８〜２５種類の成分である。
【０１２８】
その相は、好ましくは、式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢを含み、およびＩＩＩも含んでよい、４〜１５種類、特には５〜１２種類、特に好ましくは１０種類より少ない化合物を含む。
【０１２９】
式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢおよびＩＩＩの化合物に加え、他の構成成分も存在してよく、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％までである。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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であり、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、ＣＦ３、ＳＦ５、ＯＣＦ３、Ｆ、ＣｌまたはＢｒを表す。
【０１３４】
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。提案された置換基の他に変わったもの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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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重量パーセントである。温度はすべて摂氏で示される。
【０１３８】
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。
【０１３９】
以下の略称を使用する（ｎ、ｍおよびｚは、それぞれ互いに独立に、１、２、３、４、５または６である）。
【０１４０】
【化２９．１】
0005512124.tif 000042
【０１４１】
【化２９．２】
0005512124.tif 000043
【０１４２】
【化２９．３】
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【０１４３】
【化２９．４】
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【０１４４】
【化２９．５】
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【０１４５】
【化２９．６】
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【０１４６】
【化２９．７】
0005512124.tif 000048
【０１４７】
【化２９．８】
0005512124.tif 000049
【０１４８】
【化２９．９】
0005512124.tif 000050
【０１４９】
【化２９．１０】
0005512124.tif 000051
本発明で使用できる液晶混合物は、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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
例えば、０〜１５％の多色性、さらに導電性塩、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．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。
【０１５２】
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。混合物がドーパントを含む場合、０．０１〜４重量％の量、好ましくは０．１〜１．０重量％の量で使用する。
【０１５３】
【表１．１】
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【０１５４】
【表１．２】
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例えば本発明の混合物に添加することができる安定剤を以下の表Ｂに示す。
【０１５５】
【表２．１】
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【０１５６】
【表２．２】
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【０１５７】
【表２．３】
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【０１５８】
【表２．４】
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【実施例】
【０１５９】
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、
Ｋ１は２０℃における「スプレイ」変形に対する弾性定数（ｐＮ）を表し、
Ｋ３は２０℃における「ベンド」変形に対する弾性定数（ｐＮ）を表し、
γ１は２０℃で測定される回転粘度（ｍＰａ・ｓ）を表し、
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。
【０１６０】
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、その外板の内側上のＳＥ−１２１１（日産化学製）の配向層が覆っている電極層とを有しており、液晶のホメオトロピック配向に効果がある。
【０１６１】
＜混合物例＞
尚、以下の例中、本願発明に包含されるものは例７および８であり、その他は参考例である。
＜例１＞
【０１６２】
【表３】
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＜例２＞
【０１６３】
【表４】
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＜例３＞
【０１６４】
【表５】
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＜例４＞
【０１６５】
【表６】
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＜例５＞
【０１６６】
【表７】
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＜例６＞
【０１６７】
【表８】
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＜例７＞
【０１６８】
【表９】
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＜例８＞
【０１６９】
【表１０】
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