(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天頂双安定ネマチック液晶装置中でのネマチック液晶組成物の使用であって、このネマチック液晶組成物が、
・少なくとも３０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の、少なくとも２５の誘電異方性Δεを有する１つまたは２以上の化合物を含んでいる成分（α）、そこで少なくとも２５重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の化合物は、少なくとも４０の誘電異方性Δεを有しており、ただし、該少なくとも２５の誘電異方性Δεを有する１つまたは２以上の化合物は、式ＩＡ１、ＩＩＢ１、ＶＩＩＩＡ１およびＶＩＩＩＢ１から成る群より選択され、および
・少なくとも５重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の成分（β）を有し、そこで成分（β）は、式ＩＩＩの少なくとも１つの化合物、および／または式ＩＶの少なくとも１つの化合物、および／または式Ｖの少なくとも１つの化合物、および／または式ＶＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＶＩＩの少なくとも１つの化合物を含むネマチック液晶組成物の使用。
【化１】
0005436739.tif 000118
（式中、ｎ＝１、２、３、４、５または６である。）
【化２】
0005436739.tif 000119
（式中、ｎ＝２、３、４、５または６である。）
【化３】
0005436739.tif 000120
（式中、ｎ＝１、２、３、４、５または６である。）
【化４】
0005436739.tif 000121
【化５】
0005436739.tif 000122
（式中、
ａおよびｂは、互いに独立して０または１；
Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ７１およびＲ７２は、互いに独立して、無置換、またはＣＮもしくはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキル基であり、その際、ヘテロ原子が互いに隣接しないようにして、ＣＨ２グループの１つまたは２つ以上が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられていてもよく；
Ｌ３１は、ＨまたはＦであり；
Ｚ４１は、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−あるいは−Ｃ≡Ｃ−であり；
【化６】
0005436739.tif 000123
は、互いに独立して、
【化７】
0005436739.tif 000124
であり；
【化８】
0005436739.tif 000125
は、
【化９】
0005436739.tif 000126
であり；
【化１０】
0005436739.tif 000127
は、
【化１１】
0005436739.tif 000128
である。ここで、Ｌ３２およびＬ３３は、互いに独立してＨまたはＦである。）
【請求項２】
前記天頂双安定ネマチック液晶装置は、
枠とともに、セルを構成する２つの外側基板；
前記セルの中に存在する液晶組成物；
前記外側基板の内側に配向膜つきの電極を有しており、
ここで少なくとも配向膜の１つは、液晶組成物の化合物が少なくとも２つの異なる安定状態を取ることを許容する配向グレーティングを有し、それにより前記配向膜を有する前記電極構造のアセンブリが、この電極構造に対して適切な電気信号を印加することにより少なくとも２つの異なる安定状態の間のスイッチングが達成できるようになっており、
前記外側基板の内側に配向膜つきの電極を有しており、少なくとも配向膜の１つが、液晶組成物の化合物が同じ方位角平面内で異なるプレチルト角を有する少なくとも２つの異なる安定状態を取ることを許容する配向グレーティングを有する請求項１に記載の液晶組成物の使用。
【請求項３】
前記成分（α）が、式ＩＸの化合物の少なくとも１種を更に含有する請求項１または２に記載の液晶組成物の使用。
【化１２】
0005436739.tif 000129
（式中、
ｊは、０または１であり；
Ｒ９１は、無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｚ９１およびＺ９２は、互いに独立して単結合または−Ｃ≡Ｃ−であり；
【化１３】
0005436739.tif 000130
は、
【化１４】
0005436739.tif 000131
であり；
【化１５】
0005436739.tif 000132
は、
【化１６】
0005436739.tif 000133
であり；
ここで、Ｌ９１、Ｌ９２、Ｌ９３およびＬ９４は、互いに独立してＨまたはＦである。）
【請求項４】
前記成分（β）は、式ＩＩＩＥの少なくとも１つの化合物、および／または式ＩＶＢの少なくとも１つの化合物、および／または式Ｖの少なくとも１つの化合物、および／または式ＶＩの少なくとも１つの化合物、および／または式ＶＩＩＤの少なくとも１つの化合物を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶組成物の使用。
【化１７】
0005436739.tif 000134
（Ｒ３１およびＲ３２は、請求項１において定義される通りである。）
【化１８】
0005436739.tif 000135
（Ｒ４１、Ｒ４２およびＺ４１は、請求項１において定義される通りである。）
【化１９】
0005436739.tif 000136
（Ｒ７１およびＲ７２は、請求項１において定義される通りである。）
【請求項５】
前記液晶組成物が、さらに、少なくとも０．２０の光学異方性Δｎを有する化合物の１または２以上を含む成分（γ）を少なくとも３重量％（組成物の重量の合計に基づいて）含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物の使用。
【請求項６】
前記成分（γ）が、式Ｘの化合物（ただし、請求項１に記載される式Ｖの化合物は除く。）の少なくとも１種である請求項５記載の液晶組成物の使用。
【化２０】
0005436739.tif 000137
（式中、
ｋは０、１、２、３または４であり、；
Ｒ１０１およびＲ１０２は、互いに独立して、無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；そして、
【化２１．１】
0005436739.tif 000138
は
【化２１．２】
0005436739.tif 000139
である。）
【請求項７】
前記液晶組成物が、さらに、式ＸＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＩＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＶの少なくとも１つの化合物を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶組成物の使用。
【化２２】
0005436739.tif 000140
【化２３】
0005436739.tif 000141
（式中、
Ｒ１１１およびＲ１４２は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ２−Ｃ１５アルケニルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１２１、Ｒ１３１、Ｒ１３２およびＲ１４１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１２２は、無置換またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｙ１１１は、Ｆ、Ｃｌ、互い独立して、ハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルカニルもしくはＣ２−Ｃ１５アルケニル、またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルコキシであり；
Ｌ１１１およびＬ１１２は、互いに独立してＨまたはＦであり、
ただし、Ｌ１１１およびＬ１１２は、同時にはＨでなく；そして、
【化２４】
0005436739.tif 000142
は、互いに独立して、
【化２５】
0005436739.tif 000143
である。）
【請求項８】
前記液晶組成物が、少なくとも５０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（α）を含有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶組成物の使用。
【請求項９】
前記液晶組成物が、少なくとも５０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（α）を含有し、成分（α）中の化合物の少なくとも３０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）が少なくとも４０の誘電異方性Δεを有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶組成物の使用。
【請求項１０】
前記液晶組成物が、前記成分（α）の式ＩＩの化合物の少なくとも１種と、８重量％以上（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（β）を含有する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物の使用。
【請求項１１】
前記液晶組成物が、少なくとも５重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（γ）を含有する請求項５〜１０のいずれか１項に記載の液晶組成物の使用。
【請求項１２】
前記液晶組成物が、式ＸＶの化合物の少なくとも１つおよび／または式ＸＶＩおよび／または式ＸＶＩＩの化合物の少なくとも１つおよび／または式ＸＶＩＩＩの少なくとも１つおよび／または式ＸＩＸ（ただし、請求項７に記載される式ＸＩは除く。）の少なくとも１つおよび／または式ＸＸ（ただし、請求項１に記載される式ＩＩＩは除く。）の少なくとも１つおよび／または式ＸＸＩの少なくとも１つおよび／または式ＸＸＩＩ（ただし、請求項１に記載される式ＩＩＩは除く。）の少なくとも１つを更に含有する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶組成物の使用。
【化２６】
0005436739.tif 000144
（式中、
Ｒ１５１、Ｒ１６１、Ｒ１７１、Ｒ１７２、Ｒ１８１、Ｒ１８２、Ｒ２０１、Ｒ２１１およびＲ２２１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１９１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｙ１５１、Ｙ１６１、Ｙ１９１、Ｙ２０１、Ｙ２１１およびＹ２２１は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、互いに独立してハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルカニルもしくはＣ２−Ｃ１５アルケニル、またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルコキシである。
Ｌ１５１、Ｌ１６１、Ｌ１９１、Ｌ１９２、Ｌ２０１、Ｌ２０２、Ｌ２０３、Ｌ２０４、Ｌ２１１、Ｌ２１２、Ｌ２１３、Ｌ２１４、Ｌ２１５、Ｌ２１６、Ｌ２２１、Ｌ２２２、Ｌ２２３およびＬ２２４は、互いに独立してＨまたはＦであり、
ただし、Ｌ１９１およびＬ１９２は、同時にはＨでなく；
Ｚ１５１は−ＣＯＯ−、ＣＨ２ＯまたはＣＦ２Ｏである。）
【請求項１３】
枠とともに、セルを構成する２つの外側基板；
前記セルの中に存在する液晶組成物；
前記外側基板の内側に配向膜つきの電極を有しており、
ここで少なくとも配向膜の１つは、液晶組成物の化合物が少なくとも２つの異なる安定状態を取ることを許容する配向グレーティングを有し、それにより前記配向膜を有する前記電極構造のアセンブリが、この電極構造に対して適切な電気信号を印加することにより少なくとも２つの異なる安定状態の間のスイッチングが達成できるようになっており、
前記液晶組成物は、請求項１〜１２のいずれか一項で定義される通りであり、
前記外側基板の内側に配向膜つきの電極を有しており、少なくとも配向膜の１つが、液晶組成物の化合物が同じ方位角平面内で異なるプレチルト角を有する少なくとも２つの異なる安定状態を取ることを許容する配向グレーティングを有する天頂双安定ネマチック液晶装置。
【請求項１４】
前記成分（α）が、式ＩＡ１の化合物の少なくとも１種および／または式ＩＩＢ１の化合物の少なくとも１種を含む請求項１３記載の双安定液晶装置。
【化２７．１】
0005436739.tif 000145
（式中、ｎ＝１、２、３、４、５または６である。）
【化２７．２】
0005436739.tif 000146
（式中、ｎ＝２、３、４、５または６である。）
【請求項１５】
前記成分（α）が、式ＶＩＩＩＡ１およびＶＩＩＩＢ１から成る群より選択される化合物の少なくとも１種をさらに含有する請求項１３または１４記載の双安定液晶装置。
【化２８】
0005436739.tif 000147
（式中、ｎ＝１、２、３、４、５または６である。）
【請求項１６】
前記成分（α）が、式ＩＸの化合物の少なくとも１種をさらに含有する請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【化２９】
0005436739.tif 000148
（式中、
ｊは、０または１であり；
Ｒ９１は、無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｚ９１およびＺ９２は、互いに独立して単結合または−Ｃ≡Ｃ−であり；
【化３０】
0005436739.tif 000149
は、
【化３１】
0005436739.tif 000150
であり；
【化３２】
0005436739.tif 000151
は、
【化３３】
0005436739.tif 000152
であり；
ここで、Ｌ９１、Ｌ９２、Ｌ９３およびＬ９４は、互いに独立してＨまたはＦである。）
【請求項１７】
前記液晶組成物が、さらに、少なくとも０．２０の光学異方性Δｎを有する化合物の１または２以上を含む成分（γ）を少なくとも３重量％（組成物の重量の合計に基づいて）含有する請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【請求項１８】
前記成分（γ）が、式Ｘの化合物の少なくとも１種である請求項１７記載の双安定液晶装置。
【化３４】
0005436739.tif 000153
（式中、
ｋは０、１、２、３または４であり、；
Ｒ１０１およびＲ１０２は、互いに独立して、無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；そして、
【化３５】
0005436739.tif 000154
は
【化３６】
0005436739.tif 000155
である。）
【請求項１９】
前記液晶組成物が、さらに、式ＸＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＩＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＶの少なくとも１つの化合物を含む請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【化３７】
0005436739.tif 000156
（式中、
Ｒ１１１およびＲ１４２は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ２−Ｃ１５アルケニルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１２１、Ｒ１３１、Ｒ１３２およびＲ１４１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１２２は、無置換またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルあり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｙ１１１は、Ｆ、Ｃｌ、互い独立して、ハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルカニルもしくはＣ２−Ｃ１５アルケニル、またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルコキシであり；
Ｌ１１１およびＬ１１２は、互いに独立してＨまたはＦであり、
ただし、Ｌ１１１およびＬ１１２は、同時にはＨでなく；そして、
【化３８】
0005436739.tif 000157
は、互いに独立して、
【化３９】
0005436739.tif 000158
である。）
【請求項２０】
前記液晶組成物が、少なくとも５０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（α）を含有する請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【請求項２１】
前記液晶組成物が、少なくとも５０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（α）を含有し、成分（α）中の化合物の少なくとも３０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）が少なくとも４０の誘電異方性Δεを有する請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【請求項２２】
前記液晶組成物が、前記成分（α）の式ＩＩの化合物の少なくとも１種と、８重量％以上（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（β）を含有する請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【請求項２３】
前記液晶組成物が、少なくとも５重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の前記成分（γ）を含有する請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【請求項２４】
前記液晶組成物が、式ＸＶの化合物の少なくとも１つおよび／または式ＸＶＩおよび／または式ＸＶＩＩの化合物の少なくとも１つおよび／または式ＸＶＩＩＩの少なくとも１つおよび／または式ＸＩＸ（ただし、請求項１９に記載される式ＸＩは除く。）の少なくとも１つおよび／または式ＸＸの少なくとも１つおよび／または式ＸＸＩの少なくとも１つおよび／または式ＸＸＩＩの少なくとも１つを含有する請求項１３〜２３のいずれか１項に記載の双安定液晶装置。
【化４０】
0005436739.tif 000159
【化４１】
0005436739.tif 000160
（式中、
Ｒ１５１、Ｒ１６１、Ｒ１７１、Ｒ１７２、Ｒ１８１、Ｒ１８２、Ｒ２０１、Ｒ２１１およびＲ２２１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１９１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｙ１５１、Ｙ１６１、Ｙ１９１、Ｙ２０１、Ｙ２１１およびＹ２２１は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、互いに独立してハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルカニルもしくはＣ２−Ｃ１５アルケニル、またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルコキシである。
Ｌ１５１、Ｌ１６１、Ｌ１９１、Ｌ１９２、Ｌ２０１、Ｌ２０２、Ｌ２０３、Ｌ２０４、Ｌ２１１、Ｌ２１２、Ｌ２１３、Ｌ２１４、Ｌ２１５、Ｌ２１６、Ｌ２２１、Ｌ２２２、Ｌ２２３およびＬ２２４は、互いに独立してＨまたはＦであり、
ただし、Ｌ１９１およびＬ１９２は、同時にはＨでなく；
Ｚ１５１は−ＣＯＯ−、ＣＨ２ＯまたはＣＦ２Ｏである。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双安定の液晶装置、特に天頂双安定（zenithal
bistable：ＺＢ）ネマチック液晶装置中での液晶組成物の使用、ネマチック液晶媒体、および液晶組成物を含む双安定の液晶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を表示するための液晶媒体を利用する電気光学の装置は、公知であり、種々様々の技術的応用用途で使用される(レヴューとして、H. Kawamoto,
Proc. IEEE, 90,460 (2002) を参照のこと)。これらの中で、ネマチック液晶装置が最も際立っており、例えば、ねじれネマチック(TN)液晶装置(M. Schadt and W. Helfrich, Appl.
Phys.Lett., 18,127 (1971) )、および超ねじれネマチック（STN）液晶装置(特に、T. J. Scheffer and J. Nehring, Appl. Phys.Lett., 48,1021 (1984) 参照)がある。これらの装置は単安定である。即ち、液晶媒体は適切な電圧の印加によってオン状態に切り替えられ、電圧がより低い電圧レベルより下に落ちたとき、オフ状態に変わることが許される。複雑な情報を表示するために、電気光学装置は、互いに無関係に切り替えることができる多数の絵素を含む必要がある。しかしながら、画素に対してのダイレクト、または多重アドレシングの場合でさえ、ネマチック液晶ディスプレイにおいてアドレス可能な画素の数は、最初のケースでは、電気的な接続の単なる幾何学的な必要条件によって、第２のケースでは、装置の電圧に対する透過曲線の急峻性により、制限されている。
【０００３】
この制限は、各画素に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を組み入れることにより克服することができる。アクティブマトリックス（ＡＭ）ディスプレイとして知られているそのような装置は、比較的低電圧の要求を満たしながら、多数の絵素、したがって大画面高精細ディスプレイを駆動可能である。さらに、これらの装置のうちのいくつかは機械的にかなり安定であり、広い温度範囲を有する。これにより、小さくポータブルでバッテリー駆動ディスプレイの構成が可能になるが、ある応用用途については、この方式はいくつかの欠点を有している。ＡＭディスプレイの製造は、まだかない高生産コストに寄与する複雑なアセンブリーの構築を含む複雑なプロセスである。装置が本来的なまたは内部メモリを有しないので、静止画像にさえ、表示のアップデートが要求される。これは比較的高い電池消費および、従って不十分なバッテリー寿命をもたらす。これは、時々だけ変更される情報あるいは限られた部分で変更される情報を表示するポータブル装置、例えば、携帯電話、個人ディジタル端末（ＰＤＡ）、ページャー、電子棚端ラベル等においては、特に望ましくない。
【０００４】
これらのネマチック液晶装置の制限および欠点を回避するアプローチは、内部記憶効果、例えば双安定の液晶装置を備えたディスプレイを使用することである。双安定は、装置の内部の液晶媒体の分子が２つの（またはより多くの）異なる安定状態を採用することができることを意味する。従って、適切なアドレシングスキームを適用することにより、媒体の液晶分子は、アドレシングの後にさえ持続する第１の安定状態へ切り替えられる；別のアドレシングスキームを利用して、液晶分子に、アドレシングの後に同様に持続する第２の安定状態をとらせる。
【０００５】
スメクチック液晶材料を使用する強誘電性液晶ディスプレイは双安定装置とすることができる。しかしながら、それらはいくつかの不利益、例えば、耐衝撃性の不足、狭い動作温度範囲、および生産を困難にする低いセルギャップ等を有している。したがって、これらの強誘電体装置は、上述のポータブル装置のためのディスプレイへの必要条件を満たしそうにない。
【０００６】
しかしながら、双安定の装置として強誘電体スメクチック液晶だけが使用が可能なのではく、ネマチック液晶も可能である。ネマチック液晶によって採用された双安定のバルク配置を利用する他のアプローチに加えて(例えば、 I. Dozov et al., 「アンカーブレイクによる双安定ネマチックディスプレイ(BiNem 登録商標)の最近の改良」, Proceedings SID 01 (2001), 16.1, 224 およびそこに示された引用文献を参照)、ネマチック液晶ディスプレイで双安定性を達成する有望な方法は、2つ以上の安定状態を支持できる表面配向を利用するものである。文献で検討されているように(例えば、 J. C. Jones, G. Bryan-Brown, E. Wood, A.
Graham, P. Brett and J. Hughes, 「新規なグレーティング配向に基づく双安定液晶ディスプレイ」,Liquid Crystal Materials, DevicesおよびFlat Panel Displays, R. Shashidhar, B. Gnade, Eds. , Proceedings of SPIE
Vol. 3955 (2000), 84 およびそこに示された引用文献を参照)、２つのタイプ、方位角（アジマス：azimuthal）双安定と天頂（ゼニス：zenithal）双安定に区別される。
【０００７】
最初の例（方位角双安定）では、ディスプレイセルの１つの平板（または基板）の表面にグレーティング配向を有するディスプレイ中の液晶分子のダイレクターは、両方の安定状態においてこの平板に対して平行に寝る。これは、安定状態の間のスイッチングが、ディスプレイセルプレートの平面内で生じることを意味する(例えば、双グレーティング配向膜を有する基板の使用を開示しているWO92/00546およびWO 95/22077を参照)。しかし、安定状態の選択の再現は、難しく、スイッチングは一般に高スイッチング電圧を必要とすることがわかった。
【０００８】
一方、天頂双安定性は、天頂双安定表面が使用される場合に観察される（図１参照。小さなラインは、表面グレーティングと適切な配向層との相互作用によって配向している液晶分子の局所ダイレクターを表わす。）。そのような表面で、液晶分子のダイレクターは、同じ方位角面内（即ち、ディスプレイ・セルの基板の表面に垂直な平面）で、異なるプレチルト角を備えた２つの可能な配置を有している。第１の状態は高チルト状態であり、第２の状態は低チルト状態である。天頂双安定表面のグレーティングは、その振幅ａとそのピッチＬによって定義される。典型的な値は、Ｌについては１μｍ、ａについては約０．６〜０．８μｍである（WO97/14990さらに詳細には、WO
02/08825；およびJ. C. Jones, G.
Bryan-Brown, E. Wood, A. Graham, P. Brett and J. Hughes, 「グレーティング配向に基づく新規な双安定液晶ディスプレイ」、Liquid Crystal
Materials, Devicesおよび Flat Panel
Displays、R. Shashidhar, B. Gnade
編著 Proceedings of SPIE
Vol. 3955(2000), 84参照）。
【０００９】
ホメオトロピック配向は例えば、ホメオトロピック配向層でグレーティングをコーティングすることにより引き起こすことができる；この配向は、液晶分子のダイレクターがグレーティングの溝と平行ではないことを保証する。液晶分子のダイレクターの配向は(局所)表面に垂直であるが、即ち、表面の場所と共に溝に垂直方向に沿って変わるが、バルク部における配向は、両方の状態において、反対の表面配向によって非常に影響を受ける。１つの安定状態から別の安定状態までのスイッチングは、単純な電気的なパルスにより達成され、適切な偏光子配置および遅延により、それによって絵素の黒表示から白表示へと変更する（逆もありうる）。また、オリジナルの状態への戻りは反対の極性のパルスの印加で生じ、それにより、白から黒（あるいは逆）にスイッチする。スイッチングは、同極性のパルスの使用によっても起こすことができるが、はるかに高電圧が必要である（「リバーススイッチング」と呼ばれる）。しかしながら、リバーススイッチングには可能な限り高い電圧が必要なため、アドレシングの点から天頂の双安定のネマチックの装置の駆動を制限する不利益な効果である。
【００１０】
一般に、天頂両安定性を得るために、ディスプレイ・セルの2つの基板のうちの1つだけが表面グレーティングを施される。反対のプレートは、液晶ダイレクターのホメオトロピック整列を提供する表面(VANモード、図2aを見よ)、あるいはダイレクターの平面整列を引き起こす表面(ねじれモード、図２ｂを見よ)を有することができる。それにより、低チルト状態のセルを横切った基板に垂直な軸のまわりに液晶ダイレクターのねじれを引き起こす。セル幾何学および配置、セル・パラメータ、アドレス手段、天頂双安定装置全体(偏光子の使用を含んで)のアセンブリ等については、WO 97/14990, E. L. Wood, G. P.
Bryan-Brown, P. Brett, A. Graham, J. C. Jones, and J. R. Hughes, 「携帯用途に適した天頂双安定デバイス(ZBD)」, SID 00 Digest (2000), 124, J. C. Jones, J.
R. Hughes, A. Graham, P. Brett, G. P. Bryan-Brown, およびE. L. Wood,  「天頂双安定デバイス：簡単なＬＣＤを備えた電子ブックへ向けて」、IDW’00(2000), 301, J. C. Jones, S. M. Beldon and E. L. Wood, 「天頂双安定LCDにおけるグレースケール：超低電力カラーディスプレイへの道」、 seminar talk on the ASID meeting 2002 of the Society for
Information Display, Singapore, September 2002; およびJ. C. Jones, G. Bryan-Brown, E. Wood, A. Graham, P. Brett and J.
Hughes, 「グレーティング配向に基づく新規な液晶ディスプレイ」、Liquid Crystal Materials, Devices, およびFlat Panel Displays, R. Shashidhar, B. Gnade, eds. , Proceedings of
SPIE Vol. 3955 (2000), 84に記載された詳細な検討およびそれらにおいて引用された文献の開示を見よ。
【００１１】
電気光学デバイスにおける天頂双安定の採用は、魅力的な性質を提供する。即ち、
連続的なアップデートなしでのディスプレイ上のイメージ保持、それと共に、
高い機械的衝撃安定性
低消費電力消費（ディスプレイは、イメージが変わるときのみアドレスすることが必要になるため）
ＴＦＴ素子の必要性なしに、無制限の解像度のための無限のマルチプレックス能力
プラスチック基板の使用への適合性
天頂双安定のディスプレイのアセンブリーおよび構成に加えて、天頂双安定装置技術への別の重要な問題は、ディスプレイセルの内部で使用されるネマチック液晶媒体である。
【００１２】
ＺＢＳ（天頂双安定装置）、従って液晶媒体は、装置の特定の使用に多かれ少なかれ依存するいくつかの必要条件を満たさなければならない。最適化される物理的な変数を推定する一貫した理論が今のところ存在しないので、天頂双安定のネマチック装置中でのそれらの有用性に関して、液晶媒体を評価する１セットの（半）実験的パラメーターを使用することが有用であることが判明した。これらは、パルス期間τスイッチング電圧についてと、反対極性の１０％および９０％スイッチングレベルについてのいわゆるτ−Ｖ曲線で示される。先行技術、すなわちＭｅｒｃｋ  ＫＧａＡ、ダルムシュタット、ドイツのＭＬＣ−６２０４−０００の液晶混合物対して図３を参照。
【００１３】
第１に、１つの双安定状態から別の状態へのスイッチングのために、電力消費を最小限にし、装置の画素へのアドレシングのより柔軟性を許容し、そして標準ＳＴＮドライバーの範囲内で残るためには、低いスイッチング電界、および対応して低い動作電圧が望ましい。材料の比較のために、例えば、天頂双安定性を提供する与えられたテスト・セル中の、特定の液晶混合物について、例えば０〜９０％の透過率（黒〜白；Ｂ−Ｗ）変化をを与えるスイッチング電圧から、パルス（通常１００μｓのパルス期間）に対するスイッチング電界Ｅを決めることができる。（一般に、白から黒、Ｗ−Ｂ、の１００から１０％への透過変化遷移を使用することもできる。そのスイッチング電界は、グレーティングの形状および寸法に依存して、Ｂ−Ｗ遷移より、高いかもしれないし、低いかもしれない。）グレーティングを横切る電圧降下（それは、セル厚みと共に、異なるタイプのグレーティングで変化する）を考慮に入れるために、実測されたＥ値は、液晶をちょうど横切る電界を区別するように修正され、比較の目的に１００μｓパルスについての修正スイッチング電圧Ｅ（ＬＣ  ａｔ  １００μｓ）を与える。ここで、液晶をちょうど横切る電界を計算するとき、１．５μｍの追加ファクターがセル厚ｄに対して、与えられる。
【００１４】
Ｅ１００μｓ  ＝Ｖ１００μｓ／ｄ
ＥLC  ａｔ  １００μｓ＝Ｖ１００μｓ／（ｄ＋１．５）
ここでｄはμｍで示されている。
【００１５】
ＥＬＣ  ａｔ  １００μｓに最適なセルギャップｄｏｐｔ（これは、ＴＮの第１極小条件：
ｄｏｐｔ＝λ√３／（２Δｎ）
λ＝５５５  ｎｍおよびΔｎは液晶媒体の光学異方性、を使用して概算することができる。）を掛けて、ちょうど液晶に対する１００μｓのパルスに対する最適のセルギャップに対応する作動電圧Ｖｏｐｔが得られる。ＥＬＣ  ａｔ  １００μｓおよびＶｏｐｔは、使用される液晶媒体に依存する。最適なセルギャップは、ねじれモードにのみ考慮され（図２ｂ参照）（しかし、ここで、ＶＡＮモードについても比較ができる（図２ａ参照））、ここでハイブリッド状態のレターデーションは、偏光板の構成により、半波長板または１／４波長板のどちらかに合わせられる（それぞれ、ｄΔｎ＝λ／２  およびｄΔｎ＝λ／４）。
【００１６】
第２に考慮しなければならない実験パラメータは、最適なセルギャップに対応する動作ウィンドウΔＶｏｐｔである。それは、リバーススイッチング効果を説明するものである。例えば４００μｓの与えられた時間スロット、および例えばＢ−Ｗの規定されたパルス極性のパルスを印加したとき、特定のスイッチング電界の値で望ましいスイッチングが観察され、さらにリバーススイッチングが（例えば、この場合Ｗ−Ｂ）観察される。これは、反対極性のパルスによって引き起こされるのではなく、同極性の高スイッチング電界によって引き起こされる。技術的な目的のためには、この動作ウィンドウは、使用される駆動スキームの自由度をより上げるために、そして特に、良好なグレースケール動作を達成するために、明らかにできるだけ広くあるべきである(J. C. Jones, S. M. Beldon and E. L. Wood,  "Greyscale in Zenithal Bistable LCD: The
Route to Ultra-low Power Colour Displays", seminar talk on the ASID
meeting 2002 of the Society for Information Display.参照)。それは、４００μｍパルスについての９０％リバーススイッチング電界と９０％Ｂ−Ｗスイッチング電界の間の修正された差であるΔＥＬＣ  ａｔ  ４００μｓで表される。
【００１７】
ΔＥ４００μｓ＝ΔＶ４００μｓ／ｄ  および
ΔＥＬＣ  ａｔ  ４００μｍ＝ΔＥ４００μｓ／（ｄ＋１．５）
ここで、ｄはμｍで表される。
【００１８】
最適なセルギャップｄｏｐｔにΔＥＬＣ  ａｔ  ４００μｍを掛けてその結果、動作ウィンドウΔＶｏｐｔ（ｄｏｐｔΔＥＬＣ  ａｔ  ４００μｍ＝ΔＶｏｐｔ）が得られる。
【００１９】
さらなるパラメーター、最適のセルギャップに対応する光学応答時間τｏｐｔ、は、電気パルスの印加により安定状態間で液晶媒体がどれくらい速く変わるか説明する。それは、実際のテスト・セルの中で１００μｓパルスを使用して、１０−９０％のＢ−Ｗ遷移についての応答時間τを測定することにより決定することができる；それから、実験値を標準化するために、τに（ｄｏｐｔ／ｄ）２を掛けて、τｏｐｔが得られる（ここで、ｄｏｐｔは上でＶｏｐｔについて計算されたように、最適なセルギャップであり、ｄは使用されるテスト・セルの実際のセルギャップである。）。Ｗ−Ｂ遷移は、はるかに速い（１ミリ秒未満）ので、したがって、使用する液晶媒体の特性の評価をするとき、Ｂ−Ｗ応答時間が最も重要である。τｏｐｔが小さいほど、液晶媒体光学のレスポンスは速い。小さなτｏｐｔ（約４０ミリ秒以下）は、映画の表示等の特定の電気光学用途には望ましいかもしれない。フラッシュを観察しないために、τｏｐｔが約１６ミリ秒未満である特定のビデオ用途ではさらに好まれる。
【００２０】
さらに非常に重要な別のパラメーターは、ネマチックの混合物が等方性になる温度について記述する液晶媒体の透明点ＴＮＩである。多くの技術的な目的のために、そして天頂双安定性を利用する電気光学装置の多様性のために（およびそれで可能な用途のため）、高い透明点を有する、好ましくは少なくとも８０℃以上の液晶媒体が望まれる。
【００２１】
天頂双安定の装置での使用が公知文献に記載された液晶媒体は、上に説明されたすべてのパラメーターの必要条件の全てを満足しない。天頂の双安定の装置の中で使用された好ましい媒体として記載された液晶混合物MLC-6204-000さえ (メルク KGaA、ダルムシュタット、ドイツから入手可能) (WO 01/40853、例６; J. C.
Jones, G. Bryan-Brown, E. Wood, A. Graham, P. Brett and J. . Hughes,"Novel
bistable liquid crystal displays based on grating alignment",
in"Liquid Crystal Materials, Devices, and Flat Panel Displays", R.
Shashidhar, B. Gnade, Eds. , Proceedings of SPIE Vol. 3955 (2000), 84)でさえ、わずか６２．４℃であり、天頂双安定装置の多くの可能性のある用途での使用にはかなり低い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
したがって、本発明は、双安定の液晶装置で、特に天頂双安定のネマチック装置で使用するに適しており、特性が改善された液晶組成物を提供するための問題点に取り組むものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この問題は、双安定液晶装置の中での液晶組成物の使用により解決され、ここで双安定液晶装置は、好ましくは天頂ネマチック液晶装置であり、ここで前記液晶組成物は、
・少なくとも３０重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の、少なくとも２５の誘電異方性Δεを有する１つまたは２以上の化合物を含んでいる成分（α）、そこで少なくとも２５重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の化合物は、少なくとも４０の誘電異方性Δεを有しており、および
・少なくとも５重量％（組成物の重量の合計に基づいて）の成分（β）を有し、そこで成分（β）は、式ＩＩＩの少なくとも１つの化合物、および／または式ＩＶの少なくとも１つの化合物、および／または式Ｖの少なくとも１つの化合物、および／または式ＶＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＶＩＩの少なくとも１つの化合物を含む。
【００２４】
【化１】
0005436739.tif 000002
【００２５】
（式中、
ａおよびｂは、互いに独立して０または１；
Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ７１およびＲ７２は、互いに独立して、無置換、またはＣＮもしくはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されていてもよいＣ１−Ｃ１５アルキル基であり、その際、ヘテロ原子が互いに隣接しないようにして、ＣＨ２グループの１つまたは２つ以上が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられていてもよく；
Ｌ３１は、ＨまたはＦであり；
Ｚ４１は、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−あるいは−Ｃ≡Ｃ−であり；
【００２６】
【化２】
0005436739.tif 000003
【００２７】
は、互いに独立して、
【００２８】
【化３】
0005436739.tif 000004
【００２９】
であり；
【００３０】
【化４】
0005436739.tif 000005
【００３１】
は、
【００３２】
【化５】
0005436739.tif 000006
【００３３】
であり；
【００３４】
【化６】
0005436739.tif 000007
【００３５】
は、
【００３６】
【化７】
0005436739.tif 000008
【００３７】
である。ここで、Ｌ３２およびＬ３３は、互いに独立してＨまたはＦである。）
（もし直接測定できなければ、単一化合物に対するΔεの値は、最初の混合物のΔεが知られている標準ホスト混合物（通常Ｍｅｒｃｋ  ＫＧａＡ、ダルムシュタット、ドイツのＺＬＩ−４７９２）の中で、単一化合物の既知の濃度（通常１０重量％）を使用して、決定されたΔεを外挿することで得られる。単一の化合物のほかのパラメーターも同様に得られるかもしれない。）
この成分（α）は、式Ｉの化合物の少なくとも１つおよび／または式ＩＩの化合物の少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００３８】
【化８】
0005436739.tif 000009
【００３９】
【化９】
0005436739.tif 000010
【００４０】
ここで、
ｃ、ｄ、ｅおよびｆは互いに独立して、それぞれ０、１、２、３または４；
Ｒ１１は、無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−もしくはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、ＣＨ２の１または２以上は、ヘテロ原子が隣接しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられていてもよく；
Ｒ２１は、無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−もしくはポリ−置換されているＣ２−Ｃ１５アルケニルであり、その際、ＣＨ２の１または２以上は、ヘテロ原子が隣接しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｚ１１およびＺ２２は、互いに独立して単結合または−Ｃ≡Ｃ−を表す。
【００４１】
さらに本発明の主題は、双安定液晶装置であって、：
・枠とともに、セルを構成する２つの外側基板；
・前記セルの中に存在する液晶組成物；
・前記外側基板の内側に配向膜つきの電極を有しており、
ここで少なくとも配向膜の１つは、液晶組成物の分子（化合物）が少なくとも２つの異なる安定状態を取ることを許容する配向グレーティングを有し、それにより前記配向膜を有する前記電極構造のアセンブリが、この電極構造に対して適切な電気信号を印加することにより少なくとも２つの異なる安定状態の間のスイッチングが達成できるようになっており、
・ここで、前記液晶組成物は、上述または後述の液晶組成物であり、そして前記成分（α）および（β）を含む。
【００４２】
特に、前記双安定液晶装置は、天頂双安定ネマチック液晶装置であり、その中で、前記外側基板の内側に配向膜つきの電極を有しており、少なくとも配向膜の１つが、液晶組成物の化合物（または分子のダイレクター）が同じ方位角平面内で異なるプレイチルト角を有する少なくとも２つの異なる安定状態を取ることを許容する配向グレーティングを有し、それにより前記配向膜を有する前記電極構造のアセンブリが、この電極構造に対して適切な電気信号を印加することにより少なくとも２つの異なる安定状態の間のスイッチングが達成できるようになっている。
【００４３】
本発明は、これより後、主として天頂双安定ネマチック液晶装置における液晶組成物の使用に関して記載されるが、それはその他の液晶装置において使用されてもよく、例えば特にＷＯ９２／００５４６およびＷＯ９５／２２０７７に記載されているような方位角双安定液晶装置のような双安定液晶装置で使用してもよい。従って、天頂双安定液晶装置に関して詳細に説明するが、他のタイプの双安定液晶装置の要求にも容易に適合することができる。
【００４４】
発明の天頂双安定ネマチック装置および天頂双安定ネマチック装置で使用される液晶組成物は、改良されたパラメータのセットを有し、このパラメータは特に動作電圧、動作ウィンドウ、光学応答時間、そして特に透明点である。特に、本発明の天頂双安定ネマチック装置に使用される液晶組成物の透明点は、従来天頂双安定ネマチック装置において使用された液晶組成物の透明点に比べて著しく高いことは注目されるべきである。動作電圧および動作ウィンドウは、ともに天頂双安定ネマチック装置の動作に有利な範囲である。
【００４５】
発明の天頂双安定ネマチック装置の一部であるセルは、液晶組成物が少なくとも２つの天頂双安定状態をとることを許容するようなものであれば、従来のどのようなセルであってもよい。
【００４６】
２つの可能な安定状態を模式的に図１に示した。２つの異なる天頂双安定状態は、同じ方位角面内で液晶分子がとる２つの異なるプレチルト角により特徴付けられる。セルは、フレームと２つの外側基板または平板、および基板の内部に配向膜を有する電極アセンブリを有する。少なくともこれらの配向膜は、当業者に知られた天頂グレーティングを有し、例えば、ＷＯ９７／１４９９０、ＷＯ０１／４０８５３、ＷＯ０２／０８８２５およびＪ．Ｃ．Ｊｏｎｅｓ，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．  ３９５５  （２０００），８４に記載されている。
【００４７】
電極構造は、電極構造に対する適切な電気信号の印加により、１つの安定状態から別の安定状態へ（２つの安定状態の場合）スイッチングするように配向膜とともに組み立てられ、それにより、セル内の液晶組成物に電気信号を印加する。通常、単パルスが、その適切な電気信号として使用される。詳細は、当業者に知られており、そして、ＷＯ９７／１４９９０、ＷＯ０１／４０８５３、ＷＯ０２／０８８２５、Ｊ．  Ｃ．  Ｊｏｎｅｓ，  Ｊ．  Ｒ．  Ｈｕｇｈｅｓ，  Ａ．  Ｇｒａｈａｍ，  Ｐ．Ｂｒｅｔｔ，  Ｇ．Ｐ．Ｂｒｙａｎ−Ｂｒｏｗｎ，  ＩＤＷ’００  （２０００），３０１；  Ｊ．  Ｃ．  Ｊｏｎｅｓ，  ｅｔａｌ．，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．  ３９５５  （２０００），  ８４；およびＥ．Ｌ．Ｗｏｏｄ，  Ｐ．Ｊ．Ｂｒｅｔｔ，  Ｇ．Ｐ．Ｂｒｙａｎ−Ｂｒｏｗｎ，  Ａ．  Ｇｒａｈａｍ，  Ｒ．Ｍ．Ａｍｏｓ，  Ｓ．Ｂｅｌｄｏｎ，  Ｅ．Ｃｕｂｅｒｏ  ａｎｄ  Ｊ．  Ｃ．  Ｊｏｎｅｓ，  “Ｌａｒｇｅ  Ａｒｅａ，  Ｈｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ＺＢＤ  Ｄｉｓｐｌａｙ”，  ＳＩＤ  ０２  Ｄｉｇｅｓｔ  （２００２），  ２２−２５  に記載されている。
【００４８】
グレーティング配向膜を有する基板に対抗する基板は、適切な処理によるホメオトロピック配向を有する（図２ａを見よ）。電気パルスの印加により、高チルトまたは垂直配向から低チルトまたはハイブリッド配向状態へスイッチングする。セルが、クロスした偏光板（グレーティング方向に対して４５°）の間に置かれる場合、このスイッチは黒から白への変化（Ｂ−Ｗ）を与え、垂直配向状態が１／２波長板（ｄΔｎ＝λ／２）の役割をするとき、最も明るい白い状態が得られる。このスイッチング・モードはＶＡＮモードと呼ばれる。ＶＡＮモードを利用する天頂双安定装置は、セルギャップ変化に非常に敏感でない。それらは、広い視角を達成するために、追加で光学補償を必要とする。天頂双安定装置の別のスイッチング・モードはＴＮモードと呼ばれる（図２ｂを参照）。グレーティング配向層を有する基板の反対の基板は、通常ラビングされたポリイミドの配向層を有しており、その結果前記基板上の液晶分子の平面配向を引き起こす。
【００４９】
これは、次にはセルを横切って基板に垂直な軸のまわりの液晶ダイレクターのねじれを引き起こす。電気パルスの印加により今度は、低チルトまたはねじれ配向状態から、高チルトまたはハイブリッド配向状態へスイッチングが起こる。もしセルが並列の偏光板間で置かれ、ハイブリッドの状態の正常光に対する屈折率の影響を考慮してわずかに修正されたＴＮの第１極小条件（上に説明された）を使用している場合、このスイッチは黒から白への変化（Ｂ−Ｗ）を与える。直角方向からの高いコントラスト比のため、広い視角を達成するために、透過ディスプレイでは、追加の光学補償は必要でない。したがって、ＴＮモードは、天頂双安定ネマチック装置のほとんどの技術的な用途で好まれる。さらに、天頂双安定の反射ディスプレイ、さらに天頂双安定の半透過ディスプレイでさえも構築可能である。さらに詳細について、また使用される偏光板については、ＷＯ９７／１４９９０、Ｅ．  Ｌ．  Ｗｏｏｄ，  Ｇ．  Ｐ．  ＢｒｙａｎＢｒｏｗｎ，  Ｐ．  Ｂｒｅｔｔ，  Ａ．  Ｇｒａｈａｍ，  Ｊ．  Ｃ．  Ｊｏｎｅｓ，  ａｎｄ  Ｊ．  Ｒ．  Ｈｕｇｈｅｓ，  ＳＩＤ  ００  （２０００），  １２４、およびＥ．Ｌ．Ｗｏｏｄ，  Ｐ．Ｊ．Ｂｒｅｔｔ，  Ｇ．Ｐ．Ｂｒｙａｎ−Ｂｒｏｗｎ，  Ａ．Ｇｒａｈａｍ，  Ｒ．Ｍ．Ａｍｏｓ，  Ｓ．Ｂｅｌｄｏｎ，  Ｅ．Ｃｕｂｅｒｏ  ａｎｄ  Ｊ．Ｃ．Ｊｏｎｅｓ，  “Ｌａｒｇｅ  Ａｒｅａ，  Ｈｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ＺＢＤ  Ｄｉｓｐｌａｙ”  ＳＩＤ  ０２  Ｄｉｇｅｓｔ  （２００２），  ２２−２５  が参照される。
【００５０】
本発明の文脈の中で、および双安定液晶装置および特に発明の天頂双安定ネマチックの装置中で使用される液晶組成物に含まれる化合物に関して、用語「アルキル」は、この明細書または特許請求の範囲のどこかで、それが異なるように定義されない限り、１〜１５個の炭素原子を有する直鎖および分岐炭化水素（脂肪族）基を意味し；炭化水素基は、無置換でも、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮからなる群より独立して選ばれる１、または２以上の置換基で置換されていてもよい。脂肪族飽和基を含むこの「アルキル」のサブクラスは、「アルカニル」と命名されるかもしれない。さらに、「アルキル」は、また無置換、同様に置換炭化水素基を意味し、そこで、１または２以上のＣＨ２が、隣接するヘテロ原子（Ｏ、Ｓ）が無いようにして、−Ｏ−（「アルコキシ」、「オキサアルキル」）、−Ｓ−（「チオアルキル」）、−ＣＨ＝ＣＨ−（「アルケニル」）、−Ｃ≡Ｃ−（「アルキニル」）、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられてもよい。好ましくは、アルキル基は、１、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有する直鎖または分岐飽和炭化水素であり、無置換かＦによりモノ−またはポリ−置換されている。より好ましくは、アルキルは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル；ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ；ＣＦ２ＣＦ３である。最も好ましくは、アルキルは、８までの炭素原子の直鎖状炭化水素基である。
【００５１】
上記のとおり、１つまたは２以上のアルキル基のＣＨ２グループが、−Ｏ−で交換されていてもよいので、用語「アルキル」は、さらに「アルコキシ」および「オキサアルキル」部分構造を含む。「アルコキシ」は、「Ｏ−アルキル」を意味し、その中で酸素原子が、アルコキシで置換されている基または環に、直接に結合しており、アルキルは上に定義したとおりである。とくに、「Ｏ−アルキル」において、「アルキル」は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチルまたはｎ−オクチルをあらわし、そこでアルキルは任意にＦで置換されていてもよい。最も好ましくは、アルコキシは、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５、−Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７、−Ｏ−ｎ−Ｃ４Ｈ９、−Ｏ−ｔ−Ｃ４Ｈ９、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＯＣＨＦまたは−ＯＣＨＦＣＨＦ２である。本発明の文脈の中で、用語「オキサアルキル」は、少なくとも１つの末端でないＣＨ２グループが、隣接する酸素原子がないようにＯで置き換えられているアルキル部分構造を含む。好ましくは、オキサアルキルは、式ＣｔＨ２ｔ＋１−Ｏ−（ＣＨ２）ｕ−の直鎖基を含み、ここでｔおよびｕは互いに独立して１、２、３、４、５または６であり；特に、ｔは１または２であって、ｕは１〜６の整数である。
【００５２】
アルキルの１つ以上のＣＨ２グループが硫黄で置き換えられる場合、「チオアルキル」基が得られる。チオアルキルはアルキル部分構造を含み、その中で、末端または非末端ＣＨ２グループが、隣接するイオウがないようにして、Ｓ（イオウ）で置き換えられている。好ましくは、チオアルキルは、式ＣｔＨ２ｔ＋１−Ｓ−（ＣＨ２）ｕ−の直鎖基を含み、ここで、ｔは、１、２、３、４、５または６、そしてｕは、０、１、２、３、４、５または６である；特に、ｔは１または２であり、ｕは０または１〜６の整数である。
【００５３】
本発明の文脈の中で、用語「アルケニル」は、１または２以上の−ＣＨ＝ＣＨ−部分構造がその中に存在するアルキル基を意味する。２つの−ＣＨ＝ＣＨ−部分構造が存在しているときには、その基は「アルカジエニル」と命名されるかもしれない。アルケニル基は、２〜１５の炭素原子を有していてもよく、そして直鎖でも分岐でもよい。それは、無置換またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮでモノ−もしくはポリ−置換されることができ、１または２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、互いに隣接するヘテロ原子がないようにして、−Ｏ−、−Ｓ、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−で置き換えられていてもよい。もし、アルケニルＣＨ＝ＣＨ部分構造が、末端ＣＨ２＝ＣＨ基ではないとき、それは２つの幾何構造、即ちＥ−異性体とＺ−異性体で存在してよい。一般に、Ｚ−異性体（トランス）が好ましい。好ましくは、アルケニルは２、３、４、５、６または７個の炭素原子を含有し、ビニル、１Ｅ−プロペニル、１Ｅ−ブテニル、１Ｅ−ペンテニル、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、２−プロペニル、２Ｅ−ブテニル、２Ｅ−ペンテニル、２Ｅ−ヘキセニル、２Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−ペンテニル、３Ｅ−ヘキセニル、３Ｅ−ヘプテニル、４−ペンテニル、４Ｚ−ヘキセニル、４Ｅ−ヘキセニル、４Ｚ−ヘプテニル、５−ヘキセニルおよび６−ヘプテニルを意味する。より好ましいアルケニルは、ビニル、１Ｅ−プロペニル、３Ｅ−ブテニルである。
【００５４】
１つまたは２以上のＣＨ２アルキルグループが−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられたとき、アルキン基が得られる。また、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−による１つまたは２以上のＣＨ２アルキルグループの置き換えも可能である。次のこれらの基が好ましい。アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、２−アセチルオキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）−エチル、３−（メトキシカルボニル）−プロピル、３−（エトキシ−カルボニル）−プロピルまたは４−（メトキシカルボニル）ブチル。
【００５５】
本発明の文脈において、「ハロゲン」はＦ、Ｃｌ、Ｂｒおよび／またはＩを意味する。
【００５６】
発明の（天頂）双安定の（ネマチック）液晶装置で使用される液晶組成物は、少なくとも２つの異なる成分、成分（β）および成分（α）を含む。
【００５７】
成分（α）は１つあるいは好ましくはそれより多くの、２５以上、特に３０以上の高い誘電異方性Δεを有する化合物を含む。組成物全体の重量に基づいて、少なくとも２５重量％、好ましくは３０重量％以上の成分（α）化合物が、誘電異方性Δε４０以上を示す。組成物全体の重量に基づいて、少なくとも３０重量％の成分（α）が、本発明の天頂双安定液晶装置の液晶組成物に含有される必要がある。液晶組成物が、好ましくは３５重量％以上、さらに好ましくは少なくとも４０重量％、さらにより好ましくは少なくとも４５重量％、最も好ましくは５０重量％以上の前記成分（α）を含有する。
【００５８】
発明者は、成分（α）は、好ましくは式Ｉの化合物の１または２以上、または式ＩＩの化合物の１または２以上、または式ＩおよびＩＩの両方の式の１つまたは２以上の化合物を含有すること（存在するかもしれない必要な高い誘電異方性を有する他の化合物に加えて）が好ましいことを見出した。本発明のある好ましい実施形態において、発明の成分（α）は、式Ｉの少なくとも１つの化合物を含み、かつ式ＩＩの化合物を含まない。異なる好ましい実施形態では、発明の成分（α）は、式ＩＩの少なくとも１つの化合物を含み、かつ式Ｉの化合物を含まない。
【００５９】
もし、成分（α）が式Ｉの少なくとも１つの化合物を含んでいる場合、この式Ｉの化合物は、合計の量の少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、より好ましくは１５重量％以上で存在してよい。成分（α）が、式ＩＩの１つの化合物を含んでいる場合、式ＩＩの前記化合物は、約５〜３０重量％の量で、好ましくは８〜２５重量％で、より好ましくは１０〜２０重量％で存在してよい。
【００６０】
しかし、もし成分（α）が、式ＩＩの１より多い化合物を含んでいる場合は、これらの化合物の合計量は、約５から約５５重量％、好ましくは約８から約３５重量％、最も好ましくは約９から約２５重量％の範囲である。
【００６１】
【化１０】
0005436739.tif 000011
【００６２】
式Ｉの化合物に関し、ｃおよびｄは、互いに独立して、０、１、２、３または４であり、好ましくは０、１または２である。これは、好ましくは式Ｉのフェニル環が無置換、またはフッ素でモノ−またはジ−置換されていてよいことを意味する。もし存在するときは、Ｆ置換基は、置換フェニル環のどの位置であってもよい。
【００６３】
【化１１】
0005436739.tif 000012
【００６４】
および／または
【００６５】
【化１２】
0005436739.tif 000013
【００６６】
は、互いに独立して、
【００６７】
【化１３】
0005436739.tif 000014
【００６８】
であって、ここで、Ｌ１１とＬ１２は互いに独立してＨまたはＦである。さらに、Ｚ１１は、単結合であるか（その結果ＣＮ基がフェニル環に直接結合される）、またはＣ−Ｃ三重結合であり、それによりフェニル環の−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ置換基を成形しているかのどちらかであることができる。Ｚ１１は単結合であることが好ましい。
【００６９】
式Ｉの好ましい化合物は次の化合物である。
【００７０】
【化１４】
0005436739.tif 000015
【００７１】
【化１５】
0005436739.tif 000016
【００７２】
式中Ｒ１１は上に定義したとおりである。好ましくは、式ＩおよびＩＡからＩＭにおいて、Ｒ１１は、直鎖アルキル基であり、特に炭素数１、２、３、４、５または６のアルカニル基である。きわめて好ましい化合物は、一般式ＩＡ１でｎ＝１、２、３、４、５または６の化合物である。
【００７３】
【化１６】
0005436739.tif 000017
【００７４】
特に、単独または互いの組み合わせで、成分（α）の中に存在する式Ｉの化合物の好ましい例は、次の式Ｉ１〜Ｉ３の化合物である。
【００７５】
【化１７】
0005436739.tif 000018
【００７６】
液晶組成物中に３つの化合物Ｉ１、Ｉ２およびＩ３のすべての混合物を有することが好ましい。例えば、化合物Ｉ１は、３７．５の誘電異方性Δεを示し、化合物Ｉ３は、３６．０のΔεを有する。
【００７７】
式ＩＩの化合物に関して、ｅとｆは互いに独立して０、１、２、３または４、好ましくは０、１または２であってよく；それは、好ましくは式ＩＩのそれぞれのフェニル環が、無置換であるか、フッ素でモノ−またはジ−置換されていてよいことを意味する。存在するとき、Ｆ置換基は、置換されたフェニル環の任意の位置にあってよい。
【００７８】
【化１８】
0005436739.tif 000019
【００７９】
および／または
【００８０】
【化１９】
0005436739.tif 000020
【００８１】
は、互いに独立して、
【００８２】
【化２０】
0005436739.tif 000021
【００８３】
であって、ここで、Ｌ２１とＬ２２は互いに独立してＨまたはＦである。さらに、Ｚ２１は、単結合であるか（その結果ＣＮ基がフェニル環に直接結合される）、またはＣ−Ｃ三重結合であり、それによりフェニル環の−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ置換基を成形しているかのどちらかであることができる。Ｚ２１は単結合であることが好ましい。
【００８４】
式ＩＩの好ましい化合物は、次の化合物である。
【００８５】
【化２１】
0005436739.tif 000022
【００８６】
【化２２】
0005436739.tif 000023
【００８７】
式中、Ｒ２１は上に定義したとおりである。好ましくは、式ＩＩおよびＩＩＡからＩＩＭにおいて、Ｒ２１は、直鎖アルケニル基であり、特に炭素数２、３、４、５または６であり、最も好ましくは末端Ｃ＝Ｃ二重結合を有するものである。きわめて好ましい化合物は、一般式ＩＩＢ１でｎ＝２、３、４、５または６の化合物である。
【００８８】
【化２３】
0005436739.tif 000024
【００８９】
特に、単独または互いの組み合わせで、成分（α）の中に存在する式ＩＩの化合物の好ましい例は、次の式ＩＩ１〜ＩＩ４の化合物である。
【００９０】
【化２４】
0005436739.tif 000025
【００９１】
式ＩＩの最も好ましく化合物は、ＩＩ４化合物であり、５９．５の誘電異方性Δεを示す。
【００９２】
成分（β）に関して、この成分は、天頂双安定ネマチック装置の液晶組成物中に存在するときは、少なくとも５重量％以上の量で存在する。明らかに、成分（β）は、天頂双安定ネマチック装置で使用される液晶混合物の高透明点のために、必要である。成分（β）は、式ＩＩＩおよび／または式ＩＶおよび／または式Ｖおよび／または式ＶＩおよび／または式ＶＩＩの化合物を含有する。
【００９３】
【化２５】
0005436739.tif 000026
【００９４】
式中、ａ、ｂ、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ７１、Ｒ７２、Ｌ３１、Ｚ４１、およびＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦによって示される環は、上に定義されたとおりである。
【００９５】
式ＩＩＩに関して、ａは１が好ましい。好ましい式ＩＩＩの化合物は次の式のものである。
【００９６】
【化２６】
0005436739.tif 000027
【００９７】
ここで、Ｒ３１およびＲ３２は上に定義されたとおりである。好ましくは、式ＩＩＩおよびＩＩＩＡからＩＩＩＧにおいて、Ｒ３１およびＲ３２は、互いに独立して直鎖アルキル基、より好ましくは炭素数２、３、４、５または６の直鎖アルカニルもしくはアルケニルであり、特に炭素数２から６のアルカニル基であり、ａは１であり、Ｌ３１はＨまたはＦ（式ＩＩＩに対して）である。きわめて好ましい化合物は、式ＩＩＩＤおよびＩＩＩＥである。特に、式ＩＩＩの好ましい例は式ＩＩＩ１からＩＩＩ６の化合物である。
【００９８】
【化２７】
0005436739.tif 000028
【００９９】
式ＩＩＩの最も好ましい化合物は、化合物ＩＩＩ２、ＩＩＩ４およびＩＩＩ６であり、液晶組成物中に３つの化合物すべてを有することが好ましい。
【０１００】
本発明のある実施形態では式ＩＩＩ中のａは０であることも好ましい。それで、式ＩＩＩの好ましい化合物は、次の式である。
【０１０１】
【化２８】
0005436739.tif 000029
【０１０２】
ここで、Ｒ３１とＲ３２は上に定義されたとおりであり、好ましくは、互いに独立して直鎖アルキル、より好ましくは２、３、４、５または６個の炭素原子を有する直鎖アルカニルまたはアルケニルであり、さらにより好ましくは２から６個の炭素原子を備えた直鎖アルカニルである。特に好ましくはＲ３１がｎ−プロピルあるいはｎ−ペンチルであり、Ｒ３２がエチルである。
【０１０３】
式ＩＶに関して、好ましい化合物は、そのなかでｂが１である式ＩＶＡおよびＩＶＢのもの、およびその中でｂが０である式ＩＶＣおよびＩＶＤである。
【０１０４】
【化２９】
0005436739.tif 000030
【０１０５】
ここで、Ｒ４１、Ｒ４２およびＺ４１は、上に定義されたとおりである。Ｚ４１は、好ましくは−ＣＯ−Ｏ−または、式ＩＶＤについては、−ＯＣＨ２−である。Ｒ４１およびＲ４２は、互いに独立して、直鎖アルキル、より好ましくは２、３、４、５または６個の炭素原子を有する直鎖アルカニルまたはアルケニルであり、特に２〜６個の炭素原子を備えた直鎖アルカニルである。式ＩＶＢの化合物がより好ましい。
【０１０６】
式ＩＶの特に好ましい例は、式ＩＶ１からＩＶ３の化合物、および式ＩＶ４およびＩＶ５の化合物、およびＩＶ６からＩＶ８の化合物である。
【０１０７】
【化３０】
0005436739.tif 000031
【０１０８】
【化３１】
0005436739.tif 000032
【０１０９】
特に、液晶組成物中にＩＶ１、ＩＶ２およびＩＶ３の混合物を有することが好ましい。
【０１１０】
好ましくは、式Ｖにおいて、Ｒ５１は、直鎖アルキル基、より好ましくは炭素数２、３、４、５または６の直鎖アルカニルもしくはアルケニルであり、特に炭素数２から６の直鎖アルカニル基であり、Ｒ５２は、直鎖アルキル基または、より好ましくは１、２、３または４個の炭素原子を有するアルコキシである。式Ｖの特に好ましい例は、式Ｖ１からＶ６の化合物である。
【０１１１】
【化３２】
0005436739.tif 000033
【０１１２】
【化３３】
0005436739.tif 000034
【０１１３】
ここで、ｎは１から６の整数であり、好ましくは２、３または４であり、特に３である。
【０１１４】
式Ｖの好ましい化合物は、式Ｖ２、Ｖ４およびＶ６で、ｎ＝３（プロピル置換基を与える。）のものである。液晶組成物中に、化合物Ｖ２、Ｖ４およびＶ６の３つの化合物のすべてを有することが好ましい。
【０１１５】
好ましくは式ＶＩにおいて、Ｒ６１は、直鎖アルケニル、より好ましくは炭素数２、３、４または５の直鎖アルケニルであり、Ｒ６２は、直鎖アルカニルまたはアルコキシであり、どちらも１、２、３、４または５個の炭素原子を有する（式ＶＩＡまたはＶＩＢで、ｎ＝１、２、３、４、５、およびｍ＝１、２、３、４、５）
【０１１６】
【化３４】
0005436739.tif 000035
【０１１７】
式ＶＩの好ましい化合物は、式ＶＩ１からＶＩ４の化合物である。
【０１１８】
【化３５】
0005436739.tif 000036
【０１１９】
【化３６】
0005436739.tif 000037
【０１２０】
特に好ましい化合物は、式ＶＩ１、ＶＩ３およびＶＩ４の化合物である。それらは単独で使用しても、より好ましくは２または３の化合物の混合物として使用してもよい。
【０１２１】
式ＶＩＩの化合物に関して、特定の化合物は次の式のものである。
【０１２２】
【化３７】
0005436739.tif 000038
【０１２３】
ここで、Ｒ７１とＲ７２は上に定義したとおりである。好ましくは、Ｒ７１およびＲ７２は直鎖アルキル、特に１、２、３、４、５あるいは６個の炭素原子を有するアルカニルである。
【０１２４】
式ＶＩＩの好ましい化合物は、
【０１２５】
【化３８】
0005436739.tif 000039
【０１２６】
であり、ここで、ｎおよびｍは、互いに独立して、１、２、３、４、５または６である。特に式ＶＩＩの化合物の好ましい例は、
【０１２７】
【化３９】
0005436739.tif 000040
【０１２８】
である。
【０１２９】
成分（β）は、本発明の天頂双安定ネマチック装置の液晶組成物中で、５重量％以上の量で使用される。成分（α）が少なくとも式ＩＩの化合物の１つを含有するときは、液晶組成物は、成分（β）を８重量％以上で含有することが好ましい。成分（α）中に、式Ｉの化合物がないときは、少なくとも１０重量％さらにより多い量の成分（β）が好ましい。本発明のある特定の実施形態においては、成分（β）が全量の１５重量％以上、または２０重量％以上であることが極めて好ましい。
【０１３０】
発明の実際の実施形態中で、成分（β）は、式ＩＩＩまたはＩＶまたはＶまたはＶＩまたはＶＩＩの１つだけ式の１つまたは２つ以上の化合物を含んでいてよい。また、それは、式ＩＩＩからＶＩＩのうちの２または３以上から、１または２以上の化合物を含んでいることも可能である。使用される式の化合物を等量でも異なる量で含んでもよい。成分（β）が、式ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩまたはＶＩＩの１つまたは２つの式から、１または２以上の化合物を含むことが好ましい。もし、式ＩＩＩからＶＩＩの２つの化合物を含有するとき、どのような組み合わせでも可能である。即ち、ＩＩＩ＋ＩＶまたはＩＩＩ＋ＶまたはＩＩＩ＋ＶＩまたはＩＩＩ＋ＶＩＩまたはＩＶ＋ＶまたはＩＶ＋ＶＩまたはＩＶ＋ＶＩＩまたはＶ＋ＶＩまたはＶ＋ＶＩＩまたはＶＩ＋ＶＩＩである。２つのタイプの化合物は等量で使用されても、１つのタイプが他に対して過剰に、例えば２：１、で使用されてよい。等量の両方のタイプの化合物が使用されることが好ましい。ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩおよびＶＩＩの式のうちの２つが成分（β）に含まれている場合、１つのタイプが式ＩＩＩの化合物であることもまた好ましい。従って、好ましい組み合わせは、ＩＩＩ＋ＩＶ、ＩＩＩ＋Ｖ、ＩＩＩ＋ＶＩおよびＩＩＩ＋ＶＩＩである。成分（α）が少なくとも１つの式ＩＩの化合物を含むとき、成分（β）が式ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩおよびＶＩＩの２つの式の化合物を含むことが好ましい。
【０１３１】
式ＩおよびＩＩ以外の化合物も、それらが十分に高い誘電異方性Δεを有し、上に述べられたパラメーターのセットに有害でない限り、成分（α）中に存在していてもよいことが認識されるであろう。
【０１３２】
従って、発明の天頂双安定ネマチック装置において使用される液晶組成物の成分（α）は、１またはとくに２以上の式ＶＩＩＩの化合物を含有することが好ましい。
【０１３３】
【化４０】
0005436739.tif 000041
【０１３４】
式中、
ｇおよびｈは、互いに独立して、０、１、２、３または４であり；
Ｒ８１は無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく（これはＲ８１がアルケニル基を含まないことを意味する。）；
Ｚ８１は単結合または−Ｃ≡Ｃ−である。
【０１３５】
式ＶＩＩＩの化合物に関して、ｇおよびｈは互い独立して０、１、２、３または４、好ましくは０、１または２であってよい。これは、式ＶＩＩＩのフェニル環のそれぞれが好ましくは、無置換またはフッ素でモノ−またはジ−置換されていてもよいことを意味する。もし存在するときは、Ｆ置換基は置換フェニル環のどの位置にあってもよい。
【０１３６】
【化４１】
0005436739.tif 000042
【０１３７】
および／または
【０１３８】
【化４２】
0005436739.tif 000043
【０１３９】
は、互いに独立して、
【０１４０】
【化４３】
0005436739.tif 000044
【０１４１】
であって、ここで、Ｌ８１とＬ８２は互いに独立してＨまたはＦである。さらに、Ｚ８１は、単結合であるか（その結果ＣＮ基がフェニル環に直接結合される）、またはＣ−Ｃ三重結合であり、それによりフェニル環の−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ置換基を成形しているかのどちらかであることができる。Ｚ８１は単結合であることが好ましい。
【０１４２】
式ＶＩＩＩの好ましい化合物は、次の化合物である。
【０１４３】
【化４４】
0005436739.tif 000045
【０１４４】
【化４５】
0005436739.tif 000046
【０１４５】
【化４６】
0005436739.tif 000047
【０１４６】
式中、Ｒ８１は上に定義したとおりである。好ましくは、式ＶＩＩＩおよびＶＩＩＩＡからＶＩＩＩＭにおいて、Ｒ８１は、直鎖アルキル基であり、特に１、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有する直鎖アルカニルである。きわめて好ましい化合物は、一般式ＶＩＩＩＡ１およびＶＩＩＩＢ１でｎ＝１、２、３、４、５または６の化合物であり、そこで式ＶＩＩＩＡ１の化合物が最も好ましい。
【０１４７】
【化４７】
0005436739.tif 000048
【０１４８】
式ＶＩＩＩの特に好ましい化合物は、式ＶＩＩＩ１からＶＩＩＩ６の化合物である。
【０１４９】
【化４８】
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【０１５０】
【化４９】
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【０１５１】
これらのなかで、式ＶＩＩＩ１（誘電異方性Δε５３．７）、ＶＩＩＩ２、ＶＩＩＩ３（Δε＝４４．９）およびＶＩＩＩ４（Δε＝４３．０）の化合物が最も好ましい。
【０１５２】
もし存在するとき、発明の双安定ネマチック装置に使用される液晶組成物中で、式ＶＩＩＩの化合物の合計量は、約１０重量％以上（それより少ない量も可能であるが）、好ましくは２０重量％以上、より好ましい範囲は、約２５から６０重量％であり、さらにより好ましいのは３５重量％から５５重量％の範囲である。式ＶＩＩＩの異なる化合物の混合物として使用されるときは、成分（α）中に大体等しい量で含まれることができる。例えば、もし式ＶＩＩＩ１からＶＩＩＩ４の化合物が使用されるとき、それらは１：１：１：１の比で含有されることができる。
【０１５３】
発明の異なる好ましい実施形態において、天頂双安定ネマチック装置に使用される液晶組成物の成分（α）は、少なくとも式ＩＸの化合物を含む。
【０１５４】
【化５０】
0005436739.tif 000051
【０１５５】
式中、ｊは０または１であり；
Ｒ９１は無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｚ９１およびＺ９２は、互いに独立して単結合または−Ｃ≡Ｃ−であり；
【０１５６】
【化５１】
0005436739.tif 000052
【０１５７】
は、
【０１５８】
【化５２】
0005436739.tif 000053
【０１５９】
であり；
【０１６０】
【化５３】
0005436739.tif 000054
【０１６１】
は、
【０１６２】
【化５４】
0005436739.tif 000055
【０１６３】
であり；
ここで、Ｌ９１、Ｌ９２、Ｌ９３およびＬ９４は、互いに独立してＨまたはＦである。
【０１６４】
式ＩＸに包含される化合物の好ましい種類は、その中でＺ９１が単結合である式ＩＸＡからＩＸＥの化合物である。
【０１６５】
【化５５】
0005436739.tif 000056
【０１６６】
式中、Ｒ９１は上に定義されたとおりであり、好ましくは１〜８個の炭素原子を有する直鎖アルキル基、特に２、３、４、５また６個の炭素原子を有する直鎖アルカニルまたはアルケニルを意味し；Ｚ９２はＣ≡Ｃ三重結合または好ましくは単結合であり；また、Ｌ９１、Ｌ９２、Ｌ９３およびＬ９４はＨまたはＦであり、Ｌ９１、Ｌ９２は好ましくはＨである。式ＩＸＡからＩＸＥの好ましい化合物は次のとおりである。
【０１６７】
【化５６】
0005436739.tif 000057
【０１６８】
【化５７】
0005436739.tif 000058
【０１６９】
式中、Ｒ９１は上に定義したとおりである。
【０１７０】
式ＩＸの化合物の特定の例は、
【０１７１】
【化５８】
0005436739.tif 000059
【０１７２】
である。
【０１７３】
もし、これらの化合物が成分（α）の中に存在する場合、それらの合計量は、約５から約４５重量％まで変動するかもしれない。発明で使用される液晶組成物の中、同時には、式ＩＸＡからＩＸＥの化合物の１つのタイプのみが存在することが好ましい。
【０１７４】
発明の別の好ましい実施形態において、双安定液晶装置、特に本発明の天頂双安定ネマチック装置において使用される液晶組成物は、さらに、少なくとも０．２０の光学異方性Δｎを有する化合物の１または２以上を含む成分（γ）を３重量％以上含有する。成分（γ）の使用により、液晶組成物の動作電圧Ｖｏｐｔを低下させるのに有用であることが見出された。一般に、成分（γ）は、天頂双安定ネマチック液晶装置に使用される重要なパラメータセットに悪影響を与えない、少なくともΔｎ０．２０を示すどのような（メソーゲン性）化合物も含むことができる。成分（γ）が、少なくともΔｎが０．２０のトラン、特に式Ｘのトラン化合物の少なくとも１つを含むことが好ましい。
【０１７５】
【化５９】
0005436739.tif 000060
【０１７６】
式中、ｋは０、１、２、３または４であり、；
Ｒ１０１およびＲ１０２は、互いに独立して、無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；そして、
【０１７７】
【化６０】
0005436739.tif 000061
【０１７８】
は
【０１７９】
【化６１】
0005436739.tif 000062
【０１８０】
である。
【０１８１】
式ＸＡの化合物が好ましい。
【０１８２】
【化６２】
0005436739.tif 000063
【０１８３】
ここで、ｎとｍは互いに独立して１、２、３、４、５または６、ｋは０、１または好ましくは２である。好ましい例は、ｎが２、３または４、およびｍが１、２、３、４または５である式ＩＸＡ１の化合物である。
【０１８４】
【化６３】
0005436739.tif 000064
【０１８５】
これらのなかで、式ＩＸＡ１ａおよびＩＸＡ１ｂの化合物が最も好ましい。
【０１８６】
【化６４】
0005436739.tif 000065
【０１８７】
もし存在するときは、成分（γ）は少なくとも３重量％、好ましくは少なくとも５重量％の量で含有される。
【０１８８】
双安定液晶装置、特に本発明の天頂双安定ネマチック装置において使用される液晶組成物は、必要であれば、前記組成物のいくつかの物性を調整するための物質をさらに含んでよい。例えば、これらの物質のうちのいくつかは、液晶組成物の粘度の調節のために使用されてもよい。ある実施形態では、発明の天頂双安定ネマチック装置において使用される液晶組成物は、式ＸＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＩＩの少なくとも１つの化合物および／または式ＸＩＶの少なくとも１つの化合物を含む。
【０１８９】
【化６５】
0005436739.tif 000066
【０１９０】
式中、
Ｒ１１１およびＲ１４２は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ２−Ｃ１５アルケニルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１２１、Ｒ１３１、Ｒ１３２およびＲ１４１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−
ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１２２は、無置換またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルあり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｙ１１１は、Ｆ、Ｃｌ、互い独立して、ハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルもしくはＣ２−Ｃ１５アルケニル、またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルコキシであり；
Ｌ１１１およびＬ１１２は、互いに独立してＨまたはＦであり；そして、
【０１９１】
【化６６】
0005436739.tif 000067
【０１９２】
は、互いに独立して、
【０１９３】
【化６７】
0005436739.tif 000068
【０１９４】
である。
液晶組成物中でのこれらの化合物の正確な性質および量は、特定の混合物および望まれる効果に依存し、当業者は容易に選ぶことができる。
【０１９５】
式ＸＩの好ましい化合物は、式ＸＩＡまたはＸＩＢの化合物である。
【０１９６】
【化６８】
0005436739.tif 000069
【０１９７】
ここで、ｎは２、３、４、５あるいは６、ならびにＹ１１１は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３およびＯＣＦ３から選ばれる。式ＸＩの特に好ましい化合物は次のものである。
【０１９８】
【化６９】
0005436739.tif 000070
【０１９９】
式ＸＩの最も好ましい化合物は化合物ＸＩ１である。
【０２００】
式ＸＩＩの好ましい化合物は、式ＸＩＩＡ、ＸＩＩＢ、ＸＩＩＣ、ＸＩＩＤ、ＸＩＩＥおよびＸＩＩＦの化合物である。
【０２０１】
【化７０】
0005436739.tif 000071
【０２０２】
ここで、ｎは、１、２、３、４、５あるいは６、およびｍは、１、２、３、４、５または６である。式ＸＩＩの化合物の特定の例は次の化合物である。
【０２０３】
【化７１】
0005436739.tif 000072
【０２０４】
【化７２】
0005436739.tif 000073
【０２０５】
式ＸＩＩＩの好ましい化合物は、式ＸＩＩＩＡまたはＸＩＩＩＢである。
【０２０６】
【化７３】
0005436739.tif 000074
【０２０７】
ここで、ｎは、１、２、３、４、５、６または７、およびｍは、１、２、３、４、５または６である。式ＸＩＩＩの化合物の特に好ましい例は次の化合物である。
【０２０８】
【化７４】
0005436739.tif 000075
【０２０９】
式ＸＩＶの好ましい化合物は、式ＸＩＶＡの化合物である。
【０２１０】
【化７５】
0005436739.tif 000076
【０２１１】
ここで、ｎは、１、２、３、４、５、６、７または８、およびｍは、２、３、４、５または６である。式ＸＩＶの化合物の特定の例は次の化合物である。
【０２１２】
【化７６】
0005436739.tif 000077
【０２１３】
式ＸＩＶの最も好ましい化合物は、化合物ＸＩＶ２である。
【０２１４】
また、天頂双安定ネマチック液晶装置において使用される本発明の液晶組成物は、約８から１０以上の中位の誘電異方性Δεを有するメソーゲン性物質を、例えば、式ＸＶの化合物の１つまたは２以上および／または式ＸＶＩの化合物の１つまたは２つ以上、好ましくは３０重量％まで、より好ましくは２０重量％までを含んでいてもよい。
【０２１５】
【化７７】
0005436739.tif 000078
【０２１６】
式中、
Ｒ１５１およびＲ１６１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｙ１５１およびＹ１６１は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルカニル、またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルコキシであり；
Ｌ１５１およびＬ１６１は、互いに独立してＨまたはＦであり；そして
Ｚ１５１は−ＣＯＯ−、ＣＨ２ＯまたはＣＦ２Ｏである。
【０２１７】
好ましくはこれらの化合物はそれぞれ次のとおりである。
【０２１８】
【化７８】
0005436739.tif 000079
【０２１９】
【化７９】
0005436739.tif 000080
【０２２０】
ここで、ｎは３つの式の全てで、１、２、３、４、５、６または７である。これらの物質は、発明の天頂双安定ネマチック装置に使用される液晶組成物の、望ましいように動作電圧および動作ウィンドウの両方に影響を与えるかもしれない。
【０２２１】
また、天頂双安定ネマチック液晶装置において使用される本発明の液晶組成物は、次の式ＸＶＩＩからＸＸＩＩに従うメソーゲン性物質の１または２以上を含んでいてもよい。液晶組成物中でのこれらの化合物の正確な性質および量は、特定の混合物および望まれる効果に依存し、当業者は容易に選ぶことができる。
【０２２２】
【化８０】
0005436739.tif 000081
【０２２３】
【化８１】
0005436739.tif 000082
【０２２４】
ここで、
Ｒ１７１、Ｒ１７２、Ｒ１８１、Ｒ１８２、Ｒ２０１、Ｒ２１１およびＲ２２１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく；
Ｒ１９１は、互いに独立して無置換またはＣＮまたはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルキルであり、その際、少なくとも１つまたは２以上のＣＨ２グループは、互いに独立して、隣接するヘテロ原子がないようにして−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣ−Ｏ−で置き換えられてもよく（即ち、Ｒ１９１はアルケニル基を表さない。）；
Ｌ１９１、Ｌ１９２、Ｌ２０１、Ｌ２０２、Ｌ２０３、Ｌ２０４、Ｌ２１１、Ｌ２１２、Ｌ２１３、Ｌ２１４、Ｌ２１５、Ｌ２１６、Ｌ２２１、Ｌ２２２、Ｌ２２３およびＬ２２４は、互いに独立してＨまたはＦであり；
Ｙ１９１、Ｙ２０１、Ｙ２１１およびＹ２２１は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、互いに独立してハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルカニルもしくはＣ２−Ｃ１５アルケニル、またはハロゲンでモノ−またはポリ−置換されているＣ１−Ｃ１５アルコキシである。
【０２２５】
式ＸＶＩＩの好ましい化合物は、式ＸＶＩＩＡからＸＶＩＩＣのものである。
【０２２６】
【化８２】
0005436739.tif 000083
【０２２７】
ここで、ｎおよびｍは、互いに独立して、１、２、３、４、５、６あるいは７であり、そしてｐおよびｑは、互いに独立して、２、３、４、５、６あるいは７である。より好ましくは、式ＸＶＩＩＡでｎが２、３、４、５、特に３であり、およびｍが２、３、４、５、６、特に４であるもの、同様に、式ＸＶＩＩＣでｑおよびｐが互いに独立して２、３、４または５；特に、ｐとｑの両方が２であるものである。
【０２２８】
式ＸＶＩＩＩの好ましい化合物は、式ＸＶＩＩＩＡの化合物である。
【０２２９】
【化８３】
0005436739.tif 000084
【０２３０】
ここで、ｎは、１、２、３、４、５、６または７であり、ｐは、２、３、４、５、６または７である。より好ましくは、式ＸＶＩＩＩＡにおいてｎが１、２、３、４または５でｐが２、３、４または５の化合物であり、特に好ましくは、ＣｎＨ２ｎ＋１はメチル、エチルまたはｎ−プロピル、そしてＣｐＨ２ｐ−１は、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２または−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ３基であり、後者の基については、Ｃ＝Ｃ二重結合のＥ−構造が好ましい。
【０２３１】
式ＸＩＸの好ましい化合物は、式ＸＩＸＡおよびＸＩＸＢの化合物である。
【０２３２】
【化８４】
0005436739.tif 000085
【０２３３】
ここで、ｎは、１、２、３、４、５、６または７であり、Ｙ１９１はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３である。より好ましいのは、式ＸＩＸＢでｎが２、３、４、５、６または７で、Ｙ１９１がＦである化合物である。
【０２３４】
式ＸＸの好ましい化合物は、式ＸＸＡからＸＸＧの化合物である。
【０２３５】
【化８５】
0005436739.tif 000086
【０２３６】
【化８６】
0005436739.tif 000087
【０２３７】
ここでｎは、１、２、３、４、５、６または７であり、Ｙ２０１はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３である。より好ましいのは、式ＸＸＢ、ＸＸＣおよびＸＸＤでｎが２、３、４、５、６または７で、Ｙ２０１がＦである化合物である。
【０２３８】
式ＸＸＩの好ましい化合物は、式ＸＸＩＡからＸＸＩＪの化合物である。
【０２３９】
【化８７】
0005436739.tif 000088
【０２４０】
【化８８】
0005436739.tif 000089
【０２４１】
ここでｎは、１、２、３、４、５、６または７であり、Ｙ２１１はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３である。より好ましいのは、式ＸＸＩＤでｎが２、３、４、５、６または７で、Ｙ２１１がＦである化合物である。
【０２４２】
式ＸＸＩＩの好ましい化合物は、式ＸＸＩＩＡまたはＸＸＩＩＢの化合物である。
【０２４３】
【化８９】
0005436739.tif 000090
【０２４４】
ここでｎは、１、２、３、４、５、６または７であり、Ｙ２２１はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３である。より好ましいのは、式ＸＸＩＩＢでｎが２、３、４、５、６または７で、Ｙ２２１がＦである化合物である。
【０２４５】
本発明に使用される液晶組成物がネマチック液晶組成物であることがさらに好ましい。
【０２４６】
発明に使用される液晶組成物は、この明細書中でより詳細に開示された化合物に加えて、さらに(メソーゲン性の)化合物を含んでよいことは、当業者に認識されるであろう。本発明の双安定液晶組成物の使用に重要なパラメータのセットに悪影響を与えない限り、広い種類のメソーゲン性の化合物を使用してもよい。
【０２４７】
本発明のさらなる主題は、
・上に定義された式Ｉの化合物の少なくとも１種；および
・すべて上に定義された、式ＩＩＩの化合物の少なくとも１種および／または式ＩＶの化合物の少なくとも１種および／または式Ｖの化合物の少なくとも１種および／または式ＶＩの化合物の少なくとも１種および／または式ＶＩＩの化合物の少なくとも１種
を含有する液晶媒体である。この液晶媒体は、上に定義された式ＶＩＩＩの化合物の少なくとも１種を任意に含有してもよい。
【０２４８】
さらに本発明のさらなる主題は、
・上に定義された式ＩＩの化合物の少なくとも１種；および
・すべて上に定義された、式ＩＩＩの化合物の少なくとも１種および／または式ＩＶの化合物の少なくとも１種および／または式Ｖの化合物の少なくとも１種および／または式ＶＩの化合物の少なくとも１種および／または式ＶＩＩの化合物の少なくとも１種
を含有する液晶媒体である。この液晶媒体は、上に定義された式ＶＩＩＩの化合物の少なくとも１種を任意に含有してもよい。
【０２４９】
本発明の天頂双安定ネマチック装置に使用される液晶組成物は、さらに光学活性成分（ζ）をドーパントとして０〜３重量％の量で含有してもよい。キラルドーパントは、ＴＮモードにおいてリバースねじれドメインを除くのに有用であるかもしれない。広範な種類の化合物が、成分（ζ）のメンバーとして適しており、それらのすべては容易に入手できる。例としては、コレステリルノナノエート（ＣＮ）、Ｓ−８１１、Ｓ−１０１１、およびＳ−２０１１およびＣＢ１５（Ｍｅｒｃｋ  ＫＧａＡ、ダルムシュタット、Ｇｅｒｍａｎｙ）が挙げられる。Ｓ−８１１が好ましいドーパントかもしれないが、ドーパントの特定の選択は特に重要な問題ではない。
【０２５０】
発明の天頂双安定ネマチック装置で使用される液晶組成物は、さらに1つ以上の光安定剤および／または多色性染料のような公知の添加剤を含んでいてもよい。
【０２５１】
双安定液晶装置の液晶組成物の中で使用される化合物はすべて、入手可能であるか、または例えば有機合成の標準的教科書、例えばHouben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie,
Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart  に記載されているような、それ自体公知の方法で合成される。液晶組成物は標準的な手順と技術を適用して調製することができる。一般に、必要な量のより少ない量で使用される成分が、主要な成分中で、通常は加温されて溶解される。あるいは、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の液晶成分溶液を混合して、完全に混合した後、例えば蒸留によって溶媒を再度除去することも可能である。同様に、本発明の双安定装置の製造も当業者に知られた標準的な技術に従う。
【０２５２】
本記載および次の例において、開示されたメソーゲン性化合物の構造は頭文字の使用により記述される。前記頭文字は表ＡおよびＢに従って化学式に変形することができる。これらの表では、基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１はそれぞれｎおよびｍ個の炭素原子を有する直鎖アルキル基の略号である。アルケニル基はトランス配置を有している。表Ｂのコードは自明である。表Ａでは、親構造の頭文字だけが与えられる。それぞれの場合において、この親構造の頭文字の後に、ハイフンにより分離されて、以下に与えられる置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１およびＬ２のためのコードが続く。
【０２５３】
【表１】
0005436739.tif 000091
【０２５４】
表Ａ
【０２５５】
【化９０】
0005436739.tif 000092
【０２５６】
表Ｂ
【０２５７】
【化９１】
0005436739.tif 000093
【０２５８】
【化９２】
0005436739.tif 000094
【０２５９】
【化９３】
0005436739.tif 000095
【０２６０】
表Ｃ
表Ｃは、発明の天頂双安定ネマチック装置で使用される液晶組成物の中で、任意成分として存在するドーパント（成分（ζ））を示す。
【０２６１】
【化９４】
0005436739.tif 000096
【０２６２】
【化９５】
0005436739.tif 000097
【０２６３】
表Ｄ
表Ｄは、発明の天頂双安定ネマチック装置で使用される液晶組成物の中で、任意成分として存在する安定剤を示す。
【０２６４】
【化９６】
0005436739.tif 000098
【０２６５】
【化９７】
0005436739.tif 000099
【０２６６】
【化９８】
0005436739.tif 000100
【０２６７】
【化９９】
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【０２６８】
【化１００】
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【０２６９】
ここに与えられたパーセンテージは重量％であり、別に述べられていなければ、一般に、組成物または混合物の全体量と関係付けられる。温度は、別に述べられなければ、摂氏（℃）で与えられる。ＴＮＩは、ネマチック媒体が等方性になる透明点を意味する。Δｎは光学異方性（複屈折）（５８９ｎｍ、２０℃）である。Δεは誘電異方性（１ｋＨｚ、２０℃）を意味する。Ｋ１はスプレイ弾性定数であり、Ｋ３はベンド弾性定数であり、共にｐＮで与えられる。電気光学データはＶＡＮタイプの天頂双安定ネマチックセル中で決定された。別に述べない限り、測定は２０℃で行なわれた。Ｖｏｐｔは、修正動作電圧（Ｖ）であり、ＥＬＣ  ａｔ  １００μｓ（２５℃；セルギャップｄ約２．８〜約５μｍの実際の天頂双安定テスト・セル中；１００μｓパルス）から、Ｖｏｐｔ＝ＥＬＣ  ａｔ  １００μｓ・ｄｏｐｔ（ここでｄｏｐｔ（μｍ）は、
λ√３／（２Δｎ）
;λ＝５５５ｎｍ）によって誘導される。ΔＶｏｐｔは、Ｂ−Ｗスイッチングおよびリバーススイッチングついての、４００μｓパルスの修正された動作ウィンドウ（Ｖ）である；それは、実験のスイッチング・電界ウィンドウΔＥＬＣ  ａｔ  ４００μｓ（２５℃；４００μｓパルス）に、上記で与えられ定義されたｄｏｐｔを掛けて計算される。光学応答時間τｏｐｔ（ミリｓ）は、τｏｐｔ＝τｄｏｐｔ２／ｄ２から得られ、ここでτは実験的応答時間であり、ｄｏｐｔは上に定義したとおりでありｄは実験のセルギャップである。
【０２７０】
次の例は、上および請求項で記載されている本発明をさらに説明するものであるが、本発明の範囲を制限することを意味するものではない。
【実施例】
【０２７１】
測定用試料は、適切な重量の量のそれぞれの成分（パーセンテージ重量／重量）を量り分けて調製された。その後、試料は、等方性相まで加熱され、完全に混合されて、均一化された。その後、混合物は、所定の濃度のアルミナと共にかき混ぜられ、次にろ過されて（０．２μｍ）、液晶混合物のみが残された。
【０２７２】
ネマチックから等方性の遷移温度（あるいは透明点、ＴＮＩ）、誘電異方性（Δε）、複屈折（Δｎ）、スプレイおよびベンド弾性定数（Ｋ１およびＫ３）、および回転粘度（γ１）をＭｅｒｃｋパンフレット「Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ−  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｍｅｔｈｏｄｓ」、ｅｄ．  Ｗ．  Ｂｅｃｋｅｒ  （１９９８）に記載されているように決定した。単一化合物に対する値は、最初の値が知られている標準ホスト混合物の中で、既知の濃度（通常単一化合物１０重量％）を使用して決定された値を外挿して得られた。
【０２７３】
天頂双安定ネマチック装置中の各混合物の電気光学の性能は、簡単な実験のセット・アップおよびＶＡＮタイプのテストセルを使用して測定された。これは、オシロスコープに接続された光検知器を搭載した透過型顕微鏡を必要とする。これにより、クロスした偏光板からの透過がモニターされる。テスト・セルは、２５℃での測定を可能にするために、顕微鏡の下の熱ステージにマウントされた。正味のＤＣ電圧がセルに印加されないことを保証するために、（期間と電圧が変わる）双極性の電気的なパルスを使用した。したがって、各パルスのすそ引きエッジ（およびその極性）は、最終スイッチされた状態（期間と電圧に依存して）を決定する。正確な初期状態が最初に選択され、その最初の信号が第２番目（適切な位相差をもって）をトリガーすることを保証するのに、２つの信号発生器が必要である。両方の信号は、テスト・セルに接続される前にアンプを通して信号発生器の出力を通すことにより増幅された。Ｂ−Ｗ遷移について、１０および９０％の透過変化のために必要な電圧、およびリバースの９０および１０％の透過変化のために必要な電圧が、様々なパルス幅について測定された。Ｗ−Ｂ遷移のためには、９０および１０％の透過変化に必要な電圧のみが、色々なパルス幅について測定された。一旦０および１００％の透過レベルが知られると（つまり黒と白）、これらのレベルはオシロスコープにセットされる。そして、遷移（１０から９０％の透過変化）の光学応答時間を決定するためにそれらを使用することができる。
【０２７４】
ＶＡＮタイプのテストセルは、典型的にはセルギャップ３〜５μｍで、透過モードで、クロスした偏光板で使用された。セル厚さが変わることと、異なる混合物Δｎにより、リターデーションは最適化されなかったが、それは単にコントラストを減少させるだけであるので、これは重大ではない。
【０２７５】
【表２】
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【０２７６】
【表３】
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【０２７７】
【表４】
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【０２７８】
【表５】
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【０２７９】
【表６】
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【０２８０】
【表７】
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【０２８１】
【表８】
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【０２８２】
【表９】
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【０２８３】
【表１０】
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【０２８４】
【表１１】
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【０２８５】
【表１２】
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【０２８６】
【表１３】
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【０２８７】
【表１４】
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【０２８８】
【表１５】
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【０２８９】
比較例
ＭＬＣ−６２０４（Ｍｅｒｃｋ  ＫＧａＡ、ダルムシュタット）を、本発明の例と同様の条件の下でテストした。
【０２９０】
【表１６】
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【図面の簡単な説明】
【０２９１】
【図１】グレーティング配向を使用した天頂双安定の、ａ）高チルト角（連続）状態および  ｂ）低チルト角（欠陥）状態を示す模式図（線は、局所ダイレクターを示す。）。
【図２】ａ）ＶＡＮ配置、およびｂ）ＴＮ配置のＺＢＤの高および低チルト状態のダイレクター分布を示す図。
【図３】ＭＬＣ−６２０４−０００について２５℃でのτ−Ｖ曲線（パルス期間または時間スロット対電圧）。
【０２９２】
比較のために使用されたスイッチング電圧（Ｖ１００μｓ）および動作ウィンドウ（ΔＶ１００μｓ）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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