(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする本質的にニトリルを含まない液晶媒体であって、一般式Ｉ
0003544207.tif 000031
（式中、Halは弗素または塩素であり、およびＲは、それぞれの場合に７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルである）の１種またはそれ以上の化合物と、さらに
一般式II、III及びIV:
0003544207.tif 000032
（式中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
R:それぞれの場合に７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル；
X:F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2;
Y1およびY2:それぞれの場合にF;
r:0または１）
から成る群から選択される１種又はそれ以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体。
【請求項２】
一般式II、IIIおよびIV:
0003544207.tif 000033
（式中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
R:それぞれの場合に７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル；
X:F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2;
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してＨまたはF;
Y1およびY2の少なくとも一方はＨである。
r:0または１）
から成る群から選択される１種又はそれ以上の化合物をさらに含有することを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項３】
一般式Ｖ〜VIII:
0003544207.tif 000034
0003544207.tif 000035
（式中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
R:それぞれの場合に７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル；
X:F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2;
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してＨまたはF;
r:0または１）から成る群から選択される１種又はそれ以上の化合物をさらに含有することを特徴とする請求項１または２記載の媒体。
【請求項４】
一般式IX〜XIV
0003544207.tif 000036
（式中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
R:それぞれの場合に７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル；
X:F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2;
Y1およびY2:それぞれの場合に互いに独立してＨまたはＦ）
から成る群から選択される１種又はそれ以上の化合物をさらに含有することを特徴とする請求項１〜３の少なくとも１項記載の媒体。
【請求項５】
式Ｉ〜IVの化合物の割合が合せて全混合物の少なくとも50重量％であることを特徴とする請求項１または２記載の媒体。
【請求項６】
式Ｉの化合物の割合が全混合物の10〜50重量％であることを特徴とする請求項１記載の媒体。
【請求項７】
式II〜IVの化合物の割合が全混合物の30〜70重量％であることを特徴とする請求項１〜４の少なくとも１項記載の媒体。
【請求項８】
一般式Ｉ〜XIVから成る群から選択される化合物から実質的に成ることを特徴とする請求項１〜４の少なくとも１項記載の媒体。
【請求項９】
請求項１記載の液晶媒体を使用した電気光学的デバイス。
【請求項１０】
請求項１記載の液晶媒体を含有する電気光学的液晶ディスプレイ。
【請求項１１】
式Ｖ〜VIII中の
0003544207.tif 000037
である請求項３に記載の媒体。
【請求項１２】
式IX〜XIV中の
0003544207.tif 000038
である請求項４に記載の媒体。
【請求項１３】
式中のアルケニルが、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、３−ブテニル、3E−ペンテニル、3E−ヘキセニル、または3E−ヘプテニルである請求項１〜３の少なくとも１項記載の媒体。
【請求項１４】
式中のオキサアルキルが、ｎおよびｍがそれぞれ独立に１ないし６のいずれか１つをあらわす直鎖基CnH2n+1−０−（CH2）ｍ−である請求項１〜３の少なくとも１項記載の媒体。
【請求項１５】
式中VII中のＸがCF3、OCF3またはOCHF2である請求項３に記載の媒体。
【請求項１６】
式II〜IV中のＸがCF3、OCF3またはOCHF2である請求項１、２、３または15に記載の媒体。
【請求項１７】
媒体が次式
0003544207.tif 000039
（式中ｎおよびｍはそれぞれの場合１ないし７である。）
で表される化合物を含むことを特徴とする請求項１〜７の少なくとも１項記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
本発明は、液晶媒体、電気光学的目的へのその使用および本媒体を含有するディスプレイに関する。
液晶は、電圧を印加することによってそれらの物質の光学特性を左右することができるので、特にディスプレイデバイス中の誘電体として使用されている。液晶に基づく電気光学デバイスは当業者に極めてよく知られており、種々の効果に基礎を置くことができる。この種のデバイスは、例えば、動的散乱効果を有するセル、DAP［整列相の変形（deformation of aligned phases）］セル、ゲスト−ホストセル、ねじれネマチック構造を有するTNセル、STN［超ねじれネマチック（super−twisted nematiic）］セル、SBE［超複屈折効果（super−birefringence effect）］セルおよびOMI［光学的モード干渉（optical mode interference）］セルである。最も一般的なディスプレイデバイスはシャット−ヘルフリッヒ（Schadt−Helfrich）効果に基づき、ねじれネマチック構造を有するものである。
液晶材料は良好な化学および熱安定性、および電界および電磁放射線に対する良好な安定性を有していなければならない。さらに、液晶材料は低粘度であり、かつセル中において短いアドレス時間、低いしきい電圧および高いコントラストを与えるべきである。さらに、液晶材料は通常の作用温度、すなわち室温以上および以下のできるだけ広い範囲において適切なメソ相、例えば上述のセル用のネマチックまたはコレステリックメソ相を有するべきである。液晶は複数の成分の混合物として一般に使用されるので、それらの成分が互いに容易に混和できることが重要である。電導性、誘電異方性および光学異方性のようなさらに他の特性がセルの種類および用途分野に応じた種々の要件を満たさねばならない。例えば、ねじれネマチック構造を有するセル用の材料は正の誘電異方性および低い電導性を有するべきである。
例えば、個々の像点を切り替えるための集積非線形素子を含んでいるマトリックス液晶ディスプレイ（MLCディスプレイ）に望ましい媒体は大きな正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折性、非常に高い比抵抗、比抵抗の良好なUVおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有しているものである。
この種のマトリックス液晶ディスプレイは公知である。個々の像点をそれぞれ切り替えるため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（すなわち、トランジスタ）である。そこで、これを「アクティブマトリックス」と称し、２タイプ、すなわち
1.基板としてのシリコンウェハ上のMOS（金属酸化物半導体）トランジスタ
2.基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ（TFT）
に区別することができる。
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部分ディスプレイのモジュール集成体でさえ結合部に問題が生じるので、ディスプレイの大きさが制限される。
好ましい、より有望なタイプ２の場合、TN効果が電気光学効果として通常使用される。二つの技術、すなわち、例えばCdSeのような化合物半導体から成るTFTと多結晶またはアモルファスシリコンに基づくTFTとに区別される。後者の技術は猛烈な激しさで世界中で研究努力されている。
TFTマトリックスをディスプレイの一方のガラス板の内側に付け、他方のガラス板はその内側に透明な対向電極を支持している。像点電極の大きさと比べて、TFTは非常に小さく、像にほとんど影響を及ぼさない。この技術は、各フィルター素子が切り替え可能な画像素子と対向して位置するようにモザイク状の赤、緑および青フィルターを配設するフルカラー可能な画像表示に拡げることもできる。
TFTディスプレイは交差する偏光子と共に透過型のTNセルとして通常作用し、背後から照明される。
本明細書においてMLCディスプレイと言う用語は集積非線形素子を有するいかなるマトリックスディスプレイ、すなわちアクティブマトリックスに加えてバリスタまたはダイオード（MIM＝金属−絶縁体−金属）等のパッシブ素子を有するディスプレイも包含するものである。
この種のMLCディスプレイは、特にTV用（例えば、ポケットテレビ受像機）に、またはコンピュータ用（ラップトップ）および自動車もしくは航空機構造における高い情報量のディスプレイに適している。MLCディスプレイにおいては、コントラストの角度依存性および切り替え時間に関する問題以外に、液晶混合物の不十分な比抵抗のために種々の問題が生じる［トガシ、エス（TOGASHI,S.）、セキグチ、ケー（SEKIGUCHI,K.）、タナベ、エッチ（TANABE,H.）、ヤマモト、イー（YAMAMOTO,E.）、ソリマチ、ケー（SORIMACHI,K.）、タジマ、イー（TAJIMA,E.）、ワタナベ、エッチ（WATANABE,H.）、シミズ、エッチ（SHIMIZU,H.）、Proc.Eurodisplay 84（1984年９月）：「二段ダイオードリングによって制御されるA210〜288マトリックスLCD（A210−288,Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings）」、141頁以降、パリ；ストロマー、エム（STROMER,M.）、Proc.Eurodisplay 84（1984年９月）：「テレビ用液晶ディスプレイのマトリックスをアドレスするための薄膜トランジスタの設計（Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays）」、145頁以降、パリ］。抵抗が低下するほど、MLCディスプレイのコントラストが劣化し、「残像消去」の問題が生じうる。一般に液晶混合物の比抵抗はMLCディスプレイの内面との相互作用のためにディスプレイの生涯に亘って低下するので、容認できる運用寿命を得るために高い（初期）抵抗が非常に重要である。特に低電圧混合物の場合に、非常に高い比抵抗を達成することはこれまでのところ不可能であった。さらに、温度の上昇につれておよび加熱および／またはUV露光後に比抵抗ができるだけ上昇しないことが重要である。従来技術のMLCディスプレイはこれらの現下の要求を満たしていない。
したがって、これらの不都合を有せず、またはほんの僅かしか有せず、同時に広い作用温度範囲、短い切り替え時間および低いしきい電圧を伴う非常に高い比抵抗を有するMLCディスプレイをなお大いに必要としている。
TN（シャット−ヘルフリッヒ）セルに関し、セル中で以下の利点を促進する媒体が望ましい：
−  ネマチック相範囲の拡大（特に、低温に至るまで）
−  極めて低い温度における切替え性（野外用途、自動車、アビオニックス）
−  UV光に対する安定性の向上（より長い寿命）。
従来技術から得られる媒体は同時に他のパラメーターを保持しながらこれらの利点を得ることができない。
超ねじれ（STN）セルに関し、より大きなマルチプレックス性および／またはより低いしきい電圧および／またはより広いネマチック相範囲（特に低温において）を有する媒体が望ましい。このために、利用しうるパラメーターの寛容度（透明点、スメクチック−ネマチック転移点または融点、粘度、誘電値、弾性値）をさらに拡大することが緊急に望まれる。
本発明の目的は、特に上記の不都合を有せず、またはほんの僅かしか有せず、同時に非常に高い比抵抗および低いしきい電圧を有するのが好ましいこの種のMLC、TNまたはSTNディスプレイ用の媒体を提供することにある。
本発明に従う媒体をディスプレイに使用する場合に、この目的を達成することができることをここに見出した。したがって、本発明は、正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体であって、一般式Ｉ
0003544207.tif 000002
（式中、Halは弗素または塩素であり、およびＲは、それぞれの場合に７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルである）の１種またはそれ以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体に関する。
本発明は、この種の媒体を含有する電気光学的ディスプレイ（特に、フレームと共にセルを形成する２枚の平らな平行外板、前記外板上の個々の画素を切り替えるための集積非線形素子、および前記セル中に設けられた、正の誘電異方性および高い比抵抗のネマチック液晶混合物を有するSTNまたはMLCディスプレイ）および電気光学的目的にこれらの媒体を使用することにも関する。
本発明の液晶混合物は利用しうるパラメーター寛容度の著しい拡大を容易にする。
透明点、低温における粘度、熱およびUV安定性および誘電異方性またはしきい電圧の達成可能な組合せは従来技術からの既存の物質よりはるかに優れている。
高い透明点、−40℃におけるネマチック相および高い△εの要件はこれまで不満足な程度にしか達成されなかった。例えば、ZLI−3119等の系は同等の透明点および比較的有利な粘度を有しているけれど、それらの△εは＋３でしかない。
本発明の液晶混合物は、低粘度、低温（−30℃において≦600、好ましくは≦550mPa.S;−40℃において≦1800、好ましくは≦1700mPa.s）において同時に△ε≧3.5、好ましくは≧4.0の誘電異方性値、65゜以上、好ましくは70゜以上の透明点および比抵抗の高い値を達成することを可能とする。このことは優れたSTNおよびMCLディスプレイを得ることができることを意味する。
もちろん、本発明による混合物の成分を適切に選択することによって、他の有利な特性を保持しながらより高いしきい電圧でより高い透明点（例えば、90゜以上）を達成し、またはより低いしきい電圧でより低い透明点を達成することが可能となる。本発明のMLCディスプレイはグーチ（Gooch）およびタリー（Tarry）［C.H.グーチおよびH.A.タリー、Electron.Lett.10、２〜４頁（1974年）;C.H.グーチおよびH.A.タリー、Appl.Phys.、８巻、1575〜1584頁（1975年）］の第一の透過極小（first transmission minimum）で操作するのが好ましい。例えば、類似のディスプレイにおけると同様なしきい電圧において特性の傾斜がきついことおよびコントラストの低い角度依存性（ドイツ特許第30 22 818号）等の特に好ましい電気光学特性以外に、この場合は第二の極小におけるより低い誘電異方性で十分である。この結果、本発明の混合物を用いて、シアノ系化合物を含有する混合物を使用するより著しく高い比抵抗を第一の極小において達成することができる。当業者は通常の方法を単に用いて個々の成分およびそれらの重量割合を適切に選択することによってMLCディスプレイの予め特定したセル厚さに必要な複屈折を生じさせることができる。
20℃における粘度は≦25mPa.sであるのが好ましい。ネマチック相範囲は少なくとも70゜、特に少なくとも80゜であるのが好ましい。この範囲は少なくとも−30゜から＋70゜に及ぶのが好ましい。
「最大保持容量（capacity holding ration）」（HR）［S.マツモト（Matsumoto）等、Liquid Crystals、５、1320頁（1989年）;K.ニワ（Niwa）等、SID会議録（Proc.SID Conference）、サンフランシスコ、1984年６月、304頁（1984年）;G.ウェーバー（Weber）等、Liquid Crystals、５、1381頁（1989年）］を測定することによって、式Ｉの化合物を含んでいる本発明の混合物は、式Ｉの化合物を式
0003544207.tif 000003
のシアノフェニルシクロヘキサン類によて置き換えた類似混合物より温度の上昇に伴うHRの低下が著しく小さいことが示された。本発明の混合物のUV安定性もかなり良好である、すなわち、それらはUV露光に際し著しく小さいHRの低下を示す。
本発明の媒体は、著しく広いネマチック相範囲に加えて非常に有利な粘度において極めて高い弾性定数を特徴とし、特にSTNディスプレイに使用する場合に従来技術の媒体より顕著な利益を得る。
本発明の媒体は式Ｉの複数（好ましくは２種またはそれ以上）の化合物を基礎とする、すなわち、これらの化合物の割合が25％以上、好ましくは40％以上であるのが好ましい。
本発明の媒体に使用することができる式Ｉ〜XIVおよびそれらの下位式の個々の化合物は公知であるか、または公知化合物に準じて製造することができる。
好ましい実施態様を以下に示す：
−  媒体は一般式II、IIIおよびIV:
0003544207.tif 000004
（式中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
R:それぞれの場合に７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル；
X:F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2;
Y1およびY2:HまたはF;
r:0または１）
から成る群から選択される１種又はそれ以上の化合物をさらに含有する。
−  媒体は一般式Ｖ〜VIII:
0003544207.tif 000005
0003544207.tif 000006
（式中、Ｒ、ｒ、Ｘ、Y1およびY2は、それぞれ互いに独立して請求項２に定義した通りである）から成る群から選択される１種又はそれ以上の化合物をさらに含有する。
−  媒体は一般式IXからXIV:
0003544207.tif 000007
（式中、Ｒ、Ｘ、Y1およびY2は、それぞれ互いに独立して請求項２に定義した通りである）から成る群から選択される１種又はそれ以上の化合物をさらに含有する。
−  式Ｉ〜IVの化合物の割合は合せて全混合物の少なくとも50重量％である。
−  式Ｉの化合物の割合は全混合物の10〜50重量％である。
−  式II〜IVの化合物の割合は全混合物の30〜70重量％である。
0003544207.tif 000008
−  媒体は式IIおよびIIIまたはIVの化合物を含有する。
−  Ｒは２〜７個の炭素原子を有する直鎖アルキルまたはアルケニルである。
−  媒体は式Ｉ〜IVの化合物から実質的に成る。
−  媒体は以下の群：
0003544207.tif 000009
0003544207.tif 000010
から選択されるのが好ましいさらに別の化合物を含有する。
−  I:（II＋III＋IV）の重量比は好ましくは1:4〜1:1である。
−  媒体は一般式Ｉ〜XIVから成る群から選択される化合物から実質的に成る。
特に、式II、IIIおよび／またはIVの１種またはそれ以上の化合物を含有する通常の液晶物質と混合した式Ｉの化合物の割合が比較的低い場合でさえ、アドレス時間が顕著に改善され、かつ低いしきい電圧が得られ、また同時に広いネマチック相が低いスメクチック−ネマチック転移温度で認められることを見出した。式Ｉ〜IVの化合物は無色、安定でありかつ互いにおよび他の液晶物質と容易に混和することができる。
「アルキル」と言う用語は１〜７個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアルキル基、特に直鎖基であるメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルを包含するものである。２〜５個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
「アルケニル」と言う用語は２〜７個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアルケニル基、特に直鎖基を包含するものである。好ましいアルケニル基はC2〜C7−1E−アルケニル、C4〜C7−3E−アルケニル、C5〜C7−４−アルケニル、C6〜C7−５−アルケニルおよびC7−６−アルケニルであり、特にC2〜C7−1E−アルケニル、C4〜C7−3E−アルケニルおよびC5〜C7−４−アルケニルである。好ましいアルケニル基の例はビニル、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、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、６−ヘプテニル等である。５個までの炭素原子を有する基が一般に好ましい。
「フルオロアルキル」と言う用語は好ましくは末端弗素を有する直鎖基、すなわちフルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシルおよび７−フルオロヘプチルを包含するものである。しかしながら、他の位置の弗素を排除するものではない。
「オキサアルキル」と言う用語は好ましくは式CnH2n+1−Ｏ−（CH2）ｍ（式中、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立して１〜６である）の直鎖基を包含するものである。ｎは１であるのが好ましく、そしてｍは１〜６であるのが好ましい。
Ｒ、ＸおよびＹの意味を適切に選択することによって、アドレス時間、しきい電圧、透過特性の傾斜等を望むように変更することができる。例えば、1E−アルケニル基、3E−アルケニル基、2E−アルケニルオキシ基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して一般に短いアドレス時間、改善されたネマチック傾向性および高い弾性定数k33（曲げ）とk11（広がり）との比を与える。４−アルケニル基、３−アルケニル基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して一般に低いしきい電圧および低いk33/k11値を与える。Z1またはZ2中の−CH2CH2−基は単純な共有結合と比べて一般に高いk33/k11値を与えることになる。高いk33/k11値は、例えば90゜ねじらせたTNセルにおける平坦な透過特性傾斜［グレイトーン（gray tone）を達成するため］およびSTN、SBEおよびOMIセルにおける鋭い透過特性傾斜（マルチプレックス性が大きい）を促進する、そして逆もまた同じである。
式ＩとII＋III＋IVの化合物の最適な混合比はどのような特性を所望するか、式Ｉ、II、IIIおよび／またはIVの成分をどのように選択するか並びに存在させうる他の成分をどのように選択するかによって実質的に決める。上記範囲内の適切な混合比を場合次第で容易に決定することができる。
本発明の混合物中の式Ｉ〜XIVの化合物の合計量はあまり重要ではない。したがって、混合物は種々の特性を最適にするために１種またはそれ以上の他の成分を含みうる。しかしながら、アドレス時間およびしきい電圧に対して認められる効果は、式Ｉ〜XIVの化合物の全濃度が高い程一般に大きい。
特に好ましい実施態様において、本発明の媒体は、ＸがCF3、OCF3またはOCHF2である式II、III、Ｖおよび／またはVII（好ましくはIIおよび／またはIII）の化合物を含んでいる。式Ｉの化合物との好ましい相乗効果によって、特に有利な特性を生じる。
STNに適用するために、媒体はＸがOCHF2であるのが好ましい式Ｖ〜VIIIから成る群から選択される化合物を含んでいるのが好ましい。
本発明の媒体は−1.5〜＋1.5の誘電異方性を有する一般式Ｉ′：
0003544207.tif 000011
（式中、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立して９個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、ω−フルオロアルキルまたはｎ−アルケニルであり、
環A1、A2およびA3は、それぞれ互いに独立して1,4−フェニレン、２−もしくは３−フルオロ−1,4−フェニレン、トランス−1,4−シクロへキシレンまたは1,4−シクロヘキセニレンであり、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立して、−CH2CH2−、−Ｃ≡Ｃ−、−CO−Ｏ−、−Ｏ−CO−または単結合であり、および
ｍは０、１または２である）
の１種またはそれ以上の化合物から成る成分Ａをさらに含んでいてもよい。
成分ＡはII1〜II7:
0003544207.tif 000012
0003544207.tif 000013
（式中、R1およびR2は式Ｉ′において定義した通りである）から成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物を含んでいるのが好ましい。
成分ＡはII8〜II20:
0003544207.tif 000014
0003544207.tif 000015
（式中、R1およびR2は式Ｉ′において定義した通りであり、II21〜II25における1,4−フェニレン基は、それぞれ互いに独立して、弗素でモノ置換またはポリ置換されていてもよい）から成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物をなおさらに含んでいるのが好ましい。
さらに、成分ＡはII21〜II25:
0003544207.tif 000016
（式中、R1およびR2は式Ｉ′において定義した通りであり、II8〜II17における1,4−フェニレン基は、それぞれ互いに独立して、弗素でモノ置換またはポリ置換されていてもよい）から成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物をさらに含んでいるのが好ましい。
最後に、この種の好ましい混合物は、成分ＡがII26およびII27:
0003544207.tif 000017
（式中、CrH2r+1は７個までの炭素原子を有する直鎖アルキル基である）から成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物を含んでいるものである。
ある場合に、式
0003544207.tif 000018
（式中、
R1およびR2は式Ｉ′において定義した通りであり、および
Z0は単結合、−CH2CH2−、
0003544207.tif 000019
または
0003544207.tif 000020
である）
の化合物を追加すると、比抵抗は低下するが、スメクチック相を抑制するのに有利になることが判った。そのようにする場合、用途に対するパラメーターの最適な組合わせを達成するために、当業者はこれらの化合物をどのような量で添加しうるかを容易に決定することができる。通常、15％未満、特に５〜10％を使用する。
III′およびIV′：
0003544207.tif 000021
（式中、R1およびR2は式Ｉ′において定義した通りである）から成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物を含有する液晶混合物も好ましい。
正の誘電異方性を有する極性化合物の種類および量それ自体は重要ではない。当業者は簡単な通常の実験を使用して広範な公知の、また多くの場合には市販の成分および基材混合物から適切な材料を選択することができる。本発明の媒体は式Ｉ″
0003544207.tif 000022
（式中、Z1、Z2およびｍは式Ｉ′において定義した通りであり、Q1およびQ2は、それぞれ互いに独立して1,4−フェニレン、トランス−1,4−シクロへキシレンまたは３−フルオロ−1,4−フェニレンであり、あるいはまた基Q1およびQ2の一方はトランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイルまたは1,4−シクロヘキセニレンでもあり、R0は、それぞれの場合に９個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルケニル、ｎ−アルコキシまたはｎ−オキサアルキルであり、ＹはＨまたはＦであり、そしてＸ′はCN、ハロゲン、CF3、OCF3またはOCHF2である）の１種またはそれ以上の化合物を含んでいるのが好ましい。
好ましい実施態様において、STNまたはTN用の本発明の媒体は、Ｘ′がCNである式Ｉ″の化合物を基礎とするものである。もちろん、式Ｉ″の他の化合物（Ｘ′≠CN）をより少ないまたはより多い割合で含むこともできる。MLC用としては、本発明の媒体は式Ｉ″のニトリル類を約10％までしか含まないのが好ましい（しかし、式Ｉ″のニトリル類を含まず、その代わりにＸ′がハロゲン、CF3、OCF3またはOCHF2である式Ｉ′の化合物を含むのが好ましい）。これらの媒体は式II〜XIVの化合物を基礎とするのが好ましい。
偏光子、電極ベース板および表面処理した電極からの本発明のSTNおよびMLCディスプレイの構造はこの種のディスプレイに関する普通の構造と一致する。普通の構造と言う用語は、この場合広範に解釈され、MLCディスプレイの全ての派生要素および改良要素、特に、ポリ−SiTFTまたはMIMに基づくマトリックスディスプレイ要素も包含するものである。
しかしながら、本発明のディスプレイとねじれネマチックセルに基づく従来の普通のディスプレイとの本質的な相違は液晶層における液晶パラメーターの選択である。
本発明に従って使用可能な液晶混合物はそれ自体普通の方法で製造される。一般に、所望の量の少量成分を主構成要素形成成分に高温で都合よく溶解する。有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノールに各成分の溶液を混合し、十分に混合した後、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。
これらの誘電体は当業者に公知であり、文献に記載されている他の添加剤も含有することができる。例えば、０〜15％の多色染料またはキラルドーピング剤を添加することができる。
Ｃは結晶相を、Ｓはスメクチック相を、SBはスメクチックＢ相を、Ｎはネマチック相をそしてＩは等方性相を表わす。
V10は10％透過率（板表面に垂直な角度から見て）に対する電圧を表わす。tonおよびtoffはそれぞれV10の値の2.5倍に相当する操作電圧におけるスイッチオン時間およびスイッチオフ時間を表わす。△ｎは光学異方性を表わし、n0は屈折率を表わす。△εは誘電異方性［△ε＝ε‖−ε⊥（但し、ε‖は分子長軸に平行な誘電率を示しおよびε⊥はそれに垂直な誘電率を表わす）］を示す。電気光学的データは、別に特別に示さないかぎり20℃において第一の極小（すなわち、0.5のｄ・△ｎ値）においてTNセル中で測定した。光学的データは、別に特別に示さないかぎり20℃において測定した。
以下の実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。上記および下記において、温度は全て℃表示である。パーセントは重量％である。
本願においておよび以下の実施例において、液晶化合物の構造は頭字語によって示す。したがって、化学式への変換は以下の表ＡおよびＢに従って行われる。基CnH2n+1は全てｎまたはｍ個の炭素原子を有する直鎖アルキル基である。表Ｂにおける符号化は自明である。表Ａにおいて、母構造に関する頭字語だけを示す。それぞれの場合に、母構造の頭字語はハイフンで分けて、その後に置換基R1、R2、L1、L2およびL3に関する符号がつく。
0003544207.tif 000023
0003544207.tif 000024
0003544207.tif 000025
0003544207.tif 000026
0003544207.tif 000027
0003544207.tif 000028
0003544207.tif 000029
0003544207.tif 000030
実施例１
PCH−３  ８％
PCH−3Cl.F  12％
PCH−5Cl.F  10％
CCP−20CF3  ５％
CCP−30CF3  13％
CCP−40CF3  ５％
CCP−50CF3  12％
BCH−32  ８％
BCH−52  ８％
CCPC−33  ４％
CCPC−34  ４％
CCPC−35  ４％
PCH−5F  ７％
実施例２
PCH−3Cl.F  11％  Tc＝71℃
PCH−5Cl.F  10％  △ｎ＝0.09
PCH−7F  10％  η＝18mPa.s
CCP−20CF3  ９％  V10＝1.6V
CCP−30CF3  12％
CCP−40CF3  ７％
CCP−50CF3  12％
BCH−3F.F  10％
BCH−5F.F  ８％
BCH−3.FCF3  ５％
CCB−3.FF  ３％
CCB−5.FF  ３％
実施例３
PCH−3Cl.F  12％
PCH−5Cl.F  10％
EPCH−3F.F  10％
EPCH−3F.F  10％
CCP−3F.F  15％
CCP−5F.F  12％
BCH−3F.F  12％
BCH−30CF3  ８％
CCB−3.FF  ３％
CCB−5F.F  ３％
CBC−33F  ３％
CBC−55F  ２％
実施例４
PCH−7F.F  10％
PCH−5F.F  12％
Ｂ−3F.F  ６％
Ｂ−5F.F  ６％
CCP−2F.F  10％
CCP−3F.F  12％
CCP−5F.F  12％
BCH−3F.F  10％
BCH−5F.F  10％
CCEB−3F.F  ３％
CCEB−5F.F  ３％
CBC−33F  ３％
CBC−53F  ３％
実施例５
PCH−3Cl  15％
PCH−5Cl  10％
PCH−3Cl.F  10％
BECH−3F.F  10％
CCP−2F.F  10％
CCP−3F.F  12％
CCP−5F.F  12％
CCB−3.FF  ３％
CCB−5.FF  ３％
実施例６
PCH−3Cl  12％
PCH−5Cl  10％
PCH−3Cl.F  10％
BECH−3F.F  ８％
CCP−2F.F  ８％
CCP−3F.F  12％
CCP−5F.F  12％
CCB−3.FF  ３％
CCB−5.FF  ３％
BCH−3F.F  12％
BCH−5F.F  10％
実施例７
PCH−5Cl  12％
PCH−3Cl  10％  Tc＝91℃
PCH−3Cl.F  10％  △ｎ＝0.09
CCP−3Cl.F  13％  △ε＝＋５
ECCP−3F.F  13％  V10＝2.2V
CBC−53F  ４％
CBC−33F  ３％
CBC−55F  ３％
CCP−50CF3  12％
ECCP−30CF3  11％
ECCP−50CF3  ９％
実施例８
PCH−5Cl  10％
PCH−3Cl.F  ８％
PCH−5Cl.F  ８％
CCP−20CF2.F  10％
CCP−30CF2.F  12％
CCP−50CF2.F  12％
BCH−3.FF  ６％
BCH−3.FCF3  ８％
BCH−3F.F  10％
CCB−2F.F  ３％
CCB−3F.F  ３％
CBC−33F  ３％
CBC−53F  ４％
CBC−55F  ３％
実施例９
PCH−３  ９％
PCH−30CF2  12％
PCH−50CF2  10％
PCH−3Cl.F  ８％
ECCP−32  ７％
ECCP−33  ７％
BCH−3F.F  15％
CCPC−33  ３％
CCPC−34  ３％
CCPC−35  ３％
ECCP−3F.F  13％
ECCP−5F.F  10％
実施例10
PCH−7Cl  10％
PCH−5Cl  10％
PCH−5Cl.F  ８％
PCH−30CF3  ６％
PCH−50CF3  ６％
CCP−2Cl  ８％
CCP−3Cl  ８％
CCP−5Cl  12％
BCH−3F.F  15％
BCH−5F.F  ７％
CCB−3F.F  ３％
CCB−5F.F  ３％
CBC−33F  ４％
実施例11
PCH−5F.F  ６％  Tc＝82℃
PCH−6F.F  ３％  η＝17mPa.s
PCH−7F.F  ６％  Vth＝1.8V
CCP−3F.F  12％  △ｎ＝0.089
CCP−5F.F  11％
CECP−2F.F  14％
CECP−3F.F  12％
CECP−5F.F  11％
BCH−3F.F  14％
BCH−5F.F  11％
実施例12
PCH−5F.F  ５％  Tc＝78℃
PCH−7F.F  ７％  η＝17mPa.s
CCP−3F.F  10％  V10＝1.8V
CCP−5F.F  ８％  △ｎ＝0.085
CECP−2F.F  10％
CECP−3F.F  12％
CECP−5F.F  ９％
CCP−3F.F.F  10％
CCP−5F.F.F  10％
BCH−4F.F.F  10％
BCH−5F.F.F  ９％
実施例13
PCH−5F.F  ６％  Tc＝88℃
CCP−3F.F  10％  η＝19mPa.s
CCP−5F.F  ８％  V10＝1.9V
CECP−2F.F  12％  △ｎ＝0.089
CECP−3F.F  14％
CECP−5F.F  11％
CCP−3F.F.F  10％
CCP−5F.F.F  10％
BCH−3F.F.F  10％
BCH−5F.F.F  ９％
実施例14
PCH−5F.F  ６％  Tc＝89℃
PCH−7F.F  ６％  η＝20mPa.s
CCP−30CF3  10％  V10＝1.85V
CCP−50CF3  ８％  △ｎ＝0.087
ECCP−2F.F  10％
ECCP−3F.F  12％
ECCP−5F.F  ９％
CCP−3CF3.F  10％
CCP−5CF3.F  10％
BCH−3F.F.F  10％
BCH−5F.F.F  ９％
実施例15
PCH−5F.F  ６％  Tc＝87℃
PCH−7F.F  ６％  η＝20mPa.s
CCP−30CF3  10％  V10＝1.8V
CCP−50CF3  ８％  △ｎ＝0.093
ECCP−3F.F  12％
ECCP−5F.F  ９％
CCP−3CF3.F  10％
CCP−5CF3.F  10％
BCH−3F.F.F  10％
BCH−4F.F.F  10％
BCH−5F.F.F  ９％
実施例16
PCH−5F.F  ６％  Tc＝85℃
PCH−7F.F  ６％  η＝18mPa.s
ECCP−2F.F  12％  V10＝1.9V
ECCP−3F.F  13％  △ｎ＝0.093
ECCP−5F.F  ９％
CCP−3F.F.F  11％
CCP−5F.F.F  10％
BCH−2F.F  12％
BCH−3F.F  12％
BCH−5F.F  ９％
実施例17
PCH−5F.F  10％  Tc＝81℃
ECCP−3F.F  12％  η＝18mPa.s
ECCP−5F.F  10％  V10＝1.9V
CCP−2F.F.F  ８％  △ｎ＝0.092
CCP−3F.F.F  10％
CCP−4F.F.F  ８％
CCP−5F.F.F  ９％
BCH−2F.F  12％
BCH−3F.F  12％
BCH−5F.F  ９％
実施例18
PCH−5Cl.F  ６％  Tc＝83℃
PCH−6Cl.F  ３％  η＝19mPa.s
PCHー7Cl.F  ６％  Vth＝1.85V
CCP−3F.F  12％  △ｎ＝0.093
CCP−5F.F  11％
CECP−2F.F  14％
CECP−3F.F  12％
ECCP−5F.F  11％
BCH−3F.F  14％
BCH−5F.F  11％
実施例19
PCH−5Cl.F  ５％  Tc＝81℃
PCH−7Cl.F  ７％  η＝20mPa.s
CCP−3F.F  10％  V10＝1.9V
CCP−5F.F  ８％  △ｎ＝0.092
CECP−2F.F  10％
CECP−3F.F  12％
CECP−5F.F  ９％
CCP−3F.F.F  10％
CCP−5F.F.F  10％
BCH−3F.F.F  10％
BCH−5F.F.F  ９％
実施例20
PCH−5Cl.F  ６％  Tc＝88℃
PCH−7Cl.F  ６％  η＝21mPa.s
ECCP−2F.F  12％  V10＝2.0V
ECCP−3F.F  13％  △ｎ＝0.099
ECCP−5F.F  ９％
CCP−3F.F.F  11％
CCP−5F.F.F  10％
BCH−2F.F  12％
BCH−3F.F  12％
BCH−5F.F  ９％
実施例21
PCH−5Cl.F  ５％  Tc＝76℃
PCH−7Cl.F  ６％  V10＝1.58V
CCP−2CF3.F.F  ８％  △ｎ＝0.098
CCP−3CF3.F.F  10％
CCP−5CF3.F.F  ８％
CCP−2Cl.F.F  14％
CCP−3Cl.F.F  12％
CCP−5Cl.F.F  12％
BCH−3F.F  15％
BCH−5F.F  10％
実施例22
PCH−5F.F  ５％  Tc＝66℃
PCH−6F.F  ３％  η＝21mPa.s
PCH−7F.F  ４％  △ｎ＝0.090
CCP−20CF3.F  ９％  V10＝1.4V
CCP−30CF3.F  12％
CCP−40CF3.F  10％
CCP−50CF3.F  12％
CUP−2F  ６％
CUP−3F  ９％
CUP−5F  11％
CEUP−3F  10％
CEUP−5F  ９％
実施例23
PCH−5F.F  ５％  Tc＝95℃
PCH−7F.F  ６％  △ｎ＝0.090
CCP−20CF3.F  ７％  V10＝1.85V
CCP−30CF3.F  10％
CCP−50CF3.F  ９％
CUP−3F  12％
CUP−5F  12％
CEUP−3F  11％
CEUP−5F  12％
CCB−3.FOCF3  ６％
CCB−4.FOCF3  ５％
CCB−5.FOCF3  ５％
実施例24
PCH−5Cl.F  ５％  Tc＝97℃
PCH−7Cl.F  ６％  △ｎ＝0.099
CCP−20CF3.F  ７％  V10＝1.8V
CCP−30CF3.F  10％
CCP−50CF3.F  ９％
CUP−3F  12％
CUP−5F  12％
CEUP−3F  11％
CEUP−5F  12％
CCB−3.FOCF3  ６％
CCB−4.FOCF3  ５％
CCB−5.FOCF3  ５％
実施例25
PCH−5F.F  ８％  Tc＝80℃
PCH−7F.F  ８％  η＝19mPa.s
CCP−2F.F  ８％  △ｎ＝0.078
CCP−3F.F  12％  V10＝1.55V
CCP−5F.F  12％
CECP−3F.F  19％
CECP−5F.F  ９％
ECCP−2F.F  12％
ECCP−3F.F  12％
ECCP−5F.F  ９％
実施例26
PCH5F.F  ７％  Tc＝83℃
PCH7F.F  ６％  η＝17mPa.s
CCP−20CF3.F  11％  △ｎ＝0.093
CCP−30CF3.F  12％  V10＝1.65V
CCP−40CF3.F  ９％
CCP−50CF3.F  11％
ECCP−2F.F  ９％
ECCP−3F.F  ８％
ECCP−5F.F  ９％
BCH−3CF3.F.F  12％
BCH−5CF3.F.F  ９％