(57)【要約】  本発明は、１種類以上の下記式Ｉの化合物と下記式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＣの化合物群から選択される１種類以上の化合物とを含む負の誘電異方性を有する液晶媒体（式中、基およびパラメータは請求項１に示した意味を有する）と、それから誘導された１種類以上の二色性色素を含むゲスト−ホスト液晶媒体と、光シャッター、スイッチ性ウィンドウ、スイッチ性ミラーおよびゲスト−ホストディスプレイなどのデバイスにおける前記媒体の使用と、に関する。本発明はさらに、本発明による液晶媒体を含むデバイスに関する。2019533052.tif 0001102019533052.tif 000111
2019533052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種類以上の式Ｉの化合物と、式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＣの化合物群から選択される１種類以上の化合物とを含む、液晶媒体。
【化１】
2019533052.tif 000097
（式中、
Ｒ１は、１２個までのＣ原子を有するアルキルもしくはアルケニル（ただし、１個以上の隣接しないＣＨ２基が−Ｏ−で置き換えられていてもよい。）、および／または３〜５個のＣ原子を有するシクロアルキル環であり、ただし１個以上のＨ原子がＦで置き換えられていてもよく、
Ａ１は、各出現において、同一にまたは異なって、
（ａ）１個以上の隣接しないＣＨ２基が−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよい、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、
（ｂ）１または２個のＣＨ基がＮで置き換えられていてもよい、１，４−フェニレン基、
（ｃ）トランス−１，４−シクロヘキセニレン、
（ｄ）１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、および１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルからなる群より選択される基
を表し、
ただし、基（ａ）〜（ｄ）は、１または２個のフッ素原子で置換されていてもよく、
Ｚ１は、各出現において互いに独立に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、または単結合を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３およびＬ１４は、各々互いに独立に、Ｈ、ＣｌまたはＦを表し、
ｎは、１、２または３である。）
【化２】
2019533052.tif 000098
（式中、
Ｒ２Ａ、Ｒ２ＢおよびＲ２Ｃは、各々互いに独立に、Ｈ、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（ただし、該基は、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３で一置換されているか、またはハロゲンで少なくとも一置換されており、ただし加えて、これらの基において１個以上のＣＨ２基が、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−もしくはＯ−ＣＯ−により、Ｏ原子が互いに直接連結されないように置き換えられていてもよい。）、または３〜６個のＣ原子を有するシクロアルキル環であり、
Ｌ１〜４は、各々互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２を表し、
Ｚ２およびＺ２’は、各々互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−を表し、
ｐは、１または２を表し、
ｑは、０または１を表し、そして
ｖは、１〜６を表す。）
【請求項２】
１種類以上の式Ｉの化合物が、サブ式Ｉ−１およびＩ−２の化合物群から選択される、請求項１に記載の液晶媒体。
【化３】
2019533052.tif 000099
（式中、
Ｒ１は、７個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニルを表し、
Ａ１１およびＡ１２は、同一にまたは異なって、
【化４】
2019533052.tif 000100
Ｌ１１およびＬ１２は、互いに独立に、ＨまたはＦを表し、そして
Ｚ１は、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、または単結合を表す。）
【請求項３】
式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＣの化合物が、以下の式の化合物群から選択される、請求項１または２に記載の液晶媒体。
【化５】
2019533052.tif 000101
【化６】
2019533052.tif 000102
【化７】
2019533052.tif 000103
（式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、各々互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌは、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、そして、
（Ｏ）は、−Ｏ−または単結合を表す。）
【請求項４】
１種類以上の二色性色素を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項５】
１種類以上の二色性色素が、以下の式の化合物群から選択される、請求項４に記載の液晶媒体。
【化８】
2019533052.tif 000104
【請求項６】
二色性色素（１種類）または二色性色素（多種類）の濃度が１重量％以上である、請求項４または５に記載の液晶媒体。
【請求項７】
媒体が、式Ｔ−１〜Ｔ−２１の１種類以上のターフェニルを追加的に含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【化９】
2019533052.tif 000105
【化１０】
2019533052.tif 000106
【化１１】
2019533052.tif 000107
（式中、
Ｒは、１〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルもしくはアルコキシ基、または２〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、そして
ｍは、１〜６を表す。）
【請求項８】
媒体が、式Ｏ−１〜Ｏ−１７の１種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【化１２】
2019533052.tif 000108
【化１３】
2019533052.tif 000109
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、各々互いに独立に、請求項１においてＲ２Ａについて示した意味を有する。）
【請求項９】
混合物全体における式Ｉの化合物の割合が２０重量％以下であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶媒体。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶媒体の製造方法であって、少なくとも式Ｉの化合物が、少なくとも１種類のさらなる液晶化合物と混合され、場合により１種類以上の添加剤、および場合により少なくとも１種類の重合性化合物が添加されることを特徴とする、製造方法。
【請求項１１】
光シャッター、スイッチ性ウィンドウ、ゲスト−ホストディスプレイまたは自動車用ミラーにおける、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶媒体の使用。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶媒体を誘電体として含むことを特徴とする、電気光学デバイス。
【請求項１３】
デバイスが、光シャッター、スイッチ性ウィンドウ、ゲスト−ホストディスプレイまたはスイッチ性ミラーである、請求項１２に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負の誘電異方性を有する液晶媒体、それから誘導されるゲスト−ホスト液晶媒体、ならびに、光シャッター、スイッチ性（ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ）ウィンドウ、スイッチ性ミラー、およびゲスト−ホストディスプレイなどのデバイスにおける前記媒体の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶は、特にディスプレイデバイスにおける誘電体として使用されており、これは、かかる物質の光学特性が印加電圧によって影響を受け得るためである。液晶に基づく電気光学デバイスは当業者に知られており、また種々の効果に基づき得る。この種のデバイスには、例えば、動的散乱を有するセル、ＤＡＰ（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｐｈａｓｅｓ：配向層の変形）セル、ツイストネマチック構造を有するＴＮセル、ＳＴＮ（「ｓｕｐｅｒｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ：スーパーツイストネマチック」）セル、ＳＢＥ（「ｓｕｐｅｒｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ  ｅｆｆｅｃｔ：超複屈折効果」）セル、ＯＭＩ（「光モード干渉（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）」）セル、およびゲスト−ホストセルがある。
【０００３】
最後に言及したゲスト−ホスト効果に基づくデバイスは、ＨｅｉｌｍｅｉｅｒおよびＺａｎｏｎｉにより初めて記載され（Ｇ．Ｈ．Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒら，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，１９６８年，第１３巻，９１ｆ頁（非特許文献１））、それ以来、主にＬＣディスプレイ素子において幅広い使用が見出されている。ゲスト−ホスト系では、ＬＣ媒体は、液晶に加えて１種類以上の二色性色素を含む。色素分子による吸収の方向依存性のために、色素が液晶と共にその配向を変えると、光に対する液晶の透過性を調節することができる。すなわち、ＬＣセルの透明状態と暗状態との間の最大コントラストは二色性色素の配向に依存する。二色性色素は、ネマチック液晶分子と一緒に混合すると、ネマチック液晶分子に合わせて配向する能力を有する。そのようなゲスト−ホスト混合物に電界が印加されると、電界から受けるトルクを最小にするために、ネマチック液晶ホスト分子は、再配向して、電界に合わせて、あるいは電界に垂直に配向する。二色性色素（ゲスト）分子は、外部電界による影響を直接受けない可能性もあるが、液晶ホスト分子とともに配向することができる。二色性色素（ゲスト）分子を再配向させるのはそれらの液晶分子との相互作用である。
【０００４】
特に、負のデルタ−イプシロンＬＣを用いて明から暗にスイッチする初期明状態液晶セルは、電圧が印加されていないときは透明（明）状態であるために望ましく、これにより、このモードは、通常は透明であって要求に応じて比較的短期間のみ薄暗くなるウィンドウに特に有用なものとなる。したがって、このモードは、能動的に透明状態にスイッチしなければならないときにエネルギーを消費するモードと比べて、よりエネルギー効率がよい。
【０００５】
負の誘電異方性を有する液晶媒体を使用することにより、以下のような液晶セルが可能になる：
（ｉ）基板にかかる電界の非存在下では、ゲスト−ホスト液晶混合物を通して基板に法線方向に向けられる光の大部分を、通過する光が偏光されているか否かにかかわらず、色素分子に吸収させないように、液晶および色素分子の長軸が基板に対して整列し、それによって液晶セルが、電界の非存在下では比較的透明な状態に維持され、かつ、
（ｉｉ）基板にかかる電界の存在下では、ゲスト−ホスト液晶混合物を通して基板に法線方向に向けられる光の少なくとも一部を、前述の光が色素分子の長軸に沿って偏光されている限り、色素分子に吸収させるように、液晶および色素分子の長軸が基板に対して整列し、それによって液晶セルが、電界の存在下では暗くなる。
【０００６】
ゲスト−ホスト垂直配向ＬＣディスプレイは、例えば、日本特許出願公開第２００１  １００２５３号公報（特許文献１）および米国特許第３５７，３７４号明細書（特許文献２）に記載されている。
【０００７】
ＬＣディスプレイにおける使用の他に、このタイプのデバイスは、例えば国際公開第２００９／１４１２９５号パンフレット（特許文献３）および国際公開第２０１０／１１１８４２２号パンフレット（特許文献４）から、光またはエネルギーの通過を調節するためのスイッチング素子（光シャッター）として知られている。用途の一例には、電界によって要求に応じて暗くすることができるスイッチ性ウィンドウがある。さらに、ゲスト−ホスト液晶を使用したスイッチ性ミラー、例えば自動車用途用のバックミラー用のものが独国特許第３３４０６７０号明細書（特許文献５）に提案されている。
【０００８】
良好な暗状態のためには、色素が高濃度で、セルギャップが低いことが好ましい。しかしながら、多くの色素は、最新の技術水準から知られている液晶媒体における溶解性が限られている。同時に、液晶媒体への十分な溶解性を有し、同時に、高い色純度、理想的には電磁スペクトルのＶＩＳ領域における蛍光が小さい（これは、そのような発光が色純度にさらに悪影響を及ぼすためである）高い色純度の達成に適した吸収スペクトルを有する利用可能な色素には限られた選択肢しかない。劣った色純度は、建築上の理由から、審美的印象が重要であり、可能な限り純粋な色が望まれるウィンドウ用途では特に望ましくない。許容できる黒色を達成するためには、電磁スペクトルの可視部分の全範囲をカバーするために色素の混合物を用いなければならない。特にグレースケールスイッチングの際は、少しでも色かぶりがあることは望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本特許出願公開第２００１−１００２５３号公報
【特許文献２】米国特許第３５７，３７４号明細書
【特許文献３】国際公開第２００９／１４１２９５号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２０１０／１１１８４２２号パンフレット
【特許文献５】独国特許第３３４０６７０号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｇ．Ｈ．Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒら，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，１９６８年，第１３巻，９１ｆ頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、特に用途の観点から、二色性色素が好適に高い溶解性を有する改善された液晶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この問題を解決するために、本発明は、二色性色素の溶解性が驚く程良い新規の液晶媒体を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、１種類以上の式Ｉの化合物と、式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＣの化合物群から選択される１種類以上の化合物と、を含む液晶媒体に関する。
【００１４】
【化１】
2019533052.tif 000003
式中、
Ｒ１は、１２個までのＣ原子を有するアルキルもしくはアルケニル（ただし、１個以上の隣接しないＣＨ２基が−Ｏ−で置き換えられていてもよい）、および／または３〜５個のＣ原子を有するシクロアルキル環であり、ただし１個以上のＨ原子がＦで置き換えられていてもよく、
Ａ１は、各出現において、同一にまたは異なって、
（ａ）１個以上の隣接しないＣＨ２基が−Ｏ−および／または−Ｓ−で置き換えられていてもよい、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、
（ｂ）１または２個のＣＨ基がＮで置き換えられていてもよい、１，４−フェニレン基、
（ｃ）トランス−１，４−シクロヘキセニレン、
（ｄ）１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、および１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイルからなる群より選択される基
を表し、
ただし、基（ａ）〜（ｄ）は、１または２個のフッ素原子で置換されていてもよく、
Ｚ１は、各出現において互いに独立に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、または単結合を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３およびＬ１４は、各々互いに独立に、Ｈ、ＣｌまたはＦを表し、
ｎは、１、２または３である。
【００１５】
【化２】
2019533052.tif 000004
式中、
Ｒ２Ａ、Ｒ２ＢおよびＲ２Ｃは、各々互いに独立に、Ｈ、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（ただし、該基は、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３で一置換されているか、またはハロゲンで少なくとも一置換されており、ただし加えて、これらの基において１個以上のＣＨ２基が、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＯＣ−Ｏ−もしくはＯ−ＣＯ−により、Ｏ原子が互いに直接連結されないように置き換えられていてもよい。）、または３〜６個のＣ原子を有するシクロアルキル環であり、
Ｌ１〜４は、各々互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２を表し、
Ｚ２およびＺ２は、各々互いに独立に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ−を表し、
ｐは、１または２を表し、
ｑは、０または１を表し、そして
ｖは、１〜６を表す。
【００１６】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｚ２は同じ意味を有していても異なる意味を有していてもよい。式ＩＩＢの化合物において、Ｚ２およびＺ２’は同じ意味を有していても異なる意味を有していてもよい。
【００１７】
式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＣの化合物において、Ｒ２Ａ、Ｒ２ＢおよびＲ２Ｃは、各々好ましくは、１〜６個のＣ原子を有するアルキル、特には、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７、ｎ−Ｃ４Ｈ９、ｎ−Ｃ５Ｈ１１を表す。
【００１８】
式ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は、好ましくは、Ｌ１＝Ｌ２＝ＦかつＬ３＝Ｌ４＝Ｆ、さらにはＬ１＝ＦかつＬ２＝Ｃｌ、Ｌ１＝ＣｌかつＬ２＝Ｆ、Ｌ３＝ＦかつＬ４＝Ｃｌ、Ｌ３＝ＣｌかつＬ４＝Ｆを表す。式ＩＩＡおよびＩＩＢにおいて、Ｚ２およびＺ２’は、好ましくは各々互いに独立に、単結合、さらには−Ｃ２Ｈ４−または−ＣＨ２Ｏ−架橋を表す。
【００１９】
式ＩＩＢにおいてＺ２＝−Ｃ２Ｈ４−または−ＣＨ２Ｏ−である場合、Ｚ２’は好ましくは単結合であり、あるいは、Ｚ２’＝−Ｃ２Ｈ４−または−ＣＨ２Ｏ−である場合、Ｚ２は好ましくは単結合である。ＩＩＡおよびＩＩＢの化合物において、（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１は好ましくはＯＣｖＨ２ｖ＋１、さらにはＣｖＨ２ｖ＋１を表す。式ＩＩＣの化合物において、（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１は好ましくはＣｖＨ２ｖ＋１を表す。式ＩＩＣの化合物において、Ｌ３およびＬ４は好ましくは各々Ｆを表す。
【００２０】
ハロゲンはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩを表す。
【００２１】
本発明はさらに、可視波長範囲に吸収極大を有する１種類以上の二色性色素を含む液晶媒体に関する。
【００２２】
二色性色素は、光を吸収する目的でホスト液晶に溶解される化合物と定義される。本発明による液晶媒体に使用される二色性色素（１種類）または二色性色素（多種類）の吸収極大は、特に限定されないが、イエロー領域（Ｙ）、マゼンタ領域（Ｍ）、またはシアン領域（Ｃ）に吸収極大を有することが好ましい。本発明の液晶媒体に使用される二色性色素は、単一化合物であっても複数の色素の組み合わせであってもよい。いくつかの色素を混合する場合、Ｙ、Ｍ、およびＣ領域にそれぞれ吸収極大を有する二色性色素の混合物を使用することが好ましい。二色性色素は当業者に知られており、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧａＡ（２０１４年）においてＣｏｗｌｉｎｇ，Ｓｔｅｐｈｅｎ  Ｊ．，Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｙｅｓに概説されている。イエロー色素、マゼンタ色素、およびシアン色素を混合することによってフルカラーを表示する方法は、“カラーケミストリー”（時田澄男、丸善、１９８２年）に具体的に記載されている。イエロー領域は４３０〜４９０ｎｍの範囲、マゼンタ領域は５００〜５８０ｎｍの範囲、そしてシアン領域は６００〜７００ｎｍの範囲である。
【００２３】
二色性色素に使用される発色団は、特に限定されないが、アゾ色素類、アズレン色素類、アントラキノン色素類、ベンゾキノン色素類、ナフトキノン色素類、ベンゾチアゾール色素類、ジチオベンゾキノン、ペリレン色素類、メロシアニン色素類、アゾメチン色素類、フタロペリレン色素類、インジゴ色素類、アズレン色素類、ジオキサジン色素類、テトラジン色素類、ポリチオフェン色素類、ナフトイミダゾ−４，９−ジオン色素類およびフェノキサジン色素類を使用することが好ましい。
【００２４】
本発明による好ましい色素は、アゾ色素類、ペリレン色素類、アントラキノン色素類、およびベンゾチアゾール色素類、特に好ましくはアゾ色素類である。
【００２５】
アゾ色素類は、モノアゾ色素類、ビスアゾ色素類、トリスアゾ色素類、テトラキスアゾ色素類、およびペンタキスアゾ色素類、好ましくはモノアゾ色素類、ビスアゾ色素類、およびトリスアゾ色素類など、任意の数のアゾ基を含んでいてよい。
【００２６】
アゾ色素類に含まれる環構造は、アリール基および／またはヘテロアリール基である。
【００２７】
好ましいアリール基は、例えば、親構造ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、フルオレン、インデン等から誘導される。
【００２８】
好ましいヘテロアリール基は、例えば、５員環、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソキサゾール、１，２−チアゾール，１，３−チアゾール、１，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オキサジアゾール、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，３−チアジアゾール、１，２，４−チアジアゾール、１，２，５−チアジアゾール、１，３，４−チアジアゾールなどの、６員環、例えば、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、または縮合環、例えば、インドール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントリミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリニミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、ベンゾ−５，６−キノリン、ベンゾ−６，７−キノリン、ベンゾ−７，８−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ［２，３ｂ］チオフェン、チエノ［３，２ｂ］チオフェン、ジチエノチオフェン、ジヒドロチエノ［３，４−ｂ］−１，４−ジオキシン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン、またはこれらの基の組み合わせである。
【００２９】
アリールおよびヘテロアリール基はまた、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、フッ素、フルオロアルキルまたはさらなるアリールもしくはヘテロアリール基によって置換されていてもよい。
【００３０】
特に好適で好ましい色素の例は、以下の構造のアゾ色素、Ｆ３５５（登録商標）、Ｆ３５７（登録商標）およびＦ５９３（登録商標）（日本感光色素研究所、岡山、日本）である。
【００３１】
【化３】
2019533052.tif 000005
【００３２】
ただし、本発明はこれらに限定されるものではなく、上記の色素と同等の効果を有することが知られている他の種類の色素を使用することもできる。
【００３３】
媒体中の二色性色素（１種類）または二色性色素（多種類）の濃度は、好ましくは１重量％以上、特に好ましくは１．５重量％以上、非常に特には２重量％以上である。
【００３４】
式Ｉの好ましい化合物は、式Ｉ−１および式Ｉ−２の化合物群から選択される。
【００３５】
【化４】
2019533052.tif 000006
式中
Ｒ１は、７個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニルを表し、
Ａ１１およびＡ１２は、同一にまたは異なって、
【００３６】
【化５】
2019533052.tif 000007
Ｌ１１およびＬ１２は、互いに独立に、ＨまたはＦを表し、そして
Ｚ１は、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、または単結合、好ましくは単結合を表す。
【００３７】
式Ｉの特に好ましい化合物は、式Ｉ−１〜Ｉ−８の化合物群から選択され、非常に特に好ましくは、式Ｉ−１の化合物である。
【００３８】
【化６】
2019533052.tif 000008
【００３９】
式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＣの好ましい化合物を下記に示す。
【００４０】
【化７】
2019533052.tif 000009
【００４１】
【化８】
2019533052.tif 000010
【００４２】
【化９】
2019533052.tif 000011
【００４３】
【化１０】
2019533052.tif 000012
【００４４】
【化１１】
2019533052.tif 000013
【００４５】
【化１２】
2019533052.tif 000014
【００４６】
【化１３】
2019533052.tif 000015
【００４７】
【化１４】
2019533052.tif 000016
【００４８】
【化１５】
2019533052.tif 000017
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、各々互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌは、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、
そして、（Ｏ）は、−Ｏ−または単結合を表す。
【００４９】
本発明による特に好ましい混合物は、式ＩＩＡ−２、ＩＩＡ−８、ＩＩＡ−１４、ＩＩＡ−２６、ＩＩＡ−２８、ＩＩＡ−３３、ＩＩＡ−３９、ＩＩＡ−４５、ＩＩＡ−４６、ＩＩＡ−４７、ＩＩＢ−２、ＩＩＢ−１１、ＩＩＢ−１６およびＩＩＣ−１の１種類以上の化合物を含む。
【００５０】
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、好ましくは少なくとも２０重量％である。
【００５１】
本発明による特に好ましい媒体は、少なくとも１種類の式ＩＩＣ−１の化合物：
【００５２】
【化１６】
2019533052.tif 000018
（式中、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は上で示される意味を有する。）を、好ましくは、３重量％より多く、特に５重量％より多く、特に好ましくは５〜３０重量％の量で含む。
【００５３】
本発明による混合物は、その中の二色性色素の高い溶解度によって区別される。
【００５４】
本発明による混合物は、好ましくは、７５℃以上、好ましくは８５℃以上のの透明点、非常に好ましい容量閾値、比較的高い値の保持率、および同時に非常に良好な−２０℃および−３０℃での低温安定性、ならびに低い回転粘度および短い応答時間を有する、非常に広いネマチック相範囲を示す。本発明による混合物は、回転粘度γ１の改善に加えて、応答時間を改善するための比較的高い値の弾性定数Ｋ３３を観察することができるという事実によってさらに区別される。
【００５５】
本発明による混合物のいくつかの好ましい実施形態を以下に示す。
【００５６】
式Ｉの化合物は、好ましくは、液晶媒体中、混合物全体を基準にして、０．５重量％以上、好ましくは３重量％以上の量で用いられる。２〜２０重量％、非常に特に好ましくは５〜１０重量％の式Ｉの化合物を含む液晶媒体が特に好ましい。
【００５７】
式Ｉの化合物は、好ましくは、液晶媒体中、２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、特に好ましくは１２重量％以下の量で用いられる。
【００５８】
本発明による液晶媒体の好ましい実施形態を下記に示す。
【００５９】
ａ）１種類以上の式ＩＩＩの化合物を追加的に含む、液晶媒体。
【００６０】
【化１７】
2019533052.tif 000019
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、各々互いに独立に、１２個までのＣ原子を有する直鎖状のアルキル、アルケニル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、かつ
【００６１】
【化１８】
2019533052.tif 000020
Ｚ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−Ｃ４Ｈ８−、−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。
【００６２】
好ましい式ＩＩＩの化合物は、以下のサブ式の化合物群から選択される。
【００６３】
【化１９】
2019533052.tif 000021
【００６４】
【化２０】
2019533052.tif 000022
式中、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、各々互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、そして、ａｌｋｅｎｙｌは、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。ａｌｋｅｎｙｌは、好ましくは、ＣＨ２＝ＣＨ−、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ３−（ＣＨ２）３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−を表す。
【００６５】
式ＩＩＩ−１およびＩＩＩ−３の化合物が特に好ましい。
【００６６】
式ＩＩＩの化合物の混合物全体における割合は、好ましくは少なくとも５重量％である。
【００６７】
特に好ましい式ＩＩＩ−１の化合物は、以下の化合物である。
【００６８】
【化２１】
2019533052.tif 000023
【００６９】
特に好ましい式ＩＩＩ−３の化合物は、以下の化合物である。
【００７０】
【化２２】
2019533052.tif 000024
【００７１】
ｂ）以下の式の１種類以上の４環式化合物を追加的に含む、液晶媒体。
【００７２】
【化２３】
2019533052.tif 000025
式中、
Ｒ７〜１０は、各々互いに独立に、請求項２においてＲ２Ａに示される意味のうちの１つを有し、
ｗおよびｘは、各々互いに独立に、１〜６を表す。
【００７３】
少なくとも１種類の式Ｖ−９の化合物を含む混合物が特に好ましい。
【００７４】
ｃ）式Ｙ−１〜Ｙ−６の１種類以上の化合物を追加的に含む、液晶媒体。
【００７５】
【化２４】
2019533052.tif 000026
式中、Ｒ１４〜Ｒ１９は、各々互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し；ｚおよびｍは、各々互いに独立に、１〜６を表し；ｘは、０、１、２または３を表す。
【００７６】
本発明による媒体は、特に好ましくは、式Ｙ−１〜Ｙ−６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。
【００７７】
ｄ）式Ｔ−１〜Ｔ−２１の１種類以上のフッ素化されたターフェニル類を追加的に含む、液晶媒体。
【００７８】
【化２５】
2019533052.tif 000027
【００７９】
【化２６】
2019533052.tif 000028
【００８０】
【化２７】
2019533052.tif 000029
式中、
Ｒは、直鎖状の１〜７個のＣ原子を有するアルキルもしくはアルコキシ基、または２〜７個のＣ原子を有するアルケニル基を表し、
そして、ｍ＝０、１、２、３、４、５または６であり、ｎは、０、１、２、３または４を表す。
【００８１】
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、ペントキシを表す。
【００８２】
本発明による媒体は、好ましくは、式Ｔ−１〜Ｔ−２１のターフェニル類を、２〜３０重量％、特に５〜２０重量％の量で含む。
【００８３】
式Ｔ−１、Ｔ−２、Ｔ−２０およびＴ−２１の化合物が特に好ましい。これらの化合物において、Ｒは、好ましくは、それぞれ１〜５個のＣ原子を有する、アルキル、さらには、アルコキシを表す。式Ｔ−２０の化合物において、Ｒは、好ましくは、アルキルまたはアルケニル、特に、アルキルを表す。式Ｔ−２１の化合物において、Ｒは、好ましくは、アルキルを表す。
【００８４】
混合物のΔｎ値が０．１以上に意図されている場合、ターフェニル類が、好ましくは、本発明による混合物において用いられる。好ましい混合物は、化合物群Ｔ−１〜Ｔ−２１より選択される１種類以上のターフェニル化合物を２〜２０重量％で含む。
【００８５】
ｅ）式Ｂ−１〜Ｂ−４の１種類以上のビフェニル類を追加的に含む、液晶媒体。
【００８６】
【化２８】
2019533052.tif 000030
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、各々互いに独立に、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、各々互いに独立に、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、そして
ａｌｋｏｘｙは、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルコキシ基を表す。
【００８７】
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５重量％以上である。
【００８８】
式Ｂ−１〜Ｂ−４の化合物のなかでも、式Ｂ−２の化合物が特に好ましい。
【００８９】
特に好ましいビフェニル類は以下である。
【００９０】
【化２９】
2019533052.tif 000031
式中、ａｌｋｙｌ＊は、１〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表す。本発明による媒体は、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。
【００９１】
ｆ）少なくとも１種類の式Ｚ−１〜Ｚ−７の化合物を含む、液晶媒体。
【００９２】
【化３０】
2019533052.tif 000032
式中、
Ｒは、１〜７個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルもしくはアルコキシ基、または２〜７個のＣ原子を有するアルケニル基を有し、
ａｌｋｙｌは、１〜６個のＣ原子を有するアルキル基を表し、そして
（Ｏ）ａｌｋｙｌは、アルキルまたはＯアルキル（アルコキシ）を表す。
【００９３】
ｇ）少なくとも１種類の式Ｏ−１〜Ｏ−１６の化合物を含む、液晶媒体。
【００９４】
【化３１】
2019533052.tif 000033
【００９５】
【化３２】
2019533052.tif 000034
式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｒ２Ａに示される意味を有する。Ｒ１およびＲ２は好ましくは、各々互いに独立に１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルを表すか、あるいは、Ｒ１が、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルを表し、かつＲ２が２〜６個のＣ原子を有するアルケニルを表す。
【００９６】
好ましい媒体は、式Ｏ−１、Ｏ−３、Ｏ−４、Ｏ−５、Ｏ−９、Ｏ−１２、Ｏ−１４、Ｏ−１５および／またはＯ−１６の１種類以上の化合物を含む。
【００９７】
本発明による混合物は非常に特に好ましくは、式Ｏ−９、Ｏ−１２および／またはＯ−１６の化合物を特に５〜３０重量％の量で含む。
【００９８】
式Ｏ−９の好ましい化合物を下記に示す。
【００９９】
【化３３】
2019533052.tif 000035
【０１００】
ｈ）１種類以上式ＢＡのの化合物を含む、液晶媒体。
【０１０１】
【化３４】
2019533052.tif 000036
式中、
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、各々互いに独立に、２〜１２個のＣ原子を有する直鎖状のアルケニル基であり、
【０１０２】
【化３５】
2019533052.tif 000037
Ｚ３は、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｆ４−、−Ｃ４Ｈ８−、−ＣＦ＝ＣＦ−を表す。
【０１０３】
好ましい式ＢＡの化合物を下記に示す。
【０１０４】
【化３６】
2019533052.tif 000038
【０１０５】
ｉ）  好ましい混合物は、１種類以上の式Ｉｎのインダン化合物を含む。
【０１０６】
【化３７】
2019533052.tif 000039
式中、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、各々互いに独立に、１〜６個のＣ原子または２〜６個のＣ原子をそれぞれ有する、直鎖状のアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を表し、
Ｒ１２およびＲ１３は、追加的に、ハロゲン、好ましくはＦを表し、
【０１０７】
【化３８】
2019533052.tif 000040
ｉは、０、１または２を表す。
【０１０８】
好ましい式Ｉｎの化合物は、下記に示される式Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１６の化合物である。
【０１０９】
【化３９】
2019533052.tif 000041
【０１１０】
【化４０】
2019533052.tif 000042
【０１１１】
式Ｉｎ−１、Ｉｎ−２、Ｉｎ−３およびＩｎ−４の化合物が特に好ましい。
【０１１２】
式Ｉｎおよびサブ式Ｉｎ−１〜Ｉｎ−１６の化合物は、好ましくは、本発明による混合物中、５重量％以上、特に５〜３０重量％、そして非常に特に好ましくは５〜２５重量％の濃度で用いられる。
【０１１３】
ｊ）以下の式から選択される１種類以上の化合物を追加的に含む、媒体。
【０１１４】
【化４１】
2019533052.tif 000043
【０１１５】
【化４２】
2019533052.tif 000044
【０１１６】
式Ｑ−１〜Ｑ−９の化合物において、ＲＱおよびＸＱは、各々互いに独立に、請求項２におけるＲ２Ａの意味を有する。ＲＱおよびＸＱは、好ましくは１〜６個のＣ原子を有する、特に２〜５個のＣ原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
【０１１７】
特に好ましい混合物のコンセプトを以下に示す：（使用される頭字語は表１〜３および表Ａに説明されている。ここでのｎおよびｍは、各々互いに独立に、１〜６の整数である）。
【０１１８】
本発明による混合物は、好ましくは、
【０１１９】
−  式Ｉの化合物を、１種類以上の式ＣＰＹ−ｎ−Ｏｍの化合物、特にはＣＰＹ−２−Ｏ２、ＣＰＹ−３−Ｏ２、および／またはＣＰＹ−５−Ｏ２と組み合わせて、好ましくは、混合物全体を基準として、好ましくは５％より多い、特には１０〜３０％の濃度で、
および／または
−  ＣＹ−ｎ−Ｏｍ、好ましくは  ＣＹ−３−Ｏ２、ＣＹ−３−Ｏ４、ＣＹ−５−Ｏ２および／またはＣＹ−５−Ｏ４を、好ましくは、混合物全体を基準として、５％より多い、特に１５〜５０％の濃度で、
および／または
−  ＣＣＹ−ｎ−Ｏｍ、好ましくはＣＣＹ−４−Ｏ２、ＣＣＹ−３−Ｏ２、ＣＣＹ−３−Ｏ３、ＣＣＹ−３−Ｏ１および／またはＣＣＹ−５−Ｏ２を、好ましくは、混合物全体を基準として、５％より多い、特に１０〜３０％の濃度で、
含む。
【０１２０】
さらに、以下の混合物のコンセプトを含む本発明による混合物が好ましい
（ｎおよびｍは、各々互いに独立に、整数１〜６である）：
−  ＣＰＹ−ｎ−ＯｍおよびＣＹ−ｎ−Ｏｍを、好ましくは、混合物全体を基準として、１０〜８０％の濃度で、
ならびに／または
−  ＣＰＹ−ｎ−ＯｍおよびＣＫ−ｎ−Ｆを、好ましくは、混合物全体を基準として、１０〜７０％の濃度で、
ならびに／または
−  ＣＰＹ−ｎ−ＯｍおよびＰＹ−ｎ−Ｏｍ、好ましくは、ＣＰＹ−２−Ｏ２および／もしくはＣＰＹ−３−Ｏ２ならびにＰＹ−３−Ｏ２を、好ましくは、混合物全体を基準として、１０〜４０％の濃度で、
ならびに／または
−  ＣＢＣｎｍおよび／もしくはＣＢＣ−ｎｍＦを、混合物全体を基準として、２〜１０％の合計濃度で、
ならびに／または
−  ＰＧＩＹ−ｎ−Ｏｍを、好ましくは３〜１５％の量で、
ならびに／または
−  ＰＧＩＧＩ−ｎ−Ｆを、好ましくは３〜１５％の量で。
【０１２１】
本発明はさらに、本発明による液晶媒体を含むゲストホスト効果に基づく電気光学デバイス、例えば光シャッター、スイッチ性ウィンドウ、スイッチ性ミラー、ＬＣディスプレイ、ゲスト−ホストポリマー分散型液晶（ＧＨＰＤＬＣ）フィルム、ゲスト−ホストポリマーネットワーク液晶（ＧＨＰＮＬＣ）フィルム、ゲスト−ホスト動的散乱型液晶（ＧＨＤＳＬＣ）フィルムなどに関する。
【０１２２】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、−２０℃以下〜７０℃以上、特に好ましくは−３０℃以下〜８０℃以上、非常に特に好ましくは−４０℃以下〜９０℃以上のネマチック相を有する。
【０１２３】
本明細書において、表現「ネマチック相を有する」は、一方で、対応する温度における低温においてスメクチック相および結晶化が確認されず、他方で、ネマチック相から加熱しても依然として透明化が起きないことを意味する。低温における検討は対応する温度において流動粘度計中で行なわれ、電気光学的な使用に対応する層厚を有する試験用セル中において少なくとも１００時間保存して確認する。対応する試験用セル中において−２０℃の温度における保存安定性が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する。−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、毛細管中で従来法によって透明点を測定する。
【０１２４】
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を有する。
【０１２５】
液晶混合物における複屈折Δｎの値は、一般に、０．０７と０．１６の間、好ましくは、０．０８と０．１３の間である。
【０１２６】
本発明による液晶混合物は、−０．５〜−８．０、特に−１．０〜−６．０のΔεを有し、ただしΔεは誘電異方性を表す。２０℃における回転粘度γ１は、好ましくは、５００ｍＰａ・ｓ以下、特に２５０ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１２７】
本発明による液晶媒体は、閾電圧（Ｖ０）について比較的低い値を有する。それらは、好ましくは１．７Ｖ〜４．０Ｖ、特に好ましくは３．０Ｖ以下、非常に特に好ましくは２．７Ｖ以下の範囲内である。
【０１２８】
本発明において用語「閾電圧」は他に明示しない限り、フレデリックス閾値としても知られている容量閾値（Ｖ０）に関する。
【０１２９】
加えて、本発明による液晶媒体は、液晶セル中において、電圧保持率について高い値を有する。
【０１３０】
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、より高いアドレス電圧または閾電圧を有するものよりも低い電圧保持率を示し、逆もそうである。
【０１３１】
本発明において、用語「誘電的に正の化合物」は１．５より大きいΔεを有する化合物を表し、用語「誘電的に中性の化合物」は−１．５≦Δε≦１．５であるものを表し、用語「誘電的に負の化合物」は−１．５より小さいΔεを有するものを表す。本明細書において、化合物の誘電異方性は１０％の化合物を液晶ホストに溶解して、そして得られる混合物のキャパシタンスを、それぞれの場合で２０μｍの層厚でホメオトロピックおよびホモジニアス表面配向を有する少なくとも１つの試験用セル中で１ｋＨｚにおいて決定することにより決定される。測定電圧は典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖであるが、検討されるそれぞれの液晶混合物の容量閾値よりも常に低くする。
【０１３２】
本発明において示される全ての温度の値は℃である。
【０１３３】
１種類以上の式Ｉの化合物の他に、当該相は、好ましくは４〜１５種類、特に５〜１２種類、特に好ましくは１０種類未満の、式ＩＩＡ、ＩＩＢおよび／またはＩＩＣの化合物を含む。
【０１３４】
式Ｉの化合物ならびに式ＩＩＡ、ＩＩＢおよび／またはＩＩＣの化合物の他に、他の構成成分も、例えば混合物全体の４５％まで、しかし好ましくは３５％まで、特に１０％までの量で存在してもよい。
【０１３５】
加えて、これらの液晶相はまた、１８種を超える成分、好ましくは１８〜２５種の成分を含んでもよい。
【０１３６】
他の構成成分は、好ましくは、ネマチックまたはネマトゲン性の物質、特に、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、安息香酸フェニルまたはシクロヘキシル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルまたはシクロヘキシル類、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、場合によりハロゲン化されているスチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、トラン類および置換桂皮酸エステル類の分類からの既知の物質より選択される。
【０１３７】
このタイプ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。
【０１３８】
【化４３】
2019533052.tif 000045
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により形成される群からの炭素またはヘテロ環式環構造を表し、
【０１３９】
【化４４】
2019533052.tif 000046
またはＣ−Ｃ単結合を表し、Ｑはハロゲン、好ましくは塩素、または、−ＣＮを表し、そしてＲ２０およびＲ２１は、各々、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、アルコキシアルキルまたはアルコキシカルボニルオキシを表すか、あるいは、これらの基のうちの１つが、かわりにＣＮ、ＮＣ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＣＦ３、ＳＦ５、ＯＣＦ３、Ｆ、ＣｌまたはＢｒを表す。
【０１４０】
これらの化合物の殆どにおいて、Ｒ２０およびＲ２１は互いに異なっており、これらの基の一方は、通常、アルキルまたはアルコキシ基である。また、提案された置換基の他の変種も一般的である。多くのそのような物質、そしてまたそれらの混合物も商業的に入手できる。全てのこれらの物質は、文献より既知の方法によって調製できる。
【０１４１】
また、当業者には言うまでもなく、本発明による液晶はまた、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を含んでも構わない。
【０１４２】
例えば、米国特許第６，８６１，１０７号明細書で開示される通りの、非メソゲン性またはメソゲン性の重合性化合物（後者は、反応性メソゲン（ＲＭ：ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｍｅｓｏｇｅｎ）と称される）、好ましくは非メソゲン性のものを、本発明による混合物に、混合物を基準として、好ましくは１０〜５０重量％、特に好ましくは２０〜４０重量％の濃度で、さらに加えてもよい。重合性化合物は、好ましくは、２−エチルヘキシルアクリレート（ＥＨＡ）、１，３，３−トリメチルヘキシルアクリレート（ＴＭＨＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレートヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、ヘキサンジオールジメタクリレート（ＨＤＤＭＡ）等から、そしてまた、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、エチルアクリレート（ＥＡ）、エチルメタクリレート（ＥＭＡ）６−（４’−シアノビフェニル−４−イルオキシ）ヘキシルアクリレート（６ＣＢＡ）、メソゲンモノマーから選択される。これらの混合物はまた、、任意選択で、例えば、米国特許第６，７８１，６６５号明細書に記載される通りの開始剤を含んでもよい。開始剤、例えば、ＢＡＳＦ社製のＩｒｇａｎｏｘ−１０７６を、好ましくは、重合性化合物を含む混合物に０〜１％の量で加える。この種の混合物は、いわゆるゲスト−ホストポリマー分散型液晶（ＧＨＰＤＬＣ）に使用することができる。ＧＨＰＤＬＣディスプレイは日本特許出願公開第０６−３２４３０９号公報に記載されている。ＧＨＰＤＬＣポリマーフィルムはＰ．Ｍａｌｉｋ，Ｋ．Ｋ．Ｒａｉｎａ，Ｐｈｙｓｉｃａ  Ｂ  第４０５巻（２０１０年）１６１〜１６６頁に公表されている。
【０１４３】
このための要件は、液晶混合物自体が、式Ｍの化合物が重合する条件下で同様に重合する重合性成分を含まないことである。
【０１４４】
重合は、好ましくは以下の条件下で行われる：重合性成分は、所定の強度のＵＶ−Ａランプを使用して所定の期間および印加電圧（典型的には１０〜３０Ｖの交流電圧、６０Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲の周波数）で重合される。用いられるＵＶ−Ａ光源は、典型的には、５０ｍＷ／ｃｍ２の強度を有するメタルハライド蒸気ランプまたは高圧水銀ランプである。これらは、例えば、以下の式の化合物などの、アルケニルまたはアルケニルオキシ側鎖を含む液晶化合物が重合しない条件である。
【０１４５】
【化４５】
2019533052.tif 000047
（式中、ｎ＝２、３、４、５または６）
【０１４６】
本発明による混合物はさらに、例えば、安定剤、抗酸化剤、ＵＶ吸収剤、ナノ粒子、ミクロ粒子などの従来の添加剤を含んでもよい。
【０１４７】
本発明の好ましい実施形態では、液晶媒体は１種類以上のキラルドーパントを含む。
【０１４８】
以下の例は本発明を限定することなく説明することを意図する。上記および下記において、パーセントのデータは、重量パーセントを表し、全ての温度はセルシウス度で示される。
【０１４９】
本特許出願を通して、１，４−シクロへキシレン環および１，４−フェニレン環を以下の通り表記する。
【０１５０】
【化４６】
2019533052.tif 000048
【０１５１】
シクロヘキシレン環は、トランス−１，４−シクロヘキシレン環である。
【０１５２】
本特許出願全体および実施例において、液晶化合物の構造は頭字語によって示される。他に示されない限り、化学式への変換は、表１〜３に従って行われる。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１、ＣｍＨ２ｍ＋１およびＣｍ’Ｈ２ｍ’＋１、またはＣｎＨ２ｎおよびＣｍＨ２ｍは、それぞれの場合で、それぞれｎ、ｍ、ｍ’またはｚ個のＣ原子をそれぞれ有する直鎖状のアルキル基またはアルキレン基である。ｎ、ｍ、ｍ’ｚは、各々互いに独立に、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２、好ましくは１、２、３、４、５または６を表す。表１において、それぞれの化合物の環要素を略号とし、表２において、架橋構成要素を掲載し、表３において、化合物の左側または右側側鎖についての記号の意味を示す。
【０１５３】
【表１】
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【０１５４】
【表２】
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【０１５５】
【表３】
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【０１５６】
【表４】
2019533052.tif 000052
【０１５７】
式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢおよび／またはＩＩＣの化合物、ならびに１種類以上の式Ｉの化合物の他に、本発明による混合物は、好ましくは、下に示す表Ａからの１種類以上の化合物を含む。
【０１５８】
＜表Ａ＞
以下の略称を使用する：
（ｎ、ｍ、ｍ’、ｚ：各々互いに独立に、１、２、３、４、５または６を意味し；
（Ｏ）ＣｍＨ２ｍ＋１は、ＯＣｍＨ２ｍ＋１またはＣｍＨ２ｍ＋１を意味する）。
【０１５９】
【表５】
2019533052.tif 000053
【０１６０】
【表６】
2019533052.tif 000054
【０１６１】
【表７】
2019533052.tif 000055
【０１６２】
【表８】
2019533052.tif 000056
【０１６３】
【表９】
2019533052.tif 000057
【０１６４】
【表１０】
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【０１６５】
【表１１】
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【０１６６】
【表１２】
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【０１６７】
【表１３】
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【０１６８】
【表１４】
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【０１６９】
【表１５】
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【０１７０】
【表１６】
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【０１７１】
【表１７】
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【０１７２】
【表１８】
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【０１７３】
【表１９】
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【０１７４】
【表２０】
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【０１７５】
【表２１】
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【０１７６】
【表２２】
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【０１７７】
【表２３】
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【０１７８】
【表２４】
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【０１７９】
本発明によって使用できる液晶混合物は、それ自体従来の様式で調製される。一般に、より少量で使用される成分の所望の量を、主要構成成分を構成する成分中で、有利には昇温して溶解する。また、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中の成分の溶液を混合し、完全に混合後に、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。
【０１８０】
誘電体は、また、当業者に知られており、また文献に記載されているさらなる添加剤、例えば、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、ナノ粒子、およびフリーラジカル捕捉剤などを含んでもよい。例えば、安定剤またはキラルドーパントを添加してもよい。本発明による混合物に好適な安定剤は、特に、表Ｂに列挙したものである。
【０１８１】
例えば、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．２４巻、２４９〜２５８頁（１９７３年）参照）を、導電性を改善するために添加することができ、または、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の物質を添加してもよい。このタイプの物質は、例えば、ドイツ国特許出願公開第２２  ０９  １２７、２２  ４０  ８６４、２３  ２１  ６３２、２３  ３８  ２８１、２４  ５０  ０８８、２６  ３７  ４３０、および２８  ５３  ７２８号明細書に記載されている。
【０１８２】
＜表Ｂ＞
表Ｂに、本発明による混合物に一般に添加されるドーパントの候補を示す。混合物は、好ましくは０〜１０重量％、特には０．０１〜５重量％、特に好ましくは０．０１〜３重量％の量のドーパントを含む。混合物が１種類のみのドーパントを含む場合、それは、０．０１〜４重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％の量で用いられる。
【０１８３】
【表２５】
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【０１８４】
【表２６】
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【０１８５】
＜表Ｃ＞
例えば本発明による混合物に０〜１０重量％の量で添加することができる安定剤を下に示す。
【０１８６】
【表２７】
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【０１８７】
【表２８】
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【０１８８】
【表２９】
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【０１８９】
【表３０】
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【０１９０】
【表３１】
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【０１９１】
本発明による媒体は、特に好ましくは、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）７７０（セバシン酸ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル））を、好ましくは液晶媒体を基準として０．００１〜５重量％の量で含む。
【０１９２】
本発明による液晶媒体に使用され得る好ましいさらなる二色性色素の例を表Ｄに列挙する。
＜表Ｄ＞
【０１９３】
【表３２】
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【０１９４】
【表３３】
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【０１９５】
【表３４】
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【０１９６】
【表３５】
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【０１９７】
【表３６】
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【０１９８】
【表３７】
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【０１９９】
【表３８】
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【実施例】
【０２００】
以下の例は、本発明を制限することなく説明することを意図する。例において、ｍ．ｐ．は融点を、Ｃは液晶物質の透明点を、セルシウス度で表し；沸点はｂ．ｐ．で表される。さらに：
【０２０１】
Ｃは結晶固体状態を表し、Ｓはスメクチック相を表し（添字は相のタイプを表し）、Ｎはネマチック状態を表し、Ｃｈはコレステリック相を表し、Ｉは等方相を表し、Ｔｇはガラス転移温度を表す。２つの記号の間の数字は、転移温度をセルシウス度で示す。
【０２０２】
式Ｉの化合物の光学的異方性Δｎを決定するために使用するホスト混合物は、商業的な混合物ＺＬＩ−４７９２（メルク社）である。誘電異方性Δεは、商業的な混合物ＺＬＩ−２８５７を使用して決定する。検討しようとする化合物の物理的データは、検討しようとする化合物を添加し、用いられる化合物を１００％に外挿した後におけるホスト混合物の誘電定数の変化より得られる。溶解性にもよるが一般に、検討しようとする化合物１０％をホスト混合物に溶解する。
【０２０３】
他に示さない限り、部またはパーセントのデータは、重量部または重量パーセントを表す。
【０２０４】
上記および下記において、記号および略語は以下の意味を有する。
Ｖ０は、２０℃における容量閾電圧［Ｖ］を表し、
Δｎは、２０℃および５８９ｎｍで測定した光学的異方性を表し、
Δεは、２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性を表し、
ｃｌ．ｐ．は、透明点［℃］を表し、
Ｋ１は、２０℃における「スプレイ（ｓｐｌａｙ）」変形に対する弾性定数［ｐＮ］を表し、
Ｋ３は、２０℃における「ベンド（ｂｅｎｄ）」変形に対する弾性定数［ｐＮ］を表し、
γ１は、磁場において回転法によって決定される、２０℃で測定される回転粘度［ｍＰａ・ｓ］を表し、
ＬＴＳは、試験用セルで決定される低温安定性（ネマチック相）を表す。
【０２０５】
閾電圧の測定に使用されるディスプレイは、２０μｍの間隔の２つの平行平面外装プレートと、該外装プレートの内側の上部にＳＥ−１２１１（日産化学）を含む配向層を有する電極層とを有し、これが、液晶のホメオトロピック配列として作用する。
【０２０６】
他に明言しない限り、本出願における全ての濃度は、対応する混合物または混合物成分に関する。全ての物理的特性は、「Ｍｅｒｃｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ（メルク液晶、液晶の物理的特性）」ドイツ国メルク社１９９７年１１月刊に従って決定され、他に明らかに示さない限り、２０℃の温度を適用する。
【０２０７】
混合例
【０２０８】
【表３９】
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【０２０９】
【表４０】
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【０２１０】
【表４１】
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【０２１１】
【表４２】
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【０２１２】
混合物Ｃ１、Ｍ１、Ｍ２およびＭ３から、下表に示す組成を有するゲスト−ホスト液晶混合物ＧＨＣ１、ＧＨ１、ＧＨ２、ＧＨ３およびＧＨ４を、以下の成分Ｄｙｅ−１、Ｄｙｅ−２、およびＤｙｅ−３（これらの異なる吸収特性があわさって黒色を生成する）からなる色素混合物、ならびにＧＨ３の場合には添加剤Ａｄｄ−１およびＡｄｄ−２を使用して調製する。
【０２１３】
【化４７】
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【０２１４】
【表４３】
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【０２１５】
【表４４】
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【０２１６】
【表４５】
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【０２１７】
【表４６】
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【０２１８】
【表４７】
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【０２１９】
驚くべきことに、式Ｉの化合物ＰＣＨ−３を含む混合物Ｍ１、Ｍ２およびＭ３において、Ｄｙｅ−１、Ｄｙｅ−２およびＤｙｅ−３からなる色素混合物は、比較例Ｃ１の混合物におけるよりも著しく良好な溶解度を示す。比較例ＧＨＣｌの場合、色素の濃度は飽和限界に非常に近く、これは貯蔵の際のディスプレイパネル中での色素の結晶化の危険性を有している。例ＧＨ１〜ＧＨ４の場合は、飽和限界に達していない。
【０２２０】
ゲスト−ホスト混合物ＧＨ１、ＧＨ２、ＧＨ３およびＧＨ４は、それらの高い透明化温度および広いネマチック相範囲、低い閾電圧および非常に良好な低温安定性のために、例えば光シャッター、スイッチ性ウィンドウおよびゲストホストディスプレイのようなデバイスにおける用途に非常に良好な特性を有する。混合物Ｍ１、Ｍ２およびＭ３中の色素Ｄｙｅ−１、Ｄｙｅ−２およびＤｙｅ−３の優れた溶解性のために、電圧印加後に非常に良好な黒色（暗）状態を有する高いコントラストを達成することができる。
【国際調査報告】
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