(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶媒体およびそれを含む高周波数素子を提供する。【解決手段】式Ｉのイソチオシアネート化合物の群から選択される１種類以上の化合物を含む液晶媒体と、これらの媒体を含む高周波数技術用素子、特に位相シフタおよびマイクロ波アレイアンテナ。2018119130.tif 000089（Ｒ１は、Ｈ、Ｃ１〜１７のフッ素化されてないアルキル基等、ｎは、０〜２、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３は、夫々独立にフッ素化されてもよい１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニレン基等）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉの１種類以上の化合物を含み、ただし式Ｉの１種類以上の化合物の媒体中における総濃度は７３重量％以上であることを特徴とする液晶媒体。
【化１】
2018119130.tif 000079
（式中、
Ｒ１は、Ｈ、１〜１７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルもしくはフッ素化されてないアルコキシまたは２〜１５個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニル、フッ素化されてないアルケニルオキシもしくはフッ素化されてないアルコキシアルキルを表し、
ｎは、０、１または２であり、および
【化２】
2018119130.tif 000080
【化３】
2018119130.tif 000081
【請求項２】
式Ｉ−１、Ｉ−２およびＩ−３の化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶媒体。
【化４】
2018119130.tif 000082
（式中Ａ１２およびＡ１３は、請求項１で示す意味を有し、
Ｌ１は、ＨまたはＦを表し、および
Ｒ１は、１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニルを表す。）
【請求項３】
式Ｉ−３ａ〜Ｉ−３ｄの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の媒体。
【化５】
2018119130.tif 000083
【請求項４】
請求項３で示す通りの式Ｉ−３ｃの１種類以上の化合物を３０重量％〜７０重量％の総濃度で含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項５】
式ＩＩおよびＩＩＩの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を２９％以下の総濃度で追加して含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の媒体。
【化６】
2018119130.tif 000084
（式中、
Ｒ２は、Ｈ、１〜１７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルもしくはフッ素化されてないアルコキシまたは２〜１５個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニル、フッ素化されてないアルケニルオキシもしくはフッ素化されてないアルコキシアルキルを表し、
Ｚ２１は、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−を表し、
【化７】
2018119130.tif 000085
Ｒ３は、上でＲ２に与える意味を有し、
Ｚ３１およびＺ３２の一方は、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−を表し、
Ｚ３１およびＺ３２の他方は、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−または単結合を表し、
【化８】
2018119130.tif 000086
【化９】
2018119130.tif 000087
【請求項６】
請求項２で示す通りの式Ｉ−１の化合物を２０％以上の総濃度で含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項７】
式Ｉの１種類以上の化合物は、式Ｉ−１ｃの化合物から選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の媒体。
【化１０】
2018119130.tif 000088
【請求項８】
１種類以上のキラル化合物を追加して含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする高周波数技術用の素子。
【請求項１０】
マイクロ波範囲での動作に適していることを特徴とする請求項９に記載の素子。
【請求項１１】
位相シフタまたはマイクロ波領域で動作可能なＬＣ系アンテナ素子であることを特徴とする請求項９または１０に記載の素子。
【請求項１２】
高周波数技術用の素子における請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶媒体の使用。
【請求項１３】
液晶媒体を調製する方法であって、
式Ｉの２種類以上の化合物を互いに混合し、および任意成分としてキラル化合物を添加することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の１個以上の素子を含むことを特徴とするマイクロ波アンテナアレイ。
【請求項１５】
ｎが２である請求項１で示す通りの式Ｉの化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶媒体と、それを含む高周波数素子、特にマイクロ波の位相をシフトする装置などの高周波数装置用のマイクロ波素子、特にマイクロ波フェーズドアレイ（ｐｈａｓｅｄ−ａｒｒａｙ）アンテナとに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶媒体は、情報を表示するために、電気光学的ディスプレイ（液晶ディスプレイ、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ、ＬＣＤ）において、長らく使用されてきた。最近しかしながら例えば、独国特許出願公開第１０  ２００４  ０２９  ４２９．１号明細書（特許文献１）および特開２００５−１２０２０８号公報（特許文献２）などにいおて、マイクロ波技術用の素子における使用のためにも液晶媒体が提案された。
【０００３】
典型的なマイクロ波用途として、Ｋ．Ｃ．Ｇｕｐｔａ、Ｒ．Ｇａｒｇ、Ｉ．ＢａｈｌおよびＰ．Ｂｈａｒｔｉａ著：Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ  Ｌｉｎｅｓ  ａｎｄ  Ｓｌｏｔｌｉｎｅｓ、第２版、Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ社、ボストン、１９９６年刊（非特許文献１）に記載される通りの反転マイクロストリップラインの考え方が、例えば、Ｄ．Ｄｏｌｆｉ、Ｍ．Ｌａｂｅｙｒｉｅ、Ｐ．ＪｏｆｆｒｅおよびＪ．Ｐ．Ｈｕｉｇｎａｒｄ著：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第２９巻、第１０号、第９２６〜９２８頁、１９９３年５月刊（非特許文献２）、Ｎ．Ｍａｒｔｉｎ、Ｎ．Ｔｅｎｔｉｌｌｉｅｒ、Ｐ．Ｌａｕｒｅｎｔ、Ｂ．Ｓｐｌｉｎｇａｒｔ、Ｆ．Ｈｕｅｒｔ、Ｐｈ．Ｇｅｌｉｎ、Ｃ．Ｌｅｇｒａｎｄ著：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、第３２回欧州マイクロ波カンファレンス、第３９３〜３９６頁、ミラノ、２００２年（非特許文献３）またはＷｅｉｌ、Ｃ．著：Ｐａｓｓｉｖ  ｓｔｅｕｅｒｂａｒｅ  Ｍｉｋｒｏｗｅｌｌｅｎｐｈａｓｅｎｓｃｈｉｅｂｅｒ  ａｕｆ  ｄｅｒ  Ｂａｓｉｓ  ｎｉｃｈｔｌｉｎｅａｒｅｒ  Ｄｉｅｌｅｋｔｒｉｋａ［Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ］、Ｄａｒｍｓｔaｄｔｅｒ  Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｅｎ第Ｄ１７巻、２００２年刊（非特許文献４）、Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｇ．ＬuｓｓｅｍおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著：Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｉｎｖｅｒｔ−Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗ．Ｓｙｍｐ．、シアトル、ワシントン州、２００２年６月刊、第３６７〜３７０頁（メルク社より商業的に入手可能な液晶Ｋ１５と共に、非特許文献５）、Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｇ．ＬuｓｓｅｍおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著：Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｉｎｖｅｒｔ−Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗ．Ｓｙｍｐ．、シアトル、ワシントン州、２００２年６月刊、第３６７〜３７０頁（非特許文献６）で用いられ、１０ＧＨｚにおいて、そこに約４０Ｖの制御電圧で１２°／ｄＢの位相シフタとしての品位を達成している。Ｗｅｉｌ、Ｃ．著：Ｐａｓｓｉｖ  ｓｔｅｕｅｒｂａｒｅ  Ｍｉｋｒｏｗｅｌｌｅｎｐｈａｓｅｎｓｃｈｉｅｂｅｒ  ａｕｆ  ｄｅｒ  Ｂａｓｉｓ  ｎｉｃｈｔｌｉｎｅａｒｅｒ  Ｄｉｅｌｅｋｔｒｉｋａ［Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ］、Ｄａｒｍｓｔaｄｔｅｒ  Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｅｎ第Ｄ１７巻、２００２年刊（非特許文献７）においては、ＬＣの挿入損失、即ち、液晶における偏光損失によってのみ引き起こされる損失が、１０ＧＨｚにお���ておよそ１〜２ｄＢとして与えられる。加えて、位相シフタの損失は、誘電体ＬＣの損失および導波路の接合部での損失によって主に決定されることが決定された。また、Ｔ．Ｋｕｋｉ、Ｈ．Ｆｕｊｉｋａｋｅ、Ｈ．ＫａｍｏｄａおよびＴ．Ｎｏｍｏｔｏ著：Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｌｉｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ  ｗｉｔｈ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇ．２００２年刊、第３６３〜３６６頁、２００２年６月刊（非特許文献８）およびＴ．Ｋｕｋｉ、Ｈ．Ｆｕｊｉｋａｋｅ、Ｔ．Ｎｏｍｏｔｏ著：Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｌｉｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｄｕａｌ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−Ｍｏｄｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  Ｔｅｃｈ．、第５０巻、第１１号、第２６０４〜２６０９頁、２００２年１１月刊（非特許文献９）においては、平面位相シフタの構造と組み合わせて重合ＬＣフィルムおよびデュアル周波数スイッチモードの液晶を使用することが検討されている。
【０００４】
Ａ．Ｐｅｎｉｒｓｃｈｋｅ、Ｓ．Ｍｕｌｌｅｒ、Ｐ．Ｓｃｈｅｅｌｅ、Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｍ．Ｗｉｔｔｅｋ、Ｃ．ＨｏｃｋおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著：「Ｃａｖｉｔｙ  Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｕｐ  ｔｏ  ３５ＧＨｚ」、３４回欧州マイクロ波カンファレンス−アムステルダム、第５４５〜５４８頁（非特許文献１０）には、とりわけ、９ＧＨｚの周波数における既知の単一の液晶物質Ｋ１５（メルク社、ドイツ国）の特性が記載されている。
【０００５】
Ａ．Ｇａｅｂｌｅｒ、Ｆ．Ｇｏｅｌｄｅｎ、Ｓ．Ｍuｌｌｅｒ、Ａ．ＰｅｎｉｒｓｃｈｋｅおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  Ｅｉｇｅｎ−Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ  Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ  Ａｐｐｒｏａｃｈ」、１２ＭＴＣ  ２００９−Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、シンガポール、２００９年刊（ＩＥＥＥ）、第４６３〜４６７頁（非特許文献１１）には、既知の液晶混合物Ｅ７（同様にメルク社、ドイツ国）の対応する特性が記載されている。
【０００６】
独国特許出願公開第１０  ２００４  ０２９  ４２９．１号明細書（特許文献１）には、マイクロ波技術において、とりわけ位相シフタにおいて液晶媒体を使用することが記載されている。対応する周波数範囲で液晶媒体の特性について液晶媒体が特許文献１において既に検討された。加えて特許文献１には、少量の下式の単一化合物
【０００７】
【化１】
2018119130.tif 000002
を、広く既知のシアノビフェニル化合物と組み合わせて含む液晶媒体が記載されており、
【０００８】
【化２】
2018119130.tif 000003
また媒体は、とりわけ以下の構造の化合物も含む。
【０００９】
【化３】
2018119130.tif 000004
しかしながら、これらの組成物は多かれ少なかれ幾つかの重大な不具合を有する。他の欠陥に加えて、それらの殆どは不都合に高い損失および／または不適切な位相シフトもしくは不十分な材料品位との結果となる。これらの比較的単純な混合物は、マイクロ波レジームで動作する装置における用途には限定的な性能しか示さず、特に透明点、相範囲、特にそれらの低温における貯蔵に対する安定性およびそれらの粘度、特にそれらの回転粘度などの一般的な物理的特性に関して著しく改善する必要がある。
【００１０】
これらの媒体を含む高周波数技術用の既知の装置は、依然として十分な安定性および特に速い応答を欠いている。
【００１１】
これらの用途には、特に、従来から見るとかなり異常な稀な特性または特性の組み合わせを有する液晶媒体が必要となる。
【００１２】
よって、改良された特性を有する新規な液晶媒体が必要である。特に、マイクロ波領域における誘電損失が低減されていなければならず、材料品位（η、性能指数、短くＦｏＭ（ｆｉｇｕｒｅ  ｏｆ  ｍｅｒｉｔ）と呼ばれることもある。）即ち、高い同調性および同時に低い誘電損失が改良されなければならない。これらの要求に加えて、特に例えば位相シフタおよび漏洩波アンテナなどの平面構造を使用するそれらの装置向けの幾つかの想定される用途のために改良された応答時間について焦点が当てられてきた。
【００１３】
加えて、成分の低温挙動における改良に対する一定の要求が常にある。この場合、低温における動作特性および、また寿命の両者における改良が不可欠である。
【００１４】
従って、対応する実用的用途に適する特性を有する液晶媒体に対する多大な要求がある。
【００１５】
イソチオシアネート化合物を基礎とする液晶混合物は、欧州特許出願公開第２  ９８２  ７３０号明細書（特許文献３）に開示されている。しかしながら、その中で提案されている混合物は全て−ＣＨ＝ＣＨ−（スチルベン）または−Ｃ≡Ｃ−（トラン）などの不飽和連結基を有する化合物を含み、その幾つかは合成が困難であったり、例えばＵＶ光、熱に曝露したとき、または低温での保存などの厳しい条件下におけるストレスに対して比較的敏感なことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２００４  ０２９  ４２９．１号明細書
【特許文献２】特開２００５−１２０２０８号公報
【特許文献３】欧州特許出願公開第２  ９８２  ７３０号明細書
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Ｋ．Ｃ．Ｇｕｐｔａ、Ｒ．Ｇａｒｇ、Ｉ．ＢａｈｌおよびＰ．Ｂｈａｒｔｉａ著：Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ  Ｌｉｎｅｓ  ａｎｄ  Ｓｌｏｔｌｉｎｅｓ、第２版、Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ社、ボストン、１９９６年刊
【非特許文献２】Ｄ．Ｄｏｌｆｉ、Ｍ．Ｌａｂｅｙｒｉｅ、Ｐ．ＪｏｆｆｒｅおよびＪ．Ｐ．Ｈｕｉｇｎａｒｄ著：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第２９巻、第１０号、第９２６〜９２８頁、１９９３年５月刊
【非特許文献３】Ｎ．Ｍａｒｔｉｎ、Ｎ．Ｔｅｎｔｉｌｌｉｅｒ、Ｐ．Ｌａｕｒｅｎｔ、Ｂ．Ｓｐｌｉｎｇａｒｔ、Ｆ．Ｈｕｅｒｔ、ＰＨ．Ｇｅｌｉｎ、Ｃ．Ｌｅｇｒａｎｄ著：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、第３２回欧州マイクロ波カンファレンス、第３９３〜３９６頁、ミラノ、２００２年
【非特許文献４】Ｗｅｉｌ、Ｃ．著：Ｐａｓｓｉｖ  ｓｔｅｕｅｒｂａｒｅ  Ｍｉｋｒｏｗｅｌｌｅｎｐｈａｓｅｎｓｃｈｉｅｂｅｒ  ａｕｆ  ｄｅｒ  Ｂａｓｉｓ  ｎｉｃｈｔｌｉｎｅａｒｅｒ  Ｄｉｅｌｅｋｔｒｉｋａ［Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ］、Ｄａｒｍｓｔaｄｔｅｒ  Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｅｎ第Ｄ１７巻、２００２年刊
【非特許文献５】Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｇ．ＬuｓｓｅｍおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著：Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｉｎｖｅｒｔ−Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗ．Ｓｙｍｐ．、シアトル、ワシントン州、２００２年６月刊、第３６７〜３７０頁（メルク社より商業的に入手可能な液晶Ｋ１５と共に）
【非特許文献６】Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｇ．ＬuｓｓｅｍおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著：Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｉｎｖｅｒｔ−Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗ．Ｓｙｍｐ．、シアトル、ワシントン州、２００２年６月刊、第３６７〜３７０頁
【非特許文献７】Ｗｅｉｌ、Ｃ．著：Ｐａｓｓｉｖ  ｓｔｅｕｅｒｂａｒｅ  Ｍｉｋｒｏｗｅｌｌｅｎｐｈａｓｅｎｓｃｈｉｅｂｅｒ  ａｕｆ  ｄｅｒ  Ｂａｓｉｓ  ｎｉｃｈｔｌｉｎｅａｒｅｒ  Ｄｉｅｌｅｋｔｒｉｋａ［Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｅｒｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ］、Ｄａｒｍｓｔaｄｔｅｒ  Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｅｎ第Ｄ１７巻、２００２年刊
【非特許文献８】Ｔ．Ｋｕｋｉ、Ｈ．Ｆｕｊｉｋａｋｅ、Ｈ．ＫａｍｏｄａおよびＴ．Ｎｏｍｏｔｏ著：Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｌｉｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ  ｗｉｔｈ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ、ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇ．２００２年刊、第３６３〜３６６頁、２００２年６月刊
【非特許文献９】Ｔ．Ｋｕｋｉ、Ｈ．Ｆｕｊｉｋａｋｅ、Ｔ．Ｎｏｍｏｔｏ著：Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｌｉｎｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｄｕａｌ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−Ｍｏｄｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  Ｔｅｃｈ．、第５０巻、第１１号、第２６０４〜２６０９頁、２００２年１１月刊
【非特許文献１０】Ａ．Ｐｅｎｉｒｓｃｈｋｅ、Ｓ．Ｍｕｌｌｅｒ、Ｐ．Ｓｃｈｅｅｌｅ、Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｍ．Ｗｉｔｔｅｋ、Ｃ．ＨｏｃｋおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著：「Ｃａｖｉｔｙ  Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｕｐ  ｔｏ  ３５ＧＨｚ」、３４回欧州マイクロ波カンファレンス−アムステルダム、第５４５〜５４８頁
【非特許文献１１】Ａ．Ｇａｅｂｌｅｒ、Ｆ．Ｇｏｅｌｄｅｎ、Ｓ．Ｍuｌｌｅｒ、Ａ．ＰｅｎｉｒｓｃｈｋｅおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ著「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  Ｅｉｇｅｎ−Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ  Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ  Ａｐｐｒｏａｃｈ」、１２ＭＴＣ  ２００９−Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、シンガポール、２００９年刊（ＩＥＥＥ）、第４６３〜４６７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の他の目的はスチルベンまたはトラン誘導体の使用を避けることであり、また使用する異なる化合物の数を減らすことで混合物の製造を単純化することもである。
【００１９】
驚くべきことに高濃度の下式Ｉの化合物を使用することで、適切に速いスイッチ時間、適切なネマチック相範囲、高い同調性および低い損失を有し、先行技術の材料の不具合を有さないか少なくも著しく低減された程度にのみ有する液晶媒体を達成することが可能であることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は式Ｉの１種類以上の化合物を含み、ただし式Ｉの化合物の総濃度は７３重量％以上である液晶媒体に関する。
【００２１】
【化４】
2018119130.tif 000005
式中、
Ｒ１は、Ｈ、１〜１７個、好ましくは３〜１０個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルもしくはフッ素化されてないアルコキシまたは２〜１５個、好ましくは３〜１０個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニル、フッ素化されてないアルケニルオキシもしくはフッ素化されてないアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されてないアルキルまたはフッ素化されてないアルケニルを表し、
ｎは、０、１または２であり、
【００２２】
【化５】
2018119130.tif 000006
【００２３】
【化６】
2018119130.tif 000007
好ましくは、
【００２４】
【化７】
2018119130.tif 000008
より好ましくは、
【００２５】
【化８】
2018119130.tif 000009
本発明の好ましい実施形態において式Ｉの化合物は、式Ｉ−１〜Ｉ−５の化合物の群から選択される。
【００２６】
【化９】
2018119130.tif 000010
式中、
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれの出現で同一または異なって、ＨまたはＦを表し、
他の基は、式Ｉで上に示すそれぞれの意味を有し、好ましくは
Ｒ１は、１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニルを表す。
【００２７】
媒体は好ましくは、式Ｉ−１の１種類以上の化合物を含み、該化合物は好ましくは、式Ｉ−１ａ〜Ｉ−１ｄ、好ましくは式Ｉ−１ｂの化合物の群から選択される。
【００２８】
【化１０】
2018119130.tif 000011
式中Ｒ１は、式Ｉで上に示す意味を有し、好ましくは１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニルを表す。
【００２９】
媒体は好ましくは、式Ｉ−２の１種類以上の化合物を含み、該化合物は好ましくは、式Ｉ−２ａ〜Ｉ−２ｅ、好ましくは式Ｉ−２ｃの化合物の群から選択される。
【００３０】
【化１１】
2018119130.tif 000012
式中Ｒ１は、式Ｉで上に示す意味を有し、好ましくは１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニルを表す。
【００３１】
媒体は好ましくは、式Ｉ−３の１種類以上の化合物を含み、該化合物は好ましくは、式Ｉ−３ａ〜Ｉ−３ｄ、特に好ましくは式Ｉ−３ｂの化合物の群から選択される。
【００３２】
【化１２】
2018119130.tif 000013
式中Ｒ１は、式Ｉで上に示す意味を有し、好ましくは１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニルを表す。
【００３３】
媒体は好ましくは、式Ｉ−４の１種類以上の化合物を含み、該化合物は好ましくは、式Ｉ−４ａ〜Ｉ−４ｄ、特に好ましくは式Ｉ−４ｂの化合物の群から選択される。
【００３４】
【化１３】
2018119130.tif 000014
式中Ｒ１は、式Ｉで上に示す意味を有し、好ましくは１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニルを表す。
【００３５】
媒体は好ましくは、式Ｉ−５の１種類以上の化合物を含み、該化合物は好ましくは、式Ｉ−５ａ〜Ｉ−５ｄ、特に好ましくは式Ｉ−５ｂの化合物の群から選択される。
【００３６】
【化１４】
2018119130.tif 000015
式中Ｒ１は、式Ｉで上に示す意味を有し、好ましくは１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニルを表す。
【００３７】
加えて特定の実施形態において本発明による液晶媒体は好ましくは、式ＩＩおよびＩＩＩの化合物の群から選択される１種類以上の化合物を含む。
【００３８】
【化１５】
2018119130.tif 000016
式中、
Ｒ２は、Ｈ、１〜１７個、好ましくは３〜１０個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルもしくはフッ素化されてないアルコキシまたは２〜１５個、好ましくは３〜１０個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニル、フッ素化されてないアルケニルオキシもしくはフッ素化されてないアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されてないアルキルまたはフッ素化されてないアルケニルを表し、
Ｚ２１は、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−、好ましくは−Ｃ≡Ｃ−またはトランス−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、および
【００３９】
【化１６】
2018119130.tif 000017
好ましくは、
【００４０】
【化１７】
2018119130.tif 000018
【００４１】
【化１８】
2018119130.tif 000019
【００４２】
【化１９】
2018119130.tif 000020
および式中、
Ｒ３は、Ｈ、１〜１７個、好ましくは３〜１０個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルキルもしくはフッ素化されてないアルコキシまたは２〜１５個、好ましくは３〜１０個のＣ原子を有するフッ素化されてないアルケニル、フッ素化されてないアルケニルオキシもしくはフッ素化されてないアルコキシアルキル、好ましくはフッ素化されてないアルキルまたはフッ素化されてないアルケニルを表し、
Ｚ３１およびＺ３２の一方、好ましくはＺ３２はトランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−を表し、他方はそれと独立にトランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−または単結合を表し、好ましくはそれらの一方、好ましくはＺ３２は−Ｃ≡Ｃ−またはトランス−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、他方は単結合を表し、および
【００４３】
【化２０】
2018119130.tif 000021
【００４４】
【化２１】
2018119130.tif 000022
好ましくは、
【００４５】
【化２２】
2018119130.tif 000023
より好ましくは、
【００４６】
【化２３】
2018119130.tif 000024
加えて、先の好ましい実施形態と同一または異なってよい特定の実施形態において本発明による液晶媒体は好ましくは、式ＩＶの１種類以上の化合物を含む。
【００４７】
【化２４】
2018119130.tif 000025
式中、
【００４８】
【化２５】
2018119130.tif 000026
好ましくは、
【００４９】
【化２６】
2018119130.tif 000027
特に好ましくは、
【００５０】
【化２７】
2018119130.tif 000028
を表し、
Ｌ４は、１〜６個のＣ原子を有するアルキル、３〜６個のＣ原子を有するシクロアルキルまたは４〜６個のＣ原子を有するシクロアルケニル、好ましくはＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７（−（ＣＨ２）２ＣＨ３）、ｉ−Ｃ３Ｈ７（−ＣＨ（ＣＨ３）２）、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンタ−１−エニルまたはシクロヘキサ−１−エニル、特に好ましくはＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、シクロプロピルまたはシクロブチルを表し、
Ｘ４は、Ｈ、１〜３個のＣ原子を有するアルキルまたはハロゲン、好ましくはＨ、ＦまたはＣｌ、特に好ましくはＨまたはＦ、非常に特に好ましくはＦを表し、
Ｒ４１〜Ｒ４４は、互いに独立に、それぞれ１〜１５個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシ、それぞれ２〜１５個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキル、または１５個までのＣ原子を有するシクロアルキル、アルキルシクロアルキル、シクロアルケニル、アルキルシクロアルケニル、アルキルシクロアルキルアルキルもしくはアルキルシクロアルケニルアルキル、および代わりにＲ４３およびＲ４４の一方または両方はまたＨも表し、
好ましくはＲ４１およびＲ４２は、互いに独立に、それぞれ１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルキルもしくはフッ素化されていないアルコキシ、またはそれぞれ２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシまたはフッ素化されていないアルコキシアルキルを表し、
特に好ましくはＲ４１は、１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルケニル、フッ素化されていないアルケニルオキシもしくはフッ素化されていないアルコキシアルキルを表し、および
特に好ましくはＲ４２は、それぞれ１〜７個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルキルまたはフッ素化されていないアルコキシを表し、
好ましくはＲ４３およびＲ４４は、Ｈ、１〜５個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルキル、３〜７個のＣ原子を有するフッ素化されていないシクロアルキルもしくはシクロアルケニル、それぞれ４〜１２個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルキルシクロヘキシルもしくはフッ素化されていないシクロヘキシルアルキル、または５〜１５個のＣ原子を有するフッ素化されていないアルキルシクロヘキシルアルキル、特に好ましくはシクロプロピル、シクロブチルまたはシクロヘキシルを表し、非常に特に好ましくはＲ４３およびＲ４４の少なくとも一方がｎ−アルキル、特に好ましくはメチル、エチルまたはｎ−プロピルを表し、他方がＨまたはｎ−アルキルを、特に好ましくはＨ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルを表す。
【００５１】
好ましい実施形態において本発明による液晶媒体は、１種類以上のキラル化合物を含む。
【００５２】
好ましい実施形態において本発明による液晶媒体は、式Ａ−１〜Ａ−ＩＩＩの化合物の群から選択する１種類以上のキラル化合物を含む。
【００５３】
【化２８】
2018119130.tif 000029
式中、
Ｒａ１１およびＲａ１２は、それぞれ互いに独立に、２〜９個、好ましくは７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキルまたはアルケニルであり、あるいはＲａ１１は、メチルまたは１〜９個の炭素原子を有するアルコキシであり、好ましくは両者が、アルキル、好ましくはｎ−アルキルであり、
Ｒａ２１およびＲａ２２は、それぞれ互いに独立に、１〜９個、好ましくは７個までの炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、２〜９個、好ましくは７個までの炭素原子を有するオキサアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、好ましくは両者が、アルキル、好ましくはｎ−アルキルであり、
Ｒａ３１およびＲａ３２は、それぞれ互いに独立に、２〜９個、好ましくは７個までの炭素原子を有するアルキル、オキサアルキルまたはアルケニルであり、あるいはＲａ１１は、メチルまたは１〜９個の炭素原子を有するアルコキシであり、好ましくは両者が、アルキル、好ましくはｎ−アルキルである。
【００５４】
以下の式の化合物から成る群より選択されるドーパントが特に好ましい。
【００５５】
【化２９】
2018119130.tif 000030
更に好ましいキラル化合物は、以下の式Ａ−ＩＶのイソソルビド、イソマンニトールまたはイソイジトールの誘導体である。
【００５６】
【化３０】
2018119130.tif 000031
式中、
【００５７】
【化３１】
2018119130.tif 000032
好ましくは、ジアンヒドロソルビトールである。
【００５８】
および例えば、ジフェニルエタンジオール（ヒドロベンゾイン）、特に以下の式Ａ−Ｖのメソゲン性ヒドロベンゾイン誘導体（示していないが、（Ｒ、Ｓ）、（Ｓ、Ｒ）、（Ｒ、Ｒ）および（Ｓ、Ｓ）エナンチオマーを含む。）などのキラルエタンジオール誘導体である。
【００５９】
【化３２】
2018119130.tif 000033
式中、
【００６０】
【化３３】
2018119130.tif 000034
それぞれ互いに独立に、Ｌで一置換、二置換もしくは三置換されてもよい１，４−フェニレンまたは１，４−シクロヘキシレンであり、
Ｌは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは１〜７個の炭素原子を有しハロゲン化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｃは、０または１であり、
Ｚ０は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合であり、および
Ｒ０は、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシである。
【００６１】
式Ａ−ＩＶの化合物は、国際公開第９８／００４２８号に記載されている。式Ａ−Ｖの化合物は、英国特許出願公開第２，３２８，２０７号明細書に記載されている。
【００６２】
非常に特に好ましいドーパントは、国際公開第０２／９４８０５号に記載される通りのキラルビナフチル誘導体、国際公開第０２／３４７３９号に記載される通りのキラルビナフトールアセタール誘導体、、国際公開第０２／０６２６５号に記載される通りのキラルなＴＡＤＤＯＬ誘導体、ならびに国際公開第０２／０６１９６号および国際公開第０２／０６１９５号に記載される通りの少なくとも１個のフッ素化された架橋基および末端または中央キラル基を有するキラルドーパントである。
【００６３】
式Ａ−ＶＩのキラル化合物が特に好ましい。
【００６４】
【化３４】
2018119130.tif 000035
式中、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、１〜２５個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分枝状のアルキル（該基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮで一置換または多置換されてもよく、ただし加えて、１個以上の隣接していないＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよい。）、重合性基または２０個までの炭素原子を有するシクロアルキルもしくはアリール（該基は、ハロゲン、好ましくはＦで一置換もしくは多置換されているか、重合性基で一置換もしくは多置換されていてよい。）であり、
ｘ１およびｘ２は、それぞれ互いに独立に、０、１または２であり、
ｙ１およびｙ２は、それぞれ互いに独立に、０、１、２、３または４であり、
Ｂ１およびＢ２は、それぞれ互いに独立に、芳香族または完全もしくは部分飽和脂肪族６員環（ただし、１個以上のＣＨ基はＮ原子で置き換えられていてもよく、１個以上の隣接していないＣＨ２基はＯおよび／またはＳで置き換えられていてもい。）であり、
Ｗ１およびＷ２は、それぞれ互いに独立に、−Ｚ１−Ａ１−（Ｚ２−Ａ２）ｍ−Ｒであり、もしくは２つのうちの一方はＲ１またはＡ３であり、ただし、両者は同時にＨではなく、または
【００６５】
【化３５】
2018119130.tif 000036
Ｕ１およびＵ２は、それぞれ互いに独立に、ＣＨ２、Ｏ、Ｓ、ＣＯまたはＣＳであり、
Ｖ１およびＶ２は、それぞれ互いに独立に、（ＣＨ２）ｎ（ただし、１〜４個の隣接していないＣＨ２基はＯおよび／またはＳで置き換えられていてもよい。）であり、ならびにＶ１およびＶ２の一方は単結合であり、
【００６６】
【化３６】
2018119130.tif 000037
両者が単結合であり、
Ｚ１およびＺ２は、それぞれ互いに独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｓ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−Ｓ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ２−、−ＣＦ２−Ｓ−、−Ｓ−ＣＦ２−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、これらの基の２個の組合せ（ただし、２個のＯおよび／またはＳおよび／またはＮ原子は互いに直接結合しておらず、好ましくは、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−または−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−である。）または単結合であり、
Ａ１、Ａ２およびＡ３は、それぞれ互いに独立に、１，４−フェニレン（ただし、１個または２個の隣接していないＣＨ基はＮで置き換えられていてもよい。）、１，４−シクロヘキシレン（ただし、１個または２個の隣接していないＣＨ２基はＯおよび／またはＳで置き換えられていてもよい。）、１，３−ジオキソラン−４，５−ジイル、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイルまたは１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル（ただし、これらの基のそれぞれはＬで一置換または多置換されていてもよい。）であり、加えてＡ１は単結合であり、
Ｌはハロゲン原子、好ましくは、Ｆ、ＣＮ、ＮＯ２、１〜７個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシ（ただし１個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌで置き換えられていてもよい。）であり、
ｍは、それぞれの場合で独立に、０、１、２または３であり、および
ＲおよびＲ１は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、それぞれ１個もしくは３個〜２５個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状アルキル（該基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮで一置換または多置換されていてもよく、ただし１個以上の隣接していないＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、ただし、２個のＯおよび／またはＳ原子は互いに直接結合されていない。）または重合性基である。
【００６７】
式Ａ−ＶＩ−１のキラルナフチル誘導体が特に好ましい。
【００６８】
【化３７】
2018119130.tif 000038
特に、以下の式Ａ−ＶＩ−１ａ〜Ａ−ＶＩ−１ｃから選択されるものである。
【００６９】
【化３８】
2018119130.tif 000039
式中、
環ＢおよびＺ０は、式Ａ−ＩＶで定義される通りであり、
Ｒ０は式Ａ−ＩＶで定義される通りか、Ｈか、１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、
ｂは、０、１または２であり、および
Ｚ０は特に、−ＯＣＯ−または単結合である。
【００７０】
更に、式Ａ−ＶＩ−２のキラルビナフチル誘導体が特に好ましい。
【００７１】
【化３９】
2018119130.tif 000040
特に、以下の式Ａ−ＶＩ−２ａ〜Ａ−ＶＩ−２ｆから選択されるものである。
【００７２】
【化４０】
2018119130.tif 000041
式中、
Ｒ０は、式Ａ−ＶＩで定義される通りであり、
Ｘは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＲ０、好ましくはＦである。
【００７３】
本発明は更に、ｎが２である上式Ｉの化合物にも関する。
【００７４】
本発明による化合物は、文献（例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ  ｄｅｒ  Ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｇｅｏｒｇ−Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、シュトゥットガルト市（Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）などの標準的な著作）に記載される既知の方法に類似して、既知で前記反応に適切な反応条件下で合成できる。また本明細書においては、本明細書で言及しないが、それ自体既知の変法も使用できる。それらは特に以下の反応スキームに記載される通り、またはそれに類似して調製できる。本発明の化合物を調製する更なる方法は、例から分かる。
【００７５】
好ましくはイソチオシアネート基はスキーム１に示す通り、アニリン（１）を例えば１，１−チオカルボニルジイミダゾール（２）と反応させ、式Ｉの化合物の合成の最終工程で導入する。
【００７６】
【化４１】
2018119130.tif 000042
スキーム１において存在する基およびパラメータは、式Ｉについて上に示す通りの意味を有し、ＹはＨまたはＦを表す。
【００７７】
商業的に入手可能なｐ−アミノボロン酸またはエステル（４）を対応する反応物（３）との鈴木カップリングでカップリングさせる、中間体１の化合物の好ましい合成をスキーム２に示す。反応物３は文献から既知であり、例えば中国特許出願公開第１０４４７８７６８号明細書および中国特許出願公開第１０２３９９１１７号明細書に記載されており、類似の態様で合成できる。
【００７８】
【化４２】
2018119130.tif 000043
スキーム２において存在する基およびパラメータは、式Ｉについて上に示す通りの意味を有し、ＹはＨまたはＦを表し、ＸはＣｌ、Ｂｒ、Ｉまたはトリフレートを表し、Ｇはボロン酸またはエステル基を表す。
【００７９】
本発明による液晶媒体は、式Ｉの化合物から選択される化合物を好ましくは含み、より好ましくは大部分がこれらより成り、更により好ましくは本質的にこれらより成り、非常に好ましくは完全にこれらより成る。
【００８０】
本発明の好ましい実施形態において液晶媒体は、好ましくは式Ｉの化合物の群から選択されるイソチオシアネート化合物から大部分が成り、より好ましくは本質的に成り、最も好ましくは完全に成る。
【００８１】
本出願において、「含む」は、組成物との関連において、問題となっている構成要素、即ち、媒体または成分が、好ましくは１０％以上、非常に好ましくは２０％以上の合計濃度で、指示された成分または数種類の成分または化合物または数種類の化合物を含むことを意味する。表現「大部分が〜より成る」は、問題となっている構成要素が、５５％以上、好ましくは６０％以上、非常に好ましくは７０％以上の指示された成分または数種類の成分または化合物または数種類の化合物を含むことを意味する。表現「本質的に〜より成る」は、問題となっている構成要素が、８０％以上、好ましくは９０％以上、非常に好ましくは９５％以上の指示された成分または数種類の成分または化合物または数種類の化合物を含むことを意味する。表現「完全に〜より成る」は、問題となっている構成要素が、９８％以上、好ましくは９９％以上、非常に好ましくは１００％の指示された成分または数種類の成分または化合物または数種類の化合物を含むことを意味する。
【００８２】
また、上で明らかには述べられてはいない他のメソゲン化合物も、任意成分として有利に本発明による媒体において使用できる。そのような化合物は当業者に既知である。
【００８３】
本出願による液晶媒体は好ましくは、合計で７３％〜１００％、好ましくは７５％〜９５％、特に好ましくは８０％〜９０％の式Ｉの化合物を含む。
【００８４】
本出願による液晶媒体は好ましくは、合計で７３％以上、好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上の式Ｉの化合物を含む。
【００８５】
本出願による液晶媒体は好ましくは、合計で７３％以上、好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上の式Ｉ−１、Ｉ−２およびＩ−３の化合物の群から選択する化合物を含む。
【００８６】
本発明の好ましい実施形態において媒体は、式Ｉの化合物から完全に成る。
【００８７】
好ましい実施形態において本発明による媒体中の式Ｉ−１の化合物の総濃度は５％〜４０％、より好ましくは１０％〜３０％、更により好ましくは１５％〜２７％、特に好ましくは１９％〜２５％の範囲内である。
【００８８】
式Ｉ−１の化合物は好ましくは、式Ｉ−１ｂの化合物から選択される。
【００８９】
好ましい実施形態において本発明による媒体中の式Ｉ−２の化合物の総濃度は１５％〜５５％、より好ましくは２０％〜４５％、特に好ましくは２５％〜４０％の範囲内である。
【００９０】
好ましい実施形態において本発明による媒体中の式Ｉ−３の化合物の総濃度は２０％〜６０％、より好ましくは３０％〜５５％、特に好ましくは４０％〜５０％の範囲内である。
【００９１】
好ましい実施形態において本発明による媒体中の式Ｉ−３の化合物の総濃度は４１％以上、より好ましくは４５％以上、特に好ましくは５０％以上である。
【００９２】
本発明の好ましい実施形態において媒体中の式Ｉ−３ｂの化合物の総濃度は１０％〜４５％、より好ましくは１５％〜３５％、特に好ましくは２５％〜３０％の範囲内である。
【００９３】
本発明の好ましい実施形態において媒体は、式Ｉ−１ｂの化合物を１９％以上の総濃度で含む。
【００９４】
本発明の好ましい実施形態において媒体は、式ＩＩおよびＩＩＩの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を混合物全体の０．１％〜２９％、より好ましくは２％〜２０％、特に好ましくは３％〜１０％の総濃度で含む。
【００９５】
本発明の好ましい実施形態において媒体は、式ＩＩおよびＩＩＩの化合物の群から選択する化合物を含まない。
【００９６】
本発明の好ましい実施形態において媒体は、式Ｉの化合物から完全に成る。
【００９７】
本発明の他の好ましい実施形態において媒体は、式ＩおよびＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物の群から選択する２種類以上の化合物を含む。
【００９８】
他の好ましい実施形態において本発明による媒体は、式ＩおよびＩＶの化合物の群から選択する２種類以上の化合物を含む。
【００９９】
更に他の好ましい実施形態において本発明による媒体は、式ＩおよびＩＶおよびＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物の群から選択する２種類以上の化合物を含む。
【０１００】
本発明による媒体は好ましくは、式Ｉの４種類以上の化合物を含む。好ましくは媒体は、式Ｉ−１の１種類以上の化合物および式Ｉ−２の１種類以上の化合物および式Ｉ−３の１種類以上の化合物を含む。
【０１０１】
本発明の好ましい実施形態において媒体は、式Ｉ−１、Ｉ−２およびＩ−３の化合物の群から選択する１種類以上の化合物と、式Ｉ−４およびＩ−５の化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含む。
【０１０２】
更に好ましい実施形態は、以下の通りである（略称（頭字語）の定義は表Ｄで下に示されているか、表Ａ〜Ｃより明らかである）：
・媒体は式ＧＧＰ−ｎ−Ｓの１種類以上の化合物を、９重量％以上の総濃度で含む、
・媒体は式ＰＧＧ−ｎ−Ｓの１種類以上の化合物を、１３重量％以上の総濃度で含む、
・媒体は式ＰＧＵ−ｎ−Ｓの１種類以上の化合物を、２５重量％以上の総濃度で含む、
・媒体は式ＣＰＵ−ｎ−Ｓの１種類以上の化合物を含む、
・媒体は式ＣＧＵ−ｎ−Ｓの１種類以上の化合物を、４１重量％以上の総濃度で含む、
・媒体は式ＰＧＵ−ｎ−Ｓの２種類以上の同族化合物を含む。
【０１０３】
本発明による液晶媒体は、好ましくは９０℃以上の、より好ましくは１００℃以上の、更により好ましくは１２０℃以上の、特に好ましくは１５０℃以上の、非常に特に好ましくは１７０℃以上の透明点を有する。
【０１０４】
本発明による液晶媒体は、好ましくは１６０℃以下の、より好ましくは１４０℃以下の、特に好ましくは１２０℃以下の、非常に特に好ましくは１００℃以下の透明点を有する。
【０１０５】
本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは少なくとも０℃以下〜９０℃以上に及ぶ。本発明による媒体が、好ましくは少なくとも−１０℃以下〜１２０℃以上、非常に好ましくは少なくとも−２０℃以下〜１４０℃以上、特には少なくとも−３０℃以下〜１５０℃以上、非常に特に好ましくは少なくとも−４０℃以下〜１７０℃以上の更により広いネマチック相範囲を示すことが有利である。
【０１０６】
１ｋＨｚおよび２０℃において、本発明による液晶媒体のΔεは、好ましくは１以上、より好ましくは２以上、非常に好ましくは３以上である。
【０１０７】
５８９ｎｍ（ＮａＤ）および２０℃において、本発明による液晶媒体のΔｎは、好ましくは０．２００以上〜０．９０以下の範囲、より好ましくは０．２５０以上〜０．９０以下の範囲、更により好ましくは０．３００以上〜０．８５以下の範囲、非常に特に好ましくは０．３５０以上〜０．８００以下の範囲である。
【０１０８】
本発明の好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体のΔｎは、好ましくは０．５０以上、より好ましくは０．５５以上である。
【０１０９】
それぞれの場合で式Ｉ〜ＩＩＩの化合物としては、３より大きい誘電率異方性を有する誘電的に正の化合物、３より小さく−１．５より大きい誘電率異方性を有する誘電的に中性の化合物および−１．５以下の誘電率異方性を有する誘電的に負の化合物が挙げられる。
【０１１０】
式Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩの化合物は好ましくは、誘電的に正である。
【０１１１】
本出願において、誘電的に正との表現はΔε＞３．０の化合物または成分を記載し、誘電的に中性は−１．５≦Δε≦３．０のものを記載し、誘電的に負はΔε＜−１．５のものを記載する。Δεは、１ｋＨｚの周波数および２０℃において決定される。それぞれの化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物におけるそれぞれ個々の化合物の１０％溶液の結果より決定される。ホスト混合物におけるそれぞれの化合物の溶解度が１０％未満の場合、濃度を５％に低下する。試験混合物の容量は、ホメオトロピック配向を有するセルおよびホモジニアス配向を有するセルの両者において決定する。両タイプのセルのセル厚は、およそ２０μｍである。印加される電圧は１ｋＨｚの周波数および典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖの有効値を有する矩形波であるが、常にそれぞれの試験混合物の容量閾値よりも低く選択される。
【０１１２】
Δεは（ε‖−ε⊥）と定義され、一方、εａｖｅ．は（ε‖＋２ε⊥）／３である。
【０１１３】
誘電的に正の化合物用に使用されるホスト混合物は混合物ＺＬＩ−４７９２であり、誘電的に中性および誘電的に負の化合物用に使用されるのは混合物ＺＬＩ−３０８６で、両者ともドイツ国メルク社製である。化合物の誘電率の絶対値は、興味ある化合物を添加した際の、ホスト混合物のそれぞれの値の変化より決定される。その値を、興味ある化合物の濃度１００％に外挿する。
【０１１４】
２０℃の測定温度においてネマチック相を有する成分は、そのままで測定され、他の全ても化合物と同様に処理される。
【０１１５】
両方の場合において他に明言しない限り、本出願において閾電圧との表現は光学的閾値について言及し、１０％相対的コントラスト（Ｖ１０）についてであり、飽和電圧との表現は光学的飽和について言及し、９０％相対的コントラスト（Ｖ９０）についてである。フレデリクス閾値（ＶＦｒ）とも呼ばれる容量的閾電圧（Ｖ０）は、明示的に述べる場合にのみ使用する。
【０１１６】
本出願で示されるパラメータの範囲は、他に明示しない限り、全て限界値を含む。
【０１１７】
互いの組み合わせにおいて特性の各種の範囲に示される異なる上限および下限の値は、追加の好ましい範囲とする。
【０１１８】
本出願を通じて、他に明示しない限り、以下の条件および定義を適用する。全ての濃度は重量パーセントで示され、それぞれ混合物全体に関するものであり、全ての温度は、摂氏度であり、全ての温度差は差異度である。全ての物理的特性は、「Ｍｅｒｃｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ」、１９９７年１１月刊、ドイツ国メルク社に従って決定され、他に明言しない限り、２０℃の温度においてである。光学異方性（Δｎ）は、５８９．３ｎｍの波長で決定される。誘電異方性（Δε）は、１ｋＨｚの周波数で決定される。閾電圧ならびに他の全ての電気光学的特性は、ドイツ国メルク社で製造された試験セルを使用して決定される。Δεの決定のための試験セルは、およそ２０μｍのセル厚を有している。電極は、１．１３ｃｍ２の面積および保護リングを有する円形ＩＴＯ電極である。配向層は、ホメオトロピック配向（ε‖）用には日本国日産化学社製ＳＥ−１２１１、ホモジニアス配向（ε⊥）用には日本国日本合成ゴム社製ポリイミドＡＬ−１０５４である。容量は、０．３Ｖｒｍｓの電圧を有する正弦波を使用するＳｏｌａｔｒｏｎ１２６０周波数応答解析装置を使用して決定する。電気光学的測定において使用される光は、白色光である。ドイツ国Ａｕｔｒｏｎｉｃ−Ｍｅｌｃｈｅｒｓ社製の商業的に入手可能なＤＭＳ装置を使用する装置構成を、本明細書においては用いる。特性電圧を、垂直観察の下で決定した。閾値（Ｖ１０）、中間灰色（Ｖ５０）および飽和（Ｖ９０）電圧を、それぞれ、１０％、５０％および９０％相対コントラストに対して決定した。
【０１１９】
液晶媒体を、Ａ．Ｐｅｎｉｒｓｃｈｋｅ、Ｓ．Ｍｕｌｌｅｒ、Ｐ．Ｓｃｈｅｅｌｅ、Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｍ．Ｗｉｔｔｅｋ、Ｃ．ＨｏｃｋおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ：「Ｃａｖｉｔｙ  Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｕｐ  ｔｏ  ３５  ＧＨｚ」、第３４回Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、アムステルダム、５４５〜５４８頁に記載される通り、マイクロ波周波数領域における液晶媒体の特性について検討する。
【０１２０】
これについては、Ａ．Ｇａｅｂｌｅｒ、Ｆ．Ｇｏｌｄｅｎ、Ｓ．Ｍｕｌｌｅｒ、Ａ．ＰｅｎｉｒｓｃｈｋｅおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｅｓ（以下省略）」、１２ＭＴＣ２００９、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、シンガポール、２００９年（ＩＥＥＥ）、４６３〜４６７頁、および、ドイツ国特許出願公開第１０  ２００４  ０２９  ４２９号公報も参照されたい。これらにも測定方法が同様に詳細に記載されている。
【０１２１】
液晶をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の毛細管内に導入する。毛細管は１８０μｍの内径および３５０μｍの外径を有する。有効長は２．０ｃｍである。充填された毛細管を、共振周波数が３０ＧＨｚの空洞の中心に導入する。この空洞は６．６ｍｍの長さ、７．１ｍｍの幅および３．６ｍｍの高さを有する。次いで、入力信号（ソース）を印加し、市販のベクトルネットワークアナライザを使用して出力信号の結果を記録する。
【０１２２】
液晶で充填された毛細管がある状態での測定と、液晶で充填された毛細管がない状態での測定との間における共振周波数およびＱ因子の変化を、Ａ．Ｐｅｎｉｒｓｃｈｋｅ、Ｓ．Ｍｕｌｌｅｒ、Ｐ．Ｓｃｈｅｅｌｅ、Ｃ．Ｗｅｉｌ、Ｍ．Ｗｉｔｔｅｋ、Ｃ．ＨｏｃｋおよびＲ．Ｊａｋｏｂｙ：「Ｃａｖｉｔｙ  Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｕｐ  ｔｏ  ３５  ＧＨｚ」、第３４回Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、アムステルダム、５４５〜５４８頁において、そこで記載される通り、式１０および１１を用いて、対応する目的とする周波数における誘電定数および損失角を決定するために使用する。
【０１２３】
液晶のダイレクターに垂直および平行な成分に対する特性の値は、磁界中の液晶の配向より得られる。このためには、永久磁石の磁界を使用する。磁界の強さは０．３５テスラである。磁石の配置を対応して設定し、次いで、対応して９０°回転する。
【０１２４】
好ましい素子は、位相シフタ、バラクタ、無線および電波アンテナアレイ、整合回路適応フィルタならびにその他である。
【０１２５】
本出願において明らかに他に明言しない限り、化合物との用語は１種類の化合物および複数種類の化合物の両者を意味する。
【０１２６】
本発明による液晶媒体は好ましくは、上に与える好ましい範囲内のネマチック相を有する。本明細書において、ネマチック相を有するとの表現は、一方でスメクチック相および結晶化が対応する温度における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、５μｍの層厚を有する試験用セルにおいて少なくとも１００時間保存して確認する。高温においては、従来法により毛細管中で透明点を測定する。
【０１２７】
更に、本発明による液晶媒体は、可視領域で特に５８９．０ｎｍの波長における（即ち、Ｎａ「Ｄ」線における）高い光学異方性の値で特徴付けられる。５８９ｎｍでの複屈折率は、好ましくは０．２０以上、特に好ましくは０．２５以上、特に好ましくは０．３０以上、特に好ましくは０．４０以上、非常に特に好ましくは０．４５以上である。加えて、複屈折率は、好ましくは０．８０以下である。
【０１２８】
好ましく用いる液晶は、正の誘電異方性を有している。これは、好ましくは２以上、好ましくは４以上、特に好ましくは６以上、非常に特に好ましくは１０以上である。
【０１２９】
更に、本発明による液晶媒体は、マイクロ波領域での高い異方性の値で特徴付けられる。約８．３ＧＨｚでの複屈折率は、例えば、好ましくは０．１４以上、特に好ましくは０．１５以上、特に好ましくは０．２０以上、特に好ましくは０．２５以上、非常に特に好ましくは０．３０以上である。加えて、複屈折率は、好ましくは０．８０以下である。
【０１３０】
マイクロ波領域における誘電異方性は、下の通り定義される。
【０１３１】
【数１】
2018119130.tif 000044
同調性（τ）は、下の通り定義される。
【０１３２】
【数２】
2018119130.tif 000045
材料品質（η）は、下の通り定義される。
【０１３３】
【数３】
2018119130.tif 000046
ただし最大誘電損失は、下の通りである。
【０１３４】
【数４】
2018119130.tif 000047
好ましい液晶材料の材料品質（η）は６以上、好ましくは８以上、好ましくは１０以上、好ましくは１５以上、好ましくは１７以上、好ましくは２０以上、特に好ましくは２５以上、非常に特に好ましくは３０以上である。
【０１３５】
対応する部品において、好ましい液晶材料は、１５°／ｄＢ以上、好ましくは２０°／ｄＢ以上、好ましくは３０°／ｄＢ以上、好ましくは４０°／ｄＢ以上、好ましくは５０°／ｄＢ以上、特に好ましくは８０°／ｄＢ以上、非常に特に好ましくは１００°／ｄＢ以上の位相シフタ品質を有する。
【０１３６】
しかしながら、実施形態によっては、また、負の値の誘電異方性を有する液晶も有利に使用できる。
【０１３７】
用いられる液晶は、個別の物質または混合物のいずれかである。それらは、好ましくは、ネマチック相を有する。
【０１３８】
用語「アルキル」は、好ましくは、１〜１５個の炭素原子を有する直鎖状および分岐状のアルキル基、特に、直鎖状の基であるメチル、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。２〜１０個の炭素原子を有する基が、一般に好ましい。
【０１３９】
用語「アルケニル」は、好ましくは、２〜１５個の炭素原子を有する直鎖状および分岐状のアルケニル基、特に、直鎖状の基を包含する。特に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、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。更に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−ヘプテニルなどである。５個までの炭素原子を有する基が、一般に好ましい。
【０１４０】
用語「フルオロアルキル」は、好ましくは、末端フッ素を有する直鎖状の基、即ち、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。しかしながら、フッ素の他の位置が除外されるものではない。
【０１４１】
用語「オキサアルキル」または「アルコキシアルキル」は、好ましくは、式ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｏ−（ＣＨ２）ｍの直鎖状の基を包含し、ただし、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜１０を表す。好ましくは、ｎが１で、ｍが１〜６である。
【０１４２】
ビニル末端基を含有する化合物およびメチル末端基を含有する化合物が、低い回転粘度を有する。
【０１４３】
本出願において、高周波数技術およびハイパー周波数技術の両者は、１ＭＨｚ〜１ＴＨｚ、好ましくは１ＧＨｚ〜５００ＧＨｚ、より好ましくは２ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ、特に好ましくは５ＧＨｚ〜１５０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する用途を表す。
【０１４４】
本発明による液晶媒体は、更なる添加剤およびキラルドーパントを通常の濃度で含んでよい。これらの更なる構成成分の合計濃度は、混合物全体に基づいて０％〜１０％、好ましくは０．１％〜６％の範囲内である。使用される個々の化合物の濃度は、それぞれ好ましくは０．１％〜３％の範囲内である。これらおよび類似の添加剤の濃度は、本出願において、液晶媒体の液晶成分および液晶化合物の値および濃度範囲を言う場合は考慮されない。
【０１４５】
好ましくは本発明による媒体は、そのコレステリックピッチを調整するために、キラルドーパントとして１種類以上のキラル化合物を含む。本発明による媒体中のそれらの総濃度は、好ましくは０．０５％〜１５％、より好ましくは１％〜１０％、最も好ましくは２％〜６％の範囲内である。
【０１４６】
本発明による媒体は、物理的特性を調整するために、更なる液晶化合物を含んでよい。そのような化合物は専門家に既知である。本発明による媒体中のそれらの濃度は、好ましくは０％〜３０％、より好ましくは０．１％〜２０％、最も好ましくは１％〜１５％である。
【０１４７】
応答時間は、それぞれの電気光学的応答の相対コントラストが０％から９０％（ｔ９０−ｔ０）になる相対同調の変化時間の立ち上がり時間（ｔｏｎ）として与えられ、即ち、電気光学的応答の相対コントラストが１００％から１０％に戻る（ｔ１００−ｔ１０）それぞれの相対同調変化時間の減衰時間（ｔｏｆｆ）として遅延時間（ｔ１０−ｔ０）、および総応答時間（ｔｔｏｔａｌ＝ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）が挙げられる。
【０１４８】
本発明による液晶媒体は、複数種類の化合物、好ましくは３〜３０種類、より好ましくは４〜２０種類、非常に好ましくは４〜１６種類の化合物から成る。これらの化合物は、慣用的な方法で混合される。一般に、より少ない量で使用される化合物の所望量を、より多い量で使用される化合物に溶解する。より高い濃度で使用される化合物の透明点より温度が高い場合には、溶解過程の完了を観察するのは特に容易である。しかしながら、他の慣用の方法、例えば、化合物の同族または共融混合物であってよい、例えば、所謂プレ混合の使用や、構成成分自身が使用可能な状態の混合物である所謂「マルチ・ボトル」システムを使用して媒体を調製することも可能である。
【０１４９】
例えば、液晶の融点Ｔ（Ｃ，Ｎ）またはＴ（Ｃ，Ｓ）、スメクチック（Ｓ）からネマチック（Ｎ）相への転移Ｔ（Ｓ，Ｎ）および透明点Ｔ（Ｎ，Ｉ）などの全ての温度は、摂氏度である。全ての温度差は差異度である。
【０１５０】
本発明および特に以下の例において、メソゲン化合物の構造は、頭字語とも呼ばれる略称を用いて示される。これらの頭字語において、化学式は、下の表Ａ〜Ｃを使用して以下の通り省略される。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１、ＣｍＨ２ｍ＋１およびＣｌＨ２ｌ＋１またはＣｎＨ２ｎ−１、ＣｍＨ２ｍ−１およびＣｌＨ２ｌ−１は、それぞれの場合でｎ、ｍおよびｌ個のＣ原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルケニル、好ましくは１Ｅ−アルケニルを、それぞれ表す。表Ａには、化合物の核となる構造の環要素のために使用されるコードが列記されており、一方、表Ｂには、橋架基が示されている。表Ｃには、左側または右側の末端基のためのコードの意味が与えられている。表Ｄには、化合物の例示的構造が、それらのそれぞれの略称と共に示されている。
【０１５１】
【表１】
2018119130.tif 000048
【０１５２】
【表２】
2018119130.tif 000049
【０１５３】
【表３】
2018119130.tif 000050
【０１５４】
【表４】
2018119130.tif 000051
【０１５５】
【表５】
2018119130.tif 000052
【０１５６】
【表６】
2018119130.tif 000053
式中、ｎおよびｍはそれぞれ整数を表し、３つの点「．．．」はこの表からの他の略称のための場所である。
【０１５７】
以下の表は例示構造を、それらのそれぞれの略称と共に示す。これらは、略称のための規則の意味を例示するために示される。それらは、更に、好ましく使用される化合物を表す。
【０１５８】
【表７】
2018119130.tif 000054
【０１５９】
【表８】
2018119130.tif 000055
【０１６０】
【表９】
2018119130.tif 000056
【０１６１】
【表１０】
2018119130.tif 000057
【０１６２】
【表１１】
2018119130.tif 000058
【０１６３】
【表１２】
2018119130.tif 000059
【０１６４】
【表１３】
2018119130.tif 000060
【０１６５】
【表１４】
2018119130.tif 000061
【０１６６】
【表１５】
2018119130.tif 000062
以下の表である表Ｅには、本発明によるメソゲン媒体において安定剤として使用できる例示化合物を示す。これらおよび同様の化合物の媒体中における総濃度は好ましくは、５％以下である。
【０１６７】
【表１６】
2018119130.tif 000063
【０１６８】
【表１７】
2018119130.tif 000064
【０１６９】
【表１８】
2018119130.tif 000065
本発明の好ましい実施形態においてメソゲン媒体は、表Ｅからの化合物群より選択される１種類以上の化合物を含む。
【０１７０】
以下の表である表Ｆには、本発明によるメソゲン媒体においてキラルドーパントとして好ましく使用できる例示化合物を示す。
【０１７１】
【表１９】
2018119130.tif 000066
【０１７２】
【表２０】
2018119130.tif 000067
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、表Ｆからの化合物群より選択される１種類以上の化合物を含む。
【０１７３】
本出願によるメソゲン媒体は好ましくは、上の表からの化合物から成る群より選択される２種類以上、好ましくは４種類以上の化合物を含む。
【０１７４】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、
・７種類以上、好ましくは８種類以上の化合物、好ましくは表Ｄからの化合物群より選択され、３つ以上、好ましくは４つ以上の異なる式を有す化合物
を含む。
【実施例】
【０１７５】
以下の例は、本発明を一切制限することなく本発明を説明する。
【０１７６】
しかしながら物理的特性より当業者に対しては、いかなる特性が達成可能であるか、およびどの範囲で特性を改変できるかが明らかとなる。よって特に、好ましく達成することができる種々の特性の組合せが、当業者のために十分規定される。
【０１７７】
＜合成例１＞
工程１：２，６−ジフルオロ−４−［２−フルオロ−４−［４−（４−プロピルフェニル）フェニル］フェニル］アニリン
【０１７８】
【化４３】
2018119130.tif 000068
１１．８ｇ（２６．７ｍｍｏｌ）の［２−フルオロ−４−［４−（４−プロピルフェニル）フェニル］フェニル］トリフルオロメタンスルホネートおよび１０．４ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）の２，６−ジフルオロ−４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）アニリンを３０ｍｌのテトラヒドロフランに溶解する。次いで１５ｍｌの水、４０μｌのヒドラジン水和物、３７５ｍｇのビス（トリフェニルホスフィンパラジウム（ＩＩ）塩化物およびメタホウ酸ナトリウム八水和物を添加し、反応物を還流下で３時間加熱する。反応物を濾過し、蒸発させ、粗生成物をクロマトグラフィーで精製し、トルエンから再結晶する。２，６−ジフルオロ−４−［２−フルオロ−４−［４−（４−プロピルフェニル）フェニル］フェニル］アニリンを無色の結晶として得る。
【０１７９】
工程２：１，３−ジフルオロ−５−［２−フルオロ−４−［４−（４−プロピルフェニル）フェニル］フェニル］−２−イソチオシアネート−ベンゼン
【０１８０】
【化４４】
2018119130.tif 000069
８．９ｇ（２０．９ｍｍｏｌ）の２，６−ジフルオロ−４−［２−フルオロ−４−［４−（４−プロピルフェニル）フェニル］フェニル］アニリンおよび５．９７ｇ（３３ｍｍｏｌ）のチオカルボニルジイミダゾールを１００ｍｌのジクロロメタンに溶解し、還流下で３日間加熱する。反応物を濾過し、濾液を蒸発させ、粗生成物をクロマトグラフィーで精製して、１，３−ジフルオロ−５−［２−フルオロ−４−［４−（４−プロピル−フェニル）フェニル］フェニル］−２−イソチオシアネート−ベンゼンを無色結晶として得る。
【０１８１】
【表２１】
2018119130.tif 000070
＜比較例１（欧州特許第２９８２７３０号明細書の例４）＞
以下の表に示す通りの組成および特性を有する液晶混合物Ｃ−１を調製し、その一般的な物理的特性およびマイクロ波用途でのその適用性について解析する。
【０１８２】
【表２２】
2018119130.tif 000071
この混合物は、６８％のスチルベンおよびトラン誘導体および３２％の式Ｉの化合物を含む。
【０１８３】
＜比較例２（欧州特許第２９８２７３０号明細書の例１４）＞
以下の表に示す通りの組成および特性を有する液晶混合物Ｃ−２を調製し、その一般的な物理的特性およびマイクロ波でのその適用性について解析する。
【０１８４】
【表２３】
2018119130.tif 000072
この混合物は、４６％のスチルベンおよびトラン誘導体および５４％の式Ｉの化合物を含む。
【０１８５】
＜混合物例＞
以下の表に示す通りの組成および特性を有する液晶混合物Ｍ−１〜Ｍ−５を調製し、その一般的な物理的特性および１９ＧＨｚにおけるマイクロ波素子中でのその適用性について解析する。
＜混合物例Ｍ−１＞
【０１８６】
【表２４】
2018119130.tif 000073
混合物Ｍ−１は、１００％の式Ｉの化合物を含む。この混合物はマイクロ波範囲、特にマイクロ波（ＭＷ、ｍｉｃｒｏ  ｗａｖｅ）領域における位相シフタまたはＬＣ系アンテナ素子の用途に非常に良く適している。
＜混合物例Ｍ−２＞
【０１８７】
【表２５】
2018119130.tif 000074
混合物Ｍ−２は、１００％の式Ｉの化合物を含む。この混合物はマイクロ波範囲、特にマイクロ波（ＭＷ、ｍｉｃｒｏ  ｗａｖｅ）領域における位相シフタまたはＬＣ系アンテナ素子の用途に非常に良く適している。
＜混合物例Ｍ−３＞
【０１８８】
【表２６】
2018119130.tif 000075
混合物Ｍ−３は、１００％の式Ｉの化合物を含む。この混合物はマイクロ波範囲、特にマイクロ波（ＭＷ、ｍｉｃｒｏ  ｗａｖｅ）領域における位相シフタまたはＬＣ系アンテナ素子の用途に非常に良く適している。
＜混合物例Ｍ−４＞
【０１８９】
【表２７】
2018119130.tif 000076
混合物Ｍ−４は、１００％の式Ｉの化合物を含む。この混合物はマイクロ波範囲、特にマイクロ波（ＭＷ、ｍｉｃｒｏ  ｗａｖｅ）領域における位相シフタまたはＬＣ系アンテナ素子の用途に非常に良く適している。
＜混合物例５＞
【０１９０】
【表２８】
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混合物Ｍ−５は、１００％の式Ｉの化合物を含む。この混合物はマイクロ波範囲、特にマイクロ波（ＭＷ、ｍｉｃｒｏ  ｗａｖｅ）領域における位相シフタまたはＬＣ系アンテナ素子の用途に非常に良く適している。
【０１９１】
以下の表において、比較例Ｃ−１およびＣ−２および例Ｍ−１〜Ｍ−５の物理的特性をまとめる。全ての値は２０℃と１９ＧＨｚで決定する。
【０１９２】
【表２９】
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驚くべきことに、スチルベンまたはトラン誘導体と組み合わせて式Ｉの化合物を基礎とする最先端から既知の混合物として改善されたか匹敵する良好な特性を有する、スチルベンまたはトラン誘導体を含まない本発明による混合物を達成できる。本発明による混合物は更に、はるかに低い誘電損失のために最先端から既知の混合物Ｃ−１と比較して改良された材料品位（η）を示すことが見て取れる。
【外国語明細書】
2018119130000001.pdf