(57)【要約】本発明は、極性化合物の混合物に基づく液晶媒体に関し、前記媒体は、式（Ｉ）2008535958.tif 000067式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ａ１、Ａ２、Ｚ１、Ｚ２、ｍおよびｎは、請求項１において引用したように定義されている、で表される少なくとも１種の化合物を含む。本発明はまた、前記媒体を、ＥＣＢ、ＰＡＬＣまたはＩＰＳ効果に基づくアクティブマトリックスディスプレイにおいて用いることに関する。
2008535958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性化合物の混合物に基づく液晶媒体であって、これが、式Ｉ
【化１】
2008535958.tif 000053
式中、
Ｒ１１およびＲ１２は、各々、互いに独立して、Ｈ、１５個までのＣ原子を有し、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキル基またはアルケニル基を示し、ここでさらに、これらの基中の１つまたは２つ以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、
【化２】
2008535958.tif 000054
により置換されていてもよく、
Ａ１およびＡ２は、各々、互いに独立して、
ａ）１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基が−Ｏ−または−Ｓ−により置換されていてもよい、１，４−シクロヘキセニレンまたは１，４−シクロヘキシレン基、
ｂ）１つまたは２つのＣＨ基がＮにより置換されていてもよい、１，４−フェニレン基、
ｃ）ピペリジン−１，４−ジイル、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイルおよびフルオレン−２，７−ジイルからなる群からの基
を示し、
ここで、基ａ）、ｂ）およびｃ）は、ハロゲン原子により単置換または多置換されていてもよく、
Ｚ１およびＺ２は、各々、互いに独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を示し、
ｍおよびｎは、各々、互いに独立して、０、１または２を示す、
で表される少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする、前記液晶媒体。
【請求項２】
さらに、式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢ：
【化３】
2008535958.tif 000055
式中、
Ｒ２は、１５個までのＣ原子を有し、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキル基またはアルケニル基を示し、ここでさらに、これらの基中の１つまたは２つ以上のＣＨ２基は、各々、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、
【化４】
2008535958.tif 000056
2008535958.tif 000057
により置換されていてもよく、
ｐは、１または２を示し、
ｖは、１〜６を示す、
で表される１種または２種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。
【請求項３】
さらに、式ＩＩＩ
【化５】
2008535958.tif 000058
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、各々、互いに独立して、１２個までのＣ原子を有する直鎖状アルキル、アルケニル、アルキルアルコキシまたはアルコキシ基を示し、および
【化６】
2008535958.tif 000059
である、
で表される１種または２種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に記載の液晶媒体。
【請求項４】
式Ｉで表される１種、２種、３種、４種または５種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項５】
全体としての混合物中の式Ｉで表される化合物の比率が、少なくとも３重量％であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項６】
全体としての混合物中の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢで表される化合物の比率が、少なくとも２０重量％であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項７】
全体としての混合物中の式ＩＩＩで表される化合物の比率が、少なくとも３重量％であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項８】
式Ｉ１〜Ｉ３８
【化７】
2008535958.tif 000060
【化８】
2008535958.tif 000061
【化９】
2008535958.tif 000062
【化１０】
2008535958.tif 000063
【化１１】
2008535958.tif 000064
【化１２】
2008535958.tif 000065
【化１３】
2008535958.tif 000066
式中、
Ｒ１１は、請求項１において示した意味を有し、aｌｋｙｌは、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキル基を示す、
から選択された少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項９】
本質的に、
５〜３０重量％の式Ｉで表される１種または２種以上の化合物、並びに
２０〜７０重量％の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢで表される１種または２種以上の化合物、
からなることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の液晶媒体。
【請求項１０】
ＥＣＢ、ＰＡＬＣまたはＩＰＳ効果に基づくアクティブマトリックスアドレッシングを有する電気光学的ディスプレイであって、これが、誘電体として、請求項１〜９のいずれかに記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、前記電気光学的ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極性化合物の混合物に基づく液晶媒体であって、式Ｉ
【化１】
2008535958.tif 000003
式中、
Ｒ１１およびＲ１２は、各々、互いに独立して、Ｈ、１５個までのＣ原子を有し、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３により単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキル基またはアルケニル基を示し、ここでさらに、これらの基中の１つまたは２つ以上のＣＨ２基は、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、
【化２】
2008535958.tif 000004
により置換されていてもよく、
【０００２】
Ａ１およびＡ２は、各々、互いに独立して、
ａ）１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基が−Ｏ−または−Ｓ−により置換されていてもよい、１，４−シクロヘキセニレンまたは１，４−シクロヘキシレン基、
ｂ）１つまたは２つのＣＨ基がＮにより置換されていてもよい、１，４−フェニレン基、
ｃ）ピペリジン−１，４−ジイル、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フェナントレン−２，７−ジイルおよびフルオレン−２，７−ジイルからなる群からの基
を示し、
ここで、基ａ）、ｂ）およびｃ）は、ハロゲン原子により単置換または多置換されていてもよく、
【０００３】
Ｚ１およびＺ２は、各々、互いに独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を示し、および
ｍおよびｎは、各々、互いに独立して、０、１または２を示す、
で表される少なくとも１種の化合物を含む、前記液晶媒体に関する。
【背景技術】
【０００４】
このタイプの媒体は、特に、ＥＣＢ効果に基づくアクティブマトリックスアドレッシングを有する電気光学的ディスプレイのために、およびＩＰＳ（面内切換）ディスプレイのために用いられるべきものである。本発明の媒体は、好ましくは、負の誘電異方性を有する。
【０００５】
電気的に制御された複屈折、ＥＣＢ（電気的に制御された複屈折）効果またはＤＡＰ（配向相の変形）効果の原理は、１９７１年に初めて記載された(M.F. SchieckelおよびK. Fahrenschon, "Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields", Appl. Phys. Lett. 19 (1971), 3912)。J.F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193)並びにG. LabrunieおよびJ. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869)による論文が続いた。
【０００６】
J. RobertおよびF. Clerc (SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30)、J. Duchene (Displays 7 (1986), 3)並びにH. Schad (SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244)による論文により、液晶相が、ＥＣＢ効果に基づく高度情報ディスプレイ素子において用いるのに適するために、弾性定数Ｋ３／Ｋ１の間の比率についての高い値、光学異方性Δｎについての高い値および≦−０．５の誘電異方性Δεについての値を有しなければならないことが示された。ＥＣＢ効果に基づく電気光学的ディスプレイ素子は、ホメオトロピックな端部配向を有する。誘電的に負の液晶媒体をまた、いわゆるＩＰＳ効果を用いるディスプレイにおいて用いることができる。
【０００７】
電気光学的ディスプレイ素子におけるこの効果の工業的な適用には、多数の要求を満たさなければならないＬＣ相が必要である。ここで特に重要なのは、水分、空気および物理的影響、例えば熱、赤外線、可視および紫外線領域における放射線並びに直流および交流電界に対する化学的耐性である。
さらに、工業的に用いることができるＬＣ相は、好適な温度範囲における液晶中間相および低い粘度を有することが要求される。
【０００８】
現在まで開示されている液晶中間相を有する一連の化合物はいずれも、これらの要求のすべてを満たす単一の化合物を含んでいない。従って、２〜２５種、好ましくは３〜１８種の化合物の混合物が、一般的に、ＬＣ相として用いることができる物質を得るために調製される。しかし、最適な相をこのようにして容易に調製するのは、可能ではなかった。その理由は、顕著に負の誘電異方性および適切な長期間安定性を有する液晶材料が、現在まで入手可能ではなかったからである。
【０００９】
マトリックス液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）は、既知である。個別の画素を個別に切り換えるために用いることができる非線型素子は、例えば能動的素子（即ちトランジスタ）である。次に、用語「アクティブマトリックス」を用い、ここで、２つのタイプの間で区別をすることができる：
１．基板としてのシリコンウエファー上の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）。
【００１０】
タイプ１の場合において、用いられる電気光学的効果は、通常動的散乱またはゲスト−ホスト効果である。基板材料としての単結晶シリコンの使用は、ディスプレイの大きさを制限する。この理由は、種々の部分表示をモジュラー集合させてさえも、接合部分に問題が生じるからである。
好ましく、さらに有望なタイプ２の場合において、用いられる電気光学効果は、通常ＴＮ効果である。
２つの技術の間で、区別がなされる：化合物半導体、例えばＣｄＳｅを含むＴＦＴ、または多結晶形もしくは無定形シリコンを基材とするＴＦＴ。後者の技術は、世界中で格別に研究されている。
【００１１】
ＴＦＴマトリックスは、ディスプレイの１枚のガラス板の内側に施され、一方他方のガラス板は、この内側に、透明な対向電極を担持している。画素電極の大きさと比較すると、ＴＦＴは極めて小さく、像に対する悪影響をほとんど有していない。この技術はまた、フィルター素子が各々の切換可能な画素に対向するように、モザイク状の赤色、緑色および青色フィルターを配列した全色可能(fully colour-capable)ディスプレイに拡張することができる。
【００１２】
現在まで開示されているＴＦＴディスプレイは、通常、透過に交差偏光板を備えたＴＮセルとして動作し、背面照射される。
用語ＭＬＣディスプレイは、ここで、集積非線型素子を備えたすべてのマトリックスディスプレイを包含し、即ちアクティブマトリックスに加えて、受動素子、例えばバリスターまたはダイオード（ＭＩＭ＝金属−絶縁体−金属）を有するディスプレイをも包含する。
【００１３】
このタイプのＭＬＣディスプレイは、特に、ＴＶ用途に（例えば、ポケット型ＴＶ）、または自動車もしくは航空機構築における高度情報ディスプレイ用に適する。コントラストの角度依存性および応答時間に関する問題に加えて、また、ＭＬＣディスプレイでは、液晶混合物の不適切に高い比抵抗値による困難が生じる[TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, １９８４年９月：A210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,１４１頁以降、Paris；STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, １９８４年９月: Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays, １４５頁以降、Paris]。抵抗値が減少するに従って、ＭＬＣディスプレイのコントラストは低下する。液晶混合物の比抵抗値は一般に、ディスプレイの内側表面との相互作用によって、ＭＬＣディスプレイの寿命全般を通じて減少するため、長い動作期間にわたり許容し得る抵抗値を有しなければならないディスプレイについては、高い（初期）抵抗値は極めて重要である。
【００１４】
現在まで開示されているＭＬＣ−ＴＮディスプレイの欠点は、これらの比較的低いコントラストのために、これらのディスプレイにおける比較的高い視野角依存性およびグレーシェードを生じる困難である。
従って、補助により種々のグレーシェードを生じることができる極めて高い比抵抗値、同時に広い動作温度範囲、短い応答時間および低いしきい値電圧を有するＭＬＣディスプレイに対する多大な要求が、継続している。
【発明の開示】
【００１５】
本発明は、ＥＣＢまたはＩＰＳ効果に基づいており、上記に示した欠点を有しないか、または有しても低下した程度のみであり、同時に極めて高い比抵抗値を有する、特にモニターおよびＴＶ用途のためのＭＬＣディスプレイを提供する目的を有する。
ここで、この目的は、式Ｉで表される少なくとも１種の化合物を含むネマティック液晶混合物をこれらのディスプレイ素子において用いる場合に達成することができることが、見出された。
【００１６】
従って、本発明は、式Ｉで表される少なくとも１種の化合物を含む極性化合物の混合物に基づく液晶媒体に関する。
式Ｉで表される化合物は、例えば、DE 195 00 768 C2から知られており、ここでこれらを好ましくは、強誘電相において用いる。式Ｉで表されるフッ素化されたフェナントレン類をアクティブマトリックス用途、特にＥＣＢまたはＩＰＳディスプレイのために用いることは、知られていない。
【００１７】
本発明の混合物は、容量性しきい値についての極めて好ましい値、保持比についての比較的高い値および同時に極めて良好な低温安定性、並びに極めて低い回転粘度を示す。本発明の混合物はさらに、透明点および回転粘度の良好な比率並びに高い負の誘電異方性により区別される。
【００１８】
本発明の混合物のいくつかの好ましい態様を、以下に示す：
ａ）式Ｉで表される化合物中のＲ１１および／またはＲ１２は、好ましくは、Ｈ、６個までのＣ原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシを示す；Ｒ１１およびＲ１２は、特に好ましくはアルキルを示し、ここでアルキル基は、同一であっても異なっていてもよい。
【００１９】
ｂ）さらに、式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢ
【化３】
2008535958.tif 000005
式中、
Ｒ２は、Ｒ１１について示した意味を有し、
ｐは、１または２を示し、
ｖは、１〜６を示す、
で表される１種または２種以上の化合物を含む、液晶媒体。
【００２０】
ｃ）さらに、式ＩＩＩ
【化４】
2008535958.tif 000006
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、各々、互いに独立して、１２個までのＣ原子を有する直鎖状アルキル、アルキルアルコキシまたはアルコキシ基を示し、および
【化５】
2008535958.tif 000007
である、
で表される１種または２種以上の化合物を含む、液晶媒体。
【００２１】
ｄ）式Ｉで表される１種、２種、３種、４種または５種以上、好ましくは１種または２種の化合物を含む、液晶媒体。
ｅ）式Ｉ中のＲ１１が好ましくは以下の意味を有する、液晶媒体：直鎖状アルキル、ビニル、１Ｅ−アルケニルまたは３−アルケニル。
Ｒ１がアルケニルを示す場合には、これは、好ましくはＣＨ２＝ＣＨ、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ、Ｃ３Ｈ７−ＣＨ＝ＣＨ、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｃ２Ｈ５またはＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ２Ｈ５を示す。
【００２２】
ｆ）全体としての混合物中の式Ｉで表される化合物の比率が、少なくとも３重量％、好ましくは少なくとも１０重量％である、液晶媒体。
ｇ）全体としての混合物中の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢで表される化合物の比率が、少なくとも２０重量％である、液晶媒体。
ｈ）全体としての混合物中の式ＩＩＩで表される化合物の比率が、少なくとも５重量％である、液晶媒体。
【００２３】
ｉ）従属式Ｉ１〜Ｉ３８：
【化６】
2008535958.tif 000008
【００２４】
【化７】
2008535958.tif 000009
【００２５】
【化８】
2008535958.tif 000010
【００２６】
【化９】
2008535958.tif 000011
【００２７】
【化１０】
2008535958.tif 000012
【００２８】
【化１１】
2008535958.tif 000013
【００２９】
【化１２】
2008535958.tif 000014
から選択された少なくとも１種の化合物を含む、液晶媒体。
【００３０】
特に好ましい媒体は、式
【化１３】
2008535958.tif 000015
【００３１】
【化１４】
2008535958.tif 000016
【００３２】
【化１５】
2008535958.tif 000017
で表される化合物からなる群から選択された１種または２種以上の化合物を含む。
【００３３】
ｊ）さらに、式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｆ：
【化１６】
2008535958.tif 000018
【００３４】
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、各々、互いに独立して、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキル基を示し、
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、各々、互いに独立して、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニル基を示す、
から選択された１種または２種以上の化合物を含む、液晶媒体。
【００３５】
本発明の媒体は、好ましくは、式ＩＩＩａ、式ＩＩＩｂおよび／または式ＩＩＩｅで表される少なくとも１種の化合物を含む。
【００３６】
式ＩＩＩｅおよびＩＩＩｆで表される特に好ましい化合物を、以下に示す：
【化１７】
2008535958.tif 000019
【００３７】
【化１８】
2008535958.tif 000020
【００３８】
ｋ）本質的に：
５〜３０重量％の式Ｉで表される１種または２種以上の化合物、並びに
２０〜７０重量％の式ＩＩＡおよび／またはＩＩＢで表される１種または２種以上の化合物、
を含むかまたはこれからなる、液晶媒体。
【００３９】
ｌ）さらに、式
【化１９】
2008535958.tif 000021
式中、
Ｒ７およびＲ８は、各々、互いに独立して、請求項１におけるＲ１１について示した意味の１つを有し、
ｗおよびｘは、各々、互いに独立して、１〜６を示す、
で表される１種または２種以上の四環式化合物を含む、液晶媒体。
【００４０】
ｍ）さらに、式
【化２０】
2008535958.tif 000022
【００４１】
【化２１】
2008535958.tif 000023
【００４２】
【化２２】
2008535958.tif 000024
式中、Ｒ１３〜Ｒ２８は、各々、互いに独立して、Ｒ１１について示した意味を有し、ｚおよびｍは、各々、互いに独立して、１〜６を示す、
で表される１種または２種以上の化合物を含む、液晶媒体。ＲＥは、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を示す。
【００４３】
ｎ）さらに、式
【化２３】
2008535958.tif 000025
式中、
Ｒ２９は、Ｒ１１について示した意味を有し、ｍは、１〜６を示す、
で表される１種または２種以上の化合物を、好ましくは＞３重量％、特に≧５重量％および極めて特に好ましくは５〜２５重量％の量で含む、液晶媒体。
【００４４】
ｏ）さらに、式
【化２４】
2008535958.tif 000026
式中、Ｒは、１個または２〜６個のＣ原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルキルアルコキシまたはアルケニルオキシを示し、ａｌｋｅｎｙｌは、前に示した意味を有する、
で表される１種または２種以上の化合物を含む、液晶媒体。
【００４５】
ｐ）さらに、式
【化２５】
2008535958.tif 000027
式中、
Ｒ３０〜３１は、Ｒ１１について示した意味を有し、Ｒ３２は、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７を示す、
で表される１種または２種以上の化合物を、好ましくは＞３重量％、特に≧５重量％および極めて特に好ましくは５〜２５重量％の量で含む、液晶媒体。
【００４６】
ｑ）さらに、式
【化２６】
2008535958.tif 000028
式中、ＲＮ１〜ＲＮ１０は、各々、互いに独立して、Ｒ１１について示した意味を有し、混合物中のナフタレン化合物の比率は、混合物を基準として２〜４０重量％である、
で表される１種または２種以上の化合物を含む、液晶媒体。
【００４７】
本発明はさらに、ＥＣＢ効果に基づくアクティブマトリックスアドレッシングを有する電気光学的ディスプレイであって、これが、誘電体として、請求項１〜９のいずれかに記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、前記電気光学的ディスプレイに関する。
【００４８】
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも６０Ｋのネマティック相範囲および２０℃において多くとも３０ｍｍ２・ｓ−１の流動粘度ν２０を有する。
本発明の液晶混合物は、約−０．５〜−８．０、特に約−３．０〜−６．０のΔεを有し、ここでΔεは、誘電異方性を示す。回転粘度γ１は、好ましくは＜１５０ｍＰａ・ｓ、特に＜１４０ｍＰａ・ｓである。
【００４９】
液晶混合物における複屈折Δｎは、一般的に、０．０７〜０．１６、好ましくは０．０８〜０．１１である。
本発明の混合物は、すべてのＶＡ−ＴＦＴ用途、例えばＶＡＮ、ＭＶＡ、ＰＶＡおよびＡＳＶに適する。これらはさらに、負のΔεを有するＩＰＳおよびＰＡＬＣ用途に適する。
【００５０】
式Ｉで表される化合物を、例えば、以下のようにして調製することができる：
【化２７】
2008535958.tif 000029
【００５１】
本発明のディスプレイ中のネマティックな液晶混合物は、一般的に、２種の成分ＡおよびＢを含み、これら自体は、１種または２種以上の個別の化合物からなる。
成分Ａは、顕著に負の誘電異方性を有し、ネマティック相に≦−０．５の誘電異方性を付与する。これは、好ましくは、式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢで表される化合物を含む。
【００５２】
成分Ａの比率は、好ましくは４５〜１００％、特に６０〜１００％である。
成分Ａについて、≦−０．８のΔεの値を有する１種（または２種以上）の個別の化合物を、好ましくは選択する。この値は、全体としての混合物中の比率Ａが小さくなるに伴って、一層負にならなければならない。
【００５３】
成分Ｂは、２０℃において顕著なネマトゲン性(nematogeneity)および３０ｍｍ２・ｓ−１よりも大きくない、好ましくは２５ｍｍ２・ｓ−１よりも大きくない流動粘度を有する。
成分Ｂ中の特に好ましい個別の化合物は、極度に低粘度のネマティック液晶であり、２０℃において１８ｍｍ２・ｓ−１よりも大きくない、好ましくは１２ｍｍ２・ｓ−１よりも大きくない流動粘度を有する。
【００５４】
成分Ｂは、単変的に、または互変的にネマティックであり、スメクティック相を有せず、スメクティック相の発生を液晶混合物における極めて低い温度まで防止することができる。例えば、高いネマトゲン性を有する種々の材料を、スメクティックな液晶混合物に加え、これらの材料のネマトゲン性を、達成されるスメクティック相の抑制の程度により比較することができる。
【００５５】
多数の好適な材料は、当業者に文献から知られている。特に好ましいのは、式ＩＩＩで表される化合物である。
さらに、これらの液晶相はまた、１８種より多い成分、好ましくは１８〜２５種の成分を含んでいてもよい。
【００５６】
相は、好ましくは４〜１５種、特に５〜１２種の式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢ並びに随意にＩＩＩで表される化合物を含む。
式Ｉ、ＩＩＡおよび／またはＩＩＢ並びにＩＩＩで表される化合物に加えて、他の構成成分がまた、例えば全体としての混合物の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。
【００５７】
他の構成成分は、好ましくはネマティックまたはネマトゲン性物質、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、随意にハロゲン化されたスチルベン類、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群からの既知の物質から選択される。
【００５８】
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を、式ＩＶ
Ｒ９−Ｌ−Ｇ−Ｅ−Ｒ１０      ＩＶ
式中、ＬおよびＥは、各々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ヘキシルシクロヘキサン系、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た群からの炭素環式または複素環式環系を示し、
【００５９】
Ｇは、
【化２８】
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またはＣ−Ｃ単結合を示し、Ｑは、ハロゲン、好ましくは塩素または−ＣＮを示し、Ｒ９およびＲ１０は、各々１８個まで、好ましくは８個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを示し、またはこれらの基の１つは、あるいはまたＣＮ、ＮＣ、ＮＯ２、ＮＣＳ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｆ、ＣｌもしくはＢｒを示す、
により特徴づけることができる。
【００６０】
これらの化合物のほとんどにおいて、Ｒ９およびＲ１０は、互いに異なっており、これらの基の１つは、通常アルキルまたはアルコキシ基である。提案された置換基の他の変種もまた、一般的である。多くのこのような物質またはこれらの混合物もまた、商業的に入手できる。これらの物質をすべて、文献から知られている方法により調製することができる。
【００６１】
当業者には、本発明のＶＡ、ＩＰＳまたはＰＡＬＣ混合物がまた、例えばＨ、Ｎ、Ｏ、ＣｌおよびＦが対応する同位体により置換されている化合物を含んでいてもよいことは、言うまでもない。
本発明の液晶ディスプレイの構造は、例えばEP-A 0 240 379に記載されているように、通常の配置に相当する。
【００６２】
以下の例は、本発明を、これを限定せずに説明することを意図する。本明細書中、百分率は、重量パーセントである；すべての温度を、摂氏度で示す。
式Ｉで表される化合物に加えて、本発明の混合物は、好ましくは以下に示す化合物の１種または２種以上を含む。
【００６３】
以下の略語を用いる：（ｎおよびｍ＝１〜６；ｚ＝１〜６）
【化２９】
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【００６４】
【化３０】
2008535958.tif 000032
【００６５】
【化３１】
2008535958.tif 000033
【００６６】
【化３２】
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【００６７】
【化３３】
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【００６８】
本発明において用いることができる液晶混合物は、それ自体慣用である方法において製造される。一般的に、少ない方の量で用いる成分の所望の量を、有利には高温で、主要成分を構成する成分中に溶解する。有機溶剤、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノール中で成分の溶液を混合し、十分に混合した後に、例えば蒸留により溶剤を再び除去することも可能である。
【００６９】
誘電体はまた、当業者に知られており、文献中に記載されている他の添加剤、例えばＵＶ吸収体、酸化防止剤およびフリーラジカル捕捉剤を含んでいてもよい。例えば、０〜１５％の多色性染料、安定剤またはキラルなドーパントを加えてもよい。
【００７０】
例えば、０〜１５％の二色性染料、さらに導電性塩、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、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボラナートもしくはクラウンエーテルの複合塩（例えばHallerら、Mol. Cryst. Liq. Cryst. 第２４巻、２４９〜２５８頁(1973)を参照）を加えて、導電性を改善してもよいか、または誘電異方性、粘度および／またはネマティック相の配向を改変するための物質を加えてもよい。このタイプの物質は、例えばDE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430および28 53 728に記載されている。
【００７１】
表Ａは、本発明の混合物に加えることができる可能なドーパントを示す。当該混合物がドーパントを含む場合には、これを、０．０１〜４重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％の量で用いる。
【００７２】
【化３４】
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【００７３】
【化３５】
2008535958.tif 000037
【００７４】
例えば本発明の混合物に加えることができる安定剤を、以下の表Ｂに示す。
【化３６】
2008535958.tif 000038
【００７５】
【化３７】
2008535958.tif 000039
【００７６】
【化３８】
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【００７７】
【化３９】
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【００７８】
【化４０】
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【００７９】
以下の例は、本発明を、これを限定せずに説明することを意図する。本明細書中、
Ｖ０は、２０℃における容量性のしきい値電圧［Ｖ］を示し、
Δｎは、２０℃および５８９ｎｍにおいて測定した光学異方性を示し、
Δεは、２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性を示し、
ｃｐ．は、透明点［℃］を示し、
γ１は、２０℃において測定した回転粘度［ｍＰａ・ｓ］を示し、
ＬＴＳは、試験セルにおいて決定された低温安定性を示す。
【００８０】
しきい値電圧を測定するために用いるディスプレイは、２０μｍの距離における２つの面平行な外側板および、液晶のホメオトロピックな配向をもたらす外側板の内側のＳＥ−１２１１（日産化学）の上にある配向層を有する電極層を有する。
【００８１】
混合物例
例１
【表１】
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【００８２】
例２
【表２】
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【００８３】
例３
【表３】
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【００８４】
例４
【表４】
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【００８５】
例５
【表５】
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【００８６】
例６
【表６】
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【００８７】
例７
【表７】
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【００８８】
例８
【表８】
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【００８９】
例９
【表９】
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【００９０】
例１０
【表１０】
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【国際調査報告】
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