(57)【要約】【課題】液晶媒体および液晶ディスプレイを提供する。【解決手段】本発明は、式Ｍ−ＩおよびＭ−ＩＩ（式中、パラメーターは明細書中で特定される通りである。）の化合物の群より選択される１種類以上の化合物を含むメソゲン媒体と、好ましくはブルー相を示し、好ましくはポリマーで安定化されているメソゲン媒体と、電気光学的光変調素子中におけるそれらの使用およびディスプレイ中におけるそれらのそれぞれの使用、ならびにそのような装置とに関する。2014527105.tif 000102【選択図】なし
2014527105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｍ−ＩおよびＭ−ＩＩの化合物群より選択される１種類以上の化合物を含みブルー相を示すメソゲン媒体。
【化１】
2014527105.tif 000097
（式中、
Ｌ０はＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｒ０はアルキルで、該アルキルは直鎖状または分岐状で、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ただし、１個以上のＣＨ２基は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであるか、あるいは、それらの一方はＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルである。）
【請求項２】
式ＩおよびＩＩの化合物群より選択される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に記載のメソゲン媒体。
【化２】
2014527105.tif 000098
（式中、
Ｌ１はＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｌ２１〜Ｌ２３は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦであり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立にアルキルで、該アルキルは直鎖状または分岐状で、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ただし、１個以上のＣＨ２基は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０１−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであるか、あるいは、それらの一方はＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルである。）
【請求項３】
１種類以上の重合性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。
【請求項４】
式ＩＩＩの１種類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１項に記載の媒体。
【化３】
2014527105.tif 000099
（式中、Ｒ３は、請求項２においてＲ１に与えられる意味を有する。）
【請求項５】
式ＩＶおよびＶの化合物群より選択される１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
【化４】
2014527105.tif 000100
（式中、
Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立にアルキルで、該アルキルは直鎖状または分岐状で、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有しており、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ただし、１個以上のＣＨ２基は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、
Ｌ５はＨまたはＦであり、
【化５】
2014527105.tif 000101
ｎおよびｍは、互いに独立に０または１である。）
【請求項６】
請求項１に記載の式Ｍ−Ｉの１種類以上の化合物を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】
請求項１に記載の式Ｍ−ＩＩの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれか１項に記載の媒体の重合性構成要素を重合させることを特徴とするメソゲン媒体を安定化する方法。
【請求項９】
請求項２〜７のいずれか１項に記載の媒体の重合性構成要素を重合させて安定化されたメソゲン媒体。
【請求項１０】
請求項１〜７および９の少なくとも１項に記載の媒体を含むことを特徴とする光変調素子。
【請求項１１】
請求項１〜７および９の少なくとも１項に記載の媒体を含むことを特徴とする電気光学的ディスプレイ。
【請求項１２】
光変調素子中における請求項１〜７および９の少なくとも１項に記載の媒体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物、これらの化合物を含む媒体、およびこれらの媒体を光変調媒体として備える電気光学的ディスプレイに関する。好ましくは、本発明の化合物はメソゲン化合物であり、それらは好ましくは液晶媒体中で使用される。特に、本発明による電気光学的ディスプレイは、メソゲン変調媒体が光学的に等方相、好ましくはブルー相である温度において作動されるディスプレイである。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０２  １７  ２７３号公報（特許文献１）には、電気光学的ディスプレイおよびディスプレイ中で作動される際に等方相であるメソゲン光変調媒体が記載されている。国際特許出願公開第２００４／０４６８０５号公報（特許文献２）には、電気光学的ディスプレイ、およびディスプレイ中で作動される際に光学的に等方なブルー相であるメソゲン光変調媒体が記載されている。
【０００３】
【化１】
2014527105.tif 000003
上は、例えば、欧州特許出願公開第１  ００６  １０９号公報（特許文献３）に述べられている。
【０００４】
【化２】
2014527105.tif 000004
上式の化合物は、例えば、国際特許出願公開第２００８／１２８６２３号公報（特許文献４）で、ＩＰＳディスプレイ用の液晶媒体のために提案されている。
【０００５】
欧州特許出願公開第２  ３０２  ０１５号公報（特許文献５）には、以下が示されている。
【０００６】
単純なネマチック・ホスト混合物における、下の化合物の使用。
【０００７】
【化３】
2014527105.tif 000005
誘電的に正の液晶混合物における、下の化合物の使用。
【０００８】
【化４】
2014527105.tif 000006
上記の混合物は、下のキラル化合物を含む。
【０００９】
【化５】
2014527105.tif 000007
混合物はブルー相を示し、下式の反応性メソゲンの光重合で安定化される。
【００１０】
【化６】
2014527105.tif 000008
国際特許出願公開第２０１０／０５８６８１号公報（特許文献６）には、他の化合物の中でも、ネマチック相を示す化合物：
【００１１】
【化７】
2014527105.tif 000009
および、例えば、下のものなどの他の化合物に加えて、上の化合物を含む光学的に等方な液晶媒体が述べられている。
【００１２】
【化８】
2014527105.tif 000010
米国特許第７，０７０，８３８号明細書（特許文献７）には、２−ジ−またはトリフルオロメチル−１，４−フェニル環を含有する重合性化合物と、重合性混合物、コレステリック相を有するＬＣポリマーおよびＬＣディスプレイおよび光学フィルムにおけるそれらの使用とが記載されている。また、同明細書には、以下の構造を有する式１ａ−２〜１９の具体的な化合物も開示されている。
【００１３】
【化９】
2014527105.tif 000011
しかしながら、ＬＣディスプレイにおいて使用する際の、この化合物の特性は開示されていない。加えて、ブルー相を安定化するために、またはＰＳＡディスプレイにおいて、そのような化合物を使用することは、米国特許第７，０７０，８３８号明細書（特許文献７）には記載されておらず、自明でもない。
【００１４】
特開２００５−０１５４７３号公報（特許文献８）には、不飽和スペーサー基（アルキニレンまたはアルケニレン）を含有する重合性化合物が開示されている。また、同公報には、光学異方性フィルムを製造するために、および強誘電性ＬＣ媒体において使用するものとして、式１−１３−７７〜１−１３−８４、１−１３−１３４、１−１３−１３５、１−５６−９、１−５６−１０、１−５６−２３、１−５６−２４のＣＦ２Ｏブリッジを介して連結されているフェニル環を含有する具体的な化合物も開示されている。また、同公報には、例えば以下の構造を有する具体的な化合物も開示されている。
【００１５】
【化１０】
2014527105.tif 000012
しかしながら、ブルー相を安定化するために、またはＰＳＡディスプレイにおいて、そのような化合物を使用することは、特開２００５−０１５４７３号公報（特許文献８）には記載されておらず、自明でもない。
【００１６】
米国特許出願公開第２００９／０２６８１４３号公報（特許文献９）および米国特許出願公開第２０１０／００７８５９３号公報（特許文献１０）の明細書には、異方性フィルム用の液晶混合物における成分として、負の誘電異方性を有する環構造を含有するジフルオロオキシメチレン−ブリッジ重合性化合物が特許請求されている。
【００１７】
【化１１】
2014527105.tif 000013
しかしながら、ＬＣディスプレイにおいて使用する際の、これらの化合物の特性は開示されていない。加えて、ブルー相を安定化するために、またはＰＳＡディスプレイにおいて、そのような化合物を使用することは、これらの明細書には記載されておらず、自明でもない。
【００１８】
これらの文献に記載されるメソゲン媒体およびディスプレイは、例えば、各種の改変された捩れネマチック（ＴＮ：ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）−、超捩れネマチック（ＳＴＮ：ｓｕｐｅｒ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）−、電気的制御複屈折（ＥＣＢ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−モードおよび面内スイッチング（ＩＰＳ：ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）−モードで作動する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）などのネマチック相の液晶を使用する良く知られ広く使用されているディスプレイと比較して、いくつかの非常に優れた利点を提供する。これらの利点の中で最も特筆すべきは、非常に早いスイッチング時間および極めて広い光学的視野角である。
【００１９】
一方、例えば、表面安定型強誘電体液晶ディスプレイ（ＳＳＦ  ＬＤＣ：ｓｕｒｆａｃｅ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）中のスメクチック相などの他の液晶相中のメソゲン媒体を使用するディスプレイと比較して、独国特許出願公開第１０２  １７  ２７３．０号公報（特許文献１）および国際特許出願公開第２００４／０４６  ８０５号公報（特許文献２）のディスプレイは非常に容易に製造できる。例えば、それらは非常に狭いセル間隔を必要とせず、加えて電気光学的効果がセル間隔の僅かな変化にさほど左右されない。
【００２０】
しかしながら、依然、これらの既述の特許出願に記載される液晶媒体は、用途によっては十分に低い訳ではない作動電圧を必要とする。さらに、これらの媒体の作動電圧は温度によって変化し、ある温度において、温度上昇に伴い電圧が急激に上昇することが一般に観測される。このため、ディスプレイ用途向けのブルー相における液晶媒体の応用性が制限される。これらの特許出願に記載されている液晶媒体の更なる欠点は、要求の厳しい用途には不十分な、それらのほどほどの信頼性である。例えば、このほどほどの信頼性は電圧保持率（ＶＨＲ：ｖｏｌｔａｇｅ  ｈｏｌｄｉｎｇ  ｒａｔｉｏ）パラメーターで表すことができ、上記のような液晶媒体では９０％未満の場合がある。
【００２１】
いくつかの化合物および組成物はコレステリック相および等方相の間にブルー相を有し、通常、光学顕微鏡により観測できることが報告されてきた。ブルー相が観測されるこれらの化合物または組成物は、典型的には、高い対掌性を示す単一のメソゲン化合物または混合物である。しかしながら、一般的に、観測されるブルー相は非常に狭い温度範囲に渡っているのみで典型的には１摂氏度未満の幅であり、および／またはブルー相は、より不便な温度で存在する。
【００２２】
しかしながら、国際特許出願公開第２００４／０４６  ８０５号公報（特許文献２）の新規な高速スイッチングディスプレイモードを作動させるためには、使用される光変調媒体が周囲温度を含む広い温度範囲にわたってブルー相でなければならない。よって、可能な限り広く利便性良く存在するブルー相を有する光変調媒体が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２  １７  ２７３号公報
【特許文献２】国際特許出願公開第２００４／０４６８０５号公報
【特許文献３】欧州特許出願公開第１  ００６  １０９号公報
【特許文献４】国際特許出願公開第２００８／１２８６２３号公報
【特許文献５】欧州特許出願公開第２  ３０２  ０１５号公報
【特許文献６】国際特許出願公開第２０１０／０５８６８１号公報
【特許文献７】米国特許第７，０７０，８３８号明細書
【特許文献８】特開２００５−０１５４７３号公報
【特許文献９】米国特許出願公開第２００９／０２６８１４３号公報
【特許文献１０】米国特許出願公開第２０１０／００７８５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
従って、広い相範囲のブルー相を有する変調媒体に対する強い要求があり、メソゲン化合物自身の適切な混合物によるか、または好ましくは、広い温度範囲にわたってブルー相を安定化する単一のドーパントまたはドーパントの混合物を適切なメソゲン特性のホスト混合物と混合することにより達成できる。
【００２５】
まとめれば、液晶ディスプレイ中で作動でき、媒体がブルー相である温度で作動され、以下の技術上の改良を提供する液晶媒体に対する要求がある：
・作動電圧が低減されており、
・作動電圧の温度依存性が低減されており、および
・信頼性、例えばＶＨＲ、が改良されていることである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
驚くべきことに、キラル化合物も包含して中でも、ブルー相を示し、式Ｍ−ＩおよびＭ−ＩＩの化合物より選択される１種類以上の化合物を含むメソゲン媒体で、許容可能な高い透明点を有するか、および／または、温度および／またはＵＶ負荷、特に後者に対する電圧保持率の安定性が更に高い媒体を実現できることが見出された。
【００２７】
【化１２】
2014527105.tif 000014
式中、
Ｌ０はＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｒ０はアルキルで、該アルキルは直鎖状または分岐状で、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ただし、１個以上のＣＨ２基は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、
Ｙ０１およびＹ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであるか、あるいは、それらの一方はＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルである。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｍ−Ｉで、好ましくは式Ｍ−Ｉのサブ式Ｍ−Ｉ−１およびＭ−Ｉ−２の化合物の群より選択され、好ましくは式Ｍ−Ｉ−２の１種類以上の化合物を含む。
【００２９】
【化１３】
2014527105.tif 000015
式中、Ｒ０は上で式Ｍ−Ｉにおいて与えられる意味を有し、好ましくはｎ−アルキル、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｍ−Ｉ−１で、好ましくは式Ｍ−Ｉ−１のサブ式Ｍ−Ｉ−１ａ〜Ｍ−Ｉ−１ｃの化合物の群より選択され、好ましくは式Ｍ−Ｉ−１ａおよび／またはＭ−Ｉ−１ｂ、好ましくは式Ｍ−Ｉ−１ｂの１種類以上の化合物を含む。
【００３１】
【化１４】
2014527105.tif 000016
式中、Ｒ０は上で式Ｍ−Ｉ−１において与えられる意味を有し、好ましくはｎ−アルキル、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｍ−Ｉ−２で、好ましくは式Ｍ−Ｉ−２のサブ式Ｍ−Ｉ−２ａ〜Ｍ−Ｉ−２ｃの化合物の群より選択され、好ましくは式Ｍ−Ｉ−２ａおよび／またはＭ−Ｉ−２ｂ、好ましくは式Ｍ−Ｉ−２ｂの１種類以上の化合物を含む。
【００３３】
【化１５】
2014527105.tif 000017
式中、Ｒ０は、上で式Ｍ−Ｉ−２において与えられる意味を有する。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｍ−ＩＩで、好ましくは式Ｍ−ＩＩのサブ式Ｍ−ＩＩ−１およびＭ−ＩＩ−２の化合物の群より選択され、好ましくは式Ｍ−ＩＩ−２の１種類以上の化合物を含む。
【００３５】
【化１６】
2014527105.tif 000018
式中、Ｒ０は上で式Ｍ−ＩＩにおいて与えられる意味を有し、好ましくはｎ−アルキル、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである。
【００３６】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｍ−ＩＩ−１で、好ましくは式Ｍ−ＩＩ−１のサブ式Ｍ−ＩＩ−１ａ〜Ｍ−ＩＩ−１ｃの化合物の群より選択され、好ましくは式Ｍ−ＩＩ−１ａおよび／またはＭ−ＩＩ−１ｂ、好ましくは式Ｍ−ＩＩ−１ｂの１種類以上の化合物を含む。
【００３７】
【化１７】
2014527105.tif 000019
式中、Ｒ０は、上で式Ｍ−ＩＩ−１において与えられる意味を有する。
【００３８】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｍ−ＩＩ−２で、好ましくは式Ｍ−ＩＩ−２のサブ式Ｍ−ＩＩ−２ａ〜Ｍ−ＩＩ−２ｃの化合物の群より選択され、好ましくは式Ｍ−ＩＩ−２ａおよび／またはＭ−ＩＩ−２ｂ、好ましくは式Ｍ−ＩＩ−２ｂの１種類以上の化合物を含む。
【００３９】
【化１８】
2014527105.tif 000020
式中、Ｒ０は、上で式Ｍ−ＩＩ−２において与えられる意味を有する。
【００４０】
更に、式Ｍ−Ｉおよび／またはＭ−ＩＩ、または、それらのそれぞれの好ましいサブ式の１種類の化合物または複数種類の化合物に加え、式ＩおよびＩＩの化合物の群より選択される１種類以上の化合物を含むメソゲン媒体で、キラル化合物も包含して中でも、許容可能な高い透明点、および／または、温度および／またはＵＶ負荷、特に後者に対する電圧保持率の更に高い安定性を実現できることが見出された。
【００４１】
【化１９】
2014527105.tif 000021
式中、
Ｌ１はＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
Ｌ２１〜Ｌ２３は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦであり、好ましくは、Ｌ２１およびＬ２２の両者がＦであるか、および／または、Ｌ２３がＦであり、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立にアルキルで、該アルキルは直鎖状または分岐状で、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有しており、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ただし、１個以上のＣＨ２基は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ０１−、−ＳｉＲ０１Ｒ０２−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０１−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、または、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルコキシ、好ましくは、一フッ化、二フッ化またはオリゴフッ化アルキル、アルケニルまたはアルコキシ、特に好ましくはｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｆ、ＣｌまたはＣＮであるか、あるいは、それらの一方はＨでもよく、
Ｒ０１およびＲ０２は、それぞれ互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルである。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、式ＩＩＩの１種類以上の化合物を追加的に含む。
【００４３】
【化２０】
2014527105.tif 000022
式中、
Ｒ３は、上で式ＩにおいてＲ１に与えられる意味の１つを有する。
【００４４】
好ましくは、本発明による媒体は、式ＩＶおよびＶの化合物の群より選択される１種類以上の化合物を追加的に含む。
【００４５】
【化２１】
2014527105.tif 000023
式中、
Ｒ４およびＲ５は、それぞれ互いに独立にアルキルで、該アルキルは直鎖状または分岐状で、好ましくは１〜２０個のＣ原子を有しており、無置換であるか、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＦで一置換または多置換されており、ただし、１個以上のＣＨ２基は、それぞれの場合で互いに独立に、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、好ましくは、１〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、２〜９個のＣ原子、好ましくは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、最も好ましくは、ｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｌ５はＨまたはＦ、好ましくはＦであり、
【００４６】
【化２２】
2014527105.tif 000024
ｎおよびｍは、互いに独立に０または１であり、好ましくは、ｍは１である。
【００４７】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｉで、好ましくは式Ｉのサブ式Ｉ−１およびＩ−２の化合物の群より選択され、好ましくは式Ｉ−２の１種類以上の化合物を含む。
【００４８】
【化２３】
2014527105.tif 000025
式中、Ｒ１は上で式Ｉにおいて与えられる意味を有し、好ましくはｎ−アルキル、最も好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシルである。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式ＩＩの１種類以上の化合物、好ましくは、Ｒ２が上で式ＩＩにおいて与えられる意味を有し、より好ましくはｎ−アルキル、より好ましくはエチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチルまたはｎ−ヘキシル、最も好ましくはｎ−ブチルである化合物を含む。
【００５０】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式ＩＩで、好ましくは式ＩＩのサブ式ＩＩ−１〜ＩＩ−８の化合物の群より選択され、好ましくは式ＩＩ−１〜ＩＩ−４、最も好ましくは式ＩＩ−３の１種類以上の化合物を含む。
【００５１】
【化２４】
2014527105.tif 000026
式中、Ｒ２は上で式ＩＩにおいて与えられる意味を有し、好ましくは、ｎ−ブチルまたはｎ−ペンチルである。
【００５２】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式ＩＶで、好ましくは式ＩＶのサブ式ＩＶ−１〜ＩＶ−４の化合物の群より選択され、好ましくは式ＩＶ−２の１種類以上の化合物を含む。
【００５３】
【化２５】
2014527105.tif 000027
式中、Ｒ４は上で式ＩＶにおいて与えられる意味を有する。
【００５４】
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、式Ｖで、好ましくは式Ｖのサブ式Ｖ−１およびＶ−２の化合物の群より選択される１種類以上の化合物、好ましくは、式Ｖ−１の１種類以上の化合物と、式Ｖ−２の１種類以上の化合物とを含む。
【００５５】
【化２６】
2014527105.tif 000028
式中、Ｒ５は、上で式Ｖにおいて与えられる意味を有する。
【００５６】
本出願において、アルキルまたはアルコキシ基、即ち、末端ＣＨ２基が−Ｏ−で置き換えられているアルキルは、直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。それは、好ましくは、直鎖状で、１、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有しており、従って、好ましくは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシであり、更には、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
【００５７】
オキサアルキル、即ち、１つの非末端のＣＨ２基が−Ｏ−で置き換えられているアルキル基は、好ましくは、例えば、直鎖状の２−オキサプロピル（即ちメトキシメチル）、２−（即ちエトキシメチル）または３−オキサブチル（即ち２−メトキシエチル）、２−、３−、または４−オキサペンチル、２−、３−、４−、または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−、または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルまたは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００５８】
アルケニル基、即ち、１つ以上のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられたアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。それは、好ましくは、直鎖状で、２〜１０個の炭素原子を有し、従って、好ましくは、ビニル、プロパ−１−、またはプロパ−２−エチル、ブタ−１−、２−またはブタ−３−エニル、ペンタ−１−、２−、３−またはペンタ−４−エニル、ヘキサ−１−、２−、３−、４−またはヘキサ−５−エニル、ヘプタ−１−、２−、３−、４−、５−またはヘプタ−６−エニル、オクタ−１−、２−、３−、４−、５−、６−またはオクタ−７−エニル、ノナ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−またはノナ−８−エニル、デカ−１−、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−またはデカ−９−エニルである。
【００５９】
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。特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。Ｃ原子の数が５個までの基が、一般に好ましい。
【００６０】
１つのＣＨ２基が−Ｏ−基で置き換えられており、１つが−ＣＯ−で置き換えられているアルキル基の中では、これらの基は隣接していることが好ましい。よって、これらの基は、カルボニルオキシ基−ＣＯ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−を共に形成する。好ましくは、そのようなアルキル基は直鎖状で、２〜６個のＣ原子を有する。
【００６１】
従って、それらは、好ましくは、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシエチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリルオキシエチル、３−アセチルオキシプロピル、３−プロピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、２−（メトキシカルボニル）エチル、２−（エトキシカルボニル）エチル、２−（プロポキシカルボニル）エチル、３−（メトキシカルボニル）プロピル、３−（エトキシカルボニル）プロピル、または４−（メトキシカルボニル）ブチルである。
【００６２】
２つ以上のＣＨ２基が−Ｏ−および／または−ＣＯＯ−で置き換えられているアルキル基は、直鎖状でも分岐状でも構わない。それは、好ましくは、直鎖状で３〜１２個のＣ原子を有する。従って、それは、好ましくは、ビス−カルボキシ−メチル、２，２−ビス−カルボキシ−エチル、３，３−ビス−カルボキシ−プロピル、４，４−ビス−カルボキシ−ブチル、５，５−ビス−カルボキシ−ペンチル、６，６−ビス−カルボキシ−ヘキシル、７，７−ビス−カルボキシ−ヘプチル、８，８−ビス−カルボキシ−オクチル、９，９−ビス−カルボキシ−ノニル、１０，１０−ビス−カルボキシ−デシル、ビス−（メトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（メトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（メトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（メトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（メトキシカルボニル）−ペンチル、６，６−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘキシル、７，７−ビス−（メトキシカルボニル）−ヘプチル、８，８−ビス−（メトキシカルボニル）−オクチル、ビス−（エトキシカルボニル）−メチル、２，２−ビス−（エトキシカルボニル）−エチル、３，３−ビス−（エトキシカルボニル）−プロピル、４，４−ビス−（エトキシカルボニル）−ブチル、５，５−ビス−（エトキシカルボニル）−ヘキシルである。
【００６３】
ＣＮまたはＣＦ３によって一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖状である。ＣＮまたはＣＦ３による置換は所望の位置でよい。
【００６４】
ハロゲンによって少なくとも一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖状である。ハロゲンは好ましくはＦまたはＣｌであり、多置換の場合、好ましくはＦである。得られる基は、ペルフルオロ化された基も含む。一置換の場合、ＦまたはＣｌ置換は何れの所望の箇所でも構わないが、好ましくはω−位である。末端Ｆ置換の直鎖状基の特に好ましい例は、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−フルオロヘプチルである。しかしながら、Ｆの他の位置が除外されている訳ではない。
【００６５】
ハロゲンはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩを意味し、好ましくはＦまたはＣｌで、最も好ましくはＦである。
【００６６】
Ｒ１、Ｒ５、Ｒ、Ｒ’およびＲ”のそれぞれは、極性でも非極性基でも構わない。極性基の場合、それは、好ましくは、ＣＮ、ＳＦ５、ハロゲン、ＯＣＨ３、ＳＣＮ、ＣＯＲ５、ＣＯＯＲ５またはモノ、オリゴまたはポリフッ化された１〜４個のＣ原子のアルキルまたはアルコキシ基より選ばれる。Ｒ５は、１〜４個のＣ原子、好ましくは１〜３個のＣ原子のフッ化されたアルキルでよい。特に好ましい極性基は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＨ２Ｆ、Ｃ２Ｆ５およびＯＣ２Ｆ５から選ばれ、特に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＨＦ２およびＯＣＦ３である。非極性基の場合、それは、好ましくは、１５個までのＣ原子のアルキルまたは２〜１５個のＣ原子のアルコキシである。
【００６７】
Ｒ１〜Ｒ５のそれぞれは、アキラルまたはキラル基でよい。キラル基の場合、それは、好ましくは、式Ｉ＊である。
【００６８】
【化２７】
2014527105.tif 000029
式中、
Ｑ１は、１〜９個のＣ原子のアルキレンまたはアルキレン−オキシ基または単結合であり、
Ｑ２は、１〜１０個のＣ原子のアルキルまたはアルコキシ基で、無置換またはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＣＮで一置換または多置換されていてもよく、酸素原子が互いに直接結合しないように、１つ以上の隣接していないＣＨ２基を、それぞれ互いに独立に、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｓ−で置き換えることもでき、
Ｑ３は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＣＮまたはＱ２で定義されるアルキルまたはアルコキシ基であるがＱ２とは異なる。
【００６９】
式Ｉ＊のＱ１がアルキレン−オキシ基の場合、Ｏ原子は、好ましくは、キラルＣ原子に隣接している。
【００７０】
式Ｉ＊の好ましいキラル基は、２−アルキル、２−アルコキシ、２−メチルアルキル、２−メチルアルコキシ、２−フルオロアルキル、２−フルオロアルコキシ、２−（２−エチン）−アルキル、２−（２−エチン）−アルコキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−アルキルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−アルコキシである。
【００７１】
特に好ましいキラル基Ｉ＊は、例えば、２−ブチル（即ち、１−メチルプロピル）、２−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、特には、２−メチルブチル、２−メチルブトキシ、２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エチルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、２−オクチルオキシ、２−オキサ−３−メチルブチル、３−オキサ−４−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、２−ヘキシル、２−オクチル、２−ノニル、２−デシル、２−ドデシル、６−メトキシオクトキシ、６−メチルオクトキシ、６−メチルオクタノイルオキシ、５−メチルヘプチルオキシカルボニル、２−メチルブチリルオキシ、３−メチルバレロイルオキシ、４−メチルヘキサノイルオキシ、２−クロロプロピオニルオキシ、２−クロロ−３−メチルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチルバレリルオキシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ、２−メチル−３−オキサペンチル、２−メチル−３−オキサヘキシル、１−メトキシプロピル−２−オキシ、１−エトキシプロピル−２−オキシ、１−プロポキシプロピル−２−オキシ、１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−フルオロオクチルオキシ、２−フルオロデシルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチル、２−フルオロメチルオクチルオキシである。非常に好ましくは、２−ヘキシル、２−オクチル、２−オクチルオキシ、１，１，１−トリフルオロ−２−ヘキシル、１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルおよび１，１，１−トリフルオロ−２−オクチルオキシである。
【００７２】
加えて、例えば、結晶化する傾向が低減されるため、アキラルな分岐したアルキル基を含む化合物はしばしば重要な場合がある。このタイプの分岐した基は、一般に、１つより多くは鎖の枝を含んでいない。好ましいアキラルな分岐した基は、イソプロピル、イソブチル（即ち、メチルプロピル）、イソペンチル（即ち、３−メチルブチル）、イソプロポキシ、２−メチル−プロポキシおよび３−メチルブトキシである。
【００７３】
好ましくは、本発明による液晶媒体は、１個または２個以上の反応性基（それぞれ、重合性基である。）をそれぞれ含む１種類以上の反応性化合物（それぞれ、重合性化合物である。）を含む。マトリクスまたはネットワークの形態を有していてもよいポリマーを形成することで、メソゲン材料は、好ましくは、ブルー相において安定化されるので、本発明による液晶媒体が、好ましくは、１種類以上の反応性化合物を含むことは明らかである。
【００７４】
ディスプレイ用途で使用するには、それ自身が純粋なブルー相（ＢＰ：ｂｌｕｅ  ｐｈａｓｅ）を示す典型的な材料の温度範囲は、一般に、十分には広くない。そのような材料は、典型的には、ある程度の小さな温度範囲のみ、例えば約３〜４℃の幅でブルー相を有する。よって、そのような材料をディスプレイなどの実用的な用途に適するようにするには、ブルー相の温度範囲を広げる追加の安定化が必要となる。
【００７５】
ポリマーを形成してブルー相を安定化するには、配合されたブルー相ホスト混合物を、適切なキラルドーパント（１種類以上の適切なキラル化合物）と、１種類以上の反応性化合物、好ましくは、反応性メソゲン化合物（ＲＭ：ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｍｅｓｏｇｅｎ）と好適に混合する。結果として生じる混合物をＬＣセル、即ち、それぞれのディスプレイパネルに充填する。次いで、混合物がブルー相となる特定の温度にＬＣセル／パネルを保持し、例えば、特定の温度でブルー相を観察できるまでＬＣセル／パネルを加熱または冷却する。重合工程全体の間、この温度を維持する。典型的には、重合工程は、典型的には中圧水銀蒸気ランプのＵＶ照射で制御される。標準的な条件は、例えば、３８０ｎｍの波長で１８０秒間３ｍＷ／ｃｍ２を使用する。ＬＣ材料への損傷を回避するために、適切な光学フィルターを追加して使用できる。
【００７６】
以下に、得られるポリマー安定化ブルー相（ＢＰ：ｂｌｕｅ  ｐｈａｓｅ）を安定化するための基準を簡単に説明する。
【００７７】
ポリマー安定化の優れた品位を確保することは、ディスプレイ用途においてＰＳ−ＢＰを使用する上で極めて重要である。ポリマー安定化の品位は、いくつかの基準で判断される。光学的な検査により、良好な重合が保証される。試験用セル／パネル中に観察される欠陥および／または曇りは、いずれも、準最適なポリマー安定化の指標である。種々の負荷／ストレス条件下における電気光学的な検査により、ＰＳ−ＢＰの長期的な安定性が保証される。典型的なディスプレイのパラメータは、いわゆるメモリ効果（ＭＥ：ｍｅｍｏｒｙ  ｅｆｆｅｃｔ）である。メモリ効果は、１回以上のスイッチ・サイクルを実行後に残存透過を正規化した測定として、スイッチオンについてのコントラスト比と、スイッチオフについてのコントラスト比との比として定義される。このメモリ効果の値が１．０であることが、優れたポリマー安定化の指標である。このメモリ効果の値が１．１以上であることは、ブルー相の安定化が不十分であることを示す。
【００７８】
本発明は、更に、式ＩおよびＩＩおよび任意にＩＩＩの化合物の群より選択される１種類以上の化合物と、キラルドーパントと、式Ｐの１種類以上の化合物とを含むＬＣ媒体に関する。
【００７９】
【化２８】
2014527105.tif 000030
式中、個々の基は以下の意味を有する：
Ｐａ、Ｐｂは、それぞれ互いに独立に、重合性基を表し、
Ｓｐａ、Ｓｐｂは、それぞれ互いに独立に、スペーサー基を表し、
ｓ１、ｓ２は、それぞれ互いに独立に、０または１を表し、
ｎ１、ｎ２は、それぞれ互いに独立に、０または１、好ましくは０を表し、
Ｑ１は、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＯ）Ｏ−、−Ｏ（ＣＯ）−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−ＣＦ２−、好ましくは−ＣＦ２Ｏ−を表し、
Ｚ６１、Ｚ６２、Ｚ１、Ｚ４は、単結合、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＯ）Ｏ−、−Ｏ（ＣＯ）−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−、−ＣＦ２−、ただし、Ｚ１およびＱ１またはＺ２およびＱ１は、同時には、−ＣＦ２Ｏ−および−ＯＣＦ２−より選択される基を表さず、
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、それぞれ互いに独立に、以下の群より選択される基を表し：
ａ）トランス−１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレンおよび１，４’−ビシクロヘキシレンから成る群（ただし加えて、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よく、ただし加えて、１個以上のＨ原子はＦで置き換えられていてもよい。）、
ｂ）１，４−フェニレンおよび１，３−フェニレンから成る群（ただし加えて、１個または２個のＣＨ基はＮで置き換えられていてもよく、ただし加えて、１個以上のＨ原子はＬで置き換えられていてもよい。）、
ｃ）テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロフラン−２，５−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、チオフェン−２，５−ジイルおよびセレノフェン−２，５−ジイルから成る群（また、それぞれの基は、Ｌで一置換または多置換されていてもよい。）、
ｄ）飽和、部分的に不飽和または完全に不飽和で、置換されていてもよく、５〜２０個の環Ｃ原子を有する多環式基（加えて、１個以上の該基は、ヘテロ原子で置き換えられていてもよい。）から成る群であって、好ましくは、ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、
【００８０】
【化２９】
2014527105.tif 000031
からなる群（ただし加えて、これらの基における１個以上のＨ原子はＬで置き換えられていてもよく、および／または、１個以上の二重結合は単結合で置き換えられていてもよく、および／または、１個以上のＣＨ基はＮで置き換えられていてもよい。）より選択され、
Ｌは、それぞれの出現において同一または異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、または、直鎖状または分岐状で、それぞれの場合でフッ素化されていてもよく、１〜１２個のＣ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、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを表し、
Ｒ０、Ｒ００は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、または、直鎖状または分岐状で１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、１個以上のＨ原子はＦで置き換えられていても良く、
Ｍは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ２−、−ＣＨＹ１−または−ＣＹ１Ｙ２−を表し、および
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立に、Ｒ０に対して上で示される意味の１つを有するか、または、ＣｌまたはＣＮを表すか、あるいは、基Ｙ１およびＹ２の一方は、−ＯＣＦ３、好ましくは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＣＦ３を表す。
【００８１】
その上、本発明は、式Ｐの１種類以上の化合物を単独で、または、それぞれの混合物からの１種類以上の更なる重合性化合物と組み合わせて重合することで得ることができるポリマー安定化システムと、そのような安定化されたシステムを、ブルー相を有する電気光学的ディスプレイにおいて使用することとに関する。
【００８２】
本発明により好ましく使用される式Ｐの化合物は、以下の式から成る群より選択される。
【００８３】
【化３０】
2014527105.tif 000032
【００８４】
【化３１】
2014527105.tif 000033
【００８５】
【化３２】
2014527105.tif 000034
式中、Ｌは、それぞれの出現において同一または異なって、上および下で示される意味の１つを有し、ｒは、０、１、２、３または４を表し、ｓは、０、１、２または３を表し、ｎは、１および２４の間、好ましくは１および１２の間、非常に特に好ましくは２および８の間の整数を表し、ただし、単結合または二重結合の末端において基が述べられていない場合、それは、末端ＣＨ３またはＣＨ２基である。
【００８６】
式Ｐ１〜Ｐ２４において、
【００８７】
【化３３】
2014527105.tif 000035
は、好ましくは、以下の式から成る群より選択される基を表す。
【００８８】
【化３４】
2014527105.tif 000036
特に好ましくは、
【００８９】
【化３５】
2014527105.tif 000037
である。
【００９０】
基Ａ２−Ｑ−Ａ３は、好ましくは、下式の基を表す。
【００９１】
【化３６】
2014527105.tif 000038
式中、少なくとも１個の環は、少なくとも１個の基Ｌ、即ち、Ｆで置換されており、ここでは、ｒは、それぞれの場合で独立に、好ましくは、０、１または２である。
【００９２】
式Ｐおよびそれのサブ式の化合物におけるＰａおよびＰｂは、好ましくは、アクリレートまたはメタクリレート、更には、フルオロアクリレートを表す。式Ｉおよびそれのサブ式の化合物におけるＳｐａおよびＳｐｂは、好ましくは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−および−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−およびそれらの鏡像から成る群より選択される基を表し、式中、ｐ１は、１〜１２、好ましくは、１〜６からの整数、特に好ましくは、１、２または３を表し、ただし、これらの基は、Ｏ原子が直接隣り合わないようにして、ＰａまたはＰｂに連結されている。
【００９３】
式Ｐの化合物の中でも、以下のものが特に好ましい。
【００９４】
・基ＰａおよびＰｂは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基から成る群より選択され、特に好ましくは、アクリレートまたはメタクリレート基である。
【００９５】
・基ＳｐａおよびＳｐｂは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−および−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−およびそれらの鏡像体から成る群より選択され、式中、ｐ１は１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは、１、２または３を表し、ただし、これらの基は、Ｏ原子が直接隣接しないようにしてＰａまたはＰｂに連結されている。
【００９６】
本発明の好ましい実施形態により好ましく使用される式Ｐの化合物は、正確に２個の環、好ましくは６員環を含むもの（ｎ１＝ｎ２＝０）である。以下の式の化合物の群より選択される化合物が特に好ましい。
【００９７】
【化３７】
2014527105.tif 000039
【００９８】
【化３８】
2014527105.tif 000040
式中、Ｐａ、Ｐｂ、Ｓｐａ、Ｓｐｂ、ｓ１およびｓ２は、上で式Ｐにおいて定義される通りで、好ましくは、Ｓｐａ／ｂはアルキレン−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは、好ましくは、３、４、５、６または７である。）であり、Ｐａ／ｂはメタクリレート部分構造またはアクリレート部分構造である。式Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆ、Ｐｇ、ＰｈおよびＰｉの群より選択される化合物、特に式Ｐａの化合物の使用が特に好ましい。
【００９９】
部分構造「Ａ２−Ｑ１−Ａ３」は、好ましくは、下式の部分構造である。
【０１００】
【化３９】
2014527105.tif 000041
式中、好ましくは、２個のフェニレン環の少なくとも一方は、Ｈと異なる少なくとも１個のＬで置換されており、式中、ｒは、それぞれの環に対して独立で、好ましくは、ｒは、それぞれの環に対して、０、１または２である。
【０１０１】
式Ｐならびにそれのそれぞれのサブ式の化合物については、好ましくは、
ＰａおよびＰｂは、それぞれ互いに独立に、アクリレートまたはメタクリレートであるが、また、フルオロアクリレートでもあり、
ＳｐａおよびＳｐｂは、それぞれ互いに独立に、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、式中、ｐ１は１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは、１、２または３であり、ただし、これらの部分構造は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにしてＰａまたはＰｂと連結されている。
【０１０２】
以下の式Ｐの化合物の使用が特に好ましい。
【０１０３】
・ＰａおよびＰｂは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンまたはエポキシ基、特に好ましくは、アクリレートまたはメタクリレートである。
【０１０４】
・ＳｐａおよびＳｐｂは、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、式中、ｐ１は１〜１２、好ましくは１〜６の整数、特に好ましくは、１、２または３であり、ただし、これらの部分構造は、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにしてＰａまたはＰｂと連結されている。
【０１０５】
本発明によるポリマー安定化ディスプレイを製造するために、電圧を印加しながらＬＣディスプレイの基板間のＬＣ媒体中において、重合性化合物をその場での重合により重合または架橋（１つの化合物が２個以上の重合性基を含有する場合）する。重合は１つの工程で行うことができる。また、最初に、プレチルト角を生成するために第１工程において電圧を印加しながら重合を行い、続いて、第２の重合工程において電圧を印加せずに、第１工程において反応しなかった化合物を重合または架橋する（「最終硬化」）ことも可能である。
【０１０６】
適切で好ましい重合方法は、例えば、熱または光重合で、好ましくは光重合であり、特にはＵＶ光重合である。また、ここに１種類以上の開始剤を加えることもできる。重合の適切な条件および開始剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えば、商業的に入手可能な光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１（登録商標）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（登録商標）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７（登録商標）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（登録商標）またはＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３（登録商標）（Ｃｉｂａ社）がフリーラジカル重合に適する。開始剤を使用する場合、開始剤の比率は、好ましくは０．００１〜５重量％、特に好ましくは０．００１〜１重量％である。
【０１０７】
また、本発明による重合性化合物は開始剤を使用しない重合にも適し、このことは、例えば、材料費がより低く、特に、開始剤またはそれの分解生成物の残存し得る量によるＬＣ媒体の汚染が少ないなどの特筆すべき利点を伴う。よって、開始剤を添加することなく重合を行うこともできる。よって、好ましい実施形態において、ＬＣ媒体は重合開始剤を含まない。
【０１０８】
また、例えば、保存または輸送中におけるＲＭの好ましくない自発的な重合を防止するために、重合性成分またはＬＣ媒体は１種類以上の安定剤を含んでも構わない。安定剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えば、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）シリーズ（Ｃｉｂａ社）からの商業的に入手可能な安定剤、例えば、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０７６などが特に適切である。安定剤を使用する場合、安定剤の割合は、ＲＭまたは重合性成分の総量を基礎として、好ましくは１０〜１０，０００ｐｐｍの範囲内、非常に好ましくは５０〜５００ｐｐｍの範囲内である。
【０１０９】
本発明により好ましく使用される式Ｐの重合性化合物は個別に重合できるが、また、２種類以上の本発明による重合性化合物を含む混合物、または、１種類以上の本発明による重合性化合物と、１種類以上の更なる重合性化合物（コモノマー）とを含む混合物を重合することも可能であり、コモノマーは、好ましくは、メソゲン性または液晶性である。そのような混合物を重合する場合、コポリマーが形成される。２種類以上の本発明による化合物の混合物、または、１種類以上の本発明による化合物と、１種類以上の更なる重合性化合物とを含む混合物が好ましくは使用される。本発明は、更に、上述および下述の重合性混合物に関する。重合性化合物およびコモノマーはメソゲン性または非メソゲン性であり、好ましくは、メソゲン性または液晶性である。
【０１１０】
本発明によるポリマー安定化ディスプレイ用のポリマー前駆体における使用に適切で好ましいコモノマーは、例えば、以下の式より選択される。
【０１１１】
【化４０】
2014527105.tif 000042
【０１１２】
【化４１】
2014527105.tif 000043
【０１１３】
【化４２】
2014527105.tif 000044
【０１１４】
【化４３】
2014527105.tif 000045
式中、パラメータは以下の意味を有する：
Ｐ１およびＰ２は、それぞれ互いに独立に、好ましくは、Ｐａに対して、上および下で与えられる意味の１つを有する重合性基であり、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシまたはエポキシ基が特に好ましく、
Ｓｐ１およびＳｐ２は、それぞれ互いに独立に、単結合またはスペーサー（好ましくは、Ｓｐａに対して、上および下で与えられる意味の１つを有する。）であり、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ２）ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ２）ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−が特に好ましく、式中、ｐ１は１〜１２の整数であり、ただし、最後に述べた基は、Ｏ原子を介して隣接する環に連結しており、
ただし、あるいは、また、化合物に存在するＰ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−の少なくとも１つがＲａａでないことを条件として、１個以上のＰ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−はＲａａでもよく、
Ｒａａは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または、１〜２５個のＣ原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル（ただし、１個以上の隣接していないＣＨ２基は、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、Ｃ（Ｒ０）＝Ｃ（Ｒ００）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｒ０）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−で置き換えられていてもよく、ただし、また、１個以上のＨ原子は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＰ１−Ｓｐ１−で置き換えられていてもよい。）であり、直鎖状または分岐状で一フッ素化または多フッ素化されていてもよく１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、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（ただし、アルケニルおよびアルキニル基は少なくとも２個のＣ原子を有し、分岐状の基は少なくとも３個のＣ原子を有する。）が特に好ましく、
Ｒ０、Ｒ００は、それぞれの出現において互いに独立に、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
ＲｙおよびＲｚは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、Ｆ、ＣＨ３またはＣＦ３であり、
Ｚ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＲｙＲｚ）−または−ＣＦ２ＣＦ２−であり、
Ｚ２およびＺ３は、それぞれ互いに独立に、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−または−（ＣＨ２）ｎ−であり、ただし、ｎは、２、３または４であり、
Ｌは、それぞれの出現において互いに独立に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、または、直鎖状または分岐状で一フッ素化または多フッ素化されていてもよく１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、好ましくは、Ｆであり、
Ｌ’およびＬ”は、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＦまたはＣｌであり、
ｒは、０、１、２、３または４であり、
ｓは、０、１、２または３であり、
ｔは、０、１または２であり、および
ｘは、０または１である。
【０１１５】
メソゲン媒体がブルー相である温度で動作可能であるか、および／または動作する本発明によるディスプレイにおいて使用するために適切で好ましいコモノマーは、例えば、一反応性化合物の群より選択され、一反応性化合物は、１〜９重量％、特に好ましくは４〜７重量％の範囲内の濃度で、ポリマー安定化システムの前駆体中に存在する。好ましい一反応性化合物は、１個以上のＰ１−Ｓｐ１−およびＰ２−Ｓｐ２−が基Ｒａａである式Ｍ１〜Ｍ２９の化合物で、化合物は１個のみの反応性基を有する。
【０１１６】
特に好ましい一反応性化合物は、以下の式の化合物である。
【０１１７】
【化４４】
2014527105.tif 000046
式中、Ｐ１、Ｓｐ１およびＲａａは、それぞれ上で与えられる意味を有する。
【０１１８】
これらの中でも、下式の化合物が特に好ましい。
【０１１９】
【化４５】
2014527105.tif 000047
式中、
ｎは整数であり、好ましくは、１〜１６、好ましくは２〜８の範囲内の偶数の整数であり、
ｍは、１〜１５、好ましくは２〜７の範囲内の整数である。
【０１２０】
ＬＣ媒体またはそこに存在する重合性または重合された成分が、以下の式の１種類以上の化合物を含む上および下に記載される通りのＬＣ媒体、ＬＣディスプレイ、方法または使用が特に好ましい。
【０１２１】
【化４６】
2014527105.tif 000048
式中、Ｐａ、Ｐｂ、Ｓｐａ、Ｓｐｂ、ｓ１、ｓ２およびＬは、上および下で示される意味を有し、ｒは、０、１、２、３または４を表し、Ｚ２およびＺ３は、それぞれ互いに独立に、−ＣＦ２−Ｏ−または−Ｏ−ＣＦ２−を表し、好ましくは、Ｚ２は−ＣＦ２−Ｏ−であり、Ｚ３は−Ｏ−ＣＦ２−であるか、または、その逆であり、最も好ましくは、Ｚ２は−ＣＦ２−Ｏ−で、Ｚ３はｉｓ−Ｏ−ＣＦ２−である。
【０１２２】
式Ｉの化合物は、専門家に既知の通常の方法により入手できる。例えば出発材料は以下のタイプの化合物でよく、それれは商業的に入手可能であるか、刊行された方法により入手できるかのいずいれかである。
【０１２３】
好ましくは、本発明による液晶媒体は、式Ｉの化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、最も好ましくは完全にこれらからなる成分Ａを含有する。
【０１２４】
本出願における「含む」とは、組成の文意において、参照される存在物、例えば媒体または成分が、問題となっている１種類以上の化合物を、好ましくは１０％以上の総濃度、最も好ましくは２０％以上含有することを意味する。
【０１２５】
この文意において、「主に・・・からなる」とは、参照される存在物が、８０％以上、好ましくは９０％以上、最も好ましくは９５％以上の問題となっている１種類以上の化合物を含有することを意味する。
【０１２６】
この文意において、「完全に・・・からなる」とは、参照される存在物が、９８％以上、好ましくは９９％以上、最も好ましくは１００．０％の問題となっている１種類以上の化合物を含有することを意味する。
【０１２７】
本出願による媒体に含有される本出願による化合物の濃度は、好ましくは０．５％以上〜７０％以下の範囲であり、より好ましくは１％以上〜６０％以下の範囲であり、最も好ましくは５％以上〜５０％以下の範囲である。
【０１２８】
好ましい実施形態において、本発明によるメソゲン変調媒体は、
・式Ｍ−ＩおよびＭ−ＩＩの化合物の群より選択される１種類の化合物またはそれ以上の化合物（好ましくは１重量％〜２５重量％の総濃度、より好ましくは１重量％〜２０重量％の濃度、最も好ましくは、
・この場合、存在する１種類の化合物のそれぞれについて、１重量％〜１０重量％の濃度）と、および／または
・式ＩおよびＩＩの化合物の群より選択される１種類の化合物またはそれ以上の化合物（好ましくは、１重量％〜２５重量％の濃度）と、および／または
・任意成分として、好ましくは必須成分として、式ＩＶおよびＶの化合物の群より選択される１種類以上の化合物と、および／または
・２０μｍ−１以上のＨＴＰを有する１種類以上のキラル化合物（好ましくは、１重量％〜２０重量％の濃度）と、および
・任意成分として、好ましくは必須成分として、反応性化合物を含み、好ましくは反応性メソゲン（これらは重合すると、ブルー相の相範囲を安定化できるか、好ましくは安定化し、および／または、電気光学的効果の温度依存性を低下できるか、好ましくは低下する。）を含むポリマー前駆体と
を含む。
【０１２９】
本発明の混合物は、好ましくは、式ＩおよびＩＩおよび任意に式ＩＩＩの化合物の群より選択される１種類以上の化合物を、好ましくは、４０％以上〜８０％以下、好ましくは４５％以上〜７５％以下、最も好ましくは５０％以上〜７０％以下の範囲内の総濃度で含む。
【０１３０】
特に、本発明の混合物は、好ましくは、式Ｉの１種類以上の化合物を、４０％以上〜８０％以下、好ましくは４５％以上〜７５％以下、最も好ましくは５０％以上〜７０％以下の範囲内の総濃度で含む。
【０１３１】
この場合、本発明の混合物は式ＩＩの１種類以上の化合物を含み、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、１％以上〜１５％以下、好ましくは２％以上〜１０％以下、最も好ましくは４％以上〜８％以下の範囲内である。
【０１３２】
この場合、本発明の混合物は式ＩＩＩの１種類以上の化合物を含み、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、１％以上〜２０％以下、好ましくは２％以上〜１５％以下、最も好ましくは３％以上〜１０％以下の範囲内である。
【０１３３】
この場合、本発明の混合物は式ＩＶの１種類以上の化合物を含み、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、１％以上〜１５％以下、好ましくは２％以上〜１０％以下、最も好ましくは４％以上〜８％以下の範囲内である。
【０１３４】
この場合、本発明の混合物は式Ｖの１種類以上の化合物を含み、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、５％以上〜４５％以下、好ましくは１５％以上〜４０％以下、最も好ましくは２５％以上〜３５％以下の範囲内である。
【０１３５】
適切なキラル化合物は、２０μｍ−１以上、好ましくは４０μｍ−１以上、最も好ましくは６０μｍ−１以上の螺旋捩れ力の絶対値を有するものである。ＨＴＰは、２０℃の温度において液晶媒体ＭＬＣ−６２６０中で測定される。
【０１３６】
本発明によるメソゲン媒体は、好ましくは、メソゲン構造を有し、好ましくはそれ自身で１種類以上のメソフェーズ、特に少なくとも１つのコレステリック相を示す１種類以上のキラル化合物を含む。メソゲン媒体に含まれる好ましいキラル化合物は、とりわけ、コレステリル−ノナノエート（ＣＮ：ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｙｌ−ｎｏｎａｎｏａｔｅ）、Ｒ／Ｓ−８１１、Ｒ／Ｓ−１０１１、Ｒ／Ｓ−２０１１、Ｒ／Ｓ−３０１１、Ｒ／Ｓ−４０１１、Ｒ／Ｓ−５０１１、ＣＢ−１５（メルク社、ダルムスタット市、ドイツ国）などの良く知られているキラルドーパント類である。好ましくは、１種類以上のキラル構造成分および１つ以上のメソゲン基を有するか、キラル構造成分と共にメソゲン基を構成する１種類以上の芳香族または脂環式構造成分を有するキラルドーパントである。より好ましくは、ドイツ国特許第３４  ２５  ５０３号、ドイツ国特許第３５  ３４  ７７７号、ドイツ国特許第３５  ３４  ７７８号、ドイツ国特許第３５  ３４  ７７９号、ドイツ国特許第３５  ３４  ７８０号、ドイツ国特許第４３  ４２  ２８０号、欧州特許第０１  ０３８  ９４１号およびドイツ国特許第１９５  ４１  ８２０号に開示されるキラル構造成分およびメソゲンキラル化合物であり、参照によりその開示が本出願に組み込まれる。特に好ましくは、欧州特許第０１  １１１  ９５４．２号に開示されるキラルビナフチル誘導体、国際特許出願公開第０２／３４７３９号公報に開示されるキラルビナフトール誘導体、国際特許出願公開第０２／０６２６５号公報に開示されるキラルＴＡＤＤＯＬ誘導体、ならびに、国際特許出願公開第０２／０６１９６号公報および国際特許出願公開第０２／０６１９５号公報に開示される、少なくとも１つのフッ素化されたリンカーおよび１つの末端キラル構造成分または中央キラル構造成分を有するキラルドーパントである。
【０１３７】
本発明のメソゲン媒体は、約−３０℃〜約９０℃の範囲、特には約７０℃または更に８０℃までの特性温度、好ましくは透明点を有する。
【０１３８】
本発明の混合物は、好ましくは、１種類以上（２種類、３種類、４種類以上）のキラル化合物を、それぞれ１〜２５重量％、好ましくは２〜２０重量％の範囲内で含有する。合計３〜１５重量％の１種類以上のキラル化合物を含有する混合物が特に好ましい。
【０１３９】
好ましい実施形態を以下に示す：
・媒体は、１種類、２種類、３種類または４種類以上の式Ｉ、好ましくは式Ｉ−２の化合物を含む、および／または
・媒体は、１種類または２種類以上の式ＩＩ、好ましくは式ＩＩ−３の化合物を含む、および／または
・媒体は、１種類以上の式ＩＩＩの化合物を含む、および／または
・媒体は、１種類または２種類以上の式ＩＶ、好ましくは式ＩＶ−２の化合物を含む、および／または
・媒体は、１種類、２種類または３種類以上の式Ｖの化合物を含む、および／または
・媒体は、１種類、２種類または３種類以上の、好ましくは２０μｍ−１以上の螺旋捩れ力を有するキラル化合物を含む、および／または
・媒体は、１種類または２種類以上の反応性化合物、好ましくは、１種類または２種類以上の反応性メソゲン化合物（好ましくは式Ｐ、好ましくは１種類以上の式Ｐのサブ式）と、および／または、式Ｍ１〜Ｍ２９の群より選択され、好ましくは式Ｍ１６−Ａおよび／またはＭ１７−Ａ、より好ましくは式Ｍ１７−Ａ’の１種類以上の反応性メソゲン化合物とを含む。
【０１４０】
式Ｉの化合物を比較的少量の割合で、従来の液晶材料、しかしながら特に、式ＩＩおよびＩＩＩの１種類以上の化合物と混合することで、作動電圧を低下させ、作動温度範囲を広げることが見出された。特に好ましくは、式Ｉの１種類以上の化合物に加え、式ＩＩＩの化合物を１種類以上含む混合物であり、特に、Ｒ３がｎ−ブチルである式ＩＩＩの化合物である。
【０１４１】
式Ｉ〜Ｖの化合物は、無色で、安定であり、お互いにおよび他の液晶材料と容易に混和する。
【０１４２】
式ＩおよびＩＩおよびＩＩＩの化合物の最適な混合比は、実質的に、所望の特性、式Ｉ、ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物の選択、および存在してもよい他の化合物の選択に依存する。上で与えられる範囲内の適切な混合比は、場合に応じて容易に決定できる。
【０１４３】
多くの場合、本発明による混合物における式ＩおよびＩＩおよび任意成分としてＩＩＩの化合物の総量は、重要ではない。したがって、混合物は、各種の特性を最適化する目的で更に１種類以上の成分を含むことができる。しかしながら、式ＩおよびＩＩおよび任意成分としてＩＩＩの化合物の総濃度が高くなると、作動電圧および作動温度範囲において観測される効果が一般に大きくなる。
【０１４４】
特に好ましい実施形態において、本発明による媒体は、式Ｍ−Ｉおよび／またはＭ−ＩＩおよび／または式ＩおよびＩＩおよび任意成分としてＩＩＩの、それぞれ１種類以上の化合物を含む。式Ｉの化合物との好ましい相乗効果のため、特に優れた特性となる。特に、式Ｉおよび式ＩＩおよび／または式ＩＩＩの化合物を含む混合物は、低い作動電圧により区別される。
【０１４５】
本発明による媒体で使用できる式Ｍ−Ｉ、Ｍ−ＩＩ、Ｉ、ＩＩ〜ＩＩＩ、ＩＶおよびＶのそれぞれの化合物は、既知であるか、既知の化合物に類似して調製できる。
【０１４６】
偏光子、電極基板および表面処理電極からの本発明によるＭＬＣディスプレイの構造は、このタイプのディスプレイの従来の構造に対応している。従来構造との用語は、ここでは広範に及び、ＭＬＣディスプレイの全ての誘導型および改変型を網羅し、特に、多結晶シリコンＴＦＴまたはＭＩＭに基づくマトリックスディスプレイ素子が挙げられるが、特に好ましくは、一方のみの基体の直上に電極を有する、即ち、ＩＰＳディスプレイで使用されているような所謂インターデジタル電極を有するディスプレイであり、好ましくは、確立された構造の１つである。
【０１４７】
しかしながら、本発明によるディスプレイと、捩れネマチックセルに基づく従来のディスプレイとの間の重大な相違は、液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
【０１４８】
本発明による媒体は、それ自身、従来の方法に従い調製される。一般に、成分をお互いに溶解し、温度を上昇すると良好である。適切な添加剤により、本発明による液晶相を、これまで開示されてきた液晶ディスプレイ素子の全てのタイプで使用できるように改変できる。このタイプの添加剤は当業者には既知であり、文献に詳細に記載されている（Ｈ．ＫｅｌｋｅｒおよびＲ．Ｈａｔｚ、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、Ｖｅｒｌａｇ  Ｃｈｅｍｉｅ、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ、１９８０年）。例えば、多色性色素を着色ゲスト−ホスト系の調製のために添加でき、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に物質を加えることができる。さらに、安定剤および抗酸化剤を加えることもできる。
【０１４９】
本発明による混合物は、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢおよびＩＰＳ用途および等方性スイッチングモード（ＩＳＭ：ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｍｏｄｅ）用途に適している。よって、本発明による化合物を少なくとも１種類含む液晶媒体を備える電気光学的装置および電気光的装置の使用は、本発明の対象である。
【０１５０】
本発明の混合物は、光学的等方状態で作動する装置に、非常に適している。本発明の混合物は、驚くべきことに、それぞれの使用に非常に適していることが見出される。
【０１５１】
光学的等方状態で作動されるか作動可能な電気光学的装置は、最近、ビデオ、テレビ、およびマルチメディア用途に関して興味が持たれてきている。これは、液晶の物理的特性に基づく電気光学的効果を利用する従来の液晶ディスプレイが、より長いスイッチング時間を示し、前記の用途で好ましくないためである。更に、従来のディスプレイの殆どにおいてコントラストの視野角依存性が大きく、この好ましくない特性を埋め合わせる方法が必要となってきている。
【０１５２】
等方状態における電気光学的効果を利用する装置に関しては、例えば、ドイツ国特許出願公開第１０２  １７  ２７３号公報に、変調のためのメソゲン制御媒体が作動温度で等方相である光制御（光変調）素子が開示されている。これらの光制御素子は非常に短いスイッチング時間および良好なコントラストの視野角依存性を有している。しかしながら、前記素子の駆動および作動電圧は、いくつかの用途において、非常にしばしば不適当に高い。
【０１５３】
未だ未公開であるドイツ国特許出願１０２  ４１  ３０１号には、駆動電圧を著しく低下できる特定の電極構造が開示されている。しかしながら、これらの電極は、光制御素子の製造工程を更に複雑なものとする。
【０１５４】
更に、例えば、ドイツ国特許出願公開第１０２  １７  ２７３号公報およびドイツ国特許第１０２  ４１  ３０１号の両者で開示されている光制御素子は、重大な温度依存性を示す。光学的等方状態の制御媒体における電場により誘発可能な電気光学的効果は、制御媒体の透明点に近い温度で最も顕著となる。この範囲において光制御素子の特性電圧は最低値となり、よって最低の作動電圧が要求される。温度が上昇するにしたがい、特性電圧よって作動電圧は著しく上昇する。この範囲での温度依存性の典型的な値は、単位温度当たり約数ボルトから単位温度当たり約十ボルト以上である。ドイツ国特許第１０２  ４１  ３０１号には等方状態で作動可能または作動される装置として各種の電極構造が記載されている一方で、ドイツ国特許出願公開第１０２  １７  ２７３号公報には、等方状態で作動可能または作動される光制御素子中で有益な各種の組成物の等方媒体が開示されている。これらの光制御素子中の閾値電圧の相対温度依存性は、透明点より１℃高い温度で約５０％／℃である。その温度依存性は温度の上昇に伴い減少し、透明点より５℃高い温度で約１０％／℃となる。しかしながら、電気光学的効果のこの温度依存性は、前記光制御素子を利用するディスプレイの多くの実用用途にとっては、高すぎる。それとは反対に、実用的な使用には、少なくとも数℃、好ましくは約５℃以上、より好ましくは約１０℃以上、特には約２０℃以上の温度範囲に渡って、作動電圧が作動温度に依存しないことが望ましい。
【０１５５】
本発明の混合物を使用することは、上記およびドイツ国特許出願公開第１０２  １７  ２７３号公報、ドイツ国特許第１０２  ４１  ３０１号およびドイツ国特許第１０２  ５３６  ０６号に記載されるような光制御素子中の制御媒体として、前記電気光学的作動の作動電圧における広い温度範囲において、非常に適していることが見出された。この場合、光学的等方状態またはブルー相は、殆ど完全または完全に作動温度に依存しない。
【０１５６】
この効果は、未だ公開されていない国際特許出願公開第２００４／０４６  ８０５号公報に記載されているメソゲン制御媒体が少なくとも１つの所謂「ブルー相」を示す場合、更により明らかである。非常に高いキラル捩れを有する液晶は、１つ以上の光学的等方相を有する場合がある。その相がそれぞれのコレステリックピッチを有する場合、これらの相は、十分に広いセル間隔を有するセル中において青色を呈することがある。よって、それらの相は「ブルー相」とも呼ばれる（ＧｒａｙおよびＧｏｏｄｂｙ、「Ｓｍｅｃｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，Ｔｅｘｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」、Ｌｅｏｎｈａｒｄ  Ｈｉｌｌ、米国、カナダ（１９８４年））。ブルー相を示す液晶の電場の効果は、例えば、Ｈ．Ｓ．Ｋｉｔｚｅｒｏｗ、「Ｔｈｅ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｉｅｌｄｓ  ｏｎ  Ｂｌｕｅ  Ｐｈａｓｅｓ」、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．（１９９１年）、２０２巻、５１〜８３頁に記載されており、これまでにブルー相のこれらのタイプは同定されており、即ちＢＰ  Ｉ、ＢＰ  ＩＩ、およびＢＰ  ＩＩＩであり、それらは電場のない液晶中で観測されることがある。単一のブルー相または複数のブルー相を示す液晶に電場が印加された場合、更なるブルー相またはブルー相Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩとは異なる他の相が生じることがあることは特筆すべきことである。
【０１５７】
本発明の混合物は電気光学的光制御素子中において使用でき、
・１つ以上、特に２つの基板；
・電極アセンブリー；
・光を偏光する１つ以上の素子；および
・前記制御媒体
を備える。
【０１５８】
ただし、前記光制御素子は、それが駆動状態でない時に制御媒体が光学的等方相である温度において作動されるか（または作動可能）である。
【０１５９】
本発明の制御媒体は、約−３０℃から約９０℃の範囲内、特には約７０℃〜８０℃までの特性温度、好ましくは透明点を有する。
【０１６０】
光制御素子の作動温度は、好ましくは、制御媒体の特性温度より高く、通常、前記温度は制御媒体がブルー相へ転移する温度であり；一般に、作動温度は前記特性温度より約０．１°〜約５０°高い範囲内であり、好ましくは約０．１°〜約１０°の範囲である。作動温度は制御媒体のブルー相への転移温度から制御媒体が等方相へ転移する温度、つまり透明点までの範囲内が非常に好ましい。しかしながら、光制御素子は、制御媒体が等方相である温度においても作動させることができる。
【０１６１】
（本発明の目的のために、用語「特性温度」は以下の通り定義される：
・特性電圧が温度の関数として最小値を有する場合、この最小値の温度を特性温度と表す、
・特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体が１つ以上のブルー相を有する場合、ブルー相への転移温度を特性温度と表す；１つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相への最も低い転移温度を特性温度と表す、
・特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体がブルー相を有さない場合、等方相への転移温度を特性温度と表す。）
本発明の文意においては、用語「アルキル」は、本記載および請求項中の他の所で異なった方法で定義されていない限り、直鎖状および分岐状で１〜１５個の炭素原子の炭化水素（脂肪族）基を意味する。炭化水素基は無置換でもよく、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮからなる群より独立に選ばれる１以上の置換基で置換されていてもよい。
【０１６２】
また、誘電体は、当業者に既知で文献に記載される更なる添加剤を含んでもよい。例えば、０〜５％の多色性色素、抗酸化剤または安定剤を添加することができる。
【０１６３】
Ｃは結晶層、Ｓはスメクチック相、ＳｃはスメクチックＣ相、Ｎはネマチック相、Ｉは等方相、およびＢＰはブルー相を表す。
【０１６４】
ＶｘはＸ％透過の電圧を表す。よって、例えば、Ｖ１０は１０％透過の電圧を表し、Ｖ１００は１００％透過の電圧を表す（視野角は板表面に対して垂直）。それぞれのＶｍａｘでＶ１００の値に対応する作動電圧において、ｔｏｎ（それぞれのτｏｎ）はスイッチ−オン時間を表し、ｔｏｆｆ（それぞれのτｏｆｆ）はスイッチ−オフ時間を表す。ｔｏｎは相対透過が１０％から９０％に変化するための時間であり、ｔｏｆｆは相対透過が９０％から１０％に変化するための時間である。応答時間は、電気光学的特性と全く同じように、ドイツ国Ａｕｔｒｏｎｉｃ  Ｍｅｌｃｈｅｒｓ社製測定装置ＤＭＳで決定する。
【０１６５】
Δｎは光学的異方性を表す。Δεは誘電異方性を表す（Δε＝ε‖−ε⊥、ただし、ε‖は分子の長軸に平行な誘電定数を表し、ε⊥はそれに垂直な誘電定数を表す）。電気光学的データは、他に明示されない限り、２０℃における透過の一次最小値（即ち、（ｄ・Δｎ）値が０．５μｍ）でのＴＮセル中で測定される。光学的データは、他に明示されない限り、２０℃で測定される。
【０１６６】
物理的特性を調整するために、本発明による光変調媒体は更に液晶化合物を含むこともできる。その様な化合物は、専門家に既知である。本発明による媒体中でのそれらの濃度は、好ましくは０％〜３０％、より好ましくは０％〜２０％、最も好ましくは５％〜１５％である。
【０１６７】
好ましくは、本発明の媒体はブルー相の範囲を有するか、１つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相の合わされた範囲を有し、２０°以上の幅、好ましくは４０°以上、より好ましくは５０°以上、最も好ましくは６０°以上である。
【０１６８】
好ましい実施形態において、この相は少なくとも１０℃〜３０℃の範囲であり、最も好ましくは少なくとも１０℃〜４０℃であり、最も好ましくは少なくとも０℃〜５０℃であり、ただし、少なくともとは、好ましくは、相が下限より下の温度までに渡り、同時に上限の上までに渡ることを意味する。
【０１６９】
もう１つの好ましい実施形態において、この相は少なくとも２０℃〜４０℃の範囲であり、最も好ましくは少なくとも３０℃〜８０℃であり、最も好ましくは少なくとも３０℃〜９０℃である。この実施形態は、エネルギーを放散し、よってディスプレイを加熱する強力なバックライトを有するディスプレイに特に適している。
【０１７０】
好ましくは、本発明の媒体は、１５０以上、より好ましくは２００以上、更により好ましくは２５０以上、最も好ましくは３００以上の誘電異方性を有する。特に、本発明の媒体の誘電異方性の値は、好ましくは５００以下、より好ましくは４００以下である。
【０１７１】
本出願において、誘電的に正の化合物との用語はΔε＞１．５の化合物を記載し、誘電的に中性の化合物は−１．５≦Δε≦１．５の化合物であり、誘電的に負の化合物はΔε＜−１．５の化合物である。成分に対しても同じである。Δεは１ｋＨｚおよび２０℃で決定される。化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物中のそれぞれの化合物の１０％溶液の結果から決定される。これらの試験混合物の容量は、ホメオトロピックおよびホモジニアス配向有する両方のセル中で決定される。セルの両タイプのセル間隔は、ほぼ２０μｍである。印加される電圧は周波数１ｋＨｚの矩形波で、２乗平均平方根値は典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖであるが、それぞれの試験混合物の容量閾値より常に低く選択される。
【０１７２】
誘電的に正の化合物には、混合物ＺＬＩ−４７９２、誘電的に中性ならびに誘電的に負な化合物には、ＺＬＩ−３０８６が、いずれもドイツ国メルク社製であるが、それぞれ、ホスト混合物として使用される。化合物の誘電体誘電率は、興味ある化合物を加えた時のホスト混合物のそれぞれの値の変化より決定され、興味ある化合物の濃度１００％に外挿する。
【０１７３】
測定温度である２０℃でネマチック相を有する化合物はその様に測定され、その他全ては化合物のように扱う。
【０１７４】
両者について他に明言しない場合、本出願における閾値電圧との用語は光学的閾値を指し、１０％相対コントラスト（Ｖ１０）で与えられ、飽和電圧との用語は光学的飽和を指し、９０％相対コントラスト（Ｖ９０）で与えられる。容量閾値電圧（Ｖ０、フレデリクス閾値ＶＦｒとも呼ばれる）は、特に明言されているときのみ使用される。
【０１７５】
本出願で与えられるパラメーターの範囲は、他に明言しない限り、全て限界値を含む。
【０１７６】
本出願を通して、他に明言しない限り、全ての濃度は質量％で与えられ、それぞれの完全混合物に関し、全ての温度は摂氏（セルシウス）度で与えられ、全ての温度差は摂氏度である。全ての物理的特性は「Ｍｅｒｃｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、Ｓｔａｔｕｓ、１９９７年１１月、メルク社、ドイツ国」に従って決定されたか、されるものであり、他に明言しない限り２０℃の温度で与えられる。光学的異方性（Δｎ）は波長５８９．３ｎｍで決定される。誘電異方性（Δε）は周波数１ｋＨｚで決定される。閾値電圧ならびに他の電気光学的特性は、メルク社、ドイツ国によって調製された試験セルで決定された。Δεを決定するための試験セルは２２μｍのセル間隔を有していた。電極は１．１３ｍ２の面積の循環ＩＴＯおよび保護リングを有するものであった。配向層はホメオトロピック配向（ε‖）にはレシチンであり、ホモジニアス配向（ε⊥）には日本合成ゴム社製のポリイミドＡＬ−１０５４であった。容量は周波数応答分析器Ｓｏｌａｔｒｏｎ１２６０により電圧０．３または０．１Ｖｒｍｓの正弦波を用いて決定した。電気光学的測定で使用した光は白色光であった。使用したセットは、大塚社、日本国より商業的に入手可能な装置であった。特性電圧は垂直観測下で決定した。閾値電圧（Ｖ１０）、中間灰色電圧（Ｖ５０）および飽和電圧（Ｖ９０）は、それぞれ１０％、５０％および９０％相対コントラストで決定した。
【０１７７】
メソゲン変調材料は、それぞれメルク社の設備で調製された電気光学的試験セルに充填された。試験セルは一方の基体側にインターデジタル電極を有していた。電極の幅は１０μｍ、隣接する電極間隔は１０μｍ、セル間隔も１０μｍであった。この試験セルを、直交偏光子の間で電気光学的に検討した。
【０１７８】
低温において、充填されたセルはキラルネマチック混合物に典型的なテクスチャーを示し、電圧を印加しない直交偏光子間で光を透過した。加熱すると、第１温度（Ｔ１）で混合物は光学的に等方的になり、直交偏光子間で暗くなった。これは、この温度で、キラルネマチック相からブルー相への転移を示す。第２温度（Ｔ２）までは、セルは印加電圧下で電気光学的効果を示し、典型的には数十ボルトで光学的透過が最大となる範囲の一定の電圧である。典型的には、高温では、可視的な電気光学的効果に必要な電圧は強く増加し、この第２温度（Ｔ２）でブルー相から等方相への転移を示している。
【０１７９】
ブルー相において最も有益に電気光学的に混合物を使用できる温度範囲（ΔＴ（ＢＰ））は、Ｔ１〜Ｔ２の範囲として示された。この温度範囲（ΔＴ（ＢＰ））は、本出願の例で与えられる温度範囲である。この温度範囲を超えた温度範囲、即ち、Ｔ２より高温でも、作動電圧が著しく上昇する以外は、電気光学的ディスプレイを作動できる。
【０１８０】
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むことができる。これらの更なる構成成分の総濃度は、混合物全体をベースとして０％〜１０％、好ましくは０．１％〜６％の範囲である。それぞれ使用される化合物それぞれの濃度は、好ましくは０．１〜３％の範囲である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、液晶成分の濃度および本出願の液晶媒体の化合物の値および範囲には考慮されない。
【０１８１】
本発明により発明された液晶媒体は幾つかの化合物よりなり、好ましくは３〜３０種類、より好ましくは５〜２０種類、最も好ましくは６〜１４種類である。これらの化合物は従来法により混合される。一般則として、より少量で使用される化合物の必要量を、より多量で使用される化合物に溶解する。温度がより高濃度で使用される化合物の透明点より高い場合、溶解の工程の完了を特に容易に観測できる。しかしながら、他の従来法により媒体を調製することも可能で、例えば、いわゆる事前混合法を使用してであり、それは、例えば、化合物の相同または共晶混合または所謂マルチボトルシステムを使用でき、それ自身で使用できる状態にある混合物の構成成分である。
【０１８２】
適切な添加剤を加えることで、本発明による液晶媒体を、液晶ディスプレイの全ての既知のタイプ中において、またはＴＮ−、ＴＮ−ＡＭＤ、ＥＣＢ−、ＶＡＮ−ＡＭＤおよび特にＰＤＬＤ−、ＮＣＡＰ−およびＰＮ−ＬＣＤなどの複合系および特にＨＰＤＬＣ中などの液晶媒体を使用することに適切なように改変できる。
【０１８３】
融点：Ｔ（Ｋ，Ｎ）、Ｔ（Ｋ，Ｓ）またはＴ（Ｋ，Ｉ）のそれぞれ、１つのスメクチック相（ＳＸ）からもう１つのスメクチック相（ＳＹ）への転移温度：Ｔ（ＳＸ，ＳＹ）、スメクチック（Ｓ）からネマチック（Ｎ）相への転移温度Ｔ（Ｓ，Ｎ）、透明点：Ｔ（Ｎ，Ｉ）、適用できる場合、液晶のガラス転移温度：Ｔｇ、ならびに本出願を通して任意の他の温度は摂氏度（即ち、セルシウス）で与えられる。
【０１８４】
式Ｐおよびそれのサブ式の化合物は、当業者に既知で、例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ  ｄｅｒ  ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔなどにおける有機化学の標準的な著作に記載される方法に類似して調製できる。
【０１８５】
式Ｐおよびそれのサブ式の化合物を調製するのに特に適切で好ましい方法が以下のスキームに例として記載されており、好ましくは、下記の１つ以上の工程を含む。
【０１８６】
当業者は適切な態様に合成を改変でき、よって、本発明による更なる化合物を入手できるであろう。アルコキシスペーサーまたは環に直接結合しているアクリレートを含有する特に好ましい化合物は、例えば化合物１２などのフェノール誘導体をジチアニリウム塩１３と反応することで、例えば入手できる。このように最初に形成した化合物１４を、化合物１５に転化する。続いて、適切な態様で、例えばメタクリル酸を使用するエステル化で、ヒドロキシル基を官能化できる（スキーム１参照）。
【０１８７】
環が−ＣＦ２−Ｏ−基で連結されており、反応性基がアルキレンスペーサー基を介して環に接続されている式Ｐの化合物を以下のスキームに従って調製でき、この化合物を特に好ましい実施形態において本発明に従い使用する。
【０１８８】
【化４７】
2014527105.tif 000049
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を頭文字とも呼ばれる略号を用いて示す。これらの頭文字において、化学式は、下の表Ａ〜Ｃを使用して次の通り略記される。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には化合物の核構造の環要素に使用されるコードを列記し、一方、表Ｂには連結基を示す。表Ｃには、左手または右手の末端基のためのコードの意味を与える。頭文字は、第１のハイフンおよび左手の末端基のためのコードと、それに続く任意要素である連結基と共に環要素のためのコードと、第２のハイフンおよび右手の末端基のためのコードとから構成される。表Ｄには、それらのそれぞれの略号と共に化合物の構造を図解する。
【０１８９】
【表１】
2014527105.tif 000050
【０１９０】
【表２】
2014527105.tif 000051
【０１９１】
【表３】
2014527105.tif 000052
【０１９２】
【表４】
2014527105.tif 000053
表中、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号のためのスペースである。
【０１９３】
以下の表に、それらのそれぞれの略号と共に、図解される構造を示す。これらは、略号の規則の意味を図解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。
【０１９４】
【表５】
2014527105.tif 000054
【０１９５】
【表６】
2014527105.tif 000055
【０１９６】
【表７】
2014527105.tif 000056
【０１９７】
【表８】
2014527105.tif 000057
【０１９８】
【表９】
2014527105.tif 000058
表中、ｎ（、ｍおよびｌ）は、好ましくは、互いに独立に、１〜７、好ましくは２〜６の整数を表す。
【０１９９】
以下の表、表Ｅに、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化合物を図解する。
【０２００】
【表１０】
2014527105.tif 000059
【０２０１】
【表１１】
2014527105.tif 000060
【０２０２】
【表１２】
2014527105.tif 000061
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。
以下の表、表Ｆに、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化合物を図解する。
【０２０３】
【表１３】
2014527105.tif 000062
【０２０４】
【表１４】
2014527105.tif 000063
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、
・表Ｄからの化合物群より選択される、７種類以上、好ましくは８種類以上の化合物、好ましくは、３種類以上好ましくは４種類以上の異なる式を有する化合物
を含む。
【実施例】
【０２０７】
以下の例は、如何なる態様においても本発明を制限することなく本発明を例示する。
【０２０８】
物理的特性によって、どのような特性を達成でき、どのような範囲でそれらを改変できるかが当業者に明らかとなる。よって、特に、好ましく達成できる各種特性の組み合わせが当業者に対して十分に決定される。
【０２０９】
以下の表で示される通りの組成および特性を有する液晶混合物を調製し、検討する。
【０２１０】
所謂「ＨＴＰ」は、ＬＣ媒体中における光学活性またはキラル物質の螺旋捩れ力（ｈｅｌｉｃａｌ  ｔｗｉｓｔｉｎｇ  ｐｏｗｅｒ）を表す（μｍ−１）。他に示さない限り、ＨＴＰは、商業的に入手可能なネマチックＬＣホスト混合物ＭＬＤ−６２６０（メルク社）中において、２０℃の温度で測定される。
【０２１１】
＜合成例１：６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］−ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキシルアクリレート＞
＜１．１：５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼン＞
【０２１２】
【化４８】
2014527105.tif 000064
最初に、９２．０ｇ（０．２００ｍｏｌ）の２−（４−ブロモ−２，６−ジフルオロフェニル）−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−ジチイン−１−イリウムトリフレートを６００ｍｌのジクロロメタン中に導入し、２００ｍｌのジクロロメタン中５２．０ｇ（０．３００ｍｏｌ）の４−ブロモフェノールの溶液および４５ｍｌのトリエチルアミンを−７０℃で添加する。添加を完了した時点で、混合物を−７０℃で更に１時間攪拌し、１６０ｍｌ（１．００ｍｏｌ）のトリエチルアミントリスヒドロフルオリドを添加し、続いて、２００ｍｌのジクロロメタン中５１．０ｍｌ（０．９９６ｍｏｌ）の臭素の溶液を滴下で添加する。１時間後、冷却を取り外して−１０℃まで温めた後、バッチを２ｌの氷水中３１０ｍｌの３２パーセント水酸化ナトリウム溶液の溶液に添加する。有機相を分離し、水洗する。水相をジクロロメタンで抽出し、合わされた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、残渣をヘプタンでシリカゲルに通して濾過し、５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼンを黄色のオイルとして与える。
【０２１３】
【表１５】
2014527105.tif 000065
＜１．２：６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサ−５−イン−１−オール＞
【０２１４】
【化４９】
2014527105.tif 000066
最初に、１０．７ｇ（２５．８ｍｍｏｌ）の５−ブロモ−２−［（４−ブロモフェノキシ）ジフルオロメチル］−１，３−ジフルオロベンゼンおよび８．００ｇ（８１．５ｍｍｏｌ）のヘキサ−５−イン−１−オールを、１１．３ｍｌのトリエチルアミンおよび５００ｍｌのトルエン中に導入し、１．５０ｇ（２ｍｍｏｌ）のビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）クロリドおよび０．７００ｇ（３．６８ｍｍｏｌ）のヨウ化銅（Ｉ）を添加し、混合物を還流下で一晩加熱する。続いて、バッチを水に添加し、２Ｎ塩酸を使用して中和し、トルエンで３回抽出する。合わされた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を真空中で除去し、最初にトルエン、次にトルエン／酢酸エチル（４：１）で残渣をシリカゲル上においてクロマトグラフし、６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサ−５−イン−１−オールを無色の固体として与える。
【０２１５】
＜１．３：６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オール＞
【０２１６】
【化５０】
2014527105.tif 000067
６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキサ−１−イニル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサ−５−イン−１−オールを、ＴＨＦ中でパラジウム／活性炭上において完全に水素化する。触媒を濾別し、溶媒を真空中で除去し、粗生成物をトルエン／酢酸エチル（１：２）でシリカゲル上においてクロマトグラフし、６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オールを無色の固体として与える。
【０２１７】
【表１６】
2014527105.tif 000068
＜１．４：６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキシルアクリレート＞
【０２１８】
【化５１】
2014527105.tif 000069
最初に、１７．０ｇ（３７．２ｍｍｏｌ）の６−（４−｛ジフルオロ［４−（６−ヒドロキシヘキシル）フェノキシ］メチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキサン−１−オール、８．０５ｇ（１１２ｍｍｏｌ）のアクリル酸および０．５ｇのＤＭＡＰを３００ｍｌのジクロロメタン中に導入し、７５ｍｌのジクロロメタン中１７．３ｇ（１１２ｍｍｏｌ）のＥＤＣの溶液を、氷冷しながら滴下で添加する。１時間後、冷却を取り外し、バッチを放置して、室温で一晩攪拌する。大多数の溶媒を真空中で除去し、残渣をジクロロメタンでシリカゲル上においてクロマトグラフし、６−（４−｛［４−（６−アクリロイルオキシヘキシル）フェノキシ］ジフルオロメチル｝−３，５−ジフルオロフェニル）ヘキシルアクリレートを無色のオイルとして与える。
【０２１９】
相挙動：Ｔｇ−７１℃１３Ｉ。
【０２２０】
【表１７】
2014527105.tif 000070
【０２２１】
【表１８】
2014527105.tif 000071
類似して、以下の反応性化合物を得る。
【０２２２】
【化５２】
2014527105.tif 000072
相挙動：決定予定。
【０２２３】
【化５３】
2014527105.tif 000073
相挙動：Ｔｇ−６６℃Ｉ。
【０２２４】
【化５４】
2014527105.tif 000074
相挙動：Ｔｇ−６９℃Ｉ。
【０２２５】
【化５５】
2014527105.tif 000075
相挙動：決定予定。
【０２２６】
【化５６】
2014527105.tif 000076
相挙動：決定予定。
【０２２７】
【化５７】
2014527105.tif 000077
相挙動：決定予定。
【０２２８】
【化５８】
2014527105.tif 000078
相挙動：決定予定。
【０２２９】
【化５９】
2014527105.tif 000079
相挙動：Ｃ１２８℃Ｉ。
【０２３０】
【化６０】
2014527105.tif 000080
相挙動：Ｔｇ−５９℃Ｎ−２８．５℃Ｉ。
【０２３１】
＜例１＞
以下の液晶混合物Ｍ−１を調製し、一般の物理的特性について検討する。組成および特性を以下の表に与える。
【０２３２】
【表１９】
2014527105.tif 000081
３．８％のキラル剤Ｒ−５０１１をアキラルな液晶混合物中に溶解し、ＩＰＳタイプのセルにおける得られた混合物の電気光学的応答を検討する。混合物を、一方の基板側にインターディジタル電極を有する電気光学的試験用セル中に充填する。電極の幅は１０μｍであり、隣接する電極間の間隔は１０μｍであり、また、セルギャップも１０μｍである。この試験用セルを、交差偏光子間において電気光学的に検討する。
【０２３３】
適切な濃度の以下のものを、それぞれ、検討する混合物、ここでは混合物Ｍ−１に添加する。得られる混合物を試験用セル中に導入し、混合物がブルー相である適切な温度まで加熱する。次いで、ＵＶに曝露する。
【０２３４】
ａ）キラルドーパントＲ−５０１１（メルク社、ドイツ国）
ｂ）式ＲＭ−Ｃの反応性メソゲン
【０２３５】
【化６１】
2014527105.tif 000082
ｃ）もしくは、式ＲＭ−１およびＲＭ−２の２種類の反応性メソゲン化合物の一方。
【０２３６】
【化６２】
2014527105.tif 000083
【０２３７】
【化６３】
2014527105.tif 000084
重合前に下記の通り、混合物の特性を解析する。次いで、ブルー相において一度照射（１８０秒）して反応性成分を重合し、得られた媒体の特性を再び解析する。
【０２３８】
＜重合に関する詳細な記載＞
サンプルを重合する前に、約１０ミクロンの厚みおよび２×２．５ｃｍ２の面積を有する試験用セルにおいて媒体の相特性を確立する。毛細管現象によって７５℃の温度で充填を行う。加熱ステージを備える偏光顕微鏡下において１℃／分の温度変化で測定を行う。
【０２３９】
約３．０ｍＷ／ｃｍ２の有効出力を有するＵＶランプ（Ｄｙｍａｘ社、Ｂｌｕｅｗａｖｅ ２００、３６５ｎｍ干渉フィルター）で、１８０秒間の照射によって媒体の重合を行う。重合は、電気光学的試験用セル内で直接行う。
【０２４０】
最初に、媒体がブルー相Ｉ（ＢＰ−Ｉ）である温度において重合を行う。複数の部分的工程で重合を行い、これにより徐々に重合が完了する結果となる。一般に、重合中にブルー相の温度範囲は変化する。従って、それぞれの部分的工程間において、媒体が引き続きブルー相であるように温度を適合させる。実際には、これは、それぞれ約５秒以上の照射操作後に偏光顕微鏡下においてサンプルを観察することで行える。サンプルがより暗くなる場合、このことは、等方相への転移を示す。それに応じて、次の部分的工程のための温度を下げる。
【０２４１】
示される照射強度において最大の安定化の結果となる全照射時間は、典型的には１８０秒である。最適化された照射／温度プログラムに従って、更なる重合を行うことができる。
【０２４２】
あるいは、特に重合前に広いブルー相が既に存在している場合、１回の照射工程において重合を行うこともできる。
【０２４３】
＜電気光学的特性の解析＞
上記の重合およびブルー相の安定化後、ブルー相の相幅を決定する。続いて、この範囲内、および、必要であればこの範囲外の種々の温度で、電気光学的特性の解析を行う。
【０２４４】
使用される試験用セルには、片側においてセル表面上にインターディジタル電極が取り付けられている。セルギャップ、電極間距離および電極幅は、典型的には、それぞれ１０ミクロンである。下では、この均一な寸法をギャップ幅で呼称する。電極で覆われている面積は約０．４ｃｍ２である。試験用セルは配向層を有していない。
【０２４５】
電気光学的特性を解析するために交差偏光フィルターの間にセルを配置し、ただし、電極の長軸方向は、偏光フィルターの軸に対して４５°の角度をとる。セル面に対して直角にてＤＭＳ３０１（Ａｕｔｒｏｎｉｃ−Ｍｅｌｃｈｅｒｓ社、ドイツ国）を使用して、または、偏光顕微鏡上の高感度カメラを用いて測定を行う。電圧を印加していない状態において、既述の配置は本質的に暗画像を与える（０％透過と定義）。
【０２４６】
試験用セルにおいて最初に特性動作電圧、次いで応答時間を測定する。下記の通り、動作電圧を、交流信号（周波数１００Ｈｚ）および可変な振幅を有する矩形電圧の形式でセル電極に印加する。
【０２４７】
動作電圧を増加しながら、透過率を測定する。透過率の最大値の到達をもって、動作電圧の特性量Ｖ１００と定義する。同様に、最大透過率の１０％において、特性電圧Ｖ１０を定義する。これらの値を、ブルー相の範囲における種々の温度において測定する。
【０２４８】
ブルー相の温度範囲の上限および下限において、比較的高い特性動作電圧Ｖ１００が観測される。最小動作電圧の領域においては、温度の上昇に伴い、Ｖ１００が一般に緩やかに増加するのみである。この温度範囲はＴ１およびＴ２によって限定され、使用可能な平坦温度範囲（ＦＲ：ｆｌａｔ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇｅ）と呼ばれる。この「平坦範囲」（ＦＲ）の幅は（Ｔ２−Ｔ１）であり、平坦範囲幅（ＷＦＲ：ｗｉｄｔｈ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｆｌａｔ  ｒａｎｇｅ）として既知である。Ｔ１およびＴ２の正確な値は、Ｖ１００／温度の図において、平坦曲線部分ＦＲと、隣接する急峻曲線部分とにおける接線の交点で決定される。
【０２４９】
測定の第２段階において、スイッチのオンおよびオフの際の応答時間（τｏｎ、τｏｆｆ）を決定する。応答時間τｏｎは、選択された温度においてＶ１００のレベルにおける電圧を印加後に９０％強度を達成する時間によって定義される。応答時間τｏｆｆは、電圧を０Ｖに低下後にＶ１００における最大強度より出発して９０％減少するまでの時間によって定義される。また、ブルー相の領域における種々の温度においても、応答時間を決定する。
【０２５０】
更なる特性解析として、ＦＲ内の温度において、０ＶおよびＶ１００の間で動作電圧を連続的に増加および減少する際の透過率を測定する。２つの曲線の相違はヒステリシスとして既知である。０．５Ｖ１００における透過率の相違および５０％透過における電圧の相違は、例えば、特性ヒステリシス値であり、それぞれ、ΔＴ５０およびΔＶ５０として既知である。
【０２５１】
更なる特性解析量として、電圧を印加しない状態において、スイッチのサイクルを経過する前および後の透過率の比を測定できる。この透過率の比は、「メモリー効果」と呼ばれる。理想的な状態におけるメモリー効果の値は１．０である。１より大きい値は、セルのスイッチをオンおよびオフとした後に、ある程度のメモリー効果が過剰の高い残存透過率の形で存在していることを意味する。また、この値は、ブルー相の動作範囲（ＦＲ）においても決定される。
【０２５２】
ポリマー前駆体の典型的な濃度は、以下の通りである。
【０２５３】
【表２０】
2014527105.tif 000085
ブルー相の温度範囲の下端である約３０〜５０℃の温度において１回の照射工程で、重合性混合物を重合する。ポリマー安定化液晶媒体は、広い温度範囲にわたってブルー相を示す。
【０２５４】
本発明によるモノマー（１）を使用して調製されたポリマー安定化媒体Ｍ−１は、先行技術からの従来の媒体と比較して、ヒステリシス（ΔＶ５０）の低下を示し、スイッチをオンとした際およびスイッチをオフとした際の良好なコントラストを示す。特に、本発明による媒体Ｍ１において、スイッチをオンとした際のコントラストと、スイッチをオフとした際のコントラストとは共に近く、これは、ブルー相の非常に良好な安定性を意味する。
【０２５５】
これより、特に、高濃度のキラルドーパントを有する媒体の場合において、本発明によるモノマーはブルー相の安定化に特に適していることが見てとれる。
【０２５６】
＜比較例１−１および１−２＞
以下の液晶混合物（Ｃ−１）を調製し、それの一般的な物理的特性について検討する。以下の表に、組成および特性を与える。
【０２５７】
【表２１】
2014527105.tif 000086
この混合物を、上の例１において詳細に記載する通り、処理および検討する。結果を以下の表にまとめる。
【０２５８】
【表２２】
2014527105.tif 000087
＜比較例２＞
以下の液晶混合物（Ｃ−２）を調製し、それの一般的な物理的特性について検討する。以下の表に、組成および特性を与える。
【０２５９】
【表２３】
2014527105.tif 000088
【０２６０】
【表２４】
2014527105.tif 000089
＜例２＞
以下の液晶混合物Ｍ−２を調製し、それの一般的な物理的特性について検討する。以下の表に、組成および特性を与える。
【０２６１】
【表２５】
2014527105.tif 000090
ポリマー前駆体の典型的な濃度は、以下の通りである。
【０２６２】
【表２６】
2014527105.tif 000091
結果を以下の表にまとめる。
【０２６３】
【表２７】
2014527105.tif 000092
＜例３＞
以下の液晶混合物Ｍ−３を調製し、それの一般的な物理的特性について検討する。以下の表に、組成および特性を与える。
【０２６４】
【表２８】
2014527105.tif 000093
＜例４＞
以下の液晶混合物Ｍ−４を調製し、それの一般的な物理的特性について検討する。以下の表に、組成および特性を与える。
【０２６５】
【表２９】
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ポリマー前駆体の典型的な濃度は、以下の通りである。
【０２６６】
【表３０】
2014527105.tif 000095
結果を以下の表にまとめる。
【０２６７】
【表３１】
2014527105.tif 000096
【国際調査報告】
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