(57)【要約】【課題】非常に短い応答時間、優れた急峻性および視野角依存性を有する捩れネマチック（ＴＮ）および超捩れネマチック（ＳＴＮ）液晶ディスプレイを実現する。【解決手段】１種または複数の式Ａのピラン環を含む液晶化合物と、    【化１】2004204233.tif 000186少なくとも１種の式Ｂの化合物と    【化２】2004204233.tif 000187を含むことを特徴とする液晶媒体を使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種または複数の式Ａの化合物と、
【化１．１】
2004204233.tif 000109
少なくとも１種の式Ｂの化合物と
【化１．２】
2004204233.tif 000110
を含むことを特徴とする液晶媒体。
（但し、式中、ＲaおよびＲbは夫々互いに独立にＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化１．３】
2004204233.tif 000111
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよく、
【化１．４】
2004204233.tif 000112
は夫々互いに独立に
【化１．５】
2004204233.tif 000113
であり、少なくとも１つの環は
【化１．６】
2004204233.tif 000114
であり、
Ｚ1及びＺ2は夫々互いに独立に−ＣＨ2ＣＨ2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）3−又は単結合であり、
ａは０又は１であり、
Ｌ1からＬ9は夫々互いに独立にＨまたはＦであり、
ＹはＦ、Ｃｌ、ＳＦ5、ＮＣＳ、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＣＮ、モノハロゲン化またはポリハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基またはアルケニルオキシ基であり、該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基および該アルケニルオキシ基は夫々１〜５個の炭素原子を有している。）
【請求項２】
式Ａ−１〜Ａ−５６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請求項１記載の液晶媒体。
【化２．１】
2004204233.tif 000115
【化２．２】
2004204233.tif 000116
【化２．３】
2004204233.tif 000117
【化２．４】
2004204233.tif 000118
【化２．５】
2004204233.tif 000119
【化２．６】
2004204233.tif 000120
【化２．７】
2004204233.tif 000121
【化２．８】
2004204233.tif 000122
【化２．９】
2004204233.tif 000123
【化２．１０】
2004204233.tif 000124
【化２．１１】
2004204233.tif 000125
【化２．１２】
2004204233.tif 000126
【化２．１３】
2004204233.tif 000127
【化２．１４】
2004204233.tif 000128
【化２．１５】
2004204233.tif 000129
【化２．１６】
2004204233.tif 000130
【化２．１７】
2004204233.tif 000131
【化２．１８】
2004204233.tif 000132
【化２．１９】
2004204233.tif 000133
【化２．２０】
2004204233.tif 000134
（但し、式中、Ｒaは請求項１で定義されたとおりであり、（Ｆ）はＦまたはＨを表す）。
【請求項３】
式Ｂ−１〜Ｂ−６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請求項１又は２記載の液晶媒体。
【化３．１】
2004204233.tif 000135
【化３．２】
2004204233.tif 000136
【化３．３】
2004204233.tif 000137
（但し、式中、Ｒbは請求項１で定義されたとおりである。）
【請求項４】
式ＩＩａ〜ＩＩｋで表される少なくとも１種の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の液晶媒体。
【化４．１】
2004204233.tif 000138
【化４．２】
2004204233.tif 000139
【化４．３】
2004204233.tif 000140
【化４．４】
2004204233.tif 000141
【化４．５】
2004204233.tif 000142
【化４．６】
2004204233.tif 000143
（但し、式中、Ｒ2はＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化４．７】
2004204233.tif 000144
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよい。）
【請求項５】
式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｊで表される１種または複数のシアノ化合物を更に含むことを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の液晶媒体。
【化５．１】
2004204233.tif 000145
【化５．２】
2004204233.tif 000146
【化５．３】
2004204233.tif 000147
【化５．４】
2004204233.tif 000148
（但し、式中、Ｒ3は１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化５．５】
2004204233.tif 000149
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよく、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ5は夫々互いに独立にＨまたはＦである。）
【請求項６】
式ＩＶで表される１種または複数の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１乃至５何れか記載の液晶媒体。
【化６】
2004204233.tif 000150
（但し、式中、ｍは０又は１であり、
Ｒ4は２〜７個の炭素原子を有するアルケニル基であり、
Ｒ5はＲaの定義と同一であるか、又はｍ＝１の場合、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3であり、
Ｌ1およびＬ2は夫々互いに独立にＨまたはＦである。）
【請求項７】
式ＶＩＩで表される１種または複数の化合物を更に含むことを特徴とする請求項１乃至６何れか記載の液晶媒体。
【化７】
2004204233.tif 000151
（但し、式中、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ*は夫々互いに独立に１〜７個の炭素原子を有するアルキル基である。）
【請求項８】
式Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよびＴ２で表される化合物から選ばれる１種または複数のトラン化合物を更に含むことを特徴とする請求項１乃至７何れか記載の液晶媒体。
【化８．１】
2004204233.tif 000152
（但し、式中、Ｒ6及びＲ7は１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化８．２】
2004204233.tif 000153
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよい。）
【請求項９】
式Ａの化合物を５〜３０質量％含むことを特徴とする請求項１乃至８何れか記載の液晶媒体。
【請求項１０】
式Ｂの化合物を３〜３０質量％含むことを特徴とする請求項１乃至９何れか記載の液晶媒体。
【請求項１１】
誘電率異方性Δεが＋１２以上の化合物を２０質量％より多く含むことを特徴とする請求項１乃至１０何れか記載の液晶媒体。
【請求項１２】
請求項１乃至１１何れか記載の液晶媒体を具備する電気光学機器。
【請求項１３】
請求項１乃至１１何れか記載の液晶媒体を具備する捩れネマチック（ＴＮ）液晶機器、超捩れネマチック（ＳＴＮ）液晶機器およびＩＰＳ（面内スイッチング）液晶機器。
【請求項１４】
請求項１乃至１１何れか記載の液晶媒体を具備する電気光学的液晶ディスプレイ。
【請求項１５】
式Ａで表される液晶化合物。
【化９．１】
2004204233.tif 000154
（但し、式中、ＲaはＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化９．２】
2004204233.tif 000155
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよく、
【化９．３】
2004204233.tif 000156
は夫々互いに独立に
【化９．４】
2004204233.tif 000157
であり、少なくとも１つの環は
【化９．５】
2004204233.tif 000158
であり、
Ｌ1及びＬ2は夫々互いに独立にＨまたはＦであり、
ＹはＦ、Ｃｌ、ＳＦ5、ＮＣＳ、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＣＮ、モノハロゲン化またはポリハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基またはアルケニルオキシ基であり、該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基および該アルケニルオキシ基は夫々１〜５個の炭素原子を有しており、
Ｚ1及びＺ2は夫々互いに独立に−ＣＨ2ＣＨ2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）3−又は単結合である。）
【請求項１６】
式Ａ−１〜Ａ−２４及びＡ−２９〜Ａ−５６で表される液晶化合物。
【化１０．１】
2004204233.tif 000159
【化１０．２】
2004204233.tif 000160
【化１０．３】
2004204233.tif 000161
【化１０．４】
2004204233.tif 000162
【化１０．５】
2004204233.tif 000163
【化１０．６】
2004204233.tif 000164
【化１０．７】
2004204233.tif 000165
【化１０．８】
2004204233.tif 000166
【化１０．９】
2004204233.tif 000167
【化１０．１０】
2004204233.tif 000168
【化１０．１１】
2004204233.tif 000169
【化１０．１２】
2004204233.tif 000170
【化１０．１３】
2004204233.tif 000171
【化１０．１４】
2004204233.tif 000172
【化１０．１５】
2004204233.tif 000173
【化１０．１６】
2004204233.tif 000174
【化１０．１７】
2004204233.tif 000175
（但し、式中、ＲaはＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化１０．１８】
2004204233.tif 000176
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよく、
【化１０．１９】
2004204233.tif 000177
は夫々互いに独立に
【化１０．２０】
2004204233.tif 000178
であり、少なくとも１つの環は
【化１０．２１】
2004204233.tif 000179
であり、
（Ｆ）はＦまたはＨを表す。）
【請求項１７】
フレームと共にセルを形成する２個の外側プレートと、
該セル中に配置された、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶混合物と、
該外側プレートの内面上に配向膜を有する電極層と、
該外側プレートの表面における分子の長軸と、該外側プレートとの間のチルト角は０°〜３０°であり、
該セル中の該液晶混合物の該配向膜から該配向膜までの捩れ角は２２．５°〜６００°であり、
ａ）＋１．５を超える誘電率異方性を有する１種または複数の化合物からなる液晶成分Ａを１５〜７５質量％と、
ｂ）−１．５〜＋１．５の間の誘電率異方性を有する１種または複数の化合物からなる液晶成分Ｂを２〜８５質量％と、
ｃ）−１．５未満の誘電率異方性を有する１種または複数の化合物からなる液晶成分Ｄを０〜２０質量％と、
ｄ）必要に応じて、層の厚さ（該外側プレートで区分）とキラルネマチック液晶混合物の固有ピッチとの間の比率が０．２〜１．３となる量の光学活性成分Ｃとからなるネマチック液晶混合物とを具備し、
該液晶成分Ａは１種または複数の式Ａの化合物と、
【化１１．１】
2004204233.tif 000180
少なくとも１種の式Ｂの化合物と
【化１１．２】
2004204233.tif 000181
を含むことを特徴とするネマチック（ＴＮ）又は超捩れネマチック（ＳＴＮ）液晶ディスプレイ。
（但し、式中、ＲaおよびＲbは夫々互いに独立にＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化１１．３】
2004204233.tif 000182
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよく、
【化１１．４】
2004204233.tif 000183
は夫々互いに独立に
【化１１．５】
2004204233.tif 000184
であり、少なくとも１つの環は
【化１１．６】
2004204233.tif 000185
であり、
Ｚ1及びＺ2は夫々互いに独立に−ＣＨ2ＣＨ2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）3−又は単結合であり、
ａは０又は１であり、
Ｌ1からＬ9は夫々互いに独立にＨまたはＦであり、
ＹはＦ、Ｃｌ、ＳＦ5、ＮＣＳ、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＣＮ、モノハロゲン化またはポリハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基またはアルケニルオキシ基であり、該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基および該アルケニルオキシ基は夫々１〜５個の炭素原子を有している。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピラン環を含む液晶化合物、液晶媒体、非常に短い応答時間、および優れた急峻性および視野角依存性を有する捩れネマチック（ＴＮ）および超捩れネマチック（ＳＴＮ）液晶ディスプレイ、ならびにそれに使用される新規のネマチック液晶結晶混合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＮディスプレイは、例えば、非特許文献１に記載されている。ＳＴＮディスプレイは、例えば、特許文献１〜３及び非特許文献２〜１０に記載されている。ＳＴＮという用語は、本明細書では、たとえばＷａｔｅｒｓ等によるディスプレイ要素（非特許文献１１及び１２）、ＳＴＮ−ＬＣＤ（特許文献４）、ＳＢＥ−ＬＣＤ（非特許文献１３）、ＯＭＩ−ＬＣＤ（非特許文献１４）、ＤＳＴ−ＬＣＤ（特許文献５）又はＢＷ−ＳＴＮ−ＬＣＤ（非特許文献１５）などの１６０°〜３６０°の間の値を持つ捩れ角を有する任意の比較的高度に捩れたディスプレイ要素を包含する。
【０００３】
ＳＴＮディスプレイは、標準ＴＮディスプレイに比較して、有意に優れた電気光学特性線の急峻性、およびそれに伴う優れたコントラスト値、および有意に低い、コントラストの視野角依存性によって区別される。
【０００４】
特に注目すべきことは、ＴＮおよびＳＴＮディスプレイは、非常に短い応答時間を、特に比較的低温度でも有している。短い応答時間を達成するために、これまでは液晶混合物の回転粘性率を、主として比較的高蒸気圧を有する単変的添加剤を用いて最適化してきた。しかし、実現された応答時間は、どの用途に対しても不十分であった。
【０００５】
本発明によるディスプレイで、急峻な電気光学特性線を達成するためには、液晶混合物が、弾性定数Ｋ33／Ｋ11の間の比に対して比較的大きい値を、またΔε／ε⊥（ただしΔεは誘電率異方性で、ε⊥は分子長軸に垂直方向の誘電率である）に対して比較的小さい値を有するべきである。
【０００６】
コントラストおよび応答時間の最適化に加えて、さらに重要な必要条件は、以下の特性を有する混合物から製造されることである；
１．ｄ／ｐ領域が広い、
２．長期の化学的安定性が高い、
３．電気抵抗が高い、
４．しきい電圧の低周波数および温度依存性が低い。
【０００７】
実現されたパラメータの組合せは、特に高マルチプレックスＳＴＮディスプレイ（約１／４００の領域のマルチプレックス率を有する）のみならず中および低マルチプレックスＳＴＮディスプレイ（それぞれ約１／６４および１／１６の領域のマルチプレックス率を有する）及びＴＮディスプレイに対して不十分である。このことは、様々な必要条件が、物質のパラメータによって、それぞれ逆方向に影響を受けるという事実に部分的には起因する。
【０００８】
したがって、非常に短い応答時間と同時に広い使用温度範囲、優れた特性線急峻性、優れたコントラストの視野角依存性、および上記に挙げた必要条件を満たす低いしきい電圧を有する、ＴＮおよびＳＴＮディスプレイ、特に中および低マルチプレックスＳＴＮディスプレイに対して、引き続き大きな需要がある。
【特許文献１】欧州特許０，１３１，２１６号
【特許文献２】ドイツ国公開３４  ２３  ９９３号公報
【特許文献３】欧州公開０，０９８，０７０号公報
【特許文献４】ドイツ国公開３５  ０３  ２５９号公報
【特許文献５】欧州公開０，２４６，８４２号公報
【特許文献６】ドイツ国公開３８  ０７  ８０１号公報
【特許文献７】ドイツ国公開３８  ０７  ８６１号公報
【特許文献８】ドイツ国公開３８  ０７  ８６３号公報
【特許文献９】ドイツ国公開３８  ０７  ８６４号公報
【特許文献１０】ドイツ国公開３８  ０７  ９０８号公報
【特許文献１１】国際出願ＰＣＴ／ＤＥ８８／００１３３号
【特許文献１２】ドイツ国公開３２  ３１  ７０７号公報
【特許文献１３】ドイツ国公開３４  ０７  ０１３号公報
【非特許文献１】Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及びＷ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ著、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第１８巻、第１２７頁、１９７１年刊
【非特許文献２】Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及びＦ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ著、１７ｔｈ  Ｆｒｅｉｂｕｒｇ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ（８−１０．０４．８７）
【非特許文献３】Ｋ．Ｋａｗａｓａｋｉら著、ＳＩＤ  ８７  Ｄｉｇｅｓｔ  ３９１（２０．６）
【非特許文献４】Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及びＦ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ著、ＳＩＤ  ８７  Ｄｉｇｅｓｔ  ３７２（２０．１）
【非特許文献５】Ｋ．Ｋａｔｏｈら著、Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第２６巻、第１１号、Ｌ１７８４−Ｌ１７８６、１９８７年刊
【非特許文献６】Ｆ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓら著、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５０巻、第２１号、第１４６８頁、１９８７年刊
【非特許文献７】Ｈ．Ａ．ｖａｎ  Ｓｐｒａｎｇ及びＨ．Ｇ．Ｋｏｏｐｍａｎ著、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、第６２巻、第５号、第１７３４頁、１９８７年刊
【非特許文献８】Ｔ．Ｊ．Ｓｃｈｅｆｆｅｒ及びＪ．Ｎｅｈｒｉｎｇ著、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第４５巻、第１０号、第１０２１頁、１９８４年刊
【非特許文献９】Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及びＦ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ著、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５０巻、第５号、第２３６頁、１９８７年刊
【非特許文献１０】Ｅ．Ｐ．Ｒａｙｎｅｓ著、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｅｔｔｅｒｓ、第４巻、第１号、第１〜８頁、１９８６年刊
【非特許文献１１】Ｃ．Ｍ．Ｗａｔｅｒｓら著、Ｐｒｏｃ．Ｓｏｃ．Ｉｎｆ．Ｄｉｓｐ．、ニューヨーク、１９８５年刊
【非特許文献１２】３ｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎ．Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、神戸、日本
【非特許文献１３】Ｔ．Ｊ．Ｓｃｈｅｆｆｅｒ及びＪ．Ｎｅｈｒｉｎｇ著、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第４５巻、第１０２１頁、１９８４年刊
【非特許文献１４】Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ及びＦ．Ｌｅｅｎｈｏｕｔｓ著、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５０巻、第２３６頁、１９８７年刊
【非特許文献１５】Ｋ．Ｋａｗａｓａｋｉ等、ＳＩＤ  ８７  Ｄｉｇｅｓｔ  ３９１（２０．６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の欠点を持たないか、わずかしか持たないと同時に、短い応答時間（特に低温度で）、および非常に優れた急峻性を有する、液晶媒体、特にＴＮおよびＳＴＮディスプレイを提供する目的を有する。本発明による媒体は、さらに、ＩＰＳ（面内スイッチング）の用途に適している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明によれば、１種または複数の式Ａの化合物と、
【００１１】
【化１．１】
2004204233.tif 000002
【００１２】
少なくとも１種の式Ｂの化合物と
【００１３】
【化１．２】
2004204233.tif 000003
【００１４】
を含むことを特徴とする液晶媒体が提供される。
【００１５】
但し、式中、ＲaおよびＲbは夫々互いに独立にＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【００１６】
【化１．３】
2004204233.tif 000004
【００１７】
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよく、
【００１８】
【化１．４】
2004204233.tif 000005
【００１９】
は夫々互いに独立に
【００２０】
【化１．５】
2004204233.tif 000006
【００２１】
であり、少なくとも１つの環は
【００２２】
【化１．６】
2004204233.tif 000007
【００２３】
であり、
Ｚ1及びＺ2は夫々互いに独立に−ＣＨ2ＣＨ2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ2−、−（ＣＨ2）3−又は単結合であり、
ａは０又は１であり、
Ｌ1からＬ9は夫々互いに独立にＨまたはＦであり、
ＹはＦ、Ｃｌ、ＳＦ5、ＮＣＳ、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＣＮ、モノハロゲン化またはポリハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基またはアルケニルオキシ基であり、該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基および該アルケニルオキシ基は夫々１〜５個の炭素原子を有している。
【発明の効果】
【００２４】
ピラン環を含む式Ａの化合物を、式Ｂの化合物と組み合せて使用すると、特に、比較的高い透明点、光学異方性（Δｎ）に対する優れた値、誘電率異方性に対する非常に高い値、および有意に改善された回転粘性率によって、従来技術より優れているＴＮおよびＳＴＮ混合物が得られる。
【００２５】
本発明によるＴＮおよびＳＴＮディスプレイ用混合物中に、式ＡおよびＢの化合物を使用すると、
・電気光学特性線の高い急峻性、
・しきい電圧の低い温度依存性、
・非常に速い応答時間（特に低温時）
を実現できる。
【００２６】
式Ａ及びＢの化合物は、特にＴＮおよびＳＴＮ混合物の応答時間を有意に短縮すると同時に、急峻性を増加させ、しきい電圧の温度依存性を低下させる。
【００２７】
本発明による混合物は、さらに、以下の利点を有する。
・低粘度
・低いしきい電圧および作動電圧
・低温度で、ディスプレイ中での長い貯蔵寿命
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
更に、本発明は、
フレームと共にセルを形成する２個の外側プレートと、
該セル中に配置された、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶混合物と、
該外側プレートの内面上に配向膜を有する電極層と、
該外側プレートの表面における分子の長軸と、該外側プレートとの間のチルト角は０°〜３０°であり、
該セル中の該液晶混合物の該配向膜から該配向膜までの捩れ角は２２．５°〜６００°であり、
ａ）＋１．５を超える誘電率異方性を有する１種または複数の化合物からなる液晶成分Ａを１５〜７５質量％と、
ｂ）−１．５〜＋１．５の間の誘電率異方性を有する１種または複数の化合物からなる液晶成分Ｂを２〜８５質量％と、
ｃ）−１．５未満の誘電率異方性を有する１種または複数の化合物からなる液晶成分Ｄを０〜２０質量％と、
ｄ）必要に応じて、層の厚さ（該外側プレートで区分）とキラルネマチック液晶混合物の固有ピッチとの間の比率が０．２〜１．３となる量の光学活性成分Ｃとからなるネマチック液晶混合物とを具備し、
該液晶成分Ａは１種または複数の式Ａの化合物と、
【００２９】
【化１．７】
2004204233.tif 000008
【００３０】
少なくとも１種の式Ｂの化合物と
【００３１】
【化１．８】
2004204233.tif 000009
【００３２】
を含むことを特徴とする液晶ディスプレイに関する。
【００３３】
但し、式中、Ｒa、Ｒb、環Ａ、環Ｂ、ａ、Ｚ1、Ｚ2、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4、Ｌ5、Ｌ6、Ｌ7、Ｌ8、Ｌ9およびＹは、上記に定義したとおりである
また、本発明は、本発明による液晶混合物を含むＴＮおよびＳＴＮディスプレイ、特に中および低マルチプレックス化ＳＴＮディスプレイに関する。
【００３４】
式ＡおよびＢの化合物をＩＰＳ混合物中で使用すると、回転粘性率の低下のために応答時間の改善、およびモニターおよびＴＶへの応用に対しては駆動電圧の低下がもたらされる。
【００３５】
式Ａとしては、式Ａ−１〜Ａ−５６の化合物を特に挙げることができる。
【００３６】
【化２．１】
2004204233.tif 000010
【００３７】
【化２．２】
2004204233.tif 000011
【００３８】
【化２．３】
2004204233.tif 000012
【００３９】
【化２．４】
2004204233.tif 000013
【００４０】
【化２．５】
2004204233.tif 000014
【００４１】
【化２．６】
2004204233.tif 000015
【００４２】
【化２．７】
2004204233.tif 000016
【００４３】
【化２．８】
2004204233.tif 000017
【００４４】
【化２．９】
2004204233.tif 000018
【００４５】
【化２．１０】
2004204233.tif 000019
【００４６】
【化２．１１】
2004204233.tif 000020
【００４７】
【化２．１２】
2004204233.tif 000021
【００４８】
【化２．１３】
2004204233.tif 000022
【００４９】
【化２．１４】
2004204233.tif 000023
【００５０】
【化２．１５】
2004204233.tif 000024
【００５１】
【化２．１６】
2004204233.tif 000025
【００５２】
【化２．１７】
2004204233.tif 000026
【００５３】
【化２．１８】
2004204233.tif 000027
【００５４】
【化２．１９】
2004204233.tif 000028
【００５５】
【化２．２０】
2004204233.tif 000029
【００５６】
但し、式中、Ｒaは上記で定義されたとおりであり、（Ｆ）はＦまたはＨを表す。
【００５７】
また、本発明は、式Ａの化合物、特にＡ−１〜Ａ−２４及びＡ−２９〜Ａ−５２の化合物に関する。
【００５８】
式Ａ−１〜Ａ−５６の化合物の中でも、特に本発明による混合物中では、Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４、Ａ−７、Ａ−８、Ａ−９、Ａ−１０、Ａ−１３、Ａ−１４、Ａ−１５、Ａ−１６、Ａ−１７、Ａ−１８、Ａ−２２、Ａ−２５、Ａ−２６、Ａ−２７及びＡ−２８、更に、Ａ−２９、Ａ−３０、Ａ−３１、Ａ−３２、Ａ−３５、Ａ−３６、Ａ−３７、Ａ−３８、Ａ−４１、Ａ−４２、Ａ−４３、Ａ−４４、Ａ−４５、Ａ−４６、Ａ−５０、Ａ−５３、Ａ−５４、Ａ−５５及びＡ−５６が好ましい。
【００５９】
中でも、式Ａ−２、Ａ−８、Ａ−１５、Ａ−１７、Ａ−１８及びＡ−２７の化合物が特に好ましい。
【００６０】
また、式Ａ−２及び／又はＡ−８の少なくとも１種の化合物を含むものが特に好ましい。
【００６１】
式ＡおよびＡ−１からＡ−１２では、Ｒaが２〜７個の炭素原子を有する、直鎖アルキルまたはアルコキシ、１Ｅ−アルケニルまたは３Ｅ−アルケニルであることが特に好ましい。
【００６２】
Ｙは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ3、Ｃ2Ｆ5、Ｃ3Ｆ7、ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ3、ＯＣＦＨＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＨ3、ＯＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦ3、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＦ2ＣＦＨＣＦＨ2、ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨＣＨ2ＣＦ3、ＯＣＨ2ＣＦＨＣＦ3、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＦＨＣＨ3、ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＨ3、ＯＣＦＨＣＦＨＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＨ2ＣＦ3、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＨ2ＣＦＨＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＨ3、ＯＣＦＨＣＦＨＣＨ3、ＯＣＦＨＣＨ2ＣＦＨ2、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＨ3、ＯＣＨ2ＣＦＨＣＦＨ2、ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＨＣＨ2ＣＨ3、ＯＣＨ2ＣＦＨＣＨ3、ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＣＩＦＣＦ3、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦ2、ＯＣＣｌＦＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ2Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦ2、ＯＣＦ2ＣＣｌＨ2、ＯＣＦ2ＣＣｌ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＦ2ＣＣｌＦＨ、ＯＣＦ2ＣＣｌＦ2、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＣｌＦ2、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＣｌＦＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦ2ＣＣｌＦ2、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＦ3、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ3、ＯＣＣｌ2ＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＣｌＨＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＣｌＦＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ3、ＯＣＦ2ＣＣｌＦＣＦＨ2、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＦ2ＣＣｌ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＣｌＦ2、ＯＣＣｌＦＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＦ2Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨＣＦＨＣＣｌＦ2、ＯＣＣｌＦＣＨ2ＣＦ3、ＯＣＦＨＣＣｌ2ＣＦ3、ＯＣＣｌ2ＣＦＨＣＦ3、ＯＣＨ2ＣＣｌＦＣＦ3、ＯＣＣｌ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＣｌＦ2、ＯＣＦ2ＣＣｌＦＣＨ3、ＯＣＦ2ＣＦＨＣＣｌ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＣｌ2ＣＦＨ2、ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＦ2ＣＨ3、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＣｌ2Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＣｌＦＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦＨＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＣｌＦＣＨ2ＣＦ3、ＯＣＦＨＣＣｌ2ＣＦ3、ＯＣＣｌ2ＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＣｌ2Ｆ、ＯＣＣｌ2ＣＦＨＣＦ2Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＣｌＦＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＣｌＨＣＣｌＨ2、ＯＣＦ2ＣＨ2ＣＣｌ2Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＦＨＣＨ3、ＯＣＦ2ＣＣｌＦＣＣｌ2Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＨ2ＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＣｌ2ＣＦＨ2、ＯＣＣｌ2ＣＦ2ＣＨ3、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＣｌＨ2、ＯＣＣｌ2ＣＦＨＣＦＨ2、ＯＣＨ2ＣＣｌＦＣＦＣｌ2、ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＣｌＨＣＦ2Ｈ、ＯＣＨ2ＣＣｌ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＣｌＦＣＨ2ＣＨ3、ＯＣＦＨＣＨ2ＣＣｌ2Ｈ、ＯＣＣｌＨＣＦＨＣＣｌＨ2、ＯＣＨ2ＣＦＨＣＣｌ2Ｈ、ＯＣＣｌ2ＣＨ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＨ2ＣＣｌ2ＣＦ2Ｈ、ＣＨ＝ＣＦ2、ＣＦ＝ＣＦ2、ＯＣＨ＝ＣＦ2、ＯＣＦ＝ＣＦ2、ＣＨ＝ＣＨＦ、ＯＣＨ＝ＣＨＦ、ＣＦ＝ＣＨＦ、ＯＣＦ＝ＣＨＦ、特に、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ3、ＣＦ2Ｈ、Ｃ2Ｆ5、Ｃ3Ｆ7、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨＣＦ3、ＯＣＦＨＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＨ3、ＯＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦＨ2、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＦＨＣＦ2ＣＦ2Ｈ、ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3、ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3、ＯＣＣｌＦＣＦ2Ｃ��3であることが好ましい。
【００６３】
式Ｂとしては、式Ｂ−１〜Ｂ−６の化合物を特に挙げることができる。
【００６４】
【化３．１】
2004204233.tif 000030
【００６５】
【化３．２】
2004204233.tif 000031
【００６６】
【化３．３】
2004204233.tif 000032
【００６７】
但し、式中、Ｒbは上記で定義されたとおりである。
【００６８】
Ｒbとしては、１〜７個の炭素原子を有する直鎖アルキル基または２〜７個の炭素原子を有するアルケニル基である化合物が好ましい。
【００６９】
また、式Ｂ−１、Ｂ−２及びＢ−４の化合物が好ましい。
【００７０】
本発明による液晶混合物中に、式ＡおよびＢの化合物を使用すると、特に低い回転粘性率値、高い急竣性および速い応答時間（特に低温で）を有するＴＮおよびＳＴＮディスプレイを実現できる。
【００７１】
式Ａの化合物に加え、成分Ａ、または本発明による液晶混合物に、式ＩＩａ〜ＩＩｋの化合物からなる群より選択される１種または複数の３，４，５−トリフルオロフェニル化合物を更に加えることが好ましい。
【００７２】
【化４．１】
2004204233.tif 000033
【００７３】
【化４．２】
2004204233.tif 000034
【００７４】
【化４．３】
2004204233.tif 000035
【００７５】
【化４．４】
2004204233.tif 000036
【００７６】
【化４．５】
2004204233.tif 000037
【００７７】
【化４．６】
2004204233.tif 000038
【００７８】
但し、式中、Ｒ2はＨまたは１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、該アルキル基は無置換、ＣＮまたはＣＦ3により一置換されている又はハロゲンにより少なくとも一置換されており、該アルキル基中の１個または複数のＣＨ2基は更に夫々互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【００７９】
【化４．７】
2004204233.tif 000039
【００８０】
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−に置き換えられてもよい。
【００８１】
式ＡおよびＢの化合物に加え、本発明による媒体に、１種または複数の、式ＩＩ*ａからＩＩ*ｓの極性末端基を含む化合物を加えることもできる。
【００８２】
【化４．８】
2004204233.tif 000040
【００８３】
【化４．９】
2004204233.tif 000041
【００８４】
【化４．１０】
2004204233.tif 000042
【００８５】
【化４．１１】
2004204233.tif 000043
【００８６】
【化４．１２】
2004204233.tif 000044
【００８７】
【化４．１３】
2004204233.tif 000045
【００８８】
【化４．１４】
2004204233.tif 000046
【００８９】
但し、式中、Ｒ2はＲaに対して定義したとおりであり、Ｌ3およびＬ4は、各々互いに独立にＨまたはＦであり、これらの化合物中のＲ2は、特に好ましくは最高で７個の炭素原子を有する、アルキル、アルケニル又はアルコキシである。
【００９０】
本発明による媒体または成分Ａは、特に好ましくは式ＩＩａ、ＩＩｂ、ＩＩｃ、ＩＩｄ、ＩＩｅ、ＩＩｆ、ＩＩｇ、ＩＩｊ、ＩＩ*ｂ、ＩＩ*ｃ、ＩＩ*ｄ、ＩＩ*ｆ及び／又はＩＩ*ｉの化合物、特に、式ＩＩａ、ＩＩｂ、ＩＩｄ、ＩＩｉ、ＩＩ*ａおよびＩＩ*ｉの化合物を含む。
【００９１】
１種または複数の式Ｂの化合物に加え、本発明による混合物に、１種または複数の式ＩＩＩａからＩＩＩｊのシアノ化合物を更に加えることが好ましい。
【００９２】
【化５．１】
2004204233.tif 000047
【００９３】
【化５．２】
2004204233.tif 000048
【００９４】
【化５．３】
2004204233.tif 000049
【００９５】
【化５．４】
2004204233.tif 000050
【００９６】
但し、式中、Ｒ3はＲaに対して定義したとおりであり、Ｌ1、Ｌ2、およびＬ5は夫々互いに独立にＨまたはＦであり、これらの化合物中のＲ3は、特に好ましくは最高で７個の炭素原子を有するアルキル、アルケニル又はアルコキシである。
【００９７】
１種または複数の式ＩＩＩｂ、ＩＩＩｃ、ＩＩＩｆ及びＩＩＩｊの化合物、特にＬ1及び／又はＬ2がＦであるこれらの化合物を含む混合物が特に好ましい。
【００９８】
更に、Ｌ2がＨであり、Ｌ1がＨまたはＦ、特にＦである１種または複数の式ＩＩＩｆ及び／又はＩＩＩｇの化合物を含む混合物が好ましい。
【００９９】
式Ａ、Ｂおよび式ＩＩａからＩＩｋ、ＩＩ*ａからＩＩ*ｓ及びＩＩＩａからＩＩＩｊ及び、それらの派生式の個々の化合物または更に本発明による混合物またはＴＮおよびＳＴＮディスプレイ中で使用が可能なその他の化合物は、既知であるか又は既知化合物と同様に調製できる。
【０１００】
式Ａの化合物は低粘度、特に低い回転粘性率、および弾性定数Ｋ33／Ｋ11の比に対して低い値を有し、したがって、本発明によるディスプレイ中では短い応答時間がもたらされ、一方、高誘電率異方性の式Ｂの化合物が存在すると（特に高濃度で）、粘度の低下が引き起こされる。
【０１０１】
好ましい液晶混合物は、成分Ａの１種または複数の化合物を、好ましくは１５〜７５質量％、特に好ましくは２０〜６５質量％の比率で含む。これらの化合物は、Δε≧＋３の、特にΔε≧＋８の、特に好ましくはΔε≧＋１２の誘電率異方性を有する。
【０１０２】
さらに好ましい混合物は、
・１種または複数の特に２〜４種の式Ａの化合物と、
・それぞれの場合、１、２又は３種の式Ａの化合物と、
・１種または複数の、特に１又は２種の式Ｂの化合物と、
・１種または複数の、特に２〜５種の式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂ、ＩＩＩｃおよび／またはＩＩＩｆの化合物と
を含む。
【０１０３】
好ましい液晶混合物は、１種または複数の成分Ｂ化合物を、好ましくは２〜８５質量％、より好ましくは５〜８０質量％、更に好ましくは５〜７５質量％含む。グループＢからの化合物は、特に回転粘性率γ1が低い値であることを特徴とする。
【０１０４】
成分Ｂは、好ましくは１種または複数の式ＩＶの化合物を含む。
【０１０５】
【化６．１】
2004204233.tif 000051
【０１０６】
但し、式中、ｍは０又は１であり、
Ｒ4は２〜７個の炭素原子を有するアルケニル基であり、
Ｒ5はＲaの定義と同一であるか、又はｍ＝１の場合、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3であり、
Ｌ1およびＬ2は夫々互いに独立にＨまたはＦである。
特に好ましい式ＩＶの化合物は、Ｒ4が２〜７個の炭素原子を有するアルケニルであるもの、特には以下の式のものである。
【０１０７】
【化６．２】
2004204233.tif 000052
【０１０８】
【化６．３】
2004204233.tif 000053
【０１０９】
但し、式中、Ｒ3aおよびＲ4aは夫々互いに独立にＨ、ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5またはｎ−Ｃ3Ｈ7であり、ａｌｋｙｌは１〜７個の炭素原子を有するアルキル基である。
【０１１０】
液晶混合物が少なくとも１種の式ＩＶ−１及び／又はＩＶ−３の化合物を含み、夫々の場合でＲ3aおよびＲ4aが同じあるＴＮおよびＳＴＮディスプレイが特に好ましく、また、液晶混合物が少なくとも１種の式ＩＶ−５の化合物を含むディスプレイが特に好ましい。
【０１１１】
他の好ましい実施形態では、本発明による混合物が、１種または複数の式ＩＶ−６の化合物を含む。
【０１１２】
好ましくは成分Ｂが更に式Ｖ−１からＶ−９の２環式化合物からなる群より選択された化合物と、
式Ｖ−１０からＶ−２７の３環式化合物からなる群より選択された化合物と、及び／又は、
式Ｖ−２８からＶ−３４の４環式化合物からなる群より選択された化合物とを含む。
【０１１３】
【化６．４】
2004204233.tif 000054
【０１１４】
【化６．５】
2004204233.tif 000055
【０１１５】
【化６．６】
2004204233.tif 000056
【０１１６】
【化６．７】
2004204233.tif 000057
【０１１７】
【化６．８】
2004204233.tif 000058
【０１１８】
【化６．９】
2004204233.tif 000059
【０１１９】
【化６．１０】
2004204233.tif 000060
【０１２０】
【化６．１１】
2004204233.tif 000061
【０１２１】
【化６．１２】
2004204233.tif 000062
【０１２２】
【化６．１３】
2004204233.tif 000063
【０１２３】
【化６．１４】
2004204233.tif 000064
【０１２４】
【化６．１５】
2004204233.tif 000065
【０１２５】
【化６．１６】
2004204233.tif 000066
【０１２６】
【化６．１７】
2004204233.tif 000067
【０１２７】
但し、式中、Ｒ6およびＲ7は、式Ａ中でＲaに対して定義したとおりであり、ＬはＨまたはＦである。
【０１２８】
中でもＲ6がアルキルであり、Ｒ7がアルキルまたはアルコキシ特にアルコキシであり、夫々１〜７個の炭素原子を有する、式Ｖ−２５からＶ−３４の化合物が特に好ましい。さらに、ＬがＦである式Ｖ−２５、Ｖ−２８及びＶ−３４の化合物が好ましい。
【０１２９】
式Ｖ−１からＶ−３４の化合物中のＲ6およびＲ7は、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル又はアルコキシであることが特に好ましい。
【０１３０】
１種または複数の式Ｂ−３ａおよび／またはＢ−５ａの化合物を含む混合物が特に好ましい。
【０１３１】
【化６．１８】
2004204233.tif 000068
【０１３２】
但し、式中、Ｒ3a及びａｌｋｙｌは上記に定義したとおりである。
【０１３３】
この混合物は、好ましくは式Ｂ−５ａの化合物を２〜２５質量％、特に２〜１５質量％含む。
【０１３４】
必要に応じて、光学活性成分Ｃを、層の厚さ（外側プレートで区分）およびキラルネマチック液晶混合物の固有ピッチの間の比率が、０．２を超えるような量で、液晶混合物に加える。様々なキラルドーパントは、いくつかは市販されており、当業者ならたとえばノナン酸コレステリル、Ｍｅｒｃｋ  ＫＧａＡ（Ｄａｒｍｓｔａｄｔ、ドイツ国）社製Ｓ−８１１、Ｓ−１０１１及びＳ−２０１１、及びＣＢ１５（ＢＤＨ社、Ｐｏｏｌｅ、英国）などの成分として入手可能である。ドーパントの選択は、それ自体非常に重大ではない。
【０１３５】
成分Ｃの化合物の比率は、好ましくは０〜１０質量％、特に０〜５質量％、特に好ましくは０〜３質量％である。
【０１３６】
必要に応じて、−２未満の誘電率異方性を有する１種または複数の化合物（成分Ｄ）を最高で２０質量％まで、混合物に更に加えることもできる。
【０１３７】
混合物が成分Ｄの化合物を含む場合は、それらは好ましくは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンを構造単位として含む１種または複数の化合物、たとえば特許文献６〜１０に記載の化合物である。特許文献１１に記載のように、この構造単位を含むトランが特に好ましい。
【０１３８】
さらに知られている成分Ｄの化合物は、例えば、特許文献１２及び１３に記載のように、構造単位
【０１３９】
【化７．１】
2004204233.tif 000069
【０１４０】
または
【０１４１】
【化７．２】
2004204233.tif 000070
【０１４２】
を含む、２，３−ジシアノヒドロキノンの誘導体またはシクロヘキサン誘導体である。
【０１４３】
本発明による液晶ディスプレイは、好ましくは成分Ｄの化合物を含まない。
【０１４４】
Ｒa、Ｒb、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7の定義中において、「アルケニル」という用語は、直鎖および分枝アルケニル基、特に直鎖基を包含する。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。
【０１４５】
好ましいアルケニル基の例は、ビニル、１Ｅ−プロペニル、１Ｅ−ブテニル、１Ｅ−ペンテニル、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−ペンテニル、３Ｅ−ヘキセニル、３Ｅ−ヘプテニル、４−ペンテニル，４Ｚ−ヘキセニル、４Ｅ−ヘキセニル、４Ｚ−ヘプテニル、５−ヘキセニル、６−ヘプテニル等である。一般に、最高で５個の炭素原子を有する基が好ましい。
【０１４６】
他の好ましい実施形態は、以下の通りである。
【０１４７】
・さらに１種または複数の、特に好ましくは１、２又は３種の式Ｖａ及び／又はＶｂの複素環化合物を含む。
【０１４８】
【化８】
2004204233.tif 000071
【０１４９】
但し、式中、
Ｒ6及びＲ7は上記に定義したとおりであり、
ＹはＦまたはＣｌであり、
Ｖａ及びＶｂからなる群より選ばれる化合物の比率は、好ましくは２〜３５質量％、特に好ましくは５〜２０質量％である。
【０１５０】
・さらに１種または複数、特に好ましくは１、２又は３種の式Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよび／またはＴ２ｃのトラン化合物を含む。
【０１５１】
【化９．１】
2004204233.tif 000072
【０１５２】
但し、式中、Ｒ6およびＲ7は上記に定義したとおりである。
【０１５３】
Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよび／またはＴ２ｃからなる群より選ばれる化合物の比率は、好ましくは２〜２０質量％、特に好ましくは４〜１２％質量である。本発明による混合物は、好ましくは２又は３種の式Ｔ２ａおよび／またはＴ２ｂの化合物を含む。
【０１５４】
特に好ましい実施形態としては、混合物が以下を含むことが好ましい。
【０１５５】
・少なくとも１種の式Ａ−２の化合物、及び
【０１５６】
【化９．２】
2004204233.tif 000073
【０１５７】
少なくとも１種の式Ｂ−１の化合物。
【０１５８】
【化９．３】
2004204233.tif 000074
【０１５９】
但し、式中、ＲaおよびＲbは上記に定義した通りである。
【０１６０】
・少なくとも１種の式ＩＩｊの化合物。
【０１６１】
・少なくとも１種の式Ｔ２ｃのトラン化合物。
【０１６２】
・少なくとも２種、特に３種の式Ａの化合物。
【０１６３】
・少なくとも２種、特に３種の式Ｂの化合物。
【０１６４】
・少なくとも１種の式Ｔ２ａの化合物および少なくとも１種の式Ｔ２ｂの化合物。
【０１６５】
・少なくとも１種の式ＶＩの化合物（式中、Ｌ1はＨまたはＦである）。
【０１６６】
【化９．４】
2004204233.tif 000075
【０１６７】
・少なくとも１種の式ＶＩＩの化合物。
【０１６８】
【化９．５】
2004204233.tif 000076
【０１６９】
但し、式中、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ*は夫々互いに独立に１〜７個の炭素原子を有するアルキル基である。
【０１７０】
・少なくとも２〜３０質量％、好ましくは２〜２５質量％、特に好ましくは３〜１５質量％の式ＶＩＩの化合物。
【０１７１】
・少なくとも２．５質量％の式ＩＶ５の化合物。
【０１７２】
・５〜３０質量％、好ましくは１０〜２５質量％の式Ａの化合物。
【０１７３】
・３〜３０質量％、好ましくは３〜２０質量％の式Ｂの化合物。
【０１７４】
・少なくとも３種の式Ａの化合物の同族体（ただし、Ｒaがこの場合、Ｃ2Ｈ5、ｎ−Ｃ3Ｈ7及びｎ−Ｃ5Ｈ11が好ましい）。
【０１７５】
他の特に好ましい実施形態としては、液晶混合物が以下を含む場合である。
【０１７６】
・３〜６種の式Ａ及びＢから選ばれる化合物の全体（ただし、これらの化合物の混合物全体に対する比率は２５〜６５質量％、好ましくは３０〜５５質量％である）。
【０１７７】
・正の誘電率異方性、特にΔε≧＋１２を有する化合物（２０質量％を超えて）。
【０１７８】
本発明による混合物は、特に層厚が大きなＴＮおよびＳＴＮディスプレイに使用すると、非常に短い合計応答時間（ｔtot＝ｔon＋ｔoff）により特徴づけられる。
【０１７９】
本発明によるＴＮおよびＳＴＮセル中に使用された液晶混合物は、Δε≧１で、誘電的に正である。Δε≧３、特にΔε≧５を有する液晶混合物が特に好ましい。
【０１８０】
本発明による液晶混合物は、しきい電圧Ｖ10/0/20、および回転粘性率γ1に対して有利な値を有している。光路差ｄ・Δｎの値があらかじめ規定された場合、層厚ｄの値は光学的異方性Δｎにより決まる。特にｄ・Δｎが比較的高い値では、光学的異方性が比較的高い値の本発明による液晶混合物を使用することが一般に好ましい。なぜなら、ｄの値を比較的小さく選択することができ、それが応答時間に対してより有利な値をもたらすからである。しかし、Δｎに対してより小さな値を有する本発明による液晶混合物を含む、本発明による液晶ディスプレイもまた、応答時間に対して有利な値により特徴づけられる。
【０１８１】
本発明による液晶混合物は、さらに、電気光学特性線の急峻性に対する有利な値により特徴づけられ、また、高マルチプレックス率で、特に２０℃を超えた温度で動作され得る。さらに、本発明による液晶混合物は、高安定性、ならびに電気抵抗およびしきい電圧の周波数依存性に対して有利な値を有する。本発明による液晶混合物は、広い使用温度範囲および優れたコントラストの視野角依存性を有する。
【０１８２】
偏光子、電極ベースプレート、および電極に隣接するそれぞれの場合の液晶分子の選択的配向（ダイレクター）が、一方の電極から他方にいつも１６０°〜７２０°の値で捩れる様な表面処理を有している偏光子、電極ベースプレート、および電極からの本発明による液晶ディスプレイ素子の構成は、この型のディスプレイ素子の通常の構造に対応している。「通常の構造」という用語は、ここでは広範に解釈されており、ＴＮおよびＳＴＮセルのすべての派生物および変更、詳細にはまたマトリックスディスプレイ素子、およびさらに磁石を含むディスプレイ素子も包含する。
【０１８３】
２個の外側プレートにおける表面チルト角は同じ又は異なってもよい。同じチルト角が好ましい。好ましいＴＮディスプレイは、０°〜７°、好ましくは０．０１°〜５°、特に０．１〜２°の、外側プレートの表面における分子の長軸と外側プレートの間のプレチルト角を有する。ＳＴＮディスプレイでは、プレチルト角は、１°〜３０°、好ましくは１°〜１２°、特に３°〜１０°である。
【０１８４】
セル内のＴＮ混合物の捩れ角は、２２．５°〜１７０°の間、好ましくは４５°〜１３０°の間、特に８０°〜１１５°の間の値を有する。セル内のＳＴＮ混合物の捩れ角は配向膜から配向膜で、１００°〜６００°の間、好ましくは１７０°〜３００°の間、特に１８０°〜２７０°の間の値を有する。
【０１８５】
本発明により使用可能な液晶混合物は、それ自体従来の方法で調製される。通常、高温度で、より少量使用する成分の所望量を、主な成分を構成する成分中に溶解する。有機溶媒、たとえばアセトン、クロロホルム、またはメタノール中の成分の溶液を混合し、十分混合した後、たとえば蒸留によって再び溶媒を除去することも可能である。
【０１８６】
誘電体はさらに、当業者には知られており、文献に記載されている追加の添加剤を含んでもよい。たとえば０〜１５％の、多色性染料、たとえばＣｉｂａ社製Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）などの安定剤、抗酸化剤、ＵＶ吸収剤などを加えてもよい。
【０１８７】
以下では、液晶化合物の構造を頭字語によって示し、化学式への変換は表ＡおよびＢに従って行われる。基ＣnＨ2n+1およびＣmＨ2m+1はすべて、それぞれｎ個およびｍ個の炭素原子を有する直鎖アルキル基である。アルケニル基はトランス立体配置を有する。表Ｂ中のコード化は自明のものである。表Ａでは、親構造に対する頭字語のみを示す。それぞれの場合、親構造に対する頭字語の次に、ダッシュで分離して、以下の表で置換基Ｒ1*、Ｒ2*、Ｌ1*、Ｌ2*及びＬ3*に対応したコードが続く。
【０１８８】
【表１】
2004204233.tif 000077
【０１８９】
ディスプレイ、特にＴＮ、ＳＴＮ、およびＩＰＳディスプレイは、好ましくは表ＡおよびＢからの１種または複数の化合物からなる液晶混合物を含む。
【０１９０】
【表２．１】
2004204233.tif 000078
【０１９１】
【表２．２】
2004204233.tif 000079
【０１９２】
【表２．３】
2004204233.tif 000080
【０１９３】
【表３．１】
2004204233.tif 000081
【０１９４】
【表３．２】
2004204233.tif 000082
【０１９５】
【表３．３】
2004204233.tif 000083
【０１９６】
【表３．４】
2004204233.tif 000084
【０１９７】
【表３．５】
2004204233.tif 000085
【０１９８】
【表３．６】
2004204233.tif 000086
【０１９９】
【表３．７】
2004204233.tif 000087
【０２００】
表Ｃに示すようなドーパントを混合物に加えてもよい。混合物に対して、０．０１〜１０質量％のドーパントが好ましい。
【０２０１】
【表４．１】
2004204233.tif 000088
【０２０２】
【表４．２】
2004204233.tif 000089
【０２０３】
【表４．３】
2004204233.tif 000090
【０２０４】
以下のような安定剤を混合物に加えてもよい。
【０２０５】
【表５．１】
2004204233.tif 000091
【０２０６】
【表５．２】
2004204233.tif 000092
【０２０７】
【表５．３】
2004204233.tif 000093
【０２０８】
【表５．４】
2004204233.tif 000094
【０２０９】
【表５．５】
2004204233.tif 000095
【実施例】
【０２１０】
以下の実施例は、限定することなしに本発明を例示することを意図している。以下の略語を使用する。
【０２１１】
ｃｌ．ｐ．  透明点（ネマチック／等方性相転移温度）
Ｓ−Ｎ      スメクチック／ネマチック相転移温度
ｖ20        流れ粘度（ｍｍ2／ｓ、別段の指示がなければ２０℃における）
Δｎ        光学的異方性（５８９ｎｍ、２０℃）
Δε        誘電率異方性（１ｋＨｚ、２０℃）
γ1        回転粘性率（２０℃におけるｍＰａ・ｓ）
ｓｔｅｅｐ  特性線急峻性＝（Ｖ90／Ｖ10−１）・１００［％］
Ｖ10        しきい電圧＝１０％の比コントラストにおける特性電圧
Ｖ90        ９０％の比コントラストにおける特性電圧
ｔave      ｔon＋ｔoff／２（平均応答時間）
ｔon      スイッチを入れてから最大コントラストの９０％に達するまでの時間
ｔoff      スイッチを切ってから最大コントラストの１０％に達するまでの時間
ｍｕｘ      マルチプレックス率
ｔstore    低温貯蔵安定時間（−２０℃、−３０℃、−４０℃）
上記および下記において、すべての温度は℃単位である。百分率は質量百分率である。別段の指示がなければ、すべて値は２０℃のものである。ディスプレイは、別段の指示がなければ、マルチプレックス化していないものを扱う。
【０２１２】
【表６．１】
2004204233.tif 000096
【０２１３】
【表６．２】
2004204233.tif 000097
【０２１４】
【表６．３】
2004204233.tif 000098
【０２１５】
【表６．４】
2004204233.tif 000099
【０２１６】
【表６．５】
2004204233.tif 000100
【０２１７】
【表６．６】
2004204233.tif 000101
【０２１８】
【表６．７】
2004204233.tif 000102
【０２１９】
【表６．８】
2004204233.tif 000103
【０２２０】
【表６．９】
2004204233.tif 000104
【０２２１】
【表６．１０】
2004204233.tif 000105
【０２２２】
【表６．１１】
2004204233.tif 000106
【０２２３】
【表６．１２】
2004204233.tif 000107
【０２２４】
【表６．１３】
2004204233.tif 000108