(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶媒体であって、これが、１種または２種以上の式Ａ
【化１】
0004638119.tif 000043
で表される化合物および式Ｂ
【化２】
0004638119.tif 000044
式中、
ＲａおよびＲｂｂは、Ｈ、非置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３により一置換されているか、あるいは、ハロゲンにより少なくとも一置換されている、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化３】
0004638119.tif 000045
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置換されていることもでき、
Ｒｂは、２〜７個の炭素原子を有するアルケニル基であり、
Ｌ１は、ＨまたはＦであり、および
ｘは、１である、
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】
式Ａ−１〜Ａ−４
【化４】
0004638119.tif 000046
式中、
ａｌｋｙｌは、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状アルキル基であり、および
ａｌｋｅｎｙｌは、２〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状アルケニル基である、
で表される化合物からなる群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に記載の液晶媒体。
【請求項３】
さらに、式ＩＩａ〜ＩＩｌ
【化５】
0004638119.tif 000047
【化６】
0004638119.tif 000048
式中、
Ｒ２は、Ｈ、非置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３により一置換されているか、あるいは、ハロゲンにより少なくとも一置換されている、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化７】
0004638119.tif 000049
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置換されていることもできる、
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または２に記載の液晶媒体。
【請求項４】
さらに、式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｊ
【化８】
0004638119.tif 000050
【化９】
0004638119.tif 000051
式中、
Ｒ３は、Ｈ、非置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３により一置換されているか、あるいは、ハロゲンにより少なくとも一置換されている、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化１０】
0004638119.tif 000052
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置換されていることもでき、
および
Ｌ１、Ｌ２およびＬ５は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦである、
で表される１種または２種以上のシアノ化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項５】
さらに、式ＩＶ
【化１１】
0004638119.tif 000053
式中、
ｍは、０または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、ｍ＝０の場合において、Ｈ、非置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３により一置換されているか、あるいは、ハロゲンにより少なくとも一置換されている、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化１２】
0004638119.tif 000054
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置換されていることもでき、およびｍ＝１の場合において、Ｆ，Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３であり、
Ｌ１およびＬ２は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦ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１〜４のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項６】
媒体が、さらに、式Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよび／またはＴ２ｃ
【化１３】
0004638119.tif 000055
式中、
Ｒ６およびＲ７は、非置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３により一置換されているか、あるいは、ハロゲンにより少なくとも一置換されている、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化１４】
0004638119.tif 000056
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置換されていることもできる、
で表される１種または２種以上のトラン化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項７】
媒体が、５〜４０重量％の式Ａで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項８】
媒体が、５〜３０重量％の式Ｂで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項９】
Δε≧＋１２の誘電異方性を有する化合物を２０％より多く含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項１０】
請求項１に記載の液晶媒体の、電気光学的目的への使用。
【請求項１１】
請求項１に記載の液晶媒体を含む、電気光学的液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
−フレームと共にセルを形成する２つの外板、
−セル中に配置された正の誘電異方性を有するネマティック液晶混合物、
−外板の内側上に配向膜を有する電極層、
−０度〜３０度の、外板の表面における分子の長軸と外板との間のチルト角、および
−２２．５°〜６００°の値の、配向膜から配向膜までのセル中の液晶混合物のねじれ角、
−ａ）＋１．５より大きい誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる液晶成分Ａ１５〜７５重量％；
ｂ）−１．５〜＋１．５の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる液晶成分Ｂ２５〜８５重量％；
ｃ）−１．５より小さい誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる液晶成分Ｄ０〜２０重量％、および
ｄ）所望により、キラルなネマティック液晶混合物の層の厚さ（外板間の距離）とナチュラルピッチとの間の比が、約０．２〜１．３となるような量の光学的活性成分Ｃ
からなるネマティック液晶混合物を有するＴＮまたはＳＴＮ液晶ディスプレイにおいて、
成分Ａが、式Ａ
【化１５】
0004638119.tif 000057
で表される少なくとも１種の化合物を含み、成分Ｂが、式Ｂ
【化１６】
0004638119.tif 000058
式中、
ＲａおよびＲｂｂは、Ｈ、非置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３により一置換されているか、あるいは、ハロゲンにより少なくとも一置換されている、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化１７】
0004638119.tif 000059
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置換されていることもでき、
Ｒｂは、２〜７個の炭素原子を有するアルケニル基であり、
Ｌ１は、ＨまたはＦであり、および
ｘは、１である、
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ＴＮまたはＳＴＮ液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶媒体並びに、極めて短い応答時間並びに良好な急峻度および角度依存性を有するねじれネマティック（ＴＮ）および超ねじれネマティック（ＳＴＮ）液晶ディスプレイ、並びにこれにおいて用いられる新規なネマティック液晶混合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＮディスプレイは、例えば非特許文献１から知られている。ＳＴＮディスプレイは、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５、非特許文献６、非特許文献７、非特許文献８、非特許文献９および非特許文献１０から知られている。ここで、用語ＳＴＮは、１６０°〜３６０°の値のねじれ角を有するすべての比較的高度にねじれたディスプレイ素子、例えば、Waters et al.（非特許文献１１）のディスプレイ素子、ＳＴＮ−ＬＣＤ（特許文献４）、ＳＢＥ−ＬＣＤ（非特許文献１２）、ＯＭＩ−ＬＣＤ（非特許文献１３）、ＤＳＴ−ＬＣＤ（特許文献５）またはＢＷ−ＳＴＮ−ＬＣＤ（非特許文献３）を包含する。
【０００３】
ＳＴＮディスプレイは、標準的なＴＮディスプレイと比較して、電気光学的特性曲線の顕著に一層良好な急峻度および、これと関連して、一層良好なコントラスト値、並びにコントラストの顕著に一層低い角度依存性により、区別される。
【０００４】
特に興味深いのは、特に比較的低い温度においても極めて短い応答時間を有するＴＮおよびＳＴＮディスプレイである。短い応答時間を達成するために、液晶混合物の回転粘度は、現在までは、ほとんど、比較的高い蒸気圧を有するモノトロピックの添加物を用いて最適化されていた。しかし、達成された応答時間は、すべての用途について適切ではなかった。
【０００５】
本発明のディスプレイにおいて急峻な電気光学的特性曲線を達成するために、液晶混合物は、弾性定数Ｋ３３／Ｋ１１の比について比較的大きい値およびΔε／ε⊥について比較的小さい値を有しなければならず、ここで、Δεは、誘電異方性であり、ε⊥は、分子の長軸に垂直な誘電定数である。
【０００６】
コントラストおよび応答時間の最適化に加えて、このタイプの混合物には更に重要な要求がなされる：
１．広いｄ／ｐウィンドウ
２．高い長期化学的安定性
３．高い電気抵抗
４．しきい値電圧の低い周波数および温度依存性。
【０００７】
達成されたパラメーターの組み合わせは、特に高マルチプレックスＳＴＮディスプレイ（約１／４００のマルチプレックス比を有する）、また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のマルチプレックス比を有する）およびＴＮディスプレイについて、尚適切なものからは程遠い。このことは、種々の要求が材料パラメーターにより反対の様式で影響を受けるという事実に部分的に帰し得る。
【０００８】
従って、特に、前述の要求を満たす、極めて短い応答時間、同時に大きい駆動温度範囲、高い特性曲線急峻度、コントラストの良好な角度依存性および低いしきい値電圧を有する、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ディスプレイに対する大きい要求があり続ける。
【０００９】
【特許文献１】
欧州特許第０  １３１  ２１６  Ｂ１号明細書
【特許文献２】
ドイツ国特許第３４  ２３  ９９３  Ａ１号明細書
【特許文献３】
欧州特許第０  ０９８  ０７０  Ａ２号明細書
【特許文献４】
ドイツ国特許第ＤＥ−Ａ  ３５  ０３  ２５９号明細書
【特許文献５】
欧州特許第ＥＰ−Ａ  ０  ２４６  ８４２号明細書
【非特許文献１】
エム・シャット(M. Schadt)およびダブリュー・ヘルフリッヒ(W. Helfrich)、アプル・フィズ・レト(Appl. Phys. Lett.)、18, 127(1971)
【非特許文献２】
エム・シャット(M. Schadt)およびエフ・リーンハウツ(F. Leenhouts)、セブンティーンス・フライブルグ・コングレス・オン・リキッド・クリスタルズ(17th Freiburg Congress on Liquid Crystals)、(8.-10.04.87)
【非特許文献３】
ケー・カワサキら(K. Kawasaki et al.)、エスアイディー(SID) 87 ダイジェスト(Digest)391 (20.6)
【非特許文献４】
エム・シャット(M. Schadt)およびエフ・リーンハウツ(F. Leenhouts)、エスアイディー(SID) 87 ダイジェスト(Digest)372(20.1)
【非特許文献５】
ケー・カトウら(K. Katoh et al).、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アップライド・フィジックス(Japanese Journal of Applied Physics)、第２６巻、No. 11, L 1784-L1786 (1987)
【非特許文献６】
エフ・リーンハウツら(F. Leenhouts et al.)、アプル・フィズ・レト(Appl. Phys. Lett.)、50 (21), 1468 (1987)
【非特許文献７】
エイチ・エー・ファン・スプラング(H. A. van Sprang)およびエイチ・ジー・クープマン(H. G. Koopman)、ジェー・アプル・フィズ(J. Appl. Phys.)、62 (5), 1734 (1987)
【非特許文献８】
ティー・ジェー・シェファー(T. J. Scheffer)およびジェー・ネーリング(J. Nehring)、アプル・フィズ・レト(Appl. Phys. Lett.)、45 (10), 1021 (1984)
【非特許文献９】
エム・シャット(M. Schadt)およびエフ・リーンハウツ(F. Leenhouts)、アプル・フィズ・レト(Appl. Phys. Lett.)、50 (5), 236 (1987)
【非特許文献１０】
イー・ピー・レインス(E. P. Raynes)、モル・クリスト・リク・クリスト・レターズ(Mol. Cryst. Liq. Cryst. Letters)、第４巻(1), pp. 1-8 (1986)
【非特許文献１１】
シー・エム・ウォーターズら(C. M. Waters et al.)、プロク・ソス・インフ・ディスプ(Proc. Soc. Inf. Disp.)、（ニューヨーク(New York)）(1985)（第３回国際ディスプレイ会議、日本国神戸）
【非特許文献１２】
ティー・ジェー・シェファー(T. J. Scheffer)およびジェー・ネーリング(J. Nehring)、アプル・フィズ・レト(Appl. Phys. Lett.)、45 (1984) 1021
【非特許文献１３】
エム・シャット(M. Schadt)およびエフ・リーンハウツ(F. Leenhouts)、アプル・フィズ・レト(Appl. Phys. Lett.)、50 (1987), 236
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の欠点を有しないかまたは一層低い程度に有するのみであり、同時に、特に低い温度において短い応答時間および極めて良好な急峻度を有する、特にＴＮおよびＳＴＮディスプレイ用の液晶媒体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
ここで、この目的は、液晶混合物であって、これが、１種または２種以上の式Ａ
【化１８】
0004638119.tif 000002
で表される化合物および式Ｂ
【化１９】
0004638119.tif 000003
【００１２】
式中、
ＲａおよびＲｂｂは、Ｈ、非置換であるか、ＣＮまたはＣＦ３により一置換されているか、あるいは、ハロゲンにより少なくとも一置換されている、１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、これらの基における１つまたは２つ以上のＣＨ２基が、各々の場合において、互いに独立して、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、−Ｏ−、−Ｓ−、
【化２０】
0004638119.tif 000004
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−により置換されていることもでき、
Ｒｂは、２〜７個の炭素原子を有するアルケニル基であり、
Ｌ１は、ＨまたはＦであり、および
ｘは、０または１である、
で表される少なくとも１種の化合物を含む、前記液晶混合物を用いる場合に、達成することができることが見出された。
【００１３】
式ＡおよびＢで表される化合物を、本発明のＴＮおよびＳＴＮディスプレイのための混合物において用いることにより、
・電気光学的特性曲線の高度な急峻度、
・しきい値電圧の低い温度依存性、
・特に低い温度において極めて迅速な応答時間
が生じる。
【００１４】
式ＡおよびＢで表される化合物は、特に、ＴＮおよびＳＴＮ混合物の応答時間を有意に短縮し、一方同時に急峻度を高め、しきい値電圧の温度依存性を減少させる。
さらに、本発明の混合物は、以下の利点により区別される：
−これらは、低い粘度を有する、
−これらは、低いしきい値電圧および駆動電圧を有する、並びに
−これらは、低い温度におけるディスプレイの長い寿命をもたらす。
【００１５】
本発明は、さらに、
−フレームと共にセルを形成する２つの外板、
−セル中に配置された正の誘電異方性を有するネマティック液晶混合物、
−外板の内側上に配向膜を有する電極層、
−０度から３０度の、外板の表面における分子の長軸と外板との間のチルト角、および
−２２．５°から６００°の値の、配向膜から配向膜までのセル中の液晶混合物のねじれ角、
【００１６】
−ａ）＋１．５より大きい誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる液晶成分Ａ１５〜７５重量％；
ｂ）−１．５〜＋１．５の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる液晶成分Ｂ２５〜８５重量％；
ｃ）−１．５より小さい誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる液晶成分Ｄ０〜２０重量％、および
ｄ）所望により、キラルなネマティック液晶混合物の層の厚さ（外板間の距離）とナチュラルピッチとの間の比が、約０．２〜１．３となるような量の光学的活性成分Ｃ
からなるネマティック液晶混合物を有する液晶ディスプレイにおいて、
【００１７】
成分Ａが、式Ａ
【化２１】
0004638119.tif 000005
で表される少なくとも１種の化合物を含み、成分Ｂが、式Ｂ
【化２２】
0004638119.tif 000006
式中、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｂｂ、ｘおよびＬ１は、前に定義した通りである、
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、前記液晶ディスプレイに関する。
【００１８】
本発明はまた、本発明の液晶混合物を含むＴＮおよびＳＴＮディスプレイ、特に中程度および低い程度のマルチプレックスのＳＴＮディスプレイに関する。
【００１９】
式Ａは、特に、従属式Ａ−１〜Ａ−４
【化２３】
0004638119.tif 000007
式中、ａｌｋｙｌは、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状アルキル基であり、ａｌｋｅｎｙｌは、２〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状アルケニル基である、
で表される化合物を包含する。
【００２０】
特に好ましいのは、式Ａ−１および／またはＡ−２で表される少なくとも１種の化合物、特に好ましくは各々の場合において式Ａ−１（式中、Ｌ１＝Ｆである）で表される少なくとも１種の化合物を含む本発明の混合物である。
式ＡおよびＡ−１〜Ａ−４において、Ｒａは、特に好ましくは、２〜７個の炭素原子を有する直鎖状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。
【００２１】
式Ｂは、特に、従属式Ｂ−１〜Ｂ−６
【化２４】
0004638119.tif 000008
式中、
ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ＊は、各々、互いに独立して、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状アルキル基であり、
ａｌｋｅｎｙｌおよびａｌｋｅｎｙｌ＊は、各々、互いに独立して、２〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または分枝状アルケニル基である、
で表される化合物を包含する。
【００２２】
基「ａｌｋｙｌ」または「ａｌｋｙｌ＊」および「ａｌｋｅｎｙｌ」または「ａｌｋｅｎｙｌ＊」は、好ましくは、直鎖状であり、７個までの炭素原子を有する。
本発明の液晶混合物における式ＡおよびＢで表される化合物の使用の結果、特に低い回転粘度値並びに、特に低温において高い急峻度および迅速な応答時間を有するＴＮおよびＳＴＮディスプレイが得られる。
【００２３】
式Ａで表される化合物に加えて、成分Ａまたは本発明の液晶混合物は、さらに、好ましくは、式ＩＩａ〜ＩＩｌ
【化２５】
0004638119.tif 000009
【００２４】
【化２６】
0004638119.tif 000010
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３，４，５−トリフルオロフェニル化合物を含む。
【００２５】
式ＡおよびＢで表される化合物に加えて、本発明の媒体は、さらに、式ＩＩ＊ａ〜ＩＩ＊ｓ
【化２７】
0004638119.tif 000011
【００２６】
【化２８】
0004638119.tif 000012
【００２７】
【化２９】
0004638119.tif 000013
式中、Ｒ２は、Ｒａについて定義した通りであり、Ｌ３およびＬ４は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦである、
で表される、極性末端基を含む１種または２種以上の化合物を含むことができる。これらの化合物におけるＲ２は、特に好ましくは、７個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシである。
【００２８】
本発明の媒体または成分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および／またはＩＩ＊ｉで表される化合物、特に式ＩＩａ、ＩＩｂ、ＩＩｄ、ＩＩｉ、ＩＩ＊ａおよびＩＩ＊ｉで表される化合物を含む。
【００２９】
本発明の混合物は、好ましくは、式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｊ：
【化３０】
0004638119.tif 000014
【００３０】
【化３１】
0004638119.tif 000015
式中、Ｒ３は、Ｒａについて定義した通りであり、Ｌ１、Ｌ２およびＬ５は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦである、
で表される１種または２種以上のシアノ化合物を含む。これらの化合物におけるＲ３は、特に好ましくは、７個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシである。
【００３１】
特に好ましいのは、特にＬ１および／またはＬ２がＦである、式ＩＩＩｂ、ＩＩＩｃおよびＩＩＩｆで表される１種または２種以上の化合物を含む混合物である。
さらに、好ましいのは、Ｌ２がＨであり、Ｌ１がＨまたはＦ、特にＦである、式ＩＩＩｆおよび／またはＩＩＩｇで表される１種または２種以上の化合物を含む混合物である。
【００３２】
式Ａ、Ｂ並びに式ＩＩａ〜ＩＩｌ、ＩＩ＊ａ〜ＩＩ＊ｓおよびＩＩＩａ〜ＩＩＩｊ並びにこれらの従属式で表される個別の化合物あるいは、また本発明の混合物またはＴＮおよびＳＴＮディスプレイにおいて用いることができる他の化合物は、知られているかまたは既知の化合物に類似して製造することができる。
【００３３】
式Ｂで表される化合物は、低い粘度、特に低い回転粘度並びに弾性定数Ｋ３３／Ｋ１１の比率についての低い値を有し、従って、本発明のディスプレイにおいて、短い応答時間を生じ、一方、特に増加した濃度において、高い誘電異方性の式Ａで表される化合物の存在により、粘度の低下が生じる。
好ましい液晶混合物は、成分Ａの１種または２種以上の化合物を、好ましくは１５％〜７５％、特に好ましくは２０％〜６５％の割合で含む。これらの化合物は、誘電異方性Δε≧＋３、特にΔε≧＋８、特に好ましくはΔε≧＋１２を有する。
【００３４】
さらに好ましい混合物は、
・１種または２種以上、特に１種または２種の式Ａで表される化合物、
・１種、２種または３種の式Ａ−１およびＡ−３の各々で表される化合物、
・１種または２種以上、特に２種、３種または４種の式Ｂで表される化合物、
・１種または２種以上、特に２〜５種の式ＩＩＩｂ、ＩＩＩｃおよび／またはＩＩＩｆで表される化合物
を含む。
【００３５】
好ましい液晶混合物は、好ましくは２５〜８５％の成分Ｂの１種または２種以上の化合物を含む。群Ｂからの化合物は、特に、回転粘度γ１についてのこれらの低い値により区別される。
【００３６】
成分Ｂは、好ましくは、式ＩＶ
【化３２】
0004638119.tif 000016
式中、
ｍは、０または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、ｍ＝０の場合において、Ｒａについて定義した通りであり、ｍ＝１の場合において、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＯＣＦ３であり、
Ｌ１およびＬ２は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦである、
で表される１種または２種以上の化合物を含む。
【００３７】
式ＩＶで表される特に好ましい化合物は、Ｒ４が、２〜７個の炭素原子を有するアルケニルであるもの、特に以下の式：
【化３３】
0004638119.tif 000017
式中、Ｒ３ａおよびＲ４ａは、各々、互いに独立して、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、
で表されるものである。
【００３８】
特に好ましいのは、液晶混合物が、式ＩＶ１および／またはＩＶ３（式中、Ｒ３ａおよびＲ４ａは、各々、同一の意味を有する）で表される少なくとも１種の化合物を含む、本発明のＴＮおよびＳＴＮディスプレイ、並びに液晶混合物が、式ＩＶ５で表される少なくとも１種の化合物を含む、ディスプレイである。
他の好ましい態様において、本発明の混合物は、１種または２種以上の式ＩＶ６で表される化合物を含む。
【００３９】
成分Ｂは、好ましくは、さらに、式Ｖ−１〜Ｖ−９
【化３４】
0004638119.tif 000018
で表される二環式化合物からなる群から選択された化合物および／または式Ｖ−１０〜Ｖ−２５
【００４０】
【化３５】
0004638119.tif 000019
【００４１】
【化３６】
0004638119.tif 000020
で表される三環式化合物からなる群から選択された１種または２種以上の化合物および／または式Ｖ−２６〜Ｖ−３２
【００４２】
【化３７】
0004638119.tif 000021
で表される四環式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み、ここで、Ｒ６およびＲ７は、式ＡにおけるＲａについて定義した通りであり、ＬはＨまたはＦである。
【００４３】
特に好ましいのは、式Ｖ−２４〜Ｖ−３２（式中、Ｒ６はアルキルであり、Ｒ７はアルキルまたはアルコキシ、特にアルコキシであり、各々は１〜７個の炭素原子を有する）で表される化合物である。さらに、好ましいのは、式Ｖ−２４、Ｖ−２６およびＶ−３２（式中、ＬはＦである）で表される化合物である。
式Ｖ−１〜Ｖ−３２で表される化合物中のＲ６およびＲ７は、特に好ましくは、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状アルキルまたはアルコキシである。
【００４４】
所望により、液晶混合物は、光学的に活性な成分Ｃを、キラルなネマティック液晶混合物の層の厚さ（外板間の距離）とナチュラルピッチとの間の比が０．２より大きくなるような量で含む。いくつかが市場で入手できるキラルなドーパントのマルチプレックスは、成分、例えばコレステリルノナノエート(nonanoate)、Merck KGaA, DarmstadtからのＳ−８１１、Ｓ−１０１１およびＳ−２０１１並びにＣＢ１５(BDH, Poole, UK)について、当業者に入手できる。ドーパントの選択は、それ自体決定的ではない。
成分Ｃで表される化合物の割合は、好ましくは０〜１０％、特に０〜５％、特に好ましくは０〜３％である。
【００４５】
本発明の混合物はまた、所望により、−２より小さい誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物（成分Ｄ）を２０％まで含むことができる。
混合物が成分Ｄの化合物を含む場合には、これらは、好ましくは、構造単位２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンを含む１種または２種以上の化合物、例えばDE-A 38 07 801、38 07 861、38 07 863、38 07 864または38 07 908に記載されている化合物である。特に好ましいのは、国際特許出願PCT/DE 88/00133に記載されているこの構造単位を含むトラン類である。
【００４６】
成分Ｄの他の既知の化合物は、例えば、DE-A 32 31 707およびDE-A 34 07 013に記載されている構造単位
【化３８】
0004638119.tif 000022
を含む２，３−ジシアノヒドロキノン誘導体またはシクロヘキサン誘導体である。
本発明の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。
【００４７】
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｂｂ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７の定義における用語「アルケニル」は、直鎖状および分枝状アルケニル基、特に直鎖状基を包含する。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。
【００４８】
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。５個までの炭素原子を有する基が、一般的に好ましい。
【００４９】
他の好ましい態様は、
−さらに、１種または２種以上、特に好ましくは、１種、２種または３種の、式Ｖａおよび／またはＶｂ
【化３９】
0004638119.tif 000023
式中、
Ｒ６およびＲ７は、前に定義した通りであり、
および
Ｙは、ＦまたはＣｌである、
で表される複素環式化合物を含み、ここで、ＶａおよびＶｂからなる群からの化合物の比率は、好ましくは２〜３５％、特に５〜２０％である、
【００５０】
−さらに、１種または２種以上、特に好ましくは、１種、２種または３種の、式Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよび／またはＴ２ｃ
【化４０】
0004638119.tif 000024
式中、Ｒ６およびＲ７は、前に定義した通りである、
で表されるトラン化合物を含む、
本発明の液晶混合物に関する。
【００５１】
Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよび／またはＴ２ｃからなる群からの化合物の比率は、好ましくは、２〜４０％、特に５〜３０％である。本発明の混合物は、好ましくは、式Ｔ２ａおよび／またはＴ２ｂで表される２種または３種の化合物を含む。
【００５２】
特に好ましい態様において、混合物は、
−少なくとも１種の式ＩＩＩｃで表される化合物；
−少なくとも１種の式Ｔ２ｃで表されるトラン化合物；
−少なくとも２種、特に３種の、式Ｂで表される化合物；
−式Ｔ２ａで表される少なくとも１種の化合物および／または式Ｔ２ｂで表される少なくとも１種の化合物；
−式
【化４１】
0004638119.tif 000025
式中、Ｌ１は、ＨまたはＦである、
で表される少なくとも１種の化合物；
【００５３】
−少なくとも２．５重量％の式ＩＶ５で表される化合物；
−５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％の、式Ａで表される化合物；
−５〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％の、式Ｂで表される化合物；
−式Ａ（式中、ＲａはＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ−Ｃ３Ｈ７またはｎ−Ｃ５Ｈ１１である）で表される少なくとも１種の化合物
を含む。
【００５４】
他の特に好ましい態様は、
−式ＡおよびＢで表される合計で３〜６種の化合物（ここで、全体としての混合物に対するこれらの化合物の比率は、２５〜６５％、特に３０〜５５％である）、
−特にΔε≧＋１２を有する、正の誘電異方性を有する２０％より多量の化合物を含む液晶混合物に関する。
【００５５】
本発明の混合物は、特に、高い層の厚さを有するＴＮおよびＳＴＮディスプレイにおいて用いるにあたり、極めて低い合計応答時間（ｔｔｏｔ＝ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）により区別される。
本発明のＴＮおよびＳＴＮセルにおいて用いる液晶混合物は、誘電的に正であり、Δε≧１である。特に好ましいのは、Δε≧３である液晶混合物であり、特に、Δε≧５であるものである。
【００５６】
本発明の液晶混合物は、しきい値電圧Ｖ１０／０／２０について、および回転粘度γ１について好ましい値を有する。光路差ｄ・Δｎについての値を予め特定する場合には、層の厚さｄについての値は、光学異方性Δｎにより決定される。特に、ｄ・Δｎについての比較的高い値において、光学異方性についての比較的高い値を有する本発明の液晶混合物の使用は、一般的に好ましい。その理由は、次に、ｄについての値を比較的小さく選択することができ、その結果、応答時間について一層好ましい値が得られるからである。しかし、Δｎについての比較的小さい値を有する本発明の液晶混合物を含む本発明の液晶ディスプレイはまた、応答時間について有利な値により特徴づけられる。
【００５７】
本発明の液晶混合物はさらに、電気光学的特性曲線の急峻度についての有利な値により特徴づけられ、高いマルチプレックス比において、特に２０℃より高い温度において駆動することができる。さらに、本発明の液晶混合物は、高い安定性および電気抵抗についての好ましい値およびしきい値電圧の周波数依存性を有する。本発明の液晶ディスプレイは、広い駆動温度範囲およびコントラストの良好な角度依存性を有する。
【００５８】
各々の場合においてこれに隣接する液晶分子の好ましい配向（配向ベクトル）が、通常１つの電極から他方の電極に１６０°〜７２０°の値でねじれているような表面処理を有する偏光板、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、このタイプのディスプレイ素子についての従来の構造に対応する。用語「通常の構造」は、ここでは広範囲に引用され、また、ＴＮおよびＳＴＮセル、特にまたマトリックスディスプレイ素子および追加の磁石を含むディスプレイ素子のすべての派生物および変更を包含する。
【００５９】
２つの外板における表面チルト角は、同一であっても異なっていてもよい。同一の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、外板の表面における分子の長軸と外板との間のプレチルト角を有する。ＳＴＮディスプレイにおいて、プレチルト角は、１°〜３０°、好ましくは１°〜１２°および特に３°〜１０°である。
【００６０】
セルにおけるＴＮ混合物のねじれ角は、２２．５°〜１７０°、好ましくは４５°〜１３０°および特に８０°〜１１５°の値を有する。配向膜から配向膜までのセルにおけるＳＴＮ混合物のねじれ角は、１００°〜６００°、好ましくは１７０°〜３００°および特に１８０°〜２７０°の値を有する。
【００６１】
本発明において用いることができる液晶混合物を、それ自体従来の方法で製造する。一般的に、比較的少ない量で用いる成分の所望の量を、有利には高温において、主成分となる構成成分を構成する成分に溶解する。また、成分の溶液を、有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノール中で混合し、十分に混合した後に、再び溶媒を、例えば蒸留により除去することもできる。
【００６２】
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物を含むことができる。例えば、０〜１５％の多色染料を加えることができる。
【００６３】
本出願および以下の例において、液晶化合物の構造を頭文字で示し、化学式への変換は、表ＡおよびＢに従って得られる。すべての基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１は、それぞれｎ個およびｍ個の炭素原子（ｎおよびｍ：０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２）を有する直鎖状アルキル基である。アルケニル基は、トランス形態を有する。表Ｂのコードは、自明である。表Ａにおいて、基本構造に関わる頭文字のみを示す。各々の場合において、基本構造に関わる頭文字の後に、ダッシュで分離して、置換基Ｒ１＊、Ｒ２＊、Ｌ１＊、Ｌ２＊およびＬ３＊に関する、以下の表中に示すコードが続く。
【００６４】
【表１】
0004638119.tif 000026
【００６５】
ＴＮおよびＳＴＮ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２種以上の化合物から構成された液晶混合物を含む。
【００６６】
表Ａ：（Ｌ１＊、Ｌ２＊、Ｌ３＊＝ＨまたはＦ）
【化４２】
0004638119.tif 000027
【００６７】
表Ｂ：
【化４３】
0004638119.tif 000028
【００６８】
【化４４】
0004638119.tif 000029
【００６９】
表Ｃ：
表Ｃは、通常本発明の混合物において用いられるドーパントを示す：
【化４５】
0004638119.tif 000030
【００７０】
【化４６】
0004638119.tif 000031
【００７１】
表Ｄ
例えば本発明の混合物に加えることができる安定剤を、以下に示す：
【化４７】
0004638119.tif 000032
【００７２】
【化４８】
0004638119.tif 000033
【００７３】
【化４９】
0004638119.tif 000034
【００７４】
【化５０】
0004638119.tif 000035
【００７５】
【実施例】
以下の例は、限定するものでなく本発明を例示することを意図する。以下の略語を用いる：
ｃｌ．ｐ．  透明点（ネマティック−アイソトロピック相転移温度）
Ｓ−Ｎ  スメクティック−ネマティック相転移温度
ｖｉｓｃ．  流動粘度（他に述べない限り２０℃においてｍｍ２／ｓ）
Δｎ  光学異方性（５８９ｎｍ、２０℃）
Δε  誘電異方性（１ｋＨｚ、２０℃）
γ１  回転粘度（２０℃においてｍＰａ・ｓ）
ｓｔｅｅｐ  特性曲線急峻度＝（Ｖ９０／Ｖ１０−１）・１００［％］
【００７６】
Ｖ１０  しきい値電圧＝１０％の相対的コントラストにおける特徴的な電圧
Ｖ９０  ９０％の相対的コントラストにおける特徴的な電圧
ｔａｖｅ  （ｔｏｎ＋ｔｏｆｆ）／２（平均応答時間）
ｔｏｎ  スイッチオンから最大コントラストの９０％が達成されるまでの時間
ｔｏｆｆ  スイッチオフから最大コントラストの１０％が達成されるまでの時間
Ｍｕｘ  マルチプレックス比
ｔｓｔｏｒｅ  低温貯蔵安定性、時間（−２０℃、−３０℃、−４０℃）
【００７７】
本明細書中、すべての温度を℃で示す。百分率は、重量％である。すべての値は、他に述べない限りは２０℃に関する。ディスプレイは、他に述べない限りは、マルチプレックスを伴わずにアドレスされる。ねじれは、他に述べない限りは、２４０°である。
【００７８】
例１
【表２】
0004638119.tif 000036
【００７９】
例２
【表３】
0004638119.tif 000037
【００８０】
例３
【表４】
0004638119.tif 000038
【００８１】
例４
【表５】
0004638119.tif 000039
【００８２】
例５
【表６】
0004638119.tif 000040
【００８３】
例６
【表７】
0004638119.tif 000041
【００８４】
例７
【表８】
0004638119.tif 000042