(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基材とする液晶媒体であって、下記一般式Ｉ１で表わされる１種または２種以上の化合物および下記式Ｉ*で表わされる１種または２種以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体：
【化１】
0004790097.tif 000024
【化２】
0004790097.tif 000025
式中、
Ｒ´はＨ、ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5またはｎ−Ｃ3Ｈ7であり、
Ｙは、ＦまたはＣｌであるか、あるいは炭素原子１〜６個を有するハロゲン化されているアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基であり、
Ｌは、ＨまたはＦであり、
Ａｌｋｅｎｙｌは、炭素原子２〜７個を有する直鎖状または分枝鎖状のアルケニル基であり、そして
ｓは、１〜８である。
であって、下記一般式ＩＩ１で表される１種または２種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする、前記媒体：
【化３】
0004790097.tif 000026
式中、各基は下記の意味を有する：
Ｒ０：それぞれ１２個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
Ｘ０１：炭素原子１〜６個を有するハロゲン化されているアルコキシ、
Ｙ１およびＹ２：それぞれ相互に独立して、ＨまたはＦ、そして
ｒ：０または１。
【請求項２】
Ｘ０１が−ＯＣＦ３である、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
下記一般式ＩＩ２、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶおよびＶＩからなる群から選択される１種または２種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の媒体：
【化４】
0004790097.tif 000027
式中、各基は下記の意味を有する：
Ｒ0：それぞれ１２個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
Ｘ0：ＦまたはＣｌ、あるいは炭素原子１〜６個を有するハロゲン化されているアルキル、アルケニルまたはアルコキシ、
Ｘ０２：ＦまたはＣｌ、あるいは炭素原子１〜６個を有するハロゲン化されているアルキルまたはアルケニル、
Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3およびＹ4：それぞれ相互に独立して、ＨまたはＦ、そして
ｒ：０または１。
【請求項４】
式Ｉ*で表わされる化合物および式Ｉ１、ＩＩ１、ＩＩ２、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶおよびＶＩで表わされる化合物の割合が一緒になって、総混合物の少なくとも５０重量％であることを特徴とする、請求項３に記載の媒体。
【請求項５】
式Ｉ１で表わされる化合物および式Ｉ*で表わされる化合物の割合が、総混合物の３〜９５重量％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項６】
式ＩＩ１、ＩＩ２、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶおよびＶＩで表わされる化合物の割合が一緒になって、総混合物の２０〜８０重量％であることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項７】
式Ｉ＊で表わされる化合物の少なくとも１つが、下記式Ｉ*１で表わされる１種または２種以上の化合物であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の媒体：
【化５】
0004790097.tif 000028
式中、Ｒ”はＨ、ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5、ｎ−Ｃ3Ｈ7、ｎ−Ｃ4Ｈ9、またはｎ−Ｃ5Ｈ11であり、そして
ｓは１〜８である。
【請求項８】
式Ｉ＊１で表わされる化合物の少なくとも１つにおいて、式中、Ｒ”がＨおよび／またはＣＨ３である、請求項７に記載の媒体。
【請求項９】
式Ｉ＊１で表わされる化合物の少なくとも１つにおいて、式中、Ｒ”がＨである、請求項７に記載の媒体。
【請求項１０】
下記式ＩＶａで表わされる１種または２種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の媒体：
【化６】
0004790097.tif 000029
式中、各基は下記の意味を有する：
Ｒ0：それぞれ１２個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニル、
Ｘ0：ＦまたはＣｌ、あるいは炭素原子１〜６個を有するハロゲン化されているアルキル、アルケニルまたはアルコキシ。
【請求項１１】
下記式ＸＶＩＩで表わされる１種または２種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の媒体：
【化７】
0004790097.tif 000030
式中、ＲaおよびＲbはそれぞれ相互に独立して、炭素原子１〜５個を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシである。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の液晶媒体の電気光学用途における使用。
【請求項１３】
請求項１または２に記載の液晶媒体を含有する電気光学液晶ディスプレイ。
【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、電気光学用途におけるその使用、およびこの媒体を含有するディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶は、特にディスプレイデバイスで誘電体として使用される。この理由は、このような物質の光学的性質は印加電圧により変更することができるからである。液晶に基づく電気光学デバイスは当業者に充分に知られており、各種効果に基づくことができる。この種のデバイスの例には、動的散乱を有するセル、ＤＡＰ（整列相の変形）セル、ゲスト／ホストセル、ＴＮ（ねじれネマティック）セル、ＳＴＮ（スーパーツィストネマティック）セル、ＳＢＥ（超複屈折効果）セルおよびＯＭＩ（光学モード干渉）セルがある。最も慣用のディスプレイデバイスは、シャット−ヘルフリッヒ効果に基づくものであり、ねじれネマティック構造を有する。
液晶材料は良好な化学的安定性および熱に対する安定性を有し、さらにまた電場および電磁照射線に対する良好な安定性を有していなければならない。さらにまた、液晶材料は比較的低い粘度を有するべきであり、かつまたセルにおいて短いアドレス時間、低いしきい値電圧および大きいコントラストをもたらすべきである。
【０００３】
さらにまた、これらの材料は慣用の動作温度において、すなわち室温以上および室温以下の可能な限り最大範囲の動作温度において、適当な中間相、例えば上記セルに適するネマティックまたはコレステリック中間相を有していなければならない。液晶は一般に、複数の成分の混合物の形態で使用されることから、これらの成分が相互に容易に混和することができることは重要である。導電性、誘電異方性および光学異方性などのさらに別の性質は、セルの種類および使用分野に応じて種々の要件に適合しなければならない。例えば、ねじれネマティック構造を有するセル用の材料は、正の誘電異方性および小さい導電性を有するべきである。
例えば、個々の画素を切り換えるための集積非線型素子を含有するマトリックス液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）には、大きい正の誘電異方性、広いネマティック相、比較的小さい複屈折率、非常に大きい抵抗値、良好なＵＶおよび温度安定性ならびに低い蒸気圧を有する媒体が望まれる。
【０００４】
この種のマトリックス液晶ディスプレイは公知である。各画素をそれぞれ切り換えるために使用できる非線型素子の例には、アクティブ素子（すなわち、トランジスター）がある。この素子は、「アクティブマトリックス」と称され、２つのタイプに分類することができる：
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）またはその他のダイオード。
２．基質としてのガラス板上の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）。
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、ディスプレイの大きさが制限される。これは、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。
好適であって、より有望なタイプ２の場合に、使用される電気光学効果は通常、ＴＮ効果である。この効果は２種の技術：すなわち化合物半導体、例えばＣｄＳｅなどからなるＴＦＴか、または多結晶形または無定形シリコンをベースとするＴＦＴかで相違する。後者の技術に関しては、強力な研究が世界中で行われている。
【０００５】
ＴＦＴマトリックスは当該ディスプレイの１枚のガラス板の内側に施され、もう１枚のガラス板の内側は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は非常に小さく、かつまた像に対する有害な効果は全く有していない。この技術はまた、各フィルター素子が切り換え可能な画素と反対に位置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、全色コンパティブル画像ディスプレイにまで発展させることができる。
ＴＦＴディスプレイは通常、透過光内で交差偏光子を有するＴＮセルとして動作し、裏側から照射される。
ここで、ＭＬＣディスプレイの用語には、集積非線型素子を含むマトリックスディスプレイがいずれも包含される。すなわちアクティブマトリックスに加えて、またバリスターまたはダイオード（ＭＩＭ＝金属−絶縁体−金属）などのパッシブ素子を含むディスプレイが包含される。
【０００６】
この種のＭＬＣディスプレイは、ＴＶ用途（例えば、ポケット型テレビ受像機）に、またはコンピューター用途（ラップトップ型）および自動車または航空機用の高度情報ディスプレイ用に特に適している。コントラストの角度依存性および応答時間に関連する問題に加えて、ＭＬＣディスプレイでは、液晶混合物の不適当な抵抗値による問題が生じる［TOGASHI,S.,SEKIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.によるProc.Eurodisplay 84,1984年9月：A210〜288;Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,141頁以降、Paris;STROMER,M.による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］。
【０００７】
この抵抗値が減少するほど、ＭＬＣディスプレイのコントラストは悪化し、残像消去の問題が生じることがある。液晶混合物の抵抗値は一般に、ＭＬＣディスプレイの内部表面との相互作用によって、ＭＬＣディスプレイの寿命全体を減少させることから、許容される作業寿命を得るためには、大きい（初期）抵抗値は非常に重要である。特に低電圧混合物の場合には、非常に大きい抵抗値を達成することは従来、不可能であった。温度の上昇および熱および（または）ＵＶ照射線への露呈後における抵抗値の増加はできるだけ小さいことがまた重要である。従来技術からの混合物の低温物性はまた、特に欠点を有する。低温でも結晶化および（または）スメクティック相が生じないことが要求され、かつまた粘度の温度依存性ができるだけ少ないことが要求される。従来技術によるＭＬＣディスプレイは、これらの現在の要件を満たすものではない。
【０００８】
従って、非常に大きい抵抗値を有し、同時に広い動作温度範囲、低温でさえも、短い応答時間および低いしきい値電圧を有し、かつまた上記の欠点を有していないか、または有していても少ない程度であるＭＬＣディスプレイに対する格別の要求が継続して存在している。
ＴＮ（シャット−ヘルフリッヒ）セルの場合に、媒体はセルにおいて下記の利点を促進することが望まれる：
−  拡大されたネマティック相範囲（特に低温にまで低下されている）、
−  格別に低い温度における切り換え能力（野外用、自動車用、航空機用）、
−  ＵＶ照射線に対する際立った安定性（より長い寿命）。
従来技術から利用できる媒体は、これらの利点の達成を可能にすると同時に、その他のパラメーターを保有するものではない。
スーパーツィストセル（ＳＴＮ）の場合には、より大きい時分割特性および（または）より低いしきい値電圧および（または）より広いネマティック相範囲（特に低温における）を可能にする媒体が望ましい。この目的を達成するには、利用できるパラメーター範囲（透明点、スメクティック−ネマティック転移または融点、粘度、誘電値、弾性値）をさらに拡大することが格別に望まれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、特にＭＬＣ、ＴＮまたはＳＴＮディスプレイ用の媒体であって、前記の欠点を有していないか、あるいは有していても少ない程度のみであり、好ましくは同時に、非常に大きい抵抗値および低いしきい値電圧を有する媒体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
ここに、新規媒体をディスプレイに使用すると、上記課題が解決されることが見出された。
従って、本発明は、正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基材とする液晶媒体であって、下記一般式Ｉで表わされる１種または２種以上の化合物および下記式Ｉ*で表わされる１種または２種以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体に関する：
【化８】
0004790097.tif 000002
0004790097.tif 000003
【００１１】
式中、
Ｒは、炭素原子２〜１２個を有する未置換のアルケニル基であり、これらの基中に存在する１個または２個以上のＣＨ2基はまたそれぞれ相互に独立して、
【化９】
0004790097.tif 000004
Ｙは、ＦまたはＣｌであるか、あるいは炭素原子１〜６個を有するハロゲン化されているアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基であり、
Ｌは、ＨまたはＦであり、そして
ｓは、１〜８である。
【００１２】
式Ｉおよび式Ｉ*で表わされる化合物は、広い用途範囲を有する。置換基を選択することによって、これらの化合物は液晶媒体を主として構成する基材として使用することができる；しかしながら、式Ｉおよび式Ｉ*で表わされる化合物はまた、別の種類の化合物からの液晶基材に添加して、例えばこの種の誘電体の誘電異方性および（または）光学異方性を変えることができ、および（または）そのしきい値電圧および（または）その粘度を最適にすることができる。
式Ｉおよび式Ｉ*で表わされる化合物は純粋な状態で無色であり、そして電気光学用途に対して好ましく位置する温度範囲で液晶中間相を形成する。これらの化合物は化学物質、熱および光に対して安定である。
下記式で表わされる化合物はＤＥ３９２９５２５にすでに記載されている：
【００１３】
【化１０】
0004790097.tif 000005
式Ｉ*で表わされる化合物はＥＰ０１６８６８３に記載の非常に広い式に包含される。
式Ｉで表わされる化合物を含有する新規媒体において、Ｙは好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ3、ＯＣＨＦ2、ＣＦ3、ＣＨＦＣＦ3、ＣＦ2ＣＨＦ2、Ｃ2Ｈ4ＣＨＦ2、ＣＦ2ＣＨ2ＣＦ3、ＣＨＦ2、ＯＣＨ2ＣＦ3、ＯＣＨ2ＣＨＦ2、ＯＣＦ2ＣＨＦ2、Ｏ（ＣＨ2）3ＣＦ3、ＯＣＨ2Ｃ2Ｆ5、ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＨＦ2、ＯＣＨ2Ｃ3Ｆ7、ＯＣＨＦＣＦ3、ＯＣ2Ｆ5、ＯＣＦ2ＣＨＦＣＦ3、ＯＣＨ＝ＣＦ2、ＯＣＦ＝ＣＦ2、ＯＣＦ＝ＣＦＣＦ3、ＯＣＦ＝ＣＦ−Ｃ2Ｆ5、ＣＨ＝ＣＨＦ、ＣＨ＝ＣＦ2、ＣＦ＝ＣＦ2、ＣＦ2ＯＣＦ3、特にＦ、ＯＣＨＦＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＨＦ2、ＯＣ2Ｆ5、ＯＣ3Ｆ7、ＯＣＨ＝ＣＦ2またはＣＦ2ＯＣＦ3である。
【００１４】
式Ｉにおいて、Ｙ＝Ｌ＝Ｆである化合物を含有する媒体は好適媒体として挙げられる。
アルケニル基Ｒは、直鎖状または分枝鎖状であることができる。この基は好ましくは、直鎖状であって、炭素原子２〜１０個を有する。従って、この基は特に、ビニル、プロプ−１−または−２−エニル、ブト−１−、−２−または−３−エニル、ペント−１−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキシ−１−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６−エニル、オクト−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−または−７−エニル、ノン−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−または−８−エニル、あるいはデク−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−または−９−エニルである。
新規媒体は好ましくは、下記式Ｉ１〜Ｉ３（Ｒ´＝Ｈ、ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5またはｎ−Ｃ3Ｈ7）で表わされる１種または２種以上の化合物：
【００１５】
【化１１】
0004790097.tif 000006
【００１６】
および下記式Ｉ*１〜Ｉ*３で表わされる１種または２種以上の化合物：
【化１２】
0004790097.tif 000007
【００１７】
を含有する。
式Ｉで表わされる化合物において、Ｒは好ましくは、１Ｅ−または３Ｅ−アルケニルであり、そしてＹはＦ、ＯＣＦ3またはＯＣＨＦ2であり、さらにまたＯＣＨＦＣＦ3またはＯＣ2Ｆ5である。
混合物は好ましくは、式Ｉ*で表わされる１種または２種以上の化合物を含有する。
本発明はまた、この種の媒体を含有する電気光学ディスプレイ（特に、外枠と一緒になってセルを形成している２枚の面平行外側基板、この外側基板上の各画素を切り換えるための集積非線型素子、およびセル内に位置している正の誘電異方性および大きい抵抗値を有するネマティック液晶混合物を備えたＳＴＮまたはＭＬＣディスプレイ）、およびこれらの媒体の電気光学用途における使用に関する。
本発明による液晶混合物は、利用できるパラメーター幅の格別の拡大を促進する。
【００１８】
透明点、低温における粘度、熱およびＵＶ安定性および誘電異方性についての達成可能な組合わせは、従来技術から公知の材料に比較して、はるかに優れている。
従来、高い透明点、低温におけるネマティック相および大きい△εにかかわる要件は、不十分な程度に達成されていたのみであった。例えばＺＬＩ−３１１９などの系は匹敵する透明点および比較的好ましい粘度を有するが、これらの△ε値は＋３にすぎない。
別の混合物系は匹敵する粘度および△ε値を有するが、その透明点は６０℃の範囲にあるのみである。
【００１９】
本発明による液晶混合物は、８０℃以上、好ましくは９０℃以上、特に好ましくは１００℃以上の透明点を有すると同時に、△ε≧６、好ましくは△ε≧８の誘電異方性値および大きい抵抗値を有しながら、−２０℃まで低下した、好ましくは−３０℃まで低下した、特に好ましくは−４０℃まで低下した温度で、ネマティック相を保有することを可能にする。このことは、優れたＳＴＮおよびＭＬＣディスプレイを達成することができることを意味する。特に、この混合物は、低い動作電圧を有することを特徴としている。ＴＮしきい値は２．０Ｖ以下、好ましくは１．５Ｖ以下、特に好ましくは＜１．３Ｖである。
本発明による混合物は成分を適当に選択することによって、他の有利な物性を保有しながら、小さい誘電異方性値において、従ってまた高いしきい値電圧において、高い透明点（例えば１１０゜以上）を達成することができ、あるいは大きい誘電異方性値（例えば、＞１２）において、従ってまた低いしきい値電圧（例えば、＜１．１Ｖ）において、低い透明点を達成することができることは言うまでもない。
【００２０】
同様に、粘度を対応して少し増加させた場合に、比較的大きい△ε値を有し、従って比較的低いしきい値を有する混合物を得ることができる。本発明によるＭＬＣディスプレイは好ましくは、グーチおよびタリイ（Gooch and Tarry）の第一次透過率極小値で動作する［C.H.Gooch and H.A.TarryによるElectron.Lett.,10,2〜4,1974;C.H.Gooch and H.A.TarryによるAppl.Phys.,Vol.8,1575〜1584,1975］。この場合には、第二次透過率極小値におけるより小さい誘電異方性値でも、類似ディスプレイでのしきい値電圧と同一のしきい値電圧における特に好ましい電気光学的性質、例えば特性曲線の大きい急峻度およびコントラストの小さい角度依存性（ドイツ国特許３０２２８１８）の付与に充分である。シアノ化合物を含有する混合物を使用した場合に比較して、本発明による混合物を使用することによって第一極小値において際立って大きい抵抗値を達成することが可能になる。当業者は簡単で慣用の方法を使用して、各成分およびそれらの重量割合を適当に選択することによって、予め定められた層厚さのＭＬＣディスプレイに必要な複屈折値を得ることができる。
【００２１】
２０℃における流動粘度ｖは好ましくは、＜６０ｍｍ2／秒、特に好ましくは＜５０ｍｍ2／秒である。そのネマティック相範囲は好ましくは、少なくとも９０℃、特に少なくとも１００℃である。この範囲は好ましくは、少なくとも−２０℃から＋８０℃へ拡大している。
尺度「容量保持率」（ＨＲ）［S.Matsumoto等によるLiquid Crystals,5,1320(1989);K.Niwa等によるProc.SID Conference,San Francisco,1984年6月、304頁(1984);G.Weber等によるLiquid Crystals,5,1381(1989)］に関して、式Ｉおよび式Ｉ*で表わされる化合物の代わりに、式：
【００２２】
【化１３】
0004790097.tif 000008
で表わされるシアノフェニルシクロヘキサン化合物または式：
【化１４】
0004790097.tif 000009
で表わされるエステル化合物を含有する類似混合物の場合と比較して、式Ｉおよび式Ｉ*で表わされる化合物を含有する本発明による混合物は温度上昇に伴うＨＲ値の減少は格別に小さいことを示している。
【００２３】
本発明による混合物のＵＶ安定性はまた、格別に良好である、すなわちこれらの混合物がＵＶ照射にさらされた場合のＨＲの減少は際立って少ない。
本発明による媒体は好ましくは、複数（好ましくは２種または３種以上）の式Ｉおよび式Ｉ*で表わされる化合物を基材とするものである。すなわちこれらの化合物の割合は３〜９５％、好ましくは１０〜６０％、特に好ましくは２０〜５０％の範囲にある。
本発明による媒体に使用することができる式Ｉ*、式Ｉ〜ＸＩＩおよびそれらの付属式で表わされる化合物はそれぞれ、公知であるか、または公知化合物と同様に製造することができる。
好適態様を以下に示す：
−  下記一般式ＩＩ〜ＶＩからなる群から選択される１種または２種以上の化合物をさらに含有する媒体：
【００２４】
【化１５】
0004790097.tif 000010
【００２５】
各式中、各基は下記の意味を有する：
Ｒ0：１２個までの炭素原子をそれぞれ有するｎ−アルキル、オキサアルキル、フルオロアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ基；
Ｘ0：ＦまたはＣｌ、あるいは炭素原子１〜６個を有するハロゲン化されているアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基；
Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3およびＹ4：それぞれ相互に独立して、ＨまたはＦ；そして
ｒ：０または１。
式ＩＶで表わされる化合物は好ましくは、下記式で表わされるの化合物である：
【００２６】
【化１６】
0004790097.tif 000011
【００２７】
−  式ＩＶａで表わされる化合物、特にＸ0がＦ、ＯＣＦ3またはＯＣＨＦ2である１種または２種以上の化合物をさらに含有する媒体。
−  下記一般式ＶＩＩ〜ＸＩＩからなる群から選択される１種または２種以上の化合物をさらに含有する媒体：
【化１７】
0004790097.tif 000012
【００２８】
上記各式において、Ｒ0、Ｘ0、Ｙ1およびＹ2はそれぞれ相互に独立して、請求項２に定義されているとおりであり、好ましくはＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3またはＯＣＨＦ2であるか、あるいは６個までの炭素原子をそれぞれ有するアルキル、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルである。
−  総混合物中の式Ｉ*、Ｉ〜ＶＩで表わされる化合物の割合は一緒になって、少なくとも５０重量％である；
−  総混合物中の式Ｉで表わされる化合物および式Ｉ*で表わされる化合物の割合は、３〜９５重量％である；
−  総混合物中の式ＩＩ〜ＶＩで表わされる化合物の割合は、２０〜８０重量％である；
【００２９】
【化１８】
0004790097.tif 000013
【００３０】
−  式ＩＩ、式ＩＩＩ、式ＩＶ、式Ｖおよび（または）式ＶＩで表わされる化合物を含有する媒体；
−  Ｒ0は炭素原子２〜７個を有する直鎖状のアルキル基またはアルケニル基である；
−  式Ｉ*、式Ｉ〜ＶＩで表わされる化合物から本質的になる媒体；
−  下記式ＸＶＩＩで表わされる１種または２種以上の化合物をさらに含有する媒体：
【化１９】
0004790097.tif 000014
【００３１】
式中、ＲaおよびＲbはそれぞれ相互に独立して、炭素原子１〜５個を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシである。
−式Ｉ*、式Ｉ〜ＶＩおよび式ＸＶＩＩで表わされる化合物から基本的になる媒体。
−  追加の化合物、好ましくは下記一般式ＸＩＩＩ〜ＸＶＩからなる群から選択される化合物をさらに含有する媒体：
【００３２】
【化２０】
0004790097.tif 000015
【００３３】
上記各式において、Ｒ0およびＸ0は上記定義のとおりであり、そしてその１，４−フェニレン環はＣＮ、塩素またはフッ素により置換されていてもよい。この１，４−フェニレン環は好ましくは、１個または２個以上のフッ素原子により置換されている。
−  Ｉ*＋Ｉ：（ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩ）重量比は好ましくは１：１０〜１０：１である。
−  一般式Ｉ*、Ｉ〜ＸＩＩからなる群から選択される化合物から基本的になる媒体。
【００３４】
慣用の液晶材料と混合された、特に式ＩＩ、式ＩＩＩ、式ＩＶ、式Ｖおよび（または）式ＶＩで表わされる化合物の１種または２種以上と混合された式Ｉおよび式Ｉ*で表わされる化合物は、比較的少割合でも、しきい値電圧の際立った低下および小さい複屈折値をもたらすと同時に、低いスメクティック−ネマティック転移温度を伴う広いネマティック相をもたらすことが見出され、その結果として、その有効寿命が改善される。式Ｉおよび式Ｉ*で表される１種または２種以上の化合物に加えて、１種または２種以上の式ＩＶで表される化合物、特に式ＩＶａにおいて、Ｘ0がＦまたはＯＣＦ3である化合物を含有する混合物は特に好ましい混合物として挙げられる。式Ｉ*、Ｉ〜ＶＩで表わされる化合物は、無色であり、安定であり、かつまた相互におよび別の液晶材料と容易に混合することができる。
「アルキル」の用語は、炭素原子１〜７個を有する直鎖状および分枝鎖状のアルキル基を包含し、特に直鎖状基、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルを包含する。炭素原子２〜５個を有する基は一般に好適である。
【００３５】
「アルケニル」の用語は、炭素原子２〜７個を有する直鎖状および分枝鎖状のアルケニル基、特に直鎖状基を包含する。特にアルケニル基は、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。好適アルケニルの例には、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−ヘプテニルなどがある。５個までの炭素原子を有する基は一般に好適である。
「フルオロアルキル」の用語は好ましくは、末端にフッ素を有する直鎖状基、すなわちフルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシルおよび７−フルオロヘプチルを包含する。しかしながら、別の位置のフッ素も排除されない。
【００３６】
「オキサアルキル」の用語は好ましくは、式ＣnＨ2n+1−Ｏ−（ＣＨ2 ）mで表わされる直鎖状基（式中、ｎおよびｍはそれぞれ相互に独立して、１〜６である）を包含する。ｎは好ましくは１であり、そしてｍは好ましくは１〜６である。
前記したように、Ｒ0およびＸ0の意味を適当に選択することによって、アドレス時間、しきい値電圧、透過特性曲線の勾配などを所望に応じて変えることができる。例えば、１Ｅ−アルケニル基、３Ｅ−アルケニル基、２Ｅ−アルケニルオキシ基などは一般に、アルキル基およびアルコキシ基に比較して、短いアドレス時間、改良されたネマティック相形成傾向および弾性定数Ｋ33（ベンド）とＫ11（スプレイ）の大きい比をもたらす。４−アルケニル基、３−アルケニル基などの基は一般に、アルキル基およびアルコキシ基に比較して、低いしきい値電圧および小さいＫ33／Ｋ11値をもたらす。
【００３７】
−ＣＨ2ＣＨ2−基は一般に、単純共有結合に比較して、大きいＫ33／Ｋ11値をもたらす。大きいＫ33／Ｋ11値は、例えば９０゜のねじれ角を有するＴＮセルにおいて、より平坦な透過特性曲線をもたらし（中間調が得られる）、かつまたＳＴＮ、ＳＢＥおよびＯＭＩセル（このセルはより大きい時分割特性を有する）において、より急峻な透過特性曲線をもたらし、その逆もまた真である。
式Ｉ*、式Ｉで表わされる化合物と式ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩで表わされる化合物との最適混合比は、所望の性質、式Ｉ*、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩＩ、式ＩＶ、式Ｖおよび（または）式ＶＩで表わされる成分の選択および存在させることができるいずれかその他の成分の選択に実質的に依存する。前記範囲内の適当な混合比は、場合毎に容易に決定することができる。
【００３８】
本発明による混合物中の式Ｉ*で表わされる化合物および式Ｉ〜ＸＩＩで表わされる化合物の総量に制限はない。従って、これらの混合物は、１種または２種以上の追加の成分を含有することができ、これにより種々の性質を最適にすることができる。しかしながら、アドレス時間およびしきい値電圧について見出される効果は一般に、式Ｉ*および式Ｉ〜ＸＩＩで表わされる化合物の総濃度が高いほど大きくなる。
【００３９】
特に好適な態様において、本発明による媒体は、式ＩＩ〜ＶＩ（好ましくは式ＩＩ、ＩＩＩおよび（または）ＩＶ、特にＩＶａ）において、Ｘ0がＦ、ＯＣＦ3、ＯＣＨＦ2、Ｆ、ＯＣＨ＝ＣＦ2、ＯＣＦ＝ＣＦ2またはＯＣＦ2−ＣＦ2Ｈである化合物を含有する。式Ｉで表わされる化合物および式Ｉ* で表わされる化合物との好ましい相乗効果は特に有利な性質をもたらす。特に、式Ｉで表わされる化合物、式Ｉ*で表わされる化合物および式ＩＶａで表わされる化合物を含有する混合物は、それらの低いしきい値電圧および好ましい回転粘度値γ1を有する点で際立っている。
【００４０】
偏光子、電極基板および表面処理された電極からの本発明によるＭＬＣディスプレイの構造は、この型式のディスプレイに慣用である構造に相当する。ここで、慣用の構造の用語は、広く解釈され、誘導型および改良型のＭＬＣディスプレイの全部、特にまたポリ−Ｓｉ  ＴＦＴまたはＭＩＭに基づくマトリックスディスプレイ素子をまた包含する。
しかしながら、本発明によるディスプレイとねじれネマティックセルを基材とする従来慣用のディスプレイとの基本的相違点は、その液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
【００４１】
本発明に従い使用することができる液晶混合物は、それ自体慣用の方法により製造することができる。一般に、少ない方の量で使用される成分の所望量を、有利には高められた温度で、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の成分の溶液を混合し、次いで充分に混合した後に、例えば蒸留によって溶剤を分離することもできる。
【００４２】
誘電体はまた、当業者に公知であり、刊行物に記載されている他の添加剤を含有することもできる。例えば、０〜１５％の多色性染料またはカイラルドープ剤を添加することができる。
Ｃは結晶相を表わし、Ｓはスメクティック相を表わし、ＳCはスメクティックＣ相を表わし、Ｎはネマティック相を表わし、そしてＩはアイソトロピック相を表わす。
Ｖ10は１０％透過に要する電圧を表わす（基板表面に対して垂直の視角）。ｔon及びｔoffはＶ10の２．５倍に対応する動作電圧における切り換え−オン時間及び切り換え−オフ時間を夫々表わす。△ｎは光学異方性を表わし、そしてｎ00は屈折率を表わす。△εは誘電異方性を表わす（△ε＝ε‖−ε⊥、この式において、ε‖は分子の長軸に対して平行の誘電異方性値であり、そしてε⊥は分子の長軸に対して垂直の誘電異方性値である）。電気光学データは、別段の記載がないかぎり、２０℃で第一次極小値において（すなわち０．５のｄ・△ｎ値において）ＴＮセルで測定した。光学データは、別段の記載がないかぎり、２０℃で測定した。
【００４３】
本出願および下記の例において、液晶化合物の構造はいずれも頭文字で示されており、化学式への変換は以下の表Ａおよび表Ｂにより行うことができる。基ＣnＨ2n+1および基ＣmＨ2m+1は全部がそれぞれ、ｎ個またはｍ個の炭素原子を含有する直鎖状アルキル基である。表Ｂ中のコードは自明である。表Ａにおいて、基本構造に関する頭文字のみが示されている。各化合物について、基本構造に関する頭文字の後に、ハイフンにより分離して、下記のとおりの置換基Ｒ1、Ｒ2 、Ｌ1およびＬ2に関するコードが示されている。
【００４４】
【表１】
0004790097.tif 000016
【００４５】
好適混合物の成分を表ＡおよびＢに示す。
【化２１】
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【００４６】
【化２２】
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【００４７】
【化２３】
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【００４８】
【発明の実施の態様】
以下の例は、本発明を説明するものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書の全体をとおして、パーセンテージは重量によるパーセントである。温度は全部が、摂氏度で示されている。ｍ．ｐ．は融点を表わし、ｃ．ｐ．＝透明点である。さらにまた、Ｃ＝結晶状態であり、Ｎ＝ネマティック相であり、Ｓ＝スメクティック相であり、そしてＩ＝アイソトロピック相である。これらの記号間のデータは転移温度を表わす。△ｎは光学異方性を表わす（５８９ｎｍ、２０℃）。粘度ν20（ｍｍ2／秒）および回転粘度γ1は２０℃で測定した数値である。
混合物例
【００４９】
【表２】
0004790097.tif 000020
【００５０】
【表３】
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【００５１】
【表４】
0004790097.tif 000022
【００５２】
【表５】
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