(57)【要約】本発明は、１種または２種以上の一般式（Ｉ）で表される化合物および１種または２種以上の式（ＩＩ）【化１】2004532344.tif 000057式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびｃは、請求項１において引用した通りの意味を有する、で表される化合物を含むことを特徴とする液晶媒体に関する。
2004532344.tif 000002
【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種以上の一般式Ｉ
【化１】
2004532344.tif 000046
で表される化合物および１種または２種以上の式ＩＩ
【化２】
2004532344.tif 000047
式中、
Ｒ１は、Ｈまたは１〜５個の炭素原子を有するアルキルであり、
Ｒ２は、１〜１２個の炭素原子を有するアルコキシであり、
Ｒ３は、２〜７個の炭素原子を有するアルケニルであり、
Ｒ４は、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、ここで、さらに、１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−または−ＣＯＯ−により、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置換されていることができ、
ｃは、０または１である、
で表される化合物を含むことを特徴とする、液晶媒体。
【請求項２】
さらに、１種または２種以上の式ＩＩＩ
【化３】
2004532344.tif 000048
式中、
Ｒ５およびＲ６は、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、ここで、さらに、１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−または−ＣＯＯ−により置換されていることができ、
【化４】
2004532344.tif 000049
であり、
ａは、０または１である、
で表される化合物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
さらに、１種または２種以上の式ＩＶ
【化５】
2004532344.tif 000050
式中、
Ｒ５およびＲ６は、互いに独立して、式ＩＩＩにおいて定義した通りであり、
【化６】
2004532344.tif 000051
であり、
【化７】
2004532344.tif 000052
であり、
ｂは、０または１である、
で表される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】
１種または２種以上の以下の式：
【化８】
2004532344.tif 000053
式中、ａｌｋｙｌは、Ｃ１−６アルキルであり、Ｒ５ａは、Ｈ、メチル、エチルまたはｎ−プロピル、特にＨまたはメチルである、
から選択された化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の媒体。
【請求項５】
１種または２種以上の以下の式：
【化９】
2004532344.tif 000054
式中、ａｌｋｙｌは、Ｃ１−６アルキルであり、Ｒは、Ｃ１−６アルキルまたはＣ１−６アルコキシであり、Ｌは、ＨまたはＦである、
から選択された化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の媒体。
【請求項６】
１種または２種以上の以下の式：
【化１０】
2004532344.tif 000055
【化１１】
2004532344.tif 000056
式中、Ｒ５およびＲ６は、請求項２において定義した通りであり、ａｌｋｙｌは、Ｃ１−６アルキルであり、Ｌは、ＨまたはＦであり、Ｘは、ＦまたはＣｌであり、ｄは、０または１である、
から選択された化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の媒体。
【請求項７】
本質的に、１〜４種の式Ｉで表される化合物、１〜６種の式ＩＩで表される化合物、１〜１０種の式ＩＩＩで表される化合物および１〜５種の式ＩＶで表される化合物からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の媒体。
【請求項８】
全体としての混合物中の式Ｉで表される化合物の比率が、５〜３５％、好ましくは９〜２５％であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の媒体。
【請求項９】
全体としての混合物中の式ＩＩで表される化合物の比率が、５〜５０％、好ましくは１０〜３６％であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の媒体。
【請求項１０】
本質的に、
５〜３５％の１種または２種以上の式Ｉで表される化合物、
５〜５０％の１種または２種以上の式ＩＩで表される化合物、
２５〜７０％の１種または２種以上の式ＩＩＩで表される化合物および
２〜２５％の１種または２種以上の式ＩＶで表される化合物
からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の媒体。
【請求項１１】
アクティブマトリックスアドレッシングを有する電気光学的ディスプレイであって、これが、誘電体として、請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、前記電気光学的ディスプレイ。
【請求項１２】
ＥＣＢ、ＶＡ、ＤＡＰ、ＣＳＨ、ＩＰＳ、ＡＳＭまたはＰＡＬＣ効果に基づくことを特徴とする、請求項１１に記載の電気光学的ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、液晶媒体、特に負の誘電異方性を有する化合物の混合物に基づく液晶媒体、電気光学的目的のためとしてのこの使用、およびこの媒体を含むディスプレイ、特にＤＡＰ（配向相の変形）、ＥＣＢ（電気的に制御された複屈折）、ＣＳＨ（色超ホメオトロピック）、ＶＡ（垂直配向）またはＩＰＳ（面内切換）効果に基づくディスプレイに関する。
【０００２】
電気的に制御された複屈折、ＥＣＢ効果またはＤＡＰ（配向相の変形）効果の原理は、１９７１年に最初に記載された(M.F. SchieckelおよびK. Fahrenschon, "Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields", Appl. Phys. Lett. 19 (1971), 3912)。これに、J. F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193)並びにG. LabrunieおよびJ. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869)による論文が追随した。
【０００３】
J. RobertおよびF. Clerc (SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30), J. Duchene (Displays 7 (1986), 3)並びにH. Schad (SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244)による論文は、液晶相が、ＥＣＢ効果に基づく高度情報ディスプレイ素子に適合するために弾性定数Ｋ３３／Ｋ１１の比率についての高い値、光学異方性Δｎについての高い値および約−０．５〜約−５の誘電（ＤＣ）異方性Δεについての値を有しなければならないことを示した。ＥＣＢ効果に基づく電気光学的ディスプレイ素子は、スイッチオフ状態において、ホメオトロピックまたは垂直端配向、即ち電極表面にほぼ垂直な配向を有する。
【０００４】
ホメオトロピック端配向を有するＥＣＢディスプレイの一層最近のタイプは、ＣＳＨまたはＶＡ（垂直配向）効果に基づくものであり、ここで、後者はまた、用語ＶＡＮ（垂直配向ネマティック）およびＶＡＣ（垂直配向コレステリック）効果の用語の下に知られている。ＣＳＨディスプレイは、特に、H. Hirai, Japan Displays 89 Digest, 184 (1989), J. F. Clerc et al., Japan Displays 89 Digest, 188 (1989)およびJ. F. Clerc, SID 91 Digest, 758 (1991)から知られている。ＶＡＮディスプレイは、特に、S. Yamauchi et al., SID Digest of Technical Papers, ３７８頁以降(1989)中に記載されており、ＶＡＣディスプレイは、K. A. Crabdall et al., Appl. Phys. Lett. 65, 4 (1994)中に記載されている。
【０００５】
一層最近のＶＡディスプレイ、例えばすでに以前に開示されたＥＣＢディスプレイは、２つの透明な電極の間に液晶媒体の層を含み、液晶媒体は、ＤＣ異方性Δεについての負の値を有する。この液晶層の分子は、スイッチオフ状態において、ホメオトロピックまたは傾斜ホメオトロピック配向を有する。負のＤＣ異方性のために、電極表面に平行な液晶分子の再配向が、スイッチオン状態において生じる。
【０００６】
液晶分子が、スイッチオン状態において、液晶セル全体にわたり均一な優先の方向での平行な配向を有する、慣用のＥＣＢディスプレイとは対照的に、ＶＡＮおよびＶＡＣディスプレイにおいては、この均一な平行な配向は、通常、セル内の小さいドメインにのみ限定される。転傾が、これらのドメインの間に存在し、これはまた、ティルトドメインとして知られている。
【０００７】
この結果、ＶＡディスプレイは、慣用のＥＣＢディスプレイと比較して、コントラストおよびグレーシェードの大きい視野角依存性を有する。さらに、このタイプのディスプレイは、スイッチオン状態における分子の均一な配向のための、例えばラビングによる、電極表面の追加の処理が、もはや必要ではないため、製造するのが一層簡単である。
【０００８】
ＶＡＮディスプレイとは対照的に、ＶＡＣディスプレイにおける液晶媒体は、さらに、スイッチオン状態において、液晶層中に、０〜３６０°の角度により液晶分子のらせんねじれを誘発する、１種または２種以上のキラルな化合物、例えばキラルなドーパントを含む。好ましい場合におけるねじれ角は、約９０°である。
【０００９】
垂直端配向を有するディスプレイについて、補償板、例えば光学的に一軸的に負の補償フィルムを用いることがまた、スイッチオフ状態において、傾斜した視野角において、ディスプレイの不所望な光透過を補償するために、提案されている。
【００１０】
さらに、電極の特別の設計により、ティルト角の優先の方向を、電極の、例えば配向層による追加の表面処理を必要とせずに、制御することが可能である。このタイプのＣＳＨディスプレイは、例えば、Yamamoto et al., SID 91 Digest, 762 (1991)中に記載されている。
【００１１】
ＩＰＳディスプレイにおいて、電気信号が、電界が液晶層に平行な顕著な成分を有するように発生する（面内切換）。国際特許出願WO 91/10936には、このタイプの液晶ディスプレイが開示されている。このタイプのディスプレイを駆動させる原理は、例えば、R.A. Sorefにより、Journal of Applied Physics, Vol. 45, No. 12, pp. 5466-5468 (1974)中に記載されている。EP 0 588 568には、このタイプのディスプレイをアドレスする種々の方法が開示されている。
【００１２】
これらのＩＰＳディスプレイは、正の、または負のいずれかの誘電異方性（Δε≠０）を有する液晶材料を用いて動作することができる。しかし、従来知られている材料は、比較的高いしきい値電圧を有し、長い応答時間が、ＩＰＳディスプレイにおいて達成される。さらに、低い温度における液晶媒体の結晶化の問題が、従来知られている材料を含むＩＰＳディスプレイにおいて生じ得る。
【００１３】
液晶ディスプレイの他の、高度に有望なタイプは、いわゆる「軸方向に対称的なマイクロドメイン(microdomain)」（略してＡＳＭ）ディスプレイであり、これは、好ましくは、プラズマアレー（「プラズマアドレス液晶ディスプレイ」からＰＡ  ＬＣＤ）によりアドレスされる。
前記したディスプレイは、アクティブマトリックスまたはパッシブマトリックス（マルチプレックス）タイプであることができる。従って、例えば、アクティブマトリックスまたはマルチプレックスディスプレイとして動作するＥＣＢおよびＶＡディスプレイが、記載され、一方ＣＳＨディスプレイは、通常、マルチプレックスディスプレイとして動作する。
【００１４】
このタイプのマトリックス液晶ディスプレイは、知られている。個別の画素を個別に切り換えるために用いることができる非線型素子は、例えば能動的素子（即ちトランジスタ）である。次に、用語「アクティブマトリックス」を用い、ここで、２つのタイプの間で区別をすることができる：
１．基板としてのシリコンウエファー上のＭＯＳ（金属酸化物半導体）または他のダイオード。
２．基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）。
【００１５】
基板材料としての単結晶シリコンの使用は、ディスプレイの大きさを制限する。この理由は、種々の部分表示をモジュラー集合させてさえも、接合部分に問題が生じるからである。
好ましく、さらに有望なタイプ２の場合において、用いられる電気光学効果は、通常ＴＮ効果である。２つの技術の間で、区別がなされる：化合物半導体、例えばＣｄＳｅを含むＴＦＴ、または多結晶形もしくは無定形シリコンを基材とするＴＦＴ。後者の技術に関しては、世界中で格別の研究がなされている。
【００１６】
ＴＦＴマトリックスは、ディスプレイの１枚のガラス板の内側に施され、一方他方のガラス板は、この内側に、透明な対向電極を担持している。画素電極の大きさと比較すると、ＴＦＴは極めて小さく、像に対する悪影響をほとんど有していない。この技術はまた、フィルター素子が各々の切換可能な画素に対向するように、モザイク状の赤色、緑色および青色フィルターを一般的に配列した全色可能性ディスプレイに拡張することができる。ＴＦＴは、通常、背面から照射される。
【００１７】
用語ＭＬＣディスプレイは、ここで、集積非線型素子を備えたすべてのマトリックスディスプレイを含み、即ちアクティブマトリックスに加えて、受動素子、例えばバリスターまたはダイオード（ＭＩＭ＝金属−絶縁体−金属）を有するディスプレイをも含む。
【００１８】
このタイプのＭＬＣディスプレイは、ＴＶ用途に（例えばポケット型ＴＶ受像機）またはコンピューター用途（ラップトップ型）用および自動車もしくは航空機構築における高度情報ディスプレイ用に特に適する。コントラストの角度依存性および応答時間に関連する問題に加えて、ＭＬＣディスプレイでは、液晶混合物の不十分に高い比抵抗値による問題もまた生じる[TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, １９８４年９月: A210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, １４１頁以降、Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, １９８４年９月: Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays, １４５頁以降、Paris]。
【００１９】
減少する抵抗値に従って、ＭＬＣディスプレイのコントラストは低下し、残像消去の問題が生じ得る。液晶混合物の比抵抗値は一般に、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般を通じて減少するため、長い動作期間にわたり許容し得る抵抗値を有しなければならないディスプレイについては、高い（初期）抵抗値は極めて重要である。
【００２０】
さらに、温度上昇に伴って、および加熱および／またはＵＶへの暴露の後に、比抵抗値が、可能な限り低い低下を示すことが重要である。従来技術からの混合物の低温特性もまた、特に不利である。低温でさえも、結晶化および／またはスメクティック相が生じず、かつ粘度の温度依存性が可能な限り小さいことが要求される。従って、従来技術からのＭＬＣディスプレイは、今日の要求を満たさない。
【００２１】
前に記載した効果を電気光学的ディスプレイ素子において工業的に用いるには、多くの要求を満たさなければならないＬＣ相が必要である。ここで、特に重要なのは、水分、空気および物理的影響、例えば熱、赤外線、可視および紫外線領域における放射線、並びに直流および交流電界に対する化学的耐性である。
工業において用いることができるＬＣ相は、さらに、好適な温度範囲における液晶中間相および低い粘度を有することが要求される。
【００２２】
現在まで開示されている液晶中間相を有する一連の化合物のいずれも、これらの要求をすべて満たす個別の化合物を含まない。従って、一般的に、２〜２５種、好ましくは３〜１８種の化合物の混合物を、ＬＣ相として用いることができる物質を得るために調製する。しかし、このようにして最適な相を容易に調製することは、可能ではなかった。その理由は、顕著に負の誘電異方性を有する液晶材料が、現在までは適切な程度に入手可能ではなかったからである。
【００２３】
EP 0 474 062号には、ＥＣＢ効果に基づくＭＬＣディスプレイが開示されている。ここに記載されているＬＣ混合物は、エステル、エーテルまたはエチル架橋を含むが、ＵＶに暴露した後に電圧保持比（ＨＲ）についての低い値を有する２，３−ジフルオロフェニル誘導体に基づく。従って、これらは、前記したディスプレイにおいて用いるには、好適性が低い。
【００２４】
従って、多数のグレーシェード、高いコントラストおよび広い視野角を容易にし、前記した欠点を示さないか、または示しても小さい程度のみである、極めて高い比抵抗値および同時に大きい動作温度範囲、低温においても短い応答時間および低いしきい値電圧を有する、特にＥＣＢ、ＶＡ、ＣＳＨ、ＩＰＳ、ＡＳＭおよびＰＡＬＣタイプのＭＬＣディスプレイに対する多大の要求が継続している。
【００２５】
本発明は、前に示した欠点を有しないか、または有しても小さい程度のみであり、好ましくは同時に極めて高い比抵抗値および低いしきい値電圧を有するＭＬＣディスプレイを提供する目的を有していた。
ここで、この目的は、本発明の媒体をＬＣディスプレイにおいて用いる場合に、達成することができることが見出された。
【００２６】
従って、本発明は、液晶媒体であって、これが、１種または２種以上の式Ｉ
【化１】
2004532344.tif 000003
で表される化合物および１種または２種以上の式ＩＩ
【化２】
2004532344.tif 000004
【００２７】
式中、
Ｒ１は、Ｈまたは１〜５個の炭素原子を有するアルキルであり、
Ｒ２は、１〜１２個の炭素原子を有するアルコキシであり、
Ｒ３は、２〜７個の炭素原子を有するアルケニルであり、
Ｒ４は、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、ここで、さらに、１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−または−ＣＯＯ−により、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置換されていることができ、
ｃは、０または１である、
で表される化合物を含むことを特徴とする、液晶媒体に関する。
【００２８】
本発明は、さらに、負の誘電異方性を有する極性化合物の混合物に基づく液晶媒体であって、これが、１種または２種以上の式Ｉで表される化合物および１種または２種以上の式ＩＩで表される化合物を含むことを特徴とする、前記液晶媒体に関する。
本発明は、さらに、アクティブマトリックスアドレッシングを有する電気光学的ディスプレイ、特にＤＡＰ、ＥＣＢ、ＶＡ、ＣＳＨ、ＩＰＳ、ＡＳＭまたはＰＡＬＣ効果に基づくディスプレイであって、これが、誘電体として、請求項１に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、前記電気光学的ディスプレイに関する。
【００２９】
式Ｉで表される化合物において、Ｒ１は、好ましくは、Ｈまたは１〜４個の炭素原子を有する直鎖状アルキル、特にＨ、メチル、エチルまたはｎ−プロピル、極めて特に好ましくはＨまたはメチルである。Ｒ２は、好ましくは、１〜６個の炭素原子を有する直鎖状アルコキシ、特にメトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシまたはｎ−ブトキシである。
【００３０】
式ＩＩで表される化合物は、好ましくは、以下の式から選択される：
【化３】
2004532344.tif 000005
式中、Ｒ３ａおよびＲ４ａは、各々、互いに独立して、Ｈ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルであり、ａｌｋｙｌは、Ｃ１−６アルキルである。
【００３１】
特に好ましいのは、式ＩＩａ、ＩＩｄ、ＩＩｅおよびＩＩｇで表される化合物、特に、Ｒ３ａがＨまたはメチルである、式ＩＩｅおよびＩＩｇで表される化合物である。
本発明の媒体は、極めて高いＨＲ値、低いしきい値電圧および極めて良好な低温安定性、同時に高い透明点を示す。特に、これらは、従来技術からの媒体と比較して、顕著に減少した回転粘度を示す。
【００３２】
いくつかの好ましい態様を、以下に述べる：
ａ）さらに、１種または２種以上の式ＩＩＩ：
【化４】
2004532344.tif 000006
式中、
Ｒ５およびＲ６は、１〜１２個の炭素原子を有するアルキルであり、ここで、さらに、１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−または−ＣＯＯ−により置換されていることができ、
【化５】
2004532344.tif 000007
であり、
ａは、０または１である、
で表される化合物を含む媒体。
【００３３】
ｂ）さらに、１種または２種以上の式ＩＶ：
【化６】
2004532344.tif 000008
式中、
Ｒ５およびＲ６は、互いに独立して、式ＩＩＩにおいて定義した通りであり、
【化７】
2004532344.tif 000009
であり、
【化８】
2004532344.tif 000010
であり、
ｂは、０または１である、
で表される化合物を含む媒体。
【００３４】
ｃ）式ＩＩＩで表される化合物が、以下の式：
【化９】
2004532344.tif 000011
式中、ａｌｋｙｌは、Ｃ１−６アルキルであり、Ｒ５ａは、Ｈ、メチル、エチルまたはｎ−プロピル、特にＨまたはメチルである、
から選択されている媒体。特に好ましいのは、式ＩＩＩａ、ＩＩＩｂ、ＩＩＩｃ、ＩＩＩｄおよびＩＩＩｆで表される化合物である。
【００３５】
ｄ）式ＩＶで表される化合物が、以下の式：
【化１０】
2004532344.tif 000012
式中、ａｌｋｙｌは、Ｃ１−６アルキルであり、Ｒは、Ｃ１−６アルキルまたはＣ１−６アルコキシであり、Ｌは、ＨまたはＦである、
から選択されている媒体。
【００３６】
ｅ）さらに、式Ｖａ〜Ｖｄ：
【化１１】
2004532344.tif 000013
式中、ａｌｋｙｌは、Ｃ１−６アルキルであり、Ｌは、ＨまたはＦであり、Ｘは、ＦまたはＣｌである、
から選択された１種または２種以上の化合物を含む媒体。特に好ましいのは、ＸがＦである、式Ｖａで表される化合物である。
【００３７】
ｆ）さらに、式ＶＩａおよびＶＩｂ：
【化１２】
2004532344.tif 000014
式中、Ｒ５およびＲ６は、式ＩＩＩにおいて定義した通りであり、Ｌは、ＨまたはＦである、
から選択された１種または２種以上の化合物を含む媒体。これらの化合物におけるＲ５およびＲ６は、特に好ましくは、Ｃ１−６アルキルまたはＣ１−６アルコキシである。
【００３８】
ｇ）さらに、以下の式：
【化１３】
2004532344.tif 000015
【００３９】
【化１４】
2004532344.tif 000016
【００４０】
【化１５】
2004532344.tif 000017
式中、Ｒ５およびａｌｋｙｌは、前に定義した通りであり、ｄは、０または１である、
から選択された１種または２種以上の化合物を含む媒体。これらの化合物におけるＲ５は、特に好ましくは、Ｃ１−６アルキルまたはＣ１−６アルコキシであり、ｄは、好ましくは１である。特に好ましいのは、式ＶＩＩｃ、ＩＸｂおよびＸｂで表される化合物である。
【００４１】
ｈ）さらに、式ＸＩＩ：
【化１６】
2004532344.tif 000018
式中、Ｒ５およびＲ６は、式ＩＩＩにおいて定義した通りであり、好ましくは、１〜８個の炭素原子を有するアルキルである、
で表される１種または２種以上の化合物を含む媒体。
【００４２】
ｉ）さらに、式ＸＩＩＩ：
【化１７】
2004532344.tif 000019
式中、Ｒ５およびＲ６は、式ＩＩＩにおいて定義した通りであり、好ましくは、１〜８個の炭素原子を有するアルキルである、
で表される１種または２種以上の化合物を含む媒体。
【００４３】
ｋ）さらに、以下の式：
【化１８】
2004532344.tif 000020
式中、Ｒ５、Ｒ５ａおよびａｌｋｙｌは、前に定義した通りである、
から選択された１種または２種以上の化合物を含む媒体。これらの化合物におけるＲ５は、特に好ましくはＣ１−６アルキルまたはＣ１−６アルコキシである。
【００４４】
ｌ）１〜４種、好ましくは１種または２種の式Ｉで表される化合物および１〜６種、好ましくは１、２、３または４種の式ＩＩで表される化合物を含む媒体。
ｍ）本質的に、１〜４種の式Ｉで表される化合物、１〜６種の式ＩＩで表される化合物、１〜１０種の式ＩＩＩで表される化合物および１〜５種の式ＩＶで表される化合物からなる媒体。
【００４５】
ｎ）全体としての混合物中の式Ｉで表される化合物の比率が、５〜３５％、好ましくは９〜２５％である媒体。
ｏ）全体としての混合物中の式ＩＩで表される化合物の比率が、５〜５０％、好ましくは１０〜３６％である媒体。
【００４６】
ｐ）本質的に、
５〜３５％の１種または２種以上の式Ｉで表される化合物、
５〜５０％の１種または２種以上の式ＩＩで表される化合物、
２５〜７０％の１種または２種以上の式ＩＩＩで表される化合物および
２〜２５％の１種または２種以上の式ＩＶで表される化合物
からなる媒体。
【００４７】
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも８０Ｋ、特に好ましくは少なくとも１００Ｋのネマティック相範囲および、２９０ｍＰａ・ｓを超えない、好ましくは２５０ｍＰａ・ｓを超えない回転粘度を有する。
本発明の液晶混合物は、２０℃および１ｋＨｚにおいて、約−０．５〜−７．５、特に約−２．８〜−５．５の誘電異方性Δεを有する。
液晶混合物における複屈折Δｎは、一般的に、０．１５より低く、特に０．０６〜０．１４であり、特に好ましくは、０．０７〜０．１２である。誘電定数ε‖は、一般的に、３よりも大きいかまたはこれに等しく、好ましくは３〜５である。
【００４８】
誘電体はまた、当業者に知られており、文献中に記載されている他の添加剤を含むことができる。例えば、０〜１５重量％の多色性染料を加えることができ、さらに、導電性塩、好ましくは４−ヘキシルオキシ安息香酸エチルジメチルドデシルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボラナートもしくはクラウンエーテルの錯塩（例えば、Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)参照）を加えて、導電性を改善することができるか、または物質を加えて、ネマティック相の誘電異方性、粘度および／または配向を修正することができる。このタイプの物質は、例えば、DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430および28 53 728に記載されている。
【００４９】
本発明の液晶混合物の式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶで表される個別の成分は、知られているか、またはこれらの製造方法は、これらが、文献中に記載されている標準的な方法に基づくため、関連する業界の当業者により、従来技術から容易に導き出すことができる。
式ＩおよびＩＩＩで表される対応する化合物は、例えば、EP 0 364 538に記載されている。
式ＩＩで表される対応する化合物は、例えば、EP 0 122 389、DE 26 36 684およびDE 33 21 373に記載されている。
【００５０】
式ＩＩ〜ＩＶにおける「ａｌｋｅｎｙｌ」の用語は、１２個まで、好ましくは２〜７個の炭素原子を有する直鎖状および分枝状アルケニルを含む。直鎖状アルケニル基が好ましい。さらに好ましいのは、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。
これらの基の中で、特に好ましいのは、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−ヘキセニルおよび６−ヘプテニルである。５個までの炭素原子を有するアルケニル基が、特に好ましい。
【００５１】
本発明のディスプレイにおけるネマティック液晶混合物は、一般的に、これら自体、１種または２種以上の個別の化合物からなる２種の成分ＡおよびＢを含む。
成分Ａは、顕著に負の誘電異方性を有し、ネマティック相に≦−０．３の誘電異方性を付与する。これは、好ましくは、式ＩおよびＩＩＩで表される化合物を含む。
成分Ａの比率は、好ましくは、４５〜１００重量％、特に６０〜９０重量％である。
【００５２】
成分Ａについて、≦−０．８のΔεの値を有する１種または２種以上の個別の化合物が、好ましく選択される。この値は、全体としての混合物中の成分Ａの比率が小さくなるに従って、一層負でなければならない。
成分Ｂは、顕著なネマトゲン性(nematogeneity)および２５０ｍＰａ・ｓより大きくない回転粘度を有する。
【００５３】
成分Ｂは、単変的または互変的にネマティックであり、スメクティック相を有せず、スメクティック相の発生を、液晶混合物において極めて低い温度まで防止することができる。例えば、高いネマトゲン性を有する種々の材料を、スメクティック液晶混合物に加える場合には、これらの材料のネマトゲン性を、達成されるスメクティック相の抑制の程度により比較することができる。多数の好適な材料が、文献から当業者に知られている。特に好ましいのは、式ＩＩで表される化合物である。
【００５４】
本発明の液晶混合物は、好ましくは、４〜２５種、特に６〜１８種の、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶで表される化合物を含む。
式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶで表される化合物に加えて、他の構成成分が、例えば、全体としての混合物の４５重量％までの量で、しかし好ましくは最大３５重量％までの量で、特に最大１０重量％までの量で存在することができる。
【００５５】
他の構成成分は、好ましくは、ネマティックまたはネマトゲン性(nematogenic)物質、特にアゾキシベンゼン、ベンジリデンアニリン、ビフェニル、ターフェニル、安息香酸フェニルもしくは安息香酸シクロヘキシル、シクロヘキサンカルボン酸フェニルもしくはシクロヘキサンカルボン酸シクロヘキシル、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフェニル、シクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルナフタレン、１，４−ビスシクロヘキシルビフェニルまたはシクロヘキシルピリミジン、フェニルジオキサンもしくはシクロヘキシルジオキサン、随意にハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェニルエーテル、トランおよび置換されたケイ皮酸の群からの既知の物質から選択されている。
【００５６】
このタイプの液晶混合物の構成成分として適する最も重要な化合物は、式ＸＶ
Ｒ８−Ｌ−Ｇ−Ｅ−Ｒ９      ＸＶ
式中、
ＬおよびＥは、各々、１，４−二置換ベンゼンおよびシクロヘキサン環、４，４’−二置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロヘキシルシクロヘキサン系、２，５−二置換ピリミジンおよび１，３−ジオキサン環、２，６−二置換ナフタレン、ジおよびテトラヒドロナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒドロキナゾリンにより形成される群からの炭素環式または複素環式環系であり、
Ｇは、
【化１９】
2004532344.tif 000021
またはＣ−Ｃ単結合であり、
【００５７】
Ｑは、ハロゲン、好ましくは塩素、または−ＣＮであり、
Ｒ８およびＲ９は、各々、１８個まで、好ましくは８個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルカノイルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシであるか、または、これらの基の１つは、あるいはまた、ＣＮ、ＮＣ、ＮＯ２、ＣＦ３、Ｆ、ＣｌまたはＢｒである、
により特徴づけすることができる。
【００５８】
これらの化合物のほとんどにおいて、Ｒ８およびＲ９は、互いに異なっており、これらの基の１つは、通常アルキルまたはアルコキシ基である。提案された置換基の他の変種もまた、一般的である。このような物質の多くまたはこの混合物もまた、商業的に入手できる。これらのすべての物質を、文献から知られている方法により、製造することができる。
当業者には、本発明のＬＣ混合物が、例えば、Ｈ、Ｎ、Ｏ、ＣｌおよびＦが対応する同位体により置換されている化合物をも含むことができることは、言うまでもない。
【００５９】
本発明の液晶ディスプレイの構成は、例えばEP-A 0 240 379に記載されているように、通常の幾何学に対応する。
以下の例は、本発明を、これを限定せずに説明することを意図する。本明細書中、百分率は、他に述べない限り、重量パーセントであり；すべての温度は、摂氏度で示す。
【００６０】
以下の略語を用いる：
【化２０】
2004532344.tif 000022
【００６１】
【化２１】
2004532344.tif 000023
【００６２】
【化２２】
2004532344.tif 000024
【００６３】
さらに：
ｃｌ．ｐ．は、透明点［℃］を示し、
Δｎは、２０℃および５８９ｎｍにおける光学異方性（複屈折）を示し、
Δεは、２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性を示し、
ε‖は、２０℃および１ｋＨｚにおけるディレクターに平行な誘電定数を示し、
Ｋ３／Ｋ１は、弾性定数Ｋ３およびＫ１の比率を示し、
γ１は、回転粘度［ｍＰａ・ｓ］を示し（他に述べない限り２０℃において）、
Ｖ０は、容量性しきい値電圧［Ｖ］を示し、
ＬＴＳは、（Ｔ（℃）における）試験セルにおけるネマティック相（ｎｅｍ．）の低温安定性を示す。
【００６４】
容量性しきい値電圧の測定のために用いられるディスプレイは、２０μｍの距離において２枚の面平行外板および、液晶分子のホメオトロピック端配向を生じる外板の内側上の、レシチン配向層で被覆した電極層を有する。
【００６５】
例１
以下のもの
【表１】
2004532344.tif 000025
を含む液晶ディスプレイ。
【００６６】
例２
以下のもの
【表２】
2004532344.tif 000026
を含む液晶ディスプレイ。
【００６７】
比較例１
以下のもの
【表３】
2004532344.tif 000027
を含む液晶ディスプレイは、例１および２と比較して、高い回転粘度を有する。
【００６８】
例３
以下のもの
【表４】
2004532344.tif 000028
を含む液晶ディスプレイ。
【００６９】
例４
以下のもの
【表５】
2004532344.tif 000029
を含む液晶ディスプレイ。
【００７０】
比較例２
以下のもの
【表６】
2004532344.tif 000030
を含む液晶ディスプレイは、例３および４と比較して、高い回転粘度および低いΔｎおよび劣悪な低温安定性を有する。
【００７１】
例５
以下のもの
【表７】
2004532344.tif 000031
を含む液晶ディスプレイ。
【００７２】
比較例３
以下のもの
【表８】
2004532344.tif 000032
を含む液晶ディスプレイは、例５と比較して、高い回転粘度を有する。
【００７３】
例６
以下のもの
【表９】
2004532344.tif 000033
を含む液晶ディスプレイ。
【００７４】
比較例４
以下のもの
【表１０】
2004532344.tif 000034
を含む液晶ディスプレイは、例６と比較して、高い回転粘度を有する。
【００７５】
例７
以下のもの
【表１１】
2004532344.tif 000035
を含む液晶ディスプレイ。
【００７６】
比較例５
以下のもの
【表１２】
2004532344.tif 000036
を含む液晶ディスプレイは、例７と比較して、高い回転粘度を有する。
【００７７】
例８
以下のもの
【表１３】
2004532344.tif 000037
を含む液晶ディスプレイ。
【００７８】
比較例６
以下のもの
【表１４】
2004532344.tif 000038
を含む液晶ディスプレイは、例８と比較して、高い回転粘度を有する。
【００７９】
例９
以下のもの
【表１５】
2004532344.tif 000039
を含む液晶ディスプレイ。
【００８０】
比較例７
以下のもの
【表１６】
2004532344.tif 000040
を含む液晶ディスプレイは、例９と比較して、高い回転粘度を有する。
【００８１】
例１０
以下のもの
【表１７】
2004532344.tif 000041
を含む液晶ディスプレイ。
【００８２】
例１１
以下のもの
【表１８】
2004532344.tif 000042
を含む液晶ディスプレイ。
【００８３】
比較例８
以下のもの
【表１９】
2004532344.tif 000043
を含む液晶ディスプレイは、例１０および１１と比較して、高い回転粘度を有する。
【００８４】
例１２
以下のもの
【表２０】
2004532344.tif 000044
を含む液晶ディスプレイ。
【００８５】
比較例９
以下のもの
【表２１】
2004532344.tif 000045
を含む液晶ディスプレイは、例１２と比較して、高い回転粘度を有する。
【国際公開パンフレット】
2004532344.tif 000058
2004532344.tif 000059
2004532344.tif 000060
2004532344.tif 000061
2004532344.tif 000062
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2004532344.tif 000089
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2004532344.tif 000093
2004532344.tif 000094
2004532344.tif 000095
2004532344.tif 000096
2004532344.tif 000097
【国際調査報告】
2004532344.tif 000098
2004532344.tif 000099
2004532344.tif 000100
2004532344.tif 000101
2004532344.tif 000102
2004532344.tif 000103