(57)【要約】【課題】液晶媒体を提供する。【解決手段】本発明は、式ＩおよびＩＩの１種類以上の化合物を含み誘電的に正の液晶媒体と、これらの媒体を含有する液晶ディスプレイ、特にアクティブマトリクスディスプレイ、特に垂直配向モードのディスプレイとに関する。2018526489.tif 000060（式中、パラメータは請求項１で示すそれぞれの意味を有する。）【選択図】なし
2018526489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の誘電異方性を有する液晶媒体であって、
合計６５％以上の式ＩおよびＩＩの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含むことを特徴とする媒体。
【化１】
2018526489.tif 000048
（式中、
Ｒ１およびＲ２は互いに独立に、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルを表し、Ｒ１およびＲ２は好ましくはアルキルまたはアルケニルを表し、
【化２】
2018526489.tif 000049
を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１およびＬ２２は互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｘ１およびＸ２は互いに独立に、ハロゲン、１〜３個のＣ原子を有するハロゲン化アルキルまたはアルコキシ、２個または３個のＣ原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシを表し、
Ｚ２は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−または単結合を表し、
ｍおよびｎは互いに独立に、０、１、２または３を表す。）
【請求項２】
式Ｉの化合物の合計濃度は、６０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
式ＩＩの化合物の合計濃度は、５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の媒体。
【請求項４】
化合物Ｉ−１ａおよびＩ−１ｂの群から選択する化合物の合計濃度は、３０％以上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。
【化３】
2018526489.tif 000050
（式中、パラメータは請求項１に示す通り定義される。）
【請求項５】
式Ｉ−１ｄの１種類以上の化合物を、２３％以上の合計濃度で含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の媒体。
【化４】
2018526489.tif 000051
（式中、Ｒ１、Ｌ１１、Ｌ１２およびＸ１は請求項１に示す通り定義され、Ｌ１３およびＬ１４はＨまたはＦを表す。）
【請求項６】
一般式Ｉ−２ｃの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の媒体。
【化５】
2018526489.tif 000052
（式中、パラメータは請求項１に示す通り定義され、Ｌ１３〜Ｌ１８はＨまたはＦを表す。）
【請求項７】
一般式ＩＩ−２ｄ−２の化合物の群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。
【化６】
2018526489.tif 000053
（式中、Ｒ２は請求項１に示す通り定義され、Ｘ２はＦまたはＯＣＦ３を表す。）
【請求項８】
一般式ＩＩ−２ｅ−１の化合物の群の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の媒体。
【化７】
2018526489.tif 000054
（式中、Ｒ２は請求項１に示す通り定義され、Ｘ２はＦを表す。）
【請求項９】
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１〜８のいずれか１項に記載の媒体。
【化８】
2018526489.tif 000055
（式中、
Ｒ３１およびＲ３２は互いに独立に、請求項１でＲ１に示す意味を有し、
【化９】
2018526489.tif 000056
を表し、
Ｚ３１およびＺ３２は互いに独立に、およびＺ３１が２回出現するときは、またこれらも互いに独立に−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合を表し、および
ｐは、０、１または２を表す。）
【請求項１０】
式ＩＶの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の媒体。
【化１０】
2018526489.tif 000057
（式中、
Ｒ４１およびＲ４２は互いに独立に、請求項１でＲ１に示す意味を有し、
【化１１】
2018526489.tif 000058
を表し、
Ｚ４１およびＺ４２は互いに独立に、およびＺ４１が２回出現するときは、またこれらも互いに独立に−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または単結合を表し、
ｒは、０、１または２を表す。）
【請求項１１】
一般式ＩＶ−２の化合物の群の化合物を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の媒体。
【化１２】
2018526489.tif 000059
（式中、Ｒ４１はアルキルを表し、Ｒ４２はアルキルまたはアルケニルを表す。）
【請求項１２】
式ＩおよびＩＩの化合物の合計濃度は、９５％以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の媒体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の媒体を含有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
【請求項１４】
液晶ディスプレイにおける、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の媒体の使用。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の媒体を調製する方法であって、
請求項１に与える通りの式ＩおよびＩＩの１種類以上の化合物を、請求項９または１０のいずれか１項に述べる１種類以上の化合物と、および／または１種類以上の更なるメソゲン化合物と混合することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は正の誘電異方性（Δε）を有する液晶（ＬＣ、ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）媒体と、これらの媒体を含有する液晶ディスプレイ、特にアクティブマトリクスでアドレスされるディスプレイ、特にＶＡモードのディスプレイとに関する。
【背景技術】
【０００２】
非常に高い比抵抗ならびに広い動作温度範囲、低温ですら短い応答時間および低い閾電圧を同時にを有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）、特にマトリックスタイプのものが強く求められている。ＬＣセルにおいて以下の利点を促進するＬＣ媒体が必要とされる：
・広げられたネマチック相範囲（特に低温まで）
・極めて低温でのスイッチ能力（屋外使用、自動車、航空電子工学）
・ＵＶ放射に対する向上した耐性（より長い寿命）。
【０００３】
ＬＣセルのためには特に低温で、より高い多重化可能性、より低い閾電圧およびより広いネマチック相範囲を可能にするＬＣ媒体が望ましい。また利用可能なパラメータの許容範囲（透明点、スメクチック−ネマチック転移または融点、粘度、誘電パラメータ、弾性パラメータ）を更に広げることも望まれる。またＬＣ媒体は、好ましい値の弾性定数の比Ｋ３３／Ｋ１１を有していなければならない。
【０００４】
ＴＶ、携帯およびモニター用途のためには、速い応答時間および低い閾電圧、更に良好なＬＴＳ（ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｓｔａｂｉｌｉｔｙ、低温安定性）を有するＬＣ媒体が望ましい。
【０００５】
また可スイッチＬＣ層の厚さに依存して、中程度または高い複屈折が必要なことがある。しかしながら、先行技術で既知のＬＣ媒体はＬＣセルの他のパラメータに悪影響を及ぼすことなく、しばしばこれらの全ての要求を同時に達成することができないという欠点を有する。
【０００６】
ＬＣパネルの表示モードは、ＬＣセル内のＬＣをどのように配向させるかに従って決定される。従来のＬＣパネル表示モードとして、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ、ツイストネマチック）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、マルチドメイン垂直配向）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、面内スイッチ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  ｓｅｌｆ−  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ、光学的自己補償複屈折）モードなどが既知である。
【０００７】
これらの中でもＴＮ−ＬＣＤパネルが広く使用されているが、応答時間が遅く、視野角が狭いなどの欠点がある。また更に、ＭＶＡモード（ＭＶＡ−ＬＣＤ）も既知である。このモードでは、アクティブマトリクス基板のピクセル電極にスリットを設け、対向基板内の対向電極上にＬＣ配向制御用の突起（リブ）を形成し、スリットおよび突起を使用してフリンジ電界を形成し、これによりＬＣ分子を複数の異なる方向に配向させる。ＭＶＡモードでは各ピクセル領域をＬＣ分子の配列方向が異なる複数の領域に分割し、よってピクセル領域毎にマルチドメインを達成できる。従って、視野角を広げることができる。更にＭＶＡモードは、それぞれＴＮ、ＩＰＳおよびＯＣＢモードよりもコントラスト比（ＣＲ、ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）が高くなるようにしたＶＡモードの一種である。しかしながらＭＶＡモードは複雑な製造プロセスを必要とし、ＴＮモードと同様に応答時間が遅いため、改善の余地がある。近年ＬＣ材料として正の誘電率異方性（Δε）を有するネマティックＬＣ（以降、正ネマチックＬＣとも呼ぶ。）を使用したＴＢＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｂｅｎｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、横ベント配向）モードが提案されており、ＬＣ分子の初期配向は垂直配向であり、櫛形電極を使用してＬＣ媒体に電圧を印加する。このモードでは、一対の櫛形電極が横電界を形成し、この電界の影響下でＬＣ分子の配向挙動が示される。ＴＢＡモードは、高いコントラスト比を提供するにされたＶＡモードの一種である。更にＴＢＡモードでは突起による配向制御が不要であるため、ピクセル構成が簡単で視野角特性に優れている。ＴＢＡモードは例えば、特開平１０−３３３１７１号公報（特許文献１）および米国特許第８，１７８，１７３号明細書（特許文献２）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３３３１７１号公報
【特許文献２】米国特許第８，１７８，１７３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は特にアクティブマトリックスディスプレイに使用し、上述の不具合を有さないか低減された程度にのみ有するＬＣ媒体を提供することを目的とする。ＬＣ媒体は好ましくは、非常に高い比抵抗、低い閾電圧、低い回転粘度、高い透明点を有する広いネマチック相範囲、改善されたＬＴＳおよび速いスイッチング時間を同時に有する。本発明の他の目的は、専門家が利用可能なＬＣ媒体の蓄積を拡張することである。本発明の他の目的は、以下の説明から直ちに明らかである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
驚くべきことに適切に高いΔε、適切な相範囲および適切なΔｎを有し、先行技術からの材料の不具合を有さないか少なくとも著しく低減された程度にのみ有する液晶媒体を達成することが可能であることが見出された。
【００１１】
本発明はネマチック相および正の誘電異方性を有する液晶媒体であって、
ａ）合計６５％以上の式ＩおよびＩＩの化合物の群から選択される１種類以上の化合物と、
ｂ）式ＩＩＩの１種類以上の化合物と
を含む液晶媒体に関する。
【００１２】
【化１】
2018526489.tif 000003
式中、
Ｒ１およびＲ２は互いに独立に、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルを表し、Ｒ１およびＲ２は好ましくはアルキルまたはアルケニルを表し、
【００１３】
【化２】
2018526489.tif 000004
好ましくは、
【００１４】
【化３】
2018526489.tif 000005
を表し、
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１およびＬ２２は互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
好ましくはＬ１１および／またはＬ２１は、Ｆを表し、
Ｘ１およびＸ２は互いに独立に、ハロゲン、１〜３個のＣ原子を有するハロゲン化アルキルまたはアルコキシ、２個または３個のＣ原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはＦ、Ｃｌ、−ＯＣＦ３または−ＣＦ３、非常に好ましくはＦまたは−ＯＣＦ３を表し、
Ｚ２は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−または単結合、好ましくは−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合、非常に好ましくは−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を表し、
ｍおよびｎは互いに独立に、０、１、２または３を表し、
ｍは、好ましくは１、２または３を表し、および
ｎは、好ましくは０、１または２、特に好ましくは１または２を表す。
【００１５】
【化４】
2018526489.tif 000006
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は互いに独立に式Ｉで上にＲ１に示す意味を有し、好ましくはＲ３１はアルキルを表しおよびＲ３２はアルキルもしくはアルコキシを表すか、またはＲ３１はアルケニルを表しおよびＲ３２はアルキルを表し、
【００１６】
【化５】
2018526489.tif 000007
を表し、
好ましくは、
【００１７】
【化６】
2018526489.tif 000008
を表し、
Ｚ３１およびＺ３２は互いに独立に、およびＺ３１が２回出現するときは、またこれらも互いに独立に−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合、好ましくは１個以上のそれらは単結合を表し、
ｐは、０、１または２、好ましくは０または１を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本出願において、元素は全てそれぞれそれらの同位体を含む。特に化合物中の１個以上のＨがＤで置き換えられてよく、これはまた実施形態によっては特に好ましい。対応する化合物の対応する高度の重水素化により例えば、化合物の検出および認識が可能となる。これは例えば、化合物を少量で使用する場合によっては非常に有用である。
【００１９】
本出願において、
ａｌｋｙｌは特に好ましくは直鎖状のアルキル、特にＣＨ３−、Ｃ２Ｈ５−、ｎ−Ｃ３Ｈ７−、ｎ−Ｃ４Ｈ９−またはｎ−Ｃ５Ｈ１１−を表し、および
ａｌｋｅｎｙｌは特に好ましくは、ＣＨ２＝ＣＨ−、Ｅ−ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−、Ｅ−ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−またはＥ−（ｎ−Ｃ３Ｈ７）−ＣＨ＝ＣＨ−を表す。
【００２０】
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、
その好ましいサブ式から好ましくは選択する１種類以上の式Ｉの化合物と、および
その好ましいサブ式から好ましくは選択する１種類以上の式ＩＩの化合物と、および
その好ましいサブ式から好ましくは選択する１種類以上の式ＩＩＩの化合物と
を含む。
【００２１】
式ＩおよびＩＩの化合物は好ましくは誘電的に正の化合物であり、好ましくは３より大きい誘電異方性を有する。
【００２２】
式ＩＩＩの化合物は好ましくは誘電的に中性の化合物であり、好ましくは−１．５〜３の範囲の誘電率異方性を有する。
【００２３】
式ＩおよびＩＩの個々の化合物は１〜２０％、好ましくは１〜１５％の濃度で用いる。これらの制限は特に、それぞれの場合において２種類以上の同族化合物、即ち同じ式の化合物を用いるときに適用する。よって単一の物質のみ、即ちある式の化合物を１種類のみ用いるとき、その濃度は２〜２０％、好ましくは３〜１４％の範囲内にできる。
【００２４】
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Ｉ−１〜Ｉ−２の化合物の群から選択し、および式ＩＩ−１の化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含む。
【００２５】
【化７】
2018526489.tif 000009
式中パラメータは式Ｉで上に示すそれぞれの意味を有し、Ｌ１３およびＬ１４は互いに独立にＨまたはＦを表し、好ましくはＬ１３はＦを表す。
【００２６】
【化８】
2018526489.tif 000010
式中パラメータは、式ＩＩで与える意味を有する。
【００２７】
媒体は好ましくは、式Ｉ−１の１種類以上の化合物を含む。式Ｉ−１の化合物は好ましくは、式Ｉ−１ａ〜Ｉ−１ｅの化合物の群から選択する。
【００２８】
【化９】
2018526489.tif 000011
式中パラメータは上に示すそれぞれの意味を有し、
Ｌ１３〜Ｌ１５は互いにおよび他のパラメータと独立に、ＨまたはＦを表し、および
好ましくは
式Ｉ−１ａおよびＩ−１ｂにおいて
Ｌ１１およびＬ１２の両者はＦを表し、
式Ｉ−１ｃおよびＩ−１ｄにおいて
Ｌ１１およびＬ１２の両者はＦを表し、および／またはＬ１３およびＬ１４の両者はＦを表し、
式Ｉ−１ｅにおいて
Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１５はＦを表し、それぞれの場合で他のパラメータは上に与えるそれぞれの意味を有する。
【００２９】
化合物Ｉ−１ａおよびＩ−１ｂの群から選択する化合物は、混合物全体の好ましくは３０％〜４５％、より好ましくは３１％〜４２％、より好ましくは３２％〜４０％、非常に好ましくは３５％〜３８％の合計濃度で使用する。
【００３０】
化合物Ｉ−１ｃの群から選択する化合物は、混合物全体の好ましくは０％〜２０％、より好ましくは０．１％〜１５％、最も好ましくは５％〜１０％の合計濃度で使用する。
【００３１】
化合物Ｉ−１ｄおよびＩ−１ｅの群から選択する化合物は、混合物全体の好ましくは２３％〜３４％、より好ましくは２４％〜３２％、より好ましくは２４％〜３０％、非常に好ましくは２６％〜２９％の合計濃度で使用する。
【００３２】
式Ｉ−１の特に好ましい化合物は下である。
【００３３】
【化１０】
2018526489.tif 000012
式中Ｒ１は、上に示す意味を有する。
【００３４】
媒体は好ましくは、式Ｉ−２の１種類以上の化合物を含み、それは好ましくは、式Ｉ−２ａ〜Ｉ−２ｃの化合物の群から選択する。
【００３５】
【化１１】
2018526489.tif 000013
式中、パラメータは上に示すそれぞれの意味を有し、Ｌ１５〜Ｌ１８は互いに独立にＨまたはＦを表し、好ましくはＬ１７およびＬ１８の両者はＨを表し、特に好ましくはＬ１６はＨを表し、他のパラメータは上に与えるそれぞれの意味を有する。
【００３６】
本発明による媒体は好ましくは、Ｌ１１およびＬ１２の両者がＦを表すか、および／またはＬ１３およびＬ１４の両者がＦを表し、他のパラメータは上に与えるそれぞれの意味を有する式Ｉ−２ａ〜Ｉ−２ｃの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含む。
【００３７】
好ましい実施形態において本発明による媒体は、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３およびＬ１４が全てＦを表し、他のパラメータは上に与えるそれぞれの意味を有する式Ｉ−２ａ〜Ｉ−２ｃの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含む。
【００３８】
化合物Ｉ−２ａおよびＩ−２ｂの群から選択する化合物は、好ましくは０％〜１２％、より好ましくは０．１％〜１１％、最も好ましくは１％〜１０％の合計濃度で使用する。
【００３９】
化合物Ｉ−２ｃの群から選択する化合物は、混合物全体の好ましくは４％〜１２％、より好ましくは５％〜１１％、非常に好ましくは６％〜１０％の合計濃度で使用する。
【００４０】
式Ｉ−２の特に好ましい化合物は、以下の式Ｉ−２ｃ−１の化合物である。
【００４１】
【化１２】
2018526489.tif 000014
式中Ｒ１およびＸ１は上に示す意味を有し、Ｘ１は好ましくはＦを表す。
【００４２】
本発明による媒体は好ましくは、式ＩＩ−２ａ〜ＩＩ−２ｅの化合物の群から好ましくは選択する１種類以上の式ＩＩ−２の化合物を含む。
【００４３】
【化１３】
2018526489.tif 000015
式中パラメータは上に与える意味を有し、ただし好ましくはパラメータは上に示すそれぞれの意味を有し、パラメータＬ２３、Ｌ２４、Ｌ２５およびＬ２６は互いにおよび他のパラメータと独立にＨまたはＦを表す。
【００４４】
本発明による媒体は好ましくは、式ＩＩ−２ｄ−１およびＩＩ−２ｄ−２の化合物の群から好ましくは選択し、特に好ましくは式ＩＩ−２ｄ−２の１種類以上の式ＩＩ−２ｄの化合物を含む。
【００４５】
【化１４】
2018526489.tif 000016
式中パラメータは上に与える意味を有し、Ｘ２は好ましくはＦまたはＯＣＦ３を表す。
【００４６】
本発明による媒体は好ましくは、式ＩＩ−２ｅ−１およびＩＩ−２ｅ−２の化合物の群から好ましくは選択し、特に好ましくは式ＩＩ−２ｅ−１の１種類以上の式ＩＩ−２ｅの化合物を含む。
【００４７】
【化１５】
2018526489.tif 000017
式中パラメータは上に与える意味を有し、Ｘ２は好ましくはＦを表す。
【００４８】
本発明による液晶媒体は好ましくは、誘電的に中性の成分を含む。この成分は、−１．５〜３の範囲の誘電率異方性を有する。この成分は好ましくは、−１．５〜３の範囲の誘電率異方性を有する誘電適に中性の化合物を含み、より好ましくは大部分が成り、より更に好ましくは本質的に成り、特に好ましくは完全に成る。この成分は好ましくは、１種類以上の誘電的に中性の化合物を含み、より好ましくは−１．５〜３の範囲内の誘電異方性を有する式ＩＩＩの誘電的に中性の化合物から大部分が成り、より更に好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは完全に成る。
【００４９】
誘電的に中性の成分は好ましくは、式ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−８の化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含む。
【００５０】
【化１６】
2018526489.tif 000018
式中、Ｒ３１およびＲ３２は式ＩＩＩで上に示すそれぞれの意味を有し、式ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−６およびＩＩＩ−７において、Ｒ３１は好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくはアルケニルを表し、Ｒ３２は好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくはアルキルを表す。式ＩＩＩ−２において、Ｒ３１およびＲ３２は好ましくはアルキルを表す。式ＩＩＩ−５において、Ｒ３１は好ましくはアルキルまたはアルケニル、より好ましくはアルキルを表し、Ｒ３２は好ましくはアルキル、アルケニルまたはアルコキシ、より好ましくはアルケニルまたはアルコキシを表し、式ＩＩＩ−４およびＩＩＩ−８において、Ｒ３１は好ましくはアルキルを表し、Ｒ３２は好ましくはアルキルまたはアルコキシ、より好ましくはアルコキシを表す。
【００５１】
誘電的に中性の成分は好ましくは、式ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−５、ＩＩＩ−６およびＩＩＩ−７の化合物の群から選択する１種類以上の化合物、好ましくは式ＩＩＩ−１の１種類以上の化合物および式ＩＩＩ−５およびＩＩＩ−６の群から選択する１種類以上の化合物、より好ましくは式ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−５およびＩＩＩ−６のそれぞれの１種類以上の化合物、非常に好ましくは式ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−５、ＩＩＩ−６およびＩＩＩ−７のそれぞれの１種類以上の化合物を含む。
【００５２】
好ましい実施形態において本発明による媒体は式ＩＩＩ−１の、より好ましくはそれのそれぞれのサブ式である式ＣＣ−ｎ−ｍ、ＣＣ−ｎ−Ｖ、ＣＣ−ｎ−Ｖｍ、ＣＣ−Ｖ−Ｖ、ＣＣ−Ｖ−Ｖｎおよび／またはＣＣ−ｎＶ−Ｖｍから選択し、より好ましくは式ＣＣ−ｎ−Ｖおよび／またはＣＣ−ｎ−Ｖｍの、非常に好ましくは式ＣＣ−３−Ｖ、ＣＣ−４−Ｖ、ＣＣ−５−Ｖ、ＣＣ−３−Ｖ１、ＣＣ−４−Ｖ１、ＣＣ−５−Ｖ１、ＣＣ−３−Ｖ２およびＣＣ−Ｖ−Ｖ１の群から選択する１種類以上の化合物を含む。これらの略語（頭字語）の定義は下の表Ｄに同様に示されているか、または表Ａ〜Ｃから明らかである。
【００５３】
本発明による液晶媒体は好ましくは、式ＩＶの１種類以上の化合物を含む。
【００５４】
【化１７】
2018526489.tif 000019
式中、
Ｒ４１およびＲ４２は互いに独立に式Ｉで上にＲ１に示す意味を有し、好ましくはＲ４１はアルキルを表し、Ｒ４２はアルキルまたはアルケニルを表し、
【００５５】
【化１８】
2018526489.tif 000020
を表し、
好ましくは、
【００５６】
【化１９】
2018526489.tif 000021
を表し、
Ｚ４１およびＺ４２は互いに独立に、およびＺ４１が２回出現するときは、またこれらも互いに独立に−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−または単結合、好ましくは１個以上のそれらは単結合を表し、および
ｒは、０、１または２、好ましくは０または１、特に好ましくは１を表す。
【００５７】
式ＩＶの化合物は好ましくは、−１．５〜３の範囲内の誘電率異方性を有する誘電的に中性の化合物である。
【００５８】
本発明による媒体は好ましくは、式ＩＶ−１およびＩＶ−２の化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含む。
【００５９】
【化２０】
2018526489.tif 000022
式中、Ｒ４１およびＲ４２は式ＩＶで上に示すそれぞれの意味を有し、Ｒ４１は好ましくはアルキルを表し、式ＩＶ−１において、Ｒ４２は好ましくはアルケニル、好ましくは−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ３を表し、式ＩＶ−２において、Ｒ４２は好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくは−ＣＨ＝ＣＨ２、−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ２または−（ＣＨ２）２−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ３表す。
【００６０】
本発明による媒体は好ましくは、Ｒ４１が好ましくはｎ−アルキルを表す式ＩＶ−１およびＩＶ−２の化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含み、式ＩＶ−１においてＲ４２は好ましくはアルケニルを表し、式ＩＶ−２においてＲ４２は好ましくはｎ−アルキルを表す。
【００６１】
好ましい実施形態において本発明による媒体は式ＩＶ−２の、より好ましくはサブ式ＰＧＰ−ｎ−ｍ、ＰＧＰ−ｎ−Ｖ、ＰＧＰ−ｎ−２ＶｍおよびＰＧＰ−ｎ−２Ｖ、より更に好ましくはサブ式ＰＧＰ−３−ｍ、ＰＧＰ−ｎ−２ＶおよびＰＧＰ−ｎ−Ｖ１から選択し、非常に好ましくは式ＰＧＰ−３−２、ＰＧＰ−３−３、ＰＧＰ−３−４、ＰＧＰ−３−５、ＰＧＰ−１−２Ｖ、ＰＧＰ−２−２ＶおよびＰＧＰ−３−２Ｖから選択する１種類以上の化合物を含む。これらの略語（頭字語）の定義は下の表Ｄに同様に示されているか、または表Ａ〜Ｃから明らかである。
【００６２】
本発明による液晶媒体は、好ましくは式Ｉ〜ＩＶの、より好ましくは式ＩおよびＩＩおよびＩＩＩおよび／またはＩＶの、最も好ましくは式ＩおよびＩＩおよびＩＩＩおよびＩＶの化合物の群から選択される１種類以上の化合物を含む。本発明による液晶媒体は、これらの化合物から特に好ましくは主に成り、より更に好ましくは本質的に成り、非常に好ましくは完全に成る。
【００６３】
本出願においては組成に関連して「含む」は、対象物、即ち媒体または成分が示される構成成分（１種類または多種類）または化合物（１種類または多種類）を、好ましくは１０％以上、非常に好ましくは２０％以上の合計濃度で含むことを意味する。
【００６４】
本出願においては組成に関連して「大部分が成る」は、対象物が５５％以上、好ましくは６０％以上、非常に好ましくは７０％以上の示される構成成分（１種類または多種類）または化合物（１種類または多種類）を含むことを意味する。
【００６５】
本出願においては組成に関連して「本質的に成る」は、対象物が８０％以上、好ましくは９０％以上、非常に好ましくは９５％以上の示される構成成分（１種類または多種類）または化合物（１種類または多種類）を含むことを意味する。
【００６６】
本出願においては組成に関連して「実質的に成る」または「完全に成る」は、対象物が９８％以上、好ましくは９９％以上、非常に好ましくは１００％の示される構成成分（１種類または多種類）または化合物（１種類または多種類）を含むことを意味する。
【００６７】
また上で明らかには述べていない他のメソゲン化合物も、本発明による媒体中で有利に使用できる。そのような化合物は当業者に既知である。
【００６８】
本発明による液晶媒体は、好ましくは７０℃以上、より好ましくは７５℃以上、特に好ましくは８０℃以上、非常に特に好ましくは８５℃以上の透明点を有する。
【００６９】
本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは少なくとも０℃以下〜７０℃以上、より好ましくは少なくとも−２０℃以下〜７５℃以上、非常に好ましくは少なくとも−３０℃以下〜７５℃以上、特には少なくとも−４０℃以下〜８０℃以上に及ぶ。
【００７０】
１ｋＨｚおよび２０℃における本発明による液晶媒体のΔεは、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、より更に好ましくは４以上、非常に好ましくは６以上で、Δεは好ましくは３０以下、Δεは特に好ましくは２０以下である。
【００７１】
５８９ｎｍ（ＮａＤ）および２０℃における本発明による液晶媒体のΔｎは、好ましくは０．０７０以上〜０．１５０以下の範囲内、より好ましくは０．０８０以上〜０．１４０以下の範囲内、より更に好ましくは０．０９０以上〜０．１３５以下の範囲内、非常に特に好ましくは０．１００以上〜０．１３０以下の範囲内である。
【００７２】
本出願の好ましい実施形態において本発明による液晶媒体のΔｎは、好ましくは０．１００以上〜０．１４０以下、より好ましくは０．１１０以上〜０．１３０以下の範囲内、非常に好ましくは０．１１５以上〜０．１２５以下の範囲内であり、一方Δεは、好ましくは１０以上〜３０以下の範囲内、好ましくは１５以上〜２５以下の範囲内、特に好ましくは１７以上〜２３以下の範囲内である。
【００７３】
本発明によれば式Ｉの化合物は併せて混合物全体の好ましくは６０％〜９０％、より好ましくは６１％〜８５％、より好ましくは６２％〜８０％、非常に好ましくは６５％〜７５％の合計濃度で使用する。
【００７４】
式ＩＩの群から選択する化合物は混合物全体の好ましくは５％〜１５％、より好ましくは７％〜１３％、非常に好ましくは８％〜１２％の合計濃度で使用する。
【００７５】
式ＩおよびＩＩの群から選択する化合物は混合物全体の好ましくは６５％〜９５％、より好ましくは６８％〜９３％、より更に好ましくは７２％〜９０％、非常に好ましくは７５％〜８５％の合計濃度で使用する。
【００７６】
式ＩＩＩの化合物は混合物全体の好ましくは５％〜２５％、より好ましくは７％〜２２％、非常に好ましくは１０％〜２０％の合計濃度で使用する。
【００７７】
式ＩＶの化合物は混合物全体の好ましくは０％〜１５％、より好ましくは１％〜１２％、非常に好ましくは５％〜１０％の合計濃度で使用する。
【００７８】
本発明による媒体は物理的特性を調整するために、更なる液晶化合物を含んでよい。そのような化合物は当業者に既知である。本発明による媒体におけるそれらの濃度は、好ましくは０％〜１５％、より好ましくは０．１％〜１０％、非常に好ましくは１％〜８％である。
【００７９】
好ましい実施形態において本発明による媒体中式ＣＣ−４−Ｖの化合物の濃度は、１０％〜２０％、特に好ましくは１２％〜１７％とできる。
【００８０】
液晶媒体は合計で、５０％〜１００％、より好ましくは７０％〜１００％、非常に好ましくは８０％〜１００％、特には９０％〜１００％の好ましくは式Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩ、特に好ましくは式Ｉ〜ＩＶの化合物の群から選択する式Ｉ〜ＩＶの化合物を含む。
【００８１】
本出願において誘電的に正との表現はΔε＞３．０である化合物または成分を記載し、誘電的に中性は−１．５≦Δε≦３．０のものを記載し、誘電的に負はΔε＜−１．５のものを記載する。Δεは、１ｋＨｚの周波数および２０℃で決定する。それぞれの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個々の化合物の１０％の溶液の結果から決定する。ホスト混合物中のそれぞれの化合物の溶解度が１０％未満である場合、濃度を５％に低下する。試験用混合物の静電容量は、ホメオトロピック配向を有するセルおよびホモジニアス配向を有するセルの両者で決定する。両タイプのセルのセル厚は、およそ２０μｍである。印加電圧は周波数１ｋＨｚで、実効値が典型的には０．５Ｖ〜１．０Ｖの矩形波であるが、常に各試験用混合物の容量閾値未満になるよう選択する。
【００８２】
Δεは（ε‖−ε⊥）の通り定義され、一方εａｖ．は（ε‖＋２ε⊥）である。
【００８３】
誘電的に正の化合物に使用するホスト混合物は混合物ＺＬＩ−４７９２で、誘電的に中性および誘電的に負の化合物に使用するホスト混合物は混合物ＺＬＩ−３０８６で、いずれもドイツ国メルク社製である。化合物の誘電率の絶対値は、対象の化合物の添加した際のホスト混合物のそれぞれの値の変化から決定する。その値を対象の化合物の濃度１００％に外挿する。
【００８４】
２０℃の測定温度でネマチック相を有する成分はそのまま測定し、他は全て化合物のように処理する。
【００８５】
両者の場合で他に明らかに述べない限り、本出願における閾電圧との表現は光学的閾値を指し、１０％相対コントラスト（Ｖ１０）について言うもので、飽和電圧との表現は光学的飽和を指し、９０％相対コントラスト（Ｖ９０）について言うもので。フレデリックス閾値（ＶＦｒ）とも呼ばれる容量閾電圧（Ｖ０）は、明記されている場合にのみ使用する。
【００８６】
本出願で示すパラメータの範囲は他に明らかに述べない限り、全て端の値を含む。
【００８７】
種々の特性の範囲を互いに組み合わせることで異なる上限値および下限値が示されるときは、追加の好ましい範囲が生じる。
【００８８】
本出願を通じて他に明らかに述べない限り、以下の条件および定義を適用する。全ての濃度は重量パーセントで示され、それぞれの混合物全体に対してであり、全ての温度は摂氏温度で示され、全ての温度差は示差度で示される。全ての物理的特性は「Ｍｅｒｃｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ（メルク液晶、液晶の物理的特性）」１９９７年１１月版、ドイツ国メルク社に従って決定し、他に明らかに述べない限り温度２０℃においてである。光学的異方性（Δｎ）は波長５８９．３ｎｍで決定する。誘電率異方性（Δε）は周波数１ｋＨｚで決定する。閾電圧ならびに他の全ての電気光学的特性は、ドイツ国メルク社で製造した試験用セルを使用して決定する。Δεを決定するための試験用セルはおよそ２０μｍのセル厚を有する。電極は、１．１３ｃｍ２の面積を有する円形ＩＴＯ電極およびガードリングである。配向層は、ホメオトロピック配向（ε‖）用が日本国、日産化学社製ＳＥ−１２１１で、ホモジニアス配向（ε⊥）用が日本国、日本合成ゴム社製ポリイミドＡＬ−１０５４である。静電容量は、電圧０．３Ｖｒｍｓの正弦波を使用するＳｏｌａｔｒｏｎ１２６０周波数応答分析計を使用して決定する。電気光学的測定で使用する光は白色光である。ここでは、ドイツ国Ａｕｔｒｏｎｉｃ−Ｍｅｌｃｈｅｒｓ社より商業的に入手可能なＤＭＳ装置を使用する構成を使用する。特性電圧は垂直観察の下で決定した。閾電圧（Ｖ１０）、中間諧調電圧（Ｖ５０）および飽和電圧（Ｖ９０）を、それぞれ１０％、５０％および９０％相対コントラストについて決定した。
【００８９】
本発明による液晶媒体は、通常の濃度で更なる添加剤およびキラルドーパントを含んでよい。これらの更なる成分の合計濃度は混合物全体に対して０％〜１０％、好ましくは０．１％〜６％の範囲である。使用する個々の化合物の濃度は好ましくはそれぞれ、０．１％〜３％の範囲である。本出願における液晶成分および液晶媒体の化合物の値および濃度範囲を言うとき、これらおよび同様の添加物の濃度は考慮しない。
【００９０】
本発明による液晶媒体は、数種類の化合物、好ましくは３〜３０種類、より好ましくは４〜２０種類、非常に好ましくは４〜１６種類の化合物から成る。これらの化合物は、従来法で混合される。一般に、より少ない量で使用される化合物の所望量を、より多い量で使用される化合物に溶解する。より高い濃度で使用される化合物の透明点より温度が高い場合には、溶解過程の完了を観察するのは特に容易である。しかしながら、また、例えば、他の従来法、例えば、化合物の同族または共融混合物が可能な所謂プレ混合の使用、または、構成成分がそれ自身で使用可能な状態の混合物の所謂「マルチ・ボトル」系を使用して媒体を調製することも可能である。
【００９１】
適切な添加剤を加えることにより、ＴＮ、ＴＮ−ＡＭＤ、ＥＣＢ−ＡＭＤ、ＶＡＮ−ＡＭＤ、ＩＰＳ−ＡＭＤ、ＦＦＳ−ＡＭＤなどのように液晶媒体をそのまま使用する、またはＰＤＬＣ、ＮＣＡＰ、ＰＮ  ＬＣＤなどの複合材系のいずれかの全ての既知のタイプの液晶ディスプレイにおいて、特にＶＡ  ＬＣＤまたはＴＢＡモードディスプレイにおいて、本発明による液晶媒体を使用できるように改変できる。
【００９２】
例えば、液晶の融点Ｔ（Ｃ，Ｎ）またはＴ（Ｃ，Ｓ）、スメクチック（Ｓ）からネマチック（Ｎ）相への転移Ｔ（Ｓ，Ｎ）および透明点Ｔ（Ｎ，Ｉ）などの全ての温度は、摂氏度で示される。全ての温度差は差異度で示される。
【００９３】
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は、頭字語とも呼ばれる略号で示される。これらの頭字語において下表Ａ〜Ｃを使用し、以下の通り化学式を略号化する。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原子をそれぞれ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−アルケニルを表す。表Ａは化合物の核構造の環構造要素のために使用するコードを列記し、一方表Ｂには連結基を示す。
【００９４】
表Ｃに、分子の左側または右側の末端基のためのコードの意味が与えられる。頭字語は、任意に存在する連結基と共に環構造要素のコードと、それに続く第１のハイフンおよび左側の末端基のコード、第２のハイフンおよび右側の末端基のコードから成る。表Ｄには、それらのそれぞれの略号と共に化合物の構造説明例が示される。
【００９５】
【表１】
2018526489.tif 000023
【００９６】
【表２】
2018526489.tif 000024
【００９７】
【表３】
2018526489.tif 000025
【００９８】
【表４】
2018526489.tif 000026
式中、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。
【００９９】
以下の表は、例示的な構造をそれぞれの略号と共に示す。これらは、略号の規則の意味を例示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。
【０１００】
【表５】
2018526489.tif 000027
【０１０１】
【表６】
2018526489.tif 000028
【０１０２】
【表７】
2018526489.tif 000029
【０１０３】
【表８】
2018526489.tif 000030
【０１０４】
【表９】
2018526489.tif 000031
【０１０５】
【表１０】
2018526489.tif 000032
【０１０６】
【表１１】
2018526489.tif 000033
【０１０７】
【表１２】
2018526489.tif 000034
【０１０８】
【表１３】
2018526489.tif 000035
【０１０９】
【表１４】
2018526489.tif 000036
【０１１０】
【表１５】
2018526489.tif 000037
【０１１１】
【表１６】
2018526489.tif 000038
【０１１２】
【表１７】
2018526489.tif 000039
式中、ｎ、ｍおよびｌは好ましくは互いに独立に１〜７を表す。
【０１１３】
以下の表である表Ｅに、本発明によるメソゲン媒体で追加の安定剤として使用できる例示化合を示す。
【０１１４】
表Ｅに、本発明によるＬＣ媒体に添加できる可能性のある安定剤を示す。
（ここでｎは１〜１２の整数、好ましくは１、２、３、４、５、６、７または８を表し、末端メチル基は示していない。）
【０１１５】
【表１８】
2018526489.tif 000040
【０１１６】
【表１９】
2018526489.tif 000041
【０１１７】
【表２０】
2018526489.tif 000042
【０１１８】
【表２１】
2018526489.tif 000043
【０１１９】
【表２２】
2018526489.tif 000044
ＬＣ媒体は、好ましくは０〜１０重量％、特に１ｐｐｍ〜５重量％、特に好ましくは１ｐｐｍ〜１重量％の安定剤を含む。
【０１２０】
下表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は使用できる例示化合物を示す。
【０１２１】
【表２３】
2018526489.tif 000045
【０１２２】
【表２４】
2018526489.tif 000046
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からの化合物の群から選択する１種類以上の化合物を含む。
【０１２３】
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。
【０１２４】
本発明による液晶媒体は、好ましくは、
・表Ｄからの化合物の群から選択される、７種類以上、好ましくは８種類以上の個々の化合物、好ましくは３種類以上、特に好ましくは４種類以上の異なる式を有する化合物
を含む。
【実施例】
【０１２５】
下の例は、本発明を一切限定せず例示する。
【０１２６】
しかしながら物理的特性は、どの特性を達成できるか、どの範囲でそれらを改変できるかを当業者に示す。よって特に、好ましく達成できる種々の特性の組み合わせは、当業者にとって十分に定義されている。
【０１２７】
以下の表に示す組成および特性を有する液晶混合物を調製する。
【０１２８】
【表２５】
2018526489.tif 000047
【国際調査報告】
2018526489.tif 000061
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