(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉ
【化１】
0005089836.tif 000042
式中
Ｒ１ は１ないし７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、または２ないし７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｚ１ はＣＦ２−ＣＦ２、ＣＦ２−Ｏ、ＣＨ２−ＣＨ２、トランス−ＣＨ＝ＣＨ、トランス−ＣＦ−ＣＨ、トランス−ＣＨ＝ＣＦまたはトランスーＣＦ＝ＣＦであり、
Ｘ１ はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＦ２Ｈ、ＣＮまたはＮＣＳである、
で表される１または２種以上の化合物１〜４５重量％、
式ＩＩ
【化２】
0005089836.tif 000043
式中
Ｒ２は１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、または２〜７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、またはアルコキシアルキルであり、
【化３】
0005089836.tif 000044
は互いに独立して、それぞれ
【化４】
0005089836.tif 000045
Ｘ２はＦ、Ｃｌ、ＣＮまたはＮＣＳであり、
Ｚ２は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−または単結合である、
で表される１または２種以上の化合物２〜３０重量％、
式ＩＩＩ
【化５】
0005089836.tif 000046
式中
Ｒ３１とＲ３２は互いに独立して、それぞれ１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、または２〜７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
【化６】
0005089836.tif 000047
は互いに独立であって、それぞれ
【化７】
0005089836.tif 000048
であり、
Ｚ３１は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合である、で表される１または２種以上の化合物２〜３５重量％、および
式ＩＶ
【化８】
0005089836.tif 000049
式中Ｒ４は１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基、または２〜７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル基であり、
【化９】
0005089836.tif 000050
は相互に独立しており、それぞれ
【化１０】
0005089836.tif 000051
であり、
Ｚ４１とＺ４２は互いに独立して、それぞれ−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、または単結合であり、
ｎは０または１であり、
ＸはＯＣＦ３、ＯＣＦ２ＨまたはＦであり、
Ｙ４１とＹ４２は互いに独立して、それぞれＨまたはＦである、
で表される２種以上の化合物５〜７０重量％、
を含むことを特徴とする正の誘電異方性の液晶媒体。
【請求項２】
式ＩＩａ〜ＩＩｆから成るグループから選択された式ＩＩの化合物を１又は２種以上含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒体。
【化１１】
0005089836.tif 000052
（式中Ｒ２は式ＩＩの上記の請求項１の中で定義したとおりである）
【請求項３】
式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｄから成るグループから選択された式ＩＩＩの化合物を１または２種以上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。
【化１２】
0005089836.tif 000053
（式中これらはそれぞれの場合に互いに独立して、ｋとｌは１、２、３、４または５であり、ｍとｎは０、１、２または３であり、ｏは０または１であり、ただしｍ＋ｎは≦５である）
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、液晶ディスプレイ。
【請求項５】
画素がアクティブな集積した電気スイッチのマトリックスで駆動されている、請求項４に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
液晶ディスプレイにおける請求項１〜３のいずれかに記載の媒体の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は液晶媒体に、かつこの媒体を含む電気光学液晶ディスプレイに、特に、その液晶の場が再配向に決定的な液晶層に平行な成分を有する。液晶を再配向させるための再配向層を有する液晶ディスプレイに関する。液晶性媒体は正の誘電異方性を持ち、少なくとも１つの式Ｉのメソゲン性化合物を含む。
【化１４】
0005089836.tif 000002
式中
Ｒ１ は１〜７個の炭素原子、好ましくは１〜５個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、または２〜７個の炭素原子、好ましくは２〜５個の炭素原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
Ｚ１ はＣＦ２−ＣＦ２、ＣＦ２−Ｏ、ＣＨ２−ＣＨ２、トランス−ＣＨ＝ＣＨ、トランス−ＣＦ＝ＣＨ、トランス−ＣＨ＝ＣＦまたはトランス−ＣＦ＝ＣＦ、好ましくはＣＦ２ −ＣＦ２またはＣＦ２−Ｏ、特に好ましくはＣＦ２−ＣＦ２であり、
Ｘ１ はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＦ２Ｈ、ＣＮまたはＮＣＳであり、好ましくはＣＮである。
【０００２】
慣用の液晶ディスプレイ（ＴＮ，ＳＴＮ．ＯＭＩＡＭＤ−ＴＮ）では再配向のための電場は本質的に液晶層に直角に発生する。国際特許出願ＷＯ９１／１０９３６は液晶ディスプレイを開示しており、その中では電気信号は電場が液晶層に平行な顕著な成分を持つようにして（ＩＰＳ、面内スイッチ）発生させられている。このタイプのディスプレイの操作の原理は例えば、Ｒ．Ａ．Ｓｏｒｅｆ著Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ４５巻１２号５４６６−５４６８（１９７４）に記載されている。
【０００３】
例えば、ＥＰ  ０  ５８８  ５６８はこのタイプの電極を設計およびディスプレイを駆動するための種々の可能性をを開示している。ＤＥ  １９８  ２４  １３７もこのタイプのＩＰＳディスプレイの 種々の態様を記載している。
このタイプのＩＰＳディスプレイ中での使用のための液晶材料は例えば、ＤＥ１９８  ４８  １８１に記載されている。
【０００４】
既知の液晶性媒体を含むＩＰＳディスプレイは不充分な長い応答時間としばしば過剰に高い操作電圧に特徴づけられている。従って、そこにはこれらの欠点を持たないかまたは減じただけのＩＰＳディスプレイのための需要が存在する。この目的のために要求される液晶性素材は適当な相範囲、低温での低い結晶化傾向、低い複屈折、適当な電気抵抗に加えて、特に低い閾値電圧（Ｖ１０）と応答時間に決定的な低い回転粘性（γ１）を有する素材である。
【０００５】
驚くべきことにこの目的は式Ｉの少なくとも１化合物を含む液晶性素材を使用することによって達成された。
【０００６】
本発明による液晶媒体はその比較的高い透明点、その低い回転粘性、低い閾値故に顕著である。
【０００７】
従って本発明は式Ｉの少なくとも１化合物を含有し、かつ配向層を有する電気光学液晶ディスプレイに非常に適した、その液晶の場が液晶層に平行な顕著な成分を有している液晶を再配向するために非常に適した正の誘電異方性の液晶媒体に関し、さらにこのタイプのディスプレイに関する。
【０００８】
【化１５】
0005089836.tif 000003
式中
Ｒ１ は１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、好ましくは１〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシ、または２〜７個の炭素原子、好ましくは２〜５個の炭素原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、好ましくは１Ｅ−アルケニル、１Ｅ−アルケニルオキシまたは直鎖状アルコキシアルキルであり、特に２〜５個の炭素原子を有するものであり、
Ｚ１ はＣＦ２−ＣＦ２、ＣＦ２−Ｏ、ＣＨ２−ＣＨ２、トランス−ＣＨ＝ＣＨ、トランス−ＣＦ＝ＣＨ、トランス−ＣＨ＝ＣＦまたはトランス−ＣＦ＝ＣＦであり、好ましくはＣＦ２−ＣＦ２またはＣＦ２−Ｏであり、特に好ましくはＣＦ２−ＣＦ２であり、
Ｘ１ はＦ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＦ２Ｈ、ＣＮまたはＮＣＳであり、好ましくはＣＮである。
式Ｉの中でＺ１がＣＦ２−ＣＦ２である式Ｉの少なくとも１化合物を含有する液晶媒体が特に好ましく、式Ｉの中でＺ１がＣＦ２−ＣＦ２ 、Ｘ１がＣＮである式Ｉの少なくとも１化合物を含有する液晶媒体が極めて特に好ましい。
【０００９】
液晶媒体は好ましくは式Ｉ−１ａ〜Ｉ−１ｅおよび／またはＩ−２ａ〜Ｉ−２ｅの化合物から成るグループから選択された少なくとも１つの化合物を含む。
【化１６】
0005089836.tif 000004
【００１０】
補助式Ｉ−１ａ、Ｉ−１ｂ、Ｉ−２ａ、Ｉ−２ｂの化合物から成るグループから選択された化合物が特に好ましく、補助式Ｉ−１ａ、Ｉ−２ａの化合物から成るグループから選択された化合物が極めて特に好ましい。
【００１１】
式ＩＩの１つ以上の化合物を含む液晶媒体が更に好ましく、
【化１７】
0005089836.tif 000005
式中
Ｒ２は１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、または２〜７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
【化１８】
0005089836.tif 000006
は互いに独立して、それぞれ
【化１９】
0005089836.tif 000007
であり、
Ｘ２はＦ、Ｃｌ、ＣＮまたはＮＣＳであり、好ましくはＣＮでＮＣＳであり、特に好ましくはＣＮであり、
Ｚ２はＣＨ２ＣＨ２、ＣＯＯまたは単結合である。
【００１２】
式ＩＩの好ましい補助式 は式ＩＩ−１であり、
【化２０】
0005089836.tif 000008
式中パラメーターは式ＩＩの中で既に定義した通りである。
【００１３】
式中でＺ２が単結合であり、
【化２１】
0005089836.tif 000009
式ＩＩの化合物が特に好ましい。
【００１４】
式中でＺ２が単結合であり、
【化２２】
0005089836.tif 000010
式ＩＩの化合物が好ましい。
更にＸ２がＣＮである式ＩＩの化合物が好ましい。
更に式ＩＩＩの１または２種以上の化合物を含む液晶媒体が好ましい。
【００１５】
【化２３】
0005089836.tif 000011
式中Ｒ３１とＲ３２  は互いに独立して、それぞれ
１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、または２〜７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、
【化２４】
0005089836.tif 000012
は互いに独立して、それぞれ
【化２５】
0005089836.tif 000013
であり、
Ｚ３１はＣＨ＝ＣＨ、ＣＯＯ、ＣＨ２ＣＨ２または単結合である。
【００１６】
式ＩＩＩの１または２種以上の化合物を含む液晶媒体が特に好ましく、
式中
【化２６】
0005089836.tif 000014
の少なくとも１種は
【化２７】
0005089836.tif 000015
であり、更に好ましくは両者とも
【化２８】
0005089836.tif 000016
であることが好ましい。
【００１７】
式中基Ｒ３１およびＲ３２の少なくとも一つが２〜７個の炭素原子を有する、好ましくは２〜３個の炭素原子を有するアルケニルである式ＩＩＩの化合物を含む媒体が好ましい。
【００１８】
式中Ｚ３１がＣＨ＝ＣＨまたは単結合、特に好ましくは単結合である式ＩＩＩの１または２種以上の化合物を含む媒体が特に好ましい。
【００１９】
式ＩＶの１または２種以上の化合物を含む液晶媒体が好ましい。
【化２９】
0005089836.tif 000017
式中Ｒ４は１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基または２〜７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル基であり、
【化３０】
0005089836.tif 000018
は相互に独立しており、それぞれ
【化３１】
0005089836.tif 000019
Ｚ４１とＺ４２は互いに独立して、それぞれＣＦ２Ｏ、ＣＯＯ、ＣＨ２ＣＨ２、トランス−ＣＦ＝ＣＦ、トランス−ＣＨ＝ＣＨ、トランス−ＣＦ＝ＣＨ、トランス−ＣＨ＝ＣＦまたは単結合であり、
ｎは０または１であり、
Ｘはフッ素化したアルキルまたはアルコキシであり、またはハロゲンであり、好ましくはＯＣＦ３、ＯＣＦ２ＨまたはＦであり、
Ｙ４１とＹ４２は互いに独立して、それぞれ水素またはＦである。
【００２０】
式ＩＶの好ましい補助式は式ＩＶ−１およびＩＶ−２であり、
【化３２】
0005089836.tif 000020
式中パラメーターは上記のように式ＩＶの中で定義されているとおりであり、しかも好ましくはＸ４２はＦであり、式ＩＶ−１では、Ｙ４１とＹ４２はＨ、Ｚ４２はＣＨ２ＣＨ２または単結合、好ましくは単結合であり、式ＩＶ−２では、Ｙ４１とＹ４２はＦ、Ｚ４２はＣＯＯ、または単結合である。
【００２１】
媒体が式ＩＶの化合物を特に好ましくは１または２つ以上含み、式中
【化３３】
0005089836.tif 000021
かつもし存在するならば、好ましくは両者とも
【化３４】
0005089836.tif 000022
である。
【００２２】
更にＺ４１とＺ４２が相互に独立して、それぞれＣＨ２ＣＨ２または単結合である式ＩＶの１または２種以上の化合物を含む媒体が好ましい。
【００２３】
更にＸがＯＣＦ３であり、Ｙ４１とＹ４２が水素である式ＩＶの１または２種以上の化合物およびＸ、Ｙ４１とＹ４２がＦである式ＩＶの１または２種以上の化合物を含む媒体が好ましい。
【００２４】
少なくとも１つの式Ｉの化合物、少なくとも１つの式ＩＩの化合物、少なくとも１つの式ＩＩＩの化合物を含む媒体が特に好ましい。
【００２５】
補助式ＩＩａ〜ＩＩｆおよび／またはＩＩｇ〜ＩＩｉから成るグループから選択された式ＩＩの１または２種以上の化合物を含む液晶媒体が特に好ましい。
【化３５】
0005089836.tif 000023
式中Ｒ２は式ＩＩの中で既に定義したとおりである。
【００２６】
液晶媒体は特に好ましくは補助式ＩＩｃ、ＩＩｄ、ＩＩｅおよびＩＩｆの化合物から成るグループから、特にＩＩｃとＩＩｅから成るグループから選択された１または２種以上の化合物を含む。
【００２７】
補助式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｄから成るグループから選択された式ＩＩＩの１または２種以上の化合物を含む液晶媒体が特に好ましい。
【化３６】
0005089836.tif 000024
式中それぞれの場合に互いに独立であり、
ｋとｌは１、２、３、４または５であり、
ｍとｎは０、１、２または３であり、
ｏは０または１であり、ただし
ｍ＋ｎは≦５である。
【００２８】
更に補助式ＩＶａ〜ＩＶｒから成るグループから選択された式ＩＶの１または２種以上の化合物を含む液晶媒体が好ましい。
【化３７】
0005089836.tif 000025
【００２９】
【化３８】
0005089836.tif 000026
【００３０】
【化３９】
0005089836.tif 000027
式中Ｒ４は既に式ＩＶの中で定義した通りである。
【００３１】
他の好ましい態様では、液晶媒体は補助式ＩＶｓおよびＩＶｔから成るグループから選択された式ＩＶの１または２種以上の化合物を含む。
【化４０】
0005089836.tif 000028
式中Ｒ４は既に式ＩＶの中で定義した通りである。
【００３２】
式ＩＶｓとＩＶｔの化合物から成るグループから選択された化合物を式ＩＶａとＩＶｒの化合物から成るグループから選択された化合物に加えて、または代わって使用することができる。
【００３３】
他の好ましい態様では、液晶媒体は補助式Ｉ−１ａおよび／またはＩ−２ａの化合物の１または２種以上を含み、これらの各化合物の濃度は０．１から２０％まで、好ましくは１から１６％まで、特に好ましくは２から１２％まで、極めて特に好ましくは３から１０％までの範囲内である。
【００３４】
本発明の好ましい態様では、式  Ｉ−１ａおよび／またはＩ−２ａの化合物の１または２種以上の化合物を含み、これらの各化合物の濃度は０．１から１８％まで、好ましくは１から１４％まで、特に好ましくは２から１０％までである。
【００３５】
好ましい態様は下記の条件の１以上、好ましくは２以上に合致する液晶媒体である。
【００３６】
媒体は追加的に以下を含む、
−  式ＶａとＶｂのグループから選択された１または２種以上の化合物を含む。
【化４１】
0005089836.tif 000029
式中Ｒ５１とＲ５２ は互いに独立して、それぞれ１〜７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、２〜７個の炭素原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルであり、Ｒ５１は好ましくは１〜５個の炭素原子を有するアルキル、Ｒ５２は好ましくは１〜３個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、特にアルコキシである。
【００３７】
−  式ＶｃとＶｄのグループから選択された１または２種以上の化合物を含む。
【化４２】
0005089836.tif 000030
式中Ｒ５１とＲ５２ は互いに独立して、既に定義した通りであり、Ｒ５１は好ましくは３〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキル、Ｒ５２は好ましくはｎ−アルキルであり、
Ｙ５１は水素またはフッ素である。
−  式Ｖｅ〜Ｖｈ、好ましくはＶｅおよび／またはＶｆのグループから選択される１または２種以上の化合物、
【化４３】
0005089836.tif 000031
式中Ｒ５１とＲ５２ は互いに独立して、それぞれ既に定義した通りであり、好ましくは３〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキルである。
【００３８】
下記を含む液晶媒体が特に好ましい、
−  式Ｖａの１または２種以上の化合物、式中好ましくは基Ｒ５１とＲ５２ の少なくとも一つはアルケニル、好ましくは１Ｅ−アルケニル、特に好ましくはビニルまたは１Ｅ−プロペニルであり、
−  式Ｖｂの１または２種以上の化合物、
式中好ましくは
Ｒ５１は１〜５個、好ましくは３〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、しかも
Ｒ５２は１〜３個の、特に１個の炭素原子を有するアルコキシである。
−  式Ｖｃの１または２種以上の化合物、
式中
Ｒ５１は１〜５個の、好ましくは１〜３個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、しかも
Ｒ５２は２〜５個の、好ましくは２〜３個の炭素原子を有する１Ｅ−アルケニルであり、および／または
−  式Ｖｄの１または２種以上の化合物、式中Ｒ５１は１〜５個の、好ましくは１〜３個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、しかも
Ｒ５２ は１〜５個の、好ましくは２〜４個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、Ｙ５１は好ましくは水素である。
【００３９】
本発明による液晶媒体は好ましくは式Ｉの少なくとも１化合物を含み、更に式ＩＩａ〜ＩＩｆおよび式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｄの化合物からなるグループから選択された少なくとも１化合物および式ＩＶａとＩＶｒの化合物から成るグループから選択された少なくとも１化合物を含む。
【００４０】
本発明による液晶媒体は特に好ましくは合計して以下を含む、
−式Ｉの、好ましくは式Ｉ−１ａおよび／またはＩ−２ａの少なくとも１つの化合物の２から４０、好ましくは３から３０、特に好ましくは３から２０重量％まで、
−式ＩＩの、好ましくは式ＩＩａおよびＩＩｅの化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物の３から２５、好ましくは５から１９重量％まで、
−式ＩＩＩの、好ましくは補助式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｃの化合物から成るグループから選択された少なくとも１つの化合物の３から３０、好ましくは５から２５重量％まで、
−式ＩＶの、好ましくは補助式ＩＶａ〜ＩＶｃ、ＩＶｆおよびＩＶｉの化合物からなるグループから選択された少なくとも１つの化合物の１５から６５、好ましくは３５から５５重量％まで。
【００４１】
本発明によって使用した液晶媒体は一般的には＜０．１０の、好ましくは＜０．０９、特に好ましくは＜０．０８、極めて特に好ましくは＜０．０７の複屈折（Δｎ）を有する。好ましくは、そのΔｎは０．０４５から０．０９５まで、特に０．０５５から０．０８５まで、極めて特に好ましくは０．０６５から０．０７５までの範囲内にある。その媒体は７０〜９０℃の透明点を有し、より小さい複屈折値を有し（即ちそれぞれの範囲内ではより狭い範囲で、かつより小さい値を有し）低い透明点を持っているこれら媒体が好ましい。
【００４２】
本発明によって使用する混合物の流動粘性（２０℃）は一般的に３０ｍｍ２ ・ｓ−１より小さく、特に１５から２５ｍｍ２ ・ｓ−１ までである。２０℃での本発明による素材の抵抗率は５×１０１０ から５×１０１３ Ω・ｃｍ までの範囲内、 特に５×１０１１から５×１０１２ Ω・ｃｍまでの範囲内にある。本発明による混合物の回転粘性は２０℃で一般的に１３０ｍＰａ・ｓより小さく、好ましくは１２０ｍＰａ・ｓより小さく、特に６０から１１５ｍＰａ・ｓまでの範囲内に、好ましくは７５から１１０ｍＰａ・ｓまでの範囲内にある。
【００４３】
７０から８０℃までの透明点を有する本発明に従って利用される媒体は１２５ｍＰａ・ｓ以下の、好ましくは７０から１００ｍＰａ・ｓまでの回転粘性を持っている。
【００４４】
本発明に合致して使用される媒体の透明点は６０℃より高く、好ましくは７０℃以上であり、特に好ましくは８０℃以上である。特に透明点は６０℃から８０℃までの範囲内である。テストセル中での保管安定性は、下記の通り求めることができるが、−３０℃で１０００時間以上、好ましくは−４℃では５００時間以上、極めて好ましくは−４０℃では１０００時間以上である。
【００４５】
本発明に合致して使用する媒体は５から３０までの化合物、好ましくは６から２０まで化合物、特に好ましくは７から１６までの化合物から成っている。
【００４６】
慣用の液晶素材、しかし特に式ＩＩａ〜ＩＩｆの化合物から成るグループからおよび／または式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｄおよび／またはＩＶａ〜ＩＶｒの化合物からから成るグループから選択された１または２種以上の化合物と混合された式Ｉの化合物の比較的少ない比でさえも閾値電圧の顕著な低下、回転粘性γ１の好ましい値、速い応答時間を生じ、特に低いスメクチック−ネマチック転移温度を有する広いネマチック相が観察されることが見いだされた。本発明は更に本発明による正の誘電異方性の液晶媒体を含む電気光学液晶ディスプレイに関する。
【００４７】
画素がアクティブ（非線形）電気スイッチのマトリックスによって駆動されている本発明による液晶ディスプレイが好ましい。
【００４８】
本発明による液晶ディスプレイは極めて特に好ましくはＩＰＳディスプレイである。
【００４９】
式Ｉ〜ＩＶの化合物は無色、安定であり、互いに、しかも他の液晶素材と混合容易である。
【００５０】
用語「アルキル」は１−７個の炭素原子を有する直鎖および枝分かれしたアルキル基を含み、特にその直鎖基はメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチルである。特に別途特記しない限り、２−５個の炭素原子を有する基が好ましい。
【００５１】
用語「アルケニル」は２−７個の炭素原子を有する直鎖および枝分かれしたアルケニル基、特にその直鎖基を含む。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、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、Ｃ５−Ｃ７−４−アルケニルである。 極めて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、３Ｅ−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−ヘプテニルなどである。特に別途特記しない限り、５個までの炭素原子を有する基が好ましい。
【００５２】
用語「フロロアルキル」は好ましくは末端のフッ素を含む直鎖の基を含む。即ちフロロメチル、２−フロロエチル、３−フロロプロピル、４−フロロブチル、５−フロロペンチル、６−フロロヘキシル、７−フロロヘプチルである。しかしながら、Ｆの他の位置も排除するものではない。
【００５３】
用語「アルコキシアルキル」は好ましくは式ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｏ−（ＣＨ２）ｍ を含み、ただしｎとｍは互いに独立して、それぞれ１から６までである。ｍは好ましくは１であり、ｎは好ましくは１から４までである。
【００５４】
Ｒ１〜Ｒ５２の意味の適当な選択は応答時間、閾値電圧、透過特性線の急峻さ等を希望通りに改変できる。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等はアルキルまたはアルコキシ基に比較して、一般的に短い応答時間、改良したネマチック傾向、高い弾性定数ｋ３３（ベント）とｋ１１（スプレイ）に帰着する。４−アルケニル基、３−アルケニル基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して、一般的に低い閾値電圧、小さいｋ３３／ｋ１１値に帰着する。
【００５５】
式Ｉ−ＩＶの化合物の最適重量比は実質的に、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよび／またはＩＶの成分の選択による希望した特性、更に存在してもよいその他の成分の選択によって変化する。上記の範囲内の適当な重量比はその時々によって容易に求めることができる。
【００５６】
本発明に使用される混合物中の式Ｉ〜ＩＶの化合物の全量は決定的なものではない。混合物は好ましくは式Ｉ〜ＩＶを５０−９０重量％含んでいる。混合物は種々の特性を最適化するために、１または２種以上のその他の成分を含んでいても良い。しかしながら、特に閾値電圧と回転粘性に関する測定効果は式Ｉ〜ＩＶ、特に式Ｉの化合物の濃度が高くなるほど一般的に大きくなる。
【００５７】
特に好ましい態様では、本発明による媒体はＸがＯＣＦ３である式ＩＶの化合物を含む。式Ｉおよび式ＩＩの化合物との好ましい相乗効果は特に有利な特性となる。
【００５８】
式Ｉの１または２種以上の化合物に加えて、本発明による液晶媒体は好ましくは２から４０まで、特に４から３０の化合物を他成分として含んでいる。これらの媒体は極めて特に好ましくは式Ｉの１または２種以上の化合物に加えて、７から１５までの化合物を含んでいる。これらの他成分は好ましくはネマチックまたはネマトゲン性（モノトロピックまたはアイソトロピック）物質、特にアゾベンゼン類、ベンジリデンアニリン類、ビフェニル類、ターフェニル類、フェニルまたはシクロヘキシルベンゾエート類、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル類、安息香酸のシクロヘキシルフェニルエステル類、シクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル類、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル類、フェニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン類、１，４−ビス−シクロヘキシルベンゼン類、４，４’−ビス−シクロヘキシルビフェニル類、フェニル−またはシクロヘキシルピリミジン類、フェニル−またはシクロヘキシルピリジン類、フェニル−またはシクロヘキシルジオキサン類、フェニル−またはシクロヘキシル−１，３−ジチアン類、１，２−ジフェニルエタン類、１，２−ジシクロヘキシルエタン類、１−フェニル−２−シクロヘキシルエタン類、１−シクロヘキシル−２−（４−フェニルシクロヘキシル）−エタン類、１−シクロヘキシル−２−ビフェニルエタン類、１−フェニル−２−シクロヘキシルフェニルエタン類、選択的にはハロゲン化したスチルベン類、ベンジルフェニルエ−テル類、トラン類、置換したケイ皮酸類である。これらの化合物の中の１，４−フェニレン基はフッ素化していてもよい。
【００５９】
本発明によって使用される媒体の他性分として適当な最も重要な化合物は式１、２、３、４、５で特徴づけることができる。
Ｒ’−Ｌ−Ｅ−Ｒ”                  １
Ｒ’−Ｌ−ＣＯＯ−Ｅ−Ｒ”          ２
Ｒ’−Ｌ−ＯＯＣ−Ｅ−Ｒ”          ３
Ｒ’−Ｌ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｅ−Ｒ”    ４
Ｒ’−Ｌ−Ｃ≡Ｃ−Ｅ−Ｒ”          ５
【００６０】
これらの式１、２、３、４、５では、ＬおよびＥは同一でも異なっていてもよく、互いに独立して、それぞれの場合に−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐｙｒ−、−Ｄｉｏ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−、−Ｇ−Ｃｙｃ−およびその鏡像体から成るグループからの２価の基であり、ただしＰｈｅは未置換のまたはフッ素置換した１，４−フェニレン、Ｃｙｃはトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−シクロヘキシレン、Ｐｙｒはピリミジン−２，５−ジイルまたはピリジン−２，５−ジイル、Ｄｉｏ−は１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、Ｇは２−（トランス−１，４−シクロヘキシル）エチル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたは１，３−ジオキサン−２，５−ジイルである。
【００６１】
基ＬとＥの一つは好ましくはＣｙｃ、ＰｈｅまたはＰｙｒである。Ｅは好ましくはＣｙｃ、ＰｈｅまたはＰｈｅ−Ｃｙｃである。本発明による媒体は好ましくはＬおよびＥがＣｙｃ、Ｐｈｅ、Ｐｙｒから成るグループから選択された式１、２、３、４、５の化合物から選択された１または２種以上の成分、および同時に基ＬおよびＥの一つがＣｙｃ、Ｐｈｅ、Ｐｙｒから成るグループから選択され、他の基が−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−、−Ｇ−Ｃｙｃ−からなるグループから選択された式１、２、３、４、５の化合物から選択された１または２種以上の成分、更に選択的に基ＬおよびＥが−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−、−Ｇ−Ｃｙｃ−から成るグループから選択された式１、２、３、４、５の化合物から選択された１または２種以上の成分を含む。
【００６２】
式１、２、３、４、５の化合物の小さい補助グループでは、Ｒ’とＲ”は互いに独立であって、それぞれ８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、アルコキシアルキル、アルケニルオキシ、アルカノイルオキシである。この小さい補助グループは以下ではグループＡと呼び、従って化合物は補助式１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａで示すこととする。これらの大抵の化合物では、Ｒ’とＲ”は互いに異なっており、これらの基の一方は通常はアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルコキシアルキルである
。
【００６３】
グループＢと呼ばれている式１、２、３、４、５の化合物の他の小さい補助グループでは、Ｒ”は−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳまたはー（Ｏ）ｉＣＨ３−（ｋ＋１）ＦｋＣｌｌ  であって、ただしｉは０または１であり、ｋ＋ｌは１、２または３であり、Ｒ”がこの意味を有する化合物は補助式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂで示すこととする。Ｒ”が−Ｆ、−Ｃｌ、−ＮＣＳ、−ＣＦ３，−ＯＣＨＦ２または−ＯＣＦ３  である補助式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂの化合物が特に好ましい。
【００６４】
補助式１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂの化合物では、Ｒ’は補助式１ａ−５ａの化合物のために定義した通りであり、好ましくはアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルコキシアルキルである。
【００６５】
式１、２、３、４、５の化合物の更に小さい補助グループでは、Ｒ”は−ＣＮである。この補助グループは以下でグループＣと呼ばれ、この補助グループの化合物は従って補助式１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ、５ｃと記載する。１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ、５ｃの補助式の化合物では、Ｒ’補助式１ａ−５ａの化合物のために定義した通りであり、好ましくはアルキル、アルコキシまたはアルケニルである。
【００６６】
グループＡ、Ｂ、Ｃ からの好ましい化合物に加えて、提案される置換体の他の変形体を有する式１、２、３、４、５の他の化合物は在来の化合物である。これら全ての物質は文献から公知の方法またはそれに類似の方法によって得ることができる。
【００６７】
式Ｉ〜ＩＶの化合物に加えて、本発明によって使用する媒体は好ましくはグループＡおよび／またはグループＢおよび／またはグループＣから選択された１または２種以上の化合物を含む。本発明による媒体中のこれらのグループからの化合物の重量比は好ましくは以下の通りである：
グループＡ：０から９０％、好ましくは２０から９０％、特に３０から９０％まで、
グループＢ：０から８０％、好ましくは１０から８０％、特に１０から６５％まで、
グループＣ：０から８０％、好ましくは５から８０％、特に５から５０％まで。
本発明によって使用される特定の媒体中に存在するグループＡおよび／またはグループＢおよび／またはグループＣ化合物の総量は好ましくは５％から９０％まで、特に１０％から９０％までである。
【００６８】
本発明によって使用される媒体は１％から４０％まで、特に好ましくは５％から３０％まで、極めて特に好ましくは８％から２５％まで式Ｉの化合物を含んでいる。媒体は好ましくは式Ｉの２または３種以上の化合物を含んでいる。
【００６９】
本発明によって使用される媒体は好ましくは合計して７０％以上、特に好ましくは８０％以上、極めて特に好ましくは９０％以上の式Ｉ〜式ＩＶの化合物を含んでいる。
【００７０】
媒体は好ましくは式Ｉの２または３種以上の化合物を含んでいる。
【００７１】
本発明によるＩＰＳディスプレイの構造は例えば、ＷＯ９１／１０９３６、またはＥＰ０  ５８８  ５６８に記載された通りの、このタイプのディスプレイの通常のデザインに一致している。用語「慣用のデザイン」はここでは広く解釈し、ＩＰＳディスプレイの全ての変形、改変をも含み、特に例えば、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も含む。
【００７２】
しかしながら、本発明によるディスプレイと慣用のディスプレイとの間の本質的な相違は組成の選択と液晶層のパラメーターにある。
【００７３】
本発明に即して使用される液晶混合物をそれ自身従来の方法で製造する。通常は、少量使用する成分の希望量を主成分をなす成分の中に、その際に有利には昇温して溶解する。他の慣用の方法で、例えば事前混合物を使用することによって、例えば同族体の混合物、または例えば、それぞれの場合に一つの物性のみが相互に顕著に異なる４種の基本混合物から成るいわゆる、マルチボトル（多重反応釜）系を使用して、混合物を製造することも可能である。
【００７４】
誘電体を当業者に公知の、また文献記載のその他の添加物も含んでいても良い。例えば、多色性染料および／またはキーラルドーパントを０−１０％、好ましくは０−８％加えることもできる。添加される個々の化合物は０．０１から６％、好ましくは０．１から３％までの濃度で使用する。しかしながら、液晶混合物、即ち液晶性またはメソゲン性化合物の他の成分の濃度はこれら添加物の濃度を考慮することなく示されている。
これまでも、これ以降も
【化４４】
0005089836.tif 000032
はトランス−１，４−シクロヘキシレンである。
【００７５】
液晶混合物の物性は別途明記しない限り、「液晶の物性」、Ｗ．Ｂｅｃｋｅｒ編、Ｍｅｒｃｋ  ＫＧａＡ、１９９７年１１月 に記載によって求めた。
【００７６】
Ｃは結晶相、Ｓはスメクチック相、ＳｃはスメクチックＣ相、ＳＡ はスメクチックＡ相、Ｎはネマチック相、Ｉはアイソトロピック相を意味する。Ｖ０は容量閾値電圧を意味する。Δｎは光学異方性、ｎ０は常光の屈折率を意味する（それぞれの場合に５８９ｎｍによる）。Δεは誘電異方性を意味する（Δε＝ε‖−ε⊥ 、ただしε‖ は分子の長軸に平行の誘電定数、ε⊥ は分子の長軸に直角方向の誘電定数であり、それぞれの場合に１ｋＨｚで測定した）。別途特記しない限り、電気光学データは２０℃での平板セル中で求めた。別途特記しない限り、全ての物性は２０℃で引用し、測定した。セルは好ましくはオフ状態ではブライト（明）である。
【００７７】
以下の例は発明を紹介する意図を有するが、これを限定する意図を有するものではない。これまでも、またこれ以降も百分率は重量％である。全ての温度表示はセッシ温度である。Δｎは光学異方性（５８９ｎｍ、２０℃）を意味し、Δεは誘電異方性（１ｋＨｚ、２０℃）を意味し、Ｈ．Ｒ．は電圧保持率（１００℃、炉内で５分間後に、１Ｖで）を意味し、Ｖ０ 容量閾値電圧を２０℃、１ｋＨｚで求めた。
【００７８】
校正した回転粘度計はＺＬＩ−４１９２（Ｍｅｒｃｋ  ＫＧａＡ）で、２０℃で１３３ｍＰａ・ｓの回転粘度を示した。
【００７９】
貯蔵安定性は配向層としてＤｕＰｏｎｔ社、ＵＳＡのＣＵ−１５１１を用いて約０．５μｍの光学リターデイションを有するシールしたテストセル中で検討した。この目的のために、それぞれの場合に５個のセルを直交偏光板に両面で接着し、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃または−４０℃の固定温度で貯蔵した。セルはそれぞれの場合に２４時間の間隔でその変化を目視検査した。それぞれの温度での貯蔵時間  ｔｓｔｏｒｅ（Ｔ）はどのセルでも変化が観察されなかった最終時間として記録した。
【００８０】
本出願および以下の例では、液晶化合物の構造は頭字語で特定し、以下の表ＡおよびＢのによって化学式に変換可能である。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１はｎまたはｍ個の炭素原子を有する直鎖アルキル基である。表Ｂによるコード化は自明である。表Ａは親化合物のみのための頭字語を特定している。それぞれの場合に、親化合物には頭字語がその後に続き、ハイフンで置換基Ｒ１ 、Ｒ２、Ｌ１ 、Ｌ２ のためのコードが離れて記載されている。
【表１】
0005089836.tif 000033
【００８１】
表A:
【化４５】
0005089836.tif 000034
【００８２】
【化４６】
0005089836.tif 000035
表B:
【化４７】
0005089836.tif 000036
【００８３】
【化４８】
0005089836.tif 000037
【００８４】
【化４９】
0005089836.tif 000038
【００８５】
好ましいディスプレイは特に式Ｉの化合物に加えて表ＡおよびＢからの１または２種以上の化合物を含む媒体を含んでいる 。
特に好ましいＩＰＳディスプレイは
・表Ａ中の式の一つ１または２種以上の化合物と表Ｂ中の式１または２種以上の化合物、
・表Ａ中の式の２つ以上の各異なったタイプの化合物の１または２種以上の化合物、
・表Ｂ中の式の２つ以上の各異なったタイプの化合物の１または２種以上の化合物、
・表ＡおよびＢ中の式の化合物からなるグループからの４以上の各々の１または２種以上の化合物。
【００８６】
例１
下記の化合物、略号、濃度、物性を有するネマティック混合物をIPSディスプレイが含有し、かつ好ましいコントラストを有している。
【表２】
0005089836.tif 000039
【００８７】
比較例
下記の化合物、略号、濃度、物性を有するネマティック混合物をIPSディスプレイは含有し、かつ最上のところでは好ましいコントラストを有している。
【表３】
0005089836.tif 000040
実際的には同じ応用パラメーター、特に透明点および光学異方性に調整されている例１の液晶混合物と直接比較して、この比較例は高い閾値および高い回転粘性を有している。
【００８８】
例２
下記の化合物、略号、濃度、物性を有するネマティック混合物をIPSディスプレイは含有し、かつ好ましいコントラストを有している。
【表４】
0005089836.tif 000041