(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネマティック液晶混合物において、該混合物が、１種または２種以上の式Ｉ
【化１】
0005100939.tif 000043
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】
0005100939.tif 000044
で表される化合物を含み、ここで、個別の基は、以下の意味を有する：
Ｒ１、Ｒ２およびＲ２＊は、各々、互いに独立して、１２個までの炭素原子を有するフッ素化されてもよいアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシ基であり、ここでさらに、１つまたは２つの非隣接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して置換されていてもよく、および
ＹはＦ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２またはＯＣＨＦＣＦ３である
ことを特徴とする、ネマティック液晶混合物であって、１種または２種以上の以下の式：
【化３】
0005100939.tif 000045
式中、
アルキルは、１〜７個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基であり、
Ｒ＊＊は、式ＩのＲ１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、
のいずれかで表される化合物をさらに含む、前記ネマティック液晶混合物。
【請求項２】
１種または２種以上の式ＩＶ２７ａ〜ＩＶ２７ｃのいずれかで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項１に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項３】
式ＩＩＩ＊ｌで表される化合物を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項４】
１種または２種以上の式Ｉ＊＊Ｄ’で表される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ネマティック液晶混合物。
【請求項５】
１種または２種以上の式Ｉ＊＊Ｄ’で表される化合物であって、式中、
Ｒ＊＊が、１２個までの炭素原子を有するアルキル基である、
前記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ネマティック液晶混合物。
【請求項６】
１種または２種以上の式Ｉ＊＊Ｒで表される化合物であって、式中、
Ｒ＊＊が、１２個までの炭素原子を有するアルキル基である、
前記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ネマティック液晶混合物。
【請求項７】
１種または２種以上の式Ｉ＊＊Ｒで表される化合物であって、式中、
Ｌ３が、Ｆである、
前記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ネマティック液晶混合物。
【請求項８】
１種または２種以上の式Ｉ＊＊Ｒで表される化合物であって、式中、
Ｌ３およびＬ４が、ともにＦである、
前記化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項９】
１種または２種以上の式Ｉ＊＊Ｒで表される化合物であって、式中、
Ｒ＊＊が、１２個までの炭素原子を有するアルキル基であり、ならびに
Ｌ３およびＬ４が、ともにＦである、
前記化合物を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ネマティック液晶混合物。
【請求項１０】
式Ｉ中のＹがフッ素であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項１１】
式ＩＩ１
【化４】
0005100939.tif 000046
式中、
ｘおよびｙは、各々、互いに独立して、１〜１０であり、ここでｘ＋ｙは≦１０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１〜１０のいずれか一項に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項１２】
さらに、式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｊ
【化５】
0005100939.tif 000047
【化６】
0005100939.tif 000048
式中、Ｒ３は、Ｒ１について定義した通りであり、Ｌ１−４は、各々、互いに独立してＨまたはＦである、
で表される化合物（但し、式ＩＩＩ＊ｌで表される化合物を除く）を１種または２種以上含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項１３】
式ＩＩＩ＊ｉ〜ＩＩＩ＊ｋ
【化７】
0005100939.tif 000049
で表される化合物（但し、式ＩＩＩ＊ｌで表される化合物を除く）を１種または２種以上含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項１４】
さらに、式ＶＩａ〜ＶＩｅ
【化８】
0005100939.tif 000050
式中、Ｒ６およびＲ６＊は、各々、互いに独立して、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７であり、
アルキルは、１〜７個の炭素原子を有する直鎖状アルキル鎖である、
で表される化合物を１種または２種以上含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のネマティック液晶混合物。
【請求項１５】
−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、
−約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プレチルト角、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、
−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、
液晶混合物が、式Ｉで表される化合物を少なくとも１種含み、液晶混合物の成分Ａが、式Ｉ
【化９】
0005100939.tif 000051
で表される化合物を少なくとも１種含み、液晶混合物の成分Ｂが、式ＩＩ
【化１０】
0005100939.tif 000052
式中、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ２＊は、各々、互いに独立して、１２個までの炭素原子を有するフッ素化されてもよいアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシ基であり、ここでさらに、１つまたは２つの非隣接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して置換されていてもよく、および
ＹはＦ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２またはＯＣＨＦＣＦ３である、
で表される化合物を少なくとも１種含み、さらに１種または２種以上の以下の式：
【数１】
0005100939.tif 000053
式中、
アルキルは、１〜７個の炭素原子を有する直鎖状基であり、
Ｒ＊＊は、式ＩのＲ１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、
のいずれかで表される化合物をさらに含むことを特徴とする、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、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および超ねじれネマティック（ＴＮおよびＳＴＮ）液晶ディスプレイにおける液晶混合物および特にこの使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＮディスプレイは、例えばM. SchadtおよびW. Helfrich, Appl. Phys. Lett., 18, 127(1971)から知られている。ＳＴＮディスプレイは、例えばEP 0 131 216 B1; DE 34 23 993 A1; EP 0 098 070 A2; M. SchadtおよびF. Leenhouts, 17th Freiburg Congress on Liquid Crystals (8.-10.04.87); K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391 (20.6); M. SchadtおよびF. Leenhouts, SID 87 Digest 372(20.1); K. Katoh et al., Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 26, No. 11, L 1784-L1786 (1987); F. Leenhouts et al., Appl. Phys. Lett. 50 (21), 1468 (1987); H. A. van SprangおよびH. G. Koopman, J. Appl. Phys. 62 (5), 1734 (1987); T. J. SchefferおよびJ. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45 (10), 1021 (1984), M. SchadtおよびF. Leenhouts, Appl. Phys. Lett. 50 (5), 236 (1987)およびE. P. Raynes, Mol. Cryst. Liq. Cryst. Letters Vol. 4 (1), pp. 1-8 (1986)から知られている。ここで、用語ＳＴＮは、１６０°〜３６０°のねじれ角についての値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. (C. M. Waters et al., Proc. Soc. Inf. Disp. )(New York)(1985)(3rd Intern. Display Conference, Kobe, Japan)のディスプレイ素子、ＳＴＮ−ＬＣＤ(DE-A 35 03 259)、ＳＢＥ−ＬＣＤ(T. J. SchefferおよびJ. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45 (1984) 1021)、ＯＭＩ−ＬＣＤ(M. SchadtおよびF. Leenhouts, Appl. Phys. Lett. 50 (1987), 236)ＤＳＴ−ＬＣＤ(EP-A 0 246 842)またはＢＷ−ＳＴＮ−ＬＣＤ(K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391 (20.6))を包含する。
【０００３】
ＳＴＮディスプレイは、特に、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従っ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ν２０は、現在までは、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通常は最適化されていた。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
【数１】
0005100939.tif 000002
について比較的小さい値を有しなければならず、
【数２】
0005100939.tif 000003
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の他の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、特に高いマルチプレックスＳＴＮディスプレイ（約１／４００のマルチプレックス比（時分割比）を有する）、また低いおよび中程度のマルチプレックスＳＴＮ（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、いくつかの場合において、種々の要求が材料パラメーターにより反対の方式で影響を受けるという事実に帰し得る。
【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ディスプレイのための上記の要求に合った液晶混合物に対する大きい要求があり続ける。
【０００９】
【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ＴＮおよびＳＴＮディスプレイを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
ここで、この目的は、１種または２種以上の式Ｉ
【化１１】
0005100939.tif 000004
で表される化合物および１種または２種以上の式ＩＩ
【化１２】
0005100939.tif 000005
で表される化合物を含み、ここで、個別の基は、以下の意味を有する：
Ｒ１、Ｒ２およびＲ２＊は、各々、互いに独立して、１２個までの炭素原子を有する随意にフッ素化されたアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシ基であり、ここでさらに、１つまたは２つの非隣接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して置換されていてもよく、および
ＹはＦ、Ｃｌ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２またはＯＣＨＦＣＦ３である
ネマティック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いだされた。
【００１１】
式ＩおよびＩＩ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および
・特に低い温度において極めて迅速な応答時間
が生じる。
【００１２】
式ＩおよびＩＩの化合物は、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、しきい値電圧の低い温度依存性を維持する。
さらに、本発明の混合物は、以下の利点により区別される：
−低い粘度、
−低いしきい値電圧および駆動電圧、並びに
−低い温度におけるディスプレイの長い保存期間。
【００１３】
従って、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、
−約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プレチルト角、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
を有する液晶ディスプレイにおいて、これが、少なくとも１種の式Ｉの化合物および少なくとも１種の式ＩＩの化合物を含む液晶混合物を含むことを特徴とする液晶ディスプレイに関する。
【００１４】
特に好ましい態様において、本発明の混合物は、以下から構成されるネマチック液晶混合物からなる。
−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
から成り、ここで成分Ａは、少なくとも１種の式Ｉの化合物を含み、成分Ｂは、少なくとも１種の式ＩＩの化合物を含む。
【００１５】
本発明はまた、特に中程度および低い程度のマルチプレックス（時分割）のＳＴＮディスプレイにおけるＴＮおよびＳＴＮディスプレイにおいて用いるための対応する液晶混合物に関する。
【００１６】
式Ｉは、特に、式Ｉ１〜Ｉ５
【化１３】
0005100939.tif 000006
式中、ｎは１〜１０であり、ｍは１〜５であり、ここでｍ＋ｎ≦１０である、
で表される化合物を包含する。
式Ｉの化合物におけるＹはＦ、さらにＯＣＦ３であり、ｍは好ましくは０、さらに１または２である。
【００１７】
特に好ましいのは、式Ｉ１および／またはＩ４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Ｉ１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ディスプレイである。
式Ｉ４およびＩ５において、アルケニル基は、好ましくは、２〜７個の炭素原子を有する１Ｅ−アルケニルまたは３Ｅ−アルケニルである。
式Ｉで表される化合物の混合物中での割合は、２．０〜３０重量％、好ましくは５．０〜２５重量％、特に５．０〜２０重量％である。
【００１８】
式ＩＩで表される好ましい化合物には、特に、式ＩＩ１〜ＩＩ４
【化１４】
0005100939.tif 000007
式中、ｘおよびｙは各々１〜１０であり、ここでｘ＋ｙ≦１０であり、ｚは１〜５である、
で表される化合物が含まれる。
【００１９】
特に好ましいのは、式ＩＩ１で表される化合物である。本発明の混合物は、好ましくは式ＩＩ、特に式ＩＩ１で表される１種または２種の化合物を含む。
液晶混合物中での式ＩＩで表される化合物の割合は、好ましくは５〜３０重量％、特に８〜２０重量％である。
【００２０】
＞１．５の誘電異方性を有する式Ｉ１およびＩ５で表される化合物を、前に定義した成分Ａに割り当てなければならない。−１．５〜＋１．５の誘電異方性を有する式ＩＩの無極性化合物を、前に定義した成分Ｂに割り当てなければならない。
本発明の液晶混合物中での式Ｉで表される化合物の使用の結果、回転粘度について特に低い値および特に低い温度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。
【００２１】
成分Ａは、１種または２種以上の式Ｉの化合物に加えて、好ましくは、以下の式ＩＩＩａ〜ＩＩＩｊ
【化１５】
0005100939.tif 000008
【００２２】
【化１６】
0005100939.tif 000009
式中、Ｒ３は、式Ｉ中のＲ１について定義した通りであり、Ｌ１〜Ｌ４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８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。
【００２３】
特に好ましいのは、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、特にＬ１および／またはＬ２がＦである化合物を含む混合物である。特に好ましいのは、式
【化１７】
0005100939.tif 000010
で表される化合物である。
【００２４】
好ましいのは、さらに、式
【化１８】
0005100939.tif 000011
式中、アルケニルは、好ましくは６個までの炭素原子を有する１Ｅ−または３Ｅ−アルケニルである、
で表される化合物である。
ここで、特に好ましいのは、式
【化１９】
0005100939.tif 000012
で表される化合物である。
【００２５】
成分Ａは、１種または２種以上の式Ｉの化合物に加えて、好ましくは１種または２種以上の式Ｉ＊Ａ〜Ｉ＊Ｉ
【化２０】
0005100939.tif 000013
【００２６】
【化２１】
0005100939.tif 000014
で表される３，４，５−トリフルオロフェニル化合物および所望により１種または２種以上の式Ｉ＊＊Ａ〜Ｉ＊＊Ｓ
【化２２】
0005100939.tif 000015
【００２７】
【化２３】
0005100939.tif 000016
【００２８】
【化２４】
0005100939.tif 000017
式中、Ｒ＊＊は、式ＩのＲ１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化合物を含む。
【００２９】
これらの化合物におけるＲ＊＊は、特に好ましくは、８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。
式Ｉ、Ｉ＊Ａ〜Ｉ＊Ｈ、Ｉ＊＊Ａ〜Ｉ＊＊Ｓ、ＩＩおよびＩＩＩ並びにこれらの従属式の個別の化合物並びに本発明の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。
【００３０】
式Ｉの化合物は、低い粘度、特に低い回転粘度並びに弾性定数Ｋ３３および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ＩＩａの化合物の存在により、しきい値電圧の低下が生じる。
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。
【００３１】
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２〜４種の式Ｉの化合物、
・１種または２種の式Ｉ１の化合物、
・１種または２種以上、特に１種または２種の式ＩＩの化合物、
・１種または２種以上、特に２〜５種の式ＩＩＩｂまたはＩＩＩｃの化合物（ここで、Ｌ１およびＬ２はフッ素である）、
・０種の式ＩＩＩｂの化合物（ここで、Ｌ１およびＬ２はＨである）
を含む。
【００３２】
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。
【００３３】
成分Ｂは、１種または２種以上の式ＩＩの化合物に加えて、好ましくは、以下の式ＩＶ１〜ＩＶ９
【化２５】
0005100939.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１種または２種以上の化合物および／または式ＩＶ１０〜ＩＶ２８
【００３４】
【化２６】
0005100939.tif 000019
【００３５】
【化２７】
0005100939.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ＩＶ２９〜ＩＶ３５
【００３６】
【化２８】
0005100939.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、Ｒ４およびＲ４＊は、式ＩにおけるＲ１について定義した通りであり、ＬはＨまたはＦであり、１，４−フェニレン環は、各々、互いに独立して、またフッ素で一置換または多置換されていてもよい。
【００３７】
特に好ましいのは、式ＩＶ２９〜ＩＶ３５（式中、Ｒ４はアルキルであり、Ｒ４＊はアルキルまたはアルコキシ、特にアルコキシであり、各々の場合において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ＩＶ２８およびＩＶ３４（式中、ＬはＦである）で表される化合物である。
式ＩＶ１〜ＩＶ３５の化合物中のＲ４およびＲ４＊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。
【００３８】
好ましい液晶混合物は、式ＩＶ２７および／またはＩＶ２８の１種、２種、３種または４種の化合物を含む。
式ＩＶ２７の好ましい化合物は、
【化２９】
0005100939.tif 000022
である。
本発明の混合物は、好ましくは、式ＩＶ２７ａ、ＩＶ２７ｂおよび／またはＩＶ２７ｃの少なくとも１種の化合物を含む。特に、混合物は、ビニル化合物ＩＶ２７ａ〜ＩＶ２７ｃの少なくとも２種の化合物を含む。
【００３９】
液晶混合物は、所望により、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の比が約０．２より大きくなるような量を含む。いくつかの場合において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)（ＣＮ）、Merck KGaA, DarmstadtからのＳ−８１１およびＣＢ１５(BDH, Poole, UK)について、当業者に入手可能である。ドーパントの選択は、それ自体決定的ではない。
成分Ｃの化合物の割合は、好ましくは０〜１０％、特に０〜５％、特に好ましくは０〜３％である。
【００４０】
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の化合物である。特に好ましいのは、国際特許出願ＰＣＴ／ＤＥ  ８８／００１３３によるこの構造単位を含むトラン類である。
【００４１】
成分Ｄの他の既知の化合物は、例えば、ＤＥ−Ａ  ３２  ３１  ７０７またはＤＥ−Ａ  ３４  ０７  ０１３による構造単位
【化３０】
0005100939.tif 000023
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。
【００４２】
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３１】
0005100939.tif 000024
式中、Ｒ５およびＲ６は、互いに独立して、１〜７個の炭素原子を有するアルキルであり、
Ｙ６はＦまたはＣｌである、
で表されるヘテロ環式化合物を含む、
本発明の液晶混合物に関する。
【００４３】
ＶａおよびＶｂを含む群から選択された化合物の割合は、好ましくは２〜３５％、特に５〜２０％である。
【００４４】
−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および／またはＴ２ｂ
【化３２】
0005100939.tif 000025
式中、互いに独立しているＲ７およびＲ８は、Ｒ１について定義した通りである、
で表されるトラン化合物を含む。
【００４５】
Ｔ２ａおよびＴ２ｂを含む群から選択された化合物の割合は、好ましくは０〜２０％、特に０〜１２％である。
【００４６】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２＊、Ｒ４、Ｒ４＊、Ｒ５、Ｒ６、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。
【００４７】
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。
【００４８】
特に好ましい態様において、混合物は、
−以下の式
【化３３】
0005100939.tif 000026
式中、Ｒ４、Ｒ４＊およびＬは、前に定義した通りであり、式ＩＶ２５中のＬは、特に好ましくは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。液晶混合物中でのこれらの化合物の割合は、好ましくは、１０〜４５％、特に１５〜４０％であり、
−式ＩＩＩｃで表される少なくとも２種の化合物および所望により、さらに式ＩＩＩｂで表される少なくとも１種の化合物（式中で、Ｌ１およびＬ２はＦである）を含む。液晶混合物中でのこれらの化合物の割合は、好ましくは７〜５０％、特に１０〜４０％であり；
−式ＶＩａ〜ＶＩｅ
【００４９】
【化３４】
0005100939.tif 000027
式中、Ｒ６およびＲ６＊は、各々、互いに独立して、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはｎ−Ｃ３Ｈ７であり、アルキルは、１〜７個の炭素原子を有する直鎖状基、好ましくはｎ−プロピルまたはｎ−ペンチル、特に好ましくは、各々の場合において式ＶＩａおよびＶＩｂ
【００５０】
【化３５】
0005100939.tif 000028
式中、アルケニルは、２〜７個の炭素原子を有するアルケニル基であり、アルキルは、１〜７個の炭素原子を有するアルキル基である、
で表される少なくとも１種の化合物である、
で表される少なくとも１種の化合物
を含む。
【００５１】
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ＳＴＮおよびＴＮ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、極めて特に、Δε≧５であるものである。
【００５２】
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。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有利な値により特徴づけられ、高いマルチプレックス比（時分割比）において、特に２０℃より高い温度において作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。
【００５３】
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に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の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「従来の構造」は、ここでは広範囲に引用され、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含む。
【００５４】
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°、特に３°〜１０°である。
【００５５】
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°、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°、特に１８０°〜２７０°の値を有する。
【００５６】
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、混合後に、再び溶媒を、例えば蒸留により除去することもできる。
【００５７】
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。
【００５８】
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、以下の表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、ハイフンで分離して、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３に関するコードが続く。
【００５９】
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。
【００６０】
【表１】
0005100939.tif 000029
【００６１】
表Ａ：（Ｌ１、Ｌ２およびＬ３＝ＨまたはＦ）
【化３６】
0005100939.tif 000030
【００６２】
【化３７】
0005100939.tif 000031
【００６３】
表Ｂ：
【化３８】
0005100939.tif 000032
【００６４】
【化３９】
0005100939.tif 000033
【００６５】
【化４０】
0005100939.tif 000034
【００６６】
表Ｃ：
表Ｃは、一般的に本発明の混合物に加えられる可能なドーパントを示す。
【化４１】
0005100939.tif 000035
【００６７】
【化４２】
0005100939.tif 000036
【００６８】
【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℃）
ｓｔｅｅｐ  特性曲線急峻度＝（Ｖ９０／Ｖ１０−１）・１００［％］
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（時分割比）
ｔｓｔｏｒｅ  低温貯蔵安定性、時間（−２０℃、−３０℃、−４０℃）
【００６９】
全般に渡って、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、非マルチプレックスモードでアドレスされる。ねじれは、他に述べない限りは、２４０°である。
【００７０】
例
例１
【表２】
0005100939.tif 000037
【００７１】
例２
【表３】
0005100939.tif 000038
【００７２】
例３
【表４】
0005100939.tif 000039
【００７３】
例４
【表５】
0005100939.tif 000040
【００７４】
例５
【表６】
0005100939.tif 000041
【００７５】
例６
【表７】
0005100939.tif 000042