特許 6377908 ホメオトロピック配向を有する液晶ディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6377908

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】ホメオトロピック配向を有する液晶ディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   C09K 19/56 20060101AFI20180813BHJP

   C08F 2/44 20060101ALI20180813BHJP

   C08K 5/00 20060101ALI20180813BHJP

   C08L 101/00 20060101ALI20180813BHJP

   C09K 19/38 20060101ALI20180813BHJP

   C09K 19/42 20060101ALI20180813BHJP

   C09K 19/54 20060101ALI20180813BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20180813BHJP

   G02F 1/137 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   C09K19/56

   C08F2/44 B

   C08K5/00

   C08L101/00

   C09K19/38

   C09K19/42

   C09K19/54 Z

   G02F1/13 500

   G02F1/137 500

【請求項の数】16

【全頁数】137

(21)【出願番号】特願2013-552125(P2013-552125)

(86)(22)【出願日】2012年1月9日

(65)【公表番号】特表2014-513150(P2014-513150A)

(43)【公表日】2014年5月29日

(86)【国際出願番号】EP2012000068

(87)【国際公開番号】WO2012104008

(87)【国際公開日】20120809

【審査請求日】2015年1月8日

【審判番号】不服2017-1269(P2017-1269/J1)

【審判請求日】2017年1月30日

(31)【優先権主張番号】102011010380.5

(32)【優先日】2011年2月5日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】591032596

【氏名又は名称】メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ

(74)【代理人】

【識別番号】100102842

【弁理士】

【氏名又は名称】葛和 清司

(72)【発明者】

【氏名】アルケッティ，グラツィアノ

(72)【発明者】

【氏名】タウゲルベック，アンドレアス

【合議体】

【審判長】 冨士 良宏

【審判官】 佐々木 秀次

【審判官】 原 賢一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５５−２９５５６号公報

【文献】 特表２００４−５３６１４０号公報

【文献】 特表２００８−５２５３３１号公報

【文献】 特表２００８−５４５８５６号公報

【文献】 米国特許第３９７２５８９号明細書

【文献】 米国特許第３８４８９６６号明細書

【文献】 特開昭４９−７４１８７号公報

【文献】 特開２００６−２７６６４３号公報

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｃ０９Ｋ１９／００−１９／６０

Ｃ０８Ｋ５／００−５／５９

Ｃ０８Ｌ１０１／００−１０１／１６

Ｇ０２Ｆ１／００−１／３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

低分子量非重合性液晶性構成成分および１種または２種以上の非液晶性有機化合物を含むＬＣ媒体であって、該非液晶性有機化合物が、以下の式（式中、１つまたは２つ以上の非隣接の−ＣＨ_２ＣＨ_２−基は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−により置き換えられていてもよい、および／または式中、加えて、１つまたは２つ以上のＨ原子はＦまたはＣｌにより置き換えられていてもよい）で表される化合物
から選択される化合物を包含する、前記ＬＣ媒体：

【化1】

【化2】

【化3】

【化4】

【化5】

【化6】

【請求項2】

低分子量非重合性液晶性構成成分および１種または２種以上の非液晶性有機化合物を含むＬＣ媒体であって、該非液晶性有機化合物が、
以下の式で表される化合物
から選択される化合物を包含する、前記ＬＣ媒体：

【化7】

【請求項3】

非液晶性有機化合物が自己配向のためのものである、請求項１または２に記載のＬＣ媒体。

【請求項4】

重合性の、または重合した構成成分をさらに含むことを特徴とし、ここで重合した構成成分が、重合性構成成分の重合によって得られる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＬＣ媒体。

【請求項5】

非液晶性有機化合物を１０重量％未満の濃度で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ＬＣ媒体。

【請求項6】

式Ｍで表される１種もしくは２種以上の重合性化合物、または式Ｍで表される１種もしくは２種以上の化合物を重合した形態で含む重合した構成成分を含み：
Ｐ^ａ−（Ｓｐ^ａ）_ｓ１−Ａ^２−（Ｚ^１−Ａ^１）_ｎ−（Ｓｐ^ｂ）_ｓ２−Ｐ^ｂ Ｍ
式中、個々の基は、以下の意味を有する：
Ｐ^ａ、Ｐ^ｂは、各々、互いに独立して、重合性基を示し、
Ｓｐ^ａ、Ｓｐ^ｂは、各出現において、同一にまたは異なって、スペーサー基を示し、
ｓ１、ｓ２は、各々、互いに独立して、０または１を示し、
Ａ^１、Ａ^２は、各々、互いに独立して、以下の群から選択された基を示し：
ａ） トランス−１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレンおよび４，４’−ビシクロヘキシレンからなる群、ここで、さらに、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基は、−Ｏ−および／または−Ｓ−によって置き換えられていてもよく、およびここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子は、Ｆによって置き換えられていてもよい、
ｂ） １，４−フェニレンおよび１，３−フェニレンからなる群、ここで、さらに、１つまたは２つのＣＨ基は、Ｎによって置き換えられていてもよく、およびここで、さらに、１個または２個以上のＨ原子は、Ｌによって置き換えられていてもよい、
ｃ） テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロフラン−２，５−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、チオフェン−２，５−ジイルおよびセレノフェン−２，５−ジイルからなる群、その各々はまた、Ｌによって単置換または多置換されていてもよい、
ｄ） ５〜２０個の環のＣ原子を有し、その１個または２個以上が、さらに、ヘテロ原子によって置き換えられていてもよい、飽和の、部分的に不飽和の、または完全に不飽和の、および任意に置換された多環式基からなる群、
ｎは、０、１、２または３を示し、
Ｚ^１は、各場合において互いに独立して−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−または−（ＣＨ_２）_ｎ−（式中ｎは２、３または４である）、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（Ｒ^ｙＲ^ｚ）−、−ＣＨ_２ＣＦ_２−、−ＣＦ_２ＣＦ_２−または単結合を示し、
Ｒ^ｙおよびＲ^ｚは、各々、互いに独立してＨ、Ｆ、ＣＨ_３またはＣＦ_３を示し、ならびに
Ｌは、各出現において、同一にまたは異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ_５または直鎖状もしくは分枝状の、各場合において任意にフッ素化された、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを示す
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＬＣ媒体。

【請求項7】

低分子量非重合性液晶性構成成分、自己配向のための非液晶性有機化合物（ここで、該非液晶性有機化合物は以下の化合物：

【化8】

である）および重合性の、もしくは重合した構成成分（ここで重合した構成成分は、重合性構成成分の重合によって得られる）からなるＬＣ媒体であって、該非液晶性有機化合物を１０重量％未満の濃度で含むことを特徴とする、前記ＬＣ媒体。

【請求項8】

少なくとも１つの基板が光に対して透明である２つの基板および少なくとも２つの電極を有するＬＣセル、ならびに基板間に配置された請求項１〜７のいずれか一項に記載のＬＣ媒体の層を含むＬＣディスプレイ。

【請求項9】

基板がホメオトロピック配向のための配向層がないことを特徴とする、請求項８に記載のＬＣディスプレイ。

【請求項10】

基板が一方の側または両側に配向層を有することを特徴とする、請求項８に記載のＬＣディスプレイ。

【請求項11】

負の誘電異方性を有するＬＣ媒体および相対する基板上に配置された電極を含むＶＡディスプレイであることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のＬＣディスプレイ。

【請求項12】

正の誘電異方性を有するＬＣ媒体および少なくとも１つの基板上に配置されたインターデジタル電極を含むＶＡ−ＩＰＳディスプレイであることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のＬＣディスプレイ。

【請求項13】

ＬＣ媒体の調製方法であって、非液晶性有機化合物であって、
請求項１または２において定義されるいずれかの式で表される化合物
から選択される化合物を包含する、該非液晶性有機化合物を、低分子量非重合性液晶性構成成分と混合する（ここで１種または２種以上の重合性化合物を加えてもよく、ならびにここでさらなる添加剤を加えてもよく、ならびにここで該ＬＣ媒体は重合させてもよい）ことを特徴とする、前記方法。

【請求項14】

非液晶性有機化合物であって、
請求項１または２において定義されるいずれかの式で表される化合物
から選択される化合物を包含する、該非液晶性有機化合物の、
ＬＣ媒体の境界を定める表面に関するホメオトロピック配向を達成するためのＬＣ媒体のための添加剤としての、使用。

【請求項15】

非液晶性有機化合物であって、
以下のいずれかの式で表される化合物：

【化9】

から選択される化合物を包含する、該非液晶性有機化合物の、
ＬＣ媒体の境界を定める表面に関するホメオトロピック配向を達成するためのＬＣ媒体のための添加剤としての、使用。

【請求項16】

２つの基板および少なくとも２つの電極を有し、ここで少なくとも１つの基板が光に対して透明であり、および少なくとも１つの基板が１つまたは２つの電極を有するＬＣセルを含むＬＣディスプレイの製造方法であって、以下のプロセスステップ：
− セルを、基板表面に対してホメオトロピック配向を採る請求項１〜７のいずれか一項に記載のＬＣ媒体で充填すること、および任意に
− 重合性構成成分を、任意に電圧のセルへの印加を以ってまたは電場の作用の下で、重合させること
を含む、前記方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、負の、または正の誘電異方性を有し、液晶ディスプレイ（ＬＣディスプレイ）の表面またはセル壁でのＬＣ媒体のホメオトロピック（垂直）配向をもたらす自己配向添加剤を含む液晶媒体（ＬＣ媒体）に関する。本発明は、したがってまた、慣用のイミド配向層がなくても液晶媒体（ＬＣ媒体）のホメオトロピック配向を有するＬＣディスプレイを包含する。かかるＬＣ媒体は、配向の安定化のための、チルト角の調整のための、および／または保護層としての作用を奏する、重合性の、または重合した構成成分によって任意に補足される。

【背景技術】

【0002】

電気的に制御された複屈折、ＥＣＢ効果またはまたＤＡＰ（配向相の変形（deformation of aligned phase））効果の原理は、１９７１年に初めて記載された(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)ならびにG. LabrunieおよびJ. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869)による研究論文が続いた。

【0003】

J. RobertおよびF. Clerc (SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30), J. Duchene (Displays 7 (1986), 3)およびH. Schad (SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244)による研究論文によって、ＥＣＢ効果に基づく高度情報表示素子における使用に好適であるために、液晶相が弾性定数Ｋ_３／Ｋ_１の比率に対する高い値、光学異方性Δｎに対する高い値およびΔε≦−０．５の誘電異方性に対する値を有していなければならないことが示された。ＥＣＢ効果に基づく電気光学的表示素子は、ホメオトロピック端部配向（ＶＡ技術＝垂直配向（vertical alignment））を有する。

【0004】

例えばＭＶＡ（マルチドメイン垂直配向（multi-domain vertical alignment）：例えばYoshide, H. et al.、研究論文３．１："MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I、６〜９頁およびLiu, C.T. et al. 、研究論文１５．１："A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II、７５０〜７５３頁）、ＰＶＡ（パターン化垂直配向（patterned vertical alignment）、例えば：Kim, Sang Soo、研究論文１５．４："Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II、７６０〜７６３頁）、ＡＳＶ（発展型スーパービュー（advanced super view）：例えば：Shigeta, MitzuhiroおよびFukuoka, Hirofumi、研究論文１５．２："Development of High Quality LCDTV", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II、７５４〜７５７頁）モードにおける、いわゆるＶＡＮ（垂直配向ネマチック（vertical alignment nematic））ディスプレイのような、ＥＣＢ効果を使用するディスプレイは、ＩＰＳ（面内切換（in-plane switching））ディスプレイ（例えば：Yeo, S.D. 、研究論文１５．３："An LC Display for the TV Application", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II、７５８および７５９頁）および長きに知られているＴＮ（ねじれネマチック）ディスプレイに加えて、特にテレビ用途のために現在最も重要である３つのより最近のタイプの液晶ディスプレイの１つとしての地位を確立した。

【0005】

技術は、例えばSouk, Jun, SID Seminar 2004、セミナーＭ−６："Recent Advances in LCD Technology", Seminar Lecture Notes、Ｍ−６／１〜Ｍ−６／２６およびMiller, Ian, SID Seminar 2004、セミナーＭ−７："LCD-Television", Seminar Lecture Notes、Ｍ−７／１〜Ｍ−７／３２において、一般的形態において比較される。近年のＥＣＢディスプレイの応答時間は、オーバードライブを伴うアドレッシング方法によって既に著しく改善されているが、例えば：Kim, Hyeon Kyeong et al.、研究論文９．１："A 57-in. Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I、１０６〜１０９頁、特にグレーシェードの切換の際のビデオ適合性(video-compatible)応答時間の達成は、尚満足に解決されていない問題である。

【0006】

異なる優先的方向の２つまたは３つ以上のドメインを有するＶＡディスプレイの生産には相当の努力が伴う。本発明の目的は、生産プロセスおよびディスプレイデバイス自体を、ＶＡ技術の利点、例えば比較的迅速な応答時間および良好な視野角依存性をあきらめることなく単純化することにある。

【0007】

正の誘電異方性を有するＬＣ媒体を含むＶＡディスプレイは、S.H. Lee et al. Appl. Phys. Lett. (1997), 71, 2851-2853に記載されている。これらのディスプレイは、とりわけ商業的に入手できるＩＰＳ（面内切換）ディスプレイにおいて使用されているように（例えばDE 40 00 451およびEP 0 588 568に開示されているように）、基板表面上に配置されたインターデジタル(interdigital)電極（櫛形構造を有する面内アドレッシング電極配置）を使用し、液晶媒体のホメオトロピック配列を有し、それは電場の印加の際にプラナー配列に変化する。

【0008】

前述のディスプレイのさらなる開発を、例えばK.S. Hun et al. J. Appl. Phys. (2008), 104, 084515 (DSIPS: 'double-side in-plane switching' for improvements of driver voltage and transmission)、M. Jiao et al. App. Phys. Lett (2008), 92, 111101 (DFFS: 'dual fringe field switching' for improved response times)およびY.T. Kim et al. Jap. J. App. Phys. (2009), 48, 110205 (VAS: 'viewing angle switchable' LCD)中に見出すことができる。
さらに、ＶＡ−ＩＰＳディスプレイはまた、正のＶＡおよびＨＴ−ＶＡの名称の下で知られている。

【0009】

すべてのそのようなディスプレイ（以下で一般的にＶＡ−ＩＰＳディスプレイと称する）において、配向層は、ＬＣ媒体のホメオトロピック配向のための両方の基板表面に適用されている；この層の生産は、現在まで相当な努力を伴っている。

【0010】

本発明の目的は、生産プロセス自体を、ＶＡディスプレイ技術の利点、例えば比較的短い応答時間、良好な視野角依存性および高いコントラストをあきらめることなく単純化することにある。

【0011】

これらの効果の電気光学的ディスプレイ素子における産業的適用は、多様な要件を満たさなければならない、ＬＣ相を必要とする。特にここで重要なのは、湿気、空気、基板表面における物質ならびに物理的影響、例えば熱、赤外線、可視線および紫外線ならびに直流および交流電場に対する耐化学性である。

【0012】

さらに、産業的に使用可能なＬＣ相は、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必要である。
ＶＡおよびＶＡ−ＩＰＳディスプレイは、一般的に、極めて高い比抵抗を広汎な作業温度範囲、短い応答時間および低いしきい値電圧と同時に有することが意図され、その補助によって様々なグレーシェードを発生させることができる。

【0013】

慣用のＶＡおよびＶＡ−ＩＰＳディスプレイにおいて、基板表面上のポリイミド層によって、液晶のホメオトロピック配向が確実になる。ディスプレイにおける好適な配向層の生産は、相当な努力を必要とする。さらに、配向層のＬＣ媒体との相互作用によって、ディスプレイの電気抵抗が損なわれ得る。このタイプの可能な相互作用のために、好適な液晶構成成分の数は、相当に低減される。したがって、ポリイミドなしでＬＣ媒体のホメオトロピック配向を達成することが、所望されるであろう。

【0014】

頻繁に使用されるアクティブマトリックスＴＮディスプレイの欠点は、それらの比較的低いコントラスト、比較的高い視野角依存性およびこれらのディスプレイにおいてグレーシェードを創出させる困難さによる。
ＶＡディスプレイは、著しくより良好な視野角依存性を有し、したがって主にテレビおよびモニターに使用される。

【0015】

さらなる開発は、いわゆるＰＳ（ポリマー保持（polymer sustained））またはＰＳＡ（ポリマー保持配向（polymer sustained alignment））ディスプレイであり、それに対しに用語「ポリマー安定化」をまた、時々使用する。ＰＳＡディスプレイは、他のパラメーター、例えば特にコントラストの好ましい視野角依存性に対する著しい悪影響を伴わない応答時間の短縮によって識別される。

【0016】

これらのディスプレイにおいて、少量（例えば０．３重量％、典型的に＜１重量％）の１種または２種以上の重合性化合物（単数または複数）を、ＬＣ媒体に加え、ＬＣセル中への導入の後に、印加された電圧を伴う、または伴わない電極間でのＵＶ光重合によって、通常、in situで重合させるかまたは架橋させる。反応性メソゲンまたは「ＲＭ」としても知られている重合性のメソゲン性または液晶性化合物のＬＣ混合物への添加は、特に好適であると明らかになった。ＰＳＡ技術は、現在まで負の誘電異方性を有するＬＣ媒体のために主に使用されている。

【0017】

他に示さない限り、用語「ＰＳＡ」を、以下でＰＳディスプレイおよびＰＳＡディスプレイを表すものとして使用する。

【0018】

その一方で、ＰＳＡ原理は、種々の古典的なＬＣディスプレイにおいて使用されている。したがって、例えば、ＰＳＡ−ＶＡ、ＰＳＡ−ＯＣＢ、ＰＳＡ−ＩＰＳ、ＰＳＡ−ＦＦＳおよびＰＳＡ−ＴＮディスプレイが、知られている。重合性化合物（単数または複数）の重合は、好ましくは、ＰＳＡ−ＶＡおよびＰＳＡ−ＯＣＢディスプレイの場合においては印加された電圧を以って、およびＰＳＡ−ＩＰＳディスプレイの場合においては印加された電圧を以って、または以ってせずに起こる。試験セルにおいて例証することができるように、ＰＳ（Ａ）方法の結果、セルにおける「プレチルト」がもたらされる。

【0019】

ＰＳＡ−ＯＣＢディスプレイの場合において、例えば、ベント構造を、オフセット電圧が不必要であるかまたはそれを低下させることができるように安定化させることが可能である。ＰＳＡ−ＶＡディスプレイの場合において、プレチルトは、応答時間に対して正の効果を有する。標準的なＭＶＡまたはＰＶＡ画素および電極レイアウトを、ＰＳＡ−ＶＡディスプレイに対して使用することができる。さらに、しかしながら、例えば、１つのみの構造化した電極側を以って、かつ突起部なしで成し遂げることがまた可能であり、それによって生産が著しく単純化され、同時に極めて良好な光透過と同時に極めて良好なコントラストがもたらされる。

【0020】

ＰＳＡ−ＶＡディスプレイは、例えばJP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1およびUS 2006/0103804 A1に記載されている。ＰＳＡ−ＯＣＢディスプレイは、例えばT.-J- Chen et al., Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704およびS. H. Kim, L.-C- Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647に記載されている。ＰＳＡ−ＩＰＳディスプレイは、例えばUS 6,177,972およびAppl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264に記載されている。ＰＳＡ−ＴＮディスプレイは、例えばOptics Express 2004, 12(7), 1221に記載されている。ＰＳＡ−ＶＡ−ＩＰＳディスプレイは、例えばWO 2010/089092 A1に開示されている。

【0021】

上に記載されている慣用のＬＣディスプレイと同様に、ＰＳＡディスプレイを、アクティブマトリックスまたはパッシブマトリックスディスプレイとして動作させることができる。アクティブマトリックスディスプレイの場合において、個々のピクセルは通常、集積非線形能動素子、例えばトランジスタ（例えば薄膜トランジスタまたは「ＴＦＴ」）によってアドレスされ、一方パッシブマトリックスディスプレイの場合において、個々のピクセルは通常、マルチプレックス法によってアドレスされ、両方の方法は、従来技術から知られている。

【0022】

特にモニターおよびとりわけテレビ用途のために、ＬＣディスプレイの応答時間、ならびにコントラストおよび輝度（すなわちまた透過）の最適化が、なお求められている。ＰＳＡ法は、ここに重大な利点を提供することができる。特にＰＳＡ−ＶＡディスプレイの場合において、試験セル中で測定することができるプレチルトと相関する応答時間の短縮を、他のパラメーターに対する著しい悪影響なしに達成することができる。

【0023】

従来技術において、例えば以下の式で表される重合性化合物が、ＰＳＡ−ＶＡのために使用される：

【化1】

式中、Ｐ^１およびＰ^２は、例えばUS 7,169,449に記載されているように、各々重合性基、通常アクリレートまたはメタクリレート基を示す。

【0024】

ポリイミド層の製造、層の処理および突起またはポリマー層についての改善のための努力は、相対的に大きい。それゆえ、一方で生産費用を低下させ、他方で画質（視野角依存性、コントラスト、応答時間）を最適化するのを助ける単純化させる技術が、所望されるであろう。

【0025】

多面体オリゴマーシルセスキオキサン（単にシルセスキオキサン、以下でＰＳＳ）に基づくナノ粒子の補助による液晶層の自発的な水平から垂直への配向は、刊行物Shie-Chang Jeng et al. Optics Letters (2009), 34, 455-457によって報告されている。約１重量％の濃度から、事実上のホメオトロピック配向が、観察される。プレチルトは、濃度によって影響され得るに過ぎない。

【0026】

明細書US 2008/0198301 A1には、同様に配向材料としてのＰＳＳが提案されている。自己配向がＩＴＯに対して、およびプラナー配向ポリイミドに対して機能することは、明らかである。

【0027】

切換操作の温度依存性および保護層の欠如の問題は、いずれの明細書においても述べられていない。実際に、ＰＳＳによって誘発されたホメオトロピック配向の程度が上昇する温度に伴って急速に低下することが、見出された。さらに、ポリイミド層がＬＣ媒体の配向のみならず、電気的絶縁もまた確実にするので、保護層は特に重要である。保護層なしの場合には、ディスプレイの信頼性、例えばＲ−ＤＣ（「残留ＤＣ」）についての問題が出現し得る。

【0028】

ＳＩＤ ２０１０における会議ポスター(H.Y. Gim et al., P-128)には、フェネチル置換多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、１０重量％の濃度において、ＰＳＡ−ＶＡタイプの慣用の配向層のないディスプレイにおいて使用することが記載されている。負の誘電異方性を有するＬＣ媒体は、ＰＳＳによってホメオトロピック的に配向する。しかしながら、大量のドーパントは、ＬＣ媒体の特性に対して相当な効果を有し、それゆえこのタイプのＬＣディスプレイのために使用することができる液晶構成成分の数は、極めて制限されている。

【0029】

長鎖アルコールは、ガラス表面上で共有結合したエーテル基のための出発物質として既に使用されており（US 4022934 Aを参照）、そこで液晶の垂直の配向が観察された。アルコールの表面への共有結合には、処理ステップにおける基板表面の前処理が必要である。

【0030】

刊行物US 3,972,589には、イミン液晶（ＭＢＢＡ）をガラス基板間で１〜４重量％の濃度でホメオトロピック的に配向させる長鎖カルボン酸、ニトリルおよびアミンについて報告されている。刊行物DE 2356889 A1には、このタイプのさらなる添加剤、例えば没食子酸セチルおよびレシチンについて報告されている。特許明細書US 3,848,966には、式オクタデシル−ＣＨ（ＣＯＯＨ）_２で表される添加剤について報告されており、それは、≦０．５％の添加の際に液晶のホメオトロピックな表面配向を誘発する。

【0031】

いずれの刊行物も、誘発された配向の安定性の問題に言及していない。実際に、加熱後に、添加剤によって誘発されたホメオトロピック配向の程度が上昇する温度に伴って急速に低下することが、見出された。
それゆえ、配向層（ポリイミド層など）なしでディスプレイ適用を達成するための既存のアプローチは、未だに満足のいくものではない。

【発明の概要】

【0032】

本発明は、第１に、低分子量液晶構成成分ならびに、少なくとも１つの極性アンカー基および少なくとも８個のＣ原子を有する少なくとも１つの長鎖非極性ラジカルを含む１種または２種以上の有機化合物を含むＬＣ媒体に関する。液晶構成成分またはＬＣ媒体は、正の、または負の誘電異方性のいずれかを有することができる。本発明のＬＣ媒体は、好ましくはネマチックである。さらに、ＬＣ媒体は任意に、重合したかまたは重合性の構成成分を含み、ここで重合した構成成分は、重合性構成成分の重合によって得られる。

【0033】

本発明はさらに、ＬＣ媒体の調製方法であって、低分子量液晶構成成分を、少なくとも１つの極性アンカー基および少なくとも８個のＣ原子を有する少なくとも１つの長鎖無極性ラジカルを含む１種または２種以上の有機化合物と混合し、任意に１種または２種以上の重合性化合物および任意に補助剤を加える、前記方法に関する。液晶構成成分またはＬＣ媒体は、正の、または負の誘電異方性のいずれかを有することができる。

【0034】

本発明はさらに、２つの基板および少なくとも２つの電極、ここで少なくとも１つの基板が光に対して透明であり、ならびに基板間に位置しており、低分子量液晶構成成分および１種または２種以上の有機化合物を含み、ここで有機化合物が、それが少なくとも１つの極性アンカー基および少なくとも８個のＣ原子を有する少なくとも１つの長鎖非極性ラジカルを含み、基板表面に対するＬＣ媒体のホメオトロピック（垂直）配向をもたらすのに適していることを特徴とする液晶媒体（ＬＣ媒体）の層を有する液晶セル（ＬＣセル）を含む、液晶ディスプレイ（ＬＣディスプレイ）に関する。

【0035】

さらに、ＬＣディスプレイのＬＣ媒体は、重合したか、または重合性の構成成分を任意に含み、ここで重合した構成成分は、任意に電圧のセルの電極への印加での、または他の電場の作用の下での、ＬＣセルの基板間のＬＣ媒体中の１種または２種以上の重合性化合物の重合によって得られる。この構成成分によって、ＬＣ媒体および特にその配向を安定化することができ、所望の「プレチルト」を任意に設定することができる。ＬＣディスプレイを、好ましくは、それが少なくとも１つまたは２つの電極を少なくとも１つの基板上に有するように構築する。

【0036】

本発明はさらに、２つの基板および少なくとも２つの電極を有するＬＣセルを含み、ここで少なくとも１つの基板が光に対して透明である、好ましくはＰＳＡ−ＶＡタイプの、ＬＣディスプレイの製造方法であって、以下のプロセスステップ：
− セルを、有機化合物を含み、基板表面に対するＬＣ媒体のホメオトロピック（垂直）配向をもたらすのに適している、本明細書中に、または特許請求の範囲に記載したＬＣ媒体で充填すること、および任意に
− 任意に存在する重合性構成成分を、任意に電圧のセルの電極への印加を以って、または電場の作用の下で重合させること
を含む、前記方法に関する。

【0037】

少なくとも１つの極性アンカー基および少なくとも８個のＣ原子を有する少なくとも１つの長鎖非極性ラジカルを含む有機化合物（自己配向添加剤）を、液晶に溶解する。それは、基板表面（例えばガラス表面またはＩＴＯもしくはポリイミドで被覆したガラス）に対する液晶のホメオトロピック配向をもたらす。本発明のための調査を考慮すると、極性アンカー基は、基板表面と緩く相互作用すると見られる。その結果、基板表面上の有機化合物は配向し、液晶のホメオトロピック配向を誘発する。

【0038】

自己配向添加剤を、好ましくは、１０重量％未満、特に好ましくは≦８重量％および極めて特に≦５重量％の濃度において使用する。それを、好ましくは、少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．２重量％の濃度において使用する。０．１〜２．５重量％の自己配向添加剤の使用の結果、一般的に既に慣用のセル厚さ（３〜４μｍ）でＬＣ層の完全なホメオトロピック配向がもたらされる。
極性アンカー基は、好ましくは重合性基、例えばアクリレート基を含まない。

【0039】

自己配向添加剤の極性アンカー基は、好ましくはガラスまたは金属酸化物基板表面との非共有結合的相互作用を受ける基からなる。好適な基は、Ｎ、Ｏ、ＳおよびＰから選択された原子を有する極性の構造的要素を含む極性基である。当該基は、同時にＬＣ媒体として使用するのに十分に安定でなければならない。さらに、それらは、ＬＣセル中のＬＣ媒体のＶＨＲ値（「電圧保持比」）に対して、および長期間安定性（信頼性）に対してわずかな効果を有するのみでなければならない。アンカー基は、好ましくは、１個または２個以上、好ましくは２個または３個以上のこれらのヘテロ原子を含む。

【0040】

極性アンカー基は、特に好ましくは、（Ｎ、Ｏ）から選択されたヘテロ原子を含む少なくとも２つの構造的要素ならびにヘテロ原子間の、およびヘテロ原子の１個または２個以上と式Ｉで表される分子の残余（アンカー基を有しない）との間の共有結合構造からなる。極性アンカー基は、好ましくは少なくとも１つのＯＨ構造またはＮ原子を一級、二級または三級アミノ基中に含む。

【0041】

自己配向添加剤は、好ましくは１つまたは２つの長鎖非極性ラジカル、好ましくはこれらのラジカルの１つを有する。用語「長鎖非極性ラジカル」は、好ましくは、少なくとも８個のＣ原子の最長の鎖長を有する脂肪族炭化水素ラジカル、また分枝状を包含し、ここで鎖中のある官能基もまた、包含される。当該ラジカルはまた、不飽和であり得、かつ／またはハロゲン化されていてもよい（Ｃｌ、Ｆによって）。長鎖アルキル基中の１つまたは２つ以上の隣接しておらず、かつ末端でないＣＨ_２基は、−Ｏ−、−（ＣＯ）−またはエステル基によって置き換えられていてもよい。さらに、１つのＣＨ_２基は、３〜８個のＣ原子を有するシクロアルキレン基によって置き換えられていてもよい。

【0042】

「長鎖非極性ラジカル」は、多くとも３０個のＣ原子を有する。最長の鎖は、２０個のＣ原子の最大の鎖長を有する。ラジカルは、好ましくは８〜１８個のＣ原子を有する。ラジカルは、好ましくは１０〜１６個のＣ原子を有する直鎖状アルキル鎖であり、ここで多くとも５個のＣ原子が、側鎖中で結合している。

【0043】

自己配向添加剤は、好ましくは、物質がより揮発性でないように、≧１３０ｇ／ｍｏｌの相対的モル質量を有する有機化合物である。それは、特に好ましくは≧１５０ｇ／ｍｏｌの相対的モル質量を有して、さらにより安定な自己配向効果を達成する。上限として、それは、好ましくは≦５００ｇ／ｍｏｌの相対的モル質量を有する。

【0044】

自己配向添加剤は、特に好ましくは、式Ｉ：
（Ｒ^１）_ｎ−Ｒ^２
式中、
Ｒ^１は、８〜２０個のＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキルを示し、ここでさらに、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−によって置き換えられていてもよく、ここで１つのＣＨ_２基は、３〜８個のＣ原子を有するシクロアルキレン基によって置き換えられていてもよく、およびここでさらに、１個または２個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌによって置き換えられていてもよく、
Ｒ^２は、極性アンカー基を示し、ならびに
ｎは、１または２、好ましくは１を示す、
で表される構造を有する。

【0045】

ラジカルＲ^１は、好ましくは８〜２０個のＣ原子を含む。それは、特に好ましくは環を含まず、ならびに：
Ｒ^１は、１０〜１８個のＣ原子を有する直鎖状または分枝状アルキルを示し、ここでさらに、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−または−Ｏ−によって置き換えられていてもよく、およびここでさらに、１個または２個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌによって置き換えられていてもよい。

【0046】

式Ｉ中のラジカルＲ^２は、例えばアルコール、一級、二級および三級アミン、ケトン、カルボン酸、チオール、エステルおよび（チオ）エーテル、ならびにそれらの組み合わせを包含する。ここでの構造は、直鎖状、分枝状、環状またはそれらの組み合わせであり得る。

【0047】

上記の式中の基Ｒ^２は、好ましくは式（Ａ１）
−Ｓｐ−［Ｘ^２−Ｚ^３−］_ｋＸ^１ （Ａ１）
で表される基を包含し、
式中、
Ｓｐは、単結合または、式Ｍに対して以下に定義されるＳｐ^ａと同様に定義されたスペーサー基、好ましくは以下で式Ｍに対して定義される、スペーサー基Ｓｐ’’−Ｘ’’を示し、これは基Ｘ’’を介してラジカルＲ^１に結合しており、ここでＳｐ’’は、極めて特に単結合または１〜１２個のＣ原子を有するアルキレンを示し、
Ｘ^１は、基−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^１１、−ＮＲ^１１_２、−ＯＲ^１１、−ＯＨ、−（ＣＯ）ＯＨまたは式

【化2】

で表される基を示し、
Ｒ^０は、Ｈまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを示し、

【0048】

Ｘ^２は、各場合において独立して−ＮＨ−、−ＮＲ^１１−、−Ｏ−または単結合を示し、
Ｚ^３は、各場合において独立して、１〜１５個のＣ原子を有するアルキレン基、５個もしくは６個のＣ原子を有する炭素環、または１つもしくは２つ以上の環およびアルキレン基の組み合わせを示し、その各々において、水素は、−ＯＨ、−ＯＲ^１１、−（ＣＯ）ＯＨ、−ＮＨ_２、−ＮＨＲ^１１、−ＮＲ^１１_２またはハロゲン（好ましくはＦ、Ｃｌ）によって置き換えられていてもよく、

【0049】

Ｒ^１１は、各場合において独立して、１〜１５個のＣ原子を有するハロゲン化された、または非置換のアルキルラジカルを示し、ここでさらに、このラジカル中の１つまたは２つ以上のＣＨ_２基は、各々、互いに独立して、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＯ）Ｏ−、−Ｏ（ＣＯ）−、−（ＣＯ）−または−Ｏ−によって、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、およびここで２つのラジカルＲ^１１は、互いに結合して環を形成してもよく、あるいはＨを示し、ならびに
ｋは、０〜３を示す。

【0050】

上記の式中の基Ｒ^２は、特に好ましくは従属式（Ａ２）

【化3】

式中、
Ｓｐ、Ｘ^１、Ｘ^２およびＲ^１１は、Ｒ^２（式Ａ１）について上に定義した通りであり、ならびに
ｎは、１、２または３を示す、
で表される（Ｎ／Ｏ）ヘテロ原子含有基を包含する。
基Ｒ^２は、特に好ましくは式（Ａ１）または（Ａ２）で表される正確に１つの基を示す。

【0051】

特に好ましい窒素非含有基Ｒ^２は、−ＮＨ_２、−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ３Ｈ、−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨ_２、−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ３Ｈ、−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨ_２、−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ３Ｈ、−（ＣＨ_２）_ｎ１−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ２−ＮＨ_２、−（ＣＨ_２）_ｎ１−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ２−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ３Ｈ、−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨ_２、−（ＣＨ_２）_ｎ１−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨ_２、−（ＣＨ_２）_ｎ１−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ２−ＯＨ、−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ１−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ２−ＮＨ_２、−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ１−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ２−ＯＨ、−（ＣＨ_２）_ｎ１−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ２−ＮＨ−（ＣＨ_２）_ｎ３Ｈから選択され、
式中、ｎ、ｎ１、ｎ２およびｎ３は、独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２、特に１、２、３または４を示す。

【0052】

高度に極性の液晶媒体へのより良好な可溶性のために、基−ＯＨおよび−ＮＨ_２が、特に好ましい。アンカー基中の酸素含有官能の中で、ＯＨ基は、高いアンカー力のために官能−Ｏ−、−（ＣＯ）−または−（ＣＯ）Ｏ−に対して好ましい。複数のヘテロ原子（Ｎ、Ｏ）を含む基は、アンカー基としての特別の強度を有する。それらを、より低い濃度で使用することができる。

【0053】

特に好ましい窒素非含有基Ｒ^２は、
−ＯＨ、−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ、−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ、−［Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ１−］_ｎ２−ＯＨ、−（ＣＯ）ＯＨ、−（ＣＨ_２）_ｎ−（ＣＯ）ＯＨ、−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ−（ＣＯ）ＯＨまたは−［Ｏ−（ＣＨ_２）_ｎ１−］_ｎ２−（ＣＯ）ＯＨ
から選択され、
ここでｎ、ｎ１およびｎ２は、独立して１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２、特に１、２、３または４を示す。
本発明の文脈における「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素、好ましくはフッ素または塩素を表す。

【0054】

式Ｉで表される特に好ましい化合物は、以下の例示的な化合物から選択され、それは同時に、自己配向添加剤の特に好ましい基Ｒ^１およびＲ^２を表す：

【化4】

【0055】

【化5】

【0056】

【化6】

【0057】

【化7】

【0058】

【化8】

【0059】

【化9】

【0060】

【化10】

【0061】

【化11】

【0062】

本発明のさらなる好ましい態様において、極性アンカー基を含む有機化合物または、極性アンカーに加えて１つまたは２つ以上の重合性基をさらなる官能化として含む式Ｉで表される化合物を、使用する（以下の基Ｐ^ａまたはＰ^ｂを比較されたい）。好ましい重合性基は、例えばアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシまたはエポキシド基などの基、特に好ましくはアクリレートおよびメタクリレートである。式Ｉで表される化合物の重合における包含によって、化合物が永久に固定され、それらに官能を保持せしめる。

【0063】

本発明のＬＣディスプレイの利点は、ディスプレイが所望のホメオトロピック配向を、慣用のポリイミド配向層なしに達成することである。ＬＣディスプレイの製造は、このようにしてかなり単純化される。この配向はまた、一般的に高い温度で保持される。

【0064】

ポリマー安定化によって、ホメオトロピック配向がさらに安定化される；それゆえ、電気光学的切換の改善された温度安定性が、達成される。ホメオトロピック配向はまた、媒体の動作範囲内の高い温度（例えば７０℃）で保持される。ホメオトロピック配向の長期間安定性もまた、重合性構成成分によって改善される。透明点より高温に多数日加熱した結果、高温においてでさえも、前配向(pre-alignment)の変化はもたらされない。本発明のポリマー安定化ディスプレイは、改善された応答時間（電圧の印加を伴う重合によるプレチルト角度）およびより良好なコントラスト比（コントラストの温度依存性）によって識別される。好ましく存在する重合した構成成分は、同時に保護層としての役割を果たすことができ、それによって電極表面を液晶媒体から分離するため、ディスプレイの信頼性が増大する。

【0065】

相対的に少量であるため、自己配向添加剤または式Ｉで表される化合物は、ＬＣ媒体の特性に対する影響を事実上有しない。したがって、広範囲の液晶構成成分をＬＣディスプレイにおいて使用することが、可能である。

【0066】

それゆえ本発明のＬＣディスプレイは、好ましくはホメオトロピック配向のための配向層をＬＣセルの表面上に有せず、すなわちそれらはポリイミドフリーである。ＬＣディスプレイがそれにもかかわらず一方または両方の側において配向層を有する場合において、これらは、好ましくはポリイミドからなる。配向層は、好ましくはラビングされない。それゆえ、現在まで必要であった配向層のラビング、生産における特に時間を消費するステップは、不必要である。ラビングしていないポリイミド層は、それでもなお保護層として作用することができる。

【0067】

特定の態様において、本発明のＬＣディスプレイは、負の誘電異方性（Δε≦−１．５）を有するＬＣ媒体を使用する。対応する液晶媒体は、同様に好ましい。一般的に、ディスプレイは、ＬＣセルの対向する側上に配置された電極を有する、好ましくはそれらが基板表面に対して主に垂直に配向した電場を発生することができるように配置された電極を有するＶＡディスプレイである。使用する典型的な基板は、ＶＡＮモードおよびＰＳＡ−ＶＡから使用されるものである（電極の構築は、したがって可能である）。

【0068】

特定の態様において、本発明のＬＣディスプレイは、正の誘電異方性（Δε≧１．５）を有するＬＣ媒体を使用する。対応する液晶媒体は、同様に好ましい。一般的に、ディスプレイは、ＬＣセルの一方の側上に配置された電極を有する、好ましくはそれらが基板表面に対して主に平面状に配向した電場を発生することができるように配置された電極、例えばインターデジタル(interdigital)電極（櫛形状構造を有する面内アドレッシング電極配置）を有するＶＡ−ＩＰＳディスプレイである。

【0069】

ＬＣディスプレイには、１つまたは２つ以上の偏光子（単数または複数）が慣用の方式で提供され、それによって、ＬＣ媒体切換操作が可視的になる。

【0070】

ＬＣセル（ポリマー）の重合した構成成分は、重合性構成成分（モノマー）の重合によって得られる。一般的に、モノマーを、先ずＬＣ媒体に溶解し、ＬＣ媒体のホメオトロピック配向または高いチルト角が確立された後にＬＣセル中で重合させる。所望の配向を支持するために、電圧をＬＣセルに印加することができる。最も単純な場合において、そのような電圧は不必要であり、所望の配向を、単にＬＣ媒体の性質およびセル形状によって確立する。

【0071】

ＬＣ媒体の好適なモノマー（重合性構成成分）は、ＰＳＡ−ＶＡディスプレイのために使用する従来技術からのもの、特に以下に述べる式Ｍおよび／または式Ｍ１〜Ｍ２２で表される重合性化合物である。ＰＳＡディスプレイにおいて使用する本発明のＬＣ媒体は、好ましくは、＜５重量％、特に好ましくは＜１重量％および極めてに特に好ましくは＜０．５重量％の重合性化合物、特に以下に述べる式で表される重合性化合物を含む。適切な効果を達成するために、０．２重量％以上を、好ましくは使用する。最適な量は、層厚さに依存する。

【0072】

ＬＣ媒体の重合性構成成分の好適なモノマーを、以下の式Ｍによって記載する：
Ｐ^ａ−（Ｓｐ^ａ）_ｓ１−Ａ^２−（Ｚ^１−Ａ^１）_ｎ−（Ｓｐ^ｂ）_ｓ２−Ｐ^ｂ Ｍ
式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する：
Ｐ^ａ、Ｐ^ｂは、各々、互いに独立して重合性基を示し、
Ｓｐ^ａ、Ｓｐ^ｂは、各出現において同一に、または異なってスペーサー基を示し、
ｓ１、ｓ２は、各々、互いに独立して０または１を示し、

【0073】

Ａ^１、Ａ^２は、各々、互いに独立して以下の群から選択されたラジカルを示し：
ａ） トランス−１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレンおよび４，４’−ビシクロヘキシレンからなる群、ここでさらに、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基は、−Ｏ−または−Ｓ−によって置き換えられていてもよく、およびここでさらに、１個または２個以上のＨ原子は、Ｆによって置き換えられていてもよい、
ｂ） １，４−フェニレンおよび１，３−フェニレンからなる群、ここでさらに、１つまたは２つのＣＨ基は、Ｎによって置き換えられていてもよく、およびここでさらに、１個または２個以上のＨ原子は、Ｌによって置き換えられていてもよい、
ｃ） テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロフラン−２，５−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイル、チオフェン−２，５−ジイルおよびセレノフェン−２，５−ジイルからなる群、その各々はまた、Ｌによって単置換または多置換されていてもよい、

【0074】

ｄ）５〜２０個の環状Ｃ原子を有し、その１個または２個以上がさらにヘテロ原子によって置き換えられていてもよい、飽和の、部分的に不飽和の、または完全に不飽和の、および任意に置換された多環式ラジカルからなる群、好ましくはビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、

【化12】

からなる群から選択され、

【0075】

ここでさらに、これらのラジカル中の１個もしくは２個以上のＨ原子は、Ｌによって置き換えられていてもよく、かつ／または１つもしくは２つ以上の二重結合は、単結合によって置き換えられていてもよく、かつ／または１つもしくは２つ以上のＣＨ基は、Ｎによって置き換えられていてもよい、

【0076】

ｎは、０、１、２または３を示し、
Ｚ^１は、各場合において互いに独立して−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−または−（ＣＨ_２）_ｎ−、式中ｎは２、３または４である、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（Ｒ^ｃＲ^ｄ）−、−ＣＨ_２ＣＦ_２−、−ＣＦ_２ＣＦ_２−または単結合を示し、

【0077】

Ｌは、各出現において同一に、または異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ_５または直鎖状もしくは分枝状の、各場合において任意にフッ素化された、１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを示し、
Ｒ^０、Ｒ^００は、各々、互いに独立して、Ｈ、Ｆまたは１〜１２個のＣ原子を有する直鎖状もしくは分枝状アルキルを示し、ここでさらに、１個または２個以上のＨ原子は、Ｆによって置き換えられていてもよく、
Ｍは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ_２−、−ＣＨＹ^１−または−ＣＹ^１Ｙ^２−を示し、

【0078】

Ｙ^１およびＹ^２は、各々、互いに独立して、Ｒ^０について上に示した意味の１つを有するか、またはＣｌもしくはＣＮ、および好ましくはＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＦ_３またはＣＦ_３を示し、
Ｗ^１、Ｗ^２は、各々、互いに独立して−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ_２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ_２−、−Ｃ（Ｒ^ｃＲ^ｄ ）−または−Ｏ−を示し、ならびに
Ｒ^ｃおよびＲ^ｄは、各々、互いに独立して、Ｈまたは１〜６個のＣ原子を有するアルキル、好ましくはＨ、メチルまたはエチルを示す。

【0079】

重合性基Ｐ^ａ，ｂは、重合反応、例えば遊離基またはイオン性連鎖重合、重付加もしくは重縮合、またはポリマー類似反応、例えば主なポリマー鎖上への付加もしくは縮合に適している基である。特に好ましいのは、連鎖重合のための基、特にＣ＝Ｃ二重結合または−Ｃ≡Ｃ−三重結合を含むもの、および開環を伴う重合に適している基、例えばオキセタンまたはエポキシド基である。

【0080】

好ましい基Ｐ^ａ，ｂは、

【化13】

からなる群から選択され、

【0081】

式中、Ｗ^１は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ_３、フェニルまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＨ_３を示し、Ｗ^２およびＷ^３は、各々、互いに独立してＨまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルを示し、Ｗ^４、Ｗ^５およびＷ^６は、各々、互いに独立してＣｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを示し、Ｗ^７およびＷ^８は、各々、互いに独立してＨ、Ｃｌまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキルを示し、Ｐｈｅは、１，４−フェニレンを示し、それは、Ｐ−Ｓｐ−以外である上に定義した１つまたは２つ以上のラジカルＬによって任意に置換されており、ｋ_１、ｋ_２およびｋ_３は、各々、互いに独立して０または１を示し、ｋ_３は、好ましくは１を示し、およびｋ_４は、１〜１０の整数を示す。

【0082】

特に好ましい基Ｐ^ａ，ｂは、

【化14】

からなる群から選択され、

【0083】

式中、Ｗ^１は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ_３、フェニルまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＨ_３を示し、Ｗ^２およびＷ^３は、各々、互いに独立してＨまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキル、特にＨ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルを示し、Ｗ^４、Ｗ^５およびＷ^６は、各々、互いに独立してＣｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを示し、Ｗ^７およびＷ^８は、各々、互いに独立してＨ、Ｃｌまたは１〜５個のＣ原子を有するアルキルを示し、Ｐｈｅは、１，４−フェニレンを示し、ｋ_１、ｋ_２およびｋ_３は、各々、互いに独立して０または１を示し、ｋ_３は、好ましくは１を示し、ｋ_４は、１〜１０の整数を示す。

【0084】

極めて特に好ましい基Ｐ^ａ，ｂは、ＣＨ_２＝ＣＷ^１−ＣＯ−Ｏ−、特にＣＨ_２＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）−ＣＯ−Ｏ−およびＣＨ_２＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、さらに

【化15】

からなる群から選択される。

【0085】

それゆえ極めて特に好ましい基Ｐ^ａ，ｂは、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、さらにビニルオキシ、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基からなる群から選択され、これらの中で、好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基である。

【0086】

好ましいスペーサー基Ｓｐ^ａ，ｂは、式Ｓｐ’’−Ｘ’’から選択され、したがってラジカルＰ^ａ／ｂ−Ｓｐ^ａ／ｂ−は、式Ｐ^ａ／ｂ−Ｓｐ’’−Ｘ’’−に適合し、ここで、
Ｓｐ’’は、１〜２０個、好ましくは１〜１２個のＣ原子を有するアルキレンを示し、それは、任意にＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって単置換または多置換されており、およびここでさらに、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基は、各々、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（Ｒ^０）−、−Ｓｉ（Ｒ^００Ｒ^０００）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ^００）−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｎ（Ｒ^００）−、−Ｎ（Ｒ^００）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ^００）−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、

【0087】

Ｘ’’は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ^００）−、−Ｎ（Ｒ^００）−ＣＯ−、−Ｎ（Ｒ^００）−ＣＯ−Ｎ（Ｒ^００）−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＳＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｓ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＦ_２Ｓ−、−ＳＣＦ_２−、−ＣＦ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＦ_２−、−ＣＦ_２ＣＦ_２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ^０−、−ＣＹ^２＝ＣＹ^３−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を示し、

【0088】

Ｒ^００およびＲ^０００は、各々、互いに独立してＨまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを示し、ならびに
Ｙ^２およびＹ^３は、各々、互いに独立してＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮを示す。
Ｘ’は、好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ^０−、−ＮＲ^０−ＣＯ−、−ＮＲ^０−ＣＯ−ＮＲ^０−または単結合である。

【0089】

典型的なスペーサー基Ｓｐ’’は、例えば−（ＣＨ_２）_ｐ１−、−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｑ１−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−ＮＨ−ＣＨ_２ＣＨ_２−または−（ＳｉＲ^００Ｒ^０００−Ｏ）_ｐ１−であり、ここでｐ１は１〜１２の整数であり、ｑ１は１〜３の整数であり、およびＲ^００およびＲ^０００は上に示した意味を有する。

【0090】

特に好ましい基−Ｓｐ’’−Ｘ’’−は、−（ＣＨ_２）_ｐ１−、−（ＣＨ_２）_ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ_２）_ｐ１−Ｏ−ＣＯ−、−（ＣＨ_２）_ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であり、式中ｐ１およびｑ１は、上に示した意味を有する。

【0091】

特に好ましい基Ｓｐ’’は、例えば、各場合において直鎖状エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン−Ｎ−メチルイミノエチレン、１−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。

【0092】

特に好ましいモノマーは、以下のものである：

【化16】

【0093】

【化17】

【0094】

【化18】

【0095】

【化19】

【0096】

式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する：
Ｐ^１およびＰ^２は、各々、互いに独立して式Ｉについて定義した重合性基、好ましくはアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシまたはエポキシド基を示し、

【0097】

Ｓｐ^１およびＳｐ^２は、各々、互いに独立して、好ましくはＳｐ^ａについて本明細書中に示した意味の１つを有する単結合またはスペーサー基、および特に好ましくは−（ＣＨ_２）_ｐ１−、−（ＣＨ_２）_ｐ１−Ｏ−、−（ＣＨ_２）_ｐ１−ＣＯ−Ｏ−または−（ＣＨ_２）_ｐ１−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を示し、式中、ｐ１は１〜１２の整数であり、およびここで、最後に述べた基における隣接する環への結合は、Ｏ原子を介して起こり、
ここでさらに、ラジカルＰ^１−Ｓｐ^１−およびＰ^２−Ｓｐ^２−の１つまたは２つ以上は、ラジカルＲ^ａａを示してもよく、ただし存在するラジカルＰ^１−Ｓｐ^１−およびＰ^２−Ｓｐ^２−の少なくとも一方は、Ｒ^ａａを示さず、

【0098】

Ｒ^ａａは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは１〜２５個のＣ原子を有する直鎖状もしくは分枝状アルキルを示し、ここでさらに、１つまたは２つ以上の隣接していないＣＨ_２基は、各々、互いに独立して、Ｃ（Ｒ^０）＝Ｃ（Ｒ^００）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｒ^０）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−によって、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、およびここでさらに、１個または２個以上のＨ原子は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＰ^１−Ｓｐ^１−、特に好ましくは１〜１２個のＣ原子を有する直鎖状または分枝状の、任意に一フッ素化または多フッ素化されたアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシよって置き換えられていてもよく（ここでアルケニルおよびアルキニルラジカルは、少なくとも２個のＣ原子を有し、分枝状ラジカルは、少なくとも３個のＣ原子を有する）、

【0099】

Ｒ^０、Ｒ^００は、各々、互いに独立してＨまたは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを示し、
Ｒ^ｙおよびＲ^ｚは、各々、互いに独立してＨ、Ｆ、ＣＨ_３またはＣＦ_３を示し、
Ｚ^１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（Ｒ^ｙＲ^ｚ ）−または−ＣＦ_２ＣＦ_２−を示し、
Ｚ^２およびＺ^３は、各々、互いに独立して−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−または−（ＣＨ_２）_ｎ−を示し、式中ｎは２、３または４であり、

【0100】

Ｌは、各出現において同一に、または異なって、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ_５または１〜１２個のＣ原子を有する直鎖状もしくは分枝状の、任意に一フッ素化もしくは多フッ素化されたアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシ、好ましくはＦを示し、

【0101】

Ｌ’およびＬ’’は、各々、互いに独立してＨ、ＦまたはＣｌを示し、
ｒは、０、１、２、３または４を示し、
ｓは、０、１、２または３を示し、
ｔは、０、１または２を示し、ならびに
ｘは、０または１を示す。

【0102】

ＬＣ媒体または重合性構成成分は、好ましくは、式Ｍ１〜Ｍ２１からなる群から選択された、特に好ましくは式Ｍ２〜Ｍ１５からなる群から選択された、極めて特に好ましくは式Ｍ２、Ｍ３、Ｍ９、Ｍ１４およびＭ１５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む。
ＬＣ媒体または重合性構成成分は、好ましくは、式Ｍ１０で表され、式中Ｚ^２およびＺ^３が−（ＣＯ）Ｏ−または−Ｏ（ＣＯ）−を示す化合物を含まない。

【0103】

ＰＳＡディスプレイの製造のために、重合性化合物を、ＬＣディスプレイの基板間のＬＣ媒体中でのin-situ重合によって、任意に電圧の印加を以って重合させるかまたは架橋させる（重合性化合物が２つまたは３つ以上の重合性基を含む場合）。重合を、ワンステップで行うことができる。また、先ず重合を第１のステップにおいて電圧の印加を以って実行してプレチルト角を生じせしめ、その後第２の重合ステップにおいて、第１のステップにおいて完全に反応していない化合物を、印加した電圧を以ってせずに重合させるかまたは架橋させる（「最終的な硬化」）ことが、可能である。

【0104】

好適かつ好ましい重合方法は、例えば熱重合または光重合、好ましくは光重合、特にＵＶ光重合である。１種または２種以上の開始剤もまた、任意にここで加えることができる。重合のための好適な条件ならびに開始剤の好適なタイプおよび量は、当業者に知られており、文献に記載されている。フリーラジカル重合に好適なのは、例えば商業的に入手できる光開始剤Irgacure651（登録商標）、Irgacure184（登録商標）、Irgacure907（登録商標）、Irgacure369（登録商標）またはDarocure1173（登録商標）(Ciba AG)である。開始剤を使用する場合には、その比率は、好ましくは０．００１〜５重量％、特に好ましくは０．００１〜１重量％である。

【0105】

芳香環を含む重合性化合物（特に式Ｍ１〜Ｍ１５を参照）はまた、開始剤なしの重合に適しており、それはかなりの利点、例えばより低い材料費用および、特に可能な残留量の開始剤またはその分解産物によるＬＣ媒体の低減された汚染を伴う。それゆえ重合をまた、開始剤なしで行うことができる。それゆえＬＣ媒体は、好ましい態様において、重合開始剤を含まない。

【0106】

重合性構成成分またはＬＣ媒体はまた、１種または２種以上の安定剤を含んで、ＲＭの、例えば貯蔵または輸送中の所望されない自発的な重合を防止してもよい。安定剤の好適なタイプおよび量は、当業者に知られており、文献に記載されている。特に好適なのは、例えばIrganox（登録商標）シリーズ(Ciba AG)からの商業的に入手できる安定剤、例えばIrganox（登録商標）1076である。安定剤を使用する場合には、ＲＭまたは重合性構成成分の合計量を基準としたそれらの比率は、好ましくは１０〜１０，０００ｐｐｍ、特に好ましくは５０〜５００ｐｐｍである。

【0107】

上に記載した添加剤および任意の重合性化合物（ＲＭ）に加えて、本発明のＬＣディスプレイにおいて使用するためのＬＣ媒体は、１種または２種以上、好ましくは２種または３種以上の低分子量（すなわちモノマーまたは重合していない）化合物を含むＬＣ混合物（「ホスト混合物」）を含む。後者は、重合性化合物の重合のために使用する条件下での重合反応に対して安定であるかまたは非反応性である。原則として、好適なホスト混合物は、慣用のＶＡおよびＶＡ−ＩＰＳディスプレイにおける使用に適しているあらゆる誘電的に負の、または正のＬＣ混合物である。

【0108】

好適なＬＣ混合物は、当業者に知られており、文献に記載されている。負の誘電異方性を有するＶＡディスプレイのためのＬＣ媒体は、EP 1 378 557 A1に記載されている。
ＬＣＤおよびとりわけＩＰＳディスプレイに適している、正の誘電異方性を有する好適なＬＣ混合物は、例えば、JP 07-181 439 (A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851およびWO 96/28 521から知られている。

【0109】

本発明の負の誘電異方性を有する液晶媒体の好ましい態様を、以下に示す：
ａ） 式Ａ、ＢおよびＣで表される化合物の群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体

【化20】

式中、
Ｒ^２Ａ、Ｒ^２ＢおよびＲ^２Ｃは、各々、互いに独立してＨ、１５個までのＣ原子を有し、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ_３によって単置換されているか、またはハロゲンによって少なくとも単置換されているアルキルラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の１つまたは２つ以上のＣＨ_２基は、

【化21】

によって、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、

【0110】

Ｌ^１〜４は、各々、互いに独立してＦ、Ｃｌ、ＣＦ_３またはＣＨＦ_２を示し、
Ｚ^２およびＺ^２’は、各々、互いに独立して単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ_２Ｆ_４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ_２Ｏ−を示し、
ｐは、１または２を示し、
ｑは、０または１を示し、ならびに
ｖは、１〜６を示す。

【0111】

式ＡおよびＢで表される化合物において、Ｚ^２は、同一であるかまたは異なる意味を有することができる。式Ｂで表される化合物において、Ｚ^２およびＺ^２’は、同一であるかまたは異なる意味を有することができる。
式Ａ、ＢおよびＣで表される化合物において、Ｒ^２Ａ、Ｒ^２ＢおよびＲ^２Ｃは、各々好ましくは１〜６個のＣ原子を有するアルキル、特にＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｎ−Ｃ_３Ｈ_７、ｎ−Ｃ_４Ｈ_９、ｎ−Ｃ_５Ｈ_１１を示す。

【0112】

式ＡおよびＢで表される化合物において、Ｌ^１、Ｌ^２、Ｌ^３およびＬ^４は、好ましくはＬ^１＝Ｌ^２＝ＦおよびＬ^３＝Ｌ^４＝Ｆ、さらにＬ^１＝ＦおよびＬ^２＝Ｃｌ、Ｌ^１＝ＣｌおよびＬ^２＝Ｆ、Ｌ^３＝ＦおよびＬ^４＝Ｃｌ、Ｌ^３＝ＣｌおよびＬ^４＝Ｆを示す。式ＡおよびＢ中のＺ^２およびＺ^２’は、好ましくは各々、互いに独立して単結合、さらに−Ｃ_２Ｈ_４−架橋を示す。

【0113】

式ＢにおいてＺ^２＝−Ｃ_２Ｈ_４−である場合には、Ｚ^２’は、好ましくは単結合であるか、またはＺ^２’ ＝−Ｃ_２Ｈ_４−である場合には、Ｚ^２は、好ましくは単結合である。式ＡおよびＢで表される化合物において、（Ｏ）Ｃ_ｖＨ_２ｖ＋１は、好ましくはＯＣ_ｖＨ_２ｖ＋１、さらにＣ_ｖＨ_２ｖ＋１を示す。式Ｃで表される化合物において、（Ｏ）Ｃ_ｖＨ_２ｖ＋１は、好ましくはＣ_ｖＨ_２ｖ＋１を示す。式Ｃで表される化合物において、Ｌ^３およびＬ^４は、好ましくは各々Ｆを示す。

【0114】

式Ａ、ＢおよびＣで表される好ましい化合物を、以下に示す：

【化22】

【0115】

【化23】

【0116】

【化24】

【0117】

【化25】

【0118】

【化26】

【0119】

【化27】

【0120】

【化28】

【0121】

【化29】

式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示す。

【0122】

本発明の特に好ましい混合物は、式Ａ−２、Ａ−８、Ａ−１４、Ａ−２９、Ａ−３５、Ｂ−２、Ｂ−１１、Ｂ−１６およびＣ−１で表される１種または２種以上の化合物を含む。
式Ａおよび／またはＢで表される化合物の全体としての混合物中における比率は、好ましくは少なくとも２０重量％である。

【0123】

本発明の特に好ましい媒体は、式Ｃ−１で表される少なくとも１種の化合物を、好ましくは＞３重量％、特に＞５重量％および特に好ましくは５〜２５重量％の量で含む。

【0124】

ｂ） 以下の式で表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化30】

式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する：

【化31】

は、

【化32】

を示し、

【化33】

は、

【化34】

を示し、

【0125】

Ｒ^３およびＲ^４は、各々、互いに独立して１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを示し、ここでさらに１つまたは２つの隣接していないＣＨ_２基は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｏ−によって、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
Ｚ^ｙは、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ_２Ｆ_４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２Ｏ−または単結合、好ましくは単結合を示す。

【0126】

式ＺＫで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される：

【化35】

【0127】

式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、ならびにAlkenylおよびAlkenyl *は、２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。Alkenylは、好ましくはＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ_２）_２−を示す。

【0128】

ｃ） 以下の式で表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化36】

式中、個々のラジカルは、各出現において同一に、または異なって以下の意味を有する：
Ｒ^５およびＲ^６は、各々、互いに独立してＲ^３／４に対して上に示した意味の１つを有し、

【0129】

【化37】

は、

【化38】

を示し、

【化39】

は、

【化40】

を示し、
ｅは、１または２を示す。

【0130】

式ＤＫで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される：

【化41】

【0131】

【化42】

【0132】

式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、ならびにAlkenylおよびAlkenyl *は、各々、互いに独立して２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。AlkenylおよびAlkenyl *は、好ましくはＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ_２）_２−を示す。

【0133】

ｄ） 以下の式で表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化43】

式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する：

【化44】

は、

【化45】

を示し、

【0134】

ｆは、０または１を示し、
Ｒ^１およびＲ^２は、各々、互いに独立して１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを示し、ここでさらに、１つまたは２つの隣接していないＣＨ_２基は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＯ−、−Ｏ（ＣＯ）−または−（ＣＯ）Ｏ−によって、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、

【0135】

Ｚ^ｘおよびＺ^ｙは、各々、互いに独立して−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ_２Ｆ_４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２Ｏ−または単結合、好ましくは単結合を示し、
Ｌ^１およびＬ^２は、各々、互いに独立してＦ、Ｃｌ、ＯＣＦ_３、ＣＦ_３、ＣＨ_３、ＣＨ_２Ｆ、ＣＨＦ_２を示す。

【0136】

好ましくは、ラジカルＬ^１およびＬ^２の両方はＦを示すか、またはラジカルＬ^１およびＬ^２の一方はＦを示し、他方はＣｌを示す。

【0137】

式ＬＹで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される：

【化46】

【0138】

【化47】

【0139】

【化48】

【0140】

【化49】

【0141】

式中、Ｒ^１は上に示した意味を有し、Alkylは１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、（Ｏ）は酸素原子または単結合を示し、ｖは１〜６の整数を示す。Ｒ^１は、好ましくは、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルまたは２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニル、特にＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｎ−Ｃ_３Ｈ_７、ｎ−Ｃ_４Ｈ_９、ｎ−Ｃ_５Ｈ_１１、ＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ_２）_２−を示す。

【0142】

ｅ） 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化50】

式中、alkylはＣ_１〜６アルキルを示し、Ｌ^ｘはＨまたはＦを示し、ＸはＦ、Ｃｌ、ＯＣＦ_３、ＯＣＨＦ_２またはＯＣＨ＝ＣＦ_２を示す。特に好ましいのは、式Ｇ１で表され、式中ＸがＦを示す化合物である。

【0143】

ｆ） 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化51】

【0144】

【化52】

【0145】

【化53】

【0146】

式中、Ｒ^５はＲ^１について上に示した意味の１つを有し、alkylはＣ_１〜６アルキルを示し、ｄは０または１を示し、ならびにｚおよびｍは各々、互いに独立して１〜６の整数を示す。これらの化合物中のＲ^５は、特に好ましくはＣ_１〜６アルキルもしくはアルコキシまたはＣ_２〜６アルケニルであり、ｄは好ましくは１である。本発明のＬＣ媒体は、好ましくは前述の式で表される１種または２種以上の化合物を≧５重量％の量で含む。

【0147】

ｇ） 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上のビフェニル化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化54】

【0148】

式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、ならびにAlkenylおよびAlkenyl *は、各々、互いに独立して２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。AlkenylおよびAlkenyl *は、好ましくはＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ_２）_２−を示す。

【0149】

式Ｂ１〜Ｂ３で表されるビフェニルのＬＣ混合物中の比率は、好ましくは少なくとも３重量％、特に≧５重量％である。
式Ｂ２で表される化合物が、特に好ましい。

【0150】

式Ｂ１〜Ｂ３で表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される：

【化55】

式中、Alkyl*は、１〜６個のＣ原子を有するアルキルラジカルを示す。本発明の媒体は、特に好ましくは式Ｂ１ａおよび／またはＢ２ｃで表される１種または２種以上の化合物を含む。

【0151】

ｈ） 以下の式で表される１種または２種以上のターフェニル化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化56】

式中、Ｒ^５およびＲ^６は、各々、互いに独立してＲ^１に対して上に示した意味の１つを有し、ならびに

【0152】

【化57】

は、各々、互いに独立して

【化58】

を示し、
式中、Ｌ^５はＦまたはＣｌ、好ましくはＦを示し、およびＬ^６はＦ、Ｃｌ、ＯＣＦ_３、ＣＦ_３、ＣＨ_３、ＣＨ_２ＦまたはＣＨＦ_２、好ましくはＦを示す。

【0153】

式Ｔで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される：

【化59】

【0154】

【化60】

【0155】

【化61】

【0156】

【化62】

【0157】

式中、Ｒは、１〜７個のＣ原子を有する直鎖状アルキルまたはアルコキシラジカルを示し、Ｒ*は、２〜７個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示し、（Ｏ）は、酸素原子または単結合を示し、ならびにｍは、１〜６の整数を示す。Ｒ*は、好ましくはＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ_２）_２−を示す。

【0158】

Ｒは、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシまたはペントキシを示す。
本発明のＬＣ媒体は、好ましくは、式Ｔおよびその好ましい従属式で表されるターフェニルを０．５〜３０重量％、特に１〜２０重量％の量で含む。

【0159】

特に好ましいのは、式Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ２１で表される化合物である。これらの化合物中で、Ｒは、好ましくは、各々１〜５個のＣ原子を有するアルキル、さらにアルコキシを示す。
ターフェニルを、好ましくは、混合物のΔｎ値が≧０．１とすべき場合に本発明の混合物中で使用する。好ましい混合物は、２〜２０重量％の好ましくは化合物Ｔ１〜Ｔ２２の群から選択された式Ｔで表される１種または２種以上のターフェニル化合物を含む。

【0160】

ｉ） 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化63】

【0161】

【化64】

【0162】

式中、Ｒ^１およびＲ^２は、式ＬＹについて上に示した意味を有し、好ましくは各々、互いに独立して１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルまたは２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルを示す。

【0163】

好ましい媒体は、式Ｏ１、Ｏ３およびＯ４から選択された１種または２種以上の化合物を含む。

【0164】

ｋ） 以下の式：

【化65】

式中、

【化66】

は、

【化67】

を示し、

【0165】

Ｒ^９はＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５またはｎ−Ｃ_３Ｈ_７を示し、（Ｆ）は任意のフッ素置換基を示し、ｑは１、２または３を示し、Ｒ^７はＲ^１に対して示した意味の１つを有する、
で表される１種または２種以上の化合物を、好ましくは＞３重量％、特に≧５重量％および極めて特に好ましくは５〜３０重量％の量でさらに含む、ＬＣ媒体。

【0166】

式ＦＩで表される特に好ましい化合物は、以下の従属式からなる群から選択される：

【化68】

【0167】

【化69】

【0168】

式中、Ｒ^７は、好ましくは直鎖状アルキルを示し、およびＲ^９は、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５またはｎ−Ｃ_３Ｈ_７を示す。特に好ましいのは、式ＦＩ１、ＦＩ２およびＦＩ３で表される化合物である。

【0169】

ｍ） 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化70】

式中、Ｒ^８は、式ＬＹに対してＲ^１に対して示した意味を有し、Alkylは、１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示す。

【0170】

ｎ） テトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含む１種または２種以上の化合物、例えば以下の式からなる群から選択された化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化71】

【0171】

【化72】

式中、Ｒ^１０およびＲ^１１は、各々、互いに独立して、式ＬＹについてＲ^１について示した意味の１つを有し、好ましくは１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルもしくはアルコキシまたは２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルを示し、Ｚ^１およびＺ^２は、各々、互いに独立して−Ｃ_２Ｈ_４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ_２）_４−、−（ＣＨ_２）_３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ_２）_３−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ_２Ｆ_４−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＨ_２−または単結合を示す。

【0172】

ｏ） 以下の式：

【化73】

式中、Ｒ^１０およびＲ^１１は、各々、互いに独立して式ＬＹ中のＲ^１に対して上に示した意味を有し、ｃは、０または１を示す、
で表される１種または２種以上のジフルオロジベンゾクロマンおよび／またはクロマンを、好ましくは３〜２０重量％の量で、特に３〜１５重量％の量でさらに含むＬＣ媒体。

【0173】

式ＢＣおよびＣＲで表される特に好ましい化合物は、以下の従属式からなる群から選択される：

【化74】

【0174】

【化75】

【0175】

【化76】

【0176】

式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、AlkenylおよびAlkenyl *は、各々、互いに独立して２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。AlkenylおよびAlkenyl *は、好ましくはＣＨ_２＝ＣＨ−、ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２ＣＨ_２−、ＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−ＣＨ_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_２−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ_３−（ＣＨ_２）_３−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ_３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ_２）_２−を示す。

【0177】

極めて特に好ましいのは、式ＢＣ２で表される１種、２種または３種の化合物を含む混合物である。

【0178】

ｐ） 以下の式で表される１種または２種以上のフッ素化されたフェナントレンおよび／またはジベンゾフランをさらに含むＬＣ媒体：

【化77】

式中、Ｒ^１１およびＲ^１２は、各々、互いに独立して式ＬＹ中のＲ^１に対して上に示した意味を有し、ｂは０または１を示し、ＬはＦを示し、ｒは１、２または３を示す。

【0179】

式ＰＨおよびＢＦで表される特に好ましい化合物は、以下の従属式からなる群から選択される：

【化78】

式中、ＲおよびＲ’は、各々、互いに独立して１〜７個のＣ原子を有する直鎖状アルキルまたはアルコキシラジカルを示す。

【0180】

本発明の液晶混合物は、≦−１．５の誘電異方性（Δε）を有して誘電的に負である。式ＩＩＩＡ、ＩＩＩＢ、ＩＩＩＣ、ＬＹ１〜ＬＹ１８、Ｙ１〜Ｙ１６、Ｔ１〜Ｔ２４、ＦＩ、ＶＫ１〜ＶＫ４、Ｎ１〜Ｎ１０、ＢＣ、ＣＲ、ＰＨおよびＢＦで表される化合物は、誘電的に負の構成成分として好適である。誘電的に負の化合物は、好ましくは式ＩＩＩＡ、ＩＩＩＢおよびＩＩＩＣから選択される。ＬＣ媒体は、好ましくは−１．５〜−８．０、特に−２．５〜−６．０のΔεを有する。

【0181】

液晶混合物中における複屈折Δｎの値は、一般的に０．０７〜０．１６、好ましくは０．０８〜０．１２である。重合前の２０℃での回転粘度γ_１は、好ましくは≦１６５ｍＰａ・ｓ、特に≦１４０ｍＰａ・ｓである。

【0182】

本発明の正の誘電異方性を有する液晶媒体の好ましい態様を、以下に示す：
− 式ＩＩおよび／またはＩＩＩで表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化79】

式中、
環Ａは、１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロヘキシレンを示し、
ａは、０または１であり、

【0183】

Ｒ^３は、各場合において互いに独立して、１〜９個のＣ原子を有するアルキルまたは２〜９個のＣ原子を有するアルケニル、好ましくは２〜９個のＣ原子を有するアルケニルを示し、ならびに
Ｒ^４は、各場合において互いに独立して、１〜１２個のＣ原子を有する非置換であるかまたはハロゲン化されたアルキルラジカルを示し、ここでさらに、１つまたは２つの隣接していないＣＨ_２基は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−（ＣＯ）−、−Ｏ（ＣＯ）−または−（ＣＯ）Ｏ−によって、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、および好ましくは１〜１２個のＣ原子を有するアルキルまたは２〜９個のＣ原子を有するアルケニルを示す。

【0184】

式ＩＩで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化80】

【0185】

式中、Ｒ^３ａおよびＲ^４ａは、各々、互いに独立してＨ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５またはＣ_３Ｈ_７を示し、「alkyl」は、１〜８個、好ましくは１、２、３、４または５個のＣ原子を有する直鎖状アルキル基を示す。特に好ましいのは、式ＩＩａおよびＩＩｆで表される化合物、特にＲ^３ａがＨまたはＣＨ_３、好ましくはＨを示すもの、および式ＩＩｃで表される化合物、特にＲ^３ａおよびＲ^４ａがＨ、ＣＨ_３またはＣ_２Ｈ_５を示すものである。

【0186】

式ＩＩＩで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化81】

式中、「alkyl」およびＲ^３ａは、上に示した意味を有し、Ｒ^３ａは、好ましくはＨまたはＣＨ_３を示す。特に好ましいのは、式ＩＩＩｂで表される化合物である；

【0187】

− 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化82】

【0188】

式中、
Ｒ^０は、１〜１５個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、ここでさらに、これらのラジカル中の１つまたは２つ以上のＣＨ_２基は、各々、互いに独立して

【化83】

によって、Ｏ原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、およびここでさらに、１個または２個以上のＨ原子は、ハロゲンによって置き換えられていてもよく、

【0189】

Ｘ^０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ_５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、各々６個までのＣ原子を有するハロゲン化アルキルラジカル、ハロゲン化アルケニルラジカル、ハロゲン化アルコキシラジカルまたはハロゲン化アルケニルオキシラジカルを示し、
Ｙ^１〜６は、各々、互いに独立してＨまたはＦを示し、

【0190】

Ｚ^０は、−Ｃ_２Ｈ_４−、−（ＣＨ_２）_４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ_２Ｆ_４−、−ＣＨ_２ＣＦ_２−、−ＣＦ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−、式ＶおよびＶＩにおいてはまた単結合を示し、ならびに
ｂおよびｃは、各々、互いに独立して０または１を示す。

【0191】

式ＩＶ〜ＶＩＩＩで表される化合物において、Ｘ^０は、好ましくはＦまたはＯＣＦ_３、さらにＯＣＨＦ_２、ＣＦ_３、ＣＦ_２Ｈ、Ｃｌ、ＯＣＨ＝ＣＦ_２を示す。Ｒ^０は、好ましくは、各々６個までのＣ原子を有する直鎖状アルキルまたはアルケニルである。

【0192】

式ＩＶで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化84】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。

【0193】

式ＩＶにおいて、Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、およびＸ^０は、好ましくはＦ、Ｃｌ、ＯＣＨＦ_２またはＯＣＦ_３、さらにＯＣＨ＝ＣＦ_２を示す。式ＩＶｂで表される化合物において、Ｒ^０は、好ましくはアルキルまたはアルケニルを示す。式ＩＶｄで表される化合物において、Ｘ^０は、好ましくはＣｌ、さらにＦを示す。

【0194】

式Ｖで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化85】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。式Ｖにおいて、Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、Ｘ^０は、好ましくはＦを示す；

【0195】

− １種または２種以上の式ＶＩ−１：

【化86】

で表される化合物、特に好ましくは以下の式：

【化87】

【0196】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する、
からなる群から選択されたものを含むＬＣ媒体。式ＶＩにおいて、Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、およびＸ^０は、好ましくはＦ、さらにＯＣＦ_３を示す。

【0197】

− 式ＶＩ−２：

【化88】

で表される１種または２種以上の化合物、特に好ましくは以下の式：

【化89】

【0198】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する、
からなる群から選択されたものを含むＬＣ媒体。

【0199】

式ＶＩにおいて、Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、およびＸ^０は、好ましくはＦを示す；

【0200】

− 好ましくは式ＶＩＩで表され、式中Ｚ^０が−ＣＦ_２Ｏ−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−または−（ＣＯ）Ｏ−を示す１種または２種以上の化合物、特に好ましくは以下の式からなる群から選択されたものを含むＬＣ媒体：

【化90】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。式ＶＩＩにおいて、Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、およびＸ^０は、好ましくはＦ、さらにＯＣＦ_３を示す。

【0201】

式ＶＩＩＩで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化91】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示す。Ｘ^０は、好ましくはＦを示す。

【0202】

− 以下の式で表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化92】

式中、Ｒ^０、Ｘ^０、Ｙ^１およびＹ^２は、上に示した意味を有し、ならびに

【0203】

【化93】

は、各々、互いに独立して

【化94】

を示し、ここで環ＡおよびＢは、共に同時にシクロヘキシレンを示さない；

【0204】

式ＩＸで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化95】

【0205】

【化96】

【0206】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、およびＸ^０は、好ましくはＦを示す。特に好ましいのは、式ＩＸａで表される化合物である；

【0207】

− 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化97】

式中、Ｒ^０、Ｘ^０およびＹ^１〜４は、上に示した意味を有し、ならびに

【0208】

【化98】

は、各々、互いに独立して

【化99】

を示す；

【0209】

式ＸおよびＸＩで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化100】

【0210】

【化101】

【0211】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、かつ／またはＸ^０は、好ましくはＦを示す。特に好ましい化合物は、Ｙ^１がＦを示し、およびＹ^２がＨまたはＦ、好ましくはＦを示すものである；

【0212】

− 以下の式ＸＩＩで表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化102】

式中、Ｒ^５およびＲ^６は、各々、互いに独立して、各々９個までのＣ原子を有するｎ−アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを示し、好ましくは各々、互いに独立して１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するアルケニルを示す。Ｙ^１は、ＨまたはＦを示す。

【0213】

式ＸＩＩで表される好ましい化合物は、以下の式からなる群から選択されたものである：

【化103】

【0214】

式中、
AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、ならびに
AlkenylおよびAlkenyl*は、各々、互いに独立して２〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。

【0215】

極めて特に好ましいのは、以下の式で表される化合物である：

【化104】

式中、Alkylは、上に示した意味を有し、およびＲ^６ａは、ＨまたはＣＨ_３を示す。

【0216】

− 以下の式からなる群から選択された１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化105】

式中、Ｒ^０、Ｘ^０、Ｙ^１およびＹ^２は、上に示した意味を有する。Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、Ｘ^０は、好ましくはＦまたはＣｌを示す；

【0217】

式ＸＩＩＩおよびＸＩＶで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される：

【化106】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示す。式ＸＩＩＩで表される化合物において、Ｘ^０は、好ましくはＦまたはＣｌを示す。

【0218】

− 式Ｄ１および／またはＤ２で表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化107】

式中、Ｙ^１、Ｙ^２、Ｒ^０およびＸ^０は、上に示した意味を有する。Ｒ^０は、好ましくは１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示し、Ｘ^０は、好ましくはＦを示す。特に好ましいのは、以下の式で表される化合物である：

【0219】

【化108】

式中、Ｒ^０は、上に示した意味を有し、好ましくは１〜６個のＣ原子を有する直鎖状アルキル、特にＣ_２Ｈ_５、ｎ−Ｃ_３Ｈ_７またはｎ−Ｃ_５Ｈ_１１を示す。

【0220】

− 以下の式で表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化109】

式中、Ｙ^１、Ｒ^１およびＲ^２は、上に示した意味を有する。Ｒ^１およびＲ^２は、好ましくは、各々、互いに独立して１〜８個のＣ原子を有するアルキルを示す。Ｙ^１は、好ましくはＦを示す。好ましい媒体は、１〜１５重量％、特に１〜１０重量％のこれらの化合物を含む。

【0221】

− 以下の式で表される１種または２種以上の化合物をさらに含むＬＣ媒体：

【化110】

式中、Ｘ^０、Ｙ^１およびＹ^２は、上に示した意味を有し、「Alkenyl」は、Ｃ_２〜７アルケニルを示す。特に好ましいのは、以下の式で表される化合物である：

【0222】

【化111】

式中、Ｒ^３ａは、上に示した意味を有し、好ましくはＨを示す；

【0223】

− さらに式ＸＩＸ〜ＸＸＶからなる群から選択された１種または２種以上の四環式化合物を含むＬＣ媒体：

【化112】

【0224】

【化113】

【0225】

式中、Ｙ^１〜４、Ｒ^０およびＸ^０は、各々、互いに独立して上に示した意味の１つを有する。Ｘ^０は、好ましくはＦ、Ｃｌ、ＣＦ_３、ＯＣＦ_３またはＯＣＨＦ_２である。Ｒ^０は、好ましくは、各々８個までのＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを示す。

【0226】

− さらに以下の式で表される１種または２種以上の化合物を含むＬＣ媒体：

【化114】

式中、Ｒ^０、Ｘ^０およびＹ^１〜４は、上に示した意味を有する。

【0227】

特に好ましいのは、以下の式で表される化合物である：

【化115】

【0228】

−

【化116】

は、好ましくは

【化117】

である。

【0229】

− Ｒ^０は、一般的に好ましくは２〜７個のＣ原子を有する直鎖状アルキルまたはアルケニルである；
− Ｘ^０は、好ましくはＦ、さらにＯＣＦ_３、ＣｌまたはＣＦ_３である；
− 媒体は、好ましくは式ＩＩで表される化合物の群から選択された１種または２種以上の化合物を含む；

【0230】

− 媒体は、好ましくは式ＶＩ−２、ＶＩＩ−１ａ、ＶＩＩ−１ｂ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩおよびＸＸＶＩで表される化合物（ＣＦ_２Ｏ架橋化合物）の群から選択された１種または２種以上の化合物を含む；式ＶＩ−２、ＶＩＩ−１ａ、ＶＩＩ−１ｂ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩおよびＸＸＶＩで表される化合物の合計含量は、好ましくは３５重量％以上、特に好ましくは４０重量％以上および極めて特に好ましくは４５重量％以上である。

【0231】

− 式ＩＩ〜ＸＸＶＩＩで表される化合物の全体としての混合物中での比率は、好ましくは２０〜９９重量％である；
− 媒体は、好ましくは２５〜８０重量％、特に好ましくは３０〜７０重量％の式ＩＩおよび／またはＩＩＩで表される化合物を含む；
− 媒体は、好ましくは２０〜７０重量％、特に好ましくは２５〜６０重量％の式ＩＩａで表される化合物を含む；

【0232】

− 媒体は、好ましくは２〜２５重量％、特に好ましくは３〜２０重量％の式ＶＩ−２で表される化合物の群から選択された化合物を含む；
− 媒体は、合計で２〜３０重量％、特に好ましくは３〜２０重量％の式ＸＩおよびＸＸＶＩＩで表される化合物をともに含む；

【0233】

− 媒体は、好ましくは１〜２０重量％、特に好ましくは２〜１５重量％の式ＸＸＩＶで表される化合物を含む；
− 媒体は、合計で１５〜６５重量％、特に好ましくは３０〜５５重量％の式ＶＩ−２、Ｘ、ＸＩおよびＸＸＶで表される高度に極性の化合物から選択された化合物をともに含む。

【0234】

誘電的に負の、または正の本発明のＬＣ媒体のネマチック相は、好ましくは１０℃以下から６０℃以上までの、特に好ましくは０℃以下から７０℃以上までの温度範囲内のネマチック相を有する。

【0235】

本出願において、および以下の例において、液晶化合物の構造を頭字語によって示し、化学式への変換を以下の表ＡおよびＢに従って行う。すべてのラジカルＣ_ｎＨ_２ｎ＋１およびＣ_ｍＨ_２ｍ＋１は、それぞれｎ個およびｍ個のＣ原子を有する直鎖状アルキルラジカルである；ｎ、ｍ、ｚおよびｋは整数であり、好ましくは１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２を示す。表Ｂ中のコーディングは自明である。表Ａ中で、基本構造についての頭字語のみを示す。個々の場合において、基本構造についての頭字語に、ダッシュによって分離して、置換基Ｒ^１＊、Ｒ^２＊、Ｌ^１＊およびＬ^２＊についてのコードが続く：

【0236】

【表1】

【0237】

好ましい混合物構成成分は、表ＡおよびＢにおいて見出される。
表Ａ

【化118】

【0238】

【化119】

【0239】

【化120】

【0240】

【化121】

【0241】

表Ｂ
ｎ、ｍ、ｚは、互いに独立して、好ましくは１、２、３、４、５または６を示す。

【化122】

【0242】

【化123】

【0243】

【化124】

【0244】

【化125】

【0245】

【化126】

【0246】

【化127】

【0247】

【化128】

【0248】

【化129】

【0249】

【化130】

【0250】

【化131】

【0251】

【化132】

【0252】

【化133】

【0253】

【化134】

【0254】

【化135】

【0255】

【化136】

【0256】

【化137】

【0257】

【化138】

【0258】

【化139】

【0259】

【化140】

【0260】

本発明の好ましい態様において、本発明のＬＣ媒体は、表ＡおよびＢからの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む。

【0261】

表Ｃ
表Ｃは、本発明のＬＣ媒体に加えることができる可能なキラルなドーパントを示す。

【化141】

【0262】

【化142】

【0263】

【化143】

【0264】

ＬＣ媒体は、任意に０〜１０重量％、特に０．０１〜５重量％、特に好ましくは０．１〜３重量％の、好ましくは表Ｃからの化合物からなる群から選択されたドーパントを含む。

【0265】

表Ｄ
表Ｄは、本発明のＬＣ媒体に加えることができる可能な安定剤を示す。
（ｎはここで、１〜１２の整数、好ましくは１、２、３、４、５、６、７または８を示す；末端のメチル基は、示さない）。

【化144】

【0266】

【化145】

【0267】

【化146】

【0268】

【化147】

【0269】

【化148】

【0270】

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。ＬＣ媒体は、好ましくは表Ｄからの化合物からなる群から選択された１種または２種以上の安定剤を含む。

【0271】

表Ｅ
表Ｅは、本発明のＬＣ媒体において、好ましくは重合性化合物として使用することができる例示的な化合物を示す。

【化149】

【0272】

【化150】

【0273】

【化151】

【0274】

【化152】

【0275】

本発明の好ましい態様において、メソゲン性媒体は、表Ｅからの化合物の群から選択された１種または２種以上の化合物を含む。

【0276】

本出願において、「化合物（単数または複数）」としても記載した用語「化合物」は、他に明確に示さない限り１種の、およびまた複数種の化合物の両方を示す。逆に、用語「化合物」は、一般的にまた、これが定義によって可能であり、他に示していない場合には複数種の化合物を包含する。同一のことが、用語ＬＣ媒体（単数）およびＬＣ媒体（複数）に該当する。用語「構成成分」は、各場合において１種または２種以上の物質、化合物および／または粒子を包含する。

【0277】

さらに、以下の略語および記号を使用する：
ｎ_ｅ ２０℃および５８９ｎｍでの異常光屈折率、
ｎ_ｏ ２０℃および５８９ｎｍでの常光屈折率、
Δｎ ２０℃および５８９ｎｍでの光学異方性、
ε_⊥ ２０℃および１ｋＨｚでのダイレクターに垂直な誘電体誘電率、
ε_‖ ２０℃および１ｋＨｚでのダイレクターに平行な誘電体誘電率、
Δε ２０℃および１ｋＨｚでの誘電異方性、
ｃｌ．ｐ．、Ｔ（Ｎ，Ｉ） 透明点［℃］、
γ_１ ２０℃での回転粘度［ｍＰａ・ｓ］、
Ｋ_１ ２０℃での弾性定数、「スプレー」変形［ｐＮ］、
Ｋ_２ ２０℃での弾性定数、「ねじれ」変形［ｐＮ］、
Ｋ_３ ２０℃での弾性定数、「ベント」変形［ｐＮ］。

【0278】

他に明確に注記しない限り、本出願におけるすべての濃度を、重量パーセントで引用し、すべての固体または液晶構成成分を含み、溶媒を含まない、全体としての対応する混合物に関する。

【0279】

すべての物性を、"Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals"、ステータス１９９７年１１月、Merck KGaA、ドイツ国に従って決定し、および決定してきており、２０℃の温度に対して適用する。各場合において他に明確に示されない限り、Δｎを５８９ｎｍで、Δεを１ｋＨｚで決定する。

【0280】

重合性化合物を、ディスプレイまたは試験セル中で、所定の強度のＵＶＡ光（通常３６５ｎｍ）での照射によってあらかじめ特定した時間にわたって重合させ、電圧を、任意にディスプレイに同時に印加する（通常５〜３０Ｖの交流、１ｋＨｚ）。例において、他に示されない限り、１００ｍＷ／ｃｍ^２の水銀蒸気ランプを使用し、強度を、３２０ｎｍまたは３４０ｎｍのバンドパスフィルターを取り付けた標準的なＵＶメーター（Ushio UNIメーター）を使用して測定する。

【0281】

以下の例は、本発明を、いかなる様式においてもそれを限定することを意図せずに説明する。しかしながら、物性によって、いかなる特性を達成することができるか、およびいかなる範囲においてそれらを修正することができるかが、当業者に明らかになる。特に、好ましく達成することができる様々な特性の組み合わせは、このように当業者のために十分に定義される。
本明細書による本発明の態様および変法のさらなる組み合わせはまた、特許請求の範囲から生じる。

【0282】

例
使用した化合物は、商業的に入手できない場合には、標準的な実験室手順によって合成する。ＬＣ媒体は、Merck KGaA、ドイツ国が起源である。
使用した自己配向長鎖アルコールおよびアミンは、商業的に入手でき、必要ならば、使用前に精製する。

【0283】

以下の自己配向化合物を、本発明のＬＣ媒体において使用する：

【表2】

【0284】

混合物例
本発明のＬＣ媒体の調製のために、述べた重量パーセント比率での低分子量構成成分からなる以下の液晶混合物を、使用する。

【0285】

表１：ネマチックＬＣ媒体Ｍ１（Δε＜０）

【表3】

【0286】

表２：ネマチックＬＣ媒体Ｍ２（Δε＞０）

【表4】

【0287】

ポリマー安定化を伴わない混合物例１（ａ／ｂ）
化合物番号１（２．０重量％）を、表１に示したＶＡタイプのネマチックＬＣ媒体Ｍ１（Δε＜０）に加え、混合物を均質化する。

【0288】

前配向層のない試験セルにおける使用：
ａ） 得られた混合物を、モノドメイン(monodomain)試験セル（ポリイミド配向層なし、層厚さｄ≒４．０μｍ、ガラス基板、両側上にＩＴＯコーティング、保護層なし）中に導入する。ＬＣ媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック（垂直）配向を有する。この配向は、７０℃まで安定を維持する。温度安定範囲において、ＶＡセルを、０〜３０Ｖの電圧の印加によって、交差した偏光子間で可逆的に切り換えることができる。

【0289】

ｂ） 得られた混合物を、２ドメイン(two-domain)試験セル（ポリイミド配向層なし、層厚さｄ≒４．０μｍ、ガラス基板、両側上に構築したＩＴＯコーティング（１０μｍのスリット幅）、保護層なし）中に導入する。ＬＣ媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック（垂直）配向を有する。この配向は、４０℃まで安定を維持する。温度安定範囲において、ＶＡセルを、０〜３０Ｖの電圧の印加によって、交差した偏光子間で可逆的に切り換えることができる。

【0290】

ポリマー安定化を伴わない混合物例２
化合物番号１（２．０重量％）を、表２に示したＶＡ−ＩＰＳタイプのネマチックＬＣ媒体Ｍ２（Δε＞０）に加え、混合物を均質化する。
前配向層のない試験セルにおける使用：
得られた混合物を、モノドメイン試験セル（ポリイミド配向層なし、層厚さｄ≒４．０μｍ、ガラス基板、両側上にＩＴＯコーティング、保護層なし）中に導入する。ＬＣ媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック（垂直）配向を有する。

【0291】

ポリマー安定化を伴わない混合物例３〜１０（ａ／ｂ）
化合物番号２〜９を、混合物例１と同様にして表１に示したネマチックＬＣ媒体Ｍ１（Δε＜０）に加え、混合物を均質化する。化合物の媒体中での重量比を、表３に示す。得られたＬＣ媒体を、各場合において前配向層のない１つのモノドメイン試験セル（ａ）および１つの２ドメイン試験セル（ｂ）中に導入する。基板表面に対する得られた配向（ホメオトロピック（垂直）またはプラナー）を、表３に示す。温度安定範囲において、ＶＡセル（ホメオトロピック配向）を、０〜３０Ｖの電圧の印加によって交差した偏光子間で可逆的に切り換えることができる。

【0292】

表３：Ｍ１におけるドーピングについての重量比ならびに２０℃および７０℃での得られたＬＣ混合物の配向。

【表5】

【0293】

ホメオトロピック配向を有するセルを、可逆的に切り換えることができる。

【0294】

混合物例１１〜１８
化合物番号２〜９を、混合物例２と同様にして表１に示したネマチックＬＣ媒体Ｍ２（Δε＞０）に加え、混合物を均質化する。化合物の媒体中での重量比を、表４に示す。得られたＬＣ媒体を、前配向層のないモノドメイン試験セル中に導入する。基板表面に対する得られた配向（ホメオトロピック（垂直）またはプラナー）を、表４に示す。

【0295】

表４：Ｍ２におけるドーピングについての重量比および２０℃での得られたＬＣ混合物の配向。モノドメイン試験セル。

【表6】

【0296】

混合物例１９〜２１（混合物例１、４および６のポリマー安定化）
重合性化合物（ＲＭ−１、０．５重量％）ならびに表５．ａおよび５．ｂに示す自己配向化合物を、表１に従ってネマチックＬＣ媒体Ｍ１（Δε＜０）に加え、混合物を均質化する。

【0297】

前配向層のない試験セルにおける使用：
ａ） 得られた混合物（表５ａ）を、モノドメイン試験セル（ポリイミド配向層なし、層厚さｄ≒４．０μｍ、ガラス基板、両側上にＩＴＯコーティング、保護層なし）中に導入する。ＬＣ媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック（垂直）配向を有する。セルを、光学的しきい値電圧より大きい電圧の印加を以って、４０℃で１００ｍＷ／ｃｍの^２の強度を有するＵＶ光で１５分間照射する。これによって、モノマーの、重合性化合物の重合が生じる。ホメオトロピック配向をこのようにさらに安定化し、「プレチルト」を確立する。得られたＰＳＡ−ＶＡセルを、０〜３０Ｖの電圧の印加を以って７０℃まで可逆的に切り換えることができる。応答時間は、重合していない例と比較して短縮される。

【0298】

表５．ａ：Ｍ１におけるポリマー安定化のための重量比ならびに１２０℃での加熱試験前後の２０℃および７０℃での得られたＬＣ混合物の配向。モノドメインセル（ａ）。

【表7】

【0299】

ホメオトロピック配向を有するセルを、可逆的に切り換えることができる。

【0300】

ｂ）得られた混合物（表５ｂ）を、２ドメイン試験セル（ポリイミド配向層なし、層厚さｄ≒４．０μｍ、ガラス基板、両側上に構築したＩＴＯコーティング（１０μｍのスリット幅）、保護層なし）中に導入する。ＬＣ媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック（垂直）配向を有する。セルを、光学的しきい値電圧より大きい電圧の印加を以って、４０℃で１００ｍＷ／ｃｍの^２の強度を有するＵＶ光で１５分間照射する。これによって、モノマーの、重合性化合物の重合が生じる。ホメオトロピック配向をこのようにしてさらに安定化し、「プレチルト」を確立する。得られたＰＳＡ−ＶＡセルを、０〜３０Ｖの電圧の印加を以って７０℃まで可逆的に切り換えることができる。応答時間は、重合していない例と比較して短縮される。

【0301】

混合物例１、６、１９〜２１の加熱試験
混合物例１、６、１９〜２１のＬＣ媒体を、モノドメインおよび２ドメイン試験セル中に導入する。重合性化合物を、示したように重合する。すべてのセルに、示した日数にわたって（表５．ａおよび５．ｂ）１２０℃での加熱試験を施す。電気光学的曲線を、加熱前および後に調査する。応答曲線における有意の差異またはさらに自己誘発されたホメオトロピック配向の完全な喪失が、ポリマー安定化せずに加熱した後に観察される一方、ポリマー安定化セルの特性は、２０℃〜７０℃で事実上不変せずにいる。

【0302】

表５．ｂ：Ｍ１におけるポリマー安定化のための重量比ならびに得られたＬＣ混合物の１２０℃での加熱前および後の２０℃および７０℃での配向。２ドメインセル（ｂ）。

【表8】

【0303】

ホメオトロピック配向を有するセルを、可逆的に切り換えることができる。