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▶ メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022019665
(43)【公開日】2022-01-27
(54)【発明の名称】液晶媒体
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13 20060101AFI20220120BHJP
C09K 19/30 20060101ALI20220120BHJP
C09K 19/54 20060101ALI20220120BHJP
G02F 1/139 20060101ALI20220120BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13 505
C09K19/30
C09K19/54 B
G02F1/13 500
G02F1/139
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021117126
(22)【出願日】2021-07-15
(31)【優先権主張番号】20186240
(32)【優先日】2020-07-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(71)【出願人】
【識別番号】593033142
【氏名又は名称】メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． ２５０， ６４２９３ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】フーヨン リー
(72)【発明者】
【氏名】ヒョンジン ユン
【テーマコード（参考）】
2H088
4H027
【Ｆターム（参考）】
2H088EA34
2H088GA13
2H088GA17
2H088HA01
2H088HA15
2H088HA18
2H088JA06
2H088JA10
2H088KA06
2H088KA20
2H088KA27
4H027BB03
4H027BB04
4H027BD02
4H027BD07
4H027BD11
4H027BE04
4H027BE05
4H027CA05
4H027CM01
4H027CM05
4H027CT01
4H027CT02
4H027CT05
4H027CU01
4H027CW01
4H027CW02
4H027CX01
4H027DP05
(57)【要約】 （修正有）
【課題】光の通過を調節するための汎用的で適応性のあるデバイス、特に切り替え可能な窓、およびそのようなデバイスの製造および動作に有用な液晶媒体の提供。
【解決手段】第１の透明基板と第２の透明基板との間に介在する切り替え可能な層を含む切り替え可能な光学セルを提供するステップであって、切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含むステップと、切り替え可能な光学セルを第３の基板に積層するステップとを含む。
【選択図】なし
【解決手段】第１の透明基板と第２の透明基板との間に介在する切り替え可能な層を含む切り替え可能な光学セルを提供するステップであって、切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含むステップと、切り替え可能な光学セルを第３の基板に積層するステップとを含む。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
窓要素を製造するための方法であって、
－ 第１の透明基板と第２の透明基板との間に介在する切り替え可能な層を含む切り替え可能な光学セルを提供するステップであって、前記切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含む、ステップと、
－ 前記切り替え可能な光学セルを第３の基板に積層するステップと
を含む方法。
－ 第１の透明基板と第２の透明基板との間に介在する切り替え可能な層を含む切り替え可能な光学セルを提供するステップであって、前記切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含む、ステップと、
－ 前記切り替え可能な光学セルを第３の基板に積層するステップと
を含む方法。
【請求項2】
前記積層中に、１１０℃以上の温度への加熱を実施する、請求項１記載の方法。
【請求項3】
請求項１または２記載の方法を実施することによって得られる、またはそれによって得ることが可能な、窓要素。
【請求項4】
－ 第１の透明基板、
－ 切り替え可能な層、および
－ 第２の透明基板、
をこの順序で含む層構造を有する切り替え可能な光学セルを含む、窓要素であって、ここで、
前記切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含む、
窓要素。
－ 切り替え可能な層、および
－ 第２の透明基板、
をこの順序で含む層構造を有する切り替え可能な光学セルを含む、窓要素であって、ここで、
前記切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含む、
窓要素。
【請求項5】
前記切り替え可能な光学セルが、第３の基板に積層されている、窓要素。
【請求項6】
前記第１の透明基板および前記第２の透明基板がプラスチック製であり、前記第３の基板がガラス製であり、好ましくは前記第３の基板が湾曲している、請求項３または５記載の窓要素。
【請求項7】
前記切り替え可能な光学セルが、１つ以上の偏光子層および任意選択的に１つ以上の光学遅延層をさらに含む、請求項３から６までのいずれか１項記載の窓要素。
【請求項8】
前記切り替え可能な光学セルが、電気的に切り替え可能であり、電界の存在下で、前記切り替え可能な層が、ねじれ構成または超ねじれ構成を有する、請求項３から７までのいずれか１項記載の窓要素。
【請求項9】
負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有し、
式ＩＩＡ：
の１つ以上の化合物を含む、液晶媒体であって、ここで、
Ｒ２Ａが、Ｈを表すか、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（これは、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３によって一置換されているか、または少なくともハロゲンによって一置換されており、ここで、さらに、これらの基の１つ以上のＣＨ２基が、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、－Ｏ－、－Ｓ－、
、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＯＣ－Ｏ－または－Ｏ－ＣＯ－によって置き換えられていてもよい）を表し、
Ｌ１およびＬ２が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２を表し、
Ｙが、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２またはＣＨ３を表し、
Ｚ２が、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－ＣＦ＝ＣＦ－または－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ－を表し、
ｐが、０、１または２を表し、
ｖが、１～７を表す、
液晶媒体。
式ＩＩＡ：
【化1】
Ｒ２Ａが、Ｈを表すか、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（これは、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３によって一置換されているか、または少なくともハロゲンによって一置換されており、ここで、さらに、これらの基の１つ以上のＣＨ２基が、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、－Ｏ－、－Ｓ－、
【化2】
Ｌ１およびＬ２が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２を表し、
Ｙが、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２またはＣＨ３を表し、
Ｚ２が、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－ＣＦ＝ＣＦ－または－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ－を表し、
ｐが、０、１または２を表し、
ｖが、１～７を表す、
液晶媒体。
【請求項10】
式ＩＩＡ－１およびＩＩＡ－２：
の化合物の群から選択される１つ以上の化合物を含み、ここで、
アルキルおよびアルキル＊が、それぞれ互いに独立して、１～７個のＣ原子を有する直鎖アルキル基を表す、
請求項９記載の媒体。
【化3】
アルキルおよびアルキル＊が、それぞれ互いに独立して、１～７個のＣ原子を有する直鎖アルキル基を表す、
請求項９記載の媒体。
【請求項11】
式Ｖ：
の１つ以上の化合物を含み、ここで、
Ｒ５１およびＲ５２が、それぞれ独立して、請求項９記載のＲ２Ａについて示されている意味のうちの１つを有し、
が、同一にまたは異なって、
を表し、
Ｚ５１、Ｚ５２が、それぞれ互いに独立して、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－または単結合を表し、
ｎが、１または２である、
請求項９または１０記載の媒体。
【化4】
Ｒ５１およびＲ５２が、それぞれ独立して、請求項９記載のＲ２Ａについて示されている意味のうちの１つを有し、
【化5】
【化6】
Ｚ５１、Ｚ５２が、それぞれ互いに独立して、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－または単結合を表し、
ｎが、１または２である、
請求項９または１０記載の媒体。
【請求項12】
式Ｖ－１：
の１つ以上の化合物を含み、ここで、
Ｒ１およびＲ２が、それぞれ互いに独立して、請求項９記載のＲ２Ａについて示されている意味のうちの１つを有する、
請求項９から１１までのいずれか１項記載の媒体。
【化7】
Ｒ１およびＲ２が、それぞれ互いに独立して、請求項９記載のＲ２Ａについて示されている意味のうちの１つを有する、
請求項９から１１までのいずれか１項記載の媒体。
【請求項13】
前記媒体がキラルドーパントを含む、請求項９から１２までのいずれか１項記載の媒体。
【請求項14】
前記媒体が、二色性染料を含有しておらず、ならびに／または式：
および
の化合物を含有しておらず、ここで、
ｎおよびｍが、それぞれ互いに独立して、１～７を表す、
請求項９から１３までのいずれか１項記載の媒体。
【化8】
【化9】
ｎおよびｍが、それぞれ互いに独立して、１～７を表す、
請求項９から１３までのいずれか１項記載の媒体。
【請求項15】
建物または車両の窓における、請求項３から８までのいずれか１項記載の窓要素の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、本明細書で指定されるような負の誘電異方性および高い透明点を有する液晶媒体、ならびに窓要素、特に積層された窓要素の切り替え可能な光学セルにおける該媒体の使用に関する。
【0002】
光の透過を制御または変調するためのデバイスは、ディスプレイ用途で一般的に使用されているが、例えば、いわゆるスマートウィンドウ用途でも使用され得る。R. Baetens等は、“Properties, requirements and possibilities of smart windows for dynamic daylight and solar energy control in buildings：A state-of-the-art review”, Solar Energy Materials & Solar Cells, 94 (2010) 87～105頁で、さまざまな動的スマートウィンドウについて論じている。そこに記載されているように、スマートウィンドウには、エレクトロクロミズムに基づくデバイス、液晶デバイス、および電気泳動デバイスまたは浮遊粒子デバイスのような、光の透過率を変調するためのいくつかの技術が利用され得る。
【0003】
光シャッターおよび光強度変調器、特に液晶ベースの光変調器は、建築、自動車、鉄道、航空および船舶の用途の切り替え可能な窓に使用することができる。
【0004】
そのようなデバイスでは、光の透過を可逆的に変化させることができ、入射光の強度を、減衰、減光または着色することができる。したがって、これらのデバイスは、明るい状態と暗い状態との間、すなわち、比較的高い光透過率の状態と比較的低い光透過率の状態との間で動作および切り替えすることができる。
【0005】
液晶ベースのデバイスにおける異なる光学的状態間での切り替えも熱的に制御され得るが、多くの場合、電圧の印加によって切り替えを制御する電気的な切り替えを使用してデバイスが異なる光学的状態を取ることが有利かつ適切に好ましい。そのような液晶ベースのデバイスは、原理的には、電界の印加による２つの導電性電極間の液晶（ＬＣ）分子の配向変化を利用し、それによって、透過率を変化させる。
【0006】
原理的には、そのような可逆的な透過率の変化をもたらすために、いくつかのモードまたは構成が利用され得る。ねじれネマチック（ＴＮ）、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）および垂直配向（ＶＡ）液晶セルの場合、一般的には、偏光子が、光の透過を制御するために使用される。二色性染料分子がドープされた液晶ホストに基づくゲストホスト液晶セルを使用することも可能である。これらのゲストホスト系は、偏光子なしで使用されて、光の透過率を変化させることができる。しかしながら、いくつかの実施形態および用途では、ゲストホスト液晶セルはまた、少なくとも１つの偏光子と組み合わせて使用される。
【0007】
国際公開第２０１５／０９０５０６号および国際公開第２０１７／１１８４６４号には、光の通過を調節するためのデバイスにおける、負の誘電異方性を有する二色性染料ドープ液晶媒体の使用が記載されている。
【0008】
国際公開第２０１７／１１８４６５号には、二色性染料ドープ液晶媒体を含み、かつ切り替え状態のうちの１つにおいてねじれ構成を有する切り替え可能な層を含む、部屋への光の侵入を調節するためのデバイスが記載されている。
【0009】
光の通過を調節するための汎用的で適応性のあるデバイス、特に切り替え可能な窓、およびそのようなデバイスの製造および動作に有用な液晶媒体が、当技術分野において依然として必要とされている。
【0010】
したがって、本発明の課題は、例えば安定性および信頼性の点で、切り替え可能なデバイスの製造および動作中に有利な性能を有し、かつ切り替え可能なデバイスの電気光学特性の点でさらなる利益をもたらし得る、液晶媒体を提供することである。
【0011】
本発明のさらなる課題は、異なる設定で設置可能であり、かつ所望の電気光学性能をもたらしながら厳しい作業条件下でも使用可能であるという点で汎用性かつ適応性のある、切り替え可能なデバイス、特に切り替え可能な窓要素、殊に積層された窓要素を提供することである。そのようなデバイスを製造するための効率的かつ単純な方法を提供することが別の課題である。本発明のさらなる課題は、以下の詳細な説明から当業者には直ちに明らかである。
【0012】
これらの課題は、独立請求項に定義されている主題によって解決され、好ましい実施形態は、それぞれの従属請求項に記載されており、以下でさらに説明される。
【0013】
本発明には、特に、主な態様、好ましい実施形態および特定の特徴を含む以下の項目が記載されており、これらは、それぞれ単独および組み合わせで、上記の課題の解決に寄与し、最終的にさらなる利点をもたらす。
【0014】
本発明の第１の態様は、
－ 第１の透明基板、
－ 切り替え可能な層、および
－ 第２の透明基板、
をこの順序で含む層構造を有する切り替え可能な光学セルを含む、窓要素であって、ここで、
切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含む、
窓要素を提供する。
－ 第１の透明基板、
－ 切り替え可能な層、および
－ 第２の透明基板、
をこの順序で含む層構造を有する切り替え可能な光学セルを含む、窓要素であって、ここで、
切り替え可能な層が、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有する液晶媒体を含む、
窓要素を提供する。
【0015】
切り替え可能な光学セルは、光を変調するために使用され、好ましくは、かつ有利には、間隔を空けた、電極を備える２つの壁、特に２つの透明基板で形成されたセルとして構成されており、このセルは、光変調材料を含有している。
【0016】
代替的な実施形態では、両方の基板に電極を装着する代わりに、一方の基板に２つの電極構造を装着してもよく、他方の基板には電極は装着されない。
【0017】
本発明では、安全で信頼できる性能をもたらしながら異なる設定および異なる環境条件下で使用することができる切り替え可能なデバイス、特に切り替え可能な窓要素を提供することが所望であり得ると認識された。
【0018】
指定された液晶媒体を切り替え可能な層に提供することによって、特に、明るい状態および暗い状態、これらの状態の間の達成可能なコントラスト、ならびに視野角依存性に関して、高温でも、好ましい光学的および電気光学的性能を得ることができる。高温でもそのように安定している機能的挙動は、例えば、窓要素が日射に直接的に長時間曝される場合に有益であり得る。
【0019】
本発明によると、切り替え可能な光学セルが、第３の基板に積層されていることが好ましい。
【0020】
ここでは、本明細書で指定されるような切り替え可能な光学セルを積層構造に組み込むことが有益であり得ると認識されていた。特に、そのような複合構造は、例えば、薄い基板とより厚い基板とを、および／またはプラスチック製の基板とガラス基板とを組み合わせることによって、切り替え可能なデバイスの汎用性および適用性を有利に高めることができる。このようにして、例えば、重量、強度ならびに利用できる外形および幾何学的形状に関する利益を達成することができる。
【0021】
驚くべきことに、ここで提供される材料、特に液晶媒体は、高温および高圧のような典型的な積層条件に有利に適応できることが見出された。
【0022】
したがって、本発明のさらなる態様では、第１の透明基板と第２の透明基板との間の切り替え可能な層中に配置された本明細書で指定される液晶媒体を含有する切り替え可能な光学セルを提供するステップと、切り替え可能な光学セルを第３の基板に積層するステップとを含む、窓要素を製造する方法が提供される。
【0023】
別の態様は、本発明による方法を実施することによって得られる、またはそれによって得ることが可能な窓要素に関する。
【0024】
本発明のさらなる態様は、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを有し、かつ式ＩＩＡ：
の１つ以上の化合物を含む、液晶媒体であって、
Ｒ２Ａが、Ｈを表すか、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（これは、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３によって一置換されているか、または少なくともハロゲンによって一置換されており、ここで、さらに、これらの基の１つ以上のＣＨ２基が、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、－Ｏ－、－Ｓ－、
、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＯＣ－Ｏ－または－Ｏ－ＣＯ－によって置き換えられていてもよい）を表し、
Ｌ１およびＬ２が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２、好ましくはＦを表し、
Ｙが、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２またはＣＨ３、好ましくはＨまたはＣＨ３、特に好ましくはＨを表し、
Ｚ２が、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－ＣＦ＝ＣＦ－または－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ－、好ましくは単結合を表し、
ｐが、０、１または２を表し、
（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１が、ＯＣｖＨ２ｖ＋１またはＣｖＨ２ｖ＋１を表し、
ｖが、１～７を表す、
液晶媒体を提供する。
【化1】
Ｒ２Ａが、Ｈを表すか、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（これは、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３によって一置換されているか、または少なくともハロゲンによって一置換されており、ここで、さらに、これらの基の１つ以上のＣＨ２基が、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、－Ｏ－、－Ｓ－、
【化2】
Ｌ１およびＬ２が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２、好ましくはＦを表し、
Ｙが、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２またはＣＨ３、好ましくはＨまたはＣＨ３、特に好ましくはＨを表し、
Ｚ２が、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－ＣＦ＝ＣＦ－または－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ－、好ましくは単結合を表し、
ｐが、０、１または２を表し、
（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１が、ＯＣｖＨ２ｖ＋１またはＣｖＨ２ｖ＋１を表し、
ｖが、１～７を表す、
液晶媒体を提供する。
【0025】
本明細書で指定される化合物を含有するここで提供される液晶媒体は、負の誘電異方性を、具体的に設定および制限される光学異方性Δｎと一緒に定義される適切に高い透明点と有利に組み合わせる。
【0026】
驚くべきことに、ここで提供される液晶媒体は、高温および低温でも機能性、信頼性および安定性を呈しながら、例えば、達成可能なコントラストおよび視角依存性の観点で、有利な電気光学性能を得ることに有利に寄与し得ると見出された。デバイスの長期動作におけるこれらの利益に加えて、この媒体は、デバイスの製造プロセスを有利にさらに単純化することができ、特に、積層プロセスに適した性能を有する。
【0027】
したがって、本発明によって提供される液晶媒体の好ましい化学的および物理的特性は、デバイスの性能および特性、ならびにデバイスの製造プロセスにおいてかなりの利益をもたらし得る。
【0028】
好ましくは、本明細書に記載されている液晶媒体は、スイッチング層中に配置されて使用される。したがって、スイッチング層は、媒体を含み、好ましくはこれからなる。スイッチング層は、電気的に切り替え可能かつ光学的に明るい状態および暗い状態で動作可能なスイッチング素子をもたらすように、２つの基板の間に配置される。好ましくは、電極は、各基板の内面上またはその上方に導電層として配置される。
【0029】
本発明の別の態様は、建物または車両の窓における、例えば、サンルーフもしくはサイドウィンドウまたは同様に自動車用ミラーにおける、本発明による窓要素の使用に関する。
【0030】
本発明によると、自動車用途、例えば、車および商用車のための、ならびに、電車、飛行機、船舶およびボートのような他の輸送用途のための、ならびに、例えば、外面の窓のみならず部屋の内部における、例えば、部屋間の仕切り壁における、および部屋またはスペースの個々の区画を分離するための要素における建築用途のための、切り替え可能な窓に使用することができる有利な切り替え要素が提供される。
【0031】
これらのデバイスは、電圧を印加することによって状態を都合よく切り替えることができる。さらに、切り替えは、特に数秒のオーダーで、さらには１秒以下でさえあり、高速であり得る。
【0032】
本発明によるスイッチング要素、特に窓要素は、光の通過、特に太陽光の通過のみならず、ランプおよび照明器具のような人工光源からの光の通過を調節または変調するのに有用である。
【0033】
それによって本発明を限定することなく、以下では、本発明を、態様、実施形態および特定の特徴を詳細に説明することによって説明し、特定の実施形態をより詳細に説明する。
【0034】
本明細書では、ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ、好ましくはＦまたはＣｌ、より好ましくはＦを表す。
【0035】
本明細書では、アルキル基および／またはアルコキシ基は、直鎖または分岐アルキルを意味すると解釈される。これは、好ましくは直鎖であり、２個、３個、４個、５個、６個または７個のＣ原子を有し、したがって、好ましくは、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシ、さらに、メチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシまたはテトラデシルオキシを表す。
【0036】
本明細書では、オキサアルキルは、好ましくは、直鎖の２－オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２－（＝エトキシメチル）または３－オキサブチル（＝２－メトキシエチル）、２－、３－または４－オキサペンチル、２－、３－、４－または５－オキサヘキシル、２－、３－、４－、５－または６－オキサヘプチル、２－、３－、４－、５－、６－または７－オキサオクチル、２－、３－、４－、５－、６－、７－または８－オキサノニル、２－、３－、４－、５－、６－、７－、８－または９－オキサデシルを表す。
【0037】
本明細書では、アルケニル、すなわち、１つのＣＨ２基が－ＣＨ＝ＣＨ－によって置き換えられたアルキル基は、直鎖または分枝であり得る。これは、好ましくは直鎖であり、２～１０個のＣ原子を有する。したがって、これは、特に、ビニル、プロパ－１－または－２－エニル、ブタ－１－、－２－または－３－エニル、ペンタ－１－、－２－、－３－または－４－エニル、ヘキサ－１－、－２－、－３－、－４－または－５－エニル、ヘプタ－１－、－２－、－３－、－４－、－５－または－６－エニル、オクタ－１－、－２－、－３－、－４－、－５－、－６－または－７－エニル、ノナ－１－、－２－、－３－、－４－、－５－、－６－、－７－または－８－エニル、デカ－１－、－２－、－３－、－４－、－５－、－６－、－７－、－８－または－９－エニルを表す。
【0038】
本明細書では、ハロゲンによって少なくとも一置換されたアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖であり、ハロゲンは、好ましくはＦまたはＣｌである。多置換の場合、ハロゲンは、好ましくはＦである。得られる基はまた、過フッ素化基も含む。一置換の場合、フッ素または塩素置換基は、任意の所望の位置にあり得るが、好ましくはω位置にある。
【0039】
本明細書では、１個、２個もしくは３個のＣ原子を有する一フッ素化もしくは多フッ素化アルキルもしくはアルコキシ基、または２個もしくは３個のＣ原子を有する一フッ素化もしくは多フッ素化アルケニル基は、特に好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＨ＝ＣＦ２またはＣＨ＝ＣＦ２、非常に特に好ましくは、ＦまたはＯＣＦ３、さらに、ＣＦ３、ＯＣＦ＝ＣＦ２、ＯＣＨＦ２またはＯＣＨ＝ＣＦ２である。
【0040】
本明細書では、１，４－シクロヘキシレン環および１，４－フェニレン環は、以下のように示される：
【化3】
【0041】
シクロヘキシレン環は、トランス－１，４－シクロヘキシレン環である。
【0042】
負の誘電異方性を有する液晶媒体、特に、いわゆる液晶ホストは、例えば垂直配向（ＶＡ）モードのディスプレイで広く使用されている（Handbook of Liquid Crystals （編者J. W. Goodby, C. Tschierske, P. Raynes, H. Gleeson, T. KatoおよびP. J. Collings）. doi:10.1002/9783527671403.hlc126のSong, J. (2014). Vertical alignment Liquid Crystal mode.）。適切な媒体は、例えば、米国特許出願公開第２００３００７１２４４号明細書または米国特許出願公開第２０１００１３４７５１号明細書のような文献に十分に記載されている。
【0043】
本発明によると、本明細書に記載されている切り替え可能な光学セルを第３の基板に積層する方法が提供される。さらなる実施形態では、切り替え可能な光学セルを第３の基板および第４の基板に積層することも可能である。
【0044】
この積層プロセスでは、複数の層を含む複合材料が組み立てられる。ガラスのような同一の材料を組み合わせることも可能であるが、異なる材料、例えば、プラスチックフィルムおよびガラスシートを使用することも可能である。積層された製品は、例えば、改善された強度、安定性または外観の点で好ましい特性を呈する。
【0045】
特に、切り替え可能な光学セルは、典型的には、切り替え可能な光学デバイスの保護および機械的剛性のために、基板、好ましくは担体ガラスシートに積層される。この積層プロセスでは、基板、好ましくはガラスシートは、熱可塑性中間層によって、切り替え可能な光学セルの基板に結合される。積層プロセスでは、中間層は、切り替え可能な光学セルの第１または第２の基板と、第３の基板、好ましくは担体ガラスシートとの間に配置される。熱および／または高圧の適用を通常伴うその後の処理で、第３の基板、中間層および切り替え可能な光学セルが結合される。
【0046】
本方法の一実施形態では、１１０℃以上の温度への加熱を積層中に実施する。
【0047】
典型的なプロセス条件は１２ｂａｒまでの圧力を含み得て、１２０℃～１４０℃前後の温度さえ使用され得る。高温および高圧が適用される時間は、異なり得るが、通常は約２０分であり得る。
【0048】
好ましくは、積層は、熱可塑性またはエラストマー中間層の使用を含む。適切な積層中間層または積層シートは、例えば、イオノプラスト、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）または熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む。適切なイオノプラストは、SentryGlasの商標名で入手可能である。好ましい実施形態では、積層シート、特にＰＶＢ層は、さらにＵＶ保護をもたらす。
【0049】
積層化は、例えば、薄い基板とより厚い基板とを、および／またはプラスチック製の基板とガラス基板とを組み合わせることによって、例えば、重量、強度ならびに利用できる外形および幾何学的形状の点で、製品に利益をもたらすことができる。
【0050】
好ましい実施形態では、切り替え可能な光学セルが第３の基板に積層され、特に第１の透明基板および第２の透明基板がプラスチック製であり、かつ第３の基板がガラス製である、窓要素が製造および提供される。第３の基板が湾曲していることが特に好ましく、窓要素全体が、少なくとも一方向に、より好ましくは二方向に湾曲していることが殊に好ましい。
【0051】
本発明によると、この方法および窓要素では、負の誘電異方性、１１５℃以上の透明点および０．１０以下の光学異方性Δｎを呈する液晶媒体が提供および使用される。
【0052】
本発明による液晶媒体は、負の誘電異方性Δεを有し、すなわち、電場に垂直である。
【0053】
上記および下記で、Δεは誘電異方性を表し、ここで、Δε＝ε｜｜－ε⊥である。誘電異方性Δεは、好ましくは、２０℃および１ｋＨｚで決定される。液晶媒体は、好ましくは、－０．５～－２０の範囲、好ましくは－１．０～－１０の範囲の誘電異方性Δεを有する。
【0054】
液晶媒体は、－１．０～－５．０の範囲、さらにより好ましくは－１．５～－４．５の範囲の誘電異方性Δεを呈することが特に好ましい。このようにして提供される液晶媒体は、効果的で、安定で、かつ信頼できる変調媒体として殊に有用であり得る。
【0055】
本発明による液晶媒体は、０．１０以下の光学的異方性Δｎを有する。
【0056】
上記および以下で、Δｎは光学異方性を表し、ここで、Δｎ＝ｎｅ－ｎｏであり、好ましくは、光学異方性Δｎは、２０℃および５８９．３ｎｍの波長で決定される。液晶媒体は、好ましくは０．０９５以下、より好ましくは０．０９０以下、さらにより好ましくは０．０６５～０．０９５の範囲、特に０．０７０～０．０９０の範囲の光学異方性Δｎを有する。
【0057】
比較的小さな光学異方性であっても、例えば、視角依存性の観点でさらなる利益をもたらし得る効果的な変調媒体を得ることができると見出された。
【0058】
本発明による液晶媒体は、１１５℃以上の透明点を有する。
【0059】
透明点は、ネマチック液晶状態から等方性状態への相転移が起こる温度を示す。透明点、特に、ネマチック相と等方相との間の相転移温度は、一般的に知られている方法によって、例えば、Mettlerオーブンまたは偏光顕微鏡下のホットステージを使用することによって測定および決定され、本明細書では、好ましくはMettlerオーブンを使用して決定される。
【0060】
好ましくは、液晶媒体は、１１６．５℃超、より好ましくは１１８．０℃超、特に好ましくは１２０．０℃超、非常に特に好ましくは１２１．５℃超、最も好ましくは１２３．０℃超の透明点、好ましくは、ネマチック液晶状態から等方性状態への相転移を有する。一実施形態では、好ましくは、本発明で使用される液晶媒体は、１１５℃～１７０℃、特に１２０℃～１４０℃の温度範囲の透明点を有する。
【0061】
ここで提供される媒体の高い透明点は、例えば、安定性、信頼性および電気光学特性の観点で、切り替え可能なデバイスの製造および動作中に有利な性能に寄与し得る。
【0062】
ここで提供および使用される液晶媒体は、好ましくは、例えば－４０℃の温度でも良好な低温安定性を有する。これは、窓要素がより厳しい寒冷環境条件下でも確実に使用可能であることを意味しており、この窓要素は、例えば自動車用途において有用であり得る。
【0063】
本発明による窓要素では、液晶媒体を含む切り替え可能な層は、好ましくは１μｍ～１００μｍ、より好ましくは２μｍ～５０μｍ、さらにより好ましくは３μｍ～２５μｍ、特に４μｍ～１０μｍの範囲の厚さを有する。
【0064】
窓要素の基板は、ガラスまたはポリマー、特に、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ＣＯＰ（環状オレフィンポリマー）またはＴＡＣ（トリアセチルセルロース）を含み得て、好ましくはこれからなり得る。
【0065】
第１および／または第２および／または第３の基板は、好ましくは、光学的に等方性であり、かつ透明である。
【0066】
一実施形態では、ガラス基板のみが使用される。代替的な実施形態では、プラスチック基板のみが使用される。代替的かつ好ましい実施形態では、第１の透明基板および第２の透明基板はプラスチック製であり、第３の基板はガラス製である。
【0067】
好ましくは、第３の基板の厚さは、０．７ｍｍ～２５ｍｍの範囲、より好ましくは２ｍｍ～１０ｍｍの範囲にあり、２ｍｍ～６ｍｍの範囲がさらにより好ましい。
【0068】
適切なガラスの例としては、例えば、アルカリ土類ホウアルミノケイ酸塩ガラス、化学的強化ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラスおよびソーダ石灰ガラスが挙げられる。
【0069】
一実施形態では、切り替え可能な光学デバイスはまた、１つ以上の偏光子も含み得る。特に、一実施形態では、少なくとも１つの偏光層および任意選択的に少なくとも１つの遅延層が光学デバイス内に形成される。この場合の偏光子は、好ましくは直線偏光子である。任意選択的に、吸収偏光子および反射偏光子の両方を利用してもよい。薄い光学フィルムの形態にある偏光子の使用が好ましい。したがって、好ましくは、切り替え可能な光学セルが１つ以上の偏光子層および任意選択的に１つ以上の光学遅延層をさらに含む窓要素が提供される。特に好ましくは、２つの偏光子を有する液晶セルが、光の透過を制御するために使用される。
【0070】
光学的状態間での電気的な切り替えは、基板、例えばガラス基板またはプラスチック基板に電極を設けることによって達成することができる。好ましくは、導電層は、基板上に設けられており、導電層は、透明な導電性材料、例えば、透明な導電性酸化物、好ましくは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２：Ｆもしくはドープされた酸化亜鉛、特にＩＴＯ、または導電性ポリマー、例えば、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）もしくはポリ（４，４－ジオクチルシクロペンタジチオフェン）、または薄い透明な金属および／もしくは金属酸化物層、例えば銀を含むか、またはこれらから形成される。透明な導電性材料は、透明な導電性酸化物、より好ましくは酸化インジウムスズであることが好ましい。透明電極は、好ましくは、コーティングプロセスによって基板に塗布される。例えば、ＩＴＯは、典型的には５ｎｍ～２５０ｎｍの範囲の層厚または５Ω／□～５００Ω／□の範囲のシート抵抗を得るようにスパッタリングされ得る。駆動信号発生器およびケーブルを含み得る電源装置を使用して、電極に電圧を供給することができる。
【0071】
好ましくは、本発明で製造および使用される切り替え可能な光学デバイスは、特に電気的な切り替えと組み合わせた、垂直配向（ＶＡ）としても知られているホメオトロピック配向を使用する液晶セルに基づく。したがって、好ましくは、第１の配向層および第２の配向層は、切り替え可能な層が第１の配向層と第２の配向層との間に挟まれ、かつそれらと直接接触するように、切り替え可能な光学セル内に設けられる。好ましくは、第１の配向層および第２の配向層は、ポリイミドベースの層である。したがって、好ましい実施形態では、配向層は、ポリイミドを含み、より好ましくはポリイミドからなる。
【0072】
好ましい実施形態では、切り替え可能な光学セルを含む窓要素は、
－ 第１の基板、
－ 第１の電極層、
－ 第１の配向層、
－ 切り替え可能な層、
－ 第２の配向層、
－ 第２の電極層、および
－ 第２の基板
をこの順序で含む層構造を有し、ここで、
切り替え可能な層は、本明細書に記載されている液晶媒体を含むホメオトロピック配向液晶層であり、好ましくは、切り替え可能な光学セルは、第３の基板に積層されている。
－ 第１の基板、
－ 第１の電極層、
－ 第１の配向層、
－ 切り替え可能な層、
－ 第２の配向層、
－ 第２の電極層、および
－ 第２の基板
をこの順序で含む層構造を有し、ここで、
切り替え可能な層は、本明細書に記載されている液晶媒体を含むホメオトロピック配向液晶層であり、好ましくは、切り替え可能な光学セルは、第３の基板に積層されている。
【0073】
一実施形態では、切り替え可能な光学デバイスは、垂直配向（ＶＡ）セルとして構成されている。
【0074】
さらなる実施形態では、窓要素内の切り替え可能な光学セルは、電気的に切り替え可能であり、電界の存在下で、切り替え可能な層は、ねじれ構成または超ねじれ構成を有する。さらに、この実施形態では、セルは、好ましくは、電力供給されていない状態で、ホメオトロピック配向液晶層を有する。この構成によって、達成可能なコントラストの点で利益をもたらすことができ、明るい状態で適切に高い透過率を生じさせることができる。ねじれまたは超ねじれ構成の場合、セルおよびセルの配向をそれに応じて設定することができ、好ましくは、液晶媒体はキラルドーパントを含む。
【0075】
窓要素は、ちょうど１つの切り替え可能な光学セルを含むことが好ましい。しかしながら、さらなる実施形態では、窓要素が２つの切り替え可能な光学セルを含むことも可能であり、より好ましくは、両方の切り替え可能な光学セルが、本明細書に記載のように構成されている。
【0076】
ここで提供および使用される液晶媒体は、二色性染料を含有していないことが好ましい。
【0077】
しかしながら、代替的な実施形態では、液晶媒体は、１つ以上の二色性染料、好ましくは２つ以上の二色性染料、より好ましくは３つ以上の二色性染料を含むことが可能である。
【0078】
二色性染料は当業者に知られており、文献に、例えば、Liquid Crystals：Applications and Uses, Volumes 1-3, Birenda Bahadur編, World Scientific, 1992. Chapter 11：Dichroic Liquid Crystal DisplaysおよびCowling, Stephen J., Liquid Crystal Dyes, ：Handbook of Liquid Crystals, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (2014)に十分に記載されている。
【0079】
好ましい染料は、アゾ染料、ペリレン染料、アントラキノン染料、ベンゾチアゾール染料、チアジアゾロキノキサリン染料およびベンゾチアジアゾール染料であり、アゾ染料が特に好ましい。
【0080】
典型的には、液晶媒体中に任意選択的に含有されている二色性染料の総濃度は、０重量％～１０重量％、より好ましくは０．１重量％～５重量％、さらにより好ましくは０．３重量％～３重量％、最も好ましくは０．５重量％～２重量％の範囲にある。
【0081】
一実施形態では、媒体または切り替え可能な層中に任意選択的に含有されている二色性染料の吸収スペクトルは、好ましくは、目に対して黒色の印象が生じるように互いに補完する。好ましくは、２つ以上、より好ましくは３つ以上の二色性染料が、好ましくは可視スペクトルの大部分をカバーするために液晶媒体中で使用される。目に対して黒色または灰色に見える染料の混合物を調製することができる正確な手法は、当技術分野で知られており、例えば、M. Richter, Einfuehrung in die Farbmetrik [Introduction to Colorimetry], 2nd Edition, 1981, ISBN 3 11-008209-8, Walter de Gruyter & Coに記載されている。
【0082】
別の実施形態では、異なる色、例えば、赤色、緑色または青色の設定が実施される。
【0083】
染料の混合物の色の位置の設定は、測色の分野に記載されている。この目的のために、個別の染料のスペクトルを、ランベルト・ベールの法則を考慮して計算して、全体的なスペクトルを得て、測色の規則に従って、関連する照明のもと、例えば昼光の場合は照明Ｄ６５のもと、対応する色の位置および輝度値に変換する。白色点の位置は、それぞれの光源、例えばＤ６５によって固定されており、表、例えば上記の参照に示されている。さまざまな染料の割合を変えることによって、異なる色の位置を設定することができる。
【0084】
本発明によって提供および使用される液晶媒体は、好ましくは、式ＩＩＡ－１～ＩＩＡ－５３：
【化4-1】
【0085】
【化4-2】
【0086】
【化4-3】
【0087】
【化4-4】
【0088】
【化4-5】
【0089】
【化4-6】
【0090】
【化4-7】
【0091】
【化4-8】
パラメータａが、１または２を表し、アルキルおよびアルキル＊が、それぞれ互いに独立して、１～７個のＣ原子を有する直鎖アルキル基を表し、アルケニルが、２～７個のＣ原子を有する直鎖アルケニル基を表し、（Ｏ）が、酸素原子または単結合を表す、
化合物を含む。アルケニルは、好ましくは、ＣＨ２＝ＣＨ－、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－、ＣＨ３－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ－、ＣＨ３－（ＣＨ２）２－ＣＨ＝ＣＨ－、ＣＨ３－（ＣＨ２）３－ＣＨ＝ＣＨ－またはＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－（ＣＨ２）２－を表す。
【0092】
液晶媒体は、式ＩＩＡ－１およびＩＩＡ－２の化合物の群から選択される１つ以上の化合物を含むことが特に好ましく、好ましくは、アルキルおよびアルキル＊は、それぞれ互いに独立して、１～７個のＣ原子を有する直鎖アルキルラジカルを表す。
【0093】
媒体は、好ましくは、式ＩＩＡ－１およびＩＩＡ－２の化合物の群から選択される１つ以上の化合物を、少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２０重量％、さらにより好ましくは少なくとも２５重量％、特に少なくとも３０重量％の総量で含む。
【0094】
媒体は、好ましくは、式ＩＩＡ－４の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは少なくとも１０重量％の総量で含む。
【0095】
一実施形態では、液晶媒体は、化合物ＩＩ－ａ－１：
を含む。
【化5】
【0096】
液晶媒体は、好ましくは、式Ｖ：
の１つ以上の化合物であって、ここで、
Ｒ５１およびＲ５２が、それぞれ互いに独立して、Ｒ２Ａについて示されている意味のうちの１つを有し、好ましくは、１～７個のＣ原子を有するアルキル、好ましくはｎ－アルキル、特に好ましくは１～５個のＣ原子を有するｎ－アルキル、１～７個のＣ原子を有するアルコキシ、好ましくはｎ－アルコキシ、特に好ましくは２～５個のＣ原子を有するｎ－アルコキシ、２～７個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
が、同一にまたは異なって、
好ましくは
を表し、
Ｚ５１、Ｚ５２が、それぞれ互いに独立して、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－または単結合、好ましくは、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－または単結合、特に好ましくは単結合を表し、
ｎが、１または２である、
化合物を含む。
【化6】
Ｒ５１およびＲ５２が、それぞれ互いに独立して、Ｒ２Ａについて示されている意味のうちの１つを有し、好ましくは、１～７個のＣ原子を有するアルキル、好ましくはｎ－アルキル、特に好ましくは１～５個のＣ原子を有するｎ－アルキル、１～７個のＣ原子を有するアルコキシ、好ましくはｎ－アルコキシ、特に好ましくは２～５個のＣ原子を有するｎ－アルコキシ、２～７個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
【化7】
【化8】
【化9】
Ｚ５１、Ｚ５２が、それぞれ互いに独立して、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＯＯ－または単結合、好ましくは、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－または単結合、特に好ましくは単結合を表し、
ｎが、１または２である、
化合物を含む。
【0097】
式Ｖの化合物は、好ましくは、式Ｖ１～Ｖ１８：
【化10-1】
【0098】
【化10-2】
Ｒ１およびＲ２が、上記のＲ２Ａについて示されている意味を有する、
化合物から選択される。Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、それぞれ互いに独立して、直鎖アルキルまたはアルケニルを表す。
【0099】
液晶媒体は、式Ｖ－１：
の１つ以上の化合物であって、ここで、
Ｒ１およびＲ２が、それぞれ互いに独立して、Ｒ２Ａについて示されている意味を有する、
化合物を含むことが特に好ましい。
【化11】
Ｒ１およびＲ２が、それぞれ互いに独立して、Ｒ２Ａについて示されている意味を有する、
化合物を含むことが特に好ましい。
【0100】
媒体は、好ましくは、式Ｖ－１の１つ以上の化合物を、８重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、さらにより好ましくは１２重量％以上、特に１５重量％以上の総量で含む。
【0101】
媒体は、好ましくは、式Ｖ－２の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは５重量％～７重量％の範囲の総量で含む。
【0102】
媒体は、好ましくは、式Ｖ－１０の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは８重量％～１５重量％の範囲の総量で含む。
【0103】
媒体は、好ましくは、式Ｖ－１８の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは７重量％～１３重量％の範囲の総量で含む。
【0104】
好ましい実施形態では、液晶媒体は、式：
および
の化合物であって、ここで、
ｎおよびｍが、それぞれ互いに独立して、１～７を表す、
化合物を含有していない。
【化12】
【化13】
ｎおよびｍが、それぞれ互いに独立して、１～７を表す、
化合物を含有していない。
【0105】
液晶媒体は、軸方向のシアノ置換基を有するシクロヘキシレン基を含む化合物を含有していないことが特に好ましい。
【0106】
好ましい実施形態では、液晶媒体は、式ＩＩＢ、ＩＩＣおよびＩＩＤ：
の化合物の群から選択される１つ以上の化合物であって、ここで、
Ｒ２Ｂ、Ｒ２ＣおよびＲ２Ｄが、それぞれ互いに独立して、Ｈを表すか、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（これは、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３によって一置換されているか、または少なくともハロゲンによって一置換されており、ここで、さらに、これらの基の１つ以上のＣＨ２基が、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、－Ｏ－、－Ｓ－、
、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＯＣ－Ｏ－または－Ｏ－ＣＯ－によって置き換えられていてもよい）を表し、
Ｌ３およびＬ４が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２、好ましくはＦを表し、
Ｙが、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２またはＣＨ３、好ましくはＨまたはＣＨ３、特に好ましくはＨを表し、
Ｚ２、Ｚ２ＢおよびＺ２Ｄが、それぞれ互いに独立して、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－ＣＦ＝ＣＦ－または－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ－を表し、
（Ｏ）が、Ｏまたは単結合であり、
ｑが、０または１を表し、
ｖが、１～７を表す、
化合物を含む。
【化14】
Ｒ２Ｂ、Ｒ２ＣおよびＲ２Ｄが、それぞれ互いに独立して、Ｈを表すか、１５個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルケニル基（これは、非置換であるか、ＣＮもしくはＣＦ３によって一置換されているか、または少なくともハロゲンによって一置換されており、ここで、さらに、これらの基の１つ以上のＣＨ２基が、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、－Ｏ－、－Ｓ－、
【化15】
Ｌ３およびＬ４が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２、好ましくはＦを表し、
Ｙが、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２またはＣＨ３、好ましくはＨまたはＣＨ３、特に好ましくはＨを表し、
Ｚ２、Ｚ２ＢおよびＺ２Ｄが、それぞれ互いに独立して、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－ＣＦ＝ＣＦ－または－ＣＨ＝ＣＨＣＨ２Ｏ－を表し、
（Ｏ）が、Ｏまたは単結合であり、
ｑが、０または１を表し、
ｖが、１～７を表す、
化合物を含む。
【0107】
式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＤの化合物において、Ｚ２は、同一または異なる意味を有し得る。式ＩＩＢの化合物において、Ｚ２およびＺ２Ｂは、同一または異なる意味を有し得る。式ＩＩＤの化合物において、Ｚ２およびＺ２Ｄは、同一または異なる意味を有し得る。
【0108】
式ＩＩＡ、ＩＩＢ、ＩＩＣおよびＩＩＤの化合物において、Ｒ２Ａ、Ｒ２Ｂ、Ｒ２ＣおよびＲ２Ｄは、それぞれ好ましくは、１～６個のＣ原子を有するアルキル、特に、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ｎ－Ｃ３Ｈ７、ｎ－Ｃ４Ｈ９、ｎ－Ｃ５Ｈ１１を表す。
【0109】
式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＤの化合物において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４は、好ましくは、Ｌ１＝Ｌ２＝ＦおよびＬ３＝Ｌ４＝Ｆ、さらに、Ｌ１＝ＦおよびＬ２＝Ｃｌ、Ｌ１＝ＣｌおよびＬ２＝Ｆ、Ｌ３＝ＦおよびＬ４＝Ｃｌ、Ｌ３＝ＣｌおよびＬ４＝Ｆを表す。式ＩＩＡおよびＩＩＢのＺ２およびＺ２Ｂは、好ましくは、それぞれ互いに独立して、単結合、さらに代替的には－Ｃ２Ｈ４－基を表す。
【0110】
式ＩＩＢにおいて、Ｚ２＝－Ｃ２Ｈ４－もしくは－ＣＨ２Ｏ－の場合、Ｚ２Ｂは、好ましくは単結合であり、またはＺ２Ｂ＝－Ｃ２Ｈ４－もしくは－ＣＨ２Ｏ－の場合、Ｚ２は、好ましくは単結合である。
【0111】
式ＩＩＤにおいて、Ｚ２Ｄは、好ましくは単結合である。
【0112】
式ＩＩＡ、ＩＩＢおよびＩＩＤの化合物において、（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１は、好ましくはＯＣｖＨ２ｖ＋１を表す。式ＩＩＣの化合物において、（Ｏ）ＣｖＨ２ｖ＋１は、好ましくはＣｖＨ２ｖ＋１を表す。
【0113】
式ＩＩＣの化合物において、Ｌ３およびＬ４は、好ましくはそれぞれＦを表す。
【0114】
式ＩＩＢ、ＩＩＣおよびＩＩＤの好ましい化合物を以下に示す：
【化16-1】
【0115】
【化16-2】
【0116】
【化16-3】
【0117】
【化16-4】
【0118】
【化16-5】
【0119】
【化16-6】
【0120】
ここで、パラメータａは、１または２を表し、アルキルおよびアルキル＊は、それぞれ互いに独立して、１～６個のＣ原子を有する直鎖アルキル基を表し、アルケニルは、２～６個のＣ原子を有する直鎖アルケニル基を表し、（Ｏ）は、酸素原子または単結合を表す。アルケニルは、好ましくは、ＣＨ２＝ＣＨ－、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－、ＣＨ３－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ－、ＣＨ３－（ＣＨ２）２－ＣＨ＝ＣＨ－、ＣＨ３－（ＣＨ２）３－ＣＨ＝ＣＨ－またはＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－（ＣＨ２）２－を表す。
【0121】
好ましい実施形態では、液晶媒体は、１つ以上の添加剤、好ましくは安定剤および／またはキラルドーパントをさらに含む。
【0122】
本発明の特に好ましい実施形態では、液晶媒体は、好ましくは式ＳＴ－１～ＳＴ－１８：
【化17-1】
【0123】
【化17-2】
【0124】
【化17-3】
【0125】
【化17-4】
ＲＳＴが、Ｈを表すか、１～１５個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基（ここで、さらに、これらの基の１つ以上のＣＨ２基が、Ｏ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、
【化18】
【化19】
【化20-1】
【0126】
【化20-2】
ＺＳＴが、それぞれ互いに独立して、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－（ＣＨ２）４、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ２Ｏ－、－Ｃ２Ｆ４－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＦ２ＣＨ２－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－または単結合を表し、
Ｌ１およびＬ２が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３またはＣＨＦ２を表し、
ｐが、１または２を表し、
ｑが、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０を表す、
安定剤を含む。
【0127】
式ＳＴ－１～ＳＴ－１８の化合物のうち、以下の式の化合物が特に好ましい：
【化21】
【0128】
ここで、ｎ＝１、２、３、４、５、６または７、好ましくはｎ＝１または７
【化22】
【0129】
ここで、ｎ＝１、２、３、４、５、６または７、好ましくはｎ＝３
【化23】
【0130】
ここで、ｎ＝１、２、３、４、５、６または７、好ましくはｎ＝３
【化24-1】
【0131】
【化24-2】
【0132】
【化24-3】
【0133】
式ＳＴ－３ａおよびＳＴ－３ｂの化合物において、ｎは、好ましくは３を表す。式ＳＴ－２ａの化合物において、ｎは、好ましくは７を表す。
【0134】
本発明による非常に特に好ましい液晶混合物は、式ＳＴ－２ａ－１、ＳＴ－３ａ－１、ＳＴ－３ｂ－１、ＳＴ－８－１、ＳＴ－９－１およびＳＴ－１２：
【化25-1】
【0135】
【化25-2】
【0136】
１つ以上の安定剤、好ましくは式ＳＴ－１～ＳＴ－１８の化合物から選択される１つ以上の化合物は、好ましくはそれぞれ、混合物を基準として０．００５重量％～０．５重量％の量で、本発明による液晶媒体中に存在する。
【0137】
本発明による混合物が、式ＳＴ－１～ＳＴ－１８の化合物の群からの２つ以上の化合物を含む場合、これらの化合物の総濃度は、混合物を基準として、好ましくは０．０１重量％～２．５重量％の範囲、より好ましくは０．０５重量％～１．０重量％の範囲にある。
【0138】
しかしながら、式ＳＴ－１～ＳＴ１８の化合物の総割合は、本発明による混合物を基準として、好ましくは３重量％を上回ってはならない。
【0139】
好ましい実施形態では、本発明によって提供および使用される液晶媒体は、１つ以上のキラルドーパントを含む。
【0140】
好ましくは、これらのキラルドーパントは、１μｍ－１～１５０μｍ－１の範囲、好ましくは１０μｍ－１～１００μｍ－１の範囲のらせんねじれ力（ＨＴＰ）の絶対値を有する。媒体が２つ以上のキラルドーパントを含む場合、これらは、それらのＨＴＰ値と反対の符号を有し得る。この条件は、それぞれの化合物のキラリティーをある程度補償することを可能にし、したがって、デバイスにおいて得られる媒体のさまざまな温度依存特性を補償するために使用され得るので、いくつかの特定の実施形態にとって好ましい。しかしながら、一般に、本発明による媒体中に任意選択的に存在するほとんど、好ましくはすべてのキラル化合物が、それらのＨＴＰ値と同じ符号を有することが好ましい。
【0141】
好ましくは、本発明による媒体中に存在するキラルドーパントは、メソゲン化合物であり、最も好ましくは、これらは、それ自体が中間相を呈する。
【0142】
個々の化合物のＨＴＰの温度依存性は、高くても、または低くてもよい。媒体のピッチの温度依存性は、ＨＴＰの温度依存性が異なる化合物を対応する比率で混合することによって補償することができる。
【0143】
光学活性成分については、当技術分野で知られている多種多様なキラルドーパント、例えば、ノナン酸コレステリル、Ｒ－およびＳ－８１１、Ｒ－およびＳ－１０１１、Ｒ－およびＳ－２０１１、Ｒ－およびＳ－３０１１、Ｒ－およびＳ－４０１１、Ｒ－およびＳ－５０１１、Ｂ（ＯＣ）２Ｃ＊Ｈ－Ｃ－３またはＣＢ１５（すべてMerck KGaA、ダルムシュタット）などが使用され得る。
【0144】
特に適切なドーパントは、１つ以上のキラル基および１つ以上のメソゲン基またはキラル基とメソゲン基を形成する１つ以上の芳香族もしくは脂環式基を含む化合物である。
【0145】
適切なキラル基は、例えば、キラル分岐炭化水素基、キラルエタンジオール、ビナフトールまたはジオキソラン、さらに、糖誘導体、糖アルコール、糖酸、乳酸、キラル置換グリコール、ステロイド誘導体、テルペン誘導体、アミノ酸または数個、好ましくは１～５個のアミノ酸の配列からなる群から選択される一価または多価のキラル基である。
【0146】
好ましいキラル基は、糖誘導体、例えば、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アラビノースおよびデキストロース；糖アルコール、例えば、ソルビトール、マンニトール、イジトール、ガラクチトールまたはそれらの無水誘導体、特にジアンヒドロヘキシトール、例えば、ジアンヒドロソルビド（１，４：３，６－ジアンヒドロ－Ｄ－ソルビド、イソソルビド）、ジアンヒドロマンニトール（イソソルビトール）またはジアンヒドロイジトール（イソイジトール）；糖酸、例えば、グルコン酸、グロン酸およびケトグロン酸；キラル置換グリコール基、例えば、モノ－もしくはオリゴエチレンまたはプロピレングリコール（ここで、１つ以上のＣＨ２基は、アルキルまたはアルコキシによって置換されている）；アミノ酸、例えば、アラニン、バリン、フェニルグリシンもしくはフェニルアラニン、またはこれらのアミノ酸の１～５個の配列；ステロイド誘導体、例えば、コレステリルまたはコリン酸基；テルペン誘導体、例えば、メンチル、ネオメンチル、カンフェイル、ピネイル、テルピネイル、イソロンジホリル、フェンチル、カレイル、ミルテニル、ノピル、ゲラニル、リナロイル、ネリル、シトロネリルまたはジヒドロシトロネリルである。
【0147】
適切なキラル基およびメソゲンキラル化合物は、例えば、独国特許出願公開第３４２５５０３号明細書、独国特許出願公開第３５３４７７７号明細書、独国特許出願公開第３５３４７７８号明細書、独国特許出願公開第３５３４７７９号明細書および独国特許出願公開第３５３４７８０号明細書、独国特許出願公開第４３４２２８０号明細書、欧州特許出願公開第０１０３８９４１号明細書、ならびに独国特許出願公開第１９５４１８２０号明細書に記載されている。また、以下の表Ｂに列挙されている化合物も例である。
【0148】
以下の式Ａ－Ｉ～Ａ－ＩＩＩおよびＡ－Ｃｈ：
の化合物からなる群から選択されるキラルドーパントであって、ここで、
Ｒａ１１、Ｒａ１２およびＲｂ１２が、互いに独立して、１～１５個のＣ原子を有するアルキル（ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｃ（Ｒｚ）＝Ｃ（Ｒｚ）－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－または－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－によって置き換えられていてもよく、ここで、さらに、１個以上のＨ原子が、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって置き換えられていてもよい）、好ましくはアルキル、より好ましくはｎ－アルキルを表すが、ただし、Ｒａ１２は、Ｒｂ１２とは異なるものとし、
Ｒａ２１およびＲａ２２が、互いに独立して、１～１５個のＣ原子を有するアルキル（ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｃ（Ｒｚ）＝Ｃ（Ｒｚ）－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－または－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－によって置き換えられていてもよく、ここで、さらに、１個以上のＨ原子が、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって置き換えられていてもよい）を表し、好ましくは両方が、アルキル、より好ましくはｎ－アルキルであり、
Ｒａ３１、Ｒａ３２およびＲｂ３２が、互いに独立して、１～１５個のＣ原子を有する直鎖または分岐アルキル（ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｃ（Ｒｚ）＝Ｃ（Ｒｚ）－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－または－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－によって置き換えられていてもよく、ここで、さらに、１個以上のＨ原子が、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって置き換えられていてもよい）、好ましくはアルキル、より好ましくはｎ－アルキルを表すが、ただし、Ｒａ３２は、Ｒｂ３２とは異なるものとし、
Ｒｚが、Ｈ、ＣＨ３、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＨまたはＦを表し、
Ｒ８が、上記で与えられたＲａ１１の意味のうちの１つ、好ましくは、１～１５個のＣ原子を有するアルキル、より好ましくはｎ－アルキルであり、
Ｚ８が、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、ＣＨ２Ｏ、ＣＦ２Ｏまたは単結合、好ましくは－Ｃ（Ｏ）Ｏ－を表し、
Ａ１１が、以下のＡ１２と同様に定義されるか、あるいは代替的に、
を表し、
Ａ１２が、
好ましくは、
を表し、
ここで、
ｒが、０、１、２、３または４であり、
ＬおよびＬ１１が、それぞれの場合で、互いに独立して、１２個までのＣ原子を有するアルキル、アルケニルもしくはアルコキシ（ここで、１個以上のＨ原子は、任意選択的にハロゲンによって置き換えられている）、ハロゲン、ＳＦ５またはＣＮ、好ましくは、Ｍｅ（メチル）、Ｅｔ（エチル）、ＣｌまたはＦ、特に好ましくはＦを表し、
Ａ２１が、
を表し、
Ａ２２が、Ａ１２について与えられている意味を有し、
Ａ３１が、Ａ１１について与えられている意味を有するか、あるいは代替的に、
を表し、
Ａ３２が、Ａ１２について与えられている意味を有し、
ｎ２が、それぞれの場合で、同一にまたは異なって、０、１または２であり、
ｎ３が、１、２または３である、
キラルドーパントが特に好ましい。
【化26】
Ｒａ１１、Ｒａ１２およびＲｂ１２が、互いに独立して、１～１５個のＣ原子を有するアルキル（ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｃ（Ｒｚ）＝Ｃ（Ｒｚ）－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－または－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－によって置き換えられていてもよく、ここで、さらに、１個以上のＨ原子が、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって置き換えられていてもよい）、好ましくはアルキル、より好ましくはｎ－アルキルを表すが、ただし、Ｒａ１２は、Ｒｂ１２とは異なるものとし、
Ｒａ２１およびＲａ２２が、互いに独立して、１～１５個のＣ原子を有するアルキル（ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｃ（Ｒｚ）＝Ｃ（Ｒｚ）－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－または－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－によって置き換えられていてもよく、ここで、さらに、１個以上のＨ原子が、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって置き換えられていてもよい）を表し、好ましくは両方が、アルキル、より好ましくはｎ－アルキルであり、
Ｒａ３１、Ｒａ３２およびＲｂ３２が、互いに独立して、１～１５個のＣ原子を有する直鎖または分岐アルキル（ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｃ（Ｒｚ）＝Ｃ（Ｒｚ）－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－または－Ｏ－ＣＯ－Ｏ－によって置き換えられていてもよく、ここで、さらに、１個以上のＨ原子が、それぞれ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって置き換えられていてもよい）、好ましくはアルキル、より好ましくはｎ－アルキルを表すが、ただし、Ｒａ３２は、Ｒｂ３２とは異なるものとし、
Ｒｚが、Ｈ、ＣＨ３、Ｆ、ＣｌまたはＣＮ、好ましくはＨまたはＦを表し、
Ｒ８が、上記で与えられたＲａ１１の意味のうちの１つ、好ましくは、１～１５個のＣ原子を有するアルキル、より好ましくはｎ－アルキルであり、
Ｚ８が、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、ＣＨ２Ｏ、ＣＦ２Ｏまたは単結合、好ましくは－Ｃ（Ｏ）Ｏ－を表し、
Ａ１１が、以下のＡ１２と同様に定義されるか、あるいは代替的に、
【化27】
Ａ１２が、
【化28】
【化29】
ここで、
ｒが、０、１、２、３または４であり、
ＬおよびＬ１１が、それぞれの場合で、互いに独立して、１２個までのＣ原子を有するアルキル、アルケニルもしくはアルコキシ（ここで、１個以上のＨ原子は、任意選択的にハロゲンによって置き換えられている）、ハロゲン、ＳＦ５またはＣＮ、好ましくは、Ｍｅ（メチル）、Ｅｔ（エチル）、ＣｌまたはＦ、特に好ましくはＦを表し、
Ａ２１が、
【化30】
Ａ２２が、Ａ１２について与えられている意味を有し、
Ａ３１が、Ａ１１について与えられている意味を有するか、あるいは代替的に、
【化31】
Ａ３２が、Ａ１２について与えられている意味を有し、
ｎ２が、それぞれの場合で、同一にまたは異なって、０、１または２であり、
ｎ３が、１、２または３である、
キラルドーパントが特に好ましい。
【0149】
以下の式：
【化32-1】
【0150】
【化32-2】
【0151】
【化32-3】
ｍが、それぞれの場合で、同一にまたは異なって、１～９の整数であり、
ｎが、それぞれの場合で、同一にまたは異なって、２～９の整数である、
キラルドーパントが特に好ましい。
【0152】
式Ａの特に好ましい化合物は、式Ａ－ＩＩＩの化合物である。
【0153】
さらなる好ましいドーパントは、以下の式Ａ－ＩＶ：
のイソソルビド、イソマンニトールまたはイソイジトールの誘導体であって、ここで、
基
が、
【化33】
基
【化34】
【化35-1】
【0154】
【化35-2】
誘導体である。
【0155】
さらなる好ましいドーパントは、キラルエタンジオール、例えば、ジフェニルエタンジオール（ヒドロベンゾイン）、特に、以下の式Ａ－Ｖ：
（示されていない（Ｒ，Ｓ）、（Ｓ，Ｒ）、（Ｒ，Ｒ）および（Ｓ，Ｓ）エナンチオマーを含む）
のメソゲン性ヒドロベンゾイン誘導体であり、
ここで、
は、それぞれ互いに独立して、Ｌによって一置換、二置換もしくは三置換されていてもよい１，４－フェニレンであるか、または１，４－シクロヘキシレンであり、
Ｌは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または任意選択的に、１～７個の炭素原子を有するハロゲン化されたアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｃは、０または１であり、
Ｘは、ＣＨ２または－Ｃ（Ｏ）－であり、
Ｚ０は、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－または単結合であり、
Ｒ０は、１～１２個の炭素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またはアルキルカルボニルオキシである。
【化36】
のメソゲン性ヒドロベンゾイン誘導体であり、
ここで、
【化37】
Ｌは、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または任意選択的に、１～７個の炭素原子を有するハロゲン化されたアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、
ｃは、０または１であり、
Ｘは、ＣＨ２または－Ｃ（Ｏ）－であり、
Ｚ０は、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＨ２ＣＨ２－または単結合であり、
Ｒ０は、１～１２個の炭素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またはアルキルカルボニルオキシである。
【0156】
本発明によって好ましく使用されるキラル化合物は、以下に示される式からなる群から選択される。
【0157】
式Ａ－ＩＶの化合物の例は、
【化38-1】
【0158】
【化38-2】
【0159】
式Ａ－Ｖの化合物は、英国特許出願公開第２，３２８，２０７号明細書に記載されている。
【0160】
非常に特に好ましいキラルドーパントは、国際公開第０２／９４８０５号に記載されているキラルビナフチル誘導体、国際公開第０２／３４７３９号に記載されているキラルビナフトールアセタール誘導体、国際公開第０２／０６２６５号に記載されているキラルＴＡＤＤＯＬ誘導体、ならびに国際公開第０２／０６１９６号および国際公開第０２／０６１９５号に記載されている、少なくとも１つのフッ素化架橋基および末端または中央キラル基を有するキラルドーパントである。
【0161】
式Ａ－ＶＩ：
のキラル化合物であって、ここで、
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、１～２５個の炭素原子を有する直鎖または分岐アルキル（これは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮによって一置換もしくは多置換されており、ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、ＮＲ０－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＯＯ－、－Ｓ－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－または－Ｃ≡Ｃ－によって置き換えられていてもよい）、重合性基、または２０個までの炭素原子を有するシクロアルキルもしくはアリール（これらは、ハロゲン、好ましくはＦによって、または重合性基によって、任意選択的に一置換もしくは多置換されていてもよい）であり、
Ｒ０が、Ｈであるか、または１～１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
ｘ１およびｘ２が、それぞれ互いに独立して、０、１または２であり、
ｙ１およびｙ２が、それぞれ互いに独立して、０、１、２、３または４であり、
Ｂ１およびＢ２が、それぞれ互いに独立して、芳香族または部分的もしくは完全に飽和した脂肪族６員環であり、ここで、１つ以上のＣＨ基が、それぞれ、Ｎによって置き換えられていてもよく、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、それぞれ、ＯまたはＳによって置き換えられていてもよく、
Ｗ１およびＷ２が、それぞれ互いに独立して、－Ｚ１－Ａ１－（Ｚ２－Ａ２）ｍ－Ｒであり、これら２つのうちの１つが、代替的に、Ｒ１またはＡ３であるが、両方が同時にＨとなることはなく、または
が、
であり、
Ｕ１およびＵ２が、それぞれ互いに独立して、ＣＨ２、Ｏ、Ｓ、ＣＯまたはＣＳであり、
Ｖ１およびＶ２が、それぞれ互いに独立して、（ＣＨ２）ｎであり、ここで、１～４つの隣接していないＣＨ２基が、それぞれ、ＯまたはＳによって置き換えられていてもよく、Ｖ１およびＶ２のうちの一方、および
が
である場合には両方が、単結合であり、
ｎが、０、１、２または３であり、
Ｚ１およびＺ２が、それぞれ互いに独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｏ－ＣＯＯ－、－ＣＯ－ＮＲ０－、－ＮＲ０－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－、－Ｓ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｓ－、－ＣＦ２－Ｏ－、－Ｏ－ＣＦ２－、－ＣＦ２－Ｓ－、－Ｓ－ＣＦ２－、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＦ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＦ２－、－ＣＦ２－ＣＦ２－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、これらの基の２つの組み合わせ（ここで、２個のＯおよび／またはＳおよび／またはＮ原子は、互いに直接結合していない）、好ましくは、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－もしくは－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－または単結合であり、
Ａ１、Ａ２およびＡ３が、それぞれ互いに独立して、１，４－フェニレン（ここで、１つまたは２つの隣接していないＣＨ基は、それぞれ、Ｎによって置き換えられていてもよい）、１，４－シクロヘキシレン（ここで、１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基は、それぞれ、ＯまたはＳによって置き換えられていてもよい）、１，３－ジオキソラン－４，５－ジイル、１，４－シクロヘキセニレン、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ピペリジン－１，４－ジイル、ナフタレン－２，６－ジイル、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイルまたは１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル（ここで、これらの基は、それぞれ、非置換であるか、またはＬによって一置換もしくは多置換されている）であり、さらに、Ａ１が、単結合であってもよく、
Ｌが、ハロゲン原子、好ましくは、Ｆ、ＣＮ、ＮＯ２、１～７個の炭素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またはアルコキシカルボニルオキシであり、ここで、１個以上のＨ原子が、それぞれ、ＦまたはＣｌによって置き換えられていてもよく、
ｍが、いずれの場合にも、独立して、０、１、２または３であり、
ＲおよびＲ１が、それぞれ互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、それぞれ１もしくは３～２５個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル（これは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって任意選択的に一置換または多置換されていてもよく、ここで、１つ以上の隣接していないＣＨ２基は、それぞれ、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－ＮＲ０－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｏ－ＣＯＯ－、－Ｓ－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－または－Ｃ≡Ｃ－によって置き換えられていてもよく、ここで、２個のＯおよび／またはＳ原子は、互いに直接結合していない）または重合性基である、
キラル化合物が特に好ましい。
【化39】
Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１およびＹ２が、それぞれ互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、１～２５個の炭素原子を有する直鎖または分岐アルキル（これは、非置換であるか、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮによって一置換もしくは多置換されており、ここで、さらに、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように、それぞれ互いに独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、ＮＲ０－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＯＯ－、－Ｓ－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－または－Ｃ≡Ｃ－によって置き換えられていてもよい）、重合性基、または２０個までの炭素原子を有するシクロアルキルもしくはアリール（これらは、ハロゲン、好ましくはＦによって、または重合性基によって、任意選択的に一置換もしくは多置換されていてもよい）であり、
Ｒ０が、Ｈであるか、または１～１２個のＣ原子を有するアルキルであり、
ｘ１およびｘ２が、それぞれ互いに独立して、０、１または２であり、
ｙ１およびｙ２が、それぞれ互いに独立して、０、１、２、３または４であり、
Ｂ１およびＢ２が、それぞれ互いに独立して、芳香族または部分的もしくは完全に飽和した脂肪族６員環であり、ここで、１つ以上のＣＨ基が、それぞれ、Ｎによって置き換えられていてもよく、１つ以上の隣接していないＣＨ２基が、それぞれ、ＯまたはＳによって置き換えられていてもよく、
Ｗ１およびＷ２が、それぞれ互いに独立して、－Ｚ１－Ａ１－（Ｚ２－Ａ２）ｍ－Ｒであり、これら２つのうちの１つが、代替的に、Ｒ１またはＡ３であるが、両方が同時にＨとなることはなく、または
【化40】
【化41】
Ｕ１およびＵ２が、それぞれ互いに独立して、ＣＨ２、Ｏ、Ｓ、ＣＯまたはＣＳであり、
Ｖ１およびＶ２が、それぞれ互いに独立して、（ＣＨ２）ｎであり、ここで、１～４つの隣接していないＣＨ２基が、それぞれ、ＯまたはＳによって置き換えられていてもよく、Ｖ１およびＶ２のうちの一方、および
【化42】
【化43】
ｎが、０、１、２または３であり、
Ｚ１およびＺ２が、それぞれ互いに独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｏ－ＣＯＯ－、－ＣＯ－ＮＲ０－、－ＮＲ０－ＣＯ－、－Ｏ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｏ－、－Ｓ－ＣＨ２－、－ＣＨ２－Ｓ－、－ＣＦ２－Ｏ－、－Ｏ－ＣＦ２－、－ＣＦ２－Ｓ－、－Ｓ－ＣＦ２－、－ＣＨ２－ＣＨ２－、－ＣＦ２－ＣＨ２－、－ＣＨ２－ＣＦ２－、－ＣＦ２－ＣＦ２－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－、これらの基の２つの組み合わせ（ここで、２個のＯおよび／またはＳおよび／またはＮ原子は、互いに直接結合していない）、好ましくは、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－もしくは－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－または単結合であり、
Ａ１、Ａ２およびＡ３が、それぞれ互いに独立して、１，４－フェニレン（ここで、１つまたは２つの隣接していないＣＨ基は、それぞれ、Ｎによって置き換えられていてもよい）、１，４－シクロヘキシレン（ここで、１つまたは２つの隣接していないＣＨ２基は、それぞれ、ＯまたはＳによって置き換えられていてもよい）、１，３－ジオキソラン－４，５－ジイル、１，４－シクロヘキセニレン、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン、ピペリジン－１，４－ジイル、ナフタレン－２，６－ジイル、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイルまたは１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル（ここで、これらの基は、それぞれ、非置換であるか、またはＬによって一置換もしくは多置換されている）であり、さらに、Ａ１が、単結合であってもよく、
Ｌが、ハロゲン原子、好ましくは、Ｆ、ＣＮ、ＮＯ２、１～７個の炭素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またはアルコキシカルボニルオキシであり、ここで、１個以上のＨ原子が、それぞれ、ＦまたはＣｌによって置き換えられていてもよく、
ｍが、いずれの場合にも、独立して、０、１、２または３であり、
ＲおよびＲ１が、それぞれ互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、それぞれ１もしくは３～２５個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル（これは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって任意選択的に一置換または多置換されていてもよく、ここで、１つ以上の隣接していないＣＨ２基は、それぞれ、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－ＮＲ０－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｏ－ＣＯＯ－、－Ｓ－ＣＯ－、－ＣＯ－Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－または－Ｃ≡Ｃ－によって置き換えられていてもよく、ここで、２個のＯおよび／またはＳ原子は、互いに直接結合していない）または重合性基である、
キラル化合物が特に好ましい。
【0162】
式Ａ－ＶＩ－１：
のキラルビナフチル誘導体であって、ここで、
環Ｂ、Ｒ０およびＺ０が、式Ａ－ＩＶおよびＡ－Ｖについて定義されている通りであり、ｂが０、１または２である、
キラルビナフチル誘導体、
特に、以下の式Ａ－ＶＩ－１ａ～Ａ－ＶＩ－１ｃ：
から選択されるキラルビナフチル誘導体であって、ここで、
環Ｂ、Ｒ０およびＺ０が、式Ａ－ＶＩ－１について定義されている通りであり、
Ｒ０が、式Ａ－ＩＶについて定義されている通りであるか、またはＨであるか、もしくは１～４個の炭素原子を有するアルキルであり、
ｂが、０、１または２であり、
Ｚ０が、特に－ＯＣＯ－または単結合である、
キラルビナフチル誘導体が特に好ましい。
【化44】
環Ｂ、Ｒ０およびＺ０が、式Ａ－ＩＶおよびＡ－Ｖについて定義されている通りであり、ｂが０、１または２である、
キラルビナフチル誘導体、
特に、以下の式Ａ－ＶＩ－１ａ～Ａ－ＶＩ－１ｃ：
【化45】
環Ｂ、Ｒ０およびＺ０が、式Ａ－ＶＩ－１について定義されている通りであり、
Ｒ０が、式Ａ－ＩＶについて定義されている通りであるか、またはＨであるか、もしくは１～４個の炭素原子を有するアルキルであり、
ｂが、０、１または２であり、
Ｚ０が、特に－ＯＣＯ－または単結合である、
キラルビナフチル誘導体が特に好ましい。
【0163】
さらに、式Ａ－ＶＩ－２：
のキラルビナフチル誘導体、
特に、以下の式Ａ－ＶＩ－２ａ～Ａ－ＶＩ－２ｆ：
【化46】
特に、以下の式Ａ－ＶＩ－２ａ～Ａ－ＶＩ－２ｆ：
【化47-1】
【0164】
【化47-2】
Ｒ０が、式Ａ－ＶＩについて定義されている通りであり、Ｘが、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたはＲ０、好ましくはＦである、
キラルビナフチル誘導体が特に好ましい。
【0165】
液晶媒体中に任意選択的に含まれる１つ以上のキラルドーパントの濃度は、好ましくは０．００１重量％～２０重量％、より好ましくは０．０５重量％～５重量％、さらにより好ましくは０．１重量％～２重量％、特に０．５重量％～１．５重量％の範囲にある。これらの好ましい濃度範囲は、特に、キラルドーパントＳ－４０１１またはＲ－４０１１およびＳ－５０１１またはＲ－５０１１（すべてMerck KGaA製）ならびに同一または類似のＨＴＰを有するキラルドーパントに適用される。
【0166】
好ましくは、液晶媒体は、式ＩＶ：
の１つ以上の化合物であって、ここで、
Ｒ４１が、１～７個のＣ原子を有する非置換アルキル基または２～７個のＣ原子を有する非置換アルケニル基、好ましくはｎ－アルキル基、特に好ましくは２個、３個、４個または５個のＣ原子を有するｎ－アルキル基を表し、
Ｒ４２が、１～７個のＣ原子を有する非置換アルキル基または１～６個のＣ原子を有する非置換アルコキシ基（両方とも、好ましくは２～５個のＣ原子を有する）、２～７個のＣ原子、好ましくは２個、３個または４個のＣ原子を有する非置換アルケニル基、より好ましくはビニル基または１－プロペニル基、特にビニル基を表す、
化合物をさらに含む。
【化48】
Ｒ４１が、１～７個のＣ原子を有する非置換アルキル基または２～７個のＣ原子を有する非置換アルケニル基、好ましくはｎ－アルキル基、特に好ましくは２個、３個、４個または５個のＣ原子を有するｎ－アルキル基を表し、
Ｒ４２が、１～７個のＣ原子を有する非置換アルキル基または１～６個のＣ原子を有する非置換アルコキシ基（両方とも、好ましくは２～５個のＣ原子を有する）、２～７個のＣ原子、好ましくは２個、３個または４個のＣ原子を有する非置換アルケニル基、より好ましくはビニル基または１－プロペニル基、特にビニル基を表す、
化合物をさらに含む。
【0167】
式ＩＶの化合物は、好ましくは、式ＩＶ－１～ＩＶ－４：
の化合物であって、ここで、
アルキルおよびアルキル’が、互いに独立して、１～７個のＣ原子を有する、好ましくは２～５個のＣ原子を有するアルキルを表し、
アルケニルが、２～５個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有する、特に好ましくは２個のＣ原子を有するアルケニル基を表し、
アルケニル’が、２～５個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有する、特に好ましくは２～３個のＣ原子を有するアルケニル基を表し、
アルコキシが、１～５個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有するアルコキシを表す、
化合物の群から選択される。
【化49】
アルキルおよびアルキル’が、互いに独立して、１～７個のＣ原子を有する、好ましくは２～５個のＣ原子を有するアルキルを表し、
アルケニルが、２～５個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有する、特に好ましくは２個のＣ原子を有するアルケニル基を表し、
アルケニル’が、２～５個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有する、特に好ましくは２～３個のＣ原子を有するアルケニル基を表し、
アルコキシが、１～５個のＣ原子を有する、好ましくは２～４個のＣ原子を有するアルコキシを表す、
化合物の群から選択される。
【0168】
媒体は、好ましくは、式ＩＶ－１および／またはＩＶ－２および／またはＩＶ－３のうちの１つ以上の化合物を含む。
【0169】
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される１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは１０重量％～２５重量％の範囲、さらにより好ましくは１５重量％～２０重量％の範囲の総量で含む。
【0170】
好ましくは、媒体は、式ＩＶ－１－１～ＩＶ－１－５：
の化合物から選択される１つ以上の化合物を含む。
【化50】
【0171】
本発明による媒体は、式ＩＶ－２－１、ＩＶ－２－２およびＩＶ－２－３：
の化合物から選択される１つ以上の化合物を含むことが特に好ましい。
【化51】
【0172】
非常に好ましくは、本発明による媒体は、式ＩＶ－３の化合物、特に、式ＩＶ－３－１～ＩＶ３－５：
の化合物から選択される化合物を含む。
【化52】
【0173】
媒体は、好ましくは、式ＩＶ－３の１つ以上の化合物、特に、式ＩＶ－３－３の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％の量で、より好ましくは少なくとも９重量％の量で、さらにより好ましくは少なくとも１１重量％の量で含む。
【0174】
非常に好ましくは、本発明による媒体は、式ＩＶ－４の化合物、特に、式ＩＶ－４－１およびＩＶ－４－２：
【化53】
【0175】
【化54】
【0176】
一実施形態では、液晶媒体は、好ましくは、式ＩＶａ：
の１つ以上の化合物であって、ここで、
Ｒ４１およびＲ４２が、それぞれ互いに独立して、１２個までのＣ原子を有する直鎖アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、
が、
を表し、
Ｚ４が、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－Ｃ４Ｈ８－または－ＣＦ＝ＣＦ－を表す、
化合物を含む。
【化55】
Ｒ４１およびＲ４２が、それぞれ互いに独立して、１２個までのＣ原子を有する直鎖アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、
【化56】
【化57】
Ｚ４が、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＯＣＨ２－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｃ２Ｆ４－、－Ｃ４Ｈ８－または－ＣＦ＝ＣＦ－を表す、
化合物を含む。
【0177】
式ＩＶａの好ましい化合物を以下に示す：
【化58】
【0178】
【化59】
アルキルおよびアルキル＊は、それぞれ互いに独立して、１～６個のＣ原子を有する直鎖アルキル基を表す。
【0179】
本発明による媒体は、好ましくは、式ＩＶａ－１および／または式ＩＶａ－２の少なくとも１つの化合物を含む。
【0180】
混合物中の式ＩＶａの化合物の割合は、全体として、好ましくは少なくとも５重量％である。
【0181】
媒体は、好ましくは、式ＩＶａ－２の１つ以上の化合物を、好ましくは５重量％以上、より好ましくは８重量％以上、さらにより好ましくは１０重量％以上、特に１５重量％以上の総量で含む。
【0182】
好ましくは、液晶媒体は、式Ｙ－１～Ｙ－６：
【化60-1】
【0183】
【化60-2】
Ｒ１４～Ｒ１９が、それぞれ互いに独立して、１～６個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し、ｚおよびｍが、それぞれ互いに独立して、１～６を表す、
化合物を含む。
【0184】
本発明による媒体は、特に好ましくは、式Ｙ－１～Ｙ－６の１つ以上の化合物を５重量％以上の量で含む。
【0185】
媒体中の式ＩＩＡの化合物の割合は、全体として、好ましくは少なくとも２０重量％、より好ましくは少なくとも２５重量％、さらにより好ましくは少なくとも３０重量％、特に少なくとも３５重量％である。
【0186】
本発明によって提供および使用される液晶媒体は、特に好ましくは、
－ 式ＩＩＡ－１およびＩＩＡ－２の化合物の群から選択される１つ以上の化合物を、少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２０重量％、さらにより好ましくは少なくとも２５重量％、特に少なくとも３０重量％の総量で含み、
および／または
－ 式ＩＩＡ－４の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは少なくとも１０重量％の総量で含み、
および／または
－ 式ＩＶ－１およびＩＶ－２の化合物の群から選択される１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは１０重量％～２５重量％の範囲、さらにより好ましくは１５重量％～２０重量％の範囲の総量で含み、
および／または
－ 式ＩＶ－３の１つ以上の化合物、特に、式ＩＶ－３－３の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％の量で、より好ましくは少なくとも９重量％の量で、さらにより好ましくは少なくとも１１重量％の量で含み、
および／または
－ 式ＩＶａ－２の１つ以上の化合物を、好ましくは５重量％以上、より好ましくは８重量％以上、さらにより好ましくは１０重量％以上、特に１５重量％以上の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－１の１つ以上の化合物を、好ましくは８重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、さらにより好ましくは１２重量％以上、特に１５重量％以上の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－２の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは５重量％～７重量％の範囲の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－１０の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは８重量％～１５重量％の範囲の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－１８の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは７重量％～１３重量％の範囲の総量で含む。
－ 式ＩＩＡ－１およびＩＩＡ－２の化合物の群から選択される１つ以上の化合物を、少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２０重量％、さらにより好ましくは少なくとも２５重量％、特に少なくとも３０重量％の総量で含み、
および／または
－ 式ＩＩＡ－４の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは少なくとも１０重量％の総量で含み、
および／または
－ 式ＩＶ－１およびＩＶ－２の化合物の群から選択される１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは１０重量％～２５重量％の範囲、さらにより好ましくは１５重量％～２０重量％の範囲の総量で含み、
および／または
－ 式ＩＶ－３の１つ以上の化合物、特に、式ＩＶ－３－３の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％の量で、より好ましくは少なくとも９重量％の量で、さらにより好ましくは少なくとも１１重量％の量で含み、
および／または
－ 式ＩＶａ－２の１つ以上の化合物を、好ましくは５重量％以上、より好ましくは８重量％以上、さらにより好ましくは１０重量％以上、特に１５重量％以上の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－１の１つ以上の化合物を、好ましくは８重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、さらにより好ましくは１２重量％以上、特に１５重量％以上の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－２の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは５重量％～７重量％の範囲の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－１０の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは８重量％～１５重量％の範囲の総量で含み、
および／または
－ 式Ｖ－１８の１つ以上の化合物を、好ましくは少なくとも５重量％、より好ましくは７重量％～１３重量％の範囲の総量で含む。
【0187】
媒体は、好ましくは、式ＩＩＡの少なくとも３つの化合物、より好ましくは、式ＩＩＡの少なくとも４つの化合物、特に、式ＩＩＡの少なくとも５つの化合物を含む。
【0188】
非メソゲンまたはメソゲンのいずれか（後者は反応性メソゲン（ＲＭ）と呼ばれる）である重合性化合物を、本発明による混合物に、好ましくは０．１重量％～２０重量％の濃度でさらに添加することができる。
【0189】
本発明による混合物は、例えば、安定剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、ナノ粒子、マイクロ粒子などのような従来の添加剤をさらに含み得る。
【0190】
本発明による液晶媒体またはネマチックホストは、好ましくは、非常に広いネマチック相範囲を呈する。特に、スイッチングデバイスで使用される液晶媒体は、好ましくは、スイッチングデバイスの動作温度でネマチック相を有する。これは、特に好ましくは、スイッチングデバイスの動作温度より上および下の＋／－２０℃の範囲、非常に特に好ましくは＋／－３０℃の範囲でネマチック液晶である。好ましくは、液晶媒体は、好ましい値の容量閾値、比較的高い値の電圧保持比、同時に、－２０℃、－３０℃および－４０℃での非常に良好な低温安定性、ならびに低い回転粘度および短い応答時間を有し、さらに、好ましくは、回転粘度γ１の点で改善を呈する。
【0191】
特に、本発明による液晶媒体は、好ましくは、液晶セルにおける電圧保持率の値が高い。
【0192】
すべての物理的特性および物理化学的または電気光学的パラメータは、特に“Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals”, Status Nov. 1997, MerckKGaA,ドイツに従って、一般に知られている方法によって決定され、特に明記しない限り、２０℃の温度について記載される。
【0193】
本明細書では、特に明記しない限り、すべての濃度は重量パーセントで記載され、すなわち、パーセントでのデータは、重量パーセントを表し、それぞれの完全な混合物に関連し、示されるすべての温度値は℃である。
【0194】
光の透過および散乱とは、好ましくは、３８０ｎｍ～７８０ｎｍのスペクトル範囲における電磁放射線の透過および散乱を指す。
【0195】
本発明では、「閾値電圧」という用語は、特に明記しない限り、フレデリクス閾値としても知られている容量閾値（Ｖ０）に関する。
【0196】
本明細書および実施例では、液晶化合物の構造は、頭字語によって示される。特に定めのない限り、化学式への変換は、表１～３に従って実施される。すべての基ＣｎＨ２ｎ＋１、ＣｍＨ２ｍ＋１およびＣｍ’Ｈ２ｍ’＋１またはＣｎＨ２ｎおよびＣｍＨ２ｍが、直鎖アルキル基またはアルキレン基であり、いずれの場合にも、ｎ、ｍ、ｍ’またはｚ個のＣ原子をそれぞれ有する。ｎ、ｍ、ｍ’およびｚは、それぞれ互いに独立して、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２、好ましくは１、２、３、４、５または６を表す。表１には、それぞれの化合物の環要素がコード化されており、表２には、架橋員が列挙されており、表３には、化合物の左側または右側の鎖の記号の意味が示されている。
【0197】
【表1-1】
【0198】
【表1-2】
【0199】
【表1-3】
【0200】
【表2】
【0201】
【表3】
【0202】
式ＩＩＡの化合物のなかでも、および／またはそれに加えて、本発明による混合物は、好ましくは、以下に示す表Ａの化合物のうちの１つ以上を含む。
【0203】
表Ａ
以下の略語を使用する：
ｎ、ｍ、ｍ’、ｚは、それぞれ互いに独立して、１、２、３、４、５、６、７、８または９、好ましくは１、２、３、４、５または６を表す。
以下の略語を使用する：
ｎ、ｍ、ｍ’、ｚは、それぞれ互いに独立して、１、２、３、４、５、６、７、８または９、好ましくは１、２、３、４、５または６を表す。
【0204】
（Ｏ）ＣｍＨ２ｍ＋１は、ＯＣｍＨ２ｍ＋１またはＣｍＨ２ｍ＋１を意味する。
【0205】
【表4-1】
【0206】
【表4-2】
【0207】
【表4-3】
【0208】
【表4-4】
【0209】
【表4-5】
【0210】
【表4-6】
【0211】
【表4-7】
【0212】
【表4-8】
【0213】
【表4-9】
【0214】
【表4-10】
【0215】
【表4-11】
【0216】
【表4-12】
【0217】
【表4-13】
【0218】
【表4-14】
【0219】
【表4-15】
【0220】
【表4-16】
【0221】
本発明によって使用することができる液晶混合物は、それ自体が従来の手法で調製される。一般に、より少ない量で使用される所望の量の成分は、有利には高温で、主構成要素を為す成分に溶解される。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に成分の溶液を混合し、十分に混合した後に、例えば蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
【0222】
混合物はまた、例えば、ＵＶ吸収剤、抗酸化剤、ナノ粒子およびフリーラジカル捕捉剤のような、当業者に知られておりかつ文献に記載されているさらなる添加剤も含み得る。例えば、安定剤またはキラルドーパントが添加され得る。本発明による混合物に適した安定剤は、特に、表Ｃに記載されているものである。
【0223】
表Ｂ
表Ｂは、本発明による混合物に任意選択的に添加され得る可能なキラルドーパントを示す。混合物は、好ましくは、０～１０重量％、特に０．０１～５重量％、特に好ましくは０．１～３重量％のキラルドーパントを含む。混合物がキラルドーパントを１つだけ含む場合、これは、好ましくは０．０１～４重量％、より好ましくは０．１～１．０重量％の量で用いられる。
表Ｂは、本発明による混合物に任意選択的に添加され得る可能なキラルドーパントを示す。混合物は、好ましくは、０～１０重量％、特に０．０１～５重量％、特に好ましくは０．１～３重量％のキラルドーパントを含む。混合物がキラルドーパントを１つだけ含む場合、これは、好ましくは０．０１～４重量％、より好ましくは０．１～１．０重量％の量で用いられる。
【0224】
【表5-1】
【0225】
【表5-2】
【0226】
表Ｃ
本発明による混合物に０～１０重量％、好ましくは０．０１～３重量％の量で添加され得る安定剤を以下に示す。
本発明による混合物に０～１０重量％、好ましくは０．０１～３重量％の量で添加され得る安定剤を以下に示す。
【0227】
【表6-1】
【0228】
【表6-2】
【0229】
【表6-3】
【0230】
【表6-4】
【0231】
【表6-5】
【0232】
【表6-6】
【0233】
本発明による媒体は、特に好ましくは、液晶媒体を基準として、Tinuvin（登録商標）770（ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート）を、好ましくは０．００１～５重量％の量で含む。
【0234】
本発明による液晶媒体に任意選択的に添加され得る好ましい二色性染料の例を表Ｄに列挙する。
【0235】
【表7-1】
【0236】
【表7-2】
【0237】
【表7-3】
【0238】
【表7-4】
【0239】
【表7-5】
【0240】
【表7-6】
【0241】
【表7-7】
【0242】
以下の実施例は、本発明の単なる例示であり、決して本発明の範囲を限定するものとして見なされるべきではない。本開示を考慮すれば、当業者には、実施例およびその変形形態または他の均等物が明らかになるであろう。
【0243】
ただし、以下に示す物理的特性および組成によって、どのような特性が達成可能であり、どのような範囲でこれらが変更可能であるかが示される。したがって、殊に、好ましく達成可能なさまざまな特性の組み合わせは、十分に定義されている。
【0244】
実施例
特に定めのない限り、部またはパーセントのデータは、全体としての混合物を基準とする重量部または重量パーセントを表す。
特に定めのない限り、部またはパーセントのデータは、全体としての混合物を基準とする重量部または重量パーセントを表す。
【0245】
記号および略語は、以下の意味を有する：
Ｖ０ 閾値電圧、２０℃での容量［Ｖ］
Δｎ ２０℃および５８９ｎｍで測定される光学異方性
Δε ２０℃および１ｋＨｚでの誘電異方性
ｃｌ．ｐ． 透明点［℃］
Ｋ１ 弾性定数、２０℃での「スプレイ」変形［ｐＮ］
Ｋ３ 弾性定数、２０℃での「曲げ」変形［ｐＮ］
γ１ 磁場中で回転法によって決定される、２０℃で測定される回転粘度［ｍＰａ・ｓ］
ＬＴＳ 試験セルにおいて測定される低温安定性（ネマチック相）。
Ｖ０ 閾値電圧、２０℃での容量［Ｖ］
Δｎ ２０℃および５８９ｎｍで測定される光学異方性
Δε ２０℃および１ｋＨｚでの誘電異方性
ｃｌ．ｐ． 透明点［℃］
Ｋ１ 弾性定数、２０℃での「スプレイ」変形［ｐＮ］
Ｋ３ 弾性定数、２０℃での「曲げ」変形［ｐＮ］
γ１ 磁場中で回転法によって決定される、２０℃で測定される回転粘度［ｍＰａ・ｓ］
ＬＴＳ 試験セルにおいて測定される低温安定性（ネマチック相）。
【0246】
本発明の場合、「閾値電圧」という用語は、特に明記しない限り、容量閾値（Ｖ０）に関する。実施例においては、一般に通常であるように、光学的閾値を、例えば１０％の相対コントラスト（Ｖ１０）について示す場合もある。
【0247】
混合物の例
液晶媒体Ｍ１～Ｍ１０を以下のように調製する：
液晶媒体Ｍ１～Ｍ１０を以下のように調製する：
【表8】
【0248】
【表9】
【0249】
【表10】
【0250】
【表11】
【0251】
【表12】
【0252】
【表13】
【0253】
【表14】
【0254】
【表15】
【0255】
【表16】
【0256】
【表17】
【0257】
混合物Ｍ１１およびＭ１２
９９．９０％の混合物Ｍ１または混合物Ｍ４と、以下でＳＴ－Ａと表記される式：
の０．１０％の化合物とをそれぞれ混合することによって、混合物Ｍ１１およびＭ１２をそれぞれ調製する。
９９．９０％の混合物Ｍ１または混合物Ｍ４と、以下でＳＴ－Ａと表記される式：
【化61】
【0258】
混合物Ｍ１３
９９．８０％の混合物Ｍ９と、上記の混合物Ｍ１１およびＭ１２について示されている０．１０％の化合物ＳＴ－Ａならびに式
の０．１０％の化合物とを混合することによって、混合物Ｍ１３を調製する。
９９．８０％の混合物Ｍ９と、上記の混合物Ｍ１１およびＭ１２について示されている０．１０％の化合物ＳＴ－Ａならびに式
【化62】
【0259】
混合物Ｍ１４
９９．８０％の混合物Ｍ３と、ドイツのダルムシュタットのMerck KGaAから入手可能な、上記の表Ｂに示される０．２０％のキラルドーパントＲ－５０１１とを混合することによって、混合物Ｍ１４を調製する。
９９．８０％の混合物Ｍ３と、ドイツのダルムシュタットのMerck KGaAから入手可能な、上記の表Ｂに示される０．２０％のキラルドーパントＲ－５０１１とを混合することによって、混合物Ｍ１４を調製する。
【0260】
混合物Ｍ１５
９９．５０４％の混合物Ｍ２と、０．０３０％の化合物ＳＴ－ＡおよびドイツのダルムシュタットのMerck KGaAから入手可能な、上記の表Ｂに示される０．４６６％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ１５を調製する。
９９．５０４％の混合物Ｍ２と、０．０３０％の化合物ＳＴ－ＡおよびドイツのダルムシュタットのMerck KGaAから入手可能な、上記の表Ｂに示される０．４６６％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ１５を調製する。
【0261】
混合物Ｍ１６
９９．０３５％の混合物Ｍ２と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．９３５％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ１６を調製する。
９９．０３５％の混合物Ｍ２と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．９３５％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ１６を調製する。
【0262】
混合物Ｍ１７
９９．９１５％の混合物Ｍ４と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．０５５％のキラルドーパントＲ－５０１１とを混合することによって、混合物Ｍ１７を調製する。
９９．９１５％の混合物Ｍ４と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．０５５％のキラルドーパントＲ－５０１１とを混合することによって、混合物Ｍ１７を調製する。
【0263】
混合物Ｍ１８
９９．９１５％の混合物Ｍ５と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．０５５％のキラルドーパントＲ－５０１１とを混合することによって、混合物Ｍ１８を調製する。
９９．９１５％の混合物Ｍ５と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．０５５％のキラルドーパントＲ－５０１１とを混合することによって、混合物Ｍ１８を調製する。
【0264】
混合物Ｍ１９
９８．８６％の混合物Ｍ１０と、０．０３％の化合物ＳＴ－Ａおよび１．１１％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ１９を調製する。
９８．８６％の混合物Ｍ１０と、０．０３％の化合物ＳＴ－Ａおよび１．１１％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ１９を調製する。
【0265】
混合物Ｍ２０
９９．６５８％の混合物Ｍ２と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．３１２％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ２０を調製する。
９９．６５８％の混合物Ｍ２と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．３１２％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ２０を調製する。
【0266】
混合物Ｍ２１
９９．５３２％の混合物Ｍ４と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．４３８％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ２１を調製する。
９９．５３２％の混合物Ｍ４と、０．０３０％の化合物ＳＴ－Ａおよび０．４３８％のキラルドーパントＳ－８１１とを混合することによって、混合物Ｍ２１を調製する。
【0267】
使用例
使用例１
ホメオトロピック配向を有するＩＴＯコーティングされた２つのＰＥＴ透明基板の間に挟まれた混合物Ｍ１を含む電気光学セルを、１１７．５℃の温度でＰＶＢ中間層を使用してガラス基板に積層する。積層された製品は、適切な電気光学特性を有する。
使用例１
ホメオトロピック配向を有するＩＴＯコーティングされた２つのＰＥＴ透明基板の間に挟まれた混合物Ｍ１を含む電気光学セルを、１１７．５℃の温度でＰＶＢ中間層を使用してガラス基板に積層する。積層された製品は、適切な電気光学特性を有する。
【0268】
使用例２
ホメオトロピック配向を有するＩＴＯコーティングされた２つのガラス透明基板の間に挟まれた混合物Ｍ１５を含む電気光学セルを、１１７．５℃の温度でＥＶＡ中間層を使用してガラス基板に積層する。積層された製品は、適切な電気光学特性を有する。
ホメオトロピック配向を有するＩＴＯコーティングされた２つのガラス透明基板の間に挟まれた混合物Ｍ１５を含む電気光学セルを、１１７．５℃の温度でＥＶＡ中間層を使用してガラス基板に積層する。積層された製品は、適切な電気光学特性を有する。
【外国語明細書】