特許7126821 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 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　ハフツングの特許一覧

特許7126821液晶混合物

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

(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】

(24)【登録日】2022-08-19

(45)【発行日】2022-08-29

(54)【発明の名称】液晶混合物

(51)【国際特許分類】

C09K 19/42 20060101AFI20220822BHJP

C09K 19/20 20060101ALI20220822BHJP

C09K 19/30 20060101ALI20220822BHJP

C09K 19/34 20060101ALI20220822BHJP

G02F 1/13 20060101ALI20220822BHJP

【ＦＩ】

C09K19/42

C09K19/20

C09K19/30

C09K19/34

G02F1/13 500

【請求項の数】 29

(21)【出願番号】P 2017233176

(22)【出願日】2017-12-05

(62)【分割の表示】P 2016024850の分割

【原出願日】2011-11-28

(65)【公開番号】P2018070892

(43)【公開日】2018-05-10

【審査請求日】2017-12-28

【審判番号】

【審判請求日】2020-06-03

(31)【優先権主張番号】10015088.7

(32)【優先日】2010-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(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】ＭｅｒｃｋＰａｔｅｎｔＧｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔｍｉｔｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒＨａｆｔｕｎｇ

【住所又は居所原語表記】ＦｒａｎｋｆｕｒｔｅｒＳｔｒ．２５０，Ｄ－６４２９３Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，ＦｅｄｅｒａｌＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＧｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100106297

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤克博

(72)【発明者】

【氏名】大桐小百合

(72)【発明者】

【氏名】岡村維彦

(72)【発明者】

【氏名】杉山靖

(72)【発明者】

【氏名】一ノ瀬秀男

【合議体】

【審判長】蔵野雅昭

【審判官】瀬下浩一

【審判官】門前浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２０４０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１８２８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１７９６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－８９７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２２０３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０３８４４３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

C07K19/00-19/60

ＣＡ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

式Ｉの少なくとも１種類の化合物と、式Ｅの少なくとも１種類の化合物と、式ＩＩ～ＩＸより選択される少なくとも１種類の化合物と、式ＲＩａ～ＲＩＶａより選択される少なくとも１種類の化合物とを含有し、式Ｅの化合物の量が６質量％以上であることを特徴とする液晶媒体。

【化1】

【化2】

（式中、
Ｒ^１およびＲ^Ｅは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、または、ハロゲン化または無置換の１～１５個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基であり、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ_２基は、それぞれ互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｏ－、－ＣＯ－Ｏ－または－Ｏ－ＣＯ－で置き換えられていてもよく、
Ａ^１、Ａ^２およびＡ^３は、それぞれ互いに独立に、

【化3】

であり、
Ｘ^１は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＯＣＮ、ＳＦ_５、１～５個の炭素原子を有するフッ化アルキル、１～５個の炭素原子を有するフッ化アルコキシ、２～５個の炭素原子を有するフッ化アルケニルまたは１～５個の炭素原子を有するフッ化アルケニルオキシであり、
Ｘ^Ｅは、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ_３、ＯＣＨＦ_２、ＯＣＨ＝ＣＦ_２、ＯＣＦ＝ＣＦ_２、ＯＣＨＦＣＦ_３、またはＯＣＦ_２ＣＦＨＣＦ_３であり、
Ｌ^１、Ｌ^２、Ｌ^３およびＬ^４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦであり、但しＬ^３およびＬ^４の少なくとも一方はＨであり、
Ｚ^１、Ｚ^２およびＺ^３は、それぞれ互いに独立に、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－、－ＣＦ_２Ｏ－、－ＯＣＦ_２－、－ＣＨ_２Ｏ－、－ＯＣＨ_２－、－ＣＨ_２ＣＨ_２－、－（ＣＨ_２）_４－、－Ｃ_２Ｆ_４－、－ＣＨ_２ＣＦ_２－、－ＣＦ_２ＣＨ_２－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－または単結合であり、但しＺ^１およびＺ^２は－ＣＨ_２ＣＨ_２－ではなく、
ａ、ｂおよびｃは、それぞれ互いに独立に、０、１、２または３であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃは、２または３であり、
但しｃが０の場合、Ｌ^１およびＬ^２はいずれもＦである。）

【化4】

【化5】

（式中、
Ｒ^０は、それぞれ９個までの炭素原子を有するｎ－アルキル、アルコキシ、フルオロアルキル、アルケニルオキシまたはアルケニルであり、
Ｘ^０は、Ｆ、Ｃｌ、７個までの炭素原子を有するハロゲン化アルキル、７個までの炭素原子を有するハロゲン化アルケニル、７個までの炭素原子を有するハロゲン化アルケニルオキシまたは７個までの炭素原子を有するハロゲン化アルコキシであり、
Ｚ^０は、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ_２Ｈ_４－、－（ＣＨ_２）_４－、－Ｃ_２Ｆ_４－、－ＣＨ_２Ｏ－、－ＯＣＨ_２－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＦ_２Ｏ－、－ＯＣＦ_２－、－ＣＯＯ－または－Ｏ－であり、
Ｙ^１、Ｙ^２、Ｙ^３およびＹ^４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦであり、
ｒは、０または１である。）

【化6】

（式中、
ｎおよびｍは、それぞれ、１～９の整数である。）

【請求項2】

【化7】

【化8】

【化9】

であり、
Ｘ^１は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＯＣＮ、ＳＦ_５、１～５個の炭素原子を有するフッ化アルキル、１～５個の炭素原子を有するフッ化アルコキシ、２～５個の炭素原子を有するフッ化アルケニルまたは１～５個の炭素原子を有するフッ化アルケニルオキシであり、
Ｘ^Ｅは、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ_３、ＯＣＨＦ_２、ＯＣＨ＝ＣＦ_２、ＯＣＦ＝ＣＦ_２、ＯＣＨＦＣＦ_３、またはＯＣＦ_２ＣＦＨＣＦ_３であり、
Ｌ^１、Ｌ^２、Ｌ^３およびＬ^４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦであり、但しＬ^３およびＬ^４の少なくとも一方はＨであり、
Ｚ^１、Ｚ^２およびＺ^３は、それぞれ互いに独立に、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－、－ＣＦ_２Ｏ－、－ＯＣＦ_２－、－ＣＨ_２Ｏ－、－ＯＣＨ_２－、－ＣＨ_２ＣＨ_２－、－（ＣＨ_２）_４－、－Ｃ_２Ｆ_４－、－ＣＨ_２ＣＦ_２－、－ＣＦ_２ＣＨ_２－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－または単結合であり、但しＺ^１およびＺ^２は－ＣＨ_２ＣＨ_２－ではなく、
ａ、ｂおよびｃは、それぞれ互いに独立に、０、１、２または３であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃは、２または３であり、
但しｃは０であり、Ｌ^１およびＬ^２はいずれもＦである。）

【化10】

【化11】

【化12】

（式中、
ｎおよびｍは、それぞれ、１～９の整数である。）

【請求項3】

式ＲＩａおよびＲＩｂの群より選択される１種以上の化合物を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶媒体。

【請求項4】

１種以上の式ＲＩａの化合物を含有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶媒体。

【請求項5】

式ＲＩＩａ～ＲＩＩＩｃの群から選択される１種以上の化合物を含有することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の液晶媒体。

【請求項6】

式Ｉ以外の化合物として、１種以上の式Ｈ１６の化合物を含有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の液晶媒体。

【化13】

【請求項7】

式Ｉの化合物として、１種以上の式Ｈ１７の化合物を含有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の液晶媒体。

【化14】

【請求項8】

式Ｉ１～Ｉ７９の群より選択される少なくとも１種類の化合物を、
・式Ｉにおいてｃが０の場合、Ｌ^１およびＬ^２はいずれもＦである化合物に相当するもの、または式Ｉにおいてｃは０であり、Ｌ^１およびＬ^２はいずれもＦである化合物に相当するものは式Ｉの化合物として、
・それ以外のものは式Ｉ以外の化合物として
含有することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の液晶媒体。

【化15】

【化16】

【化17】

【化18】

【化19】

【化20】

【化21】

【化22】

【化23】

【化24】

【化25】

【化26】

（式中、Ｒ^１およびＸ^１は請求項１または２において定義される通りの意味を有し、（Ｆ）はＨまたはＦを表す。）

【請求項9】

１種以上の式Ｉ４０の化合物を含有することを特徴とする請求項８に記載の液晶媒体。

【請求項10】

式Ｅ－１～Ｅ－１５の群より選択される少なくとも１種類の化合物を含有することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の液晶媒体。

【化27】

【化28】

（式中、
Ｒ^Ｅは、請求項１または２において定義される通りの意味を有し、
ｈａｌｏｇｅｎは、ＦまたはＣｌであり、
ａｌｋｙｌは、それぞれ互いに独立に、直鎖状または分岐状で１～９個の炭素原子を有するアルキル基である。）

【請求項11】

式Ｅ－１～Ｅ－３の群より選択される少なくとも１種類の化合物を含有し、ａｌｋｙｌが直鎖状のアルキル基であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶媒体。

【請求項12】

式Ｉ２７ａ、Ｉ４０ａおよびＩ５８ａの群より選択される少なくとも１種類の化合物と、式Ｅ－１ａ、Ｅ－４ａ、Ｅ－５ａおよびＥ－７ａの群より選択される式の少なくとも１種類の化合物とを含有することを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【化29】

【化30】

（式中、Ｒ^Ｅは請求項１または２において与えられる通りの意味を有し、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ^＊は、それぞれ独立に、直鎖状で１～５個の炭素原子を有するアルキル基を表す。）

【請求項13】

下式の少なくとも１種類の化合物を含有することを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【化31】

【請求項14】

前記式Ｉの化合物の割合が５～５０質量％である、請求項１～１３のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【請求項15】

前記式Ｅの化合物の割合が６～３０質量％である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【請求項16】

式ＩＩ～ＩＸの化合物の割合が３０～７０質量％である、請求項１～１５のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【請求項17】

下式の１種類以上の化合物を含有することを特徴とする請求項１～１６のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【化32】

【請求項18】

以下の化合物を含有することを特徴とする請求項１７に記載の液晶媒体。

【化33】

【請求項19】

以下の化合物を含有することを特徴とする請求項１７に記載の液晶媒体。

【化34】

【請求項20】

下式の１種類以上の化合物を含有することを特徴とする請求項１～１９のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【化35】

（式中、ｎは１～１５の整数であり、（Ｆ）はＨまたはＦを表す。）

【請求項21】

下式の１種類以上の化合物を含有することを特徴とする請求項２０に記載の液晶媒体。

【化36】

【請求項22】

下式の１種類以上の化合物を含有することを特徴とする請求項１～２１のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【化37】

（式中、ｍは１～１５の整数である。）

【請求項23】

以下の化合物を含有することを特徴とする請求項２２に記載の液晶媒体。

【化38】

【請求項24】

以下の化合物を含有することを特徴とする請求項２２に記載の液晶媒体。

【化39】

【請求項25】

少なくとも１種類の反応性メソゲンを含有することを特徴とする請求項１～２４のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【請求項26】

下式の１種類以上の化合物を含有することを特徴とする請求項１～２５のいずれか一項に記載の液晶媒体。

【化40】

【化41】

【化42】

【化43】

【請求項27】

式Ｉの少なくとも１種類の化合物および式Ｅの少なくとも１種類の化合物を、式ＩＩ～ＩＸより選択される少なくとも１種類の化合物および式ＲＩａ～ＲＩＶａより選択される少なくとも１種類の化合物と、任意成分として更なる添加剤と、任意成分として１種類以上の反応性メソゲンと混合することを特徴とする請求項１～２６のいずれか一項に記載の液晶媒体の製造方法。

【請求項28】

請求項１～２６のいずれか一項に記載の液晶媒体を含有する電気光学的液晶ディスプレイ。

【請求項29】

ＴＮ－ＴＦＴ－、ＩＰＳ－、ＦＦＳ－、正のＶＡ－、ＰＳ－ＩＰＳ－、ＰＳ－ＦＦＳ－、ＰＳ－ＴＮ－ＴＦＴ－または正のＰＳ－ＶＡ－用途のための請求項１～２６のいずれか１項に記載の液晶媒体の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶混合物および電気光学的目的のためのそれらの使用と、この媒体を含有するディスプレイとに関する。

【背景技術】

【0002】

液晶は、印加された電圧によって、その物質の光学的特性を改変できるため、主にディスプレイ装置の中の誘電体として使用されている。液晶に基づく電気光学的装置は当業者に極めて良く知られており、種々の効果に基づくことができる。そのような装置の例は、動的散乱を有するセル、ＤＡＰ（整列相の変形：ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｌｉｇｎｅｄｐｈａｓｅｓ）セル、ゲスト／ホストセル、ツイストネマチック構造を有するＴＮセル、ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック：ｓｕｐｅｒｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）セル、ＳＢＥ（超複屈折効果：ｓｕｐｅｒｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔ）セルおよびＯＭＩ（光学モード干渉：ｏｐｔｉｃａｌｍｏｄｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）セルである。最も一般的なディスプレイ装置はＳｃｈａｄｔ－Ｈｅｌｆｒｉｃｈ効果に基づき、ツイストネマチック構造を有する。

【0003】

液晶材料は、良好な化学的および熱的安定性および電界および電磁放射に対して良好な安定性を有していなければならない。更に、液晶材料は低い粘度を有していなければならず、セル中で、短いアドレス時間、低い閾電圧および高いコントラストを生じなければならない。

【0004】

液晶材料は、更に、通常の動作温度において、即ち、室温より上および下の出来る限り広い範囲において、上記のセル用に適切な中間相、例えばネマチックまたはコレステリック中間相を有していなければならない。液晶は一般に複数成分の混合物として使用されるため、成分が互いに容易に混和することが重要である。導電性、誘電異方性および光学異方性などの更なる特性は、セルのタイプおよび用途分野に応じて、種々の要求を満足しなければならない。例えば、ツイストネマチック構造を有するセル用の材料は、正の誘電異方性および低い導電率を有していなければならない。

【0005】

例えば、個々のピクセルのスイッチングのために集積非線形素子を有するマトリックス液晶ディスプレイ（ＭＬＣ（ｍａｔｒｉｘｌｉｑｕｉｄ－ｃｒｙｓｔａｌ）ディスプレイ）については、大きな正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折率、非常に高い比抵抗、良好なＵＶおよび温度安定性および低い蒸気圧を有する媒体が望まれる。

【0006】

このタイプのマトリックス液晶ディスプレイは既知である。個々のピクセルを個々にスイッチングするために使用できる非線形素子は、例えば、アクティブ素子（即ち、トランジスタ）である。そして、使用される用語「アクティブマトリックス」は、２つのタイプに区別できる：
１．基板としてのシリコンウエハー上のＭＯＳ（金属酸化物半導体：ｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）または他のダイオード、
２．基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ｔｈｉｎ－ｆｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）。

【0007】

基板材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部品ディスプレイのモジュール組立品であっても接続部において問題が生じる結果となるため、ディスプレイの大きさが制限される。

【0008】

好適でより有望なタイプ２の場合、使用される電気光学的効果は、通常、ＴＮ効果である。２つの技術に区別される：例えば、ＣｄＳｅなどの化合物半導体を含むＴＦＴ、または、多結晶またはアモルファスシリコンに基づくＴＦＴである。後者の技術について、世界的に集中した研究がなされている。

【0009】

ＴＦＴマトリックスは、ディスプレイの一方のガラス板の内側に適用される一方で、他方のガラス板は、その内側に透明な対向電極を備える。ピクセル電極の大きさと比較して、ＴＦＴは非常に小さく、事実上、画像に対する悪影響はない。また、この技術は、フルカラー対応のディスプレイにも拡張でき、このディスプレイにおいては、それぞれのスイッチ可能なピクセルにフィルター素子が対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。

【0010】

ＴＦＴディスプレイは、通常、透過において交差する偏光板を有するＴＮセルとして動作し、後方より照らされる。

【0011】

本明細書においてＭＬＣディスプレイとの用語は、集積非線形素子を有する任意のマトリックスディスプレイを包含し、即ち、アクティブマトリックスに加えて、また、バリスターまたはダイオード（ＭＩＭ、即ち、ｍｅｔａｌ－ｉｎｓｕｌａｔｏｒ－ｍｅｔａｌ（金属－絶縁体－金属））などのパッシブ素子を有するディスプレイも包含する。

【0012】

このタイプのＭＬＣディスプレイは、特にテレビ用途（例えば、ポケットテレビセット）またはコンピュータ用途（ラップトップ）および自動車または航空機内における高度情報ディスプレイに適している。コントラストの角度依存性および応答時間に関する問題に加えて、また、ＭＬＣディスプレイにおいては、液晶混合物の比抵抗が十分に高くないことに起因する問題もある［ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、第８４巻、１９８４年９月、第Ａ２１０～２８８号、「ＭａｔｒｉｘＬＣＤＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＤｏｕｂｌｅＳｔａｇｅＤｉｏｄｅＲｉｎｇｓ」、第１４１ｆｆ頁、パリ（非特許文献１）；ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、第８４巻、１９８４年９月、「ＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒｓｆｏｒＭａｔｒｉｘＡｄｄｒｅｓｓｉｎｇｏｆＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙｓ」、第１４５ｆｆ頁、パリ（非特許文献２）］。抵抗の低下に伴い、ＭＬＣディスプレイのコントラストが劣化し、残像消去の問題が起こることがある。液晶混合物の比抵抗は、ディスプレイの内部表面との相互作用のために、一般に、ＭＬＣディスプレイの寿命に渡って低下するので、許容される耐用年数を得るためには、高い（初期）抵抗が非常に重要である。特に、低電圧混合物の場合、非常に高い比抵抗値を達成することは従来不可能であった。更に、温度の上昇および加熱および／またはＵＶ照射後に、比抵抗が可能な限り小さい低下を示すことが重要である。また、先行技術からの混合物の低温特性も、特に不都合である。低温であっても、結晶化および／またはスメクチック相が生じないことが要求され、粘度の温度依存性は可能な限り低いことが要求される。よって、先行技術からのＭＬＣディスプレイは、今日の必要条件を満たさない。

【0013】

よって、非常に高い比抵抗を有すると同時に、広い動作温度範囲、低温においても短い応答時間および低い閾電圧を有しており、これらの不都合を有していないか、低減された程度にのみ有するＭＬＣディスプレイが引き続き強く要求されている。

【0014】

ＴＮ（Ｓｃｈａｄｔ－Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）セルにおいては、セル中で次の利点を容易にする媒体が望まれる：
－広げられたネマチック相範囲（特に、低い温度まで）、
－極度に低い温度でのスイッチ能力（屋外使用、自動車、航空）、
－ＵＶ放射に対する増大された抵抗（より長い寿命）。

【0015】

先行技術から入手可能な媒体では、同時に他のパラメーターを保持しながらこれらの利点を達成することはできない。

【0016】

スーパーツイスト（ＳＴＮ）セルの場合には、より大きなマルチプレックス能力および／またはより低い閾電圧および／またはより広いネマチック相範囲（特に、低温において）を可能とする媒体が望まれる。この目的のために、利用可能なパラメーターの自由度（透明点、スメクチック－ネマチック相転移または融点、粘度、誘電パラメーター、弾性パラメーター）を更に広げることが、至急望まれている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0017】

【文献】ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、第８４巻、１９８４年９月、第Ａ２１０～２８８号、「ＭａｔｒｉｘＬＣＤＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＤｏｕｂｌｅＳｔａｇｅＤｉｏｄｅＲｉｎｇｓ」、第１４１ｆｆ頁、パリ

【文献】ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、第８４巻、１９８４年９月、「ＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒｓｆｏｒＭａｔｒｉｘＡｄｄｒｅｓｓｉｎｇｏｆＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙｓ」、第１４５ｆｆ頁、パリ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

本発明は、特に、このタイプのＭＬＣ、ＩＰＳ、ＴＮまたはＳＴＮディスプレイ用で、上記の不具合を有していないか、低減された程度にのみ有し、好ましくは同時に、非常に高い比抵抗値および低い閾電圧を有する媒体を提供する目的を有する。この目的は、高い透明点および低い回転粘度を有する液晶混合物を必要とする。

【課題を解決するための手段】

【0019】

ここで、本発明による液晶混合物を使用すれば、本目的を達成できることが見出された。

【0020】

よって、本発明は、式Ｉの少なくとも１種類の化合物と、式Ｅの少なくとも１種類の化合物とを含有する液晶媒体に関する。

【0021】

【化1】

【0022】

【化2】

式中、
Ｒ^１およびＲ^Ｅは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、または、ハロゲン化または無置換の１～１５個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ基であり、ただし加えて、これらの基における１個以上のＣＨ_２基は、それぞれ互いに独立に、Ｏ原子が互いに直接連結しないようにして、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｏ－、－ＣＯ－Ｏ－または－Ｏ－ＣＯ－で置き換えられていてもよく、
Ａ^１、Ａ^２およびＡ^３は、それぞれ互いに独立に、

【0023】

【化3】

であり、
Ｘ^１は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＯＣＮ、ＳＦ_５、１～５個の炭素原子を有するフッ化アルキル、１～５個の炭素原子を有するフッ化アルコキシ、２～５個の炭素原子を有するフッ化アルケニルまたは１～５個の炭素原子を有するフッ化アルケニルオキシであり、
Ｘ^Ｅは、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＦ_３、ＯＣＨＦ_２、ＯＣＨ＝ＣＦ_２、ＯＣＦ＝ＣＦ_２、ＯＣＨＦＣＦ_３、ＯＣＦ_２ＣＦＨＣＦ_３、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５またはｎ－Ｃ_３Ｈ_７であり、
Ｌ^１、Ｌ^２、Ｌ^３およびＬ^４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦであり、
Ｚ^１、Ｚ^２およびＺ^３は、それぞれ互いに独立に、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－、－ＣＦ_２Ｏ－、－ＯＣＦ_２－、－ＣＨ_２Ｏ－、－ＯＣＨ_２－、－ＣＨ_２ＣＨ_２－、－（ＣＨ_２）_４－、－Ｃ_２Ｆ_４－、－ＣＨ_２ＣＦ_２－、－ＣＦ_２ＣＨ_２－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－または単結合であり、
ａ、ｂおよびｃは、それぞれ互いに独立に、０、１、２または３であり、ただし、ａ＋ｂ＋ｃは、１、２、３または４である。

【0024】

本発明は、更に、ディスプレイ中での混合物の使用に関する。

【発明を実施するための形態】

【0025】

好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、ＴＮ－ＴＦＴ－、ＩＰＳ－、ＦＦＳ－、正のＶＡ－（また、ＨＴ－ＶＡ－とも呼ばれる）用途に、また、ＰＳ－ＩＰＳ－、ＰＳ－ＦＦＳ－、ＰＳ－ＴＮ－ＴＦＴ－または正のＰＳ－ＶＡ－用途などのポリマー安定化（ＰＳ：ｐｏｌｙｍｅｒｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）用途に極めて適している。

【0026】

式Ｉおよび式Ｅの化合物は、広範囲の用途を有する。置換基の選択に応じて、これらの化合物は、液晶媒体を主に構成するベース材料となり得るが、また、例えば、このタイプの誘電体の誘電的および／または光学的異方性を修正するために、および／または、それの閾電圧および／または粘度を最適なものとするために、式ＩおよびＥの化合物を他に分類される化合物からの液晶ベース材料に加えることも可能である。

【0027】

純粋な状態において、式ＩおよびＥの化合物は無色であり、電気光学的な使用のために好ましい温度範囲において液晶中間相を形成する。特に、本発明による化合物は、それらの広いネマチック相範囲によって際立っている。液晶混合物において本発明による物質はスメクチック相を抑制し、低温貯蔵安定性が著しく改良される結果となる。それらは、化学的に、熱的に、および光に対して安定である。

【0028】

ｃが０である式Ｉの化合物が特に好ましい。Ｚ^１、Ｚ^２および／またはＺ^３は、好ましくは、単結合、更には、－ＣＦ_２Ｏ－、－ＯＣＦ_２－、－Ｃ_２Ｆ_４－、－ＣＨ_２Ｏ－、－ＯＣＨ_２－または－ＣＯＯ－である。

【0029】

Ａ^１、Ａ^２およびＡ^３は、好ましくは、

【0030】

【化4】

である。

【0031】

Ｒ^１は、好ましくは、アルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシである。Ｘ^１は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＯＣＨ＝ＣＦ_２、ＯＣＦ＝ＣＦ_２、ＯＣＦ_３、ＯＣＨＦ_２、ＯＣＨＦＣＦ_３、ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３、ＣＮ、ＳＦ_５、ＮＣＳまたはＳＣＮ、特に、ＦまたはＯＣＦ_３であり、Ｒ^１は、好ましくは、直鎖状のアルキルまたはアルケニルである。Ｌ^１およびＬ^２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦである。特に好ましいものは、Ｘ^１、Ｌ^１およびＬ^２がＦである化合物、更には、Ｘ^１がＯＣＦ_３であってＬ^１およびＬ^２がＦである化合物である。

【0032】

式Ｉの特に好ましい化合物は、式Ｉ１～Ｉ７９の化合物である。

【0033】

【化5】

【0034】

【化6】

【0035】

【化7】

【0036】

【化8】

【0037】

【化9】

【0038】

【化10】

【0039】

【化11】

【0040】

【化12】

【0041】

【化13】

【0042】

【化14】

【0043】

【化15】

【0044】

【化16】

【0045】

式中、Ｒ^１およびＸ^１は上で定義される通りであり、（Ｆ）はＨまたはＦとして定義される。

【0046】

式Ｉ３、Ｉ２７、Ｉ４０およびＩ５８の化合物が特に好ましい。式Ｉおよびサブ式Ｉ１～Ｉ７９において、Ｘ^１は、好ましくは、Ｆである。

【0047】

式Ｅの好ましい化合物を、以下に述べる。

【0048】

【化17】

【0049】

【化18】

【0050】

式中、
ｈａｌｏｇｅｎは、ＦまたはＣｌ、好ましくは、Ｆを表し、
ａｌｋｙｌまたはａｌｋｙｌ^＊は、それぞれ互いに独立に、直鎖状または分岐状で１～９個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくは、直鎖状のアルキル基であり、
ａｌｋｅｎｙｌまたはａｌｋｅｎｙｌ^＊は、それぞれ互いに独立に、直鎖状または分岐状で９個までの炭素原子を有するアルケニル基、好ましくは、直鎖状のアルケニル基である。

【0051】

式Ｅの特に好ましい化合物は、式Ｅ－１ａ、Ｅ－４ａ、Ｅ－５ａ、Ｅ－６ａおよびＥ－７ａの化合物である。

【0052】

【化19】

【0053】

また、本発明は、このタイプの媒体を含有する電気光学的ディスプレイ（特に、フレームと共にセルを形成する２枚の平坦で平行な外板と、外板上の個々のピクセルをスイッチするための集積非線形素子と、セル内に配置され正の誘電異方性および高い比抵抗のネマチック液晶混合物とを有するＳＴＮディスプレイまたはＭＬＣディスプレイ）、および電気光学的目的のための、これらの媒体の使用にも関する。本発明による混合物は、ＴＮ－ＴＦＴ；正のＶＡ、ＦＦＳ、ＯＣＢおよびＩＰＳ用途に極めて適している。

【0054】

本発明による液晶混合物によって、利用可能なパラメータの自由度を著しく広げることが可能となる。

【0055】

透明点、低温における粘度、熱およびＵＶ安定性、高いＬＴＳ、および、誘電異方性の達成可能な組み合わせは、先行技術からの従来材料よりも遥かに優れている。

【0056】

高い透明点、低温におけるネマチック相および高いΔεに対する要求は、これまで、不充分な程度にしか満足されなかった。例えば、ＭＳ９９２９５（メルク社、ダルムスタット市、ドイツ国）などの液晶混合物は匹敵する透明点および低温安定性を有するが、しかしながら、それらは比較的高いΔｎの値を有し、また、約１．７Ｖ以上の高い閾電圧も有する。

【0057】

他の混合物系で匹敵する粘度およびΔε値を有するものは、６０℃の領域における透明点を有するに過ぎない。

【0058】

本発明による液晶混合物によって、－２０℃まで、好ましくは－３０℃まで、特に好ましくは－４０℃までネマチック相を維持しながら、８０℃より高い、好ましくは９０℃より高い、特に好ましくは１００℃より高い透明点と、同時に、４以上、好ましくは６以上の誘電異方性値Δεおよび高い値の比抵抗とを達成することが可能となり、優れたＳＴＮディスプレイおよびＭＬＣディスプレイを得ることが可能となる。特に、混合物は、低い動作電圧により特徴づけられる。ＴＮ閾値は１．５Ｖより低く、好ましくは１．３Ｖより低い。

【0059】

また、本発明による混合物の成分の適切な選択を通して、他の有利な特性を維持したままで、より高い閾電圧においてより高い透明点（例えば、１１０℃より高い）を達成することも可能であり、または、より低い閾電圧においてより低い透明点を達成することも可能であることは言うまでもない。対応して粘度が僅かに上昇するのみで、より大きいΔε、よって、より低い閾値を有する混合物を得ることが同様に可能である。本発明によるＭＬＣディスプレイは、好ましくは、グーチおよびタリー［Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．第１０巻、第２～４頁、１９７４年刊；Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．第８巻、第１５７５～１５８４頁、１９７５年刊］による第一次透過率極小において動作し、この場合、例えば、特性線の高い急峻性およびコントラストの低い角度依存性（ドイツ国特許第３０２２８１８号明細書）などの特に好ましい電気光学的特性に加えて、第二次極小値における類似のディスプレイと同じ閾電圧を得るのに、より低い誘電異方性で十分である。このため、第一次極小値において本発明による混合物を使用することにより、シアノ化合物を含む混合物の場合よりも著しく高い比抵抗値を達成することが可能となる。個々の成分およびそれらの重量比の適切な選択を通して、当業者は簡単な日常的方法を使用して、ＭＬＣディスプレイの予め指定された層厚に必要な複屈折率を設定することができる。

【0060】

２０℃における流動粘度ν_２０は、好ましくは６０ｍｍ^２・ｓ^－１未満、特に好ましくは５０ｍｍ^２・ｓ^－１未満である。ネマチック相範囲は、好ましくは少なくとも９０°、特には少なくとも１００°である。この範囲は、好ましくは、少なくとも－３０°～＋８０°に及ぶ。２０℃における回転粘度γ_１は、好ましくは２００ｍＰａ・ｓ未満、特に好ましくは１８０ｍＰａ・ｓ未満、特には１６０ｍＰａ・ｓ未満である。

【0061】

容量保持率（ＨＲ：ｃａｐａｃｉｔｙｈｏｌｄｉｎｇｒａｔｉｏ）の測定［Ｓ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏら、ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ第５巻、第１３２０頁（１９８９年刊）；Ｋ．Ｎｉｗａら、Ｐｒｏｃ．ＳＩＤＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、サンフランシスコ、１９８４年６月、第３０４頁（１９８４年刊）；Ｇ．Ｗｅｂｅｒら、ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ第５巻、第１３８１頁（１９８９年刊）］によって、式Ｉの化合物を含む本発明による混合物は、式Ｉの化合物の代わりに、下式

【0062】

【化20】

のシアノフェニルシクロヘキサン類または下式

【0063】

【化21】

のエステル類を含む類似化合物よりも、温度上昇に伴う著しくより小さいＨＲの低下を示すことが示された。

【0064】

また、本発明による混合物のＵＶ安定性も非常に良好であり、即ち、ＵＶに曝露した際に、混合物は著しくより小さいＨＲの低下を示す。

【0065】

本発明による媒体は、好ましくは、複数種類（好ましくは、２種類または３種類以上）の式Ｉの化合物を基礎とする。即ち、これらの化合物の割合は５～９５％、好ましくは１０～６０％、特に好ましくは１５～４０％の範囲内である。

【0066】

本発明による媒体は、好ましくは、複数種類（好ましくは、１種類、２種類または３種類以上）の式Ｅの化合物を基礎とする。即ち、これらの化合物の割合は１～２５％、好ましくは３～２０％、特に好ましくは３～１５％の範囲内である。

【0067】

本発明による媒体において使用できる式ＥおよびＩ～ＩＸおよびそれらのサブ式の個々の化合物は既知であるか、またはそれらは既知の化合物に類似して調製できる。

【0068】

好ましい実施形態を下に示す。

【0069】

－媒体は、好ましくは、１種類、２種類または３種類の式Ｉの同族化合物を含み、ただし、それぞれの同族化合物は最大で１０％の量で混合物中に存在する。

【0070】

－媒体は、一般式ＩＩ～ＩＸから成る群より選ばれる１種類以上の化合物を追加的に含む。

【0071】

【化22】

【0072】

【化23】

式中、個々の基は以下の意味を有する：
Ｒ^０は、それぞれ９個までの炭素原子を有するｎ－アルキル、アルコキシ、フルオロアルキル、アルケニルオキシまたはアルケニルであり、
Ｘ^０は、Ｆ、Ｃｌ、７個までの炭素原子を有するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニル、ハロゲン化アルケニルオキシまたはハロゲン化アルコキシ、好ましくは、Ｆ、ＯＣＦ_３およびＯＣＦ＝ＣＦ_２であり、
Ｚ^０は、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ_２Ｈ_４－、－（ＣＨ_２）_４－、－Ｃ_２Ｆ_４－、－ＣＨ_２Ｏ－、－ＯＣＨ_２－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－ＣＦ_２Ｏ－、－ＯＣＦ_２－、－ＣＯＯ－または－Ｏ－であり、
Ｙ^１、Ｙ^２、Ｙ^３およびＹ^４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦであり、および
ｒは、０または１である。

【0073】

式ＩＶの化合物は、好ましくは、以下の化合物群より選択される。

【0074】

【化24】

【0075】

－媒体は、好ましくは、下式の１種類以上の化合物を含む。

【0076】

【化25】

【0077】

【化26】

式中、Ｒ^０およびＹ^２は、上で定義される通りである。

【0078】

－媒体は、好ましくは、Ｈ１～Ｈ１８（ｎ＝１～７）から成る群より選択される化合物の１種類、２種類、３種類、更に４種類の同族体を含む。

【0079】

【化27】

【0080】

【化28】

【0081】

【化29】

【0082】

－媒体は、一般式Ｘ～ＸＶから成る群より選択される１種類以上の化合物を追加的に含む。

【0083】

【化30】

式中、Ｒ^０、Ｘ^０、Ｙ^１、Ｙ^２、Ｙ^３およびＹ^４は、それぞれ互いに独立に、請求項５で示される意味の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、アルキル、オキサアルキル、フルオロアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシである。

【0084】

－式ＥおよびＩ～ＩＸの化合物の割合は、合わせて混合物全体において、少なくとも５０質量％である。

【0085】

－式Ｉの化合物の割合は、混合物全体において、５～５０質量％である。

【0086】

－式Ｅの化合物の割合は、混合物全体において、５～３０質量％、好ましくは、５～２０質量％である。

【0087】

－式ＩＩの化合物の割合は、混合物全体において、３～４０質量％である。

【0088】

－式ＩＩ～ＩＸの化合物の割合は、混合物全体において、３０～７０質量％である。

【0089】

－好ましくは、

【0090】

【化31】

である。

【0091】

－媒体は、式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩおよび／またはＩＸの化合物を含む。

【0092】

－Ｒ^０は、直鎖状で２～７個の炭素原子を有するアルキルまたはアルケニルである。

【0093】

－媒体は、本質的に、式Ｉ～ＸＶの化合物より成る。

【0094】

－媒体は、式Ｈ１７および／またはＨ１８の化合物を５～４０質量％で含む。

【0095】

－媒体は、好ましくは、一般式ＸＶＩ～ＸＸから成る以下の群より選択される更なる化合物を含む。

【0096】

【化32】

式中、Ｒ^０およびＸ^０は上で定義される通りであり、「ａｌｋｙｌ」は下で定義される通りを表す。

【0097】

－媒体は、好ましくは、式ＲＩ～ＲＩＸから成る以下の群より選択される更なる化合物を含む。

【0098】

【化33】

式中、
Ｒ^０は、それぞれ９個までの炭素原子を有するｎ－アルキル、オキサアルキル、フルオロアルキル、アルケニルオキシまたはアルケニルであり、
ｄは、０、１または２であり、
Ｙ^１は、ＨまたはＦであり、
ａｌｋｙｌまたはａｌｋｙｌ^＊は、それぞれ互いに独立に、直鎖状または分岐状で１～９個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくは、直鎖状のアルキル基であり、
ａｌｋｅｎｙｌまたはａｌｋｅｎｙｌ^＊は、それぞれ互いに独立に、直鎖状または分岐状で９個までの炭素原子を有するアルケニル基、好ましくは、直鎖状のアルケニル基である。

【0099】

－媒体は、好ましくは、下式の１種類以上の化合物を含む。

【0100】

【化34】

式中、ｎおよびｍは、それぞれ、１～９の整数である。

【0101】

式ＲＩＩａおよび／またはＲＩＩｂの１種類または２種類の化合物を、好ましくは、２０～６０％の量で含有する混合物が特に好ましい。

【0102】

－Ｉ：（ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩ＋ＶＩＩ＋ＶＩＩＩ＋ＩＸ）の質量比は、好ましくは、１：１０～１０：１である。

【0103】

－媒体は、本質的に、一般式ＥおよびＩ～ＸＶから成る群より選択される化合物より成る。

【0104】

特に好ましい混合物は、式Ｉ２７ａ、Ｉ４０ａおよびＩ５８ａの群より選択される少なくとも１種類の化合物、好ましくは、２種類または３種類の化合物と、式Ｅ－１ａ、Ｅ－４ａ、Ｅ－５ａおよびＥ７－ａの群より選択される式の少なくとも１種類の化合物とを含有する。

【0105】

【化35】

【0106】

【化36】

式中、Ｒ^１、Ｒ^Ｅ、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ^＊は上で与えられる通りの意味を有し、ａｌｋｙｌおよびａｌｋｙｌ^＊は、それぞれ独立に、直鎖状で１～５個の炭素原子を有するアルキル基を表す。「ａｌｋｙｌ」は、好ましくは、ｎ－Ｃ_３Ｈ_７またはｎ－Ｃ_５Ｈ_１１である。「ａｌｋｙｌ^＊」は、好ましくは、メチルまたはエチル、最も好ましくは、メチルである。

【0107】

特に好ましい混合物は、式Ｉ２７ａ、好ましくは、下式の少なくとも１種類の化合物を含有する。

【0108】

【化37】

式Ｉ２７ａの化合物（１種類または多種類）は、好ましくは２～２０％、最も好ましくは３～１５％の量で使用される。好ましい混合物は、式Ｉ２７ａ－１およびＩ２７ａ－２の化合物を、混合物全体を基礎として５～１５％の量で含有する。

【0109】

好ましい混合物は、
－好ましくは１～２０％の量において、式Ｅ－５ａの少なくとも１種類の化合物、または
－好ましくは全体として５～２０％の量において、式Ｅ－４ａの少なくとも１種類の化合物および式Ｅ－５ａの少なくとも１種類の化合物
を含有する。

【0110】

好ましい混合物は、式Ｉ２７の少なくとも１種類の化合物と、式Ｉ５８の少なくとも１種類の化合物と、式Ｅ－５の少なくとも１種類の化合物とを含有する。

【0111】

最も好ましい混合物は、式Ｉ２７の少なくとも２種類の化合物と、式Ｉ５８の少なくとも１種類の化合物と、式Ｅ－５の少なくとも１種類の化合物とを含有する。

【0112】

従来の液晶材料、しかし特に、式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩまたはＩＸの１種類以上の化合物と、式ＥおよびＩの化合物を比較的低い割合においてでさえも混合することにより、結果として、閾電圧が著しく低下し、低い複屈折率の値となり、低いスメクチック－ネマチック転移温度を有する広いネマチック相が観察され、同時に、貯蔵安定性が改良されることが見出された。式Ｅ、Ｉ～ＩＸの化合物は無色で安定であり、互いにおよび他の液晶材料と容易に混和する。

【0113】

用語「アルキル（ａｌｋｙｌ）」または「アルキル^＊（ａｌｋｙｌ^＊）」は、直鎖状または分岐状で１～９個の炭素原子を有するアルキル基、特に、直鎖状の基のメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルを包含する。２～５個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。

【0114】

用語「アルケニル（ａｌｋｅｎｙｌ）」または「アルケニル^＊（ａｌｋｅｎｙｌ^＊）」は、直鎖状または分岐状で９個までの炭素原子を有するアルケニル基、特に、直鎖状の基を包含する。特に好ましいアルケニル基は、Ｃ_２～Ｃ_７－１Ｅ－アルケニル、Ｃ_４～Ｃ_７－３Ｅ－アルケニル、Ｃ_５～Ｃ_７－４－アルケニル、Ｃ_６～Ｃ_７－５－アルケニルおよびＣ_７－６－アルケニル、特に、Ｃ_２～Ｃ_７－１Ｅ－アルケニル、Ｃ_４～Ｃ_７－３Ｅ－アルケニルおよびＣ_５～Ｃ_７－４－アルケニルである。好ましいアルケニル基の例は、ビニル、１Ｅ－プロペニル、１Ｅ－ブテニル、１Ｅ－ペンテニル、１Ｅ－ヘキセニル、１Ｅ－ヘプテニル、３－ブテニル、３Ｅ－ペンテニル、３Ｅ－ヘキセニル、３Ｅ－ヘプテニル、４－ペンテニル、４Ｚ－ヘキセニル、４Ｅ－ヘキセニル、４Ｚ－ヘプテニル、５－ヘキセニル、６－ヘプテニルなどである。５個までの炭素原子を有する基が一般に好ましい。

【0115】

用語「フルオロアルキル」は、好ましくは、末端フッ素を有する直鎖状の基、即ち、フルオロメチル、２－フルオロエチル、３－フルオロプロピル、４－フルオロブチル、５－フルオロペンチル、６－フルオロヘキシルおよび７－フルオロヘプチルを包含する。しかしながら、フッ素の他の位置を除外するものではない。

【0116】

用語「オキサアルキル」は、好ましくは、式Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１－Ｏ－（ＣＨ_２）_ｍの直鎖状の基を包含する（式中、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１～６である）。好ましくは、ｎは１であり、ｍは１～６である。

【0117】

Ｒ^０およびＸ^０の意味の適切な選択を通して、アドレス時間、閾電圧、透過特性線の急峻性などを所望の様式に改変できる。例えば、１Ｅ－アルケニル基、３Ｅ－アルケニル基、２Ｅ－アルケニルオキシ基などは、アルキルまたはアルコキシ基と比較して、一般に、より短いアドレス時間、ネマチック性の傾向の改良および弾性定数ｋ_３３（ベンド）とｋ_１１（スプレイ）とのより高い比を結果として与える。４－アルケニル基、３－アルケニル基などは、アルキルおよびアルコキシ基と比較して、一般に、より低い閾電圧およびｋ_３３／ｋ_１１のより小さい値を与える。

【0118】

Ｚ^１および／またはＺ^２における－ＣＨ_２ＣＨ_２－基は、単共有結合と比較して、一般に、ｋ_３３／ｋ_１１のより高い値を結果として与える。ｋ_３３／ｋ_１１のより高い値によって、例えば、９０°のツイストを有するＴＮセルにおいては、より平坦な透過特性線（中間階調を達成するために）が容易となり、ＳＴＮ、ＳＢＥおよびＯＭＩセルにおいては、より急峻な透過特性線（より大きなマルチプレックス能）が容易となり、逆も同様である。

【0119】

式ＥおよびＩと、ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ＋Ｖ＋ＶＩ＋ＶＩＩ＋ＶＩＩＩ＋ＩＸの化合物の最適な混合比は、所望の特性と、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、ＶＩＩＩおよび／またはＩＸの成分の選択と、存在してもよい任意の他の成分の選択とに実質的に依存する。上で与えられる範囲内の適切な混合比は、場合ごとに容易に決定できる。

【0120】

本発明による混合物における式ＥおよびＩ～ＸＶの化合物の総量は、決定的なものではない。従って、混合物は、各種特性の最適化の目的のために、１種以上の更なる成分を含むことができる。しかしながら、一般に、式ＥおよびＩ～ＸＶの化合物の総濃度が高くなるほど、アドレス時間および閾電圧に対する観察される効果がより大きくなる。

【0121】

特に好ましい実施形態において、本発明による媒体は、Ｘ^０が、ＯＣＦ_３、ＯＣＨＦ_２、Ｆ、ＯＣＨ＝ＣＦ_２、ＯＣＦ＝ＣＦ_２、ＯＣＦ_２ＣＨＦＣＦ_３またはＯＣＦ_２－ＣＦ_２Ｈである式ＩＩ～ＩＸ（好ましくは、ＩＩおよび／またはＩＩＩ）の化合物を含む。式Ｉの化合物との好ましい相乗効果の結果、特に有利な特性が得られる。

【0122】

偏光板、電極基板および表面処理された電極からの本発明によるＭＬＣディスプレイの構成は、このタイプのディスプレイの従来の構成に対応する。本明細書において、従来の構成との用語は広い意味で用いられ、また、ＭＬＣディスプレイの全ての誘導品および変更品（特に、多結晶シリコンＴＦＴまたはＭＩＭを基礎とするマトリックスディスプレイ素子を含む。）も包含する。

【0123】

しかしながら、本発明によるディスプレイと、ツイストネマチックセルを基礎とするこれまでの従来のディスプレイとの間の大きな相違は、液晶層の液晶パラメータの選択にある。

【0124】

本発明に従って使用できる液晶混合物は、それ自体は従来の様式で調製される。一般に、より少ない量で使用される成分の所望量を、主要な組成を構成する成分中に、有利には昇温して溶解する。また、有機溶媒中、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中において成分の溶液を混合し、完全に混合後、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。

【0125】

また、誘電体は、例えば、安定剤および酸化防止剤などの当業者に既知で文献に記載される更なる添加剤も含んでもよい。例えば、０～１５％の多色性色素またはキラルドーパントを加えることができる。

【0126】

Ｃは結晶相、Ｓはスメクチック相、Ｓ_ＣはスメクチックＣ相、Ｓ_ＢはスメクチックＢ相、Ｎはネマチック相およびＩは等方性相を表す。

【0127】

Ｖ_１０は、１０％の透過（基板表面に垂直な視野角）に対する電圧を表す。ｔ_ｏｎ、ｔ_ｏｆｆは、それぞれＶ_１０の値の２倍に対応する動作電圧におけるスイッチオン時間、スイッチオフ時間を表す。Δｎは光学異方性を表し、ｎ_ｏは屈折率を表す。Δεは誘電異方性（Δε＝ε_∥－ε_⊥、ここで、ε_∥は分子長軸に平行な誘電定数を表し、ε_⊥はそれに垂直な誘電定数を表す。）を表わす。電気光学的データは、他に明らかに述べない限り、２０℃において第１極小でＴＮセル中において（即ち、０．５μｍのｄ・Δｎの値において）測定した。光学的データは、他に明らかに述べない限り、２０℃において測定した。

【0128】

本出願および下の例において、液晶化合物の構造は頭字語によって示されており、化学式への変換は下の表ＡおよびＢに従って行われる。基Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１およびＣ_ｍＨ_２ｍ＋１の全ては、それぞれｎ個およびｍ個の炭素原子を有する直鎖状のアルキル基であり、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５である。表Ｂにおけるコードは、それ自体で明らかである。表Ａにおいては、親構造に対する頭字語のみが示されている。個々の場合において、親構造に対する頭字語に、ダッシュにより分離されて、置換基Ｒ^１、Ｒ^２、Ｌ^１およびＬ^２に対するコードが続く。

【0129】

【表1】

【0130】

好ましい混合成分が、表ＡおよびＢにおいて与えられる。

【0131】

【表2】

【0132】

【表3】

【0133】

【表4】

【0134】

【表5】

【0135】

【表6】

【0136】

【表7】

【0137】

【表8】

【0138】

【表9】

【0139】

【表10】

【0140】

【表11】

【0141】

【表12】

【0142】

【表13】

【0143】

【表14】

【0144】

【表15】

【0145】

【表16】

【0146】

表Ｃには、一般に、０．１～１０質量％の量において本発明による混合物に添加される可能なドーパントを示す。

【0147】

【表17】

【0148】

【表18】

【0149】

例えば、本発明による混合物に添加できる安定剤を下に述べる（ｎは、１、２、３、４、５、６または７である）。

【0150】

【表19】

【0151】

【表20】

【0152】

【表21】

【0153】

【表22】

【0154】

ＰＳ－ＩＰＳ、正のＰＳＶＡまたはＰＳ－ＦＦＳ用途のために本出願による混合物が任意の反応性メソゲン（ＲＭ：ｒｅａｃｔｉｖｅｍｅｓｏｇｅｎ）を含有する場合、ＲＭは、好ましくは、本表に列挙される以下の化合物より選択される。

【0155】

【表23】

【0156】

【表24】

【0157】

【表25】

【0158】

【表26】

【0159】

【表27】

【0160】

【表28】

【0161】

【表29】

【0162】

【表30】

好ましい実施形態において、本出願による混合物は、群ＲＭ－１～ＲＭ－６２より選択される少なくとも１種類のＲＭを含有する。

【0163】

以下の記号を、本出願において使用する：
Ｖ_０は、２０℃における容量閾電圧（Ｖ）であり、
ｎ_ｅは、２０℃および５８９ｎｍにおいて測定される異常光屈折率であり、
ｎ_０は、２０℃および５８９ｎｍにおいて測定される正常光屈折率であり、
Δｎは、２０℃および５８９ｎｍにおいて測定される光学異方性であり、
ε_⊥は、２０℃および１ｋＨｚにおけるダイレクターに垂直な誘電率であり、
ε_∥は、２０℃および１ｋＨｚにおけるダイレクターに平行な誘電率であり、
Δεは、２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性であり、
（Δε＝ε_∥－ε_⊥、ここでε_∥は分子長軸に平行な誘電定数を表し、ε_⊥はそれに垂直な誘電定数を表す。）
γ_１は、２０℃において測定される回転粘度（ｍＰａ・ｓ）であり、
Ｋ_１は、２０℃における「スプレイ（ｓｐｌａｙ）」変形に対する弾性定数（ｐＮ）であり、
Ｋ_２は、２０℃における「ツイスト（ｔｗｉｓｔ）」変形に対する弾性定数（ｐＮ）であり、
Ｋ_３は、２０℃における「ベンド（ｂｅｎｄ）」変形に対する弾性定数（ｐＮ）であり、
ＬＴＳは、試験用セル中で決定される低温安定性（相安定性）であり、
Ｖ_１０は、１０％の透過（基板表面に垂直な視野角）に対する電圧である。

【0164】

電気光学的データは、他に明らかに述べない限り、２０℃において第１極小でＴＮセル中において（即ち、０．５μｍのｄ・Δｎの値において）測定する。

【0165】

以下の例は、本発明を限定することなく説明する。

【実施例】

【0166】

＜混合物例＞

【0167】

【表31】