JP3512405B6

JP3512405B6 - 液晶媒体

Info

Publication number: JP3512405B6
Application number: JP2002228551A
Authority: JP
Inventors: ベルンハルトリーガー、; 廣喜吉竹; トーマスヤコブ、; ヘルベルトプラハ、; ウルリヒフィケンツェラー、; ハンス−アドルフクールマイヤー、
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1990-10-02
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 2004-08-25

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶媒体、電気光学的目的へのその使用および本媒体を含有するディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶は、電圧を印加することによってそれらの物質の光学特性を左右することができるので、特にディスプレイデバイス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デバイスは当業者に極めてよく知られており、種々の効果に基礎を置くことができる。この種のデバイスは、例えば、動的散乱効果を有するセル、ＤＡＰ［整列相の変形（ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｌｉｇｎｅｄｐｈａｓｅｓ）］セル、ゲスト／ホストセル、ねじれネマチック構造を有するＴＮセル、ＳＴＮ［超ねじれネマチック（ｓｕｐｅｒ−ｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）］セル、ＳＢＥ［超複屈折効果（ｓｕｐｅｒ−ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔ）］セルおよびＯＭＩ［光学的モード干渉（ｏｐｔｉｃａｌｍｏｄｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）］セルである。最も一般的なディスプレイデバイスはシャット−ヘルフリッヒ（Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）効果に基づき、ねじれネマチック構造を有するものである。
【０００３】
液晶材料は良好な化学および熱安定性、および電界および電磁放射線に対する良好な安定性を有していなければならない。さらに、液晶材料は低粘度であり、かつセル中において短いアドレス時間、低いしきい電圧および高いコントラストを与えるべきである。さらに、液晶材料は通常の動作温度、すなわち室温以上および以下のできるだけ広い範囲において適切なメソ相、例えば上述のセル用のネマチックまたはコレステリックメソ相を有するべきである。液晶は複数の成分の混合物として一般に使用されるので、それらの成分が互いに容易に混和でき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のようなさらに他の特性がセルの種類および用途分野に応じた種々の要件を満たさねばならない。例えば、ねじれ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性を有するべきである。
【０００４】
例えば、個々の像点を切り換えるための集積非線形素子を含んでいるマトリックス液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）に望ましい媒体は高い正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的低い複屈折性、非常に高い比抵抗、比抵抗の良好なＵＶおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有しているものである。
【０００５】
この種のマトリックス液晶ディスプレイは公知である。個々の像点をそれぞれ切り換えるために使用することができる非線形素子の例はアクティブ素子（すなわち、トランジスタ）である。そこで、これを「アクティブマトリックス」と称し、２タイプ、すなわち
１．基板としてのシリコンウェハ上のＭＯＳ（金属酸化物半導体）トランジスタ
２．基板としてのガラス板上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
に区別することができる。
【０００６】
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、種々の部分ディスプレイのモジュール集成体でさえ結合部に問題が生じるので、ディスプレイの大きさが制限される。
【０００７】
好ましい、より有望なタイプ２の場合、ＴＮ効果が電気光学効果として通常使用される。二つの技術、すなわち、例えばＣｄＳｅのような化合物半導体から成るＴＦＴと多結晶またはアモルファスシリコンに基づくＴＦＴとに区別される。後者の技術は猛烈な激しさで世界中で研究努力されている。
【０００８】
ＴＦＴマトリックスをディスプレイの一方のガラス板の内側に付け、他方のガラス板はその内側に透明な対向電極を支持している。像点電極の大きさと比べてＴＦＴは非常に小さいので、像にほとんど影響を及ぼさない。この技術は、各フィルター素子が切り換え可能な画像素子と対向して位置するようにモザイク状の赤、緑および青フィルターを配設するフルカラー可能な画像表示に拡げることもできる。
【０００９】
ＴＦＴディスプレイは交差する偏光子と共に透過型のＴＮセルとして通常作用し、背後から照明される。
【００１０】

本明細書においてＭＬＣディスプレイという用語は集積非線形素子を有するいかなるマトリックスディスプレイ、すなわちアクティブマトリックスに加えてバリスタまたはダイオード（ＭＩＭ＝金属−絶縁体−金属）等のパッシブ素子を有するディスプレイも包含するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この種のＭＬＣディスプレイは、特にＴＶ用（例えば、ポケットテレビ受像機）に、またはコンピューター用（ラップトップ）および自動車もしくは航空機構造における高い情報量のディスプレイに適している。ＭＬＣディスプレイにおいては、コントラストの角度依存性および切換時間に関する問題以外に、液晶混合物の不十分な比抵抗のために種々の問題が生じる［トガシ（ＴＯＧＡＳＨＩ），Ｓ．、セキグチ（ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ），Ｋ．、タナベ（ＴＡＮＡＢＥ），Ｈ．、ヤマモト（ＹＡＭＡＭＯＴＯ），Ｅ．、ソリマチ（ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ），Ｋ．、タジマ（ＴＡＪＩＭＡ），Ｅ．、ワタナベ（ＷＡＴＡＮＡＢＥ），Ｈ．、シミズ（ＳＨＩＭＩＺＵ），Ｈ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ８４（１９８４年９月）：「二段ダイオードリングによって制御されるＡ２１０〜２８８マトリックスＬＣＤ（Ａ２１０−２８８，ＭａｔｒｉｘＬＣＤＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＤｏｕｂｌｅＳｔａｇｅＤｉｏｄｅＲｉｎｇｓ）」、１４１頁以降、パリ；ストロマー（ＳＴＲＯＭＥＲ），Ｍ．、Ｐｒｏｃ．Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ８４（１９８４年９月）：「テレビ用液晶ディスプレイのマトリックスをアドレスするための薄膜トランジスタの設計（ＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒｓｆｏｒＭａｔｒｉｘＡｄｄｒｅｓｓｉｎｇｏｆＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙｓ）」、１４５頁以降、パリ］。抵抗が低下するほど、ＭＬＣディスプレイのコントラストが劣化し、「残像消去」の問題が生じうる。液晶混合物の比抵抗はＭＬＣディスプレイの内面との相互作用のためにディスプレイの生涯に亘って一般に低下するので、容認できる運用寿命を得るために高い（初期）抵抗が非常に重要である。特に、低電圧混合物の場合に、非常に高い比抵抗を達成することはこれまでのところ不可能であった。さらに、温度の上昇につれておよび加熱および／またはＵＶ露光後に比抵抗ができるだけ上昇しないことが重要である。従来技術のＭＬＣディスプレイはこれらの現下の要求を満たしていない。
【００１２】
したがって、これらの不都合を有せず、またはほんの僅かしか有せず、同時に広い動作温度範囲、短い切換時間および低いしきい電圧を伴う非常に高い比抵抗を有するＭＬＣディスプレイをなお大いに必要としている。
【００１３】
ＴＮ（シャット−ヘルフリッヒ）セルに関し、セル中で以下の利点を促進する媒体が望ましい：
− ネマチック相範囲の拡大（特に、低温に至るまで）
− 極めて低い温度における切換え性（野外用途、自動車、アビオニックス）
− ＵＶ光に対する安定性の向上（より長い寿命）。
【００１４】
従来技術から得られる媒体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得ることが不可能である。
【００１５】
超ねじれ（ＳＴＮ）セルに関し、より大きなマルチプレックス性および／またはより低いしきい電圧および／またはより広いネマチック相範囲（特に低温において）を容易にする媒体が望ましい。このために、利用しうるパラメーターの寛容度（透明点、スメクチック−ネマチック転移点または融点、粘度、誘電値、弾性値）をさらに拡大することが緊急に望まれる。
【００１６】
本発明の目的は、特に上記の不都合を有せず、またはほんの僅かしか有せず、同時に非常に高い比抵抗および低いしきい電圧を有するのが好ましいこの種のＭＬＣ、ＴＮまたはＳＴＮディスプレイ用の媒体を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の媒体をディスプレイに使用する場合に、この目的を達成することができることをここに見出した。
【００１８】
したがって、本発明は、正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体であって、一般式Ｉ
【００１９】
【化１５】

【００２０】
（式中、ｒは０または１であり、Ｑ¹は−ＣＨ₂ＣＨ₂−または単結合であり、Ａは１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、ＬはＨまたはＦであり、Ｒは、それぞれの場合に７個までの炭素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であり、そしてＸはＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈである）の１種以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体に関する。
【００２１】
本発明では、後述する一般式ＩＩ４〜ＩＩ７から成る群から選択される１種以上の化合物を含有することが特に好ましいものである。
【００２２】
本発明は、この種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枚の平らな平行外板、前記外板上の個々の像点を切り換えるための集積非線形素子、およびセル中に設けられた、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を有するＳＴＮまたはＭＬＣディスプレイ）および電気光学的目的にこれらの媒体を使用することにも関する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
特に、本発明は、約１０〜２５重量％の１群：
【００２４】
【化１６】

【００２５】
（但し、Ｒ¹は１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ¹はＨまたはＦであり、Ｘ¹はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、そしてｎは０または１、好ましくは０である）からの１種以上の化合物、約１０〜７０重量％の２群：
【００２６】
【化１７】

【００２７】
（但し、Ｒ²は１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ²はＨまたはＦであり、Ｑは
【００２８】
【化１８】

【００２９】
、好ましくは
【００３０】
【化１９】

【００３１】、
そしてＸ²はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈである）からの１種以上の化合物、約５〜４０重量％、特に５〜２５重量％の式Ｉａ：
【００３２】
【化２０】

【００３３】
（式中、Ｒ³は１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ³はＦまたはＨであり、Ｘ³はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、ｎは０または１、好ましくは０であり、そして
【００３４】
【化２１】

【００３５】
である）の１種以上の化合物、約０〜１５重量％の４群：
【００３６】
【化２２】

【００３７】
（但し、Ｒ⁵およびＲ⁶はそれぞれ独立して１〜１２個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｌ⁴はＨまたはＦである）からの１種以上の化合物、約０〜２５重量％の５群：
【００３８】
【化２３】

【００３９】
（但し、Ｒ⁷は１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ⁵はＨまたはＦであり、そしてＸ⁵はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈである）からの１種以上の化合物、および約０〜２０重量％の６群：
【００４０】
【化２４】

【００４１】（但し、
【００４２】
【化２５】

【００４３】は式Ｉａに関して示した意味であり、そしてＲ⁸およびＲ⁹はそれぞれ独立して１〜１２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る）からの１種以上の化合物とを含有することを特徴とする末端およびラテラルにフッ素化された化合物を基礎とするネマチック液晶組成物に関する。
【００４４】
この組成物はＡＭＤ用に非常に適している。非常に高いＲＣ時間値がそのようなＡＭＤで得ることができる。また、これらの組成物は低下した粘度を示し、第一の透過極小のＡＭＤでの操作を可能とし、そして−３０℃において１０００時間を越えてもいかなる結晶化も示さない。
【００４５】
そのような組成物は、Ｒ¹がｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシルおよびｎ−ヘプチルである１群の少なくとも２種の化合物を含んでいるのが好ましい。
【００４６】
好ましい実施態様において、本発明のネマチック組成物は約１５〜２０重量％のＬ¹がＨであり、そしてＸ¹がＦ、ＣＦ₃またはＯＣＦ₃である１群からの２種以上の化合物、約１０〜４０重量％のＬ²がＨであり、Ｘ²がＯＣＦ₃であり、そしてＱが
【００４７】
【化２６】

【００４８】
である２群からの２種以上の化合物、約１０〜４０重量％のＬ²がＨまたはＦであり、Ｘ²がＦまたはＯＣＦ₃であり、そしてＱが
【００４９】
【化２７】

【００５０】
である２群からの２種以上の化合物、約５〜１５重量％のＬ³がＨであり、そしてＸ³がＦである式Ｉａの２種以上の化合物および／または約５〜１５重量％のＬ³がＨであり、そしてＸ³がＯＣＦ₃である式Ｉａの２種以上の化合物とを含んでおり、更に組成物は０〜２５重量％の式
【００５１】
【化２８】

【００５２】
（式中、
【００５３】
【化２９】

【００５４】
、Ｒ⁸およびＲ⁹は６群に関し示した意味である）の１種以上の化合物を含みうる。
【００５５】
１〜６群の化合物はドイツ特許第２６３６６８４号および第３１０２０１７号、ヨーロッパ特許第００５１７３８号および第０１２５６５３号、国際特許出願番号第ＷＯ８９／０２８８４号、および米国特許第４，３０２，３５２号、第４，７１０，３１５号および第４，４１９，２６４号から公知であるか、または公知の化合物に準じて製造することができる。
【００５６】
本発明の組成物の製造は通常の方法で行われる。一般に、所望の量の少量成分を主構成要素形成成分に好ましくは高温で溶解する。この温度を主成分の透明点以上であるように選択する場合、溶解工程を特に容易に完了することができることが認められる。
【００５７】
本発明の液晶混合物は利用しうるパラメーター寛容度の著しい拡大を容易にする。
【００５８】
透明点、低温における粘度、熱およびＵＶ安定性および誘電異方性の達成可能な組合せは従来技術からの既存の物質よりはるかに優れている。
【００５９】
高い透明点、−４０℃におけるネマチック相および高いΔεの要件はこれまで不満足な程度にしか達成されなかった。例えば、ＺＬＩ−３１１９等の系は同等の透明点および比較的有利な粘度を有しているけれど、それらのΔεは＋３でしかない。
【００６０】
他の混合物系は同等の粘度およびΔε値を有しているが、６０℃の範囲の透明点しか有していない。
【００６１】
本発明の液晶混合物は、低温における低粘度（−３０℃において≦６００、好ましくは≦５５０ｍＰａ・Ｓ；−４０℃において≦１８００、好ましくは≦１７００ｍＰａ・ｓ）、および≧３．５、好ましくは≧４．０の誘電異方性値Δε、６５°を越える、好ましくは７０°を越える透明点および比抵抗の高い値を同時に達成することを可能とする。このことは優れたＳＴＮおよびＭＣＬディスプレイを得ることができることを意味する。
【００６２】
もちろん、本発明による混合物の成分を適切に選択することによって、他の有利な特性を保持しながらより高いしきい電圧でより高い透明点（例えば、９０°より上）を達成し、またより低いしきい電圧でより低い透明点を達成することも可能となる。本発明のＭＬＣディスプレイはグーチ（Ｇｏｏｃｈ）およびタリー（Ｔａｒｒｙ）［Ｃ．Ｈ．グーチおよびＨ．Ａ．タリー、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．１０、２〜４頁（１９７４年）；Ｃ．Ｈ．グーチおよびＨ．Ａ．タリー、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、８巻、１５７５〜１５８４頁（１９７５年）］の第一の透過極小で操作するのが好ましい。例えば、類似のディスプレイにおけると同様なしきい電圧において特性の傾斜がきついことおよびコントラストの低い角度依存性（ドイツ特許第３０２２８１８号）等の特に好ましい電気光学特性以外に、この場合は第二の極小におけるより低い誘電異方性で十分である。この結果、本発明の混合物を用いて、シアノ系化合物を含有する混合物を使用するより著しく高い比抵抗を第一の極小において達成することができる。当業者は通常の方法を単に用いて個々の成分およびそれらの重量割合を適切に選択することによってＭＬＣディスプレイの予め特定した層厚さに必要な複屈折を生じさせることができる。
【００６３】
２０℃における粘度は≦２５ｍＰａ・ｓであるのが好ましい。ネマチック相範囲は少なくとも７０°、特に少なくとも８０°であるのが好ましい。この範囲は少なくとも−３０°から＋７０°、より好ましくは−３０°から１２０°に及ぶのが好ましい。
【００６４】
「電圧保持率（ｖｏｌｔａｇｅｈｏｌｄｉｎｇｒａｔｉｏ）」（ＨＲ）［Ｓ．マツモト（Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ）等、液晶、５、１３２０頁（１９８９年）；Ｋ．ニワ（Ｎｉｗａ）等、ＳＩＤ会議録、サンフランシスコ、１９８４年６月、３０４頁（１９８４年）；Ｇ．ウェーバー（Ｗｅｂｅｒ）等、液晶、５、１３８１頁（１９８９年）］を測定することによって、式Ｉの化合物を含んでいる本発明の混合物は、式Ｉの化合物を式
【００６５】
【化３０】

【００６６】
のシアノフェニルシクロヘキサン類と置き換えた類似混合物より温度の上昇に伴うＨＲの低下が著しく小さいことが示された。本発明の混合物のＵＶ安定性もかなり良好である、すなわち、それらはＵＶ露光に際しおよび／または、例えば１００°の高温において著しく小さいＨＲの低下を示す。
【００６７】
本発明の媒体は、著しく広いネマチック相範囲に加えて有利な粘度値を特徴とし、特にＳＴＮディスプレイに使用する場合に従来の媒体より顕著な利益を得る。
【００６８】
本発明の媒体は式Ｉの複数（好ましくは２種以上）の化合物を基礎とする、すなわち、これらの化合物の割合が≧２５％、好ましくは≧４０％であるのが好ましい。
【００６９】
本発明の媒体に使用することができる式Ｉ〜ＸＩＶおよびそれらの下位式の個々の化合物は公知であるか、または公知化合物に準じて製造することができる。
【００７０】
好ましい実施態様を以下に示す：
− 媒体は一般式ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ：
【００７１】
【化３１】

【００７２】
（式中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
Ｒ：それぞれの場合に７個までの炭素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、
Ｘ⁶：Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂、
Ｙ¹およびＹ²：それぞれの場合に互いに独立してＨまたはＦ、
ｒ：０または１）から成る群から選択される１種以上の化合物を更に含有する。
【００７３】
− 媒体は一般式Ｖ〜ＶＩＩＩ：
【００７４】
【化３２】

【００７５】
（式中、Ｒ、Ｘ⁶、そしてＹ¹およびＹ²は、それぞれ互いに独立して前記一般式ＩＩ〜ＩＶに定義した通りである）から成る群から選択される１種以上の化合物を更に含有する。
【００７６】
− 媒体は一般式ＩＶ〜ＸＶ：
【００７７】
【化３３】

【００７８】
（式中、Ｒ、Ｘ⁶、そしてＹ¹およびＹ²は、それぞれ互いに独立して前記一般式ＩＩ〜ＩＶに定義した通りである）から成る群から選択される１種以上の化合物を更に含有する。
【００７９】
− 全混合物中の式Ｉ〜ＩＶの化合物の割合は合せて少なくとも５０重量％である。
【００８０】
− 全混合物中の式Ｉの化合物の割合は１０〜５０重量％である。
【００８１】
− 全混合物中の式ＩＩ〜ＩＶの化合物の割合は３０〜７０重量％である。
【００８２】
【化３４】

【００８３】
− 媒体は式ＩＩおよびＩＩＩまたはＩＶの化合物を含んでいる。
【００８４】
− Ｒは２〜７個の炭素原子を有する直鎖アルキルまたはアルケニルである。
【００８５】
− 媒体は式Ｉ〜ＩＶの化合物から実質的に成る。
【００８６】
− 媒体は以下の群：
【００８７】
【化３５】

【００８８】
から選択されるのが好ましいさらに別の化合物を含んでいる。
【００８９】
− Ｉ：（ＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶ）の重量比は好ましくは１：４〜１：１である。
【００９０】
− 媒体は一般式Ｉ〜ＸＶ（特にＩ〜ＸＩＶ）から成る群から選択される化合物から実質的に成る。
【００９１】
通常の液晶材料、特に式ＩＩ、ＩＩＩおよび／またはＩＶの１種以上の化合物を含有する液晶材料と混合した式Ｉの化合物の割合が比較的低い場合でさえ、アドレス時間が顕著に改善され、かつ複屈折性に関し著しく低い値およびより低いしきい電圧が得られ、また同時に低いスメクチック−ネマチック転移温度を有する広いネマチック相が認められることを見出した。式Ｉ〜ＩＶの化合物は無色、安定でありかつ互いにおよび他の液晶材料と容易に混和する。
【００９２】
「アルキル」と言う用語は１〜７個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアルキル基、特に直鎖基であるメチル、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ものである。２〜５個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【００９３】
「アルケニル」と言う用語は２〜７個の炭素原子を有する直鎖および枝分れアルケニル基、特に直鎖基を包含するものである。好ましいアルケニル基はＣ₂〜Ｃ₇−１Ｅ−アルケニル、Ｃ₅〜Ｃ₇−４−アルケニル、Ｃ₆〜Ｃ₇−５−アルケニルおよびＣ₇−６−アルケニルであり、特にＣ₂〜Ｃ₇−１Ｅ−アルケニル、Ｃ₄〜Ｃ₇−３Ｅ−アルケニルおよびＣ₅〜Ｃ₇−４−アルケニルである。好ましいアルケニル基の例はビニル、１Ｅ−プロペニル、１Ｅ−ブテニル、１Ｅ−ペンテニル、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−ペンテニル、３Ｅ−ヘキセニル、３Ｅ−ヘプテニル、４−ペンテニル、４Ｚ−ヘキセニル、４Ｅ−ヘキセニル、４Ｚ−ヘプテニル、５−ヘキセニル、６−ヘプテニル等である。５個までの炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【００９４】
「フルオロアルキル」と言う用語は好ましくは末端弗素を有する直鎖基、すなわちフルオロメチル、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ものである。しかしながら、他の位置の弗素を排除するものではない。
【００９５】
アルコキシと言う用語は好ましくは式Ｃ_nＨ_2n+1−Ｏ−（式中、ｎは１〜６である）の直鎖基を包含するものである。
【００９６】
「オキサアルキル」と言う用語は好ましくは式Ｃ_nＨ_2n+1−Ｏ−（ＣＨ₂）_m（式中、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立して１〜６である）の直鎖基を包含するものである。ｎは１であるのが好ましく、そしてｍは１〜６であるのが好ましい。
【００９７】
Ｒ、ＸおよびＹの意味を適切に選択することによって、アドレス時間、しきい電圧、透過特性の傾斜等を望むように変更することができる。例えば、１Ｅ−アルケニル基、３Ｅ−アルケニル基、２Ｅ−アルケニルオキシ基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して一般に短いアドレス時間、改善されたネマチック傾向性および高い弾性定数ｋ₃₃（曲げ）対ｋ₁₁（広がり）比を与える。４−アルケニル基、３−アルケニル基等はアルキルおよびアルコキシ基と比較して一般に低いしきい電圧および低いｋ₃₃／ｋ₁₁値を与える。Ｚ¹またはＺ²における−ＣＨ₂ＣＨ₂−基は単純な共有結合と比べて一般に高いｋ₃₃／ｋ₁₁値を与えることになる。高いｋ₃₃／ｋ₁₁値は、例えば９０°ねじらせたＴＮセルにおける平坦な透過特性傾斜［グレイトーンを達成するため］およびＳＴＮ、ＳＢＥおよびＯＭＩセルにおける鋭い透過特性傾斜（マルチプレックス性が大きい）を促進する、そして逆もまた同じである。
【００９８】
式ＩとＩＩ＋ＩＩＩ＋ＩＶの化合物の最適な混合比はどのような特性を所望するか、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよび／またはＩＶの成分をどのように選択するか並びに存在させうる他の成分をどのように選択するかによって実質的に決まる。上記範囲内の適切な混合比を場合次第で容易に決定することができる。
【００９９】
本発明の混合物中の式Ｉ〜ＸＩＩの化合物の合計量は重要ではない。したがって、混合物は種々の特性を最適にするために１種以上の更に他の成分を含有することができる。しかしながら、アドレス時間およびしきい電圧に対して認められる効果は、式Ｉ〜ＸＩＶの化合物の全濃度が高い程一般に大きい。
【０１００】
特に好ましい実施態様において、本発明の媒体は、Ｘ⁶がＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂である式ＩＩ、ＩＩＩ、Ｖおよび／またはＶＩＩ（好ましくはＩＩおよび／またはＩＩＩ）の化合物を含んでいる。式Ｉの化合物との好ましい相乗効果によって、特に有利な特性を生じる。
【０１０１】
ＳＴＮに適用するために、媒体は、Ｘ⁶がＯＣＨＦ₂であるのが好ましい式Ｖ〜ＶＩＩＩから成る群から選択される化合物を含んでいるのが好ましい。
【０１０２】
本発明の媒体は−１．５〜＋１．５の誘電異方性を有する一般式Ｉ’：
【０１０３】
【化３６】

【０１０４】
（式中、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ互いに独立して９個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、ｏ−フルオロアルキルまたはｎ−アルケニルであり、環Ａ¹、Ａ²およびＡ³は、それぞれ互いに独立して１，４−フェニレン、２−もしくは３−フルオロ−１，４−フェニレン、トランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、Ｚ¹およびＺ²は、それぞれ互いに独立して、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−または単結合であり、そしてｍは０、１または２である）の１種以上の化合物から成る成分Ａを更に含んでいてもよい。
【０１０５】
成分ＡはＩＩ１〜ＩＩ７：
【０１０６】
【化３７】

【０１０７】
（式中、Ｒ¹およびＲ²は式Ｉ’で定義した通りである）から成る群から選択される１種以上の化合物を含んでいるのが好ましい。
【０１０８】
成分ＡはＩＩ８〜ＩＩ２０：
【０１０９】
【化３８】

【０１１０】
（式中、Ｒ¹およびＲ²は式Ｉ’で定義した通りであり、そしてＩＩ８〜ＩＩ１７における１，４−フェニレン基は、それぞれ互いに独立して弗素でモノまたはポリ置換されていてもよい）から成る群から選択される１種以上の化合物を更に含んでいるのが好ましい。
【０１１１】
また、成分ＡはＩＩ２１〜ＩＩ２５：
【０１１２】
【化３９】

【０１１３】
（式中、Ｒ¹およびＲ²は式Ｉ’で定義した通りであり、そしてＩＩ２１〜ＩＩ２５における１，４−フェニレン基は、それぞれ互いに独立して弗素でモノまたはポリ置換されていてもよい）から成る群から選択される１種以上の化合物を更に含んでいるのが好ましい。
【０１１４】
最後に、この種の好ましい混合物は、成分ＡがＩＩ２６およびＩＩ２７：
【０１１５】
【化４０】

【０１１６】
（式中、Ｃ_rＨ_2r+1は７個までの炭素原子を有する直鎖アルキル基である）から成る群から選択される１種以上の化合物を含んでいるものである。
【０１１７】
ある場合に、式
【０１１８】
【化４１】

【０１１９】
（式中、Ｒ¹およびＲ²は式Ｉ’で定義した通りであり、そしてＺ⁰は単結合、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、
【０１２０】
【化４２】

【０１２１】
である）の化合物を追加すると、比抵抗は低下するかもしれないが、スメクチック相を抑制するのに有利になることが判り、またチルト角が改良される。そのようにする場合、用途に対するパラメーターの理想の組合せを達成するために、当業者はこれらの化合物をどのような量で添加しうるかを容易に決定することができる。通常、１５％未満、特に５〜１０％を使用する。
【０１２２】
ＩＩＩ’およびＩＶ’：
【０１２３】
【化４３】

【０１２４】
（式中、Ｒ¹およびＲ²は式Ｉ’において定義した通りである）から成る群から選択される１種以上の化合物を含有する液晶混合物も好ましい。
【０１２５】
正の誘電異方性を有する極性化合物の種類および量それ自体は重要ではない。当業者は簡単な通常の実験を使用して広範な公知の、また多くの場合には市販の成分および基材混合物から適切な材料を選択することができる。本発明の媒体は式Ｉ”
【０１２６】
【化４４】

【０１２７】
（式中、Ｚ¹、Ｚ²およびｍは式Ｉ’で定義した通りであり、Ｑ¹およびＱ²は、それぞれ互いに独立して１，４−フェニレン、トランス−１，４−シクロヘキシレンまたは３−フルオロ−１，４−フェニレンであり、あるいはまた基Ｑ¹およびＱ²の一方はトランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイルまたは１，４−シクロヘキセニレンである）の１種以上の化合物を含んでいるのが好ましい。
【０１２８】
Ｒ⁰は、それぞれの場合に９個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルケニル、ｎ−アルコキシまたはｎ−オキサアルキルであり、ＹはＨまたはＦであり、そしてＸ’はＣＮ、ハロゲン、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂である。
【０１２９】
好ましい実施態様において、ＳＴＮまたはＴＮ用の本発明の媒体は、Ｘ’がＣＮである式Ｉ″の化合物を基礎とするものである。もちろん、式Ｉ”の他の化合物（Ｘ’≠ＣＮ）をより少ないまたはより多い割合で含むこともできる。ＭＬＣ用としては、本発明の媒体は式Ｉ″のニトリル類を約１０％までしか含まないのが好ましい（しかし、式Ｉ”のニトリル類を含まず、その代わりにＸ’がハロゲン、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂である式Ｉ’の化合物を含むのが好ましい）。これらの媒体は式ＩＩ〜ＸＶの化合物を基礎とするのが好ましい。
【０１３０】
偏光子、電極ベース板および表面処理した電極からの本発明のＳＴＮおよびＭＬＣディスプレイの構造はこの種のディスプレイに関する普通の構造と一致する。普通の構造と言う用語は、この場合広範に解釈され、ＭＬＣディスプレイの全ての派生要素および改良要素、特に、ポリ−ＳｉＴＦＴまたはＭＩＭに基づくマトリックスディスプレイ要素も包含するものである。
【０１３１】
しかしながら、本発明のディスプレイとねじれネマチックセルに基づく従来の普通のディスプレイとの本質的な相違は液晶層における液晶パラメーターの選択である。
【０１３２】
本発明に従って使用可能な液晶混合物はそれ自体普通の方法で製造される。一般に、所望の量の少量成分を主構成要素形成成分に高温で都合よく溶解する。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に溶かした各成分の溶液を混合し、十分に混合後、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。
【０１３３】
これらの誘電体は当業者に公知であり、文献に記載されている他の添加剤も含有することができる。例えば、０〜１５％の多色染料またはキラルドーピング剤を添加することができる。
【０１３４】
Ｃは結晶相を、Ｓはスメクチック相を、Ｓ_BはスメクチックＢ相を、Ｎはネマチック相をそしてＩは等方性相を表わす。
【０１３５】
Ｖ₁₀は１０％透過率（基板表面に垂直な角度から見て）に対する電圧を表わす。ｔ_onおよびｔ_offはそれぞれＶ₁₀の値の２．５倍に相当する動作電圧におけるスイッチオン時間およびスイッチオフ時間を表わす。Δｎは光学異方性を表わし、ｎ_oは屈折率を表わす。Δεは誘電異方性［Δε＝ε‖ − ε｜（但し、ε‖は分子長軸に平行な誘電率であり、およびε｜はそれに垂直な誘電率である）］を示す。電気光学的データは、別に特別に示さないかぎり２０℃において第一の極小で（即ち、０．５のｄｎ値で）ＴＮセル中で測定した。光学的データは、別に特別に示さないかぎり２０℃において測定した。
【０１３６】
以下の実施例は本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。以下の例の中で本発明の実施例は、例１０、例１２、例１３、例１８、例２０である。上記および下記において、温度は全て℃表示である。パーセントは重量％である。
【０１３７】
本願においておよび以下の例において、液晶化合物の構造は頭字語によって示す。したがって、化学式への変換は以下の表Ａおよび表Ｂに従って行なわれる。基Ｃ_nＨ_2n+1およびＣ_mＨ_2m+1は全てそれぞれｎまたはｍ個の炭素原子を有する直鎖アルキル基である。表Ｂにおける符号化は自明である。表Ａにおいて、母構造に関する頭字語だけを示す。それぞれの場合に、母構造の頭字語はハイフンで分けて、その後に置換基Ｒ¹、Ｒ²、Ｌ¹、Ｌ²およびＬ³に関する符号がつく。
【０１３８】
【表１】

【０１３９】
【表２】

【０１４０】
【表３】

【０１４１】
【表４】

【０１４２】
【表５】

【０１４３】
【表６】

【０１４４】
【表７】

【０１４５】
例１
ＰＣＨ−６Ｆ１３．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１２．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３７．０
例２
ＰＣＨ−６Ｆ１３．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１２．０
ＨＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＨＰ−５ＯＣＦ３７．０
例３
ＭＥ−３ＯＣＦ３５．０
ＰＣＨ−６Ｆ８．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１２．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３７．０
例４
ＰＣＨ−５Ｆ５．０
ＰＣＨ−６Ｆ１３．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１２．０
ＨＰ−３ＯＣＦ３４．０
ＨＰ−５ＯＣＦ３４．０
例５
ＰＣＨ−５Ｆ１３．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３８．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３８．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１０．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１２．０
ＨＰ−３ＯＣＦ３５．０
ＨＰ−５ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３５．０
例６
ＰＣＨ−５Ｆ５．０
ＰＣＨ−６Ｆ１３．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１２．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３４．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３４．０
例７
Ｄ−３ＯＣＦ３５．０
ＰＣＨ−６Ｆ８．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１２．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３７．０
例８
ＰＣＨ−５Ｆ７．０
ＰＣＨ−６Ｆ７．０
ＰＣＨ−７Ｆ６．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３１０．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３９．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１０．０
ＥＣＣＰ−３Ｆ．Ｆ１１．０
ＥＣＣＰ−５Ｆ．Ｆ１０．０
例９
ＰＣＨ−５Ｆ１０．０
ＰＣＨ−６Ｆ８．０
ＰＣＨ−７Ｆ６．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３８．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１２．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３７．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１１．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ１０．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３５．０
ＣＢＣ−３３Ｆ２．０
ＣＢＣ−５３Ｆ２．０
ＣＢＣ−５５Ｆ２．０
例１０
ＰＣＨ−５Ｆ３．０
ＰＣＨ−６Ｆ３．０
ＰＣＨ−７Ｆ３．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３７．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３８．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３７．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３８．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３６．０
ＥＣＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＥＣＣＰ−５ＯＣＦ３６．０
ＥＣＣＰ−３Ｆ．Ｆ８．０
ＥＣＣＰ−５Ｆ．Ｆ８．０
ＣＣＨ−３０１１１．０
ＣＣＨ−３０３１０．０
例１１
ＰＣＨ−５Ｆ７．０
ＰＣＨ−６Ｆ７．０
ＰＣＨ−７Ｆ６．０
ＣＰ−３Ｆ１０．０
ＣＰ−５Ｆ１０．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３９．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１０．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３１０．０
例１２
ＰＣＨ−５Ｆ４．０
ＰＣＨ−６Ｆ４．０
ＣＣＨ−３０１１０．０
ＣＣＨ−３０３１０．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３１０．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１１．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３９．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１０．０
ＥＨＰ−３Ｆ．Ｆ６．０
ＥＨＰ−５Ｆ．Ｆ６．０
例１３
ＰＣＨ−５Ｆ９．０
ＰＣＨ−６Ｆ７．０
ＰＣＨ−７Ｆ６．０
ＣＰ−３Ｆ７．０
ＣＰ−５Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３９．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３９．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３８．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３９．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３１０．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３９．０
ＣＣＨ−３０１１０．０
例１〜１３の特性を以下の表に示す。
【０１４６】
【表８】

【０１４７】
例１４
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
【０１４８】
ＰＣＨ−５Ｆ８．０％
ＰＣＨ−６Ｆ８．０％
ＣＰ−３Ｆ５．０％
ＣＰ−５Ｆ５．０％
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ７．０％
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ７．０％
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３８．０％
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３７．０％
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３７．０％
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３７．０％
ＥＣＣＰ−３Ｆ．Ｆ９．０％
ＥＣＣＰ−５Ｆ．Ｆ８．０％
ＥＣＣＰ−３ＯＣＦ３７．０％
ＥＣＣＰ−５ＯＣＦ３７．０％
透明点＋１０２℃
粘度（＋２０℃）１６ｍｍ² ｓ^-1
光学異方性（２０℃、５８９ｎｍ） Δｎ＋０．０８７６
Ｖ（１０、０、２０）２．１０（第一）Ｖ
例１５
ＰＣＨ−５Ｆ７．６
ＰＣＨ−６Ｆ７．６
ＰＣＨ−７Ｆ７．６
ＦＥＴ−３Ｆ５．７
ＦＥＴ−５Ｆ３．８
ＣＦＥＴ−３Ｆ．Ｆ７．６
ＣＦＥＴ−５Ｆ８．５
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ．Ｆ１３．３
ＢＣＨ−５Ｆ．Ｆ．Ｆ１２．３
ＢＣＨ−５２Ｆ７．６
ＥＣＣＰ−３ＯＣＦ３６．７
ＣＢＣ−３３Ｆ１．９
ＣＢＣ−５３Ｆ２．９
ＣＢＣ−５５Ｆ１．９
ＣＰ−４Ｆ５．０
Ｓ＜ −１０Ｎ８２Ｉ
Ｖ₁₀ ２．２５ボルト
Δｎ０．１２１０
例１６
ＰＣＨ−５Ｆ１７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１５．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１２．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１２．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＣＰ−３Ｆ１０．０
ＣＰ−５Ｆ１０．０
ＰＣＨ−３０１７．０
ＣＰＴＰ−３０１５．０
Ｓ＜ −３０Ｎ１１１Ｉ
Δｎ０．０８９４
粘度（２０℃）：１５ｍｍ² ｓ^-1
Ｖ₁₀ ２．２６ボルト
例１７
以下の成分から成る液晶組成物は広いネマチック相範囲を示す。
【０１４９】
ＰＣＨ−５Ｆ９．０
ＰＣＨ−６Ｆ６．０
ＰＣＨ−７Ｆ６．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３１２．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３１２．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３１０．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１２．０
ＢＣＨ−３Ｆ．Ｆ１０．０
ＣＰ−３Ｆ６．０
ＣＰ−５Ｆ５．０
例１８
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
【０１５０】
ＰＣＨ−５Ｆ７．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３６．０
ＣＰ−２ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−４ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３５．０
ＥＣＣＰ−３Ｆ．Ｆ９．０
ＥＣＣＰ−５Ｆ．Ｆ９．０
ＣＣＨ−３０３１２．０
ＣＣＨ−５０１１２．０
透明点＋８６℃
光学異方性（２０℃、５８９ｎｍ） Δｎ＋０．０６６６
Ｖ₁₀、₀、₂₀ ２．１０（第一）Ｖ
上に示した組成物（例１〜１８）は全て≧９８％のＨＲ₂₀／ＨＲ₀を示し、よってアクティブマトリックスディスプレイ用混合物として非常に価値がある。
【０１５１】
ＨＲ₂₀：２０時間ＵＶ露光（２８０〜４００ｎｍ、１２ｍＷｃｍ^-2）した後の電圧保持率
ＨＲ₀：ＵＶ露光前の電圧保持率
例１９
以下の成分から成る液晶組成物は以下の特性を示す。
【０１５２】
ＰＣＨ−３８．０
ＰＣＨ−４９．０
ＰＣＨ−５５．０
ＰＣＨ−３０２１９．０
ＰＣＨ−３０４１３．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３５．０
ＥＣＣＰ−３Ｆ６．０
ＣＰ−３３７．０
ＣＰ−３５８．０
ＣＰ−４３８．０
ＣＰ−４５７．０
透明点＋９２℃
光学異方性（２０℃、５８９ｎｍ） Δｎ０．０９５１
Ｖ₁₀、₀、₂₀：２．２２Ｖ
例２０
ＰＣＨ−５Ｆ３．０
ＰＣＨ−６Ｆ３．０
ＰＣＨ−７Ｆ３．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３６．０
ＥＣＣＰ−３ＯＣＦ３３．０
ＥＣＣＰ−５ＯＣＦ３３．０
ＥＣＣＰ−３Ｆ．Ｆ８．０
ＥＣＣＰ−５Ｆ．Ｆ８．０
ＣＨ−３３４．０
ＣＨ−３５４．０
ＣＣＨ−３０１１１．０
ＣＣＨ−３０３１１．０
ＣＣＨ−５０１１０．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３３．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３３．０
透明点８８℃
Δｎ：０．０６５１
Ｖ₁₀、₀、₂₀ ２．７５Ｖ（第一の極小）
例２１
ＰＣＨ−５Ｆ７．０
ＰＣＨ−７Ｆ７．０
ＣＣＰ−２ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−４ＯＣＦ３６．０
ＣＣＰ−５ＯＣＦ３６．０
ＣＰ−２ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−４ＯＣＦ３５．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３５．０
ＥＣＣＰ−３Ｆ．Ｆ９．０
ＥＣＣＰ−５Ｆ．Ｆ９．０
ＣＣＨ−３０３１２．０
ＣＣＨ−５０１１２．０
透明点８６℃
Δｎ：０．０６６６
Ｖ₁₀、₀、₂₀ ２．１４Ｖ（第一の極小）
例２２
以下の成分から成る液晶媒体を製造する。
【０１５３】
Ｋ６６．０
Ｋ９７．０
Ｋ１５８．０
ＰＣＨ−３２３．０
ＰＣＨ−３０２７．０
ＣＰ−３ＯＣＦ３６．０
ＣＰ−５ＯＣＦ３６．０
ＰＴＰ−１０２５．０
ＰＴＰ−２０１５．０
ＥＣＣＰ−３６．０
ＥＣＣＰ−３１６．０
ＥＣＣＰ−３２５．０
ＥＣＣＰ−３３５．０
ＢＣＨ−３２５．０
この液晶媒体はＳＴＮディスプレイ中で広いネマチック相範囲および短い切換時間を示す。
【０１５４】
本出願の開示事項を以下にまとめる。
【０１５５】
１．正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体であって、一般式Ｉ
【０１５６】
【化４５】

【０１５７】（式中、ｒは０または１であり、Ｑ¹は−ＣＨ₂ＣＨ₂−または単結合であり、環Ａは１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、ＬはＨまたはＦであり、Ｒは、それぞれの場合に７個までの炭素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であり、そしてＸはＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈである）の１種以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体であり、好ましい１つの態様では、次の一般式ＩＩ４〜ＩＩ７：
【０１５８】
【化４６】

【０１５９】（式ＩＩ４〜ＩＩ７中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立して９個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、ｎ−フルオロアルキルまたはｎ−アルケニルである。）から成る群から選択される１種以上の化合物を含有する。
【０１６０】
２．前記一般式ＩＩ６およびＩＩ７から成る群から選択される１種以上の化合物を含有することを特徴とする上記１記載の液晶媒体。
【０１６１】
３．前記一般式ＩＩ６で示される化合物の１種以上の化合物を含有することを特徴とする上記１記載の液晶媒体。
【０１６２】
４．次の一般式ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶからなる群から選択される１種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の媒体。
【０１６３】
【化４７】

【０１６４】（式ＩＩ〜ＩＶ中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
Ｒ：それぞれの場合に７個までの炭素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、
Ｘ⁶：Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂、
Ｙ¹およびＹ²：それぞれの場合に互いに独立してＨまたはＦ、
ｒ：０または１。）
５．次の一般式Ｖ〜ＶＩＩＩからなる群から選択される１種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記１記載の媒体。
【０１６５】
【化４８】

【０１６６】（式Ｖ〜ＶＩＩＩ中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
Ｒ：それぞれの場合に７個までの炭素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、
Ｘ⁶：Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂、
Ｙ¹およびＹ²：それぞれの場合に互いに独立してＨまたはＦ、
ｒ：０または１。）
６．次の一般式ＩＸ〜ＸＩＶからなる群から選択される１種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする上記１記載の媒体。
【０１６７】
【化４９】

【０１６８】（式ＩＸ〜ＸＩＶ中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
Ｒ：それぞれの場合に７個までの炭素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、
Ｘ⁶：Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂、
Ｙ¹およびＹ²：それぞれの場合に互いに独立してＨまたはＦ、
ｒ：０または１。）
７．全混合物中の式Ｉ〜ＩＶの化合物の割合が合せて少なくとも５０重量％であることを特徴とする上記４記載の媒体。
【０１６９】
８．全混合物中の式Ｉの化合物の割合が１０〜５０重量％であることを特徴とする上記１〜７のいずれかに記載の媒体。
【０１７０】
９．全混合物中の式ＩＩ〜ＩＶの化合物の割合が３０〜７０重量％であることを特徴とする上記４記載の媒体。
【０１７１】
１０．一般式Ｉ〜ＸＩＶから成る群から選択される化合物から実質的になることを特徴とする上記１〜９のいずれかに記載の媒体。
【０１７２】
１１．１０〜２５重量％の１群：
【０１７３】

【化５０】

【０１７４】
（但し、Ｒ¹は５〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ¹はＨまたはＦであり、Ｘ¹はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、そしてｎは０または１である）からの１種以上の化合物、１０〜７０重量％の２群：
【０１７５】
【化５１】

【０１７６】
（但し、Ｒ²は３〜５個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ²はＨまたはＦであり、Ｘ²はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、Ｑは
【０１７７】
【化５２】

【０１７８】
である）からの１種以上の化合物、５〜４０重量％の式Ｉａ：
【０１７９】
【化５３】

【０１８０】
（式中、Ｒ³は、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ³はＨまたはＦであり、Ｘ³はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、ｎは０または１であり、そして
【０１８１】
【化５４】

【０１８２】
である）の１種以上の化合物、０〜１５重量％の４群：
【０１８３】
【化５５】

【０１８４】
（式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶はそれぞれ独立して１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ⁴はＨまたはＦである）からの１種以上の化合物、０〜２５重量％の５群：
【０１８５】
【化５６】

【０１８６】
（但し、Ｒ⁷はそれぞれ独立して１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ⁵はＨまたはＦであり、Ｘ⁵はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈである）からの１種以上の化合物、および０〜２０重量％の６群：
【０１８７】
【化５７】

【０１８８】
（但し、
【０１８９】
【化５８】

【０１９０】
は式Ｉａに関して示した意味であり、そしてＲ⁸およびＲ⁹はそれぞれ独立して１〜１２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る）からの１種以上の化合物とを含有することを特徴とする末端およびラテラルにフッ素化された化合物類を基礎とする上記１〜１０のいずれかに記載の媒体。
【０１９１】
１２．電気光学的目的のための上記１記載の液晶媒体の使用。
【０１９２】
１３．上記１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。

Claims

正の誘電異方性を有する極性化合物の混合物を基礎とする液晶媒体であって、一般式Ｉ

（式中、ｒは０または１であり、Ｑ¹は−ＣＨ₂ＣＨ₂−または単結合であり、Ａは１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、ＬはＨまたはＦであり、Ｒは、それぞれの場合に７個までの炭素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であり、そしてＸはＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈである）の１種以上の化合物、および
次の一般式ＩＩ４〜ＩＩ７：

（式ＩＩ４〜ＩＩ７中、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ互いに独立して９個までの炭素原子を有するｎ−アルキル、ｎ−アルコキシ、ｎ−フルオロアルキルまたはｎ−アルケニルである。）から成る群から選択される１種以上の化合物を含有することを特徴とする液晶媒体。
前記一般式ＩＩ６およびＩＩ７から成る群から選択される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記載の液晶媒体。
前記一般式ＩＩ６で示される化合物の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記載の液晶媒体。
次の一般式ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶからなる群から選択される１種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の媒体。

（式ＩＩ〜ＩＶ中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
Ｒ：それぞれの場合に７個までの炭素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、
Ｘ⁶：Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂、
Ｙ¹およびＹ²：それぞれの場合に互いに独立してＨまたはＦ、
ｒ：０または１。）
次の一般式Ｖ〜ＶＩＩＩからなる群から選択される１種以上の化合物をさらに含有することを特徴とする請求項１記載の媒体。

（式Ｖ〜ＶＩＩＩ中、それぞれの基は以下に定義する通りである：
Ｒ：それぞれの場合に７個までの炭素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、
Ｘ⁶：Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＨＦ₂、
Ｙ¹およびＹ²：それぞれの場合に互いに独立してＨまたはＦ、
ｒ：０または１。）
全混合物中の式Ｉ〜ＩＶの化合物の割合が合せて少なくとも５０重量％であることを特徴とする請求項４記載の媒体。
全混合物中の式Ｉの化合物の割合が１０〜５０重量％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の媒体。
全混合物中の式ＩＩ〜ＩＶの化合物の割合が３０〜７０重量％であることを特徴とする請求項４記載の媒体。
一般式Ｉ〜ＸＩＶから成る群から選択される化合物から実質的になることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の媒体。
１０〜２５重量％の１群：

（但し、Ｒ¹は５〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ¹はＨまたはＦであり、Ｘ¹はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、そしてｎは０または１である）からの１種以上の化合物、
１０〜７０重量％の２群：

（但し、Ｒ²は３〜５個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ²はＨまたはＦであり、Ｘ²はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、Ｑは

である）からの１種以上の化合物、
５〜４０重量％の式Ｉａ：

（式中、Ｒ³は、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ³はＨまたはＦであり、Ｘ³はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈであり、ｎは０または１であり、そして

である）の１種以上の化合物、
０〜１５重量％の４群：

（式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶はそれぞれ独立して１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ⁴はＨまたはＦである）からの１種以上の化合物、
０〜２５重量％の５群：

（但し、Ｒ⁷はそれぞれ独立して１〜１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル基であり、Ｌ⁵はＨまたはＦであり、Ｘ⁵はＦ、ＣＦ₃、ＯＣＦ₃またはＯＣＦ₂Ｈである）からの１種以上の化合物、および
０〜２０重量％の６群：

（但し、

は式Ｉａに関して示した意味であり、そしてＲ⁸およびＲ⁹はそれぞれ独立して１〜１２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る）からの１種以上の化合物とを含有することを特徴とする末端およびラテラルにフッ素化された化合物類を基礎とする請求項１〜９のいずれかに記載の媒体。
電気光学的目的のための請求項１記載の液晶媒体の使用。
請求項１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。