JP7297665B2 - 液晶媒体およびそれを含む液晶ディスプレイ - Google Patents

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Description

本発明は新規な媒体、特に液晶ディスプレイで使用するものと、これらの液晶ディスプレイと、特に、IPS(in plane switching(インプレーン・スイッチング))、または誘電的に正の液晶を使用する好ましくはFFS(fringe field switching(フリンジ・フィールド・スイッチング))効果を使用する液晶ディスプレイとに関する。誘電的に正の液晶を使用するFFS効果は、しばしばSG-FFS(super grip FFS(スーパーグリップFFS))効果とも呼ばれる。この効果では誘電的に正の液晶が使用され、この液晶は分子ダイレクターに平行なおよび分子ダイレクターに直交する高い誘電定数を同時に有し、それにより大きな平均誘電定数および高い誘電比を有する1種類以上の化合物を含む。液晶媒体は、追加して、誘電的に負の化合物、誘電的に中性の化合物または両者を任意で含んでよい。液晶媒体は、ホモジニアスな(即ち、平面的な)初期配向で使用される。本発明による液晶媒体は正の誘電異方性を有し、同時に分子ダイレクターに平行なおよび直交する大きな誘電定数を有する化合物を含む。
媒体は、それぞれのディスプレイで特に高い透過率および短縮された応答時間で区別され、これらは物理的特性の独自の組み合わせで引起され、特に媒体の誘電的特性、特に媒体の(ε/εav.)の高い比および媒体の誘電比(ε/Δε)の個々の高い値で引起される。これによりまた、本発明のディスプレイにおいて優れた媒体の性能がもたらされる。
誘電的に正の液晶を使用するIPSおよびFFSディスプレイは当該技術分野でよく知られており、例えばデスクトップ・モニターおよびTVセットなど、また携帯用途向けの種々のタイプのディスプレイで広く採用されてきた。
しかしながら、最近では、誘電的に負の液晶を使用するIPSおよび特にFFSディスプレイが広く採用されている。誘電的に負の液晶を使用するFFSディスプレイは、UB-FFS(ultra bright FFS(ウルトラ・ブライトFFS))と呼ばれることもある。そのようなディスプレイは、米国特許出願公開第2013/0207038号明細書(特許文献1)に開示されている。これらのディスプレイは、誘電的に正の液晶を有していたこれまでに使用されてきたIPSおよびFFSディスプレイと比較して、透過率が著しく増加していることを特徴とする。しかしながら、従来の誘電的に負の液晶を使用するこれらのディスプレイには、誘電的に正の液晶を使用する個々のディスプレイよりも高い動作電圧を必要とするという極めて不利な点がある。UB-FFSで使用する液晶媒体は-0.5以下、好ましくは-1.5以下の誘電異方性を有する。
HB-FFS(high brightness FFS(ハイ・ブライトネスFFS))に使用される液晶媒体は0.5以上、好ましくは1.5以上の誘電異方性を有する。それぞれメソゲン化合物で誘電的に負の液晶化合物および誘電的に正の液晶化合物の両者を含むHB-FFSに使用される液晶媒体は、例えば、米国特許出願公開第2013/0207038号明細書(特許文献1)に開示されている。これらの媒体はεおよびεav.の値が既にかなり大きいとの特徴を有するが、それらの比(ε/Δε)は比較的小さい。
本願によれば、しかしながら、ホモジニアス配向で誘電的に正の液晶媒体によるIPSまたはFFS効果が好ましい。
この効果を電気光学的ディスプレイ素子中で工業的に応用するには、多数の要求を満足するLC相が必要となる。ここで特に重要なものは、水分、空気、ならびに熱、赤外線、可視および紫外線領域の放射、直流(DC)および交流(AC)電界などの物理的影響に対する化学的耐性である。
更に、工業的に使用できるLC相には、適切な温度範囲内での液晶中間相および低粘度を有することが要求される。
液晶中間相を有する現在までに開示された一連の化合物には、単一の化合物で、これら全ての要求を満たすものは含まれていない。従って、LC相として使用できる物質を得るには、一般に、2~25種類、好ましくは3~18種類の化合物の混合物を調製する。
マトリックス液晶ディスプレイ(MLCディスプレイ:matrix liquid-crystal display)は既知である。個々のピクセルをそれぞれ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、トランジスター)である。なお、一般に薄膜トランジスター(TFT:thin-film transistor)を使用する場合に用語「アクティブ・マトリクス」を使用し、TFTは一般に基板としてのガラス板上に配置される。
2つの技術に区別される:例えばCdSeなどの化合物半導体またはZnOなどの金属酸化物を含むTFTと、多結晶シリコン、とりわけアモルファス・シリコンに基づくTFTとである。後者の技術が、現在、全世界で最大の商業的重要性を持っている。
ディスプレイの一方のガラス板の内側にTFTマトリクスを施す一方で、他方のガラス板はその内側に透明対向電極を保持する。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、フルカラー・ディスプレイにおいては、フィルター素子がスイッチ可能なピクセルの各々に対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置されている。
これまで最も使用されてきたTFTディスプレイは、通常、透過で交差偏光子により動作し、バックライトで照らされる。テレビ用途には、ECB(またはVAN)セルまたはFFSセルが使用される一方で、モニターには通常IPSセルまたはTN(twisted nematic(ツイスト・ネマチック))セルを使用し、ノートブック、ラップトップおよび携帯用途には、通常、TN、VAまたはFFSセルを使用する。
MLCディスプレイの用語は、本明細書において、集積非線形素子を有する任意のマトリクスディスプレイ、即ち、アクティブ・マトリクスに加えて、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備えるディスプレイも包含する。
このタイプのMLCディスプレイは、テレビ用途、モニターおよびノートブック、または、例えば自動車製造または航空機内での高密度情報ディスプレイに特に適している。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、MLCディスプレイにおいては、また、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.、SHIMIZU、H.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、A210~288、「Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings」、第141ff頁、パリ(非特許文献1);STROMER、M.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、「Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays」、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する。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わたって低下するので、ディスプレイが長期の動作期間で許容される抵抗値を有するためには高い(初期)抵抗が非常に重要である。
IPSディスプレイ(例えば、Yeo、S.D.、論文15.3:「An LC Display for the TV Application」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第758および759頁(非特許文献3))および長く知られてきたTNディスプレイに加えて、より最近で特にテレビ用途向けで現在最も重要な液晶ディスプレイの3つのタイプの1つとして、ECB効果を使用するディスプレイが、所謂VAN(vertically aligned nematic(垂直配向ネマチック))ディスプレイとして確立されてきた。
ここで、最も重要な設計を述べることができる:MVA(multi-domain vertical alignment(マルチドメイン垂直配向)、例えば:Yoshide、H.ら、論文3.1:「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs(以下省略)」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第6~9頁(非特許文献4)およびLiu、C.T.ら、論文15.1:「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology(以下省略)」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第750~753頁(非特許文献5))、PVA(patterned vertical alignment(パターン化垂直配向)、例えば:Kim、Sang Soo、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、第760~763頁(非特許文献6))、およびASV(advanced super view(先進スーパーヴュー)、例えば:Shigeta、MitzuhiroおよびFukuoka、Hirofumi、論文15.2:「Development of High Quality LCDTV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第754~757頁(非特許文献7))。VA効果のより最近のものは、所謂PAVA(photo-alignment VA(光配向VA))およびPSVA(polymer-stabilized VA(ポリマー安定化VA))である。
一般的な形で、例えば、Souk、Jun、SIDセミナー 2004、セミナーM-6:「Recent Advances in LCD Technology」、セミナー講義ノート、M-6/1~M-6/26(非特許文献8)およびMiller、Ian、SIDセミナー 2004、セミナーM-7:「LCD-Television」、セミナー講義ノート、M-7/1~M-7/32(非特許文献9)において技術が比較されている。オーバードライブによるアドレス方法、例えば:Kim、Hyeon Kyeongら、論文9.1:「A57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第106~109頁(非特許文献10)によって、近年のECBディスプレイの応答時間は既に著しく改良されてきたが、ビデオに対応できる応答時間を達成することは、特に中間調(灰色遮光)のスイッチングにおいて、依然として未だに満足いくほどには解決されていない問題である。
ASVディスプレイなどのECBディスプレイは負の誘電異方性(Δε)を有する液晶媒体を使用する一方で、TNおよび今日までの全ての従来のIPSディスプレイは正の誘電異方性を有する液晶媒体を使用する。しかしながら、現在のところ、誘電的に負の液晶媒体を用いるIPSおよびFFSディスプレイに対する需要が増加している。
このタイプの液晶ディスプレイにおいて、液晶は電圧を印加すると光学的特性が可逆的に変化する誘電体として使用される。
一般にディスプレイ中において、即ち、これらの既述の効果によるディスプレイ中においても、動作電圧は可能な限り低くなければならないため、全てが同一の符号の誘電異方性を有し可能な限り高い値の誘電異方性を有する液晶化合物から一般に主に成る液晶媒体が使用される。一般に、相対的に最も少量の中性化合物が用いられ、媒体と反対の符号の誘電異方性を有する化合物は可能な限り用いない。よって、例えばECBまたはUB-FFSディスプレイ向けの負の誘電異方性の液晶媒体の場合、負の誘電異方性を有する化合物が主に用いられる。用いられる個々の液晶媒体は、一般に、負の誘電異方性を有する液晶化合物より主に、および更に通常、実質的に成る。
本願によって使用される媒体において、一般に液晶ディスプレイは可能な限り低いアドレス電圧を有するように意図されるため、著しい量の誘電的に正の液晶化合物と、一般に非常に少量のみの誘電的に負の化合物とが典型的には用いられ、または更に誘電的に負の化合物は一切用いない。同時に、場合によっては、少量の誘電的に中性の化合物を有益に使用できる。
米国特許出願公開第2013/0207038号明細書(特許文献1)にはHB-FFSディスプレイ用の液晶媒体が開示されており、誘電的に負の液晶を追加的に取込むことで正の誘電異方性を有する液晶を使用するFFSディスプレイの性能を改良することが提案されている。しかしながら、この方法では、追加された化合物が得られる媒体の全体としての誘電異方性の値を負とする寄与を埋め合わす必要が生じる。このためには誘電的に正の材料の濃度を増加する必要があるが、これでは混合物中の希釈剤としての誘電的に中性の化合物を使用できる量が少なくなってしまうか、または別法として、より強力な正の誘電異方性の化合物を使用しなければならない。これらの方法はいずれも、ディスプレイ中の液晶の応答時間が長くなるという重大な欠点を有する。
IPSおよびFFSディスプレイ用の正の誘電異方性を有する液晶媒体は、既に開示されてきた。以下に例を幾つか与える。
中国特許出願公開第104232105号明細書(特許文献2)、国際公開第2014/192390号(特許文献3)および国際公開第2015/007173号(特許文献4)には正の誘電異方性を有する液晶媒体が開示されており、それらの幾つかはダイレクターに直交する相当に高い誘電定数を有する。
明らかに、ディスプレイの意図される用途にとって、液晶混合物の相範囲は十分に広くなければならない。
また、ディスプレイ中の液晶媒体の応答時間は改良、即ち、短縮されなければならない。このことは、テレビおよびマルチメディアの用途向けのディスプレイにおいて、特に重要である。応答時間を改良するために、液晶媒体の回転粘度(γ)を最適化すること、即ち、可能な限り低い回転粘度を有する媒体を達成することが過去に繰り返し提案されてきた。しかしながら、ここで達成された結果は多くに用途にとっては不適切で、従って、更なる最適化手法を見出すことが望まれていると見受けられる。
その他の中ではLCDにおいて使用するために、米国特許出願公開第2016/0298033号明細書(特許文献5)に以下の化合物が開示されている。
Figure 0007297665000001
一方その他の中では米国特許出願公開第2016/0298034号明細書(特許文献6)に以下の式の化合物が開示されており、LCDにおいて使用するために各化合物が提案されている。
Figure 0007297665000002
極端な負荷、特にUV曝露および熱に対する媒体の適切な安定性が、非常に特に重要である。例えば、携帯電話など特に携帯機器中のディスプレイ用途の場合、このことは極めて重要なことがある。
MLCディスプレイの比較的劣った透過性および比較的長い応答時間に加え、これまでに開示されたMLCディスプレイは更なる不具合を有する。例えば、MLCディスプレイ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中で中間調(灰色遮光)を再生することが特に斜めの視野角から見る時に困難なこと、ならびにMLCディスプレイの不適切なVHRおよび不適切な寿命である。MLCディスプレイのエネルギー効率を改良し、個々のMLCディスプレイの高速移動画像に対応する能力を改良するには、ディスプレイの透過性および応答時間の望ましい改良が必要である。
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、短い応答時間および低い閾電圧を有しており、これらのおかげで各種の中間調(灰色遮光)を生じさせることができ、特に、良好および安定なVHRを有するMLCディスプレイが引き続き強く要求されている。
米国特許出願公開第2013/0207038号明細書 中国特許出願公開第104232105号明細書 国際公開第2014/192390号 国際公開第2015/007173号 米国特許出願公開第2016/0298033号明細書 米国特許出願公開第2016/0298034号明細書
TOGASHI、S.、SEKIGUCHI、K.、TANABE,H.、YAMAMOTO、E.、SORIMACHI、K.、TAJIMA、E.、WATANABE、H.、SHIMIZU、H.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、A210~288、「Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings」、第141ff頁、パリ STROMER、M.、Proc.Eurodisplay、第84巻、1984年9月、「Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays」、第145ff頁、パリ Yeo、S.D.、論文15.3:「An LC Display for the TV Application」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第758および759頁 Yoshide、H.ら、論文3.1:「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs(以下省略)」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第6~9頁 Liu、C.T.ら、論文15.1:「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology(以下省略)」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第750~753頁 Kim、Sang Soo、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、第760~763頁 Shigeta、MitzuhiroおよびFukuoka、Hirofumi、論文15.2:「Development of High Quality LCDTV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第754~757頁 Souk、Jun、SIDセミナー 2004、セミナーM-6:「Recent Advances in LCD Technology」、セミナー講義ノート、M-6/1~M-6/26 Miller、Ian、SIDセミナー 2004、セミナーM-7:「LCD-Television」、セミナー講義ノート、M-7/1~M-7/32 Kim、Hyeon Kyeongら、論文9.1:「A57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第106~109頁
本発明は、モニターおよびテレビ用途のみならず、例えば電話およびナビゲーション・システムなどの携帯用途向けで、ECB、IPSまたはFFS効果に基づき、上で示した不具合を有していないか軽減されており、同時に非常に高い比抵抗値を有しているMLCディスプレイを提供することを目的とする。特に、携帯電話およびナビゲーション・システム用には、極めて高い温度および極めて低い温度でも作動することが確実でなければならない。
驚くべきことに、
少なくとも1種類の、好ましくは2種類以上の式Bの、好ましくはサブ式B-1およびB-2の化合物群から選択され、特に好ましくはサブ式B-1および/またはB-2の、より好ましくは式B-1および式B-2の両者の化合物と、
好ましくは追加的に1種類以上の式I、好ましくはサブ式I-1およびI-2の化合物群から選択され、特に好ましくはサブ式I-1および/またはI-2の、最も好ましくは式I-2の、最も好ましくは式I-1および式I-2の両者の化合物と、
好ましくは追加的に少なくとも1種類の、好ましくは2種類以上の式IIおよびIIIの化合物群(前者は好ましくは、式II-1および/またはII-2)から選択される化合物、ならびに/または
少なくとも1種類の、好ましくは2種類以上の式IVおよび/またはVの群から選択される化合物と、
好ましくは1種類以上の式VII~IXの群から選択される1種類以上の化合物と
を含む(式は、全て、以降で定義する)ネマチック液晶混合物を、これらのディスプレイ素子中で使用することにより、
特にIPSおよびFFSディスプレイにおいて、短い応答時間と共に低い閾電圧、十分に広いネマチック相、好ましい低い複屈折(Δn)を有し、同時に、高い透過性、熱およびUV曝露による分解に対する良好な安定性、安定で高いVHRを有する液晶ディスプレイを達成可能なことが見出された。
このタイプの媒体は、特に、IPSまたはFFSディスプレイ用でアクティブ・マトリクス・アドレスを有する電気光学的ディスプレイ向けに使用できる。
よって本発明は、2.0以下のダイレクターに直交する誘電定数の誘電異方性に対する誘電比(ε/Δε)を有し、好ましくは3.8以上、好ましくは4.5以上、最も好ましくは6.0以上の高いダイレクターに直交する誘電定数(ε)を有する1種類以上の化合物を含む極性化合物の混合物に基づく液晶媒体に関する。
1.0以上のダイレクターに直交する誘電定数の誘電異方性に対する誘電比(ε/Δε)は、2.0以下のダイレクターに直交する誘電定数(ε)のダイレクターに平行な誘電定数(ε)に対する比、即ち(ε/ε)の比に相当する。
本発明による媒体は、好ましくは追加的に、
式IIおよびIIIの化合物群から選択される1種類以上の化合物、好ましくは、式IIの1種類以上の化合物と、
より好ましくは追加して、式IIIの1種類以上の化合物と、
最も好ましくは追加して、式IVおよびVの化合物群から選択される1種類以上の化合物と、
再び好ましくは、式VI~IXの化合物群から選択される1種類以上の化合物と
を含む(式は、全て、以降で定義する)。
本発明による混合物は、70℃以上の透明点で非常に広いネマチック相範囲、非常に好ましい値の容量閾値、比較的高い値の保持率と、同時に、-20℃および-30℃における良好な低温安定性ならびに非常に低い回転粘度とを示す。本発明による混合物は、更に、透明点および回転粘度の良好な比ならびに比較的高い正の誘電異方性で区別される。
ここで、驚くべきことに、特定の選択された液晶媒体を使用することで、正の誘電異方性の液晶を使用するFFSタイプのLCを実現できることが見出された。これらの媒体は、物理的特性の特定の組合せを特徴とする。これらの中で最も決定的なものは媒体の誘電的特性であり、ここでは、平均誘電定数(εav.)が高く、液晶分子のダイレクターに直交する誘電定数(ε)が高く、そして特に、これらの後者の2つの値の比(ε/Δε)が比較的高いことである。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、一方で、1.5以上、好ましくは3.5以上、より好ましくは4.5以上の誘電異方性の値を有する。他方で、好ましくは26以下の誘電異方性を有する。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、一方で、2以上、より好ましくは6以上の、他方で好ましくは20以下のダイレクターに直交する誘電定数の値を有する。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、2.0以下、より好ましくは1.5以下、最も好ましくは1.0以下の誘電比(ε/Δε)を有する。
本発明による液晶媒体は好ましい実施形態において、1.5以上~20.0以下の範囲、より好ましくは3.0以上~8.0以下の範囲、最も好ましくは4.0以上~7.0以下の範囲の正の誘電異方性を好ましくは有する。
本発明による液晶媒体は上述の好ましい実施形態と同じでもよい好ましい実施形態において、、5.0以上、好ましくは6.0以上、より好ましくは7.0以上、より好ましくは8.0以上、より好ましくは9以上、そして最も好ましくは10.0以上の、液晶分子のダイレクターに直交する誘電定数(ε)を有する。
本発明の液晶媒体は0.5以上、好ましくは1.5以上の誘電異方性と、2.0以下の誘電比(ε/Δε)とを有し、以下を含む。
a)式Bの、好ましくは式B-1およびB-2の化合物群から選択される1種類以上の化合物を、好ましくは1%~60%の範囲内、より好ましくは5%~40%の範囲内、特に好ましくは8%~35%の範囲内の濃度で含む。
Figure 0007297665000003
式中、
Figure 0007297665000004
nは、1または2、好ましくは1を表し、
は、好ましくは1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、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、より好ましくはアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシ、最も好ましくはアルキルを表し、
3-シクロペンテニレンは、式
Figure 0007297665000005
の群から選択される部分構造であり、
は、F、Cl、好ましくは1~4個のC原子を有するフッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシ、より好ましくはF、Cl、CFまたはOCFを表す。
b)および、誘電的に正の、式IIおよびIIIの化合物で、好ましくは各々3より大きい誘電異方性を有する化合物の群から選択される1種類以上を含む。
Figure 0007297665000006
式中、
は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルもしくはフッ素化アルコキシ、または2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルもしくはフッ素化アルケニルで、好ましくは、アルキルまたはアルケニルを表し、
Figure 0007297665000007
21およびL22は、HまたはFを表し、好ましくは、L21はFを表し、
は、ハロゲン、1~3個のC原子を有するハロゲン化されたアルキルもしくはアルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化されたアルケニルまたはアルケニルオキシで、好ましくは、F、Cl、-OCF、-O-CHCF、-O-CH=CH、-O-CH=CFまたは-CF、非常に好ましくは、F、Cl、-O-CH=CFまたは-OCFを表し、
mは、0、1、2または3で、好ましくは1または2、特に好ましくは1を表し、
は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルもしくはフッ素化アルコキシ、または2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルもしくはフッ素化アルケニルで、好ましくは、アルキルまたはアルケニルを表し、
Figure 0007297665000008
31およびL32は、互いに独立に、HまたはFを表し、好ましくは、L31はFを表し、
は、ハロゲン、1~3個のC原子を有するハロゲン化されたアルキルもしくはアルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化されたアルケニルまたはアルケニルオキシで、F、Cl、-OCF、-OCHF、-O-CHCF、-O-CH=CF、-O-CH=CHまたは-CF、非常に好ましくは、F、Cl、-O-CH=CF、-OCHFまたは-OCFを表し、
は、-CHCH-、-CFCF-、-COO-、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-CHO-または単結合で、好ましくは、-CHCH-、-COO-、トランス-CH=CH-または単結合、非常に好ましくは、-COO-、トランス-CH=CH-または単結合を表し、そして
nは、0、1、2または3で、好ましくは、1、2または3、特に好ましくは1を表す。
c)および、誘電的に中性の、式IVおよびVの群から選択される1種類以上の化合物を任意で含んでよい。
Figure 0007297665000009
式中、
41およびR42は、互いに独立に、式IIにおいてRに対して上で示される意味を有し、好ましくは、R41がアルキルを表し、R42がアルキルもしくはアルコキシを表すか、またはR41がアルケニルを表し、R42がアルキルを表し、
Figure 0007297665000010
41およびZ42は、互いに独立に、そしてZ41が2回出現する場合、これらも互いに独立に、-CHCH-、-COO-、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-CHO-、-CFO-、-C≡C-または単結合を表し、好ましくは、それらの1つ以上は単結合を表し、
pは、0、1または2、好ましくは0または1を表し、
51およびR52は、互いに独立に、R41およびR42に与えられる意味の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、または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、または2~7個のC原子を有し、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、アルケニルもしく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、
Figure 0007297665000011
Figure 0007297665000012
Figure 0007297665000013
51~Z53は、各々互いに独立に、-CH-CH-、-CH-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-または単結合で、好ましくは、-CH-CH-、-CH-O-または単結合、特に好ましくは単結合を表し、
iおよびjは、各々互いに独立に、0または1を表し、
(i+j)は、好ましくは、0、1または2、より好ましくは0または1、最も好ましくは1を表す。
d)以上の化合物に代えるか追加して、誘電的に負の、式VI~IXの群から選択される1種類以上の化合物を、これも任意で含んでよい。
Figure 0007297665000014
式中、
61は、
1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基で、好ましくは直鎖状のアルキル基、より好ましくはn-アルキル基、最も好ましくはプロピルまたはペンチル、
2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基で、好ましくは直鎖状のアルケニル基、特に好ましくは2~5個のC原子を有するもの、
1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基、または
2~6個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、
62は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基、1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基または2~6個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、そして
lは、0または1を表し、
71は、
1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基で、好ましくは直鎖状のアルキル基、より好ましくはn-アルキル基、最も好ましくはプロピルもしくはペンチル、または
2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基で、好ましくは直鎖状のアルケニル基、特に好ましくは2~5個のC原子を有するものを表し、
72は、1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有する無置換のアルキル基、1~6個のC原子を有し、好ましくは、1個、2個、3個もしくは4個のC原子を有する無置換のアルコキシ基、または2~6個のC原子を有し、好ましくは、2個、3個もしくは4個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、そして
Figure 0007297665000015
81は、
1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基で、好ましくは直鎖状のアルキル基、より好ましくはn-アルキル基、最も好ましくはプロピルもしくはペンチル、または
2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基で、好ましくは直鎖状のアルケニル基、特に好ましくは2~5個のC原子を有するものを表し、
82は、1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有する無置換のアルキル基、1~6個のC原子を有し、好ましくは、1個、2個、3個もしくは4個のC原子を有する無置換のアルコキシ基、または2~6個のC原子を有し、好ましくは、2個、3個もしくは4個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、
Figure 0007297665000016
は、-(C=O)-O-、-CH-O-、-CF-O-または-CH-CH-、好ましくは、-(C=O)-O-または-CH-O-を表し、そして
oは、0または1を表し、
91およびR92は、互いに独立に、上でR72に与えられる意味を有し、
91は、好ましくは、2~5個のC原子を有し、好ましくは3~5個のC原子を有するアルキル基を表し、
92は、好ましくは、2~5個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシ基で、より好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシ基、または2~4個のC原子を有するアルケニルオキシ基を表し、
Figure 0007297665000017
pおよびqは、互いに独立に、0または1を表し、そして
(p+q)は、好ましくは、0または1を表し、あるいは
Figure 0007297665000018
を表す場合は、好ましくは、p=q=1である。
d)再び任意成分として代えてか加えて、式Iの1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000019
式中、
Figure 0007297665000020
Figure 0007297665000021
nは、0または1を表し、
11およびR12は、それぞれ互いに独立に、好ましくは1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただしR11において1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、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、最も好ましくはアルキル、アルコキシまたはアルケニルオキシを表し、あるいはRを表し、あるいはR12はXを表し、
は、好ましくは1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)を表し、
は、F、Cl、好ましくは1~4個のC原子を有するフッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシ、より好ましくはF、Cl、CFまたはOCFを表し、
これらより式Bの化合物は除外される。
3-シクロペンテニレンは、式
Figure 0007297665000022
の群から選択される部分構造である。
本願による液晶媒体は好ましくは、ネマチック相を有する。
本出願を通して特にRの定義のために、アルキルは直鎖状または分枝鎖でよいアルキル基を意味する。これらの各基は好ましくは直鎖状であり、好ましくは1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個または8個のC原子を有し、従って好ましくはメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシルまたはn-ヘプチルである。
アルキルが分岐状のアルキル基を意味する場合、それは好ましくは2-アルキル、2-メチルアルキルまたは2-(2-エチル)-アルキル、好ましくは2-ブチル(=1-メチルプロピル)、2-メチルブチル、2-メチルペンチル、3-メチルペンチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、特に2-メチルブチル、2-メチルブトキシ、4-メチルヘキシル、2-ヘキシル、2-オクチル、2-ノニル、2-デシルおよび2-ドデシルを意味する。これらの基のうち最も好ましいのは、2-ヘキシルおよび2-オクチルである。
本願では、キラル化合物をもたらす特にRのための各分岐状の基もキラル基と呼ばれる。特に好ましいキラル基は、2-アルキル、2-アルコキシ、2-メチルアルキル、2-メチルアルコキシ、2-フルオロアルキル、2-フルオロアルコキシ、2-(2-エチン)-アルキル、2-(2-エチン) -アルコキシ、 1,1-トリフルオロ-2-アルキルおよび1,1,1-トリフルオロ-2-アルコキシである。
特に好ましいキラル基は例えば、2-ブチル(=1-メチルプロピル)、2-メチルブチル、2-メチルペンチル、3-メチルペンチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、特に2-メチルブチル、2-メチルブトキシ、2-メチルペントキシ、3-メチルペントキシ、2-エチルヘキソキシ、1-メチルヘキソキシ、2-オクチルオキシ、2-オキサ-3-メチルブチル、3-オキサ-4-メチルペンチル、4-メチルヘキシル、2-ヘキシル、2-オクチル、2-ノニル、2-デシル、2-ドデシル、6-メトキシオクトキシ、6-メチルオクトキシ、6-メチルオクタノイルオキシ、5-メチルヘプチルオキシカルボニル、2-メチルブチリルオキシ、3-メチルバレロイルオキシ、4-メチルヘキサノイルオキシ、2-クロロプロピオニルオキシ、2-クロロ-3-メチルブチリルオキシ、2-クロロ-4-メチルバレリルオキシ、2-クロロ-3-メチルバレリルオキシ、2-メチル-3-オキサペンチル、2-メチル-3-オキサヘキシル、1-メトキシプロピル-2-オキシ、1-エトキシプロピル-2-オキシ、1-プロポキシプロピル-2-オキシ、1-ブトキシプロピル-2-オキシ、2-フルオロオクチルオキシ、2-フルオロデシルオキシ、1,1,1-トリフルオロ-2-オクチルオキシ、1,1,1-トリフルオロ-2-オクチル、2-フルオロメチルオクチルオキシである。2-ヘキシル、2-オクチル、2-オクチルオキシ、1,1,1-トリフルオロ-2-ヘキシル、1,1,1-トリフルオロ-2-オクチルおよび1,1,1-トリフルオロ-2-オクチルオキシが非常に好ましい。
好ましくは式Bの化合物は、式B-1およびB-2の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000023
式中、
は、好ましくは1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル、好ましくはアルキルまたはアルケニルを表し、
は、F、Cl、CN、NCS、好ましくは1~4個のC原子を有するフッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシ、好ましくはF、Cl、CFまたはOCF、より好ましくはF、CFまたはOCF、最も好ましくはOCFまたはCFを表す。
好ましくは式Iの化合物は、式I-1およびI-2の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000024
式中、
11およびR12は、それぞれ互いに独立に好ましくは1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル、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、最も好ましくはアルコキシまたはアルケニルオキシを表し、
は、好ましくは1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル、好ましくはアルキルまたはアルケニルを表し、および
は、F、Cl、CN、NCS、好ましくは1~4個のC原子を有するフッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシ、好ましくはF、Cl、CFまたはOCF、より好ましくはF、CFまたはOCF、最も好ましくはCFまたはOCFを表す。
式Bの化合物は、以下のスキーム(スキーム1)によって調製される。
Figure 0007297665000025
式中パラメーターは、上式Bで与えられる各意味を有する。
B-1の立体異性体がある場合は、フラッシュクロマトグラフィーおよび/または種結晶を使用するかしない再結晶などの通常の手段により分離され、それは一段で単独の工程または繰り返しおよび/または互いに組み合わせてよい。同プロセスおよび反応混合物の引き続く後処理は、基本的に回分式反応としてまたは連続反応様式で実施できる。連続反応様式は例えば、連続式撹拌槽型反応器、撹拌式反応器カスケード、ループ式またはクロスフロー式反応器、フローチューブまたはマイクロリアクター内での反応を含む。反応混合物は必要に応じて、固相濾過、クロマトグラフィー、不混和相間分離(例えば抽出)、固体支持体への吸着、溶媒および/または共沸混合物の留去、選択的蒸留、昇華、結晶化、共結晶化、または膜上でのナノ濾過によって後処理される。
式Iの化合物は国際公開第02/055463号に従って調製され、2個のアルコキシ基(R11はR-O;R12はR-O)を含有する式I-1の化合物は好ましくは、塩基性化合物ジベンゾフランから出発し、以下のスキーム(スキーム2)によって調製される。
Figure 0007297665000026
Figure 0007297665000027
Figure 0007297665000028
1個のアルコキシ基(R-O)および1個のアルキル基(R)、(R11はR-O;R12はR)を含有する式I-1の化合物は好ましくは、塩基性化合物ジベンゾフランから出発し、以下のスキーム(スキーム3)によって調製される。
Figure 0007297665000029
2個のアルキル基(R11はR;R12はR)を含有する式I-1の化合物は好ましくは、塩基性化合物ジベンゾフランから出発し、以下のスキーム(スキーム4)によって調製される。
Figure 0007297665000030
式I-2の化合物は好ましくは例えば、以下のスキームによって調製される。
Figure 0007297665000031
本発明は、更に、本発明による液晶混合物および液晶媒体をIPSおよびFFSディスプレイ中で使用すること、特に、応答時間および/または透過性を改良するために、液晶媒体を含有するSG-FFSディスプレイ中で使用することに関する。
本発明は、更に、本発明による液晶媒体を含有する液晶ディスプレイ、特にIPSまたはFFSディスプレイ、特に好ましくはFFSまたはSG-FFSディスプレイに関する。
本発明は、更に、2枚の基板(ただし、少なくとも一方の基板は光に対して透明であり、少なくとも一方の基板は電極層を有する。)と、基板間に配置され、重合された成分および低分子量成分を含む液晶媒体層(ただし、重合された成分は、1種類以上の重合性化合物を液晶セルの基板間で液晶媒体中で、好ましくは電圧を印加しながら重合することで得ることができ、また、低分子量成分は、上および下に記載される通りの本発明による液晶混合物である。)とから成る液晶セルを含むIPSまたはFFSタイプの液晶ディスプレイに関する。
本発明によるディスプイは、好ましくは、アクティブ・マトリクス(active matrix LCD、略して、AMD)、好ましくは薄膜トランジスタ(thin-film transistor:TFT)のマトリクスでアドレスされる。しかしながら、本発明による液晶は、他の既知のアドレス方法を有するディスプレイでも有利な態様で使用できる。
本発明は更に、式Bの、好ましくは式B-1およびB-2の化合物群から選択される1種類以上の化合物を、1種類以上の低分子量液晶化合物または液晶混合物と、任意でさらなる液晶化合物および/または添加剤とを混合することによる、本発明による、液晶媒体を調製する方法に関する。
上および下で、以下の意味を適用する。
他に明らかに示さない限り、用語「FFS」は、FFSおよびSG-FFSディスプレイを表すために使用する。
用語「メソゲン基」は当業者に既知で文献に記載されており、その引力および斥力的相互作用の異方性によって、低分子量または高分子物質中で液晶(LC:liquid-crystalline)相の発生に本質的に寄与する基を表す。メソゲン基を含有する化合物(メソゲン化合物)は、それ自身では必ずしもLC相を有する必要はない。また、他の化合物と混合後および/または重合後のみに、メソゲン化合物が液晶相挙動を示すことも可能である。典型的なメソゲン基は、例えば、剛直な棒状または円盤状の形状のユニットである。メソゲンまたは液晶化合物に関して使用される用語および定義の概説は、Pure Appl.Chem.73巻(5号)、888頁(2001年)およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340~6368頁において与えられている。
用語「スペーサー基」または略して「スペーサー」は、上および下では「Sp」とも呼ばれ、当業者に既知で文献に記載されており、例えば、Pure Appl.Chem.、73巻(5号)、888頁(2001年)およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340~6368頁を参照。他に示さない限り、上および下で用語「スペーサー基」または「スペーサー」は、重合性メソゲン化合物中でメソゲン基および重合性基(1個または複数)を互いに連結している屈曲性の基を表す。
本発明の目的において、用語「液晶媒体」は、液晶混合物および1種類以上の重合性化合物(例えば、反応性メソゲンなど)を含む媒体を表すことを意図する。用語「液晶混合物」(または「ホスト混合物」)は、非重合性の低分子量化合物、好ましくは、2種類以上の液晶化合物および任意に更なる添加剤(例えば、キラルドーパントまたは安定剤など)のみから成る液晶混合物を表すことを意図する。
特に室温でネマチック相を有する液晶混合物または液晶媒体が、特に好ましい。
本発明の好ましい実施形態において、液晶媒体は、式II-1およびII-2の化合物群から選択され、かつ/または式III-1およびIII-2の化合物群から選択される、3を超える誘電異方性を有する誘電的に正の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000032
式中、パラメーターは式IIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有し、そして
23およびL24は、互いに独立に、HまたはFを表し、好ましくは、L23はFを表し、
Figure 0007297665000033
式II-1およびII-2の場合、Xは、好ましくはFまたはOCF、特に好ましくはFを表し、そして
式II-2の場合、
Figure 0007297665000034
Figure 0007297665000035
式中、パラメーターは、式IIIにおいて与えられる意味を有する。
本発明による媒体は、式III-1および/またはIII-2の化合物に代えてか加えて、式III-3の1種類以上の化合物を含んでもよい。
Figure 0007297665000036
式中、パラメーターは上で示されるそれぞれの意味を有し、パラメーターL31およびL32は、互いにおよび他のパラメーターとは独立に、HまたはFを表す。
液晶媒体は、好ましくは、L21およびL22ならびに/またはL23およびL24の両者がFを表す式II-1およびII-2の化合物群から選択される化合物を含む。
好ましい実施形態において、液晶媒体は、L21、L22、L23およびL24の全てがFを表す式II-1およびII-2の化合物群から選択される化合物を含む。
液晶媒体は、好ましくは、式II-1の1種類以上の化合物を含む。式II-1の化合物は、好ましくは式II-1a~II-1eの化合物群から選択され、好ましくは、式II-1aおよび/またはII-1bおよび/またはII-1dの、好ましくは式II-1aおよび/またはII-1dまたはII-1bおよび/またはII-1dの、最も好ましくは式II-1dの1種類以上の化合物である。
Figure 0007297665000037
式中、パラメーターは上で示されるそれぞれの意味を有し、そして
25およびL26は、互いにおよび他のパラメーターとは独立に、HまたはFを表し、
好ましくは、
式II-1aおよびII-1b中において、L21およびL22の両者がFを表し、
式II-1cおよびII-1d中において、L21およびL22の両者がFを表し、ならびに/またはL23およびL24の両者がFを表し、そして
式II-1e中において、L21、L22およびL25がFを表す。
液晶媒体は、好ましくは、式II-2a~II-2kの化合物群から選択される式II-2の1種類以上の化合物、好ましくは式II-2aおよび/またはII-2hおよび/またはII-2jの各々の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000038
Figure 0007297665000039
式中、パラメーターは上で示されるそれぞれの意味を有し、
25~L28は、互いに独立に、HまたはFを表し、好ましくは、L27およびL28の両者がHを表し、特に好ましくは、L26がHを表す。
液晶媒体は、好ましくは、L21およびL22の両者がFを表し、かつ/またはL23およびL24の両者がFを表す式II-2a~II-2kの化合物群から選択される化合物を含む。
好ましい実施形態において、液晶媒体は、L21、L22、L23およびL24の全てがFを表す式II-2a~II-2kの化合物群から選択される化合物を含む。
式II-2の特に好ましい化合物は以下の式の化合物で、特に好ましくは式II-2a-1および/またはII-2h-1および/またはII-2k-2の化合物である。
Figure 0007297665000040
Figure 0007297665000041
式中、RおよびXは上で示される意味を有し、Xは好ましくはFを表す。
液晶媒体は、好ましくは、式III-1の1種類以上の化合物を含む。式III-1の化合物は、好ましくは、式III-1a~III-1jの化合物群から、好ましくは式III-1c、III-1f、III-1gおよびIII-1jから選択される。
Figure 0007297665000042
Figure 0007297665000043
式中、パラメーターは上で与えられる意味を有し、好ましくは式中、パラメーターは上で示されるそれぞれの意味を有し、
パラメーターL33およびL34は、互いにおよび他のパラメーターとは独立に、HまたはFを表し、
パラメーターL35およびL36は、互いにおよび他のパラメーターとは独立に、HまたはFを表す。
液晶媒体は、好ましくは、式III-1cの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-1c-1~III-1c-5の、好ましくは式III-1c-1および/またはIII-1c-2の、最も好ましくは式III-1c-1の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000044
式中、Rは、上で示される意味を有する。
液晶媒体は、好ましくは、式III-1fの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-1f-1~III-1f-6の、好ましくは式III-1f-1および/またはIII-1f-2および/またはIII-1f-3および/またはIII-1f-6の、より好ましくは式III-1f-3および/またはIII-1f-6の、より好ましくは式III-1f-6の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000045
式中、Rは、上で示される意味を有する。
液晶媒体は、好ましくは、式III-1gの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-1g-1~III-1g-5の、好ましくは式III-1g-3の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000046
式中、Rは、上で示される意味を有する。
液晶媒体は、好ましくは、式III-1hの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-1h-1~III-1h-3の、好ましくは式III-1h-3の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000047
式中、パラメーターは上で与えられる意味を有し、Xは好ましくはFを表す。
液晶媒体は、好ましくは、式III-1iの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-1i-1およびIII-1i-2の、好ましくは式III-1i-2の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000048
式中、パラメーターは上で与えられる意味を有し、Xは好ましくはFを表す。
液晶媒体は、好ましくは、式III-1jの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-1j-1およびIII-1j-2の、好ましくは式III-1j-1の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000049
式中、パラメーターは上で与えられる意味を有する。
液晶媒体は、好ましくは、式III-2の1種類以上の化合物を含む。式III-2の化合物は、好ましくは、式III-2aおよびIII-2bの、好ましくは式III-2bの化合物群から選択される。
Figure 0007297665000050
式中、パラメーターは上で示されるそれぞれの意味を有し、
パラメーターL33およびL34は、互いにおよび他のパラメーターとは独立に、HまたはFを表す。
液晶媒体は、好ましくは、式III-2aの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-2a-1~III-2a-6の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000051
式中、Rは、上で示される意味を有する。
液晶媒体は、好ましくは、式III-2bの1種類以上の化合物を含み、該化合物は、好ましくは、式III-2b-1~III-2b-4、好ましくは式III-2b-4の化合物群から選択される。
Figure 0007297665000052
式中、Rは、上で示される意味を有する。
式III-1および/またはIII-2の化合物に代えるか加えて、本発明による媒体は、式III-3の1種類以上の化合物を含んでもよい。
Figure 0007297665000053
式中、パラメーターは、式IIIにおいて上で示されるそれぞれの意味を有する。
これらの化合物は、好ましくは、式III-3aおよびIII-3bの群から選択される。
Figure 0007297665000054
式中、Rは、上で示される意味を有する。
本発明による液晶媒体は、好ましくは式VI、VII、VIIIおよびIXの化合物群から選択される、-1.5~3の範囲内の誘電異方性を有する誘電的に中性の1種類以上の化合物を好ましくは含む。
本願においては、全ての元素がそれらそれぞれの同位体を包含する。特に、化合物中の1個以上のHをDで置き換えてよく、これも実施形態によって特に好ましい。対応する化合物を対応して高度に重水素化することで、例えば、当該化合物の検出および認識が可能となる。これは、特に式Iの化合物の場合、場合により非常に有用である。
本願において、
アルキルは、特に好ましくは、直鎖状のアルキル、特に、CH-、C-、n-C-、n-C-またはn-C11-を表し、
アルケニルは、特に好ましくは、CH=CH-、E-CH-CH=CH-、CH=CH-CH-CH-、E-CH-CH=CH-CH-CH-またはE-(n-C)-CH=CH-を表す。
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、それぞれの場合に、式VI-1およびVI-2の化合物群から選択される式VIの1種類以上の化合物、好ましくは式VI-1の各々1種類以上の化合物および式VI-2の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000055
式中、パラメーターは、式VIにおいて上で与えられるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
式VI-1において、
61およびR62は、互いに独立に、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ(あるいはまたペントキシ、好ましくは、エトキシ、ブトキシまたはペントキシ、より好ましくはエトキシまたはブトキシ、最も好ましくはブトキシを表し、
式VI-2において、
61は、好ましくは、ビニル基、1-E-プロペニル、ブタ-4-エン-1-イル、ペンタ-1-エン-1-イルまたはペンタ-3-エン-1-イルおよびn-プロピルまたはn-ペンチルを表し、
62は、1~7個のC原子、好ましくは2~5個のC原子を有する無置換のアルキル基、好ましくは、1~6個のC原子、特に好ましくは2または4個のC原子を有する無置換のアルコキシ基、最も好ましくはエトキシ基を表す。
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、それぞれの場合に、式VII-1~VII-3の化合物群から選択される式VIIの1種類以上の化合物、好ましくは、式VII-1の各々の1種類以上の化合物および式VII-2の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000056
式中、パラメーターは、式VIIにおいて上で与えられるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
71は、ビニル基、1-E-プロペニル、ブタ-4-エン-1-イル、ペンタ-1-エン-1-イルまたはペンタ-3-エン-1-イル、n-プロピルまたはn-ペンチルを表し、
72は、1~7個のC原子、好ましくは2~5個のC原子を有する無置換のアルキル基、または好ましくは、1~6個のC原子、特に好ましくは2~4個のC原子を有する無置換のアルコキシ基、最も好ましくはエトキシ基を表す。
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、それぞれの場合に、以下の化合物群から選択される式VI-1の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000057
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、それぞれの場合に、以下の化合物群から選択される式VI-2の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000058
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、それぞれの場合に、以下の化合物の群から選択される式VII-1の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000059
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、それぞれの場合に、以下の化合物の群から選択される式VII-2の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000060
式Bまたはその好ましいサブ式の化合物に加えて、本発明による媒体は、好ましくは、式VIおよびVIIの化合物群から選択される誘電的に負の1種類以上の化合物を、好ましくは、5%以上~90%以下、好ましくは10%以上~80%以下、特に好ましくは20%以上~70%以下の範囲内の総濃度で含む。
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、それぞれの場合に、式VIII-1~VIII-3の化合物群から選択される式VIIIの1種類以上の化合物、好ましくは、式VIII-1各々の1種類以上の化合物および/または式VIII-3の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000061
式中、パラメーターは、式VIIIにおいて上で与えられるそれぞれの意味を有し、好ましくは、
81は、ビニル基、1-E-プロペニル、ブタ-4-エン-1-イル、ペンタ-1-エン-1-イルまたはペンタ-3-エン-1-イル、エチル、n-プロピルまたはn-ペンチルを表し、アルキル、好ましくは、エチル、n-プロピルまたはn-ペンチルを表し、
82は、1~7個のC原子、好ましくは1~5個のC原子を有する無置換のアルキル基、または1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基を表す。
式VIII-1およびVIII-2において、R82は、好ましくは、2個または4個のC原子を有するアルコキシ、最も好ましくはエトキシを表し、
式VIII-3において、R82は、好ましくは、アルキル、好ましくはメチル、エチルまたはn-プロピル、最も好ましくはメチルを表す。
更に好ましい実施形態において、媒体は、式IVの1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000062
式中、
41は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基、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原子を有するものを表し、
42は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基、2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基または1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基を表し(ただし、両者は好ましくは2~5個のC原子を有する。)、好ましくは2個、3個または4個のC原子を有する無置換のアルケニル基、より好ましくはビニル基または1-プロペニル基、特にはビニル基を表す。
特に好ましい実施形態において、媒体は、式IV-1~IV-4の、好ましく式IV-1の化合物群から選択される1種類以上の式IVの化合物を含む。
Figure 0007297665000063
式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylおよびalkenyl’は、互いに独立に、2~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有し、特に好ましくは2個のC原子を有するアルケニルを表し、
alkenyl’は好ましくは、2~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有し、特に好ましくは2~3個のC原子を有するアルケニルを表し、そして
alkoxyは、1~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシを表す。
特に好ましい実施形態において、本発明による媒体は、式IV-1の1種類以上の化合物および/または式IV-2の1種類以上の化合物を含む。
更に好ましい実施形態において、媒体は、式Vの1種類以上の化合物を含む。
本発明による媒体は、好ましくは、以下に示す総濃度で以下の化合物を含む:
・式Bの化合物群から選択される1種類以上の化合物を1~60重量%、および
・式Iの、好ましくは式I-1およびI-2の化合物群から選択され、最も好ましくは式I-2の1種類以上の化合物を0~60重量%、および/または
・好ましくは式II-1およびII-2の化合物群から選択される式IIの1種類以上の化合物を5~60重量%、および/または
・式IIIの1種類以上の化合物を5~25重量%、および/または
・式IVの1種類以上の化合物を5~45重量%、および/または
・式Vの1種類以上の化合物を5~25重量%、および/または
・式VIの1種類以上の化合物を5~25重量%、および/または
・式VIIの1種類以上の化合物を5~20重量%、および/または
・好ましくは式VIII-1およびVIII-2の化合物群から選択される式VIIIの1種類以上の化合物を5~30重量%、および/または
・式IXの1種類以上の化合物を0~60重量%、
ただし存在する式BおよびI~IXの全ての化合物の媒体中の総含有量は、好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、最も好ましくは100%である。
後者の条件は、本願による全ての媒体に成立する。
更に好ましい実施形態において、本発明による媒体は、式Bまたはそれの好ましいサブ式の化合物に加え、および式VIおよび/またはVIIおよび/またはVIIIおよび/またはIXおよび/またはIの化合物に加え、好ましくは、式IVおよびVの化合物群から選択される誘電的に中性の1種類以上の化合物を、好ましくは、5%以上~90%以下、好ましくは10%以上~80%以下、特に好ましくは20%以上~70%以下の範囲内の総濃度で含む。
本発明による媒体は、特に好ましい実施形態において、
・式Bの1種類以上の化合物を、3%以上~50%以下の範囲内、好ましくは5%以上~30%以下の範囲内の総濃度で、および
・式Iの1種類以上の化合物を、3%以上~50%以下の範囲内、好ましくは5%以上~30%以下の範囲内の総濃度で、および/または
・式IIの1種類以上の化合物を、5%以上~50%以下の範囲内、好ましくは10%以上~40%以下の範囲内の総濃度で、および/または
・式VII-1の1種類以上の化合物を、5%以上~30%以下の範囲内の総濃度で、および/または
・式VII-2の1種類以上の化合物を、3%以上~30%以下の範囲内の総濃度で
を含む。
好ましくは、本発明による媒体における式Bの化合物の濃度は、1%以上~60%以下、より好ましくは5%以上~40%以下、最も好ましくは8%以上~35%以下の範囲内である。
本発明の好ましい実施形態において式Iの化合物の本発明による媒体中での濃度は、1%以上~60%以下、より好ましくは5%以上~40%以下、最も好ましくは8%以上~35%以下の範囲内である。
本発明の好ましい実施形態において、媒体における式IIの化合物の濃度は、3%以上~60%以下、より好ましくは5%以上~55%以下、より好ましくは10%以上~50%以下、最も好ましくは15%以上~45%以下の範囲内である。
本発明の好ましい実施形態において、媒体における式VIIの化合物の濃度は、2%以上~50%以下、より好ましくは5%以上~40%以下、より好ましくは10%以上~35%以下、最も好ましくは15%以上~30%以下の範囲内である。
本発明の好ましい実施形態において、媒体における式VII-1の化合物の濃度は、1%以上~40%以下、より好ましくは2%以上~35%以下、あるいは15%以上~25%以下の範囲内である。
本発明の好ましい実施形態において、媒体における式VII-2の化合物の濃度は、存在しているのであれば、1%以上~40%以下、より好ましくは5%以上~35%以下、最も好ましくは10%以上~30%以下の範囲内である。
本発明は、本発明による液晶媒体を含有する電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品にも関する。VA、ECB、IPSまたはFFS効果に基づき、好ましくは、VA、IPSまたはFFS効果に基づく電気光学的ディスプレイで、特に、アクティブ・マトリクス・アドレスデバイスでアドレスされるものが好ましい。
よって同様に、本発明は、電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品における本発明による液晶媒体の使用に関し、更に
式Bの1種類以上の化合物を、式Iの1種類以上の化合物と、好ましくはサブ式I-1および/またはI-2の、好ましくは式I-2の1種類以上の化合物と、および/または式IIの1種類以上の化合物、好ましくは式II-1および/またはII-2の1種類以上の化合物と、式VIIの1種類以上の化合物、好ましくはサブ式VII-1および/またはVII-2の1種類以上の化合物と、特に好ましくは、式II-1、II-2、VII-1およびVII-2の2つ以上、好ましくは3つ以上の異なる式の、非常に好ましくは、これら4つ全ての1種類以上の化合物と、好ましくは式IVおよびVの化合物群から選択される1種類以上の更なる化合物、より好ましくは式IVおよび式Vの両方の1種類以上の化合物と混合することを特徴とする本発明による液晶媒体を調製する方法に関する。
更に好ましい実施形態において、媒体は、式IV-2およびIV-3の化合物群から選択される式IVの1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000064
式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkoxyは、1~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシを表す。
更に好ましい実施形態において、媒体は、式V-1およびV-2の、好ましくは式V-1の化合物群から選択される式Vの1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000065
式中、パラメーターは、式Vにおいて上で与えられる意味を有し、好ましくは、
51は、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表し、
52は、1~7個のC原子を有するアルキル、2~7個のC原子を有するアルケニルまたは1~6個のC原子を有するアルコキシ、好ましくはアルキルまたはアルケニル、特に好ましくはアルキルを表す。
更に好ましい実施形態において、媒体は、式V-1aおよびV-1bの化合物群から選択される式V-1の1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000066
式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylは、2~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有するアルケニルを表す。
加えて、本発明は、式IIの1種類以上の化合物と、任意で式VII-1およびVII-2の化合物群から選択される1種類以上の化合物ならびに/または式IVの1種類以上の化合物ならびに/または式Vの1種類以上の化合物とを含む液晶媒体の複屈折の波長分散性を低減する方法であって、式Bの1種類以上の化合物を媒体において使用することを特徴とする方法に関する。
式I~Vの化合物に加え、他の構成成分も、例えば、混合物全体の45%まで、しかし好ましくは35%まで、特に10%までの量で存在してよい。
本発明による媒体は、誘電的に正の成分も任意に含んでよく、該成分の総濃度は、媒体全体に基づき、好ましくは20%以下、より好ましくは10%以下である。
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、混合物全体に基づき総量で、
・1%以上~20%以下、好ましくは2%以上~15%以下、特に好ましくは3%以上~12%以下の式Bの化合物と、
・1%以上~20%以下、好ましくは2%以上~15%以下、特に好ましくは3%以上~12%以下の式Iの化合物と、
・20%以上~50%以下、好ましくは25%以上~45%以下、特に好ましくは30%以上~40%以下の式IIおよび/またはIIIの化合物と、
・0%以上~35%以下、好ましくは2%以上~30%以下、特に好ましくは3%以上~25%以下の式IVおよび/またはVの化合物と、
・5%以上~50%以下、10%以上~45%以下、好ましくは15%以上~40%以下の式VIおよび/またはVIIおよび/またはVIIIおよび/またはIXの化合物と
を含む。
本発明による液晶媒体は、1種類以上のキラル化合物を含んでよい。
本発明の特に好ましい実施形態は、以下の1つ以上の条件を満たす。ただし、頭字語(略称)は表A~Cに説明されており、表Dに化合物が例示されている。
好ましくは、本発明による媒体は、以下の1つ以上の条件を満たす。
i.液晶媒体は、0.060以上、特に好ましく0.070以上の複屈折を有する。
ii.液晶媒体は、0.200以下、特に好ましくは0.180以下の複屈折を有する。
iii.液晶媒体は、0.090以上~0.160以下の範囲内の複屈折を有する。
iv.液晶媒体は、式BIの、好ましくは(サブ)式B-1およびB-2から選択され、最も好ましくは(サブ)式B-2の1種類以上の特に好ましい化合物を含む。
v.液晶媒体は、式Iの、好ましくは(サブ)式I-1およびI-2から選択され、最も好ましくは(サブ)式I-2の1種類以上の特に好ましい化合物を含む。
vi.混合物全体における式IIの化合物の総濃度は25%以上、好ましくは30%以上で、好ましくは25%以上~49%以下の範囲内、特に好ましくは29%以上~47%以下の範囲内、非常に特に好ましくは37%以上~44%以下の範囲内である。
vii.液晶媒体は、以下の式:CC-n-Vおよび/またはCC-n-Vmおよび/またはCC-V-Vおよび/またはCC-V-Vnおよび/またはCC-nV-Vnの化合物群から選択される式IVの1種類以上の化合物、特に好ましくはCC-3-Vを、好ましくは60%以下まで、特に好ましくは50%以下までの濃度で含み、任意で追加的にCC-3-V1を好ましくは15%以下までの濃度で、および/またはCC-4-Vを好ましくは40%以下まで、特に好ましくは30%以下までの濃度で追加して含んでよい。
viii.媒体は、式CC-n-V、好ましくはCC-3-Vの化合物を、好ましくは1%以上~60%以下の濃度で、より好ましくは3%以上~35%以下の濃度で含む。
ix.混合物全体における式CC-3-Vの化合物の総濃度は、好ましくは、15%以下、好ましくは10%以下であるか、または20%以上、好ましくは25%以上である。
x.混合物全体における式Y-nO-Omの化合物の総濃度は、2%以上~30%以下、好ましくは5%以上~15%以下である。
xi.混合物全体における式CY-n-Omの化合物の総濃度は、5%以上~60%以下、好ましくは15%以上~45%以下である。
xii.混合物全体における式CCY-n-Omおよび/またはCCY-n-m、好ましくはCCY-n-Omの化合物の総濃度は、5%以上~40%以下、好ましくは1%以上~25%以下である。
xiii.混合物全体における式CLY-n-Omの化合物の総濃度は、5%以上~40%以下、好ましくは10%以上~30%以下である。
xiv.液晶媒体は、式IV、好ましくは式IV-1および/またはIV-2の1種類以上の化合物を、好ましくは、1%以上、特に2%以上、非常に特に好ましくは3%以上~50%以下、好ましくは35%以下の総濃度で含む。
xv.液晶媒体は、式Vの、好ましくは式V-1および/またはV-2の1種類以上の化合物を、好ましくは1%以上、特に2%以上、非常に特に好ましくは15%以上~35%以下、好ましくは~30%以下の総濃度で含む。
xvi.混合物全体における式CCP-V-n、好ましくはCCP-V-1の化合物の総濃度は、好ましくは5%以上~30%以下、好ましくは15%以上~25%以下である。
xvii.混合物全体における式CCP-V2-n、好ましくはCCP-V2-1の化合物の総濃度は、好ましくは1%以上~15%以下、好ましくは2%以上~10%以下である。
本発明は、更に、VA、ECB、IPS、FFSまたはUB-FFS効果に基づくアクティブ・マトリクス・アドレスを有する電気光学的ディスプレイであって、本発明による液晶媒体を誘電体として含有することを特徴とする電気光学的ディスプレイに関する。
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも70℃の温度幅を有するネマチック相範囲を有する。
回転粘度γは、好ましくは350mPa・s以下、好ましくは250mPa・s以下、特に150mPa・s以下である。
本発明による混合物は、例えばSG-FFSなどの誘電的に正の液晶媒体を使用する全てのIPSおよびFFS-TFT用途に適している。
本発明による液晶媒体は、好ましくは実質的に完全に、4~15種類、特に5~12種類、特に好ましくは10種類以下の化合物から成る。これらは、好ましくは、式B、I、II、III、IV、V、VI、VII、VIIIおよびIXの化合物群から選択される。
本発明による液晶媒体は、任意で18種類より多くの化合物も含んでよい。この場合、媒体は、好ましくは、18~25種類の化合物を含む。
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、シアノ基を含まない化合物を大部分が含み、好ましくは本質的に成り、最も好ましくは実質的に完全に成る。
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、式I、IIおよびIII、IVおよびVならびにVI~IXの化合物群から選択され、好ましくは式I-1、I-2、II-1、II-2、III-1、III-2、IV、V、VII-1、VII-2、VIIIおよびIXの化合物群から選択される化合物を含み;媒体は該式の化合物から好ましくは大部分が成り、特に好ましくは本質的に成り、非常に特に好ましくは実質的に完全に成る。
本発明による液晶媒体は、それぞれの場合で、少なくとも-10℃以下~70℃以上、特に好ましくは-20℃以下~80℃以上、非常に特に好ましくは-30℃以下~85℃以上、最も好ましくは-40℃以下~90℃以上のネマチック相を好ましくは有する。
本明細書において、表現「ネマチック相を有する」は、一方で、対応する温度における低温においてスメクチック相および結晶化が確認されず、他方で、ネマチック相から加熱しても依然として透明化が起きないことを意味する。低温における検討は対応する温度において流動粘度計中で行なわれ、電気光学的な用途に対応する層厚を有する試験用セル中において少なくとも100時間保存して確認する。対応する試験用セル中において-20℃の温度における保存安定性が1000時間以上の場合、媒体はこの温度において安定であるとする。-30℃および-40℃の温度において、対応する時間は、それぞれ500時間および250時間である。高温においては、毛細管中で従来法によって透明点を測定する。
好ましい実施形態にいて、本発明による液晶媒体は、適度に低い範囲の光学異方性の値で特徴付けられる。複屈折値は、好ましくは0.075以上~0.130以下の範囲内、特に好ましくは0.085以上~0.120以下の範囲内、非常に特に好ましくは0.090以上~0.115以下の範囲内である。
この実施形態において、本発明による液晶媒体は、正の誘電異方性および誘電異方性Δεの比較的高い絶対値を有し、Δεは、好ましくは2.0以上~20以下、より好ましくは15以下で、より好ましくは3.0以上~10以下、特に好ましくは4.0以上~9.0以下、非常に特に好ましくは4.5以上~8.0以下の範囲内である。
好ましくは本発明による液晶媒体は、1.0V以上~5.0V以下、好ましくは2.5V以下、好ましくは1.2V以上~2.2V以下、特に好ましくは1.3V以上~2.0V以下の範囲内の比較的低い値の閾電圧(V)を有する。
更に好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、好ましくは、比較的高い値の平均誘電定数(εav.≡(ε+2ε)/3)を有し、εav.は、好ましくは、8.0以上~25.0以下、好ましくは8.5以上~20.0以下、さらにより好ましくは9.0以上~19.0以下、特に好ましくは10.0以上~18.0以下、非常に特に好ましくは11.0以上~16.5以下の範囲内である。
加えて、本発明による液晶媒体は、液晶セル中において、高い値のVHRを有する。
20℃でセル中に新たに充填したセルにおいて、これらの媒体のVHR値は95%より大きいか等しく、好ましくは97%より大きいか等しく、特に好ましくは98%より大きいか等しく、非常に特に好ましくは99%より大きいか等しく、100℃においてセル中でオーブン内5分後では、VHRは90%より大きいか等しく、好ましくは93%より大きいか等しく、特に好ましくは96%より大きいか等しく、非常に特に好ましくは98%より大きいか等しい。
ここで一般に、アドレス電圧または閾電圧が低い液晶媒体はアドレス電圧または閾電圧が高い液晶媒体より低いVHRを有し、その逆も同様である。
また、本発明による媒体によれば、個々の物理的特性のこれらの好ましい値は、好ましくはそれぞれの場合で、それぞれの組み合わせで維持される。
本願において、用語「化合物」は「化合物(1種類または多種類)」とも記載し、特に他に明記しない限り、1種類の化合物および多種類の化合物の両者を意味する。
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、
・1種類以上の式Bの、 好ましくは式CB-n-F、CB-n-OT、CB-n-T、LB-n-F、LB-n-OTおよびLB-n-Tの群から選択され、より好ましくは式CB-n-OT、CB-n-T、LB-n-OTおよびLB-n-Tの群から選択され, 好ましくは式CB-n-OT、CB-n-Tの群から選択される化合物、および
・1種類以上の式Iの、 好ましくは式B-nO-Om、B(S)-nO-Om、B-nO-OT、B-nO-T、B-n-OTおよびB-n-Fの群から選択され、より好ましくは式B-nO-OT、B-nO-T、B-n-OTおよびB-n-Fの群から選択される化合物、および/または
・1種類以上の式IIの、好ましくは式PUQU-n-F、CDUQU-n-F、APUQU-n-FおよびPGUQU-n-Fの群から選択される化合物、ならびに/または、
・1種類以上の式IIIの、好ましくは式CCP-n-OT、CGG-n-FおよびCGG-n-ODの群から選択される化合物、ならびに/または、
・1種類以上の式IVおよび/またはVの、好ましくは式CC-n-V、CCP-n-m、CCP-V-n、CCP-V2-nおよびCGP-n-mの化合物、ならびに/または、
・1種類以上の式VIの、好ましくは式Y-n-Om、Y-nO-Omおよび/またはCY-n-Omの群から選択され、好ましくは式Y-3-O1、Y-4O-O4、CY-3-O2、CY-3-O4、CY-5-O2およびCY-5-O4の化合物群から選択されるの化合物、ならびに/または、
・任意成分として好ましくは必須成分として、1種類以上の式VII-1の、好ましくは式CCY-n-mおよびCCY-n-Omの、好ましくは式CCY-n-Omの化合物群から選択され、好ましくは式CCY-3-O2、CCY-2-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3、CCY-4-O2、CCY-3-O2およびCCY-5-O2の化合物群から選択される化合物、および/または、
・任意成分として好ましくは必須成分として、1種類以上の式VII-2の、好ましくは式CLY-n-Omの、好ましくは式CLY-2-O4、CLY-3-O2、CLY-3-O3の化合物群から選択される化合物、ならびに/または、
・1種類以上の式VIIIの、好ましくは式CZY-n-OnおよびCCOY-n-mの群から選択される化合物、ならびに/または、
・1種類以上の式IXの、好ましくはPYP-n-m、PYP-n-mVlおよびPYP-n-mVlの群から選択され、好ましくはPYP-2-3、PYP-2-4、PYP-2-5、PYP-2-VおよびPYP-2-2V1の群から選択される化合物、ならびに/または、
・1種類以上の式PGP-n-m、PGP-n-V、PGP-n-Vm、PGP-n-mVおよびPGP-n-mVlの群から選択され、好ましくは式PGP-2-3、PGP-2-4、PGP-2-5、PGP-1-V、PGP-2-VおよびPGP-2-2V1の群から選択される化合物、ならびに/または、
・任意成分として好ましくは必須成分として、1種類以上の式IVの、好ましくは、式CC-n-V、CC-n-Vm、CC-n-mV1およびCC-nV-Vmの、好ましくはCC-3-V、CC-3-V1、CC-4-V、CC-5-V、CC-3-2V1およびCC-V-Vの化合物群から選択され、特に好ましくはCC-3-V、CC-3-V1、CC-4-V、CC-3-2V1およびCC-V-Vの化合物群から選択される化合物、非常に特に好ましくは化合物CC-3-V、および任意成分として追加的に、式CC-4-Vおよび/またはCC-3-V1および/またはCC-3-2V1および/またはCC-V-Vの化合物(1種類または多種類)、ならびに/または、
・任意成分として好ましくは必須成分として、1種類以上の式Vの、好ましくは式CCP-V-1および/またはCCP-V2-1の群から選択される化合物
を含む。
本発明の具体的な好ましい実施形態において、本発明による媒体は、式IXの1種類以上の化合物を含む。
式IXの化合物は、特にp=q=1で、環Aが1,4-フェニレンの場合、液晶混合物中で安定剤としても非常に適している。特に、式IXの化合物は、UV曝露に対する混合物のVHRを安定化する。
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体は、式IX-1~IX-4の、非常に特に好ましくは式IX-1~IX-3の化合物群の1つ以上の式から選択される式IXの1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000067
式中、パラメーターは、式IXで与えられる意味を有する。
更に好ましい実施形態において、媒体は、式IX-3の、好ましくは式IX-3-aの1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000068
式中、
alkylおよびalkyl’は、互いに独立に、1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有するアルキルを表す。
本願による液晶媒体中で式IXの化合物を使用する場合、式IXの化合物は、好ましくは20%以下、より好ましくは10%以下、最も好ましくは5%以の濃度で存在し、個々のすなわち同属の化合物は好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下の濃度で存在する。
本発明においては個々の場合で他に示さない限り、組成物の構成成分の特定に関連して以下の定義を適用する。
・「含む」:組成物中の対象となる構成成分の濃度は、好ましくは5%以上、特に好ましくは10%以上、非常に特に好ましくは20%以上である。
・「大部分が成る」:組成物中の対象となる構成成分の濃度は、好ましくは50%以上、特に好ましくは55%以上、非常に特に好ましくは60%以上である。
・「本質的に成る」:組成物中の対象となる構成成分の濃度は、好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、非常に特に好ましくは95%以上である。
・「実質的に完全に成る」:組成物中の対象となる構成成分の濃度は、好ましくは98%以上、特に好ましくは99%以上、非常に特に好ましくは100.0%である。
以上の定義は、組成物の成分および化合物であり得る構成成分を有する組成物としての媒体と、また構成成分および化合物を有する成分との両者に適用する。媒体全体に対する個々の化合物の濃度に関する限り、用語「含む」は、対象となる化合物の濃度が、好ましくは1%以上、特に好ましくは2%以上、非常に特に好ましくは4%以上であることを意味する。
本発明において、「≦」は未満または等しいこと、好ましくは未満を意味し、「≧」はより大きいか等しいこと、好ましくはより大きいことを意味する。
本発明において、
Figure 0007297665000069
は、トランス-1,4-シクロヘキシレンを表し、
Figure 0007297665000070
は、シス-およびトランス-1,4-シクロヘキシレンの両者の混合物を表し、および
Figure 0007297665000071
は、1,4-フェニレンを表す。
本発明において、表現「誘電的に正の化合物」はΔε>1.5である化合物を意味し、表現「誘電的に中性の化合物」は-1.5≦Δε≦1.5である化合物を意味し、表現「誘電的に負の化合物」はΔε<-1.5である化合物を意味する。本明細書においては、液晶ホストに10重量%の化合物を溶解し、それぞれの場合で、セル厚20μm、ホメオトロピック表面配向およびホモジニアス表面配向を有する少なくとも1個の試験用セル中で1kHzにおいて得られた混合物の容量を決定することで、化合物の誘電異方性を決定する。測定電圧は典型的には0.5V~1.0Vであるが、検討されるそれぞれの液晶混合物の容量閾値よりも常に低くくする。
誘電的に正および誘電的に中性の化合物に使用されるホスト混合物はZLI-4792で、誘電的に負の化合物に使用されるホスト混合物はZLI-2857であり、両者ともドイツ国メルク社製である。検討されるそれぞれの化合物の値は、検討される化合物を添加した後のホスト混合物の誘電定数の変化から得られ、用いられる化合物を100%に外挿する。検討される化合物を10%の量でホスト混合物中に溶解する。この目的にとって物質の溶解度が低すぎる場合は、所望の温度で検討が行えるまで段階的に濃度を半減する。
必要に応じて、本発明による液晶媒体は、例えば、安定剤および/または多色性、例えば二色性色素および/またはキラルドーパントなどの更なる添加剤も、通常の量で含んでよい。これらの用いられる添加剤の量は、混合物全体の量に基づいて好ましくは総量で、0%以上~10%以下、特に好ましくは0.1%以上~6%以下である。用いられる個々の化合物の濃度は、好ましくは0.1%以上~3%以下である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、液晶媒体中の液晶化合物の濃度および濃度範囲を特定する際には一般に考慮しない。
好ましい実施形態において、本発明による液晶媒体はポリマー前駆体を含み、ポリマー前駆体は、1種類以上の反応性化合物、好ましくは反応性メソゲンと、必要に応じて例えば重合開始剤および/または重合減速剤などの更なる添加剤を、通常の量で含む。これらの用いられる添加剤の量は、混合物全体の量に基づいて総量で、0%以上~10%以下、好ましくは0.1%以上~2%以下である。これらおよび同様の添加剤の濃度は、液晶媒体中の液晶化合物の濃度および濃度範囲を特定する際には考慮しない。
組成物は多種類の化合物、好ましくは3種類以上~30種類以下、特に好ましくは6種類以上~20種類以下、非常に特に好ましくは10種類以上~16種類以下の化合物から成り、これらの化合物は従来法で混合される。一般に、より少量で使用される成分の所望の量を、混合物の主な構成成分を構成する成分に溶解する。これは昇温することで、効果的に行える。選択された温度が主な構成成分の透明点より上の場合、溶解操作の完了を観察することは特に簡単である。しかしながら、例えばプレ混合物を使用するか所謂「マルチ・ボトル・システム」からの他の従来法でも液晶混合物を調製することが可能である。
本発明による混合物は、65℃以上の透明点を有する非常に広いネマチック相範囲、非常に好ましい値の容量閾値および比較的高い値の保持率と、同時に-30℃および-40℃における非常に良好な低温安定性を示す。更に、本発明による混合物は、低い回転粘度γで区別される。
VA、IPS、FFSまたはPALCディスプレイにおいて使用するための本発明による媒体は、例えば、H、N、O、ClまたはFが対応する同位体に置き換えられた化合物も含んでよいことは当業者に言うまでもない。
本発明による液晶ディスプレイの構造は、例えば、欧州特許出願公開第0 240 379号公報に記載される通りの通常の構成に対応する。
適切な添加剤で、本発明による液晶相を、今日までに開示された任意のタイプのディスプレイ、例えば、IPSおよびFFS LCDディスプレイにおいて用いることができるよう改変できる。
下の表Eに、本発明による混合物に添加することが可能なドーパントを示す。混合物が1種類以上のドーパントを含む場合、ドーパント(1種類または多種類)は0.01重量%~4重量%、好ましくは0.1重量%~1.0重量%の量で用いる。
例えば、好ましくは0.01%~6%、特には0.1%~3%の量で本発明による混合物に添加できる安定剤を下の表Fに示す。
本発明の目的において、他に明らかに特記しない限り全ての濃度は重量%で示され、他に明らかに示さない限り対応する混合物全体または混合物成分(これも全体として)に関する。この文意において、用語「混合物」は液晶媒体を記載する。
他に明らかに示さない限り、融点T(C,N)、スメクチック(S)からネマチック(N)相への転移T(S,N)および透明点T(N,I)などの本願で示される全ての温度の値は摂氏度(℃)で示され、対応して全ての温度差は差異度(°または度)で示される。
本発明において他に明らかに示さない限り、用語「閾電圧」は、フレデリクス閾値としても既知の容量閾値(V)に関する。
それぞれの場合で他に明らかに示さない限り、全ての物理的特性は、「Merck Liquid Crystals、Physical Properties of Liquid Crystals」、1997年11月刊、ドイツ国メルク社に従って決定されおよび決定されており、20℃の温度が適用され、Δnは、436nm、589nmおよび633nmで、Δεは1kHzで決定される。
電気光学的特性、例えば閾電圧(V)(容量的測定)は、スイッチ挙動と同様に、メルク・ジャパンで製造された試験用セル中で決定される。測定用セルはソーダ石灰ガラス基板を有し、ポリイミド配向層(SE-1211および希釈剤**26(混合比1:1)、いずれも日本国日産化学社製)を有するECBまたはVA構成で構築されており、配向層は互いに直交してラビングされており、液晶がホメオトロピック配向となる効果を生じる。透過の実質的に正方形のITO電極の表面積は1cmである。
他に示さない限り、使用する液晶混合物にキラルドーパントを添加しないが、このタイプのドーピングが必要な用途においても、本発明で使用する液晶混合物は適している。
回転粘度は回転永久磁石法を使用して決定し、流動粘度は改良ウベローデ粘度計中で決定する。液晶混合物ZLI-2293、ZLI-4792およびMLC-6608は全てドイツ国ダルムシュタットメルク社の製品で、20℃で決定した回転粘度の値は、それぞれ161mPa・s、133mPa・sおよび186mPa・sで、流動粘度(ν)は、それぞれ21mm・s-1、14mm・s-1および27mm・s-1である。
実用的目的のために、材料の分散性は、従来、次の通り特徴付けられ、他に明言しない限り本願を通じて、これを使用する。複屈折の値は20℃の温度で幾つかの固定波長において、プリズムの材料と接触する側にホメオトロピック配向表面を有する改良アッベ屈折計を使用して決定する。複屈折の値は、特定の値の波長436nm(低圧水銀ランプのそれぞれ選択されたスペクトル線)、589nm(ナトリウムD線)および633nm(HE-Neレーザーの波長)で、観察者の目の損傷を防止するために減衰器/拡散器を組み合わせて使用し決定する。以下の表で、Δnは589nmで与えられ、Δ(Δn)は、Δ(Δn)=Δn(436nm)-Δn(633nm)で与えられる。
他に明らかに示さない限り、以下の記号を使用する:
20℃における容量閾電圧[V]
20℃および589nmで測定された異常屈折率
20℃および589nmで測定された通常屈折率
Δn 20℃および589nmで測定された光学的異方性
λ 波長λ[nm]
Δn(λ) 20℃および波長λで測定された光学的異方性
Δ(Δn) 以下のとおり定義される光学的異方性の変化:
Δn(20℃、436nm)-Δn(20℃、633nm)
Δ(Δn) 以下のとおり定義される“光学的異方性の相対変化”:
Δ(Δn)/Δn(20℃、589nm)
ε 20℃および1kHzにおけるダイレクターに直交する誘電率
ε 20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率
Δε 20℃および1kHzにおける誘電異方性
T(N,I)またはclp. 透明点[℃]
ν 20℃で測定される流動粘度[mm・s-1
γ 20℃で測定される回転粘度[mPa・s]
11 20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]
22 20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]
33 20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]
LTS 試験用セルにおいて決定される相の低温安定性
VHR 電圧保持率(voltage holding ratio)
ΔVHR 電圧保持率の低下
rel VHRの比安定性。
以下の例は、本発明を制限することなく説明する。しかしながら、以下の例は当業者に、好ましく用いられる化合物、それらそれぞれの濃度およびそれらの互いの組合せと共に好ましい混合の考え方を示す。加えて、以下の例は、実現可能な特性および特性の組合せを例示する。
本発明および特に以下の例において液晶化合物の構造は頭文字で示され、化学式への変換は下の表A~Cに従って行う。全ての基C2n+1、C2m+1およびC2l+1またはC2n、C2mおよびC2lは、それぞれの場合でn、mおよびl個のC原子をそれぞれ有する直鎖状のアルキル基またはアルケニル基である。好ましくは、n、mおよびlは、互いに独立に、1、2、3、4、5、6または7である。表Aは化合物の核構造の環構成要素のためのコードを示し、表Bには架橋単位が列記されており、表Cには、分子の左側または右側の末端基のための記号の意味が列記されている。頭文字は、任意に存在する結合基と共に環構成要素のコードと、それに続く第1のハイフンおよび左側の末端基のコード、第2のハイフンおよび右側の末端基のコードから成る。表Dには、それらのそれぞれの略号と共に化合物の構造説明例が示されている。
Figure 0007297665000072
Figure 0007297665000073
Figure 0007297665000074
Figure 0007297665000075
式中、nおよびmは各々整数を表し、3つの点「...」は、この表からの他の略号のためのスペースである。
式Bの化合物に加えて本発明による混合物は好ましくは、以下に述べる1種類以上の化合物を含む。
以下の略号を使用する:
(n、m、kおよびlは、それぞれ互いに独立に整数であり、好ましくは1~9、好ましくは1~7であり、またkおよびlは場合によって0でもよく、好ましくは0~4、より好ましくは0または2、最も好ましくは2であり、nは好ましくは1、2、3、4または5であり、組合せ「-nO-」においてnは好ましくは1、2、3または4、好ましくは2または4であり、mは好ましくは1、2、3、4または5であり、組合せ「-Om-」においてmは好ましくは1、2、3または4、より好ましくは2または4である。組合せ「-lVm」は好ましくは、「2V1」である。)
<表D>
高いεを有する式Bの例示的な好ましい化合物。
Figure 0007297665000076
高いεを有する式Iの例示的な好ましい化合物。
Figure 0007297665000077
Figure 0007297665000078
Figure 0007297665000079
Figure 0007297665000080
例示的な好ましい誘電的に正の化合物。
Figure 0007297665000081
Figure 0007297665000082
Figure 0007297665000083
Figure 0007297665000084
Figure 0007297665000085
Figure 0007297665000086
Figure 0007297665000087
Figure 0007297665000088
例示的な好ましい誘電的に中性の化合物。
Figure 0007297665000089
Figure 0007297665000090
Figure 0007297665000091
Figure 0007297665000092
Figure 0007297665000093
例示的な好ましい誘電的に負の化合物。
Figure 0007297665000094
Figure 0007297665000095
Figure 0007297665000096
Figure 0007297665000097
Figure 0007297665000098
Figure 0007297665000099
Figure 0007297665000100
Figure 0007297665000101
表Eに、本発明による混合物で好ましく用いられるキラルドーパントを示す。
<表E>
Figure 0007297665000102
Figure 0007297665000103
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、表Eの化合物群から選択される1種類以上の化合物を含む。
表Fに式Bの化合物に加えて、本発明による混合物で好ましく用いることができる安定剤を示す。表Fにおいて、パラメーターnは1~12の範囲内の整数を表す。特に以下に示すフェノール誘導体は抗酸化剤として作用するため、追加の安定剤として用いることができる。
<表F>
Figure 0007297665000104
Figure 0007297665000105
Figure 0007297665000106
Figure 0007297665000107
Figure 0007297665000108
本発明の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、表Fの化合物群から選択される1種類以上の化合物、特に以下の2つの式の化合物群から選択される1種類以上の化合物を含む。
Figure 0007297665000109
下の例は、本発明を一切制限することなく本発明を説明する。しかしながら、物理的特性は、当業者に、実現可能な特性およびそれらを改変できる範囲を明確にする。よって、特に、好ましくは達成できる各種特性の組み合わせが、当業者のために十分規定される。
<合成例>
式Bの例示的化合物(ダイレクターに直交する高い誘電定数(ε)を有する。)を合成する。
<合成例1>
4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘサ-1-エニル)-7-トリフルオロメトキシジベンゾフランの合成
Figure 0007297665000110
工程1.1:3,2’,3’-トリフルオロ-4-トリフルオロメトキシ-ビフェニル-2-オール
Figure 0007297665000111
6-ブロモ-2-フルオロ-3-トリフルオロメトキシフェノール(2)(100g、0.36mol)、炭酸カリウム(75g、0.54mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(1.6g、1.7mmol)およびCataCXium A(2.0g、5.3mmol)のTHF(250mL)および蒸留水(250mL)中混合物を窒素雰囲気下で加熱還流し、続いて2,3-ジフルオロ-4-フェニルボロン酸(1)(63g、0.38mol)のTHF(250mL)中溶液を滴下で添加する。反応混合物を還流温度で一晩加熱する。それを次いで室温に冷却し、MTBエーテルおよび蒸留水で希釈する。本出願を通して他に明示的に述べられていない限り、室温および周囲温度は同義的に使用され、約20℃、典型的には(20±1)℃の温度を意味する。水相を分離してMTBエーテルで抽出する。足し合わせた有機相を蒸留水および塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、真空中で濃縮する。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶媒ジクロロメタン、続いて1-クロロブタン)によって精製する。 3,2’,3’-トリフルオロ-4-トリフルオロメトキシビフェニル-2-オール(3)が褐色の固体として単離される。
工程1.2:4,6-ジフルオロ-3-トリフルオロメトキシジベンゾフラン
Figure 0007297665000112
3,2’,3’-トリフルオロ-4-トリフルオロメトキシビフェニル-2-オール(3)(11.0g、35mmol)およびリン酸カリウム一水和物(10.0g、44mmol)のDMPU(300mL)中混合物を110℃で16時間撹拌する。 それを次いで室温に冷却し、MTBエーテルおよび蒸留水で希釈する。 水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。 足し合わせた有機相を蒸留水および塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、真空中で濃縮する。 残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶媒1-クロロブタン)で精製して、4,6-ジフルオロ-3-トリフルオロメトキシジベンゾフラン(4)を黄色がかった結晶として得る。
工程1.3:1-(4,6-ジフルオロ-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン-3-イル)-4-プロピルシクロヘキサノール
Figure 0007297665000113
n-ブチルリチウム(27mL、ヘキサン中15%、43mmol)を、4,6-ジフルオロ-3-トリフルオロメトキシジベンゾフラン(4)(10.3g、34mmol)のTHF(100mL)中溶液に窒素雰囲気下-70℃で加える。 1時間後に4-プロピルシクロヘキサノン(6.0g、43mmol)のTHF(100mL)中溶液を加え、反応混合物を-70℃で2時間撹拌する。 それを次いで放置して室温に温め、72時間追加して撹拌する。 反応を0℃で蒸留水および塩酸(2N)で急停止し、MTBエーテルで希釈する。 水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。 足し合わせた有機相を蒸留水および塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、真空中で濃縮する。 残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶媒1-クロロブタン)で精製して、1-(4,6-ジフルオロ-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン-3-イル)-4-プロピルシクロヘキサノール(5)を黄色結晶として得る。
工程1.4:4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピルシクロヘキサ-1-エニル)-トリフルオロメトキシジベンゾフラン
Figure 0007297665000114
1-(4,6-ジフルオロ-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン-3-イル)-4-プロピルシクロヘキサノール(5)(7.9g、15mmol)およびトルエン-4-スルホン酸一水和物(300mg、1.7mmol)のトルエン(100mL)中混合物をディーンスタックトラップ内で還流温度で一晩加熱する。 それを次いで室温に冷却し、MTBエーテルおよび蒸留水で希釈する。水相を分離し、MTBエーテルで抽出する。足し合わせた有機相を蒸留水および塩水で洗浄し、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、真空中で濃縮する。 残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶媒1-クロロブタン)により精製する。 粗生成物をメタノール/ヘプタンおよびエタノールから引き続いて再結晶し、4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピルシクロヘキサ-1-エニル)-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン(B-2-A)の無色結晶が得られる。この化合物は、次の相特性:K62℃S121℃Iを有する。
<合成例2>
4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘキシル)-7-トリフルオロメトキシジベンゾフランの合成
Figure 0007297665000115
工程2.1:4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピルシクロヘキシル)-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン
Figure 0007297665000116

トルエン(30mL)中の4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピルシクロヘキサ-1-エニル)-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン(B-2-A)(2.4g、6mmol)を活性炭上の触媒量パラジウム存在下24時間、水素と反応する。反応混合物を真空中で濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶媒1-クロロブタン)で精製して所望の生成物のトランス異性体を得る。引き続いてエタノールおよびヘプタンから再結晶した後に、4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピルシクロヘキシル)-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン(B-1-A)を無色の結晶として単離する。
この化合物は、次の相特性:T-49℃K69℃S86℃N98℃Iを有する。
<合成例3>
4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘサ-1-エニル)-7-トリフルオロメチルジベンゾフランの合成
Figure 0007297665000117
6-ブロモ-2-フルオロ-3-トリフルオロメチルフェノールおよび2,3-ジフルオロ-4-フェニルボロン酸(1)から出発して、4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピルシクロヘキサ-1-エニル)-7-トリフルオロメトキシジベンゾフラン(B-2-A)と同様に4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘサ-1-エニル)-7-トリフルオロメチルジベンゾフラン(B-2-B)を合成する。ヘプタンから粗生成物を再結晶し、4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘサ-1-エニル)-7-トリフルオロメチルジベンゾフラン(B-2-B)の無色結晶を得る。この化合物は、次の相特性:K89℃S108℃Iを有する。
<合成例4>
4,6-ジフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘキシル)-7-トリフルオロメチルジベンゾフランの合成
Figure 0007297665000118
この化合物を合成例2の化合物と同様に調製する。それは次の相特性:K116℃S(64℃)N(84.4℃)Iを有する。
<合成例5>
4,6,7-トリフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘキサ-1-エニル)ジベンゾフランの合成
Figure 0007297665000119
この化合物を合成例1および2の化合物と同様に調製する。それは次の相特性:K103℃N(93.0℃)Iを有する。
<合成例6>
4,6,7-トリフルオロ-3-(4-プロピル-シクロヘキシル)ジベンゾフランの合成
Figure 0007297665000120
この化合物を合成例2および4の化合物と同様に調製する。それは次の相特性:K123℃N(106.4℃)Iを有する。
<式B-1の化合物と同様に調製する。>
Figure 0007297665000121
式中、以下の通りである。
Figure 0007297665000122
<式B-2の化合物と同様に調製する。>
Figure 0007297665000123
式中、以下の通りである。
Figure 0007297665000124
<化合物例>
以下の化合物例では、ダイレクターに直交する高い誘電定数(ε)および高い平均誘電定数(εav.)を有する例示化合物を例示する。
<化合物例B1.1~B1.3>
式B-1の化合物は例えば、以下である。
Figure 0007297665000125

この化合物(CB-3-OT)は-49℃のガラス転移温度(T)、69℃の融点、102℃の外挿透明点(ZLI-4792中5%)、相シーケンスT-49℃K69℃S86℃N98℃I、1.7のΔεおよび10.5のεを有する。
Figure 0007297665000126
<化合物例B1.4~B1.6>
Figure 0007297665000127
この化合物(LB-3-OT)は62℃の融点、97℃の外挿透明点(ZLI-4792中5%)、相シーケンスK62℃S121℃I、2.5のΔεおよび10.5のεを有する。
Figure 0007297665000128
この化合物(LB-3-T)は89℃の融点、相シーケンスK69℃S108℃I、83℃の外挿透明点(ZLI-4792中10%)、3.5のΔεおよび12.5のεを有する。
Figure 0007297665000129
更なる化合物例
Figure 0007297665000130
Figure 0007297665000131
Figure 0007297665000132
Figure 0007297665000133
Figure 0007297665000134
Figure 0007297665000135
Figure 0007297665000136
Figure 0007297665000137
Figure 0007297665000138
Figure 0007297665000139
Figure 0007297665000140
Figure 0007297665000141
Figure 0007297665000142
Figure 0007297665000143
Figure 0007297665000144
<追加化合物1.1および1.2の例>
式I-1の化合物は例えば、以下である。
Figure 0007297665000145
この化合物(B-2O-O5)は57℃の融点、-13.7のΔεおよび17.9ものεavを有する。
Figure 0007297665000146
この化合物(B-4O-O5)は同様に好ましい特性を有する。
<追加化合物2.1および2.2の例>
式I-2の2個の化合物は例えば、以下である。
Figure 0007297665000147
この化合物(B-5O-OT)は68℃の融点、-3.7のみのΔεおよび18.6ものεavを有する。
Figure 0007297665000148
この化合物(B-6O-OT)は72℃の融点を有する。
<追加化合物3.1~3.6の例>
式I-1の更なる化合物は例えば、以下である。
Figure 0007297665000149
この化合物(B-4-4)は38℃の融点を有する。
Figure 0007297665000150
この化合物(B-5-2V)は35℃の融点を有する。
Figure 0007297665000151
この化合物(B-V2-2V)は60℃の融点を有する。
Figure 0007297665000152
この化合物(B-2-O2)は60℃の融点を有する。
Figure 0007297665000153
この化合物(B-3-O3)は54℃の融点を有する。
Figure 0007297665000154
この化合物(B-3-O2V)は50℃の融点を有する。
<追加化合物4.1~4.11の例>
式I-2の更なる化合物は例えば、以下である。
Figure 0007297665000155
この化合物(B-3-F)は76℃の融点を有する。
Figure 0007297665000156
この化合物(B-5-F)は42℃の融点を有する。
Figure 0007297665000157
この化合物(B-5-T)は46℃の融点を有する。
Figure 0007297665000158
この化合物(B-5-OT)は46℃の融点を有する。
Figure 0007297665000159
この化合物(B-2O-F)は114℃の融点を有する。
Figure 0007297665000160
この化合物(B-5O-F)は65℃の融点を有する。
Figure 0007297665000161
この化合物(B-5O-Cl)は51℃の融点を有する。
Figure 0007297665000162
この化合物(B-4O-T)は81℃の融点を有する。
Figure 0007297665000163
この化合物(B-5O-T)は74℃の融点を有する。
Figure 0007297665000164
この化合物(B-6O-T)は76℃の融点を有する。
Figure 0007297665000165
この化合物(B-V2O-OT)は87℃の融点を有する。
<追加化合物5.1~5.3の例>
nが1である式Iの化合物は例えば、以下である。
Figure 0007297665000166
この化合物(CB-3-O4)は、相範囲K76℃N145.6℃Iを有する。
Figure 0007297665000167
この化合物(PB-3-O4)は、相範囲K122℃N(121.6℃)Iを有する。
Figure 0007297665000168
この化合物(GB-4-O2)は、相範囲K69℃N(34.5℃)Iを有する。
<混合物例>
以下に混合物例を開示する。
<比較例A>
以下の混合物(CE-A)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000169
Figure 0007297665000170
Figure 0007297665000171
これらの混合物、即ち混合物A-1~A-6は良好な誘電比(ε/Δε)および良好な比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示す。それらは更に少なくとも-20℃まで温度において、優れた低温安定性を示す。
Figure 0007297665000172
Figure 0007297665000173
Figure 0007297665000174
Figure 0007297665000175
Figure 0007297665000176
Figure 0007297665000177
これらの混合物、即ち混合物A-7~A-22は良好な誘電比(ε/Δε)および良好な比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示す。それらは更に少なくとも-20℃まで温度において、優れた低温安定性を示す。
<比較例B>
以下の混合物(CE-B)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000178
Figure 0007297665000179
Figure 0007297665000180
Figure 0007297665000181
これらの混合物、即ち混合物B-1~B-9は良好な誘電比(ε/Δε)および良好な比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示す。それらは更に少なくとも-20℃まで温度において、優れた低温安定性を示す。
<比較例C>
以下の混合物(CE-C)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000182
Figure 0007297665000183
<例3>
以下の混合物(M-3)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000184
この混合物、即ち混合物M-3は0.87の誘電比(ε/Δε)および4.28mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例4>
以下の混合物(M-4)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000185
この混合物、即ち混合物M-4は1.02の誘電比(ε/Δε)および4.48mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例5>
以下の混合物(M-5)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000186
この混合物、即ち混合物M-5は0.73の誘電比(ε/Δε)および4.44mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例6>
以下の混合物(M-6)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000187
<例7>
以下の混合物(M-7)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000188
この混合物、即ち混合物M-7は0.80の誘電比(ε/Δε)および4.32mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例8>
以下の混合物(M-8)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000189
この混合物、即ち混合物M-8はFFSディスプレイにおける良好な透過度で特徴付けられ、短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例9>
以下の混合物(M-9)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000190
この混合物、即ち混合物M-9はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例10>
以下の混合物(M-10)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000191
この混合物、即ち混合物M-10は0.86の誘電比(ε/Δε)および4.11mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例11>
以下の混合物(M-11)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000192
この混合物、即ち混合物M-11は0.77の誘電比(ε/Δε)および4.17mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例12>
以下の混合物(M-12)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000193
この混合物、即ち混合物M-12は1.26の誘電比(ε/Δε)および4.97mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例13>
以下の混合物(M-13)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000194
この混合物、即ち混合物M-13は1.09の誘電比(ε/Δε)および5.0mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例14>
以下の混合物(M-14)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000195
この混合物、即ち混合物M-16は良好な誘電比(ε/Δε)および良好な比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例15>
以下の混合物(M-15)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000196
この混合物、即ち混合物M-15は0.89の誘電比(ε/Δε)および4.31mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例16>
以下の混合物(M-16)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000197
この混合物、即ち混合物M-16は0.93の誘電比(ε/Δε)および4.36mPa・秒/pNの比(γ/k11)を有し、FFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、非常に良好な低温安定性を有する。
<例17>
以下の混合物(M-17)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000198
この混合物、即ち混合物M-17はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、非常に短い応答時間を示し、良好な低温安定性を有する。
<例18>
以下の混合物(M-18)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000199
この混合物、即ち混合物M-18はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例19>
以下の混合物(M-19)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000200
この混合物、即ち混合物M-19はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例20>
以下の混合物(M-20)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000201
この混合物、即ち混合物M-20はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例21>
以下の混合物(M-21)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000202
この混合物、即ち混合物M-21はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例22>
以下の混合物(M-22)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000203
この混合物、即ち混合物M-22はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例23>
以下の混合物(M-23)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000204
この混合物、即ち混合物M-23はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例24>
以下の混合物(M-24)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000205
この混合物、即ち混合物M-24はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例25>
以下の混合物(M-25)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000206
この混合物、即ち混合物M-25はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例26>
以下の混合物(M-26)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000207
この混合物、即ち混合物M-26はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例27>
以下の混合物(M-27)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000208
この混合物、即ち混合物M-27はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例28>
以下の混合物(M-28)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000209
この混合物、即ち混合物M-28はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例29>
以下の混合物(M-29)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000210
この混合物、即ち混合物M-29はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例30>
以下の混合物(M-30)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000211
この混合物、即ち混合物M-30はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例31>
以下の混合物(M-31)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000212
この混合物、即ち混合物M-31はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例32>
以下の混合物(M-32)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000213
この混合物、即ち混合物M-32はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例33>
以下の混合物(M-33)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000214
この混合物、即ち混合物M-33はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例34>
以下の混合物(M-34)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000215
この混合物、即ち混合物M-34はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例35>
以下の混合物(M-35)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000216
この混合物、即ち混合物M-35はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例36>
以下の混合物(M-36)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000217
この混合物、即ち混合物M-36はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例37>
以下の混合物(M-37)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000218
この混合物、即ち混合物M-37はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例38>
以下の混合物(M-38)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000219
この混合物、即ち混合物M-38はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例39>
以下の混合物(M-39)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000220
この混合物、即ち混合物M-39はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例40>
以下の混合物(M-40)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000221
この混合物、即ち混合物M-40はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例41>
以下の混合物(M-41)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000222
この混合物、即ち混合物M-41はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例42>
以下の混合物(M-42)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000223
この混合物、即ち混合物M-42はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例43>
以下の混合物(M-43)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000224
この混合物、即ち混合物M-43はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例44>
以下の混合物(M-44)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000225
この混合物、即ち混合物M-44はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例45>
以下の混合物(M-45)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000226
この混合物、即ち混合物M-45はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例46>
以下の混合物(M-46)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000227
この混合物、即ち混合物M-46はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例47>
以下の混合物(M-47)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000228
この混合物、即ち混合物M-47はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例48>
以下の混合物(M-48)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000229
この混合物、即ち混合物M-48はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例49>
以下の混合物(M-49)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000230
この混合物、即ち混合物M-49はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例50>
以下の混合物(M-50)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000231
この混合物、即ち混合物M-50はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例51(MDA-17-2436)>
以下の混合物(M-51)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000232
この混合物、即ち混合物M-51はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例52>
以下の混合物(M-52)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000233
この混合物、即ち混合物M-52はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例53>
以下の混合物(M-53)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000234
この混合物、即ち混合物M-53はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例54>
以下の混合物(M-54)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000235
この混合物、即ち混合物M-54はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例55>
以下の混合物(M-55)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000236
この混合物、即ち混合物M-55はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例56>
以下の混合物(M-56)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000237
この混合物、即ち混合物M-56はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例57>
以下の混合物(M-57)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000238
この混合物、即ち混合物M-57はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例58>
以下の混合物(M-58)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000239
この混合物、即ち混合物M-58はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例59>
以下の混合物(M-59)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000240
この混合物、即ち混合物M-59はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例60>
以下の混合物(M-60)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000241
この混合物、即ち混合物M-60はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例61>
以下の混合物(M-61)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000242
この混合物、即ち混合物M-61はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例62>
以下の混合物(M-62)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000243
この混合物、即ち混合物M-62はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例63>
以下の混合物(M-63)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000244
この混合物、即ち混合物M-63はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例64>
以下の混合物(M-64)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000245
この混合物、即ち混合物M-64はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例65>
以下の混合物(M-65)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000246
この混合物、即ち混合物M-65はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例66>
以下の混合物(M-66)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000247
この混合物、即ち混合物M-66はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例67>
以下の混合物(M-67)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000248
この混合物、即ち混合物M-67はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例68>
以下の混合物(M-68)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000249
この混合物、即ち混合物M-68はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例69>
以下の混合物(M-69)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000250
この混合物、即ち混合物M-69はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例70>
以下の混合物(M-70)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000251
この混合物、即ち混合物M-70はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例71>
以下の混合物(M-71)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000252
この混合物、即ち混合物M-71はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例72>
以下の混合物(M-72)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000253
この混合物、即ち混合物M-72はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例73>
以下の混合物(M-73)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000254
この混合物、即ち混合物M-73はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例74>
以下の混合物(M-74)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000255
この混合物、即ち混合物M-74はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例75>
以下の混合物(M-75)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000256
この混合物、即ち混合物M-75はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例76>
以下の混合物(M-76)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000257
この混合物、即ち混合物M-76はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例77>
以下の混合物(M-77)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000258
この混合物、即ち混合物M-77はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例78>
以下の混合物(M-78)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000259
この混合物、即ち混合物M-78はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例79>
以下の混合物(M-79)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000260
この混合物、即ち混合物M-79はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例80>
以下の混合物(M-80)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000261
この混合物、即ち混合物M-80はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例81>
以下の混合物(M-81)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000262
この混合物、即ち混合物M-81はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例82>
以下の混合物(M-82)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000263
この混合物、即ち混合物M-82はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例83>
以下の混合物(M-83)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000264
この混合物、即ち混合物M-83はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例84>
以下の混合物(M-84)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000265
この混合物、即ち混合物M-84はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例85>
以下の混合物(M-85)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000266
この混合物、即ち混合物M-85はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。
<例86>
以下の混合物(M-86)を調製し、検討する。
Figure 0007297665000267
この混合物、即ち混合物M-86はFFSディスプレイにおける非常に良好な透過度で特徴付けられ、良好な低温安定性を有する。

Claims (17)

  1. ネマチック相および0.5以上の誘電異方性(Δε)を有し、式Bの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、液晶媒体。
    Figure 0007297665000268
    (式中、
    Figure 0007297665000269
    nは、1または2を表し、
    は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、アルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)を表し、
    は、F、Cl、フッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシを表す。)
  2. 式B-1およびB-2の化合物群から選択される、式Bの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項に記載の媒体。
    Figure 0007297665000270
    (式中、パラメータは、請求項において与えたそれぞれの意味を有する。)
  3. ネマチック相および0.5以上の誘電異方性(Δε)を有し、式Bの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、液晶媒体であって、ただし
    式B-1およびB-2の化合物群から選択される、式Bの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、媒体。
    Figure 0007297665000271
    (式中、
    Figure 0007297665000272
    nは、1または2を表し、
    は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、アルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)を表し、
    は、F、Cl、フッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシを表す。)
    Figure 0007297665000273
    (式中、パラメータは、式Bにおいて与えたそれぞれの意味を有する。)
  4. 式Iの1種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の媒体。
    Figure 0007297665000274
    (式中、
    Figure 0007297665000275
    Figure 0007297665000276
    nは、0または1を表し、
    11およびR12は、それぞれ互いに独立に、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルを表し、ただしR11において1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよく、あるいはR11はRを表し、あるいはR12はXを表し、
    は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)を表し、
    は、F、Cl、1~7個のC原子を有するフッ素化アルキル、フッ素化アルケニルもしくはフッ素化アルコキシまたは2~7個のC原子を有するフッ素化アルケニルオキシを表し、
    これらより式Bの化合物は除外される。)
  5. 式IIおよびIIIの化合物群から選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の媒体。
    Figure 0007297665000277
    (式中、
    は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルもしくはフッ素化アルコキシ、または2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルもしくはフッ素化アルケニルを表し、
    Figure 0007297665000278
    21およびL22は、HまたはFを表し、
    は、ハロゲン、1~3個のC原子を有するハロゲン化されたアルキルもしくはアルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化されたアルケニルもしくはアルケニルオキシを表し、
    mは、0、1、2または3を表し、
    は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルもしくはフッ素化アルコキシ、または2~7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルもしくはフッ素化アルケニルを表し、
    Figure 0007297665000279
    31およびL32は、互いに独立に、HまたはFを表し、
    は、ハロゲン、1~3個のC原子を有するハロゲン化されたアルキルもしくはアルコキシ、または2個または3個のC原子を有するハロゲン化されたアルケニルまたはアルケニルオキシで、F、Cl、-OCF、-OCHF、-O-CHCF、-O-CH=CF、-O-CH=CHもしくは-CFを表し、
    は、-CHCH-、-CFCF-、-COO-、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-CHO-または単結合を表し、そして
    nは、0、1、2または3を表す。)
  6. 式IVおよびVの群から選択される誘電的に中性の1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の液晶媒体。
    Figure 0007297665000280
    (式中、
    41およびR42は、互いに独立に、式IIにおいてRについて請求項において示される意味を有し、
    Figure 0007297665000281
    41およびZ42は、互いに独立に、そしてZ41が2回出現する場合、これらも互いに独立に、-CHCH-、-COO-、トランス-CH=CH-、トランス-CF=CF-、-CHO-、-CFO-、-C≡C-または単結合を表し、
    pは、0、1または2を表し、
    51およびR52は、互いに独立に、R41およびR42において与えられる意味の1つを有し、
    Figure 0007297665000282
    51~Z53は、各々互いに独立に、-CH-CH-、-CH-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-または単結合を表し、そして
    iおよびjは、各々互いに独立に、0または1を表す。)
  7. 式VI~IXの群から選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項に記載の液晶媒体。
    Figure 0007297665000283
    (式中、
    61は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基、2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基、1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基または2~6個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、
    62は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基、1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基または2~6個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、そして
    lは、0または1を表し、
    71は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基を表し、
    72は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基、1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基または2~6個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、
    Figure 0007297665000284
    81は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基を表し、
    82は、1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基、1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基、または2~6個のC原子を有し、好ましくは、2個、3個もしくは4個のC原子を有する無置換のアルケニルオキシ基を表し、
    Figure 0007297665000285
    は、-(C=O)-O-、-CH-O-、-CF-O-または-CH-CH-を表し、
    oは、0または1を表し、
    91およびR92は、互いに独立に、上でR72について与えられる意味を有し、
    Figure 0007297665000286
    pおよびqは、各々互いに独立に、0または1を表す。)
  8. 媒体全体における式Bの化合物の総濃度が、1%以上~60%以下であることを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の媒体。
  9. 1種類以上のキラル化合物および/または安定剤を追加的に含むことを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の媒体。
  10. 請求項1~のいずれか1項に記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品。
  11. IPSまたはFFSモードに基づくことを特徴とする、請求項10に記載のディスプレイ。
  12. アクティブ・マトリックス・アドレスデバイスを含むことを特徴とする、請求項10または11に記載のディスプレイ。
  13. 電気光学的ディスプレイまたは電気光学的部品における、請求項1~のいずれか1項に記載の媒体の使用。
  14. 式Bの1種類以上の化合物を1種類以上の追加のメソゲン化合物および任意に1種類以上の添加剤と混合することを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の液晶媒体を調製する方法。
  15. 式Bの化合物。
    Figure 0007297665000287
    (式中、
    Figure 0007297665000288
    nは、1または2を表し、
    は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、アルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)を表し、
    は、F、Cl、フッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシを表す。)
  16. 式B-1またはB-2の化合物。
    Figure 0007297665000289
    (式中、
    は、1~7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)、アルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニル(ただし1個の-CH-基は、シクロプロピレン、1,3-シクロブチレン、1,3-シクロペンチレン、1,3-シクロペンテニレン、好ましくはシクロプロピレンまたは1,3-シクロペンチレンで置き換えられてよい。)を表し、
    は、F、Cl、フッ素化アルキル、フッ素化アルケニル、フッ素化アルコキシまたはフッ素化アルケニルオキシを表す。)
  17. 請求項16に記載の式B-1またはB-2の化合物を調製する方法であって、フッ素化ビフェノール化合物(以下の合成スキームによる化合物3)をフッ素化ジベンゾフラン化合物(以下の合成スキームによる化合物4)に変換する工程を含むことを特徴とする、方法。
    Figure 0007297665000290
    (式中、
    およびX は、それぞれ請求項16で与えられる意味を有する。)
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