JP2010031278A - Liquid crystalline medium having high twist and liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystalline medium having high twist and liquid crystal display Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystalline medium and a liquid crystal display having high twist. <P>SOLUTION: The liquid crystalline medium has high twist and is used for electrooptical applications. The display contains this medium. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、高いツイストを有する液晶媒体、その電気光学的目的のための使用、およびこの媒体を含有するディスプレイに関する。   The present invention relates to a liquid crystal medium having a high twist, its use for electro-optical purposes, and a display containing this medium.

液晶ディスプレイは、先行技術より既知である。最も一般的なディスプレイ装置はSchadt−Helfrich効果に基づいており、ツイストネマチック構造を有する液晶媒体、例えば典型的には90°のツイスト角を有するTN(「ツイストネマチック(twisted nematic)」)セルおよび典型的には180〜270°のツイスト角を有するSTN(「スーパー・ツイストネマチック(super−twisted nematic)」)セルなどを含有する。また、ツイストスメクチック構造を有する液晶媒体を含有する強誘電性液晶ディスプレイも既知である。これらのディスプレイにおけるツイスト構造は、通常、1種類以上のキラルドーパントをネマチックまたはスメクチック液晶媒体へ添加することで達成される。   Liquid crystal displays are known from the prior art. The most common display devices are based on the Schadt-Helfrich effect, and liquid crystal media having a twisted nematic structure, such as TN ("twisted nematic") cells, typically having a twist angle of 90 °, and typically In particular, STN (“super-twisted nematic”) cells having a twist angle of 180 to 270 ° are included. Ferroelectric liquid crystal displays containing a liquid crystal medium having a twisted smectic structure are also known. The twisted structure in these displays is usually achieved by adding one or more chiral dopants to a nematic or smectic liquid crystal medium.

また、キラルネマチックまたはコレステリック構造を有する液晶(LC)媒体を含有する液晶ディスプレイも既知である。これらの媒体は、TNおよびSTNセルからの媒体と比較して著しく高いツイストを有する。   Liquid crystal displays containing liquid crystal (LC) media having a chiral nematic or cholesteric structure are also known. These media have a significantly higher twist compared to media from TN and STN cells.

コレステリック液晶は、円偏光に対して、光ベクトルの回転方向がコレステリックヘリカルの回転方向に対応する選択的反射を示す。反射波長λは、コレステリックヘリカルのピッチpおよびコレステリック液晶の平均複屈折nにより、式(1)に従って与えられる。   The cholesteric liquid crystal exhibits selective reflection with respect to circularly polarized light in which the rotation direction of the light vector corresponds to the rotation direction of the cholesteric helical. The reflection wavelength λ is given according to equation (1) by the pitch p of the cholesteric helical and the average birefringence n of the cholesteric liquid crystal.

Figure 2010031278
用語「キラルネマチック」および「コレステリック」は、先行技術において、互いに並列して用いられている。「キラルネマチック」は、しばしば、ヘリカルツイスト超構造を誘発する光学活性成分でドープされたネマチックホスト混合物からなるLC材料を表す。一方、「コレステリック」は、しばしば、ヘリカルツイストを有する「天然の」コレステリック相を有するキラルLC材料、例えばコレステリル誘導体を表す。また、2つの用語は、同一のものを表すために並行しても用いられる。本出願においては、用語「コレステリック」をLC材料の両方の上記のタイプについて用い、この用語は、「キラルネマチック」および「コレステリック」の各々の場合における最も広い意味を網羅するものとする。
Figure 2010031278
The terms “chiral nematic” and “cholesteric” are used in parallel with each other in the prior art. “Chiral nematic” often refers to an LC material consisting of a nematic host mixture doped with an optically active component that induces a helical twist superstructure. On the other hand, “cholesteric” often refers to chiral LC materials having a “natural” cholesteric phase with a helical twist, eg cholesteryl derivatives. Two terms are also used in parallel to represent the same thing. In this application, the term “cholesteric” is used for both the above types of LC materials, and this term shall cover the broadest meaning in each case of “chiral nematic” and “cholesteric”.

慣用のコレステリック液晶(CLC)ディスプレイの例は、いわゆるSSCT(「表面安定化コレステリック組織(surface stabilised cholesteric texture)」)およびPSCT(「ポリマー安定化コレステリック組織(polymer stabilised cholesteric texture)」)ディスプレイである。SSCTおよびPSCTディスプレイは、通常CLC媒体を含有し、このCLC媒体は、例えば初期状態で、特定波長を有する光を反射する平面構造を有し、そして交流電圧パルスを印加することでフォーカルコニック(focally conical)な光散乱構造にスイッチすることができ、または逆に切り換えることができる。より強い電圧パルスを印加すると、CLC媒体はホメオトロピックな透明な状態に変換され、この状態から、CLC媒体は電圧の迅速なスイッチオフの後には平面状態に緩和し、または緩慢なスイッチオフの後にはフォーカルコニック状態に緩和する。   Examples of conventional cholesteric liquid crystal (CLC) displays are so-called SSCT ("surface stabilized cholesteric texture") and PSCT ("polymer stabilized cholesteric textured") displays. SSCT and PSCT displays usually contain a CLC medium, which has a planar structure that reflects light having a specific wavelength, for example, in the initial state, and a focal conic by applying an alternating voltage pulse. can switch to a conical light scattering structure, or vice versa. When a stronger voltage pulse is applied, the CLC medium is converted to a homeotropic transparent state from which the CLC medium relaxes to a planar state after a rapid voltage switch-off or after a slow switch-off. Relaxes to the focal conic state.

初期状態における、即ち電圧の印加前のCLC媒体の平面配向は、SSCTディスプレイ中においては、例えばセル壁の表面処理により達成される。PSCTディスプレイにおいては、CLC媒体は、更に相分離したポリマーまたはポリマーネットワークを含み、それらはCLC媒体の構造をアドレスされた状態において安定化する。   In the SSCT display, the planar orientation of the CLC medium in the initial state, i.e. before application of voltage, is achieved, for example, by surface treatment of the cell walls. In PSCT displays, the CLC media further comprises phase separated polymers or polymer networks that stabilize the structure of the CLC media in the addressed state.

SSCTおよびPSCTディスプレイは、一般的に、バックライトを必要としない。平面状態において、ピクセル中のCLC媒体は、上記の式(1)に従い特定波長の選択的光反射を示し、このことは、例えば黒色背景の前で、ピクセルが対応する反射色を呈することを意味する。反射色は、フォーカルコニック、散乱またはホメオトロピックな透明状態に変化すると消失する。   SSCT and PSCT displays generally do not require a backlight. In the planar state, the CLC medium in the pixel exhibits selective light reflection of a specific wavelength according to equation (1) above, which means that the pixel exhibits a corresponding reflection color, for example, in front of a black background. To do. The reflected color disappears when it changes to a focal conic, scattering or homeotropic transparency.

SSCTおよびPSCTディスプレイは双安定であり、即ち、それぞれの状態は、電界がスイッチオフされた後も維持され、新たな電界を印加することで初期状態に戻るのみである。従って、ピクセルを形成するには短い電圧パルスで十分であり、これは例えば電気光学的TNまたはSTNディスプレイとは対照的であり、これらのディスプレイにおいては、アドレスされたピクセル中のLC媒体は電界がスイッチオフされると直ちに最初状態に戻り、このことは、ピクセルの永続的な形成にはアドレス電圧の維持が必要であることを意味する。   SSCT and PSCT displays are bistable, that is, their respective states are maintained after the electric field is switched off and only return to the initial state by applying a new electric field. Thus, a short voltage pulse is sufficient to form a pixel, which is in contrast to, for example, electro-optic TN or STN displays, in which the LC media in the addressed pixel has an electric field. As soon as it is switched off, it returns to its initial state, which means that the permanent formation of the pixel requires maintaining the address voltage.

上記の理由により、CLCディスプレイは、TNまたはSTNディスプレイと比較して、著しく電力消費が低い。加えて、CLCディスプレイは、散乱状態において、視野角依存性を僅かに示すか、または全く示さない。加えて、CLCディスプレイは、TNディスプレイの場合におけるようにアクティブマトリクスアドレスを必要とせず、代わりに、より単純なマルチプレックスまたはパッシブマトリクスモードにおいて動作できる。   For the above reasons, CLC displays have significantly lower power consumption compared to TN or STN displays. In addition, CLC displays show little or no viewing angle dependence in the scattering state. In addition, the CLC display does not require an active matrix address as in the case of a TN display, and can instead operate in a simpler multiplex or passive matrix mode.

国際公開第92/19695号パンフレット(特許文献1)および米国特許第5,384,067号明細書(特許文献2)には、例えば、正の誘電異方性を有するCLC媒体、および10重量%までの液晶材料中に分散され相分離したポリマーネットワークを含有するPSCTディスプレイが記載されている。米国特許第5,453,863号明細書(特許文献3)には、例えば、正の誘電異方性を有しポリマーを含まないCLC媒体を含有するSSCTディスプレイが記載されている。   WO 92/19695 (Patent Document 1) and US Pat. No. 5,384,067 (Patent Document 2) include, for example, a CLC medium having positive dielectric anisotropy, and 10% by weight. A PSCT display containing a polymer network dispersed and phase separated in a liquid crystal material up to is described. U.S. Pat. No. 5,453,863 (Patent Document 3) describes, for example, an SSCT display containing a CLC medium having positive dielectric anisotropy and no polymer.

上記のディスプレイのためのCLC媒体は、例えば、ネマチックLC混合物に、高いツイスト力を有するキラルドーパントをドープさせることで製造できる。誘発されたコレステリックヘリカルのピッチpは、濃度cおよびキラルドーパントのヘリカルツイスト力HTP(helical twisting power)により、式(2)に従って与えられる。   The CLC medium for the above display can be produced, for example, by doping a nematic LC mixture with a chiral dopant having a high twisting power. The induced cholesteric helical pitch p is given according to equation (2) by the concentration c and the helical twisting power of the chiral dopant HTP (helical twisting power).

Figure 2010031278
また、例えばそれぞれのドーパントのHTPの温度依存性を補償し、よってCLC媒体のヘリカルピッチおよび反射波長の低い温度依存性を達成するために、2種類以上のドーパントを用いることも可能である。
Figure 2010031278
It is also possible to use two or more dopants, for example to compensate for the temperature dependence of the HTP of each dopant, thus achieving a low temperature dependence of the helical pitch and reflection wavelength of the CLC medium.

上記のディスプレイにおいて使用するためには、キラルドーパントは、可能な限り最も高いヘリカルツイスト力および低い温度依存性、液晶ホスト相における高い安定性および良好な可溶性を有していなければならない。加えて、液晶ホスト相の液晶および電気光学的特性に対して、キラルドーパントによる悪影響は可能な限り低くなければならない。ドーパントの高いヘリカルツイスト力は、特に、例えばコレステリックディスプレイにおいて小さいピッチを達成するために、しかしまたドーパントの濃度を減少できるようにするために望ましい。これにより、先ず、ドーパントによって液晶の特性が損なわれる潜在性の低減が達成され、第2に、ドーパントの可溶性に関する許容度が増大し、また、例えば、比較的低い可溶性を有するドーパントを用いることも可能となる。   In order to be used in the above displays, the chiral dopant must have the highest possible helical twist force and low temperature dependence, high stability in the liquid crystal host phase and good solubility. In addition, the adverse effects of chiral dopants on the liquid crystal and electro-optical properties of the liquid crystal host phase must be as low as possible. A high helical twisting force of the dopant is particularly desirable in order to achieve a small pitch, for example in cholesteric displays, but also to be able to reduce the dopant concentration. This first achieves a reduction in the potential for liquid crystal properties to be impaired by the dopant, and secondly increases the tolerance for the solubility of the dopant, for example using a dopant having a relatively low solubility. It becomes possible.

一般的に、上記のディスプレイにおいて用いるためのCLC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線に対する良好な安定性を有しなければならない。更に、液晶材料は、高い透明点、十分に高い複屈折、高い正の誘電異方性および低い回転粘度を有する広いコレステリック液晶相を有しなければならない。   In general, CLC materials for use in the above displays must have good chemical and thermal stability and good stability to electric fields and electromagnetic radiation. Furthermore, the liquid crystal material must have a broad cholesteric liquid crystal phase with a high clearing point, a sufficiently high birefringence, a high positive dielectric anisotropy and a low rotational viscosity.

加えて、CLC材料は、特に可視領域において種々の反射波長を、簡単かつ目標とする変法により達成できるという性質を有していなければならない。加えて、CLC材料は、反射波長の低い温度依存性を有していなければならない。   In addition, the CLC material must have the property that various reflection wavelengths can be achieved with simple and targeted variations, especially in the visible region. In addition, the CLC material must have a low temperature dependence of the reflection wavelength.

一般に、液晶は複数の成分の混合物の形態で用いられるため、成分が互いに容易に混和可能であることが重要である。誘電異方性および光学異方性などの更なる特性は、セルのタイプに依存する種々の要求を満たさなければならない。   In general, since liquid crystals are used in the form of a mixture of a plurality of components, it is important that the components are easily miscible with each other. Additional properties such as dielectric anisotropy and optical anisotropy must meet various requirements depending on the cell type.

しかしながら、先行技術から入手可能な媒体を用いて、上記のパラメータの全てについての好ましい値を達成することは不可能である。   However, it is impossible to achieve favorable values for all of the above parameters using media available from the prior art.

欧州特許第0 450 025号明細書(特許文献4)には、例えば、2種類以上のキラルドーパントを含むネマチック液晶からなるコレステリック液晶混合物が記載されている。しかしながら、ここに示されている混合物は、低い透明点のみを有する。加えて、その混合物は、キラルドーパントを26%という高い比率で含む。しかしながら、ドーパント濃度が高いために、一般的に、液晶およびCLC媒体の電気光学的特性が損なわれる結果となる。   EP 0 450 025 (Patent Document 4) describes, for example, a cholesteric liquid crystal mixture comprising a nematic liquid crystal containing two or more kinds of chiral dopants. However, the mixture shown here has only a low clearing point. In addition, the mixture contains as high as 26% chiral dopant. However, the high dopant concentration generally results in the loss of the electro-optical properties of the liquid crystal and CLC media.

CLCディスプレイのために先行技術から既知の材料は、しばしば、十分に広いLC相、十分に低い粘度値および誘電異方性の十分に高い値を有しない。加えて、それらは高いスイッチ電圧を必要とし、しばしば所要のLC層の厚さに整合する複屈折値を有していない。   Materials known from the prior art for CLC displays often do not have a sufficiently broad LC phase, a sufficiently low viscosity value and a sufficiently high value of dielectric anisotropy. In addition, they require high switch voltages and often do not have birefringence values that match the required LC layer thickness.

よって、例えば、多くのCLCディスプレイについて、高い複屈折Δnを有するCLC媒体が高い反射性を達成するために必要であり、一方、他のCLCディスプレイ、例えば高い彩度が優先事項であるディスプレイ(多色CLCディスプレイ)は、Δnの低い値を必要とする。しかしながら、先行技術から既知のCLC媒体を使用したのでは、低いスイッチ電圧に必要なCLC媒体の高い極性を維持するのと同時に、適切な程度にまで複屈折を低下させることは達成できないことが見出された。   Thus, for example, for many CLC displays, CLC media with high birefringence Δn are required to achieve high reflectivity, while other CLC displays, such as displays where high saturation is a priority (multiple Color CLC displays) require low values of Δn. However, it has been found that using the CLC media known from the prior art cannot reduce the birefringence to an appropriate degree while maintaining the high polarity of the CLC media required for low switch voltages. It was issued.

よって、先行技術から既知の媒体の不具合を有しないか、またはより低い程度にのみ有し、高いツイスト、大きい動作温度範囲、短い応答時間、低い閾電圧、反射波長の低い温度依存性および特に複屈折の低い値を有するCLC媒体に対する大きい要求がある。   Thus, it does not have the disadvantages of the media known from the prior art, or only to a lesser extent, high twist, large operating temperature range, short response time, low threshold voltage, low temperature dependence of the reflection wavelength and especially There is a great demand for CLC media with low values of refraction.

CLCディスプレイ、特にSSCTディスプレイにおいて用いるために、CLC媒体は、加えて同時に、良好な誘電的挙動、広い動作温度範囲および良好な彩度を有しなければならない。   For use in CLC displays, especially SSCT displays, CLC media must additionally have good dielectric behavior, a wide operating temperature range and good saturation.

国際公開第92/19695号パンフレットInternational Publication No. 92/19695 Pamphlet 米国特許第5,384,067号明細書US Pat. No. 5,384,067 米国特許第5,453,863号明細書US Pat. No. 5,453,863 欧州特許第0 450 025号明細書EP 0 450 025 specification

本発明は、上記の要求特性を有し、先行技術から既知の媒体の不具合を有しないか、またはより低い程度にのみ有するCLC媒体、特にSSCTおよびPSCTディスプレイなどのCLCディスプレイ、および他の双安定CLCディスプレイ中で使用するためのCLC媒体を提供する目的を有する。   The present invention has the above required characteristics and does not have the disadvantages of media known from the prior art or has only to a lesser extent, in particular CLC displays such as SSCT and PSCT displays, and other bistables The object is to provide a CLC medium for use in a CLC display.

この目的は、本発明による媒体を、このタイプのディスプレイにおいて用いる場合に達成することができることが見出された。   It has been found that this object can be achieved when the medium according to the invention is used in this type of display.

本発明は、ヘリカルツイスト構造を有し、ネマチック成分および光学活性成分を含む液晶媒体であって、
光学活性成分は、媒体のヘリカルピッチが1μm以下となるようにヘリカルツイスト力および濃度が選択される1種以上のキラル化合物を含み、
ネマチック成分は、式I:
The present invention is a liquid crystal medium having a helical twist structure and including a nematic component and an optically active component,
The optically active component includes one or more chiral compounds whose helical twist force and concentration are selected such that the helical pitch of the medium is 1 μm or less,
The nematic component has the formula I:

Figure 2010031278
の1種類以上の化合物と、
式II:
Figure 2010031278
One or more compounds of
Formula II:

Figure 2010031278
の1種類以上の化合物と、
式III:
Figure 2010031278
One or more compounds of
Formula III:

Figure 2010031278
の1種類以上の化合物と
を含むことを特徴とする液晶媒体に関する。
Figure 2010031278
And a liquid crystal medium characterized by comprising one or more compounds.

式中、
およびRは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜20個の炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル基であり、該基は置換されていないか、CNまたはCFにより単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されており、更に、これらの基中の1個以上のCH基は、O原子が互いに直接結合しないようにして、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CH=CH−または−C≡C−により置換されていてもよく、
Where
R 1 and R 2 are each independently of one another H or an alkyl or alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, which group is unsubstituted or monosubstituted by CN or CF 3 , Or at least monosubstituted by halogen, and one or more CH 2 groups in these groups are each independently of each other —O—, —S—, so that the O atoms are not directly bonded to each other. May be substituted by —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CH═CH— or —C≡C—,

Figure 2010031278
は、−COO−、−CHCH−または単結合であり、
は、−COO−、−CHCH−または単結合であり、
1〜5は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、
aおよびbは、それぞれ互いに独立に、0または1である。
Figure 2010031278
Z 1 is —COO—, —CH 2 CH 2 — or a single bond,
Z 2 is —COO—, —CH 2 CH 2 — or a single bond,
L 1-5 are each independently H or F,
a and b are each independently 0 or 1;

更に、本発明は、電気光学的目的のために、特に双安定CLCディスプレイ、SSCTおよびPSCTディスプレイなどのCLCディスプレイにおける、本発明によるCLC媒体の使用に関する。   The invention further relates to the use of the CLC media according to the invention for electro-optical purposes, in particular in CLC displays such as bistable CLC displays, SSCT and PSCT displays.

更に、本発明は、フレームと共にセルを形成する2枚の平面で平行な外板と、セル内に配置されるCLC媒体とを有し、CLC媒体が上および下で記載される通りの媒体である電気光学的ディスプレイ、特に、双安定CLC、SSCTまたはPSCTディスプレイに関する。   Furthermore, the present invention comprises two planar parallel skins that form a cell with a frame and a CLC medium disposed in the cell, the CLC medium being a medium as described above and below. It relates to certain electro-optic displays, in particular bistable CLC, SSCT or PSCT displays.

驚くべきことに、本発明に従えば、可視領域において反射波長および/または室温においてコレステリック相を有し、中程度から低い複屈折値を有し、しかし低い応答時間を達成するために誘電異方性Δεの十分高い値を有するCLC媒体を提供し得ることが、見出された。本発明によるCLC媒体において、このことは、特に、式I、IIおよびIIIの化合物を、下に記載する通り、高度にツイストするキラルドーパントと共に用いることにより達成される。   Surprisingly, according to the invention, it has a cholesteric phase at the reflection wavelength in the visible region and / or at room temperature, a moderate to low birefringence value, but a dielectric anisotropy to achieve a low response time It has been found that CLC media with sufficiently high values of the property Δε can be provided. In the CLC medium according to the invention, this is achieved in particular by using compounds of the formulas I, II and III together with highly twisted chiral dopants as described below.

よって、式I、IIおよびIIIの化合物を、本発明によるCLCディスプレイのための混合物において用いると、高い極性、即ち低い閾電圧、および高いΔn値が得られ、スイッチされた状態における高い透過性、短い応答時間および広い動作温度範囲が達成される。   Thus, when compounds of formulas I, II and III are used in mixtures for CLC displays according to the present invention, high polarity, i.e. low threshold voltage, and high Δn value are obtained, high transparency in the switched state, Short response times and a wide operating temperature range are achieved.

加えて、本発明によるCLC媒体は、CLCディスプレイにおいて用いる際に、式I、IIおよびIIIの化合物を組み合わせることで、彩度およびUV安定性に関して優れた特性を示す。特に、これにより、今日までに知られているSSCTディスプレイの高度な黄色および緑色成分により、オレンジ色を呈せず赤色を表示することも可能であるCLCおよびSSCTディスプレイを達成できる。   In addition, the CLC media according to the present invention, when used in a CLC display, exhibit excellent properties with respect to saturation and UV stability when combined with compounds of formulas I, II and III. In particular, this makes it possible to achieve CLC and SSCT displays that are not orange and can display red due to the highly yellow and green components of SSCT displays known to date.

式IおよびIIの化合物は、非常に高い正の誘電異方性ΔεのCLC媒体を実現し、ディスプレイの閾電圧を低減するために特に有用である。   The compounds of Formulas I and II are particularly useful for achieving CLC media with very high positive dielectric anisotropy Δε and reducing the threshold voltage of the display.

式IIIの化合物は、CLC媒体の複屈折およびディスプレイのコントラストを増加するために特に有用である。   The compounds of formula III are particularly useful for increasing the birefringence of CLC media and display contrast.

更に、許容可能なスイッチ電圧に必要な高い極性を達成しても、驚くべきことに、ここでは悪影響を受けない。   Furthermore, achieving the high polarity required for an acceptable switch voltage is surprisingly not adversely affected here.

更に、本発明による混合物は、以下の利点により区別される:
−混合物は、特に低い温度において、広いコレステリック相範囲、および高い透明点を有する、
−混合物は、高いUV安定性を有する。
Furthermore, the mixtures according to the invention are distinguished by the following advantages:
The mixture has a wide cholesteric phase range and a high clearing point, especially at low temperatures;
The mixture has a high UV stability;

式I、IIおよびIIIの化合物は、広範囲の用途を有する。置換基の選択に依存して、これらの化合物は、液晶媒体が主に構成されるベース材料として機能できるが、また、例えば、このタイプの誘電体の誘電および/または光学異方性を変更し、および/または誘電体の閾電圧および/または誘電体の粘度を最適化するために、他のクラスの化合物からの液晶ベース材料に、式I、IIおよびIIIの化合物を添加することも可能である。純粋な状態において、式I、IIおよびIIIの化合物は無色であり、電気光学的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。式I、IIおよびIIIの化合物は、化学的に、熱的に、および光に対して安定である。   The compounds of formulas I, II and III have a wide range of uses. Depending on the choice of substituents, these compounds can function as the base material from which the liquid crystal medium is primarily composed, but also change, for example, the dielectric and / or optical anisotropy of this type of dielectric. It is also possible to add compounds of the formulas I, II and III to liquid crystal base materials from other classes of compounds in order to optimize the threshold voltage of the dielectric and / or the viscosity of the dielectric is there. In the pure state, the compounds of the formulas I, II and III are colorless and form liquid-crystalline mesophases in the preferred temperature range for electro-optical use. The compounds of formulas I, II and III are chemically, thermally and light stable.

基AおよびAの少なくとも一方がトランス−1,4−シクロヘキシレンおよび/またはZが−COO−である式Iの化合物が特に好ましい。 Particular preference is given to compounds of the formula I in which at least one of the radicals A 1 and A 2 is trans-1,4-cyclohexylene and / or Z 1 is —COO—.

式Iの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。   The compound of formula I is preferably selected from the following formulae:

Figure 2010031278
式中、Rは式I中で定義される通りであり、LおよびLは、それぞれ互いに独立に、HまたはFである。これらの化合物において、Rは、特に好ましくは、1〜8個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシである。
Figure 2010031278
In the formula, R 1 is as defined in formula I, and L 1 and L 2 are each independently H or F. In these compounds, R 1 is particularly preferably alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms.

式Ia、IbおよびIeからなる群より選択される1種類以上の化合物、特に、Lおよび/またはLがFであるものを含む混合物が特に好ましい。 Especially preferred are mixtures comprising one or more compounds selected from the group consisting of formulas Ia, Ib and Ie, in particular those in which L 1 and / or L 2 is F.

さらに、LがHで、LがHまたはF、特にFである式Ifの1種類以上の化合物を含む混合物が好ましい。 Furthermore, mixtures comprising one or more compounds of the formula If where L 2 is H and L 1 is H or F, in particular F are preferred.

およびLの一方または両方がFを表す式IIの化合物が特に好ましい。 Particular preference is given to compounds of the formula II in which one or both of L 1 and L 2 represents F.

式IIの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。   The compound of formula II is preferably selected from the following formulae:

Figure 2010031278
式中、Rは式II中で定義される通りで、特に好ましくは、1〜8個の炭素原子を有するn−アルキルまたは2〜7個の炭素原子を有するアルケニルである。式IIaの化合物が特に好ましい。
Figure 2010031278
In which R 1 is as defined in formula II, particularly preferably n-alkyl having 1 to 8 carbon atoms or alkenyl having 2 to 7 carbon atoms. Particular preference is given to compounds of the formula IIa.

式IIIの化合物は、好ましくは、以下の式より選択される。   The compound of formula III is preferably selected from the following formulae:

Figure 2010031278
式中、RおよびRは上で定義される通りである。これらの化合物中、RおよびRは、特に好ましくは、1〜8個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシである。
Figure 2010031278
In which R 1 and R 2 are as defined above. In these compounds, R 1 and R 2 are particularly preferably alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms.

式IIIa、IIIbおよびIIIeの化合物が特に好ましい。   Particular preference is given to compounds of the formulas IIIa, IIIb and IIIe.

本発明による混合物は、好ましくは、式I、IIおよびIIIの化合物に加えて、以下の式の二環式化合物からなる群より選ばれる1種類以上の化合物:   The mixture according to the invention is preferably one or more compounds selected from the group consisting of the bicyclic compounds of the following formula in addition to the compounds of the formulas I, II and III:

Figure 2010031278
および/または以下の式の三環式化合物からなる群より選ばれる1種類以上の化合物:
Figure 2010031278
And / or one or more compounds selected from the group consisting of tricyclic compounds of the following formula:

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
および/または以下の式の四環式化合物からなる群より選ばれる1種類以上の化合物:
Figure 2010031278
And / or one or more compounds selected from the group consisting of tetracyclic compounds of the following formula:

Figure 2010031278
を含む。
Figure 2010031278
including.

式中、RおよびRは、それぞれ互いに独立に、式I中のRについて示された意味の1つを有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、1〜12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシまたはアルケニル基であり、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−OCO−または−COO−により置き換えられていてもよく、およびLはHまたはFである。 In which R 1 and R 2 each independently have one of the meanings indicated for R 1 in formula I, preferably each independently 1 to 12 carbon atoms. An alkyl, alkoxy or alkenyl group, but in addition, one or two non-adjacent CH 2 groups can be defined as —O—, —CH═CH—, —, such that the O atoms are not directly bonded to each other. C≡C—, —CO—, —OCO— or —COO— may be substituted, and L 1 is H or F.

また、IV10〜IV19およびIV23〜IV26における1,4−フェニレン基は、それぞれ互いに独立に、フッ素により単置換または多置換されていてもよい。   Further, the 1,4-phenylene groups in IV10 to IV19 and IV23 to IV26 may be independently monosubstituted or polysubstituted by fluorine independently of each other.

各々1〜7個の炭素原子を有する、Rがアルキルであり、Rがアルキルまたはアルコキシである式IV27〜IV33の化合物が特に好ましい。更に、LがFである式IV25およびIV31の化合物が好ましい。式IV6、IV26、IV27およびIV32の化合物が非常に特に好ましい。 Particular preference is given to compounds of the formulas IV27 to IV33, each having 1 to 7 carbon atoms, wherein R 1 is alkyl and R 2 is alkyl or alkoxy. Furthermore, compounds of formulas IV25 and IV31 in which L 1 is F are preferred. Very particular preference is given to compounds of the formulas IV6, IV26, IV27 and IV32.

式IV1〜IV33の化合物中のRおよびRは、特に好ましくは、1〜12個の炭素原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシである。 R 1 and R 2 in the compounds of the formulas IV1 to IV33 are particularly preferably straight-chain alkyl or alkoxy having 1 to 12 carbon atoms.

本発明による混合物は、好ましくは、式I、IIおよびIIIの化合物に加えて、式V1およびV2から選択される1種類以上のアルケニル化合物を含む。   The mixture according to the invention preferably comprises, in addition to the compounds of formulas I, II and III, one or more alkenyl compounds selected from formulas V1 and V2.

Figure 2010031278
式中、
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、
cは、0または1であり、
は、2〜7個の炭素原子を有するアルケニル基であり、
は、1〜12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシまたはアルケニル基であり、ただし、1個または2個の隣接していないCH基は、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
Qは、CF、OCF、CFH、OCFHまたは単結合であり、
Yは、FまたはClであり、および
およびLは、それぞれ互いに独立に、HまたはFである。
Figure 2010031278
Where
A 4 is 1,4-phenylene or trans-1,4-cyclohexylene,
c is 0 or 1,
R 3 is an alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms,
R 4 is an alkyl, alkoxy or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, provided that one or two non-adjacent CH 2 groups are such that oxygen atoms are not directly bonded to each other, -O-, -CH = CH-, -C≡C-, -CO-, -OCO- or -COO- may be substituted,
Q is CF 2 , OCF 2 , CFH, OCFH or a single bond,
Y is F or Cl, and L 1 and L 2 are each independently H or F.

cが1である式V1の化合物が特に好ましい。以下の式から選択される式V1の化合物が更に好ましい。   Particular preference is given to compounds of the formula V1 in which c is 1. More preferred are compounds of formula V1 selected from the following formulae:

Figure 2010031278
式中、R3aおよびR4aは、それぞれ互いに独立に、H、CH、Cまたはn−Cであり、alkylは、1〜8個の炭素原子を有するアルキル基である。
Figure 2010031278
In the formula, R 3a and R 4a are each independently H, CH 3 , C 2 H 5 or n-C 3 H 7 , and alkyl is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. .

式V1aの化合物、特にR3aおよびR4aがCHのもの、式V1eの化合物、特にR3aがHのもの、および式V1f、V1g、V1hおよびV1iの化合物、特にR3aがHまたはCHのものが特に好ましい。 Compounds of formula V1a, especially those in which R 3a and R 4a are CH 3 , compounds of formula V1e, especially those in which R 3a is H, and compounds of formula V1f, V1g, V1h and V1i, in particular R 3a is H or CH 3 Are particularly preferred.

式V2の特に好ましい化合物は、Lおよび/またはLがFで、Q−YがFまたはOCFのものである。式V2の更に好ましい化合物は、Rが2〜7個の炭素原子、特に2、3または4個の炭素原子を有する1E−アルケニルまたは3E−アルケニルのものである。式V2の更に好ましい化合物は、式V2aのものである。 Particularly preferred compounds of the formula V2 are those in which L 1 and / or L 2 are F and Q—Y is F or OCF 3 . Further preferred compounds of the formula V2 are those in which R 3 has 2 to 7 carbon atoms, in particular 1E-alkenyl or 3E-alkenyl having 2, 3 or 4 carbon atoms. Further preferred compounds of formula V2 are those of formula V2a.

Figure 2010031278
式中、R3aは、H、CH、Cまたはn−C、特にHまたはCHである。
Figure 2010031278
In which R 3a is H, CH 3 , C 2 H 5 or n-C 3 H 7 , in particular H or CH 3 .

式V1およびV2の化合物を使用することで、特に低い回転粘度値を有する本発明による液晶混合物、および特に低温において速い応答時間を有するCLCディスプレイが達成される。   By using the compounds of the formulas V1 and V2, liquid crystal mixtures according to the invention having a particularly low rotational viscosity value and CLC displays having a fast response time, especially at low temperatures, are achieved.

他の好ましい実施形態において、本発明による混合物は、好ましくは、式I、IIおよびIIIの化合物に加え、式VI1および/またはVI2の1種類以上の化合物を含む。   In other preferred embodiments, the mixtures according to the invention preferably comprise one or more compounds of the formulas VI1 and / or VI2 in addition to the compounds of the formulas I, II and III.

Figure 2010031278
式中、
は、3位および/または5位がフッ素化されていてもよい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、
は、1〜12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシまたはアルケニル基であり、ただし、1個または2個の隣接していないCH基は、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
Qは、CF、OCF、CFH、OCFHまたは単結合であり、
Yは、FまたはClであり、および
およびLは、それぞれ互いに独立に、HまたはFである。
Figure 2010031278
Where
A 5 is 1,4-phenylene or trans-1,4-cyclohexylene which may be fluorinated at the 3-position and / or 5-position,
R 5 is an alkyl, alkoxy or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, provided that one or two non-adjacent CH 2 groups are such that oxygen atoms are not directly bonded to one another, -O-, -CH = CH-, -C≡C-, -CO-, -OCO- or -COO- may be substituted,
Q is CF 2 , OCF 2 , CFH, OCFH or a single bond,
Y is F or Cl, and L 1 and L 2 are each independently H or F.

が1,4−フェニレンである式VI1およびVI2の化合物が特に好ましい。 Compounds of formula VI1 and VI2 A 5 is 1,4-phenylene are particularly preferred.

以下の式から選択される式VI1およびVI2の化合物が更に好ましい。   More preferred are compounds of formula VI1 and VI2 selected from the following formulae:

Figure 2010031278
式中、Rは上において式VI1中で定義される通りであり、好ましくは、1〜8個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシである。
Figure 2010031278
In which R 5 is as defined above in formula VI1 and is preferably alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms.

式VI1aおよびVI2bの化合物が特に好ましい。   Particular preference is given to compounds of the formulas VI1a and VI2b.

式VI1およびVI2の化合物により、とりわけ本発明による媒体中の複屈折の増加が達成される。特に、式VI2の化合物により、低い粘度を維持したまま複屈折が増加する。   With the compounds of the formulas VI1 and VI2, an increase in birefringence in the medium according to the invention is achieved in particular. In particular, the compound of formula VI2 increases the birefringence while maintaining a low viscosity.

特に好ましい実施形態において、本発明による媒体のネマチック成分は、以下を1種類以上含む:
−LがFで、LがHである式Ibの1種類以上の化合物、
−LがFで、LがHである式Ieの1種類以上の化合物、
−式IIaの1種類以上の化合物、
−式IIIeの1種類以上の化合物、
−30%を超えて、好ましくは40%を超えて、非常に好ましくは50%を超えて、式Iの1種類以上の化合物、
−5〜80%、好ましくは10〜70%の式Iの1種類以上の化合物、
−8〜65%、好ましくは15〜55%の式Ibの1種類以上の化合物、
−3〜45%、好ましくは5〜30%の式Ieの1種類以上の化合物、
−2〜35%、好ましくは5〜25%の式II、非常に好ましくは式IIaの1種類以上の化合物、
−5〜60%、好ましくは10〜50%の式III、非常に好ましくは式IIIeの1種類以上の化合物。
更に特に好ましい実施形態においては、ネマチック成分は、式I、IIおよびIIIから選択される化合物より本質的になる。
In a particularly preferred embodiment, the nematic component of the medium according to the invention comprises one or more of the following:
One or more compounds of the formula Ib, wherein L 1 is F and L 2 is H,
One or more compounds of formula Ie, wherein L 1 is F and L 2 is H;
One or more compounds of the formula IIa,
One or more compounds of the formula IIIe,
More than -30%, preferably more than 40%, very preferably more than 50%, one or more compounds of the formula I,
-5 to 80%, preferably 10 to 70% of one or more compounds of the formula I,
-8-65%, preferably 15-55% of one or more compounds of formula Ib,
-3 to 45%, preferably 5 to 30% of one or more compounds of formula Ie,
From 2 to 35%, preferably from 5 to 25% of one or more compounds of formula II, very preferably of formula IIa,
-5 to 60%, preferably 10 to 50% of one or more compounds of formula III, very preferably of formula IIIe.
In a further particularly preferred embodiment, the nematic component consists essentially of a compound selected from formulas I, II and III.

式I〜VI2の化合物中の末端基R1〜5およびQ−Yを適切に選択することにより、アドレス時間、閾電圧および更なる特性を所望の方式で変更できる。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により、一般的に結果として、アルキルまたはアルコキシ基と比較して、アドレス時間がより短くなり、ネマチックの傾向が改良され、弾性定数K(ベンド)およびK(スプレイ)の比率がより高くなる。4−アルケニル基および3−アルケニル基などにより、一般的に、アルキルおよびアルコキシ基と比較して、より低い閾電圧およびK/Kのより小さい値が与えられる。 By appropriate selection of the end groups R 1-5 and QY in the compounds of formulas I-VI2, the address time, threshold voltage and further properties can be changed in the desired manner. For example, 1E-alkenyl groups, 3E-alkenyl groups, 2E-alkenyloxy groups and the like generally result in shorter address times, improved nematic tendencies, and elasticity compared to alkyl or alkoxy groups. The ratio of the constants K 3 (bend) and K 1 (spray) is higher. 4-Alkenyl groups and 3-alkenyl groups generally provide lower threshold voltages and smaller values of K 3 / K 1 compared to alkyl and alkoxy groups.

橋架け構造の要素Z、ZおよびZにおける−CHCH−基は、一般的に結果として、単共有結合と比較して、弾性定数K/Kの比率がより高い値となる。K/Kの値がより高ければ、例えば、より高いHTPのために、ドーパント濃度の変化を伴わずに、より短い反射波長が促進される。 The —CH 2 CH 2 — group in the elements Z 1 , Z 2 and Z 3 of the bridge structure generally results in a higher ratio of elastic constants K 3 / K 1 compared to single covalent bonds. It becomes. Higher values of K 3 / K 1 facilitate shorter reflection wavelengths without changing dopant concentration, for example, due to higher HTP.

式I〜VI2の個別の化合物の最適な混合比率は、望まれる特性、式I〜VI2の化合物の選択および存在してもよい更なる化合物の選択に実質的に依存する。上記の範囲内の適切な混合比率は、場合に応じて容易に決定できる。   The optimum mixing ratio of the individual compounds of formulas I to VI2 depends substantially on the properties desired, the choice of compounds of formulas I to VI2 and the choice of further compounds that may be present. Appropriate mixing ratios within the above range can easily be determined from case to case.

上および下で述べる式において、用語「1〜3個の炭素原子を有するフッ素化されたアルキルまたはアルコキシ」は、好ましくは、CF、OCF、CFH、OCFH、CFH、OCFH、C、OC、CFHCF、CFHCFH、CFHCFH、CHCF、CHCFH、CHCFH、CFCFH、CFCFH、OCFHCF、OCFHCFH、OCFHCFH、OCHCF、OCHCFH、OCHCFH、OCFCFH、OCFCFH、CまたはOC、特にCF、OCF、CFH、OCFH、C、OC、CFHCF、CFHCFH、CFHCFH、CFCFH、CFCFH、OCFHCF、OCFHCFH、OCFHCFH、OCFCFH、OCFCFH、CまたはOC、特に好ましくはOCFまたはOCFHを表す。 In the formulas described above and below, the term “fluorinated alkyl or alkoxy having 1 to 3 carbon atoms” is preferably CF 3 , OCF 3 , CFH 2 , OCFH 2 , CF 2 H, OCF 2. H, C 2 F 5 , OC 2 F 5 , CFHCF 3 , CFHCF 2 H, CFHCFH 2 , CH 2 CF 3 , CH 2 CF 2 H, CH 2 CFH 2 , CF 2 CF 2 H, CF 2 CFH 2 , OCHFCF 3 , OCHFHCF 2 H, OCHFHCHF 2 , OCH 2 CF 3 , OCH 2 CF 2 H, OCH 2 CFH 2 , OCF 2 CF 2 H, OCF 2 CFH 2 , C 3 F 7 or OC 3 F 7 , especially CF 3 , OCF 3 , CF 2 H, OCF 2 H, C 2 F 5 , OC 2 F 5 , CFHCF 3 , CFHCF 2 H, CFHCHF 2 , CF 2 CF 2 H, CF 2 CFH 2 , OCFHCF 3 , OCFHCF 2 H, OCFHCHFH 2 , OCF 2 CF 2 H, OCF 2 CFH 2 , C 3 F 7 or OC 3 F 7 , particularly preferably OCF 3 or Represents OCF 2 H.

用語「アルキル」は、1〜7個の炭素原子を有する直鎖状および分枝状のアルキル基を網羅し、特に直鎖状の基、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である。2〜5個の炭素原子を有する基が、一般的に好ましい。   The term “alkyl” covers straight-chain and branched alkyl groups having 1 to 7 carbon atoms, especially in the straight-chain groups methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl. is there. Groups having 2 to 5 carbon atoms are generally preferred.

用語「アルケニル」は、2〜7個の炭素原子を有する直鎖状および分枝状のアルケニル基を包含し、特に直鎖状の基である。特に好ましいアルケニル基は、C〜C−1E−アルケニル、C〜C−3E−アルケニル、C〜C−4−アルケニル、C〜C−5−アルケニルおよびC−6−アルケニル、特にC〜C−1E−アルケニル、C〜C−3E−アルケニルおよびC〜C−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、一般的に好ましい。 The term “alkenyl” includes straight-chain and branched alkenyl groups having 2 to 7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups. Particularly preferred alkenyl groups, C 2 ~C 7 -1E- alkenyl, C 4 ~C 7 -3E- alkenyl, C 5 ~C 7 -4- alkenyl, C 6 ~C 7 -5- alkenyl and C 7 -6 - alkenyl, in particular C 2 -C 7-1E-alkenyl, C 4 -C 7 -3E-alkenyl and C 5 -C 7-4-alkenyl. Examples of preferred alkenyl groups are vinyl, 1E-propenyl, 1E-butenyl, 1E-pentenyl, 1E-hexenyl, 1E-heptenyl, 3-butenyl, 3E-pentenyl, 3E-hexenyl, 3E-heptenyl, 4-pentenyl, 4Z -Hexenyl, 4E-hexenyl, 4Z-heptenyl, 5-hexenyl, 6-heptenyl and the like. Groups having up to 5 carbon atoms are generally preferred.

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を網羅し、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−フルオロヘプチルである。しかしながら、他の位置のフッ素が除外されるものではない。   The term “fluoroalkyl” preferably covers linear groups with terminal fluorine, ie fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluoro. Hexyl and 7-fluoroheptyl. However, fluorine at other positions is not excluded.

用語「オキサアルキル」は、好ましくは、式C2n+1−O−(CHの直鎖状の基を網羅し、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=1であり、mは1〜6である。 The term “oxaalkyl” preferably covers a straight-chain group of formula C n H 2n + 1 —O— (CH 2 ) m , wherein n and m are each independently 1 to 6 is there. Preferably, n = 1 and m is 1-6.

ハロゲンは、好ましくは、FまたはCl、特にFである。   Halogen is preferably F or Cl, in particular F.

上記の基の1つがアルキル基および/またはアルコキシ基の場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、それは直鎖状で、2、3、4、5、6または7個の炭素原子を有しており、従って、好ましくは、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシ、更に、メチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシまたはテトラデシルオキシである。   When one of the above groups is an alkyl group and / or an alkoxy group, this may be either linear or branched. Preferably it is linear and has 2, 3, 4, 5, 6 or 7 carbon atoms and is therefore preferably ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, ethoxy, propoxy , Butoxy, pentoxy, hexyloxy or heptyloxy, methyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methoxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy, dodecyloxy, tridecyloxy Or tetradecyloxy.

オキサアルキルは、好ましくは、直鎖状の2−オキサプロピル(即ち、メトキシメチル)、2−(即ち、エトキシメチル)または3−オキサブチル(即ち、2−メトキシエチル)、2−、3−または4−オキサペンチル、2−、3−、4−または5−オキサヘキシル、2−、3−、4−、5−または6−オキサヘプチル、2−、3−、4−、5−、6−または7−オキサオクチル、2−、3−、4−、5−、6−、7−または8−オキサノニル、または2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−または9−オキサデシルである。   Oxaalkyl is preferably linear 2-oxapropyl (ie methoxymethyl), 2- (ie ethoxymethyl) or 3-oxabutyl (ie 2-methoxyethyl), 2-, 3- or 4 -Oxapentyl, 2-, 3-, 4- or 5-oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- or 6-oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- or 7-oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- or 8-oxanonyl, or 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- or 9 -Oxadecyl.

上記の基の1つが、1つのCH基が−CH=CH−により置き換えられたアルキル基の場合、これは、直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、それは直鎖状で、2〜10個の炭素原子を有する。従って、特に、それはビニル、プロパ−1−または−2−エニル、ブタ−1−、−2−または−3−エニル、ペンタ−1−、−2−、−3−または−4−エニル、ヘキサ−1−、−2−、−3−、−4−または−5−エニル、ヘプタ−1−、−2−、−3−、−4−、−5−または−6−エニル、オクタ−1−、−2−、−3−、−4−、−5−、−6−または−7−エニル、ノナ−1−、−2−、−3−、−4−、−5−、−6−、−7−または−8−エニル、またはデカ−1−、−2−、−3−、−4−、−5−、−6−、−7−、−8−または−9−エニルである。 When one of the above groups is an alkyl group in which one CH 2 group is replaced by —CH═CH—, this may be either linear or branched. Preferably it is straight-chain and has 2 to 10 carbon atoms. Thus, in particular, it is vinyl, prop-1- or -2-enyl, but-1-, -2- or -3-enyl, penta-1-, -2-, -3- or -4-enyl, hexa -1-, -2-, -3-, -4- or -5-enyl, hepta-1-, -2-, -3-, -4-, -5, or -6-enyl, octa-1 -, -2-, -3-, -4-, -5, -6, or -7-enyl, nona-1-, -2-, -3-, -4-, -5, -6 -, -7- or -8-enyl, or deca-1-, -2-, -3-, -4-, -5, -6, -7-, -8- or -9-enyl is there.

上記の基の1つが、1つのCH基が−O−により置き換えられており1つが−CO−により置き換えられたアルキル基の場合、これらは好ましくは隣接している。よって、これらは、アシルオキシ基−CO−O−またはオキシカルボニル基−O−COを含む。これらは、好ましくは直鎖状であり、2〜6個の炭素原子を有する。 When one of the above groups is an alkyl group in which one CH 2 group is replaced by —O— and one is replaced by —CO—, these are preferably adjacent. They therefore contain an acyloxy group —CO—O— or an oxycarbonyl group —O—CO. These are preferably straight-chain and have 2 to 6 carbon atoms.

従って、それらは、特に、アセトキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセトキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、2−アセトキシエチル、2−プロピオニルオキシエチル、2−ブチリルオキシエチル、3−アセトキシプロピル、3−プロピオニルオキシプロピル、4−アセトキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、2−(メトキシカルボニル)エチル、2−(エトキシカルボニル)エチル、2−(プロポキシカルボニル)エチル、3−(メトキシカルボニル)プロピル、3−(エトキシカルボニル)プロピルまたは4−(メトキシカルボニル)−ブチルである。   Thus, they are in particular acetoxy, propionyloxy, butyryloxy, pentanoyloxy, hexanoyloxy, acetoxymethyl, propionyloxymethyl, butyryloxymethyl, pentanoyloxymethyl, 2-acetoxyethyl, 2-propionyloxyethyl, 2-butyryloxyethyl, 3-acetoxypropyl, 3-propionyloxypropyl, 4-acetoxybutyl, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, butoxycarbonyl, pentoxycarbonyl, methoxycarbonylmethyl, ethoxycarbonylmethyl, propoxycarbonylmethyl , Butoxycarbonylmethyl, 2- (methoxycarbonyl) ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, 2- (propoxycarbonyl) Chill, 3- (methoxycarbonyl) propyl, 3- (ethoxycarbonyl) propyl or 4- (methoxycarbonyl) - butyl.

上記の基の1つが、1つのCH基が無置換または置換された−CH=CH−により置き換えられており、隣接するCH基がCOまたはCO−OまたはO−COにより置き換えられたアルキル基の場合、これは、直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。それは、好ましくは、直鎖状で4〜13個の炭素原子を有する。従って、それは、特に、アクリロイルオキシメチル、2−アクリロイルオキシエチル、3−アクリロイルオキシプロピル、4−アクリロイルオキシブチル、5−アクリロイルオキシペンチル、6−アクリロイルオキシヘキシル、7−アクリロイルオキシヘプチル、8−アクリロイルオキシオクチル、9−アクリロイルオキシノニル、10−アクリロイルオキシデシル、メタクリロイルオキシメチル、2−メタクリロイルオキシエチル、3−メタクリロイルオキシプロピル、4−メタクリロイルオキシブチル、5−メタクリロイルオキシペンチル、6−メタクリロイルオキシヘキシル、7−メタクリロイルオキシヘプチル、8−メタクリロイルオキシオクチルまたは9−メタクリロイルオキシノニルである。 One of the above groups is an alkyl in which one CH 2 group is replaced by —CH═CH—, unsubstituted or substituted, and the adjacent CH 2 group is replaced by CO or CO—O or O—CO In the case of a group, this may be either linear or branched. It is preferably straight-chain and has 4 to 13 carbon atoms. Thus, it is notably acryloyloxymethyl, 2-acryloyloxyethyl, 3-acryloyloxypropyl, 4-acryloyloxybutyl, 5-acryloyloxypentyl, 6-acryloyloxyhexyl, 7-acryloyloxyheptyl, 8-acryloyloxy Octyl, 9-acryloyloxynonyl, 10-acryloyloxydecyl, methacryloyloxymethyl, 2-methacryloyloxyethyl, 3-methacryloyloxypropyl, 4-methacryloyloxybutyl, 5-methacryloyloxypentyl, 6-methacryloyloxyhexyl, 7- Methacryloyloxyheptyl, 8-methacryloyloxyoctyl or 9-methacryloyloxynonyl.

上記の基の1つが、CNまたはCFにより単置換されているアルキルまたはアルケニル基の場合、この基は、好ましくは直鎖状である。CNまたはCFによる置換は、任意の所望の位置においてである。 When one of the above groups is an alkyl or alkenyl group that is monosubstituted by CN or CF 3 , this group is preferably linear. Substitution with CN or CF 3 is at any desired position.

上記の基の1つが、ハロゲンにより少なくとも単置換されているアルキルまたはアルケニル基の場合、この基は好ましくは直鎖状であり、ハロゲンは好ましくはFまたはClである。多置換の場合、ハロゲンは好ましくはFである。また、結果として生じる基は、ペルフルオロ化された基も含む。単置換の場合、フッ素または塩素置換基は任意の所望の位置においてすることができるが、好ましくはω位においてである。   When one of the above groups is an alkyl or alkenyl group that is at least monosubstituted by halogen, this group is preferably straight-chain and the halogen is preferably F or Cl. In the case of polysubstitution, the halogen is preferably F. The resulting group also includes perfluorinated groups. In the case of monosubstitution, the fluorine or chlorine substituent can be in any desired position, but is preferably in the ω position.

分岐状で羽状の基を含む化合物は、従来の液晶ベース材料中におけるより良好な溶解性のため、しばしば重要なことがある。しかしながら、それらが光学活性の場合、それらはキラルドーパントとして特に重要である。   Compounds containing branched and winged groups are often important because of better solubility in conventional liquid crystal base materials. However, they are particularly important as chiral dopants if they are optically active.

このタイプの分岐状の基は、一般に、1個より多い鎖分岐を有さない。好ましい分岐状の基は、イソプロピル、2−ブチル(即ち、1−メチルプロピル)、イソブチル(即ち、2−メチルプロピル)、2−メチルブチル、イソペンチル(即ち、3−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、イソプロポキシ、2−メチルプロポキシ、2−メチルブトキシ、3−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−エチルヘキシルオキシ、1−メチルヘキシルオキシおよび1−メチルヘプチルオキシである。   This type of branched group generally does not have more than one chain branch. Preferred branched groups are isopropyl, 2-butyl (ie 1-methylpropyl), isobutyl (ie 2-methylpropyl), 2-methylbutyl, isopentyl (ie 3-methylbutyl), 2-methylpentyl, 3 -Methylpentyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, isopropoxy, 2-methylpropoxy, 2-methylbutoxy, 3-methylbutoxy, 2-methylpentoxy, 3-methylpentoxy, 2-ethylhexyloxy, 1- Methylhexyloxy and 1-methylheptyloxy.

上記の基の1つが、2つ以上のCH基が−O−および/または−CO−O−により置き換えられたアルキル基の場合、これは、直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。それは、好ましくは、分枝状であり、3〜12個の炭素原子を有する。従って、それは、特に、ビスカルボキシメチル、2,2−ビスカルボキシエチル、3,3−ビスカルボキシプロピル、4,4−ビスカルボキシブチル、5,5−ビスカルボキシペンチル、6,6−ビスカルボキシヘキシル、7,7−ビスカルボキシヘプチル、8,8−ビスカルボキシオクチル、9,9−ビスカルボキシノニル、10,10−ビスカルボキシデシル、ビス(メトキシカルボニル)メチル、2,2−ビス(メトキシカルボニル)エチル、3,3−ビス(メトキシカルボニル)プロピル、4,4−ビス(メトキシカルボニル)ブチル、5,5−ビス(メトキシカルボニル)ペンチル、6,6−ビス(メトキシカルボニル)ヘキシル、7,7−ビス(メトキシカルボニル)ヘプチル、8,8−ビス(メトキシカルボニル)オクチル、ビス(エトキシカルボニル)メチル、2,2−ビス(エトキシカルボニル)エチル、3,3−ビス(エトキシカルボニル)プロピル、4,4−ビス(エトキシカルボニル)ブチルまたは5,5−ビス(エトキシカルボニル)ペンチルである。 When one of the above groups is an alkyl group in which two or more CH 2 groups are replaced by —O— and / or —CO—O—, this may be either linear or branched. It is preferably branched and has 3 to 12 carbon atoms. Thus, it is in particular biscarboxymethyl, 2,2-biscarboxyethyl, 3,3-biscarboxypropyl, 4,4-biscarboxybutyl, 5,5-biscarboxypentyl, 6,6-biscarboxyhexyl, 7,7-biscarboxyheptyl, 8,8-biscarboxyoctyl, 9,9-biscarboxynonyl, 10,10-biscarboxydecyl, bis (methoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis (methoxycarbonyl) ethyl, 3,3-bis (methoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis (methoxycarbonyl) butyl, 5,5-bis (methoxycarbonyl) pentyl, 6,6-bis (methoxycarbonyl) hexyl, 7,7-bis ( Methoxycarbonyl) heptyl, 8,8-bis (methoxycarbonyl) octyl, Sus (ethoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis (ethoxycarbonyl) ethyl, 3,3-bis (ethoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis (ethoxycarbonyl) butyl or 5,5-bis (ethoxycarbonyl) pentyl It is.

本発明によるCLC媒体の光学活性成分は、LC媒体のヘリカルピッチが1μm以下となるようにヘリカルツイスト力および濃度が選択される1種類以上のキラルなドーパントを含む。   The optically active component of the CLC medium according to the present invention comprises one or more chiral dopants whose helical twist force and concentration are selected such that the helical pitch of the LC medium is 1 μm or less.

本発明によるCLC媒体中の光学活性成分の割合は、好ましくは20%以下、特に10%以下、特に好ましくは0.01〜7%、非常に特に好ましくは0.1〜5%である。光学活性成分は、好ましくは1〜6種類、特に1、2、3または4種類のキラルドーパントを含む。   The proportion of the optically active component in the CLC medium according to the invention is preferably 20% or less, in particular 10% or less, particularly preferably 0.01 to 7%, very particularly preferably 0.1 to 5%. The optically active component preferably comprises 1 to 6, in particular 1, 2, 3 or 4 chiral dopants.

キラルドーパントは、好ましくは、高いヘリカルツイスト力(HTP)および低い温度依存性を有していなければならない。更に、キラルドーパントはネマチック成分への良好な可溶性を有していなければならず、LC媒体の液晶特性を損なわないか、または小さい程度に損ねるのみでなければならない。キラルドーパントは同一または反対のいずれの回転方向を有していてもよく、ツイストの同一または反対のいずれの温度依存性を有していてもよい。   The chiral dopant should preferably have a high helical twist force (HTP) and a low temperature dependence. Furthermore, the chiral dopant must have good solubility in the nematic component and must not impair or only to a lesser extent the liquid crystal properties of the LC medium. The chiral dopant may have either the same or opposite rotational direction and may have either the same or opposite temperature dependence of the twist.

20μm−1以上、特に40μm−1以上、特に好ましくは70μm−1以上のHTPを有するキラルなドーパントが特に好ましい。 Particularly preferred are chiral dopants having an HTP of 20 μm −1 or more, in particular 40 μm −1 or more, particularly preferably 70 μm −1 or more.

光学活性成分のために、例えば、コレステリルノナノエート、R/S−811、R/S−1011、R/S−2011、R/S−3011またはCB15(Merck社、Darmstadt市より入手可能)などの幾つかが商業的に入手可能な多数のキラルドーパントが当業者に入手可能である。   For optically active components, such as, for example, cholesteryl nonanoate, R / S-811, R / S-1011, R / S-2011, R / S-3011 or CB15 (available from Merck, Darmstadt) Numerous chiral dopants, some commercially available, are available to those skilled in the art.

特に適切なドーパントは、1個以上のキラル基および1個以上のメソゲン基またはキラル基と共にメソゲン基を形成する1個以上の芳香族または脂環式基を含む化合物である。   Particularly suitable dopants are compounds comprising one or more chiral groups and one or more aromatic or alicyclic groups which together with one or more mesogenic groups or chiral groups form a mesogenic group.

適切なキラルな基は、例えば、キラルな分枝状炭化水素基、キラルなエタンジオール類、ビナフトール類またはジオキソラン類、更に、糖誘導体、糖アルコール類、糖酸類、乳酸類、キラルな置換グリコール類、ステロイド誘導体、テルペン誘導体、アミノ酸または少数、好ましくは1〜5個のアミノ酸配列からなる群より選択される一価または多価のキラル基である。   Suitable chiral groups are, for example, chiral branched hydrocarbon groups, chiral ethanediols, binaphthols or dioxolanes, as well as sugar derivatives, sugar alcohols, sugar acids, lactic acids, chiral substituted glycols , A steroid derivative, a terpene derivative, an amino acid, or a monovalent or polyvalent chiral group selected from the group consisting of a few, preferably 1-5 amino acid sequences.

好ましいキラル基は、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アラビノースおよびデキストロースなどの糖誘導体;例えばソルビトール、マンニトール、イジトール、ガラクチトールまたはそれらの無水誘導体などの糖アルコール類、特にジアンヒドロソルビド(1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−ソルビドおよびイソソルビド)、ジアンヒドロマンニトール(イソソルビトール)またはジアンヒドロイジトール(イソイジトール)などのジアンヒドロヘキシトール類;例えばグルコン酸、グロン酸およびケトグロン酸などの糖酸類;例えば1つ以上のCH基がアルキルまたはアルコキシにより置換されているモノまたはオリゴエチレンまたはプロピレングリコールなどのキラルな置換グリコール基;例えばアラニン、バリン、フェニルグリシンまたはフェニルアラニンなどのアミノ酸もしくはこれらのアミノ酸の1〜5個の配列など;例えばコレステリルまたはコール酸基などのステロイド誘導体;例えばメンチル、ネオメンチル、カンフェイル、ピネイル、テルピネイル、イソロンギフォリル、フェンキル、カレイル、ミルテニル、ノピル、ゲラニイル、リナロイル、ネリル、シトロネリルまたはジヒドロシトロネリルなどのテルペン誘導体である。 Preferred chiral groups are sugar derivatives such as glucose, mannose, galactose, fructose, arabinose and dextrose; sugar alcohols such as sorbitol, mannitol, iditol, galactitol or their anhydrous derivatives, in particular dianhydrosorbide (1,4 : Dianhydrohexitols such as 3,6-dianhydro-D-sorbide and isosorbide), dianhydromannitol (isosorbitol) or dianhydroiditol (isoiditol); Acids; for example, chiral substituted glycol groups such as mono- or oligoethylene or propylene glycol in which one or more CH 2 groups are substituted by alkyl or alkoxy; Amino acids such as valine, phenylglycine or phenylalanine or sequences of 1 to 5 of these amino acids, etc .; steroid derivatives such as cholesteryl or cholic acid groups; for example menthyl, neomenthyl, camphoryl, pinail, terpineil, isolongifolyl, Terpene derivatives such as fenkyl, kaleyl, mirtenyl, nopyr, geraniyl, linaroyl, neryl, citronellyl or dihydrocitronellyl.

適切なキラル基およびメソゲン性キラル化合物は、例えば、ドイツ国特許第34 25 503号明細書、ドイツ国特許第35 34 777号明細書、ドイツ国特許第35 34 778号明細書、ドイツ国特許第35 34 779号明細書およびドイツ国特許第35 34 780号明細書、ドイツ国特許出願公開第43 42 280号公報、ヨーロッパ特許出願公開第1 038 941号公報およびヨーロッパ特許出願公開第195 41 820号公報に記載されている。   Suitable chiral groups and mesogenic chiral compounds are described, for example, in German Patent No. 34 25 503, German Patent No. 35 34 777, German Patent No. 35 34 778, German Patent No. 35 34 779 and German Patent 35 34 780, German Patent Application Publication No. 43 42 280, European Patent Application Publication No. 1 038 941 and European Patent Application Publication No. 195 41 820. It is described in the publication.

以下の式の化合物を含む群より選択されるキラルドーパントが特に好ましい。   Particularly preferred are chiral dopants selected from the group comprising compounds of the following formula:

Figure 2010031278
更に好ましいキラルドーパントは、以下の式のイソソルビド、イソマンニトールまたはイソイジトールの誘導体:
Figure 2010031278
More preferred chiral dopants are isosorbide, isomannitol or isoiditol derivatives of the following formula:

Figure 2010031278
であり、式中、
Figure 2010031278
Where

Figure 2010031278
そして、好ましくは、ジアンヒドロソルビトールであり、
および、例えばジフェニルエタンジオール(ヒドロベンゾイン)などのキラルなエタンジオール類で、特に以下の式:
Figure 2010031278
And, preferably, dianhydrosorbitol,
And chiral ethanediols such as, for example, diphenylethanediol (hydrobenzoin), in particular:

Figure 2010031278
のメソゲン性ヒドロベンゾイン誘導体(示していない(R,S)、(S,R)、(R,R)および(S,S)鏡像体を含む。)であり、
Figure 2010031278
A mesogenic hydrobenzoin derivative (including (R, S), (S, R), (R, R) and (S, S) enantiomers not shown);

式中、
BおよびCは、それぞれ互いに独立に、Lにより単置換、二置換または三置換されていてもよい1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり、
Lは、H、F、Cl、CNまたは1〜7個の炭素原子を有しハロゲン化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
bは、0、1または2であり、
cは、0または1であり、
は、−COO−、−OCO−、−CHCH−または単結合であり、および
は、1〜12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシである。
Where
B and C are each independently 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene optionally monosubstituted, disubstituted or trisubstituted by L;
L is H, F, Cl, CN or an optionally halogenated alkyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyloxy having 1 to 7 carbon atoms;
b is 0, 1 or 2;
c is 0 or 1,
Z 5 is —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 — or a single bond, and R 5 is alkyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl or alkylcarbonyl having 1 to 12 carbon atoms. It is oxy.

式XIIの化合物は、国際公開第98/00428号パンフレットに記載されている。式XIII化合物は、英国特許出願公開第2 328 207号公報に記載されている。   Compounds of formula XII are described in WO 98/00428. Formula XIII compounds are described in GB 2 328 207 A1.

非常に特に好ましいドーパントは、国際公開第02/94805号パンフレットに記載される通りのキラルなビナフチル誘導体、国際公開第02/34739号パンフレットに記載される通りのキラルなビナフトールアセタール誘導体、国際公開第02/06265号パンフレットに記載される通りのキラルなTADDOL誘導体、および国際公開第02/06196号パンフレットおよび国際公開第02/06195号パンフレットに記載される通りの、少なくとも1つのフッ素化された橋架け基および末端または中央のキラル基を含むキラルなドーパントである。   Very particularly preferred dopants are chiral binaphthyl derivatives as described in WO02 / 94805, chiral binaphthol acetal derivatives as described in WO02 / 34739, WO02 / 94805. Chiral TADDOL derivatives as described in the 06/06265 and at least one fluorinated bridging group as described in WO 02/06196 and WO 02/06195 And a chiral dopant containing a terminal or central chiral group.

以下の式のキラルなビナフチル誘導体が特に好ましく、   Particularly preferred are chiral binaphthyl derivatives of the formula

Figure 2010031278
特に、以下の式より選択されるもの:
Figure 2010031278
In particular, selected from the following formula:

Figure 2010031278
が好ましい。
式中、B、b、RおよびZは、式XII中で定義される通りで、Zは、特に−OCO−または単結合である。
Figure 2010031278
Is preferred.
In which B, b, R 5 and Z 5 are as defined in formula XII, Z 5 being in particular —OCO— or a single bond.

以下の式のドーパントが、特に好ましい。   Particularly preferred are dopants of the following formula:

Figure 2010031278
特に好ましい実施形態において、本発明による媒体の光学活性成分は以下の1つ、
−式VII〜XIIIから選択される1種類以上のドーパント、
−式XIVの1種類以上のドーパント、
−混合物全体(即ち、ネマチックおよび光学活性成分の質量による割合の合計)の好ましくは8%未満、特に5%未満の割合の、好ましくは式XIVより選択される1種類より多くないドーパント
を含む。
Figure 2010031278
In a particularly preferred embodiment, the optically active component of the medium according to the invention is one of the following:
One or more dopants selected from formulas VII-XIII,
One or more dopants of the formula XIV,
-Preferably less than 8%, in particular less than 5% of the total mixture (ie the sum of the proportions of nematic and optically active components by weight), preferably not more than one dopant selected from the formula XIV.

更に特に好ましい実施形態において、本発明による媒体は、20%以下、特に0.01〜10%の光学活性成分を含む。   In a further particularly preferred embodiment, the medium according to the invention comprises 20% or less, in particular 0.01 to 10% of optically active component.

特に、前記の式XII、XIIIおよびXIVのキラルドーパントはネマチック成分中において良好な可溶性を有し、高いツイストならびにヘリカルピッチおよび反射波長の低い温度依存性を有するコレステリック構造を誘発する。これらのドーパントの1種類のみを少量で用いる際においても、特にSSCTおよびPSCTディスプレイにおいて用いるのに適する、高い輝度および低い温度依存性の視覚波長範囲における反射色を有する、本発明によるCLC媒体を達成することが可能である。   In particular, the chiral dopants of the above formulas XII, XIII and XIV have good solubility in the nematic component and induce a high twist and a cholesteric structure with a helical pitch and a low temperature dependence of the reflection wavelength. Even when only one of these dopants is used in small amounts, it achieves a CLC medium according to the invention having a reflection color in the high luminance and low temperature dependent visual wavelength range, which is particularly suitable for use in SSCT and PSCT displays Is possible.

このことは、従来技術からのCLC媒体にまさる重要な利点であり、従来技術において、反射波長の温度補償を達成するためには、通常、同一の回転方向のツイストおよび反対の温度依存性を有する少なくとも2種類のドーパント(例えば、正の温度依存性、即ち温度上昇に伴ってツイストが増大する1種類のドーパント、および負の温度依存性を有する1種類のドーパント)が必要である。加えて、可視領域における反射を達成するためには、既知のCLC媒体において大量のドーパントが、しばしば必要である。   This is an important advantage over the CLC media from the prior art, which in the prior art usually has the same rotational twist and opposite temperature dependence to achieve temperature compensation of the reflected wavelength. There is a need for at least two types of dopants (e.g., one that has a positive temperature dependence, i.e., one that increases in twist with increasing temperature and one that has a negative temperature dependence). In addition, a large amount of dopant is often required in known CLC media to achieve reflection in the visible region.

従って、本発明の特に好ましい実施形態はCLC媒体およびこの媒体を含有するCLCディスプレイに関し、上および下に記載される通り、キラル成分は1種類より多くないキラル化合物を、好ましくは15%未満の量で、特に10%未満、特に好ましくは5%以下で含む。これらの媒体におけるキラルな化合物は、特に好ましくは、国際公開第02/94805号パンフレット、国際公開第02/34739号パンフレット、国際公開第02/06265号パンフレット、国際公開第02/06196号パンフレットおよび国際公開第02/06195号パンフレットに記載されている化合物、および式VII〜XIV(それらの好ましいサブ式を含む)から選択される。この好ましい実施形態のCLC媒体は、広い温度範囲にわたり、温度Tに対する反射波長λの低い依存性を有する。   Accordingly, particularly preferred embodiments of the present invention relate to CLC media and CLC displays containing this media, and as described above and below, the chiral component contains no more than one chiral compound, preferably in an amount of less than 15%. In particular, less than 10%, particularly preferably 5% or less. The chiral compounds in these media are particularly preferably WO 02/94805, WO 02/34739, WO 02/06265, WO 02/06196 and WO Selected from the compounds described in publication 02/06195 and formulas VII-XIV (including preferred sub-formulas thereof). The CLC medium of this preferred embodiment has a low dependence of the reflection wavelength λ on the temperature T over a wide temperature range.

媒体のヘリカルピッチは、好ましくは、130nm〜1000nm、特に200nm〜750nm、特に好ましくは300nm〜450nmである。   The helical pitch of the medium is preferably 130 nm to 1000 nm, in particular 200 nm to 750 nm, particularly preferably 300 nm to 450 nm.

好ましくは、媒体が可視波長範囲における光を反射するように、ヘリカルピッチを選択する。用語「可視波長範囲」または「可視スペクトル」は、典型的には、400〜800nmの波長範囲を網羅する。しかしながら、上および下において、この用語はUVおよび赤外線(IR)範囲を含む200〜1200nmの波長範囲および遠UVおよび遠IR範囲も網羅することを意図する。   Preferably, the helical pitch is selected so that the medium reflects light in the visible wavelength range. The term “visible wavelength range” or “visible spectrum” typically covers the wavelength range of 400-800 nm. However, above and below, the term is intended to cover the 200-1200 nm wavelength range, including the UV and infrared (IR) ranges, and the far UV and far IR ranges.

本発明によるLC媒体の反射波長は、好ましくは200〜1500nm、特に300〜1200nm、特に好ましくは350〜900nm、非常に特に好ましくは400〜800nmの範囲内である。更に、400〜700nm、特に400〜600nmの反射波長を有するLC媒体が好ましい。   The reflection wavelength of the LC medium according to the invention is preferably in the range from 200 to 1500 nm, in particular from 300 to 1200 nm, particularly preferably from 350 to 900 nm, very particularly preferably from 400 to 800 nm. Furthermore, LC media having a reflection wavelength of 400 to 700 nm, especially 400 to 600 nm are preferred.

上および下で示される波長の値は、他に明言しない限り、反射帯域の半値幅に関する。   The wavelength values shown above and below relate to the full width at half maximum of the reflection band, unless explicitly stated otherwise.

好ましくは0および50℃の間、特に−20および60℃の間、特に好ましくは−20および70℃の間の範囲内、非常に特に好ましくは−20℃から透明点より10℃、特に5℃低い温度までの範囲内において、0.6nm/℃以下、特に0.3nm/℃以下、非常に特に好ましくは0.15nm/℃以下の温度依存性dλ/dTを有する、本発明によるCLC媒体が特に好ましい。   Preferably between 0 and 50 ° C., especially between −20 and 60 ° C., particularly preferably between −20 and 70 ° C., very particularly preferably from −20 ° C. to 10 ° C. from the clearing point, especially 5 ° A CLC medium according to the invention having a temperature-dependent dλ / dT of 0.6 nm / ° C. or less, in particular 0.3 nm / ° C. or less, very particularly preferably 0.15 nm / ° C. or less in the range up to low temperatures. Particularly preferred.

他に明言しない限り、dλ/dTは関数λ(T)の局所的な勾配を表し、式中、非線形関数λ(T)は2次または3次多項式による近似に対して記載される。   Unless otherwise stated, dλ / dT represents the local slope of the function λ (T), where the nonlinear function λ (T) is described for approximation by a second or third order polynomial.

更に、本発明は、電気光学的目的のための本発明によるCLC媒体の使用に関する。   The invention further relates to the use of the CLC medium according to the invention for electro-optical purposes.

更に、本発明は、本発明によるCLC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枚の平面で平行な外板と、セル内に配置されるコレステリック液晶混合物とを有するSSCTまたはPSCTディスプレイにも関する。   Furthermore, the invention comprises an electro-optic display containing a CLC medium according to the invention, in particular two planar parallel plates forming a cell with a frame, and a cholesteric liquid crystal mixture disposed in the cell. It also relates to SSCT or PSCT displays.

更に、本発明は、本発明によるCLC媒体を含有する電気光学的アクティブマトリクスディスプレイ、特に、フレームと共にセルを形成する2枚の平面で平行な外板と、外板上の個別のピクセルをスイッチするための集積非線形素子と、セル内に配置され好ましくは正の誘電異方性および高い比抵抗を有するコレステリック液晶混合物とを有するAM−CLCディスプレイ、好ましくはAM−SSCTまたはPSCTディスプレイに関する。   Furthermore, the present invention switches an electro-optic active matrix display containing a CLC medium according to the present invention, in particular two planar parallel plates forming cells with the frame, and individual pixels on the plate. The invention relates to an AM-CLC display, preferably an AM-SSCT or PSCT display, having an integrated non-linear device for the purpose and a cholesteric liquid crystal mixture, preferably having a positive dielectric anisotropy and a high resistivity, disposed in the cell.

双安定SSCTおよびPSCTセルの構造は、例えば、国際公開第92/19695号パンフレット、国際公開第93/23496号パンフレット、米国特許第5,453,863号明細書または米国特許第5,493,430号明細書に記載されている。アクティブマトリクスCLCディスプレイの構造は、例えば、国際公開第02/086855号パンフレットおよび米国出願公開第2002−0149552号公報に記載されている。   Bistable SSCT and PSCT cell structures are described, for example, in WO 92/19695, WO 93/23496, US Pat. No. 5,453,863, or US Pat. No. 5,493,430. It is described in the specification. The structure of the active matrix CLC display is described in, for example, WO 02/086855 pamphlet and US Application Publication No. 2002-0149552.

本発明によるCLCディスプレイにおける液晶セルの層厚d(外板の間隔)と、CLC媒体の天然のヘリカルピッチpとの間の比率d/pは、好ましくは1よりも大きく、特に2〜20の範囲内であり、特に好ましくは3〜15、非常に特に好ましくは4〜10である。   The ratio d / p between the layer thickness d (spacing of the outer plates) of the liquid crystal cell and the natural helical pitch p of the CLC medium in the CLC display according to the invention is preferably greater than 1, in particular 2-20. Within the range, particularly preferably 3 to 15, very particularly preferably 4 to 10.

本発明によるCLC媒体により、入手可能なパラメータの大きさの著しい拡張が促進される。よって、反射波長、複屈折、透明点、粘度、熱的およびUV安定性および誘電異方性の達成可能な組み合わせが先行技術からの先の材料をはるかに超え、本発明による媒体がCLCディスプレイにおいて用いるのに特に好適となる。   The CLC medium according to the invention facilitates a significant expansion of the size of the available parameters. Thus, the achievable combinations of reflection wavelength, birefringence, clearing point, viscosity, thermal and UV stability and dielectric anisotropy far exceed the prior materials from the prior art, and the media according to the present invention in CLC displays It is particularly suitable for use.

本発明によるCLC媒体は、−20℃まで下がる、好ましくは−30℃まで下がる、非常に好ましくは−40℃まで下がるコレステリック相、および少なくとも70℃、好ましくは少なくとも75℃、非常に好ましくは少なくとも80℃の透明点を好ましくは有する。   The CLC medium according to the invention has a cholesteric phase down to −20 ° C., preferably down to −30 ° C., very preferably down to −40 ° C., and at least 70 ° C., preferably at least 75 ° C., very preferably at least 80 ° C. It preferably has a clearing point of ° C.

CLC媒体の誘電異方性Δεは、好ましくは10以上、非常に好ましくは20以上、最も好ましくは35以上である。   The dielectric anisotropy Δε of the CLC medium is preferably 10 or more, very preferably 20 or more, most preferably 35 or more.

CLC媒体の複屈折率Δnは、好ましくは0.15以上、非常に好ましくは0.20以上である。   The birefringence Δn of the CLC medium is preferably 0.15 or more, very preferably 0.20 or more.

同時に、本発明によるCLC媒体は、粘度についての低い値および比抵抗についての高い値を有し、優れたCLCディスプレイ、特にAM−CLCディスプレイを達成することを可能にする。特に、混合物は、低い動作電圧により特徴づけられる。   At the same time, the CLC media according to the invention have a low value for viscosity and a high value for resistivity, making it possible to achieve excellent CLC displays, in particular AM-CLC displays. In particular, the mixture is characterized by a low operating voltage.

また、言うまでもなく、本発明による混合物の成分を適切に選択することにより、他の有利な特性を維持しながら、より高い閾電圧においてより高い透明点(例えば120℃を超える)を達成することが可能となるか、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が可能となる。同様に、対応して僅かに粘度が増加するのみで、より大きいΔεおよび、従ってより低い閾値を有する混合物を得ることができる。   Also, it goes without saying that by appropriately selecting the components of the mixture according to the invention, it is possible to achieve a higher clearing point (for example above 120 ° C.) at higher threshold voltages while maintaining other advantageous properties. Or a lower clearing point can be achieved at a lower threshold voltage. Similarly, a mixture with a higher Δε and thus a lower threshold can be obtained with a corresponding slight increase in viscosity.

コレステリック相範囲の幅は、好ましくは少なくとも90℃、特に少なくとも100℃である。この範囲は、好ましくは少なくとも−20〜+60℃、特に好ましくは少なくとも−20〜+70℃、非常に特に好ましくは少なくとも−20〜+80℃にわたって広がる。   The width of the cholesteric phase range is preferably at least 90 ° C., in particular at least 100 ° C. This range preferably extends over at least −20 to + 60 ° C., particularly preferably at least −20 to + 70 ° C., very particularly preferably at least −20 to + 80 ° C.

また、本発明によるCLC媒体のUV安定性も著しく良好であり、即ち、それらはUVに曝露された際に、反射波長および動作電圧の著しいより小さい変化を示す。   Also, the UV stability of the CLC media according to the present invention is significantly better, i.e. they exhibit a significantly smaller change in reflection wavelength and operating voltage when exposed to UV.

本発明の更に好ましい実施形態は、少なくとも1個の重合性基を含む1種類以上の化合物を含む、本発明によるCLC媒体に関する。このタイプのCLC媒体は、例えば、ポリマーゲルまたはPSCTディスプレイにおいて用いるのに特に適する。重合性化合物は、ネマチックおよび/またはキラル成分の構成成分であるか、または媒体の追加成分を形成することができる。   A further preferred embodiment of the invention relates to a CLC medium according to the invention comprising one or more compounds comprising at least one polymerizable group. This type of CLC medium is particularly suitable for use in, for example, polymer gel or PSCT displays. The polymerizable compound can be a constituent of the nematic and / or chiral component or form an additional component of the medium.

適切な重合性化合物は当業者に知られており、先行技術に記載されている。加えて、重合性化合物はメソゲン性であるかまたは液晶性であることができる。それらは、1個以上、好ましくは2個の重合性基を含むことができる。2個の重合性基を含む非メソゲン化合物の典型的な例は、1〜20個の炭素原子を有するアルキル基を含むアルキルジアクリレートまたはアルキルジメタクリレートである。2個より多い重合性基を含む非メソゲン化合物の典型的な例は、トリメチロールプロパントリメタクリレートおよびペンタエリスリトールテトラアクリレートである。メソゲン性または液晶性の重合性化合物(「反応性メソゲン」または「RM」としても知られている)の典型的な例は、例えば、国際公開第93/22397号パンフレット、欧州特許第0 261 712号明細書、ドイツ国特許第195 04 224号明細書、国際公開第95/22586号パンフレット、国際公開第97/00600号パンフレット、米国特許第5,518,652号明細書、米国特許第5,750,051号明細書、米国特許第5,770,107号明細書および米国特許第6,514,578号明細書に記載されている。特に適切で好ましいRMの例を、以下のリスト中に示す。   Suitable polymerizable compounds are known to those skilled in the art and are described in the prior art. In addition, the polymerizable compound can be mesogenic or liquid crystalline. They can contain one or more, preferably two polymerizable groups. A typical example of a non-mesogenic compound containing two polymerizable groups is an alkyl diacrylate or alkyl dimethacrylate containing an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Typical examples of non-mesogenic compounds containing more than two polymerizable groups are trimethylolpropane trimethacrylate and pentaerythritol tetraacrylate. Typical examples of mesogenic or liquid crystalline polymerizable compounds (also known as “reactive mesogens” or “RMs”) are, for example, WO 93/22397, European Patent 0 261 712. German Patent No. 195 04 224, WO 95/22586, WO 97/00600, US Pat. No. 5,518,652, US Pat. 750,051, US Pat. No. 5,770,107 and US Pat. No. 6,514,578. Examples of particularly suitable and preferred RMs are shown in the list below.

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
式中、
は複数生じる場合は互いに独立に重合性基であり、好ましくはアクリル、メタクリル、オキセタン、エポキシ、ビニル、ビニルオキシ、プロペニルエーテルまたはスチレン基であり、
およびBは、複数生じる場合は互いに独立に、1個、2個、3個または4個の基Lで置換されていてもよい1,4−フェニレン、または1,4−シクロヘキシレンであり、
は、複数生じる場合は互いに独立に、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−または単結合であり、
は、1個以上、好ましくは1〜15個のC原子を有し、フッ素化されていてもよいアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであるか、またはYまたはP−(CH−(O)−であり、
は、F、Cl、CN、NO、OCH、OCN、SCN、SF、フッ素化されていてもよい1〜4個のC原子のアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、モノフッ素化、オリゴフッ素化またはポリフッ素化され1〜4個のC原子のアルキルまたはアルコキシであり、
01、02は、互いに独立に、H、RまたはYであり、
は、2−メチルブチル、2−メチルオクチル、2−メチルブトキシまたは2−メチルオクトキシのような、4個以上、好ましくは4〜12個のC原子を有するキラルなアルキルまたはアルコキシ基であり、
Chは、メンチルまたはシトロネリルのような、コレステリル、エストラジオールまたはテルペノイド基から選択されるキラル基であり、
Lは、複数生じる場合は互いに独立に、H、F、Cl、CNまたはハロゲン化されていてもよい1〜5個のC原子のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
rは、0、1、2、3または4であり、
tは、複数生じる場合は互いに独立に、0、1、2または3であり、
uおよびvは、互いに独立に、0、1または2であり、
wは、0または1であり、
xおよびyは、互いに独立に、0または1〜12の同一または異なる整数であり、
zは0または1で、隣接するxまたはyが0の場合、zは0であり、
ただし、ベンゼンおよびナフタレン環は、加えて、1個以上の同一または異なる基Lで置換されていてもよい。
Figure 2010031278
Where
P 0 is a polymerizable group independently of one another when it occurs in plural, preferably an acrylic, methacrylic, oxetane, epoxy, vinyl, vinyloxy, propenyl ether or styrene group,
A 0 and B 0 are independently of each other when they occur, 1,4-phenylene, or 1,4-cyclohexylene, optionally substituted with 1, 2, 3 or 4 groups L Yes,
When a plurality of Z 0 are generated, they are independently of each other —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, —C≡C—, —CH═CH—, —CH═CH—COO—, —OCO—. CH = CH- or a single bond,
R 0 is alkyl, alkoxy, thioalkyl, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyloxy which has 1 or more, preferably 1 to 15 C atoms and may be fluorinated. Or Y 0 or P— (CH 2 ) y — (O) z —,
Y 0 is F, Cl, CN, NO 2 , OCH 3 , OCN, SCN, SF 5 , alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyl of 1 to 4 C atoms which may be fluorinated. An oxy, monofluorinated, oligofluorinated or polyfluorinated alkyl of 1 to 4 C atoms or alkoxy;
R 01 and 02 are independently of each other H, R 0 or Y 0 ;
R * is a chiral alkyl or alkoxy group having 4 or more, preferably 4 to 12 C atoms, such as 2-methylbutyl, 2-methyloctyl, 2-methylbutoxy or 2-methyloctoxy ,
Ch is a chiral group selected from cholesteryl, estradiol or terpenoid groups, such as menthyl or citronellyl,
L is, independently of one another, in the case of multiple occurrences, alkyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyl of 1 to 5 C atoms, which may be halogenated, H, F, Cl, CN Is oxy,
r is 0, 1, 2, 3 or 4;
t is 0, 1, 2, or 3 independently of each other when a plurality of occurrences occur;
u and v are independently of each other 0, 1 or 2;
w is 0 or 1,
x and y are independently the same or different integers of 0 or 1 to 12,
z is 0 or 1, and when adjacent x or y is 0, z is 0;
However, the benzene and naphthalene rings may additionally be substituted with one or more identical or different groups L.

1種類以上の重合性化合物を含むCLC媒体は、例えば、触媒、増感剤、安定剤、阻害剤、連鎖移動剤、共反応性単量体、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、粘着性剤、流動性改良剤、消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、助剤、着色剤、染料、顔料またはナノ粒子のような1種類以上の添加剤を付加的に含んで構わない。   CLC media containing one or more polymerizable compounds include, for example, catalysts, sensitizers, stabilizers, inhibitors, chain transfer agents, co-reactive monomers, surface active compounds, lubricants, wetting agents, dispersants. One or more additions, such as hydrophobing agents, tackifiers, flow improvers, antifoaming agents, deaerators, diluents, reactive diluents, auxiliaries, colorants, dyes, pigments or nanoparticles An agent may be additionally included.

式I〜XIVの化合物に加え、CLC媒体は、種々の特性の最適化の目的のために、1種類以上の更なる成分を含むことができる。   In addition to the compounds of Formulas I-XIV, the CLC medium can contain one or more additional components for the purpose of optimizing various properties.

本発明による媒体中において用いることができ、上および下の式およびそれらのサブ式の個別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。   The individual compounds of the above and below formulas and their sub-formulas which can be used in the medium according to the invention are known or they can be prepared analogously to known compounds.

本発明に従って用いることができる液晶混合物は、それ自身は従来通りである方法で調製される。一般的に、より少ない量で用いられる成分の所望量を、有利には昇温して、主要部を構成する成分中に溶解する。有機溶剤、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノール中の成分の溶液を混合し、混合後に例えば蒸留により溶剤を再び除去することも可能である。   Liquid crystal mixtures that can be used according to the invention are prepared in a manner that is conventional per se. In general, the desired amount of the components used in smaller amounts is dissolved, preferably at elevated temperature, in the components making up the main part. It is also possible to mix a solution of the components in an organic solvent such as acetone, chloroform or methanol and remove the solvent again after mixing, for example by distillation.

また、本発明による液晶混合物は、例えば、1種類以上の安定剤または酸化防止剤またはナノ粒子などの更なる添加剤を含むこともできる。   The liquid crystal mixture according to the invention can also contain further additives such as, for example, one or more stabilizers or antioxidants or nanoparticles.

本出願および以下の例において、液晶化合物の構造は頭文字を用いて示され、化学式への変換は、下の表AおよびBに従って行われる。全ての基C2n+1およびC2m+1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る。表Bにおけるコードは自明である。表Aにおいて、親構造のための頭文字のみを示す。各場合において、親構造のための頭文字の後に、ダッシュで分離して、置換基R、R、L、LおよびLのためのコードが続いている。 In this application and in the following examples, the structure of the liquid crystal compound is indicated using an acronym and the conversion to the chemical formula is performed according to Tables A and B below. All groups C n H 2n + 1 and C m H 2m + 1 are linear alkyl groups having n and m carbon atoms, respectively. The codes in Table B are self explanatory. In Table A, only the initials for the parent structure are shown. In each case, the initial for the parent structure is followed by a code for the substituents R 1 , R 2 , L 1 , L 2 and L 3 , separated by a dash.

Figure 2010031278
好ましい混合物成分を、表A、BおよびCに示す。
Figure 2010031278
Preferred mixture components are shown in Tables A, B and C.

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
LC混合物に適する安定剤および酸化防止剤を、下に述べる(n=0〜10、末端メチル基は示していない):
Figure 2010031278
Suitable stabilizers and antioxidants for the LC mixture are described below (n = 0-10, terminal methyl groups not shown):

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
Figure 2010031278

Figure 2010031278
上および下において、パーセンテージは質量パーセントである。全ての温度は、摂氏度で与えられる。m.p.は融点を表し、cl.p.は透明点である。更に、Cは結晶状態、Sはスメクチック相、Nはネマチック相、Chはコレステリック相およびIは等方相である。これらの記号間のデータは、転移温度を表す。
Figure 2010031278
Above and below, percentages are percent by weight. All temperatures are given in degrees Celsius. m. p. Represents the melting point, cl. p. Is the clearing point. Furthermore, C is a crystalline state, S is a smectic phase, N is a nematic phase, Ch is a cholesteric phase, and I is an isotropic phase. The data between these symbols represents the transition temperature.

更に、以下の略語を用いる:
Δn 589nmおよび20℃における光学異方性
589nmおよび20℃における異常屈折率
Δε 20℃における誘電異方性
ε 分子の長軸に平行な誘電定数
γ 他に明言しない限り20℃における回転粘度(mPa・秒)
λ 他に明言しない限り20℃における反射波長(nm)
Δλ 他に明言しない限り−20および+70℃の間の示した温度範囲における反射波長の最大変化(nm)。
In addition, the following abbreviations are used:
Rotation at 20 ° C. Unless stated dielectric anisotropy ε parallel to the long axis dielectric constant gamma 1 other molecules in the extraordinary refractive index [Delta] [epsilon] 20 ° C. in an optical anisotropy n e 589 nm and 20 ° C. in [Delta] n 589 nm and 20 ° C. Viscosity (mPa · sec)
λ Reflection wavelength at 20 ° C unless otherwise stated (nm)
Δλ Maximum change in reflected wavelength (nm) in the indicated temperature range between −20 and + 70 ° C. unless otherwise stated.

液晶混合物中にヘリカルツイスト超構造を生成するキラル化合物のヘリカルツイスト力(HTP)は、式 HTP=(p・c)−1(μm−1)により与えられ、式中pはヘリカルツイスト相のヘリカルピッチをμmで表し、cはキラル化合物の濃度を表す(cについての0.01の値は、例えば、1質量%の濃度に相当する)。他に明言しない限り、上および下のHTP値は、20℃の温度および商業的に入手可能な中性ネマチックTNホスト混合物MLC−6260(Merck社、Darmstadt市)に関する。 The helical twist force (HTP) of a chiral compound that generates a helical twist superstructure in the liquid crystal mixture is given by the formula HTP = (p · c) −1 (μm −1 ), where p is the helical of the helical twist phase The pitch is expressed in μm and c represents the concentration of the chiral compound (a value of 0.01 for c corresponds, for example, to a concentration of 1% by weight). Unless stated otherwise, the upper and lower HTP values relate to a temperature of 20 ° C. and a commercially available neutral nematic TN host mixture MLC-6260 (Merck, Darmstadt).

物理的パラメータは、「Licristal、Physical Properties of Liquid Crystals、Description of the measurement methods」、W.Becker編集、Merck社、Darmstadt市、改訂版、1998年刊に記載される通りに実験的に決定される。   Physical parameters are described in “Licristal, Physical Properties of Liquid Crystals, Description of the measurement methods”, W.M. Determined experimentally as described in Becker Edit, Merck, Darmstadt City, Revised Edition, 1998.

文意が明らかに他を示さない限り、ここにおいて複数形で使用される用語は単数形を含むものとしてここでは解釈され、逆もそうである。   Unless expressly indicated otherwise, terms used herein in the plural are to be interpreted herein as including the singular and vice versa.

本明細書の記載および請求項を通して、用語「含む(comprise)」および「含有する(contain)」および派生語、例えば「含んでいる(comprising)」および「含む(comprises)」は「限定せずに含む(including but not limited to)」を意味し、他の成分を排除することを意図しない(排除しない)。   Throughout the description and claims, the terms “comprise” and “contain” and derivatives such as “comprising” and “comprises” are not limiting. Means “included but not limited to” and is not intended to exclude (not exclude) other components.

本発明の範囲内に依然として収まりながら、本発明の前述の実施形態に対する変形が可能であると認識されるであろう。他に明言しない限り、本明細書で開示される個々の特徴は、同一、等価または同様の目的に働く代わりの特徴により置き換えることができる。よって、他に明言しない限り、開示される個々の特徴は、一般的な一連の等価または同様な特徴の1つの例に過ぎない。   It will be appreciated that variations to the foregoing embodiments of the invention are possible while still falling within the scope of the invention. Unless expressly stated otherwise, each feature disclosed in this specification may be replaced by an alternative feature serving the same, equivalent, or similar purpose. Thus, unless expressly stated otherwise, each feature disclosed is one example only of a generic series of equivalent or similar features.

本明細書中で開示される全ての特徴は、そのような特徴および/または工程の少なくとも幾つかが互いに排他的な組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせることができる。特に、本発明の好ましい特徴は本発明の全ての様態に適用でき、任意の組み合わせで使用できる。同様に、本質的でない組み合わせにおいて記載される特徴は別々に(組み合わせずに)使用できる。   All the features disclosed herein can be combined in any combination, except at least some of such features and / or steps are mutually exclusive. In particular, the preferred features of the invention are applicable to all aspects of the invention and may be used in any combination. Similarly, features described in non-essential combinations can be used separately (without combinations).

ここで、以下の例を参照して本発明を更に詳細に記載するが、以下の例は本発明の範囲を限定せず本発明を単に説明するものである。   The present invention will now be described in more detail with reference to the following examples, which do not limit the scope of the invention but merely illustrate the invention.

<例1>
以下の通り、ネマチック混合物N1を調合する。
<Example 1>
A nematic mixture N1 is prepared as follows.

Figure 2010031278
混合物は非常に高い正の誘電異方性、高い複屈折、および高い透明点を有し、低い閾電圧のSSCTディスプレイ用のCLC混合物におけるネマチック成分として使用するのに適している。
Figure 2010031278
The mixture has a very high positive dielectric anisotropy, a high birefringence, and a high clearing point and is suitable for use as a nematic component in CLC mixtures for low threshold voltage SSCT displays.

<例2>
97.13%の例1のネマチック混合物N1、および2.87%の以下の式のキラルドーパントS−5011からなるCLC混合物C1を調合する。
<Example 2>
A CLC mixture C1 consisting of 97.13% of the nematic mixture N1 of Example 1 and 2.87% of the chiral dopant S-5011 of the following formula is prepared:

Figure 2010031278
CLC混合物C1は457nmの反射波長λを有し、SSCTディスプレイにおける使用に適している。
Figure 2010031278
CLC mixture C1 has a reflection wavelength λ of 457 nm and is suitable for use in SSCT displays.

Claims (10)

ヘリカルツイスト構造を有し、ネマチック成分および光学活性成分を含む液晶媒体であって、
前記光学活性成分は、媒体のヘリカルピッチが1μm以下となるようにヘリカルツイスト力および濃度が選択される1種以上のキラル化合物を含み、
前記ネマチック成分は、式I:
Figure 2010031278
の1種類以上の化合物と、
式II:
Figure 2010031278
の1種類以上の化合物と、
式III:
Figure 2010031278
の1種類以上の化合物と
を含むことを特徴とする液晶媒体(式中、
およびRは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜20個の炭素原子を有するアルキルまたはアルケニル基であり、該基は置換されていないか、CNまたはCFにより単置換されているか、またはハロゲンにより少なくとも単置換されており、更に、これらの基中の1個以上のCH基は、O原子が互いに直接結合しないようにして、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CH=CH−または−C≡C−により置換されていてもよく、
Figure 2010031278
は、−COO−、−CHCH−または単結合であり、
は、−COO−、−CHCH−または単結合であり、
1〜5は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、
aおよびbは、それぞれ互いに独立に、0または1である。)。
A liquid crystal medium having a helical twist structure and including a nematic component and an optically active component,
The optically active component includes one or more chiral compounds whose helical twist force and concentration are selected such that the helical pitch of the medium is 1 μm or less,
The nematic component has the formula I:
Figure 2010031278
One or more compounds of
Formula II:
Figure 2010031278
One or more compounds of
Formula III:
Figure 2010031278
A liquid crystal medium comprising one or more compounds of the formula:
R 1 and R 2 are each independently of one another H or an alkyl or alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, which group is unsubstituted or monosubstituted by CN or CF 3 , Or at least monosubstituted by halogen, and one or more CH 2 groups in these groups are each independently of each other —O—, —S—, so that the O atoms are not directly bonded to each other. May be substituted by —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CH═CH— or —C≡C—,
Figure 2010031278
Z 1 is —COO—, —CH 2 CH 2 — or a single bond,
Z 2 is —COO—, —CH 2 CH 2 — or a single bond,
L 1-5 are each independently H or F,
a and b are each independently 0 or 1; ).
以下の式より選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載の媒体。
Figure 2010031278
(式中、R、LおよびLは、請求項1中で定義される通りである。)
The medium according to claim 1, comprising one or more compounds selected from the following formulae.
Figure 2010031278
(Wherein R 1 , L 1 and L 2 are as defined in claim 1).
以下の式より選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の媒体。
Figure 2010031278
(式中、Rは、請求項1中で定義される通りである。)
The medium according to claim 1, comprising at least one compound selected from the following formulae.
Figure 2010031278
Wherein R 1 is as defined in claim 1.
以下の式より選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の媒体。
Figure 2010031278

(式中、RおよびRは、それぞれ互いに独立に、請求項1中で与えられる意味の1つを有する。)
The medium according to any one of claims 1 to 3, comprising one or more compounds selected from the following formulae.
Figure 2010031278

(Wherein R 1 and R 2 , independently of one another, have one of the meanings given in claim 1).
以下の式の1種類以上のキラル化合物を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の媒体。
Figure 2010031278
(式中、
Bは、Lにより単置換、二置換または三置換されていてもよい1,4−フェニレン、または1,4−シクロヘキシレンであり、
Lは、H、F、Cl、CN、または、1〜7個の炭素原子を有しハロゲン化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
bは、0、1または2であり、
は、−COO−、−OCO−、−CHCH−または単結合であり、および
は、1〜12個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシである。)
The medium according to claim 1, comprising one or more chiral compounds of the following formula:
Figure 2010031278
(Where
B is 1,4-phenylene or 1,4-cyclohexylene optionally monosubstituted, disubstituted or trisubstituted by L;
L is H, F, Cl, CN or an optionally halogenated alkyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyloxy having 1 to 7 carbon atoms;
b is 0, 1 or 2;
Z 5 is —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 — or a single bond, and R 5 is alkyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl or alkylcarbonyl having 1 to 12 carbon atoms. It is oxy. )
前記ネマチック成分が、
−5〜80%の式Iの1種類以上の化合物と、
−2〜35%の式IIの1種類以上の化合物と、
−5〜60%の式IIIの1種類以上の化合物と、
を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の媒体。
The nematic component is
-5 to 80% of one or more compounds of formula I;
-2 to 35% of one or more compounds of formula II;
-5 to 60% of one or more compounds of formula III,
The medium according to claim 1, wherein the medium is included.
400〜800nmの範囲内の反射波長を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の媒体。   The medium according to claim 1, which has a reflection wavelength in the range of 400 to 800 nm. 電気光学的目的のための、請求項1〜7のいずれか一項に記載の媒体の使用。   Use of a medium according to any one of claims 1 to 7 for electro-optical purposes. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の媒体を含有する電気光学的液晶ディスプレイ。   An electro-optical liquid crystal display containing the medium according to claim 1. コレステリック、SSCTまたはPSCTディスプレイであることを特徴とする請求項9に記載の電気光学的液晶ディスプレイ。   10. The electro-optical liquid crystal display according to claim 9, which is a cholesteric, SSCT or PSCT display.
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