JP3674709B2 - スーパーツィスト液晶ディスプレイ - Google Patents
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Description
本発明は、格別に短いスイッチング時間ならびに良好な急峻性および角度依存性を有するスーパーツィスト液晶ディスプレイ（ＳＴＮディスプレイ）およびこのディスプレイに使用される新規ネマティック液晶混合物に関する。
理論としてのＳＴＮディスプレイは、例えばEP0,131,216B1；DE3,423,993A1；EP0,098,070A2；M. SchadtおよびF. Leenhoutsによる17th；液晶に係わるフライブルク会議（Freiburg conference on liquid crystals)(8-10.04.87)；K. Kawasaki等によるSID87 Digest391(20.6)；M. SchadtおよびF. LeenhoutsによるSID87 Digest372(20.1)；K. Katoh等によるJapanese Journal of Applied Physics, Vol. 26, No. 11, L1784〜L1786(1987)；F. Leenhouts等によるAppl. Phys. Lett., 50(21), 1468(1987)；H. A. van SprangおよびH. G. KoopmanによるJ. Appl. Phys., 62(5), 1734(1987)；T. J. SchefferおよびJ. NehringによるAppl. Phys. Lett., 45(10), 1021(1984)；M. SchadtおよびF. LeenhoutsによるAppl. Phys. Lett., 50(5), 236(1987）およびE. P. RaynesによるMol. Cryst. Liq. Cryst. Letters, Vol. 4(1), １〜８頁(1986)から知られている。本明細書において、ＳＦＡの用語は、160°〜720°のチルト角値を有する比較的大きいツィスト角を有する表示素子の全部を包含するものとし、このような表示素子には、例えばWaters等の表示素子（C. M. Waters等によるProc. Soc. Inf. Disp. (New York)(1985)(3rd Intern. Display Conference, Kobe, Japan))、STN-LCDs(DEOS3,503,259)；SBE-LCDs(T. J. SchefferおよびJ. NehringによるAppl. Phys. Lett., 45(1984),1021)；OMI-LCDs(M. SchadtおよびF. LeenhoutsによるAppl. Phys. Lett., 50(1987), 236)；DST-LCDs(EPOS0,246,842）またはBW-STN-LCDs(K. Kawasaki等によるSID87 Digest391(20.6))がある。
標準型ＴＮディスプレイに比較して、この種のＳＴＮディスプレイは、電気光学特性の格別に良好な急峻性、およびこれに伴う、良好なコントラスト値の点で、およびまたコントラストの格別に小さい角度依存性の点で、際立っている。比較的低温において、格別に短いスィッチング時間を有するＳＴＮディスプレイは特に重要である。従来技術によって短いスィッチング時間を得るためには、粘度、特に液晶混合物の粘度を、液晶成分の通常の最適組合わせによって、およびまた場合により、比較的高い蒸気圧を有するモノトロピック添加剤を使用して最適化していた。しかしながら、達成されたスィッチング時間は、あらゆる用途に適するものではなかった。
より短いスィッチング時間はまた、ＳＴＮディスプレイのＬＣ層の厚さを減少させることにより、およびまたより大きい複屈折Δｎを有する液晶混合物の使用によって達成することができる。
しかしながら、これらのより短いスィッチング時間に係わる試みは、このような液晶混合物があらゆる用途に対して適当ではないことから、依然として完了していない。
ヨーロッパ特許EP0,366,985には、４−アルキル−4′−アルコキシビシクロヘキシル化合物の使用に基づく、180°のツィスト角を有する比較的短いスィッチング時間を有するＳＴＮディスプレイが開示されている。しかしながら、これらのスィッチング時間にはまだ改善の余地がある。
ＳＴＮディスプレイにはまた、大きいマルチプレックスキャパシティ、小さいしきい電圧および急峻な特性曲線が要求される。
しかしながら、誘電性および弾性物性などの種々の材料パラメーターが相反する影響を及ぼすことから、前記物性の全部を同時に得ることはできない。
従って、短いスィッチング時間を有し、同時に広い動作温度範囲、高い特性曲線急峻性、コントラストの良好な視角依存性および小さいしきい電圧を有する改良されたＳＴＮディスプレイに対する多大の要求が継続している。
本発明の目的は、前記欠点を小さい程度でのみ有するか、または全く有しておらず、同時に、非常に有用な総合的性質を有するＳＴＮディスプレイを提供することにある。
本発明により、下記式Ｉ１、Ｉ２、II１およびII２から選択される化合物の１種または２種以上を含有するネマティック液晶混合物を使用すると、この目的を達成することができることが見出された：
各式中、R3およびR4はそれぞれ独立して、Ｃ原子１〜８個を有するアルキルである；
式中、R1はＣ原子１〜８個を有するアルキルまたはアルコキシである；
式中R2は、８個までのＣ原子を有するアルケニルまたはオキサアルキルである。
本発明のネマティック液晶混合物は好ましくは、少なくとも60℃のネマティック相範囲、35mPa.sより大きくない粘度および少なくとも＋１の誘電異方性を有する（これらの化合物の誘電異方性および当該ネマティック液晶混合物に関連するパラメーターは20℃の温度に基づくものである）。
従って、本発明はまた、
フレームとともに、セルを形成している２枚の面平行の外側基板、
セル中に存在する正の誘電異方性を有するネマティック液晶混合物、
上記外側基板の内側上に積重されている配向層を備えた電極層、
上記外側基板の表面の分子の長軸と外側基板との間の約１度〜30度のプレチルト角および
100〜600°の値を有する配向層から配向層までのセル内の液晶混合物のツィスト角、
を有し、上記ネマティック液晶混合物が、
ａ）＋1.5より大きい誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ａを20〜90重量％含有し、
ｂ）−1.5〜＋1.5の誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ｂを10〜65重量％含有し、
ｃ）−1.5以下の誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ｃを０〜20重量％含有し、およびまた
ｄ）層厚さ（面平行外側基板の隔たり）とカイラルネマティック液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約0.2〜1.3であるような量の光学活性成分Ｄを含有し、かつまた当該ネマティック液晶混合物が少なくとも60℃のネマティック相範囲、35mPa.sより大きくない粘度および少なくとも＋１の誘電異方性を有する（これらの化合物の誘電異方性および当該ネマティック液晶混合物に関連するパラメーターは20℃の温度に基づくものである）、ＳＴＮディスプレイに関するものであり、このＳＴＮディスプレイは、上記成分Ｂが、下記式Ｉ１および（または）Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも１種を含有しており：
各式中、R3およびR4はそれぞれ独立して、Ｃ原子１〜８個を有するアルキルである；
および（または）
上記成分Ａが、下記式II１および（または）III１で表わされる化合物の少なくとも１種を含有している：
式中、R1はＣ原子１〜８個を有するアルキルまたはアルコキシである；
式中R2は、８個までのＣ原子を有するアルケニルまたはオキサアルキルである、
ことを特徴とするものである。
好ましくは、成分Ｂは式Ｉ１および(または)Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも１種を含有し、および（または）成分Ａは下記式IIおよびIIIで表わされる化合物を含有する：
各式中、
Ｒは、12個までのＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、
はそれぞれ独立して、
または
であり、
L1〜L6はそれぞれ独立して、ＨまたはＦであり、
Z1は、-COO-、-CH2CH2-または単結合であり、
Z2は、-COO-、-CH2CH2-、
または単結合であり、
Ｑは、CF2、OCF2、CFH、OCFHまたは単結合であり、
Ｙは、ＦまたはＣｌであり、
ｍは、１または２であり、そして
ｎは、０または１である。
成分Ａは特に、下記式IIａ〜IIｄおよび（または）式IIIａ〜IIIｈから選択される：
各式中、Ｒ、L1、L3およびＱは前記の意味を有する。
好ましくは、成分Ｂは、IV〜Ｖからなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
式中、R5およびR6はＲに係わる前記意味を有し、そして
L1は式IIまたは式IIIに係わる前記意味を有し、そしてZ3は-COO-、-CH2CH2-、-CH=CH-または単結合であり、Z4は-COO-または単結合である。
特に好適な態様において、成分Ｂは少なくとも１種の式Ｉ１で表わされる化合物および少なくとも１種の下記式Ｖ１：
式中、R5およびR6はそれぞれ独立して、Ｃ原子１〜８個を有するアルキルであり、
L0はＨまたはＦであり、そして
ｋおよびｌはそれぞれ独立して、０または１であり、
特に、L0はＦであり、そしてｋはｌであり、そしてｎは０であり、そして（または）
で表わされる化合物および（または）式Ｖ１において、L0はＨであり、ｋは０であり、そしてｎは０または１である化合物を含有する。
好ましくは、成分Ｂは式Ｉ１ａで表わされる化合物を含有する：
式中、ｏおよびｐはそれぞれ、０〜７の整数であり、そしてｏ＋ｐの合計は１〜７の整数である。
本発明はまた、相当する液晶混合物に関する。
本発明のもう一つの態様は、下記式Ｉ１、Ｉ２、II１および(または)III１で表わされる化合物を、ＳＴＮディスプレイのスイッチング時間および（または）電気光学急峻性の改良に使用することにある：
各式中、R1、R2、R3およびR4は前記意味を有する。
式Ｉ１、Ｉ２、II１およびIII１で表わされる化合物は一部が公知であり、そして一部は新規である。従って、本発明はまた、以下に示すこれらの新規化合物に関する：
ａ）式Ｉ２ａにおいて、ｑ＋ｖの合計が０または１である化合物；
ｂ）式II１ａで表わされる2′−フルオロ−４−シアノビフェニル化合物：
式中、Q1はＯ、CH2または単結合である。
本発明のもう一つの態様は、少なくとも２種の式Ｉ１およびＩ２で表わされる化合物の組成物をＳＴＮディスプレイのスイッチング時間の改良に使用することにある：
式中、R1、R2、L0、ｋおよびｌは前記意味を有する。
本発明はまた、式Ｉで表わされる2′−フルオロ−４−シアノビフェニル化合物の改良された製造方法に関し、この改良は、式Ａ：
式中、R1は前記意味を有する、
で表わされる化合物を、触媒量のホスフィンリガンドに結合した遷移金属の存在の下に、式Ｂ：
式中、HalはClまたはBrである、
で表わされるｐ−ハロゲンベンゾニトリル化合物と反応させることからなる。
式Ｉ１、Ｉ２、II、II１、IIIおよびIII１で表わされる各化合物および本発明によるＳＴＮディスプレイに使用できるその他の化合物は、公知であるか、または公知化合物と同様にして製造することができる。
式Ｉ１で表わされる化合物は、日本国公開特許出願JP60-1857-Aから公知であり；式Ｉ１で表わされる化合物は、DE29277277から一部が公知であり；式II１で表わされる化合物は、J. E. Fearon等によるMol. Cryst. Liq. Cryst. 1985, Vol. 124, 89〜103頁から一部が公知であり；式III１で表わされる化合物は、DE3732284から公知であり；そして式Ｖ１で表わされる化合物は、ドイツ国公開特許出願DE2933563およびDE3211306から公知であるが、これらの刊行物の中で、これらの化合物を使用することによってＳＦＡのスイッチング時間および急峻性が改良されることを示唆しているものはない。
本発明の混合物は、大きいマルチプレックス比、広い動作温度範囲、小さいしきい電圧（３ボルト以下、好ましくは1.25〜2.80ボルト、特に1.60〜2.20ボルト）および急峻な特性曲線を有するＳＴＮディスプレイの実現を可能にする。
式Ｉ１、Ｉ２、II１およびIII１で表わされる化合物は、
改良されたＳＴＮ組成物に、特に高い透明点を付与する；式Ｉ１およびII２で表わされる化合物は、低い回転粘性率値を有し、従って短いスイッチング時間を導き；式Ｉ２およびIII１で表わされる化合物は、大きい弾性率比（K3／K1）値を有し、従って大きい急峻性を導く。
本発明による混合物は、0.120より大きい、好ましくは0.130〜0.170、特に0.130〜0.160の光学異方性(Δｎ)を有する。
本発明による混合物は好ましくは、下記群から選択される三環を有する式IIIで表わされる化合物の１種または２種以上を含有する：
好適混合物は、式Ｉ１、Ｉ２、II１、III１、IIａ、IIｂ、IIｃ、IIｄ、IIIｂおよびIIIｃで表わされる化合物の１種または２種以上、特に１種または２種以上の式IIIｂで表わされる化合物および２〜４種の式Ｉ１／Ｉ２で表わされる化合物および１〜３種の式IIｂおよびIIｃから選択される化合物を含有する。
本発明に従い使用することができる好適液晶混合物は、グループＡからの１種または２種以上の化合物を、好ましくは20％〜90％の割合で、特に好ましくは35％〜80％の割合で含有する。グループＡからのこれらの化合物またはこの化合物は、＋８より大きい（好ましくは＋12より大きい）誘電異方性を有し、本発明のLC混合物の成分Ａを構成する。
好適なグループＡは、下記群から選択される追加の化合物を包含する：
各式中、Ｒは前記意味を有し、
Q1は式
または
であり、
Z1は
単結合、-CH2CH2-、-CO-O-または-O-CO-であり、そして
は、
または
である。
好ましくは本発明の混合物は、式ＡＩで表わされる化合物の１種または２種以上を、５〜50％の範囲で含有する。式ＡＩにおいて、Z1が単結合、-CH2CH2-または-CO-O-を表わす化合物が好適であり、特に下記の化合物が好ましい：
また、下記の化合物も好適である：
グループＡは好ましくは、式II１、III１、IIｂ１〜IIｃ１から選択される化合物の１種または２種以上および場合によりまた、式IIｃ２で表わされる化合物の１種または２種以上を包含する。
好ましくは、本発明の混合物は、高い透明点を有する極性化合物の１種または２種以上をまた含有し、この種の化合物は例えば、下記の化合物から選択される：
上記４種の化合物において、1,4−フェニレン環はまた、下記化合物のように１個のフッ素原子によりラテラルに置換されていてもよい：
高い透明点を有する、これらの極性化合物は好ましくは、２〜25％の範囲で使用される。
もう一つの好適態様において、本発明の混合物は非常に大きい誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する。このような化合物は好ましくは、２〜50％の範囲で使用される。この種の好適化合物は式Ｉ、IIｃ２およびIIｊ１で表わされる化合物である。
好適液晶混合物はグループＢからの化合物の２種または３種以上を、好ましくは10％〜40％の割合で含有する。グループＢからのこれらの化合物またはこの化合物は、＜150mPa.sの小さい回転粘性率値（γ1）を有するか、または120°よりも高い透明点を有しており、かつまた誘電的にニュートラルであるか（（Δε）＜２）または中程度の極性（＋２〜＋10、好ましくは＋４〜＋８のΔε）を有し、本発明のLC混合物の成分Ｂを構成する。
好ましくは、成分Ｂは式Ｉ１および式Ｉ２で表わされる化合物に加えて、好ましくは二環を有する下記式IV１〜IV８からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有し：
各式中、R5およびR6はＲについて上記した意味を有する、
および(または)三環を有する式IV９〜IV25からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有し：
各式中、R5およびR6は前記意味を有し、IV９〜IV18およびIV22およびIV23中に存在する1,4−フェニレン基はそれぞれ相互に独立して、また置換基として１個または２個以上のフッ素を有していてもよい、
および（または）式IV26〜IV31からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
（各式中、R5およびR6は上記の意味を有し、IV26〜IV31中に存在する1,4−フェニレン基はそれぞれ相互に独立して、また置換基として１個または２個以上のフッ素を有していてもよい）。
本発明のLC混合物はまた、光学活性成分Ｃを含有し、この成分の含有量はカイラルネマティック液晶混合物のナチュラルピッチと層厚さ（面平行担持基板の隔たり）との比が所望のツィスト角に適する0.2より大きくなるような量である。
適当なドーピング剤は広く種々の公知カイラル物質および市販のドーピング剤、例えばコレステリルノナノエート、Ｓ811(E. Merck, Darmstadt, FRG）およびCB15（BDH, Poole, UK）から選択することができる。その選択にはそれ自体制限はない。
好ましくは、本発明の混合物は下記式Ｂ１Ｉ〜Ｂ１IVで表わされる化合物からなるグループＢ１からの化合物の１種または２種以上：
各式中、R5およびR6はそれぞれ相互に独立して、Ｒについて定義したとおりであり、Z2は-CH2CH2-、-CO-O-、-O-CO-または単結合であり、そしてＢは
または
である、
および（または）式Ｂ１Ｖ〜Ｂ１VIIで表わされる化合物からなるグループＢ２から選択される化合物の少なくとも１種：
各式中、R5はＲについて定義されているとおりであり、Z0は-CH2CH2-または単結合であり、そしてQ2は
または
であり、
ここで、ｎは１〜９であり、ＸはCNまたはＦであり、そしてＹはＨまたはＦであり、
および（または）式ＢVIII、ＢIXおよびＢＸで表わされる化合物からなるグループＢ３から選択される成分の少なくとも１種：
各式中、R5およびR6はそれぞれ相互に独立して、Ｒについて定義したとおりであり、ＸはClまたはＦであり、そして
は
または
、好ましくは
である、を含有する。
もう一つの好適な態様において、本発明のLC混合物は、式Ｔ１およびＴ２で表わされる化合物からなるグループＴから選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
各式中、Q3は
または
であり、
は
または
、好ましくは
であり、L3〜L6、ＱおよびＹは式IIIで表わされる化合物について定義したとおりである。
R9およびR10それぞれ相互に独立して、それぞれＲであり、
ＸはＦ、ClまたはOCF3であり、そして
Z0は-COO-、-CH2CH2-または単結合である。
グループＴからの成分（１種または２種以上）の割合は好ましくは、５％〜30％、特に５％〜20％である。
好ましくは、成分Ｂは、Ｘ〜XIIからなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
各式中、R9およびR10は前記意味を有し、特にR2はＣ原子１〜４個、最も好ましくはＣ原子１個または２個を有するアルキルであり、そしてR3はＣ原子１〜４個、最も好ましくはＣ原子１個または２個を有するアルコキシである。
グループＢ１からの成分（１種または２種以上）の割合は好ましくは、10％〜50％、特に好ましくは約15％〜40％である。式Ｂ１IIIおよび式Ｂ１IVで表わされる化合物は好適である。式Ｂ１IIIで表わされる特に好適な化合物は下記付属式で表わされる化合物である：
各式中、R11はCH3-(CH2)n-O-、トランス-H-(CH2)r-CH=CH-(CH2CH2)s-CH2O-またはトランス-H-(CH2)r-CH=CH-(CH2CH2)s-であり、
R12はCH3-(CH2)t-であり、特にR11はCH3-(CH2)n-O-であり、ここでｎは０〜４の整数であり、そしてｔは０〜４の整数であり、
ｎは０〜８であり、
ｔは０〜８である。
さらにまた好ましい化合物には、下記の付属式で表わされる化合物がある：
式中、R11およびR12は前記定義のとおりである）。
前記付属式の式Ｂ１IIIで表わされる化合物の割合は好ましくは、約５％〜45％、特に好ましくは約10％〜35％である。式Ｂ１IVで表わされる特に好適な化合物は、下記付属式で表わされる化合物である：
式中、R13はCH3-(CH2)n-O-またはトランス-H-(CH2)r-CH=CH-(CH2CH2)s-CH2O-であり、そしてR14はCH3-(CH2)t-であり、ここでｎは１、２、３または４であり、ｒは０、１、２または３であり、ｓは０または１であり、そしてｔは１、２、３または４である。
式Ｂ１IVで表わされる、これらの化合物またはこの化合物の割合は好ましくは、約５％〜40％、特に好ましくは約10％〜35％である。
特に好適な態様において、本発明の混合物は同時に、式Ｂ１IIIで表わされる化合物と式Ｂ１IVで表わされる化合物とを含有し、その総合割合はグループＢ１の成分に係わる総合割合に従う。
式Ｂ１Ｉで表わされる化合物および式Ｂ１IIIで表わされる化合物が存在する場合に、R5およびR6は好ましくは、それぞれ相互に独立して、Ｃ原子１〜７個を有するｎ−アルキルまたはＣ原子３〜７個を有する（トランス）−ｎ−アルケニルである。Z2は好ましくは、単結合である。ＢＩは特に好適である。
さらにまた、本発明の好適混合物は、式Ｂ１IVにおいて、
が、
または
であり、そしてR5およびR6は前記の好適な意味の一つを有し、特に好ましくはＣ原子１〜７個を有するｎ−アルキルである化合物の１種または２種以上を含有する。
全部の場合に、その総合割合はグループＢ１の成分の総合割合に従う。
グループＢ２の化合物の割合は好ましくは、約10％〜45％、特に好ましくは10％〜20％である。Ｂ１Ｖ〜Ｂ１VIIに係わる割合(好適範囲）は下記のとおりである：
Ｂ１Ｖ：約10％〜30％、好ましくは10％〜15％；
Ｂ１VIおよびＢ１VIIの合計：約10％〜25％、好ましくは10％〜20％。
グループＢ２の好適化合物を以下に挙げる：
R5は好ましくは、Ｃ原子１〜７個を有するｎ−アルキルまたはＣ原子３〜７個を有する（トランス）−ｎ−アルケニルであり、Z0は好ましくは単結合である。R6は好ましくは、Ｒについて前記した好適意味を有するか、またはフッ素である。Ｙは好ましくは、フッ素である。
本発明による混合物は好ましくは、Ｂ１Ｖ３、Ｂ１VI１およびＢ１VII１からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を、約10〜35％の総合割合で含有する。
特に好ましい態様において、本発明による混合物は、Ｂ１Ｖ３、Ｂ１VI１、Ｂ１VII１およびＢ１Ｖ２(Ｒ＝Ｆ)以外に、末端がフッ素化されている化合物、例えば下記の群から選択される化合物をさらに含有する：
各式中、Ｒは好ましくは、Ｃ原子１〜７個を有するｎ−アルキルまたはＣ原子３〜７個を有する（トランス）−ｎ−アルケニルであり、ｘは１または２であり、ｙは０または１であり、そしてＹはＨまたはＦである。
末端がいずれもフッ素置換されている化合物の総割合は、好ましくは約５％〜65％、特に約15％〜40％である。
グループＢ３からの化合物の割合は好ましくは、約10％〜30％、特に好ましくは約10％〜20％である。R2は好ましくは、それぞれＣ原子１〜９個を有するｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシである。しかしながら、アルケニルまたはアルケニルオキシ基を含有する類似化合物を使用することもできる。式ＢVIIIで表わされる化合物が好適である。
本発明の混合物は好ましくは、式Ｉ１で表わされる化合物および（または）式Ｉ２で表わされる化合物およびまたグループＢ１、Ｂ２およびＢ３の少なくとも１種からの化合物を含有する。これらは好ましくは、Ｂ１からの化合物の１種または２種以上およびグループＢ２および（または）グループＢ３からの化合物の１種または２種以上を含有する。
式Ｉ１で表わされる化合物の少なくとも１種および式Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも２種を含有する、本発明による混合物は特に好ましい。
式Ｉ１で表わされる化合物および式Ｉ２で表わされる化合物の割合は好ましくは、約10％〜45％、特に15％〜40％である。
式Ｉ１で表わされる化合物の割合は好ましくは、５％〜20％、特に８％〜18％である。式Ｉ２で表わされる化合物の割合は好ましくは、２％〜30％、特に５％〜25％である。
成分Ｃの化合物の割合は好ましくは、約０％〜20％、特に約０％〜10％である。当業者は、所望のしきい電圧を得るために、この割合を容易に調節することができ、原則として、Δε＜−1.5である慣用の液晶化合物をいずれも使用することができる。
特に好適な態様において、本発明による混合物は好ましくは、−２より小さい誘電異方性を有する化合物（成分Ｃ）の１種または２種以上を含有する。この種の化合物、例えばDE-OS3,231,707またはDE-OS3,407,013に記載されているような、構造
を有するシクロヘキサン誘導体または2,3−ジシアノハイドロキノン誘導体は公知である。
しかしながら、構造要素2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンを含有する化合物、例えばDE-OS3,807,801、同3,807,861、同3,807,863、同3,807,864または同3,807,908に記載の化合物を選択すると好ましい。特に好適な化合物は、国際特許出願PCT／DE 88／00133に記載されているような、このような構造要素を有するトラン化合物、特に下記式で表わされる化合物である：
（各式中、R15およびR16はそれぞれ相互に独立して、好ましくはＣ原子１〜７個を有するｎ−アルキルまたはＣ原子３〜７個を有するｎ−アルケニルであり、そしてZ0は-CH2CH2-または単結合である）。
特に好適な化合物にはまた下記式で表わされるフェニルシクロヘキシルカルボキシレート化合物がる：
請求の範囲１〜６の少なくとも一つに記載のディスプレイは、その成分ＣがＶ〜IXからなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
各式中、R2およびR3は前記意味を有し、そしてｓは０または１である。
好適成分Ｂは、Ｘａ〜XIIａからなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
各式中、alkylおよびalkoxyは、Ｃ原子１〜７個を有するアルキルおよびアルコキシを表わす。
成分Ｃは特に、特性曲線の急峻性を改良をもたらす。
特に好適な態様において、混合物は約５％〜35％、特に好ましくは約10％〜20％の液晶トラン化合物を含有する。これらの化合物は、より小さいセル厚さ（約５〜６μm)での操作を可能にし、このようなセル厚さはスイッチング時間を格別に短縮する。特に好適なトラン化合物を以下に示す：
上記式において、R9は好ましくは、Ｃ原子１〜７個を有するｎ−アルキルであり、
Z0は-CH2CH2-または単結合であり、
は
または
、好ましくは
であり、
Q3は
または
であり、
ここでR10はそれぞれＣ原子１〜７個を有するｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシ、あるいはそれぞれＣ原子３〜７個を有するｎ−アルケニルまたはｎ−アルケニルオキシである。
好ましくは、成分Ａは下記式Ｔ１ｂで表わされる化合物の１種または２種以上を含有する：
式中、R11は-CnH2n+1,-OCnH2n+1,
または
であり、
ｎは１〜15の整数であり、
L3〜L6はそれぞれ相互に独立して、ＨまたはＦであり、そして
ＸはＦ、ClまたはOCF3である。
好適態様において、本発明のネマティック混合物は下記の成分を含有する：
５〜25％の式Ｉ１で表わされる化合物の１種または２種以上；
20〜35％の式Ｘ、XI、XIIおよびＴ１ｂから選択される化合物の２種または３種以上；
10〜30％の式IIａで表わされる化合物の２種または３種以上。
これらの混合物は、100msよりも短い、非常に短いスイッチング時間、1.07〜1.15の急峻性、0.160〜0.180の複屈折および2.0〜2.5ボルトのしきい電圧を示す。
これらの混合物は、その各画素が垂直方向周波数方式（orthogonal row wave form）によりアドレスされる高度マルチプレックス駆動ＳＴＮ−ディスプレイ［例えば、アクティブアドレッシング（Active AddressingTM）、T. H. Scheffer等によるDisplays, Vol. 14(2), 1993, 74〜83頁］に特に適している。
もう一つの特に好ましい態様において、この混合物は下記の成分を含有する：
１−シアノ−トランス−1,4−シクロヘキシレン基または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基を有する化合物の１種または２種以上を含有する成分Ｃ；
式ＡIIIまたは式ＡＶで表わされる化合物の少なくとも２種；
式ＡIIIで表わされる化合物および式ＡＶで表わされる化合物；
下記群からの化合物の少なくとも１種：
（各式中、alkylはＣ原子２〜７個を有する直鎖状アルキル基であり、そしてＸはＨまたはＦである）；
Ｒがトランス−アルケニル基またはトランス−アルケニルオキシ基である化合物の１種または２種以上；
下記群からの化合物の１種または２種以上、ただしこれらの化合物の割合は０％〜25％、好ましくは約５％〜15％である：
（各式中、R5およびR6は成分Ｂの場合について前記した好適意味を有し、そして２個の1,4−フェニレン基のうちの１個はまたフッ素により置換されていてもよい）。
もう一つの特に好ましい態様において、この混合物は下記の成分を含有する：
式IIIｄ、IIIｂ、IIIｉおよびIIIｐから選択される化合物の１種または２種以上、特に１種、２種、３種または４種；
式IIｂ１、IIｃ１またはIIｃ２から選択される化合物の少なくとも２種；
式Ｂ１IVで表わされる化合物の１種または２種以上；
式Ｔ１またはＴ２で表わされる化合物の１種または２種以上；
あるいは下記群から選択される化合物の１種または２種以上：
（各式中、R2およびR3は式IIIで表わされる化合物について定義されているとおりである）。
一般に、成分Ｂは３〜10種、好ましくは４〜９種の相違する化合物を含有する。
好適態様において、成分Ｂは基本的に、下記の成分からなる：
式Ｉ１および（または）式Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも１種；
式IV２、IV６、IV８、IV11、IV14、IV17、IV23、IV26、IV31、Ｖ１、ＢVIII、ＸおよびXIから選択される化合物の少なくとも１種、特に下記群から選択される化合物の少なくとも１種：
成分Ｂは好ましくは、３〜10種の化合物からなり、特に式Ｉ１で表わされる化合物の１種、２種または３種を、５〜60％、特に15％〜55％の割合で含有し、および（または）
10〜40％、特に15％〜30％の式Ｉ２で表わされる化合物の１種、２種または３種、およびまた
０〜45％、特に５〜30％の、少なくとも１種のECCP-nm；
０〜60％、特に10〜50％の、少なくとも１種のPCH-nOm；
０〜25％、特に１〜20％の、少なくとも１種のPTP-nOm；
０〜70％、特に15〜60％の、少なくとも１種のCPTP-nOm；
０〜20％、特に１〜15％の、少なくとも１種のBCH-nm；
０〜15％、特に５〜10％の、少なくとも１種のCCP-nm；
０〜40％、特に５〜30％の、少なくとも１種のCP-nmF；
０〜20％、特に１〜15％の、D-nOmおよびCP-nmから選択される化合物の少なくとも１種；
０〜20％、特に３〜17％の、少なくとも１種、好ましくは１種または２種のPYP-nm；
０〜20％、特に５〜16％の、少なくとも１種、好ましくは１種、２種または３種のCBC-nm、CBC-nmFおよびCCPC-nmから選択される化合物；
からなる。
一般に、成分Ａは２〜９種、好ましくは４〜７種の化合物からなる。好適態様において、成分Ａは基本的に、式II１、III１、IIａ、IIｂ、IIｃ、IIｈ、IIｊ、IIIｂ、IIIｃにおいて、ＱがOCF2である化合物、式IIIｄｍにおいて、Ｑが単結合である化合物、式IIIｈにおいて、Ｑが単結合である化合物、式IIIｆにおいて、ＱがOCF2である化合物、および式Ｔ１ｂで表わされる化合物から選択される化合物の少なくとも１種、特に下記の式で表わされる化合物から選択される化合物の少なくとも１種を含有する：
成分Ａは好ましくは、下記の化合物からなる：
20％〜100％、特に25％〜80％のPCH-nおよびＫ３ｎから選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜40％、特に15％〜25％の式B-nO.FNで表わされる化合物の少なくとも１種；
10％〜60％、特に15％〜40％のCCP-nOCF3およびCP-nOCF3から選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜25％、特に５％〜25％のCCP-nV-OTおよびCCP-nE3OCF3から選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜50％、特に５％〜30％のMenN、ME-nN.FおよびHP-nN.Fから選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜30％、特に５％〜25％の少なくとも１種のPTP-nOF；
０％〜50％、特に10％〜25％の少なくとも１種のCPTP-nOCF3；
０％〜30％、特に５％〜25％の少なくとも１種のPYP-nF；
０％〜60％、特に10％〜25％のBCH-nF.F、ECCP-nF.FおよびECCP-nFから選択される化合物の少なくとも１種；および
０％〜20％、特に５％〜15％の少なくとも１種のECCP-n。
好ましくは、成分Ｂは少なくとも１種の式Ｉ１で表わされる化合物および少なくとも１種のトラン誘導体を含有し、特にトラン誘導体１部に対して２〜0.5部の式Ｉ１で表わされる化合物を含有する。
好適態様において、成分Ｂは基本的に下記の化合物からなる：
５％〜60％、特に15％〜55％の式Ｉ１で表わされる化合物の少なくとも１種；
０％〜20％、特に５％〜18％の少なくとも１種のPTP-nOm；
１％〜70％、特に15％〜60％の少なくとも１種のCPTP-nOm；および
０％〜60％、特に５％〜30％の他のニュートラル化合物、特にPCH-nOm、BCH-nOmおよびCP-nmFから選択される化合物の少なくとも１種。
偏光子、電極基板およびそれぞれそこに隣接している液晶分子の好適配向（ディレクター）が通常、一方の電極と他方の電極との間で、160°〜720°の数値で相互にねじれているように処理されている表面を有する電極からの本発明による液晶表示素子の構造は、この種の表示素子に慣用の構造に相当する。220°〜270°のツィスト角を有するディスプレイは好適である。本明細書において、慣用の構造の用語は、広い意味で使用されており、またスーパーツィストセル、特にマトリックス表示素子から誘導されるものおよび修正されたものの全部を包含するものとする。２枚の支持基板の表面チルト角は同一であっても、または相違していてもよい。同一のチルト角が好適である。
しかしながら、本発明による表示素子とねじれネマティックセルに基づく従来慣用の表示素子との相違点は、その液晶層における液晶成分の選択にある。
本発明に従い使用することができる液晶混合物は、それ自体慣用の方法で製造される。一般に、比較的少量で使用される成分の所望量を基本成分を構成する成分中に、有利には高められた温度で溶解させる。成分の有機溶剤、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノール中の溶液を混合し、次いで混合後に、例えば蒸留により溶剤を再除去することもできる。
誘電体はまた、当業者に公知であって、刊行物に記載されている追加の添加剤を含有することができる。例えば、０〜15％の多色性染料を添加することができる。
追加の技術を使用することなく、当業者は前記の説明を使用して、本発明をその全体にわたり利用することができるものと信じる。従って、好適な特定の態様は単に説明のためのものであって、これらの記載はいずれの点でも制限しようとするものではない。
本明細書全体にわたり引用されている、全部の出願、特許および刊行物の記載の全部およびまた下記の相当するヨーロッパ特許出願の記載の全部を引用してここに組入れる：
EP 93112879.7 1993年８月11日出願
EP 93113898.6 1993年８月31日出願
EP 93118378.4 1993年11月12日出願
EP 94103199.9 1994年３月３日出願。
下記の例は、本発明を説明しようとするものであって、制限しようとするものではない。
略語は下記の意味を有するものとする：
ＳＦＡはマルチプレックス動作でアドレスされる（マルチプレックス比：１：240、バイアス：１：15）。
本明細書全体にわたり、温度はいずれも℃で示されている。パーセンテージは重量パーセントである。スイッチング時間および粘度に関する数値は20℃における数値である。
本特許出願および下記の例において、LC化合物の化学構造はいずれも、以下に示されているように、化学式中にその変形が頭文字で示されている。残基CnH2n+1およびCmH2m+1はいずれも、ｎ個またはｍ個の炭素原子をそれぞれ有する直鎖状アルキル基である。表Ｂのコードは自明である。表Ａにおいて、幹構造に関わる頭文字のみが示されている。完全化合物では、この頭文字の後にダッシュが示されており、置換基R1、R2、L1およびL2に関するコードは下記のとおりである：
例１
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％の
によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有し、
のパラメーターを有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例２
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例３
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例４
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0．82％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例５
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.78％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例６
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.79％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例７
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例８
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例９
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例10
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例11
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例12
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例13
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例14
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例15
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有しており、下記のパラメーター：
を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
比較例１
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例８に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
この比較は、式Ｉ１で表わされるビシクロヘキサニル化合物および(または)式Ｉ２で表わされるシクロヘキシルビフェニル化合物の使用により、スイッチング時間を格別に改善できることを明確に示している。
例16
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
比較例２
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例16に記載のＳＴＮディスプレイは、下記の特性を示す：
例17
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有し、下記のパラメーター：
を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例18
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例19
の製造
４−ブロモベンゾニトリル0.3モル、２−フルオロ−４−メトキシフェニルホウ酸0.33モル、トルエン75ml、エタノール350ml、２ｍ炭酸ナトリウム溶液490mlおよびテトラキス(トリフェニル(ホスフィン))パラジウム(Ｏ)9.1ｇの混合物を、還流の下に3.5時間、加熱する。慣用の仕上げ処理に付し、次いでエタノールから結晶化させた後に、純粋な生成物が得られる、K 82 N(45.3)I。
同様にして、下記の化合物が得られる：
例20
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有し、下記のパラメーター：
を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例21
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例20に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例22
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例20に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例23
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例20に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
比較例３
からなり、かつまた0.61％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例20に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
この比較は、シアノフェニルベンゾエート化合物(ME-nN.F）の代りに、ラテラルにフッ素置換されているシアノビフェニル化合物(B-nO.FN）を使用すると、さらに良好な急峻性および(または)さらに短いスイッチング時間が得られることを明確に証明している。
例24
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまた0.85％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有し、下記のパラメーター：
を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
比較例４
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまた0.86％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例24に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
この比較は、B-nO.FNの使用によって、スイッチング時間および急峻性が改良できることを明確に証明している。
例25
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまた0.75％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例20に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
比較例５
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまた0.73％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例25に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例26
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例20に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
比較例６
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例26に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例27
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例20に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例28
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.95％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有し、下記のパラメーター：
を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例29
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.97％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例30
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.92％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例31
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.92％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有している例28に記載のＳＴＮディスプレイであって、5.9μmのセル間隔を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例32
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.85％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイであって、6.3μmのセル間隔を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例33
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.86％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイであって、6.3μmのセル間隔を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例34
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.86％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイであって、6.3μmのセル間隔を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
例35
下記の非カイラル性基材混合物：
からなり、かつまた0.86％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイであって、6.3μmのセル間隔を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
比較例７
からなり、かつまた0.86％のS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例35に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチングパラメーターを示す：
この比較は、式Ｉ１で表わされるビシクロヘキサニル化合物および(または)式Ｉ２で表わされるフェニルビシクロヘキシルカルボキシレート化合物を使用すると、スイッチング時間が格別に改良されることを明確に証明している。
例36
の非カイラル性基材からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
比較例８
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイは、下記の特性を示す：
比較例９
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイは、下記の特性を示す：
例37
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例28に記載のＳＴＮディスプレイであって、ｄ＝８μmを有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例38
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例39
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例40
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
比較例10
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
この比較は、CCP-nOCF3の代りに、CCP-nV-OTまたはCCP-nE3OCF3(例38〜40）を使用すると、電気光学的急峻性(V90/V10)が格別に改良されることを証明している。
例41
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例42
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例43
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例44
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例45
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例46
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例47
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例48
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例49
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例50
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例51
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例52
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例51に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例53
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例51に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例54
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例51に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例55
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例51に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例56
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例51に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例57
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例51に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例58
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイであって、ｄ＝7.5μmを有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例59
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例58に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例60
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイであって、ｄ＝5.2μmを有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例61
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例60に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例62
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例63
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例64
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例51に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例65
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例１に記載のＳＴＮディスプレイであって、6.56μmのセル間隔を有するＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例66
下記の非カイラル性基材：
からなり、かつまたS-811によりドーピングされており、下記の物性：
を有する液晶媒体を含有する、例17に記載のＳＴＮディスプレイは、下記のスイッチング特性を示す：
例67
下記のパラメーター：
を有する、EP0366985の例１に記載のＳＴＮディスプレイにおいて、液晶媒体として、9.8％のトランス,トランス−４−メトキシ−4′−プロピルシクロヘキシル−シクロヘキサン(CCH-301)の代りに、トランス,トランス−４−メチル−4′−プロピルシクロヘキシル−シクロヘキサン(CCH-31)を使用した媒体を用いた。得られるディスプレイの特性を表１で比較する。
この比較は、約10％のCCH-301の代りに約10％のCCH-31を使用することのみによって、その他の重要な性質を悪化させることなく、スイッチング時間の改良が得られることを証明している。
理論としてのＳＴＮディスプレイは、例えばEP0,131,216B1；DE3,423,993A1；EP0,098,070A2；M. SchadtおよびF. Leenhoutsによる17th；液晶に係わるフライブルク会議（Freiburg conference on liquid crystals)(8-10.04.87)；K. Kawasaki等によるSID87 Digest391(20.6)；M. SchadtおよびF. LeenhoutsによるSID87 Digest372(20.1)；K. Katoh等によるJapanese Journal of Applied Physics, Vol. 26, No. 11, L1784〜L1786(1987)；F. Leenhouts等によるAppl. Phys. Lett., 50(21), 1468(1987)；H. A. van SprangおよびH. G. KoopmanによるJ. Appl. Phys., 62(5), 1734(1987)；T. J. SchefferおよびJ. NehringによるAppl. Phys. Lett., 45(10), 1021(1984)；M. SchadtおよびF. LeenhoutsによるAppl. Phys. Lett., 50(5), 236(1987）およびE. P. RaynesによるMol. Cryst. Liq. Cryst. Letters, Vol. 4(1), １〜８頁(1986)から知られている。本明細書において、ＳＦＡの用語は、160°〜720°のチルト角値を有する比較的大きいツィスト角を有する表示素子の全部を包含するものとし、このような表示素子には、例えばWaters等の表示素子（C. M. Waters等によるProc. Soc. Inf. Disp. (New York)(1985)(3rd Intern. Display Conference, Kobe, Japan))、STN-LCDs(DEOS3,503,259)；SBE-LCDs(T. J. SchefferおよびJ. NehringによるAppl. Phys. Lett., 45(1984),1021)；OMI-LCDs(M. SchadtおよびF. LeenhoutsによるAppl. Phys. Lett., 50(1987), 236)；DST-LCDs(EPOS0,246,842）またはBW-STN-LCDs(K. Kawasaki等によるSID87 Digest391(20.6))がある。
標準型ＴＮディスプレイに比較して、この種のＳＴＮディスプレイは、電気光学特性の格別に良好な急峻性、およびこれに伴う、良好なコントラスト値の点で、およびまたコントラストの格別に小さい角度依存性の点で、際立っている。比較的低温において、格別に短いスィッチング時間を有するＳＴＮディスプレイは特に重要である。従来技術によって短いスィッチング時間を得るためには、粘度、特に液晶混合物の粘度を、液晶成分の通常の最適組合わせによって、およびまた場合により、比較的高い蒸気圧を有するモノトロピック添加剤を使用して最適化していた。しかしながら、達成されたスィッチング時間は、あらゆる用途に適するものではなかった。
より短いスィッチング時間はまた、ＳＴＮディスプレイのＬＣ層の厚さを減少させることにより、およびまたより大きい複屈折Δｎを有する液晶混合物の使用によって達成することができる。
しかしながら、これらのより短いスィッチング時間に係わる試みは、このような液晶混合物があらゆる用途に対して適当ではないことから、依然として完了していない。
ヨーロッパ特許EP0,366,985には、４−アルキル−4′−アルコキシビシクロヘキシル化合物の使用に基づく、180°のツィスト角を有する比較的短いスィッチング時間を有するＳＴＮディスプレイが開示されている。しかしながら、これらのスィッチング時間にはまだ改善の余地がある。
ＳＴＮディスプレイにはまた、大きいマルチプレックスキャパシティ、小さいしきい電圧および急峻な特性曲線が要求される。
しかしながら、誘電性および弾性物性などの種々の材料パラメーターが相反する影響を及ぼすことから、前記物性の全部を同時に得ることはできない。
従って、短いスィッチング時間を有し、同時に広い動作温度範囲、高い特性曲線急峻性、コントラストの良好な視角依存性および小さいしきい電圧を有する改良されたＳＴＮディスプレイに対する多大の要求が継続している。
本発明の目的は、前記欠点を小さい程度でのみ有するか、または全く有しておらず、同時に、非常に有用な総合的性質を有するＳＴＮディスプレイを提供することにある。
本発明により、下記式Ｉ１、Ｉ２、II１およびII２から選択される化合物の１種または２種以上を含有するネマティック液晶混合物を使用すると、この目的を達成することができることが見出された：
本発明のネマティック液晶混合物は好ましくは、少なくとも60℃のネマティック相範囲、35mPa.sより大きくない粘度および少なくとも＋１の誘電異方性を有する（これらの化合物の誘電異方性および当該ネマティック液晶混合物に関連するパラメーターは20℃の温度に基づくものである）。
従って、本発明はまた、
フレームとともに、セルを形成している２枚の面平行の外側基板、
セル中に存在する正の誘電異方性を有するネマティック液晶混合物、
上記外側基板の内側上に積重されている配向層を備えた電極層、
上記外側基板の表面の分子の長軸と外側基板との間の約１度〜30度のプレチルト角および
100〜600°の値を有する配向層から配向層までのセル内の液晶混合物のツィスト角、
を有し、上記ネマティック液晶混合物が、
ａ）＋1.5より大きい誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ａを20〜90重量％含有し、
ｂ）−1.5〜＋1.5の誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ｂを10〜65重量％含有し、
ｃ）−1.5以下の誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ｃを０〜20重量％含有し、およびまた
ｄ）層厚さ（面平行外側基板の隔たり）とカイラルネマティック液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約0.2〜1.3であるような量の光学活性成分Ｄを含有し、かつまた当該ネマティック液晶混合物が少なくとも60℃のネマティック相範囲、35mPa.sより大きくない粘度および少なくとも＋１の誘電異方性を有する（これらの化合物の誘電異方性および当該ネマティック液晶混合物に関連するパラメーターは20℃の温度に基づくものである）、ＳＴＮディスプレイに関するものであり、このＳＴＮディスプレイは、上記成分Ｂが、下記式Ｉ１および（または）Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも１種を含有しており：
および（または）
上記成分Ａが、下記式II１および（または）III１で表わされる化合物の少なくとも１種を含有している：
ことを特徴とするものである。
好ましくは、成分Ｂは式Ｉ１および(または)Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも１種を含有し、および（または）成分Ａは下記式IIおよびIIIで表わされる化合物を含有する：
Ｒは、12個までのＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、
L1〜L6はそれぞれ独立して、ＨまたはＦであり、
Z1は、-COO-、-CH2CH2-または単結合であり、
Z2は、-COO-、-CH2CH2-、
Ｑは、CF2、OCF2、CFH、OCFHまたは単結合であり、
Ｙは、ＦまたはＣｌであり、
ｍは、１または２であり、そして
ｎは、０または１である。
成分Ａは特に、下記式IIａ〜IIｄおよび（または）式IIIａ〜IIIｈから選択される：
好ましくは、成分Ｂは、IV〜Ｖからなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
特に好適な態様において、成分Ｂは少なくとも１種の式Ｉ１で表わされる化合物および少なくとも１種の下記式Ｖ１：
L0はＨまたはＦであり、そして
ｋおよびｌはそれぞれ独立して、０または１であり、
特に、L0はＦであり、そしてｋはｌであり、そしてｎは０であり、そして（または）
で表わされる化合物および（または）式Ｖ１において、L0はＨであり、ｋは０であり、そしてｎは０または１である化合物を含有する。
好ましくは、成分Ｂは式Ｉ１ａで表わされる化合物を含有する：
本発明はまた、相当する液晶混合物に関する。
本発明のもう一つの態様は、下記式Ｉ１、Ｉ２、II１および(または)III１で表わされる化合物を、ＳＴＮディスプレイのスイッチング時間および（または）電気光学急峻性の改良に使用することにある：
式Ｉ１、Ｉ２、II１およびIII１で表わされる化合物は一部が公知であり、そして一部は新規である。従って、本発明はまた、以下に示すこれらの新規化合物に関する：
ａ）式Ｉ２ａにおいて、ｑ＋ｖの合計が０または１である化合物；
ｂ）式II１ａで表わされる2′−フルオロ−４−シアノビフェニル化合物：
本発明のもう一つの態様は、少なくとも２種の式Ｉ１およびＩ２で表わされる化合物の組成物をＳＴＮディスプレイのスイッチング時間の改良に使用することにある：
本発明はまた、式Ｉで表わされる2′−フルオロ−４−シアノビフェニル化合物の改良された製造方法に関し、この改良は、式Ａ：
で表わされる化合物を、触媒量のホスフィンリガンドに結合した遷移金属の存在の下に、式Ｂ：
で表わされるｐ−ハロゲンベンゾニトリル化合物と反応させることからなる。
式Ｉ１、Ｉ２、II、II１、IIIおよびIII１で表わされる各化合物および本発明によるＳＴＮディスプレイに使用できるその他の化合物は、公知であるか、または公知化合物と同様にして製造することができる。
式Ｉ１で表わされる化合物は、日本国公開特許出願JP60-1857-Aから公知であり；式Ｉ１で表わされる化合物は、DE29277277から一部が公知であり；式II１で表わされる化合物は、J. E. Fearon等によるMol. Cryst. Liq. Cryst. 1985, Vol. 124, 89〜103頁から一部が公知であり；式III１で表わされる化合物は、DE3732284から公知であり；そして式Ｖ１で表わされる化合物は、ドイツ国公開特許出願DE2933563およびDE3211306から公知であるが、これらの刊行物の中で、これらの化合物を使用することによってＳＦＡのスイッチング時間および急峻性が改良されることを示唆しているものはない。
本発明の混合物は、大きいマルチプレックス比、広い動作温度範囲、小さいしきい電圧（３ボルト以下、好ましくは1.25〜2.80ボルト、特に1.60〜2.20ボルト）および急峻な特性曲線を有するＳＴＮディスプレイの実現を可能にする。
式Ｉ１、Ｉ２、II１およびIII１で表わされる化合物は、
改良されたＳＴＮ組成物に、特に高い透明点を付与する；式Ｉ１およびII２で表わされる化合物は、低い回転粘性率値を有し、従って短いスイッチング時間を導き；式Ｉ２およびIII１で表わされる化合物は、大きい弾性率比（K3／K1）値を有し、従って大きい急峻性を導く。
本発明による混合物は、0.120より大きい、好ましくは0.130〜0.170、特に0.130〜0.160の光学異方性(Δｎ)を有する。
本発明による混合物は好ましくは、下記群から選択される三環を有する式IIIで表わされる化合物の１種または２種以上を含有する：
本発明に従い使用することができる好適液晶混合物は、グループＡからの１種または２種以上の化合物を、好ましくは20％〜90％の割合で、特に好ましくは35％〜80％の割合で含有する。グループＡからのこれらの化合物またはこの化合物は、＋８より大きい（好ましくは＋12より大きい）誘電異方性を有し、本発明のLC混合物の成分Ａを構成する。
好適なグループＡは、下記群から選択される追加の化合物を包含する：
Q1は式
Z1は
好ましくは本発明の混合物は、式ＡＩで表わされる化合物の１種または２種以上を、５〜50％の範囲で含有する。式ＡＩにおいて、Z1が単結合、-CH2CH2-または-CO-O-を表わす化合物が好適であり、特に下記の化合物が好ましい：
好ましくは、本発明の混合物は、高い透明点を有する極性化合物の１種または２種以上をまた含有し、この種の化合物は例えば、下記の化合物から選択される：
もう一つの好適態様において、本発明の混合物は非常に大きい誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する。このような化合物は好ましくは、２〜50％の範囲で使用される。この種の好適化合物は式Ｉ、IIｃ２およびIIｊ１で表わされる化合物である。
好適液晶混合物はグループＢからの化合物の２種または３種以上を、好ましくは10％〜40％の割合で含有する。グループＢからのこれらの化合物またはこの化合物は、＜150mPa.sの小さい回転粘性率値（γ1）を有するか、または120°よりも高い透明点を有しており、かつまた誘電的にニュートラルであるか（（Δε）＜２）または中程度の極性（＋２〜＋10、好ましくは＋４〜＋８のΔε）を有し、本発明のLC混合物の成分Ｂを構成する。
好ましくは、成分Ｂは式Ｉ１および式Ｉ２で表わされる化合物に加えて、好ましくは二環を有する下記式IV１〜IV８からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有し：
および(または)三環を有する式IV９〜IV25からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有し：
および（または）式IV26〜IV31からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
本発明のLC混合物はまた、光学活性成分Ｃを含有し、この成分の含有量はカイラルネマティック液晶混合物のナチュラルピッチと層厚さ（面平行担持基板の隔たり）との比が所望のツィスト角に適する0.2より大きくなるような量である。
適当なドーピング剤は広く種々の公知カイラル物質および市販のドーピング剤、例えばコレステリルノナノエート、Ｓ811(E. Merck, Darmstadt, FRG）およびCB15（BDH, Poole, UK）から選択することができる。その選択にはそれ自体制限はない。
好ましくは、本発明の混合物は下記式Ｂ１Ｉ〜Ｂ１IVで表わされる化合物からなるグループＢ１からの化合物の１種または２種以上：
および（または）式Ｂ１Ｖ〜Ｂ１VIIで表わされる化合物からなるグループＢ２から選択される化合物の少なくとも１種：
ここで、ｎは１〜９であり、ＸはCNまたはＦであり、そしてＹはＨまたはＦであり、
および（または）式ＢVIII、ＢIXおよびＢＸで表わされる化合物からなるグループＢ３から選択される成分の少なくとも１種：
もう一つの好適な態様において、本発明のLC混合物は、式Ｔ１およびＴ２で表わされる化合物からなるグループＴから選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
R9およびR10それぞれ相互に独立して、それぞれＲであり、
ＸはＦ、ClまたはOCF3であり、そして
Z0は-COO-、-CH2CH2-または単結合である。
グループＴからの成分（１種または２種以上）の割合は好ましくは、５％〜30％、特に５％〜20％である。
好ましくは、成分Ｂは、Ｘ〜XIIからなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
グループＢ１からの成分（１種または２種以上）の割合は好ましくは、10％〜50％、特に好ましくは約15％〜40％である。式Ｂ１IIIおよび式Ｂ１IVで表わされる化合物は好適である。式Ｂ１IIIで表わされる特に好適な化合物は下記付属式で表わされる化合物である：
R12はCH3-(CH2)t-であり、特にR11はCH3-(CH2)n-O-であり、ここでｎは０〜４の整数であり、そしてｔは０〜４の整数であり、
ｎは０〜８であり、
ｔは０〜８である。
さらにまた好ましい化合物には、下記の付属式で表わされる化合物がある：
前記付属式の式Ｂ１IIIで表わされる化合物の割合は好ましくは、約５％〜45％、特に好ましくは約10％〜35％である。式Ｂ１IVで表わされる特に好適な化合物は、下記付属式で表わされる化合物である：
式Ｂ１IVで表わされる、これらの化合物またはこの化合物の割合は好ましくは、約５％〜40％、特に好ましくは約10％〜35％である。
特に好適な態様において、本発明の混合物は同時に、式Ｂ１IIIで表わされる化合物と式Ｂ１IVで表わされる化合物とを含有し、その総合割合はグループＢ１の成分に係わる総合割合に従う。
式Ｂ１Ｉで表わされる化合物および式Ｂ１IIIで表わされる化合物が存在する場合に、R5およびR6は好ましくは、それぞれ相互に独立して、Ｃ原子１〜７個を有するｎ−アルキルまたはＣ原子３〜７個を有する（トランス）−ｎ−アルケニルである。Z2は好ましくは、単結合である。ＢＩは特に好適である。
さらにまた、本発明の好適混合物は、式Ｂ１IVにおいて、
全部の場合に、その総合割合はグループＢ１の成分の総合割合に従う。
グループＢ２の化合物の割合は好ましくは、約10％〜45％、特に好ましくは10％〜20％である。Ｂ１Ｖ〜Ｂ１VIIに係わる割合(好適範囲）は下記のとおりである：
Ｂ１Ｖ：約10％〜30％、好ましくは10％〜15％；
Ｂ１VIおよびＢ１VIIの合計：約10％〜25％、好ましくは10％〜20％。
グループＢ２の好適化合物を以下に挙げる：
本発明による混合物は好ましくは、Ｂ１Ｖ３、Ｂ１VI１およびＢ１VII１からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を、約10〜35％の総合割合で含有する。
特に好ましい態様において、本発明による混合物は、Ｂ１Ｖ３、Ｂ１VI１、Ｂ１VII１およびＢ１Ｖ２(Ｒ＝Ｆ)以外に、末端がフッ素化されている化合物、例えば下記の群から選択される化合物をさらに含有する：
末端がいずれもフッ素置換されている化合物の総割合は、好ましくは約５％〜65％、特に約15％〜40％である。
グループＢ３からの化合物の割合は好ましくは、約10％〜30％、特に好ましくは約10％〜20％である。R2は好ましくは、それぞれＣ原子１〜９個を有するｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシである。しかしながら、アルケニルまたはアルケニルオキシ基を含有する類似化合物を使用することもできる。式ＢVIIIで表わされる化合物が好適である。
本発明の混合物は好ましくは、式Ｉ１で表わされる化合物および（または）式Ｉ２で表わされる化合物およびまたグループＢ１、Ｂ２およびＢ３の少なくとも１種からの化合物を含有する。これらは好ましくは、Ｂ１からの化合物の１種または２種以上およびグループＢ２および（または）グループＢ３からの化合物の１種または２種以上を含有する。
式Ｉ１で表わされる化合物の少なくとも１種および式Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも２種を含有する、本発明による混合物は特に好ましい。
式Ｉ１で表わされる化合物および式Ｉ２で表わされる化合物の割合は好ましくは、約10％〜45％、特に15％〜40％である。
式Ｉ１で表わされる化合物の割合は好ましくは、５％〜20％、特に８％〜18％である。式Ｉ２で表わされる化合物の割合は好ましくは、２％〜30％、特に５％〜25％である。
成分Ｃの化合物の割合は好ましくは、約０％〜20％、特に約０％〜10％である。当業者は、所望のしきい電圧を得るために、この割合を容易に調節することができ、原則として、Δε＜−1.5である慣用の液晶化合物をいずれも使用することができる。
特に好適な態様において、本発明による混合物は好ましくは、−２より小さい誘電異方性を有する化合物（成分Ｃ）の１種または２種以上を含有する。この種の化合物、例えばDE-OS3,231,707またはDE-OS3,407,013に記載されているような、構造
しかしながら、構造要素2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンを含有する化合物、例えばDE-OS3,807,801、同3,807,861、同3,807,863、同3,807,864または同3,807,908に記載の化合物を選択すると好ましい。特に好適な化合物は、国際特許出願PCT／DE 88／00133に記載されているような、このような構造要素を有するトラン化合物、特に下記式で表わされる化合物である：
特に好適な化合物にはまた下記式で表わされるフェニルシクロヘキシルカルボキシレート化合物がる：
好適成分Ｂは、Ｘａ〜XIIａからなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有する：
成分Ｃは特に、特性曲線の急峻性を改良をもたらす。
特に好適な態様において、混合物は約５％〜35％、特に好ましくは約10％〜20％の液晶トラン化合物を含有する。これらの化合物は、より小さいセル厚さ（約５〜６μm)での操作を可能にし、このようなセル厚さはスイッチング時間を格別に短縮する。特に好適なトラン化合物を以下に示す：
Z0は-CH2CH2-または単結合であり、
Q3は
ここでR10はそれぞれＣ原子１〜７個を有するｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシ、あるいはそれぞれＣ原子３〜７個を有するｎ−アルケニルまたはｎ−アルケニルオキシである。
好ましくは、成分Ａは下記式Ｔ１ｂで表わされる化合物の１種または２種以上を含有する：
ｎは１〜15の整数であり、
L3〜L6はそれぞれ相互に独立して、ＨまたはＦであり、そして
ＸはＦ、ClまたはOCF3である。
好適態様において、本発明のネマティック混合物は下記の成分を含有する：
５〜25％の式Ｉ１で表わされる化合物の１種または２種以上；
20〜35％の式Ｘ、XI、XIIおよびＴ１ｂから選択される化合物の２種または３種以上；
10〜30％の式IIａで表わされる化合物の２種または３種以上。
これらの混合物は、100msよりも短い、非常に短いスイッチング時間、1.07〜1.15の急峻性、0.160〜0.180の複屈折および2.0〜2.5ボルトのしきい電圧を示す。
これらの混合物は、その各画素が垂直方向周波数方式（orthogonal row wave form）によりアドレスされる高度マルチプレックス駆動ＳＴＮ−ディスプレイ［例えば、アクティブアドレッシング（Active AddressingTM）、T. H. Scheffer等によるDisplays, Vol. 14(2), 1993, 74〜83頁］に特に適している。
もう一つの特に好ましい態様において、この混合物は下記の成分を含有する：
１−シアノ−トランス−1,4−シクロヘキシレン基または2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基を有する化合物の１種または２種以上を含有する成分Ｃ；
式ＡIIIまたは式ＡＶで表わされる化合物の少なくとも２種；
式ＡIIIで表わされる化合物および式ＡＶで表わされる化合物；
下記群からの化合物の少なくとも１種：
Ｒがトランス−アルケニル基またはトランス−アルケニルオキシ基である化合物の１種または２種以上；
下記群からの化合物の１種または２種以上、ただしこれらの化合物の割合は０％〜25％、好ましくは約５％〜15％である：
もう一つの特に好ましい態様において、この混合物は下記の成分を含有する：
式IIIｄ、IIIｂ、IIIｉおよびIIIｐから選択される化合物の１種または２種以上、特に１種、２種、３種または４種；
式IIｂ１、IIｃ１またはIIｃ２から選択される化合物の少なくとも２種；
式Ｂ１IVで表わされる化合物の１種または２種以上；
式Ｔ１またはＴ２で表わされる化合物の１種または２種以上；
あるいは下記群から選択される化合物の１種または２種以上：
一般に、成分Ｂは３〜10種、好ましくは４〜９種の相違する化合物を含有する。
好適態様において、成分Ｂは基本的に、下記の成分からなる：
式Ｉ１および（または）式Ｉ２で表わされる化合物の少なくとも１種；
式IV２、IV６、IV８、IV11、IV14、IV17、IV23、IV26、IV31、Ｖ１、ＢVIII、ＸおよびXIから選択される化合物の少なくとも１種、特に下記群から選択される化合物の少なくとも１種：
10〜40％、特に15％〜30％の式Ｉ２で表わされる化合物の１種、２種または３種、およびまた
０〜45％、特に５〜30％の、少なくとも１種のECCP-nm；
０〜60％、特に10〜50％の、少なくとも１種のPCH-nOm；
０〜25％、特に１〜20％の、少なくとも１種のPTP-nOm；
０〜70％、特に15〜60％の、少なくとも１種のCPTP-nOm；
０〜20％、特に１〜15％の、少なくとも１種のBCH-nm；
０〜15％、特に５〜10％の、少なくとも１種のCCP-nm；
０〜40％、特に５〜30％の、少なくとも１種のCP-nmF；
０〜20％、特に１〜15％の、D-nOmおよびCP-nmから選択される化合物の少なくとも１種；
０〜20％、特に３〜17％の、少なくとも１種、好ましくは１種または２種のPYP-nm；
０〜20％、特に５〜16％の、少なくとも１種、好ましくは１種、２種または３種のCBC-nm、CBC-nmFおよびCCPC-nmから選択される化合物；
からなる。
一般に、成分Ａは２〜９種、好ましくは４〜７種の化合物からなる。好適態様において、成分Ａは基本的に、式II１、III１、IIａ、IIｂ、IIｃ、IIｈ、IIｊ、IIIｂ、IIIｃにおいて、ＱがOCF2である化合物、式IIIｄｍにおいて、Ｑが単結合である化合物、式IIIｈにおいて、Ｑが単結合である化合物、式IIIｆにおいて、ＱがOCF2である化合物、および式Ｔ１ｂで表わされる化合物から選択される化合物の少なくとも１種、特に下記の式で表わされる化合物から選択される化合物の少なくとも１種を含有する：
20％〜100％、特に25％〜80％のPCH-nおよびＫ３ｎから選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜40％、特に15％〜25％の式B-nO.FNで表わされる化合物の少なくとも１種；
10％〜60％、特に15％〜40％のCCP-nOCF3およびCP-nOCF3から選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜25％、特に５％〜25％のCCP-nV-OTおよびCCP-nE3OCF3から選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜50％、特に５％〜30％のMenN、ME-nN.FおよびHP-nN.Fから選択される化合物の少なくとも１種；
０％〜30％、特に５％〜25％の少なくとも１種のPTP-nOF；
０％〜50％、特に10％〜25％の少なくとも１種のCPTP-nOCF3；
０％〜30％、特に５％〜25％の少なくとも１種のPYP-nF；
０％〜60％、特に10％〜25％のBCH-nF.F、ECCP-nF.FおよびECCP-nFから選択される化合物の少なくとも１種；および
０％〜20％、特に５％〜15％の少なくとも１種のECCP-n。
好ましくは、成分Ｂは少なくとも１種の式Ｉ１で表わされる化合物および少なくとも１種のトラン誘導体を含有し、特にトラン誘導体１部に対して２〜0.5部の式Ｉ１で表わされる化合物を含有する。
好適態様において、成分Ｂは基本的に下記の化合物からなる：
５％〜60％、特に15％〜55％の式Ｉ１で表わされる化合物の少なくとも１種；
０％〜20％、特に５％〜18％の少なくとも１種のPTP-nOm；
１％〜70％、特に15％〜60％の少なくとも１種のCPTP-nOm；および
０％〜60％、特に５％〜30％の他のニュートラル化合物、特にPCH-nOm、BCH-nOmおよびCP-nmFから選択される化合物の少なくとも１種。
偏光子、電極基板およびそれぞれそこに隣接している液晶分子の好適配向（ディレクター）が通常、一方の電極と他方の電極との間で、160°〜720°の数値で相互にねじれているように処理されている表面を有する電極からの本発明による液晶表示素子の構造は、この種の表示素子に慣用の構造に相当する。220°〜270°のツィスト角を有するディスプレイは好適である。本明細書において、慣用の構造の用語は、広い意味で使用されており、またスーパーツィストセル、特にマトリックス表示素子から誘導されるものおよび修正されたものの全部を包含するものとする。２枚の支持基板の表面チルト角は同一であっても、または相違していてもよい。同一のチルト角が好適である。
しかしながら、本発明による表示素子とねじれネマティックセルに基づく従来慣用の表示素子との相違点は、その液晶層における液晶成分の選択にある。
本発明に従い使用することができる液晶混合物は、それ自体慣用の方法で製造される。一般に、比較的少量で使用される成分の所望量を基本成分を構成する成分中に、有利には高められた温度で溶解させる。成分の有機溶剤、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノール中の溶液を混合し、次いで混合後に、例えば蒸留により溶剤を再除去することもできる。
誘電体はまた、当業者に公知であって、刊行物に記載されている追加の添加剤を含有することができる。例えば、０〜15％の多色性染料を添加することができる。
追加の技術を使用することなく、当業者は前記の説明を使用して、本発明をその全体にわたり利用することができるものと信じる。従って、好適な特定の態様は単に説明のためのものであって、これらの記載はいずれの点でも制限しようとするものではない。
本明細書全体にわたり引用されている、全部の出願、特許および刊行物の記載の全部およびまた下記の相当するヨーロッパ特許出願の記載の全部を引用してここに組入れる：
EP 93112879.7 1993年８月11日出願
EP 93113898.6 1993年８月31日出願
EP 93118378.4 1993年11月12日出願
EP 94103199.9 1994年３月３日出願。
下記の例は、本発明を説明しようとするものであって、制限しようとするものではない。
略語は下記の意味を有するものとする：
本明細書全体にわたり、温度はいずれも℃で示されている。パーセンテージは重量パーセントである。スイッチング時間および粘度に関する数値は20℃における数値である。
本特許出願および下記の例において、LC化合物の化学構造はいずれも、以下に示されているように、化学式中にその変形が頭文字で示されている。残基CnH2n+1およびCmH2m+1はいずれも、ｎ個またはｍ個の炭素原子をそれぞれ有する直鎖状アルキル基である。表Ｂのコードは自明である。表Ａにおいて、幹構造に関わる頭文字のみが示されている。完全化合物では、この頭文字の後にダッシュが示されており、置換基R1、R2、L1およびL2に関するコードは下記のとおりである：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
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下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
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例16
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
４−ブロモベンゾニトリル0.3モル、２−フルオロ−４−メトキシフェニルホウ酸0.33モル、トルエン75ml、エタノール350ml、２ｍ炭酸ナトリウム溶液490mlおよびテトラキス(トリフェニル(ホスフィン))パラジウム(Ｏ)9.1ｇの混合物を、還流の下に3.5時間、加熱する。慣用の仕上げ処理に付し、次いでエタノールから結晶化させた後に、純粋な生成物が得られる、K 82 N(45.3)I。
同様にして、下記の化合物が得られる：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
例24
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材：
例25
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
下記の非カイラル性基材混合物：
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例36
下記の非カイラル性基材：
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下記の非カイラル性基材：
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例41
下記の非カイラル性基材：
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下記の非カイラル性基材：
下記のパラメーター：
Claims (11)
- スーパーツィスト液晶ディスプレイであって、
−フレームとともに、セルを形成している２枚の面平行の外側基板、
−このセル中に存在する正の誘電異方性を有するネマティック液晶混合物、
−上記外側基板の内側上に積重されている配向層を備えた電極層、
−上記外側基板の表面の分子の長軸と外側基板との間の約１度〜３０度のピッチ角、および１００〜６００°の値を有する配向層から配向層までのセル内の液晶混合物のツィスト角、
を有し、上記ネマティック液晶混合物が、
ａ）＋１．５より大きい誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ａを３０〜９０重量％含有し、
ｂ）−１．５〜＋１．５の誘電異方性を有する成分の１種または２種以上を含有する液晶成分Ｂを１０〜６５重量％含有し、
ｃ）−１．５以下の誘電異方性を有する化合物の１種または２種以上を含有する液晶成分Ｃを０〜２０重量％含有し、およびまた
ｄ）層厚さ（面平行外側基板の隔たり）とカイラルネマティック液晶混合物のナチュラルピッチとの比が約０．２〜１．３であるような量の光学活性成分Ｄを含有し、かつまた当該ネマティック液晶混合物が少なくとも６０℃のネマティック相範囲、３５ｍＰａ．ｓよりも大きくない粘度および少なくとも＋１の誘電異方性を有する（これらの化合物の誘電異方性および当該ネマティック液晶混合物に関連するパラメーターは２０℃の温度に基づくものである）、スーパーツィスト液晶ディスプレイにおいて、
上記成分Ｂは、式Ｉ１および（または）Ｉ２：
各式中、Ｒ3およびＲ4はそれぞれ独立して、Ｃ原子１〜８個を有するアルキルである；
で表される化合物の少なくとも１種を含有しており、かつまた
上記成分Ａは、式II１およびIII：
各式中、
Ｒは、１２個までのＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、Ｒ1はＣ原子１〜８個を有するアルコキシであり、
Ｌ1〜Ｌ6はそれぞれ独立して、ＨまたはＦであり、
Ｚ1は、−ＣＯＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−または単結合であり、
Ｚ2は、−ＣＯＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、
または単結合であり、
Ｑは、ＣＦ2、ＯＣＦ2、ＣＦＨ、ＯＣＦＨまたは単結合であり、
Ｙは、ＦまたはＣｌであり、
ｍは、１または２であり、そして
ｎは、０または１である、
で表される化合物のそれぞれを少なくとも１種以上ずつ含有している、
ことを特徴とするスーパーツィスト液晶ディスプレイ。 - 成分Ｂが、式Ｉ２で表される化合物の少なくとも１種を含有する、請求項１に記載のディスプレイ。
- 上記成分Ａが、式IIａ〜IIｄおよび式IIIａ〜IIIｆならびに式III１：
各式中、Ｒ、Ｌ１、Ｌ３およびＱは前記意味を有し、
Ｒ2は８個までのＣ原子を有するオキサアルキルまたはアルケニルである、
から選択される化合物の少なくとも１種を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ。 - 上記成分Ｂが、式IV〜Ｖ：
式中、Ｒ5およびＲ6はＲに係わる前記意味を有し、そして
およびＬ1は式IIまたはIIIに係わる前記意味を有し、
Ｚ3は−ＣＯＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、
または単結合であり、
ｒは１、２または３であり、そして
Ｚ4は−ＣＯＯ−または単結合である、
からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有することを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも１項に記載のディスプレイ。 - 上記成分Ｂが、式Ｉ１ａ：
式中、ｏおよびｐはそれぞれ、０〜７の整数であり、そしてｏ＋ｐの合計は１〜７の整数である、
で表わされる化合物の１種または２種以上を含有することを特徴とする、請求項１〜４の少なくとも１項に記載のディスプレイ。 - 上記成分Ｂが、式Ｉ２ａ：
式中、ｑおよびｖはそれぞれ、０〜７の整数、特に０〜３の整数であり、そしてｑ＋ｖの合計は０〜７の整数、特に０〜３の整数である、
で表わされる化合物の１種または２種以上を含有することを特徴とする、請求項１〜５の少なくとも１項に記載のディスプレイ。 - 上記成分Ｂが、式Ｘ〜XII：
各式中、Ｒ9およびＲ10は、Ｒに係わる前記意味を有する、
からなる群から選択される化合物の１種または２種以上を含有することを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも１項に記載のディスプレイ。 - 上記成分Ａが、式Ｔ１ｂ：
ｎは１〜１５の整数であり、
Ｌ3〜L6はそれぞれ相互に独立して、ＨまたはＦであり、そして
ＸはＦ、ＣｌまたはＯＣＦ3である、
で表わされる化合物の１種または２種以上を含有することを特徴とする、請求項１〜７の少なくとも１項に記載のディスプレイ。 - 上記ネマティック混合物が、
５〜２５％の式Ｉ１で表わされる化合物の１種または２種以上；
２０〜３５％の式Ｘ、XI、XIIおよびＴ１ｂから選択される化合物の２種または３種以上；および
１０〜３０％の式IIａで表わされる化合物の２種または３種以上；
を含有することを特徴とする、請求項７または８に記載のディスプレイ。 - 請求項１〜９のいずれか１項に定義されている組成を有する液晶混合物。
- 式Ｉ１、Ｉ２、II１およびIII１：
各式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は前記意味を有する、
で表される化合物のそれぞれを少なくとも１種以上ずつ含有する液晶化合物のＳＴＮ−ディスプレイのスイッチング時間および（または）電気光学急峻性の改善における使用。
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