JP4954453B2 - Electro-optic liquid crystal system - Google Patents
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Description
本発明は、正誘電性を有する液晶媒体および相分離しているかまたはミクロ相分離している光学的等方媒体を含む電気光学的液晶（liquid crystal (LC))システムであって、前記LC媒体は好ましくは等方高分子媒体中で液滴の形態で包埋されるかまたは高分子媒体により形成される３次元ネットワークにおいて連続層として存在する前記電気光学的液晶システムに関する。 The present invention relates to a liquid crystal (LC) system comprising a liquid crystal medium having positive dielectric properties and an optically isotropic medium that is phase-separated or microphase-separated. Relates to the electro-optical liquid crystal system, preferably embedded in the form of droplets in an isotropic polymer medium or present as a continuous layer in a three-dimensional network formed by the polymer medium.
NCAPおよびPDLCフィルム(NCAP=ネオマチック曲線配向相（nematic curvilinear aligned phases）、PDLC=高分子分散液晶（polymer dispersed liquid crystal) ）は、液晶が液滴の形態で高分子マトリックス中に包埋されている電気光学的液晶システムの例である。NCAPフィルムは、通常、例えばポリビニルアルコールなどのカプセル化された高分子材料、LC混合物および例えば水などの基材を、コロイドミル中でよく混ぜることにより得られる。その後、基材は例えば乾燥などにより除かれる。適切な方法は、US 4,435,047に記載されている。 NCAP and PDLC films (NCAP = nematic curvilinear aligned phases, PDLC = polymer dispersed liquid crystal) are embedded in a polymer matrix in the form of droplets. 2 is an example of an electro-optical liquid crystal system. NCAP films are usually obtained by thoroughly mixing an encapsulated polymeric material such as polyvinyl alcohol, an LC mixture and a substrate such as water in a colloid mill. Thereafter, the substrate is removed, for example, by drying. A suitable method is described in US 4,435,047.
対照的に、PDLCフィルムの製造においては、LC混合物は、通常、例えばUS 4,688,900、 WO 89/06264、EP 0 272 585またはMol. Cryst. Liq. Cryst. 157, (1988), 427-441において記載されているように、マトリックス形成材料のモノマーまたはオリゴマーとともに、まず均一に混合される。その後、混合物は重合され、相分離が誘導される（いわゆるPIPS技術；重合誘導性相分離（polymerization-induced phase separation）)。さらに、TIPS(温度誘導性相分離(temperature-induced phase separation) )およびSIPS (溶媒誘導性相分離(solvent-induced phase separation)) (Mol. Cryst. Liq. Cryst. 157 (1988), 427参照) との間の区別もなされるべきである。 In contrast, in the production of PDLC films, LC mixtures are usually described, for example, in US 4,688,900, WO 89/06264, EP 0 272 585 or Mol. Cryst. Liq. Cryst. 157, (1988), 427-441. As with the matrix forming material monomer or oligomer, it is first mixed uniformly. The mixture is then polymerized and phase separation is induced (so-called PIPS technology; polymerization-induced phase separation). In addition, TIPS (temperature-induced phase separation) and SIPS (solvent-induced phase separation) (see Mol. Cryst. Liq. Cryst. 157 (1988), 427) A distinction should also be made between
EP 0 313 053に記載されているPNシステム(PN = 高分子ネットワーク（polymer network) )は、光学的透明媒体のスポンジ様ネットワーク構造を有する。光変調層の材料におけるLC混合物の含有量は、一般に、このタイプのシステムにおいては６０％以上であり、特には７０〜９０％である。PNシステムを製造するためには、LC、３次元ネットワークを形成する材料のモノマーまたはオリゴマー、および重合開始剤、特には光重合開始剤の混合物は、通例、電極による２つの基板プレートの間に入れられ、その後、例えば光照射により重合される。 The PN system described in EP 0 313 053 (PN = polymer network) has a sponge-like network structure of optically transparent media. The content of the LC mixture in the material of the light modulation layer is generally more than 60% in this type of system, in particular 70-90%. In order to produce a PN system, a mixture of LC, a monomer or oligomer of a material forming a three-dimensional network, and a polymerization initiator, in particular a photoinitiator, is usually placed between two substrate plates by means of electrodes. And then polymerized, for example, by light irradiation.
一般にLC混合物は正誘電異方性を有するが、負誘電性LC混合物(例えばWO 91/01511参照)または駆動電圧２５をかける周波数に依存している誘電異方性を有する２周波LC混合物(例えばN.A. Vaz et al., J. Appl. Phys. 15, 1989, 5043参照) にの使用についても論じられている。しかし、本発明は、正誘電性LC混合物の使用に限定されている。 In general, LC mixtures have positive dielectric anisotropy, but negative dielectric LC mixtures (see eg WO 91/01511) or dual frequency LC mixtures with dielectric anisotropy depending on the frequency at which the drive voltage 25 is applied (eg NA Vaz et al., J. Appl. Phys. 15, 1989, 5043). However, the present invention is limited to the use of positive dielectric LC mixtures.
ミクロ液滴マトリックスシステムにおいては、LCの屈折率のうちの１つである常光屈折率noは、習慣的に、高分子マトリックスの屈折率であるnmとだいたい一致するように選択される。ネットワークシステムの場合においては、光変調層におけるLC含有量が慣習的に極めて高いため、屈折率の調整は必ずしも必要ではないが、光透過およびコントラストを増加させるために行われてもよい。電気的に切り替え可能な光散乱効果は、これら電気光学的LCシステムにおいて観察される。 In a microdroplet matrix system, one of the refractive indices of LC, the ordinary refractive index n o, is customarily chosen to roughly match the refractive index of the polymer matrix, nm . In the case of a network system, the LC content in the light modulation layer is conventionally very high, so that the refractive index adjustment is not always necessary, but may be done to increase light transmission and contrast. An electrically switchable light scattering effect is observed in these electro-optic LC systems.
高分子マトリックスまたはネットワークが習慣的にサンドイッチのように配列されている間の電極に電圧を印加しない場合には、統計的に配向されたLC分子への入射光線は強く散乱され、システムは非透過性である。例えば、液滴マトリックスシステムにおいては、液滴中のLC分子は歪んだ配向を示し、入射光線は高分子相およびLC相との間の相境界で散乱される。 If no voltage is applied to the electrodes while the polymer matrix or network is customarily arranged like a sandwich, the incident light on the statistically oriented LC molecules is strongly scattered and the system is not transparent It is sex. For example, in a droplet matrix system, LC molecules in the droplet exhibit a distorted orientation and incident light is scattered at the phase boundary between the polymer phase and the LC phase.
電圧をかける場合には、LC分子は場に平行で透過光のEベクターに垂直に配向される。ミクロ液滴マトリックスシステムにおいては、noおよびnmを調整するために電圧がかけられる場合には、垂直な入射光線は光学的等方媒体と交わり、システムは透明に見える。マトリックス／LC液滴の相境界での光散乱を回避するためには、調整が必要である。EP 0 272 585は、液晶が完全な統計的配向性において示す屈折率nxは、マトリックスの屈折率nmに調整されている他の態様を記載している。この場合には、システムは場がない状態において透過性であって、電圧をかけることにより不透明な状態になる。 When applying voltage, the LC molecules are oriented parallel to the field and perpendicular to the transmitted E vector. In micro droplet matrix system, when a voltage is applied to adjust the n o and n m are perpendicular incident ray intersects the optically isotropic medium, the system appears transparent. Adjustment is necessary to avoid light scattering at the matrix / LC droplet phase boundary. EP 0 272 585, the refractive indices n x of the liquid crystal is shown in full statistical orientation describes other aspects that are adjusted to the refractive index n m of the matrix. In this case, the system is transparent in the absence of a field and becomes opaque when a voltage is applied.
ネットワークシステムの場合においては、光変調層の材料中での高いLC含有量のために、ネットワーク／LC相境界での光散乱は明らかにより弱いので、屈折率の調整は必ずしも必要でない。スイッチオン状態においては、システムは屈折率の調整がなくても透明に見える。ネットワークシステムの場合においては、高い光学的異方性を有するLCの使用は、結合していない状態において可能な限り低い透過性を達成するために好ましい。 In the case of network systems, the refractive index adjustment is not necessarily required because light scattering at the network / LC phase boundary is clearly weaker due to the high LC content in the material of the light modulation layer. In the switched-on state, the system appears transparent without adjusting the refractive index. In the case of network systems, the use of LC with high optical anisotropy is preferred in order to achieve the lowest possible transparency in the unbound state.
WO 89/09807では、光学的異方性を有する例えば液晶高分子マトリックス材料の利用が、システムの透過状態において 頻繁に観察される曇り(「かすみ（haze）」、とくに「軸外かすみ（off-axis haze）」) を回避するために、提案されてきた。このタイプのシステムでは、液晶および光学的異方性マトリックスの屈折率が互いに適合して、電圧をかけるかまたはスイッチをオフにするかのいずれかにより透過状態が得られるようになる。 In WO 89/09807, the use of, for example, a liquid crystal polymer matrix material with optical anisotropy is used for the haze (“haze”) that is frequently observed in the transmission state of the system, in particular “off-axis haze (off- It has been proposed to avoid axis haze) ”). In this type of system, the refractive indices of the liquid crystal and the optically anisotropic matrix are matched to each other so that a transmissive state can be obtained either by applying a voltage or turning off the switch.
上記および下記で述べたような電気光学的ＬＣシステムは、特に、巨大表面積表示システム、建築用途（窓、間仕切り、サンルーフなど）、および自動車（窓、サンルーフなど）に提案され、これらのシステムはまた太陽光照射の遮蔽を制御することによる温度調節に適している。 Electro-optical LC systems as described above and below are proposed especially for large surface area display systems, architectural applications (windows, partitions, sunroofs, etc.), and automobiles (windows, sunroofs, etc.), these systems are also It is suitable for temperature adjustment by controlling the shielding of sunlight irradiation.
特に、これらのシステムはまた、「屋外（outdoor）」用途を提供することを意図しているので、ＬＣ混合物は高い透明点、高い誘電異方性Δε、広いネマチック範囲、電気光学的パラメーターの好ましい温度依存性、ならびにＵＶおよび温度への高い安定性により特徴づけられるＬＣ混合物が要求される。
これら用途の例は：
ゲストホスト（guest-host (GH)）表示システムであって、そのスペクトルは単一セグメントディスプレイから、従来のプリント技術を用いて望ましい電極パターンに適用することが可能であるディスプレイに広がっている。可能な用途は：自動車、巨大ディスプレイ、広告板、時計であり、
能動的または受動的マトリックスにより制御される高度の情報含有量を有するディスプレイ、
投写システム、
スイッチである。
In particular, these systems are also intended to provide “outdoor” applications, so LC mixtures are preferred for high clearing points, high dielectric anisotropy Δε, wide nematic range, electro-optic parameters. There is a need for LC mixtures characterized by temperature dependence and high stability to UV and temperature.
Examples of these uses are:
A guest-host (GH) display system whose spectrum extends from a single segment display to a display that can be applied to the desired electrode pattern using conventional printing techniques. Possible uses are: cars, giant displays, billboards, watches,
A display with a high information content controlled by an active or passive matrix,
Projection system,
Switch.
ここでも、ＬＣ混合物は、特に、高いΔε、高い電気抵抗性、電気光学的パラメーターおよび温度依存性の好ましい値、粘性の有利な値、ならびにＵＶおよび温度への高い安定性が要求される。
ミクロ液滴マトリックスシステムにおいては、現在まで、アルキル−またはアルコキシシアノビフェニルおよび−テルフェニルからなるＬＣ混合物、例えばUS 4,671,618, US 4,688,900およびEP 0 272 585において記載されているＥ７およびＥ８（Merck Ltd., Poole, UKから入手できる) が慣習的に用いられていた。Ｅ８混合物は光学的異方性の高い値および流動粘度の比較的高い値により特徴づけられるが、同時に比較的低い透明点を有する。Ｅ７混合物は、比較的低い流動粘度とＥ８よりもいくらか小さい光学的異方性Δｎを有するが、同時に透明点がかなり低い。
Here too, the LC mixture is required in particular to have a high Δε, a high electrical resistance, a favorable value of electro-optical parameters and temperature dependence, an advantageous value of viscosity, and a high stability to UV and temperature.
In microdroplet matrix systems, to date LC mixtures consisting of alkyl- or alkoxycyanobiphenyls and -terphenyls, for example E7 and E8 (Merck Ltd., described in US 4,671,618, US 4,688,900 and EP 0 272 585). (Available from Poole, UK). The E8 mixture is characterized by a high value of optical anisotropy and a relatively high value of flow viscosity, but at the same time has a relatively low clearing point. The E7 mixture has a relatively low flow viscosity and an optical anisotropy Δn somewhat smaller than E8, but at the same time has a much lower clearing point.
高いΔｎ値は、不透明状態で強い光散乱を与える一方で、他方また、スイッチオン状態でシステムの曇りを引き起こし(「かすみ（haze）」、とくに「軸外かすみ（off-axis haze）」)、したがって、電気光学的性質が損なわれる。また、高い情報含有量を有するマトリックスディスプレイにおいては、比較的低い粘性を有するＬＣ混合物は急速な切り替え時間の実現に要求される。 High Δn values give strong light scattering in the opaque state, while also causing clouding of the system in the switched-on state (“haze”, especially “off-axis haze”), Therefore, the electro-optical properties are impaired. Also, in matrix displays with high information content, LC mixtures with relatively low viscosity are required to achieve rapid switching times.
EP 0 313 053はネットワークシステムのための2-(4-シアノフェニル)ピリジンに基づくＬＣ混合物を提案している。このタイプのＬＣ混合物は、実に誘電異方性Δε比較的高い値を有することから、比較的小さい閾値電圧および誘電異方性の高いまたは極めて高い値を有する。しかし、同時に、これらＬＣは比較的高い粘性、比較的低い透明点および多くの用途に十分でない機能温度範囲により特徴づけられる。さらに、シアノフェニルピリジン化合物は、とりわけ、シアノオリゴフェニル化合物よりもＵＶおよび温度に対する安定性が低い。 EP 0 313 053 proposes an LC mixture based on 2- (4-cyanophenyl) pyridine for network systems. This type of LC mixture has a relatively low value of dielectric anisotropy Δε, so it has a relatively low threshold voltage and a high or very high value of dielectric anisotropy. At the same time, however, these LCs are characterized by a relatively high viscosity, a relatively low clearing point and a functional temperature range that is not sufficient for many applications. Furthermore, cyanophenylpyridine compounds are, among other things, less stable to UV and temperature than cyanooligophenyl compounds.
US 5,958,290 は、例えば3,4,5-トリフルオロまたは3,5-ジフルオロ-4-トリフルオロメトキシ基などの末端がフッ化されたフェニレン基を有する１または２以上の化合物を含む、PDLCまたはNCAPシステムのためのＬＣ混合物を提案している。その中で開示されている前記混合物は、トランまたはシアノ基を有する化合物をも含んでいる。しかし、かかるＰＤＬＣ混合物はしばしば、種々の用途に用いるには低すぎる特異的抵抗性と高すぎる閾値電圧を示す。 US 5,958,290 discloses PDLC or NCAP comprising one or more compounds having a terminally fluorinated phenylene group, such as a 3,4,5-trifluoro or 3,5-difluoro-4-trifluoromethoxy group, for example. An LC mixture for the system is proposed. The mixtures disclosed therein also contain compounds having a tolan or cyano group. However, such PDLC mixtures often exhibit specific resistance that is too low and threshold voltage that is too high for use in various applications.
したがって、これまで用いられてきたＬＣ材料および電気光学的システムは、各用途に最適化しうる広いネマチック範囲、高い透明点、高い温度およびＵＶ安定性、低い温度へのスメクチック相がないこと、光学的異方性Δｎおよび粘性、高いＳＲ値、高い電圧保持率（ＶＨＲ）、信頼性、高いΔε、高いコントラストならびに低い閾値電圧への要求を満たすことがただ不適切に行われてきた。 Thus, the LC materials and electro-optic systems that have been used so far have a wide nematic range that can be optimized for each application, high clearing point, high temperature and UV stability, no smectic phase to low temperature, optical Meeting the requirements for anisotropy Δn and viscosity, high SR value, high voltage holding ratio (VHR), reliability, high Δε, high contrast and low threshold voltage has just been done improperly.
加えて、先行技術において知られているＬＣ材料は、ネットワークまたはマトリックスの形成に用いられる高分子のモノマーおよび／またはオリゴマーの混和性が低すぎて、ＰＮシステムの製造をかなり損なうものであり、ミクロ液滴マトリックスシステムにおいては特に、PIPS技術の使用をかなり制限している。さらに、先行技術LCは、しばしばマトリックスまたはネットワークを形成する高分子中における高すぎる溶解性により特徴づけられる。公知のLCのさらに不都合な点は、LCが、各用途に、電気光学的パラメーターの好ましくない値、例えば、電気光学曲線の傾き、および／または例えば電圧閾値などの電気光学的パラメーターの温度依存性などを示すことである。 In addition, the LC materials known in the prior art significantly impair the production of PN systems because the miscibility of the polymeric monomers and / or oligomers used to form the network or matrix is too low. Especially in droplet matrix systems, the use of PIPS technology is considerably limited. Furthermore, prior art LCs are often characterized by too high solubility in polymers that form a matrix or network. A further disadvantage of the known LC is that the LC depends on the undesired value of the electro-optic parameter for each application, for example the slope of the electro-optic curve, and / or the temperature dependence of the electro-optic parameter, for example the voltage threshold. And so on.
したがって、適切な要求により適合し、記載したような不都合な点を有さないかまたは有しても程度が比較的小さい電気光学的LCシステムへの大きな必要性がまだ存在しているのである。 Thus, there is still a great need for electro-optic LC systems that are more adapted to the appropriate requirements and do not have or have the disadvantages described.
よって、本発明の目的は、従来のシステムの上述した不都合を有さないかまたは有しても比較的程度が小さい電気光学的LCシステムおよびLC媒体を提供することである。特に、これらは、各用途に最適化しうる広いネマチック範囲、高い透明点、極めて高い温度およびUV安定性、低い温度へのスメクチック相がないこと、光学的異方性Δｎおよび粘性、高いＳＲ値、高い電圧保持率（ＶＨＲ）、信頼性、高いΔε、高いコントラストならびに低い閾値電圧を示さなければならない。
本発明の他の目的は、以下の詳細な説明により当業者に直ちに明らかになる。
これらの目的は、本発明の電気光学的ＬＣシステムを提供することにより実現され、前記電気光学的ＬＣシステムにおいて、ＬＣ媒体は請求項１において定義された式Ｉの化合物を少なくとも１つ含むものである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electro-optic LC system and LC medium that does not have or has the above disadvantages of conventional systems. In particular, they have a wide nematic range that can be optimized for each application, high clearing point, very high temperature and UV stability, no smectic phase to low temperature, optical anisotropy Δn and viscosity, high SR value, It must exhibit high voltage holding ratio (VHR), reliability, high Δε, high contrast and low threshold voltage.
Other objects of the present invention will become readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description.
These objects are realized by providing an electro-optical LC system according to the invention, in which the LC medium comprises at least one compound of the formula I as defined in claim 1.
発明の要約
本発明は、電気光学的液晶システムにおける使用のための液晶媒体であって、前記電気光学的液晶システムは、前記液晶媒体を含有して光学的等方媒体をさらに含み、前記液晶媒体および光学的等方媒体は、相分離しているかまたはミクロ相分離しており、前記液晶媒体は式I
Rは、1〜15個の炭素原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは置換されていないか、CNもしくはCF3 により１置換されているか、あるいはハロゲンにより１置換または多置換されている２〜15個の炭素原子を有するアルキレンであって、ここで、１または２以上のCH2基が任意に、各場合においてそれぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないように-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-または-C≡C- により置換されており、
Z1は、-CF2O-または-OCF2-であり、
Z2は、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C- または単結合であり、
X0は、F、Cl、または１〜６個の炭素原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシあるいは２〜６個の炭素原子を有するアルケニルであり、そして
rは、０または１である、
で表される化合物を１または２以上含むことを特徴とする、前記液晶媒体に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a liquid crystal medium for use in an electro-optical liquid crystal system, the electro-optical liquid crystal system further including an optical isotropic medium containing the liquid crystal medium, and the liquid crystal medium And the optically isotropic medium is phase-separated or microphase-separated, and the liquid crystal medium has the formula I
R is alkyl or alkoxy, or unsubstituted or substituted, or by CN or CF 3 is monosubstituted, or 2 to 15 carbons which is monosubstituted or polysubstituted by halogen having 1 to 15 carbon atoms An alkylene having an atom, wherein one or more CH 2 groups are optionally —O—, —S—, —CO, so that in each case, independently of one another, the oxygen atoms are not directly bonded to one another; Substituted by-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- or -C≡C-
Z 1 is -CF 2 O- or -OCF 2-
Z 2 is -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -OCH 2- , -CH 2 O-, -SCH 2 -, -CH 2 S-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -CF 2 S-, -SCF 2- , -CH 2 CH 2- , -CF 2 CH 2- , -CH 2 CF 2- , -CF 2 CF 2- , -CH = CH-, -CF = CH-, -CH = CF-, -CF = CF-, -C≡C- or a single bond,
X 0 is F, Cl, or an alkyl halide or alkoxy having 1 to 6 carbon atoms or alkenyl having 2 to 6 carbon atoms, and
r is 0 or 1;
The liquid crystal medium is characterized by comprising one or more compounds represented by the formula:
本発明は、さらに、式Ｉの化合物を１または２以上含むＬＣ媒体の、上記および下記に記載の電気光学的ＬＣシステムにおける使用に関する。 The invention further relates to the use of an LC medium comprising one or more compounds of the formula I in the electro-optical LC system described above and below.
特に好ましくは、電気光学的ＬＣシステムは、PDLC、NCAPまたは高分子ネットワークシステムである。 Particularly preferably, the electro-optical LC system is a PDLC, NCAP or polymer network system.
本発明は、さらに、電気光学的LCシステム、特に、PDLC、NCAPまたは高分子ネットワークシステムに基づくシステムであって、前記システムは相分離またはミクロ相分離しているLC媒体および光学的等方媒体を含み、式Iの化合物を１または２以上含むLC媒体により特徴づけられる、前記システムに関する。 The invention further relates to an electro-optical LC system, in particular a system based on PDLC, NCAP or a polymer network system, said system comprising LC and optically isotropic media that are phase-separated or micro-phase separated. And wherein said system is characterized by an LC medium comprising one or more compounds of formula I.
本発明は、さらに、電気光学的LCシステム、特にPDLC、NCAPまたは高分子ネットワークフィルムに基づいたシステムであって、前記電気光学的LCシステムは、
複屈折率Δn=ne-noである正誘電性を有するLC媒体および任意に基板シートに適用される電極間で屈折率がnmである光学的透明媒体を含み、
LC媒体および光学的等方媒体が、相分離しているかまたはミクロ相分離しており、
LC媒体のLC分子が、２つの電極間の電場を印加することにより少なくとも２つの状態の間を切り替えることができ、
前記切り替え状態の１つ、好ましくは電場印加がないスイッチオフ状態(switch-off state)において、LC媒体のLC分子が不規則な方向性を有し、
LC媒体の屈折率のうちの１つが、本質的に光学的等方媒体の屈折率nmと一致し、および／またはLC媒体の質量および光学的透明媒体の質量の比（商）が１．５以上であり、そして、
入射光の偏光とは独立に、前記システムが、他の状態と比較して少なくとも２つの切り替え状態のうちの１つにおいて、好ましくはスイッチオフ状態において、減少した透過性を有する、
前記電気光学的LCシステムに関する。
The invention further relates to an electro-optical LC system, in particular a system based on PDLC, NCAP or a polymer network film, the electro-optical LC system comprising:
Birefringence Δn = n e -n is o positive dielectric and having LC medium and optionally the refractive index between the electrodes applied to the substrate sheet comprises an optically transparent medium is n m,
LC media and optically isotropic media are phase separated or microphase separated,
LC molecules in the LC medium can switch between at least two states by applying an electric field between the two electrodes,
In one of the switching states, preferably in a switch-off state where no electric field is applied, the LC molecules of the LC medium have an irregular orientation,
One of the refractive index of the LC media, but essentially matches the refractive index n m of the optically isotropic medium, and / or the ratio of the mass of the mass and the optically transparent medium of the LC medium (quotient) is 1. 5 or more, and
Independent of the polarization of the incident light, the system has a reduced transparency in one of at least two switching states, preferably in the switched off state, compared to the other states.
It relates to the electro-optical LC system.
本発明は、さらに、上記および下記に記載のLC媒体または電気光学的LCシステムの、ディスプレイ装置、巨大表面積表示システム、広告板、時計、投写システム、スイッチ、窓、間仕切りまたはサンルーフなどの建築用途、自動車の窓またはサンルーフ、太陽光照射の遮蔽制御による温度調節装置、およびゲストホスト(guest-host(GH))表示システムのための使用に関する。 The present invention further provides architectural applications such as display devices, giant surface area display systems, billboards, watches, projection systems, switches, windows, partitions or sunroofs of the LC media or electro-optic LC systems described above and below. The invention relates to the use for automotive windows or sunroofs, temperature control devices with solar radiation shielding control, and guest-host (GH) display systems.
本発明は、さらに、上記および下記に記載のLC媒体または電気光学的LCシステムを含む、ディスプレイ装置、巨大表面積表示システム、広告板、時計、投写システム、スイッチ、窓、間仕切りまたはサンルーフなどの建築用途、自動車の窓またはサンルーフ、太陽光照射の遮蔽制御による温度調節装置、およびゲストホスト(guest-host(GH))表示システムに関する。 The invention further includes architectural applications such as display devices, giant surface area display systems, billboards, watches, projection systems, switches, windows, partitions or sunroofs, including the LC media or electro-optic LC systems described above and below. The present invention relates to an automobile window or sunroof, a temperature control device by shielding control of sunlight irradiation, and a guest-host (GH) display system.
好ましくは、光学的等方媒体は、高分子媒体であって、LC媒体は、等方高分子媒体中で液滴の形態で包埋されるかまたは高分子媒体により形成される３次元ネットワークにおいて連続層として存在する。 Preferably, the optically isotropic medium is a polymer medium, and the LC medium is embedded in the form of droplets in the isotropic polymer medium or formed in a three-dimensional network formed by the polymer medium. Present as a continuous layer.
発明の詳細な説明
本発明の電気光学的システムにおけるLC媒体の質量含有量に依存して、LC媒体は、LCミクロ液滴中の、程度が多かれ少なかれ分離しているかまたは多かれ少なかれ密着した例えば粒子の形態で光学的透明媒体が存在する連続層を形成する、光学的透明媒体に包埋されている。また、例えば光学的透明媒体がスポンジ様の３次元ネットワークを形成する場合には、前記光学的透明媒体のＬＣが位置する孔隙は程度が多かれ少なかれ互いに融合しており、連続層が得られる。
しかし、互いに分離している表示液体部は、全く球形でないが、不規則な形にされおよび／または変形されうる。
Detailed Description of the Invention Depending on the mass content of the LC medium in the electro-optical system of the present invention, the LC medium may be more or less separated or more or less closely packed particles, for example, in LC microdroplets. Embedded in an optically transparent medium forming a continuous layer in which the optically transparent medium is present. For example, when the optically transparent medium forms a sponge-like three-dimensional network, the pores where the LC of the optically transparent medium is located are more or less fused to each other, and a continuous layer is obtained.
However, the display liquid parts that are separated from each other are not spherical at all, but can be irregularly shaped and / or deformed.
光学的透明媒体がＬＣミクロ液滴を含む場合には、マトリックスとして上記および下記に記載されている：一方、ＬＣの連続相が多かれ少なかれ存在する場合には、媒体は表示ネットワークにより記載されている。 If the optically transparent medium contains LC microdroplets, it is described above and below as a matrix: On the other hand, if more or less LC continuous phases are present, the medium is described by a display network .
本発明の電気光学的システムの構造は、このタイプのシステムへの構造の慣習的方法に対応するものである。構造の慣習的方法という語は、この場合には広く解釈され、全ての適応および修飾を含む。
したがって、例えば、PDLCおよびNCAPフィルムの場合には、LC混合物がミクロ分散されているかまたはミクロカプセル化されている透明媒体により形成されるマトリックスは、サンドイッチのように導電電極間に配置される。
The structure of the electro-optical system of the present invention corresponds to the conventional method of structure for this type of system. The term customary method of construction is interpreted broadly in this case and includes all adaptations and modifications.
Thus, for example, in the case of PDLC and NCAP films, the matrix formed by a transparent medium in which the LC mixture is microdispersed or microencapsulated is arranged between the conductive electrodes like a sandwich.
電極は、とりわけ、例えばガラス、プラスチックなどの基板シートに適用される；しかし望ましくは、マトリックスは直接、電極を提供されることにより基板の使用を回避しうる。電極は、E. Kaneko, Liquid Crystals TV displays, Tokyo, 1987において記載されている多重駆動システム可能にするために、例えばトランジスタスイッチマトリックスなどの、能動的マトリックスまたは受動的マトリックスを形成しうる。 The electrodes are applied, inter alia, to a substrate sheet such as glass, plastic, etc .; however, desirably the matrix can avoid the use of the substrate by being provided with electrodes directly. The electrodes may form an active matrix or a passive matrix, such as a transistor switch matrix, to enable the multiple drive system described in E. Kaneko, Liquid Crystals TV displays, Tokyo, 1987.
ネットワークシステムの場合においては、LCはスポンジ様３次元ネットワークの孔隙に位置するか、または、光学的透明媒体は、LC中に小さい、例えば球形の、粒子の形態中に位置する。ネットワークは、LCの回避を阻害するために、電極が提供される基板の間に慣習的に配置される。 In the case of a network system, the LC is located in the pores of a sponge-like three-dimensional network, or the optically transparent medium is located in the form of a small, eg spherical, particle in the LC. The network is conventionally placed between the substrates on which the electrodes are provided in order to prevent LC avoidance.
ネットワークシステムおよびミクロ液滴マトリックスシステムの両方は、反射型または透過型で実施されることにより、少なくとも１つの電極および、存在する場合には関連する基板が透明になる。両システムは、慣習的に偏光板を含まず、その結果として、非常に高い光透過性を得る。さらに、配向層は必要でなく、例えばTNまたはSTNセルなどの従来のLCシステムと比べると、これらシステムの製造においてはかなり技術的に簡素化されている。マトリックスまたは３次元ネットワークは、特に、等方性熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチックおよびエラストマーに基づいている。意図された適用に依存して、得られたシステムは柔軟性であるか、弾性であるかまたは剛性でありうる。 Both the network system and the microdroplet matrix system are implemented in a reflective or transmissive manner so that at least one electrode and the associated substrate, if present, is transparent. Both systems customarily do not contain a polarizing plate, resulting in very high light transmission. Furthermore, an alignment layer is not required and is considerably technically simplified in the production of these systems compared to conventional LC systems such as TN or STN cells. The matrix or three-dimensional network is based in particular on isotropic thermoplastics, thermosetting plastics and elastomers. Depending on the intended application, the resulting system can be flexible, elastic or rigid.
熱可塑性高分子および／またはエラストマーに基づくシステムは、マトリックスのガラス温度よりも高い温度において応力の作用により容易に変形されうる。これは、例えば、ガラス温度よりも低い温度にマトリックスを冷却することにより液滴を特異的に変形した形に凍結するために、ミクロ液滴マトリックスシステムにおいて用いられうる。さらに、例えば、マトリックスは、ガラス温度より高い温度では機械的に伸び、または電場もしくは磁場の作用により機械的に配向され、この配向はガラス温度よりも低い温度で維持され、マトリックスの光学的異方性を引き起こす。 Systems based on thermoplastic polymers and / or elastomers can be easily deformed by the action of stress at temperatures above the glass temperature of the matrix. This can be used, for example, in a microdroplet matrix system to freeze droplets to a specifically deformed shape by cooling the matrix to a temperature below the glass temperature. In addition, for example, the matrix stretches mechanically above the glass temperature, or is mechanically oriented by the action of an electric or magnetic field, this orientation being maintained below the glass temperature, and the optical anisotropy of the matrix. Causes sex.
柔軟性および／または弾力性システムは、好ましくは熱可塑性プラスチックおよび／またはエラストマーに基づいているが、熱硬化性高分子は好ましくは剛性システムの製造に用いられる。例えば、ミクロ液滴の形および配置を硬化させる間、硬化したマトリックス中で固めるなど、機械的に変形されうる。
文献においては、マトリックスまたはネットワークの製造に特に適した材料について様々な詳細が記載されている。したがって、例えば、US 4,435,047またはLiquid Crystal, 3, (1988) 1543においては、ポリビニルアルコール(PVA)またはラテックス様エマルジョンなどの水溶性高分子が提案されている。
The flexible and / or elastic system is preferably based on thermoplastics and / or elastomers, but thermosetting polymers are preferably used for the production of rigid systems. For example, it can be mechanically deformed, such as solidifying in a cured matrix while curing the shape and arrangement of the microdroplets.
In the literature various details are described on materials that are particularly suitable for the production of matrices or networks. Thus, for example, US Pat. No. 4,435,047 or Liquid Crystal, 3, (1988) 1543 proposes water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol (PVA) or latex-like emulsions.
一方で、US 4,672,618, US 4,673,255, US 4,688,900, WO 85/04262およびMol. Cryst. Liq. Cryst. 157 (1988) 427において、例えば熱硬化型のエポキシ樹脂およびポリウレタンなどの合成樹脂が、適したマトリックス材料として述べられている。
EP 0 272 585は、光硬化ビニル化合物に基づくマトリックスまたはネットワーク材料について述べており、WO 89/06264は多機能メルカプタンを含む多官能アクリレートの共重合体を提案している。特にマトリックスシステムに適したポリマーについての他の詳細は、EP 0 165 063, EP 0 345 029, EP 0 357 234またはEP 0 205 261において見出すことができる。
On the other hand, in US 4,672,618, US 4,673,255, US 4,688,900, WO 85/04262 and Mol. Cryst. Liq. Cryst. 157 (1988) 427, for example, thermosetting epoxy resins and synthetic resins such as polyurethane are suitable matrices. It is stated as a material.
EP 0 272 585 describes matrix or network materials based on photocured vinyl compounds, and WO 89/06264 proposes copolymers of multifunctional acrylates containing multifunctional mercaptans. Other details on polymers particularly suitable for matrix systems can be found in EP 0 165 063, EP 0 345 029, EP 0 357 234 or EP 0 205 261.
ネットワークシステムの製造のための、例えばジ-およびトリアクリレートなどの３次元クロスリンクが可能なモノマーは、EP 0 313 053において述べられている。
しかし、さらに、例えば無機ガラスモノリス(US 4,814,211) 、他の無機材料(例えば日本の公開された明細書 303325/1988参照)などの他の透明材料、または代替的な他の材料は、マトリックスおよびネットワークシステムに用いられうる。
Monomers capable of three-dimensional cross-linking such as di- and triacrylates for the production of network systems are described in EP 0 313 053.
However, in addition, other transparent materials such as, for example, inorganic glass monoliths (US 4,814,211), other inorganic materials (see, for example, Japanese published specification 303325/1988), or alternative other materials include matrix and network Can be used in the system.
述べた材料は、例により本発明を説明するためであって、限定するものではない。基本的に、前述の請求項１に記載されているマトリックスまたはネットワーク構造の製造を許容する全ての透明材料は、用いることができる。
本発明の電気光学的LCシステムの好ましい態様は、修飾された方法により製造されたNCAPフィルム、PDLCフィルムおよびミクロ液滴マトリックスシステムである。これらのフィルムの製造方法は、例えば、US 4,688,900, US 4,673,255, US 4,671,618, WO 85/04262, US 4,435,047, EP 0 272 595, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 157 (1988), 427, Liquid Crystals, 3 (1988), 1543, EP 0 165 063, EP 0 345 029, EP 0 357 234およびEP 0 205 261に記載されている。
The materials set forth are intended to illustrate the invention by way of example and not limitation. In principle, all transparent materials that allow the production of the matrix or network structure described in claim 1 above can be used.
Preferred embodiments of the electro-optic LC system of the present invention are NCAP films, PDLC films and microdroplet matrix systems made by a modified method. For example, US 4,688,900, US 4,673,255, US 4,671,618, WO 85/04262, US 4,435,047, EP 0 272 595, Mol.Cryst.Liq.Cryst.157 (1988), 427, Liquid Crystals, 3 (1988), 1543, EP 0 165 063, EP 0 345 029, EP 0 357 234 and EP 0 205 261.
本発明の電気光学的システムのさらなる好ましい態様は、高分子ネットワークシステムであり、その製造についてはEP 0 313 053に記載されている。透明媒体が、GB 1 442 360などに記載されているLC中の個々の例えば球形の粒子の形態で分散されている配置はまた、ここではネットワークシステムに含まれる。
しかし、さらにまた、本発明の態様は、透明媒体が、片側のネットワーク構造ともう一方側の液滴マトリックス構造との間に存在する構造を有する態様が含まれる。
加えて、ここで明らかには述べていない本発明の他の態様も含まれる。
A further preferred embodiment of the electro-optical system according to the invention is a polymer network system, the production of which is described in EP 0 313 053. Arrangements in which the transparent medium is dispersed in the form of individual eg spherical particles in LC as described in GB 1 442 360 etc. are also included here in the network system.
Yet still further, embodiments of the present invention include embodiments in which the transparent medium has a structure that exists between the network structure on one side and the droplet matrix structure on the other side.
In addition, other aspects of the invention not explicitly mentioned herein are included.
電気光学的システムの厚さであるdは、習慣的に、可能な限り低い閾値電圧Vth を達成するために、小さくなるように選ばれる。したがって、例えば、0.8および1.6 mm の層の厚さがUS 4,435,047において報告されているが、10〜300μmの層の厚さの値が US 4,688,900において述べられ、5〜30μmの層の厚さの値がEP 0 313 053で述べられている。 本発明の電気光学的システムは、例外的な場合においては、数mmよりも大きい層の厚さｄを有する；層の厚さは好ましくは200μm未満、特に好ましくは100μm未満である。 The thickness d of the electro-optic system is customarily chosen to be small in order to achieve the lowest possible threshold voltage V th . Thus, for example, 0.8 and 1.6 mm layer thicknesses are reported in US 4,435,047, but 10 to 300 μm layer thickness values are described in US 4,688,900, and 5 to 30 μm layer thickness values. Is described in EP 0 313 053. The electro-optical system of the invention has, in exceptional cases, a layer thickness d greater than a few mm; the layer thickness is preferably less than 200 μm, particularly preferably less than 100 μm.
閾値電圧は、また、ミクロ液滴のサイズまたはネットワークの網目幅により影響される。一般的に、比較的小さい液滴が比較的高い閾値電圧を引き起こし、比較的短い切り替え時間であるtonまたはtoff を引き起こす(US 4,673,255)。平均液滴サイズに影響を与えるための実験方法は、例えば、US 4,673,255およびJ.L. West, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 157, (1988), 427に記載されている。US 4,673,255においては、平均滴直径が0.1 μm〜8 μmとなっているが、例えばガラスモノリスに基づくマトリックスは、直径15〜2000Åの孔隙を有する。PNシステムのネットワークの網目幅には、好ましい0.5〜2μmの範囲についてEP 0 313 053に記載されている。 The threshold voltage is also affected by the microdroplet size or the network mesh width. In general, relatively small droplets cause a relatively high threshold voltage, causing a relatively short switching time t on or t off (US 4,673,255). Experimental methods for influencing average droplet size are described, for example, in US 4,673,255 and JL West, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 157, (1988), 427. In US 4,673,255, the mean droplet diameter is 0.1 μm to 8 μm, but for example, a matrix based on a glass monolith has a pore diameter of 15 to 2000 mm. The network width of the PN system network is described in EP 0 313 053 for a preferred range of 0.5 to 2 μm.
しかし、、本発明の電気光学的LCシステムと今までの従来的なシステムとの間には、用いられるLC媒体において本質的な違いがある。
本発明のLC媒体は、好ましくは２またはそれ以上のLC化合物の混合物であり、少なくとも１つの式Iの化合物を含む。
However, there is an essential difference in the LC media used between the electro-optic LC system of the present invention and the conventional system so far.
The LC medium of the present invention is preferably a mixture of two or more LC compounds and contains at least one compound of formula I.
式Iの化合物は好ましくは下記式
から選択される。
The compound of formula I is preferably of the formula
Selected from.
式I1の化合物が特に好ましい。
式I、I1およびI2の化合物において、式中、さらに好ましくはY1、 Y2、 Y4、 Y5、 Y7 およびY8の基のうちの少なくとも１つが、特に好ましくはY1、 Y2、 Y4 およびY5 の基のうちの少なくとも１つが、Fである。
さらに好ましくは、式I、I1およびI2の化合物において、Z1 が-CF2O-である。
Particular preference is given to compounds of the formula I1.
In the compounds of the formulas I, I1 and I2, in which at least one of the groups Y 1 , Y 2 , Y 4 , Y 5 , Y 7 and Y 8 is particularly preferred, Y 1 , Y 2 , Y 4 and Y 5 are F.
More preferably, in the compounds of formulas I, I1 and I2, Z 1 is —CF 2 O—.
特に好ましいのは下記化合物である。
本発明において特に好ましいのは下記の態様である：
・液晶媒体が、さらに、下記式：
ｒ、X0、Y1-4およびR0は、式IおよびI1の意味を有し、
Z0は、-CF2O-、-OCF2-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C2H4-、-(CH2)4-、-OCH2- または -CH2O-であり、そして
Z3は、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C2H4-、-(CH2)4-、-OCH2-または-CH2O-
である、
から選択される１または２以上の化合物を含む。
Particularly preferred in the present invention are the following embodiments:
-The liquid crystal medium further has the following formula:
r, X 0 , Y 1-4 and R 0 have the meanings of formulas I and I1,
Z 0 is, -CF 2 O -, - OCF 2 -, - C 2 F 4 -, - CF = CF -, - CH = CF -, - CF = CH -, - C 2 H 4 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 - or -CH 2 is O-, and
Z 3 is, -C 2 F 4 -, - CF = CF -, - CH = CF -, - CF = CH -, - C 2 H 4 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 - or - CH 2 O-
Is,
One or more compounds selected from:
・式IIの化合物は好ましくは下記式
から選択される。特に好ましいのは、式IIbの化合物である。
The compound of formula II is preferably of the formula
Selected from. Particularly preferred are compounds of formula IIb.
・式IIIの化合物は好ましくは下記式
から選択される。特に好ましいのは、式IIIbの化合物である。
The compound of formula III is preferably of the formula
Selected from. Particularly preferred are compounds of formula IIIb.
・式IVの化合物は好ましくは下記式
から選択される。特に好ましいのは、式IVaの化合物である。
The compound of formula IV is preferably
Selected from. Particularly preferred are compounds of formula IVa.
・液晶媒体が、さらに、下記式：
Lは、H、FまたはClである、
から選択される１または２以上の化合物を含む。X0は、好ましくはFまたはClである。式VIII、IXおよびXの化合物において、好ましくは、X0はClであり、LはHである。
-The liquid crystal medium further has the following formula:
L is H, F or Cl,
One or more compounds selected from: X 0 is preferably F or Cl. In compounds of formula VIII, IX and X, preferably X 0 is Cl and L is H.
・液晶媒体が、さらに、下記式：
から選択される１または２以上の化合物を含む。X0は、好ましくはF、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2である。R0は、好ましくは各々６個までの炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオルアルキル、フルオルアルコキシまたはアルケニルである。特に好ましいのは、式XIVおよびXVIIの化合物である。
One or more compounds selected from: X 0 is preferably F, Cl, CF 3 , OCF 3 or OCHF 2 . R 0 is preferably alkyl, alkoxy, oxaalkyl, fluoroalkyl, fluoroalkoxy or alkenyl each having up to 6 carbon atoms. Particularly preferred are compounds of formulas XIV and XVII.
・式XVIIの化合物は好ましくは下記式
から選択される。
The compound of formula XVII is preferably of the formula
Selected from.
上記式中において、R0は、好ましくは１〜８個の炭素原子を有する直鎖アルキルまたは２〜７個の炭素原子を有する直鎖アルケニルである。
上記式中において、X0は、好ましくは-CF3、-C2F5、-C3F7、-OCF3、-CH=CHF、-(CH2)n-CH=CHF、-CH=CF2、-(CH2)n-CH=CF2、-CF=CF2、-(CH2)n-CF=CF2、-OCH=CHF、-OCH=CF2または-OCF=CF2である。
In the above formula, R 0 is preferably straight-chain alkyl having 1 to 8 carbon atoms or straight-chain alkenyl having 2 to 7 carbon atoms.
In the above formula, X 0 is preferably -CF 3 , -C 2 F 5 , -C 3 F 7 , -OCF 3 , -CH = CHF,-(CH 2 ) n -CH = CHF, -CH = CF 2 ,-(CH 2 ) n -CH = CF 2 , -CF = CF 2 ,-(CH 2 ) n -CF = CF 2 , -OCH = CHF, -OCH = CF 2 or -OCF = CF 2 is there.
・LC媒体は、式II、III、IV、V、VIおよび／またはVIIの化合物を１または２以上含む。
・LC媒体は、本質的に、式I、II、III、VIII、IX、XIVおよびXVの化合物からなる。
The LC medium contains one or more compounds of formula II, III, IV, V, VI and / or VII.
The LC medium consists essentially of compounds of the formulas I, II, III, VIII, IX, XIV and XV.
・全体混合物における式Iの化合物の量は、２〜４０％であり、好ましくは５〜３０％である。
・全体混合物における式II〜VIIの化合物の量は、１０〜６０％であり、好ましくは２０〜４５％である。
・全体混合物における式VIII〜XIIIの化合物の量は、２０〜７０％であり、好ましくは３０〜６０％である。
・全体混合物における式XIV〜XXIの化合物の量は、１〜２０％であり、好ましくは２〜１５％である。
The amount of the compound of formula I in the total mixture is 2-40%, preferably 5-30%.
The amount of compounds of formulas II to VII in the total mixture is 10 to 60%, preferably 20 to 45%.
The amount of compounds of the formulas VIII to XIII in the total mixture is 20 to 70%, preferably 30 to 60%.
The amount of compounds of the formulas XIV to XXI in the total mixture is 1 to 20%, preferably 2 to 15%.
LC媒体は、C≡C三重結合を有する化合物を含まず、特にトラン化合物を含まない。 LC媒体は、シアノ基を有する化合物を含まない。
上記式I〜XXIにおいて、「フッ化されたアルキルまたはアルコキシ」とは、好ましくは、CF3、OCF3、CFH2、OCFH2、CF2H、OCF2H、C2F5、OC2F5、CFHCF3、CFHCF2H、CFHCFH2、CH2CF3、CH2CF2H、CH2CFH2、CF2CF2H、CF2CFH2、OCFHCF3、OCFHCF2H、OCFHCFH2、OCH2CF3、OCH2CF2H、OCH2CFH2、OCF2CF2H、OCF2CFH2、C3F7 またはOC3F7、特に、CF3、OCF3、CF2H、OCF2H、C2F5、OC2F5、CFHCF3、CFHCF2H、CFHCFH2、CF2CF2H、CF2CFH2、OCFHCF3、OCFHCF2H、OCFHCFH2、OCF2CF2H、OCF2CFH2、C3F7またはOC3F7、特に好ましくはOCF3またはOCF2Hである。
The LC medium does not contain compounds having C≡C triple bonds, and in particular does not contain tolan compounds. The LC medium does not include a compound having a cyano group.
In the above formulas I to XXI, “fluorinated alkyl or alkoxy” 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 , OCFHCF 3 , OCFHCF 2 H, OCFHCFH 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, CFHCFH 2 , CF 2 CF 2 H, CF 2 CFH 2 , OCFHCF 3 , OCFHCF 2 H, OCFHCFH 2 , OCF 2 CF 2 H, OCF 2 CFH 2 , C 3 F 7 or OC 3 F 7 , particularly preferably OCF 3 or OCF 2 H.
「アルキル」という語は、１〜７個の炭素原子を有する直鎖または分枝アルキル基、特に、直鎖基であるメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルを包含する。2〜５個の炭素原子を有する基が一般的には好ましい。
「アルケニル」という語は、２〜７個の炭素原子を有する直鎖または分枝アルケニル基、特に、直鎖基を包含する。特に好ましいアルケニル基は、C2-C7-1E-アルケニル、C4-C7-3E-アルケニル、C5-C7-4-アルケニル、C6-C7-5-アルケニルおよびC7-6-アルケニル、特にC2-C7-1E-アルケニル、C4-C7-3E-アルケニルおよびC5-C7-4-アルケニルである。好ましいアルケニル基の例は、ビニル、1E-プロペニル、1E-ブテニル、1E-ペンテニル、1E-ヘキセニル、1E-ヘプテニル、3-ブテニル、3E-ペンテニル、3E-ヘキセニル、3E-ヘプテニル、4-ペンテニル、4Z-ヘキセニル、4E-ヘキセニル、4Z-ヘプテニル、5-ヘキセニルおよび6-ヘプテニルである。５個までの炭素原子を有する基が一般的には好ましい。
「フルオロアルキル」という語は、好ましくは末端にフッ素を有する直鎖基、すなわち、フルオロメチル、2-フルオロエチル、3-フルオロプロピル、4-フルオロブチル、5-フルオロペンチル、6-フルオロヘキシルおよび7-フルオロヘプチルを包含する。しかし、フッ素が他の位置にあることも除外されない。
The term “alkyl” includes straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl. Groups having 2 to 5 carbon atoms are generally preferred.
The term “alkenyl” includes straight-chain or branched alkenyl groups having 2-7 carbon atoms, especially 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 and 6-heptenyl. Groups having up to 5 carbon atoms are generally preferred.
The term “fluoroalkyl” is preferably a straight-chain group having a terminal fluorine, ie fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorohexyl and 7 -Includes fluoroheptyl. However, it is not excluded that fluorine is at other positions.
「オキサアルキル」という語は、好ましくは、ｎおよびｍがそれぞれ互いに独立に１〜６である式CnH2n+1-O-(CH2)mの遊離直鎖基を包含する。 好ましくはn = 1であり、mは１〜６である。
ハロゲンは、好ましくはFまたはClであり、特にはFである。
The term “oxaalkyl” preferably includes free linear groups of the formula C n H 2n + 1 —O— (CH 2 ) m , wherein n and m are each independently 1-6. Preferably n = 1 and m is 1-6.
Halogen is preferably F or Cl, in particular F.
上記遊離基の１つがアルキル遊離基および／またはアルコキシ遊離基である場合には、これは直鎖でも分枝でもよい。好ましくは、直鎖であって、2、3、4、5、6または7個の炭素原子を有し、したがって、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、ヘキソキシまたはヘプトキシ、 さらにはメチル、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、オクトキシ、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。 If one of the radicals is an alkyl radical and / or an alkoxy radical, this may be linear or branched. Preferably it is straight-chain 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, hexoxy or heptoxy, and also methyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methoxy, octoxy, nonoxy, deoxy, undecoxy, dodecoxy, tridecoxy or tetradecoxy.
オキサアルキルは、好ましくは、直鎖2-オキサプロピル (=メトキシメチル)、 2-(=エトキシメチル) または3-オキサブチル (=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、あるいは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 (= methoxymethyl), 2-(= ethoxymethyl) or 3-oxabutyl (= 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.
上記遊離基のうちの１つが、１つのCH2基が-CH=CH-により置換されているアルキル遊離基である場合には、これは直鎖であっても分枝であってもよい。好ましくは、直鎖であって、２〜１０個の炭素原子を有する。したがって、特にビニル、プロプ-1-またはプロプ-2-エニル、ブト-1-、 -2-またはブト-3-エニル、ペント-1-、-2-、-3-またはペント-4-エニル、ヘクス-1-、-2-、-3-、-4-またはヘクス-5-エニル、ヘプト-1-、-2-、-3-、-4-、-5-またはヘプト-6-エニル、オクト-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6- またはオクト-7-エニル、ノン-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-またはノン-8-エニル、デク-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-、-8-またはデク-9-エニルである。 When one of the above radicals is an alkyl radical in which one CH 2 group is substituted by —CH═CH—, this may be linear or branched. Preferably, it is straight-chain and has 2 to 10 carbon atoms. Thus, in particular, vinyl, prop-1- or prop-2-enyl, but-1-, -2- or but-3-enyl, pent-1-, -2-, -3- or pent-4-enyl, Hex-1-, -2-, -3-, -4- or hex-5-enyl, hept-1-, -2-, -3-, -4-, -5- or hept-6-enyl, Oct-1-,-2-,-3-,-4-,-5-,-6- or Oct-7-enyl, non-1-,-2-,-3-,-4-,-5 -, -6-, -7- or non-8-enyl, dec-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- or dec -9-enyl.
上記遊離基のうちの１つが、１つのCH2基が-O-により置換され、そして１つのCH2基が-CO-により置換されているアルキル遊離基である場合には、これらは隣接していることが好ましい。したがって、これらはアシロキシ基 -CO-O-またはオキシカルボニル基 -O-CO-を含む。これらは、好ましくは直鎖であって、２〜６個の炭素原子を有する。 If one of the above radicals is an alkyl radical in which one CH 2 group is substituted by —O— and one CH 2 group is substituted by —CO—, these are adjacent. It is preferable. 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.
したがって、それらは特に、アセチルオキシ、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、アセチルオキシメチル、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-アセチルオキシエチル、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-アセチルオキシプロピル、3-プロピオニルオキシプロピル、4-アセチルオキシブチル、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。 Therefore, they are especially acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy, pentanoyloxy, hexanoyloxy, acetyloxymethyl, propionyloxymethyl, butyryloxymethyl, pentanoyloxymethyl, 2-acetyloxyethyl, 2-propionyloxy Ethyl, 2-butyryloxyethyl, 3-acetyloxypropyl, 3-propionyloxypropyl, 4-acetyloxybutyl, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, butoxycarbonyl, pentoxycarbonyl, methoxycarbonylmethyl, ethoxycarbonylmethyl , Propoxycarbonylmethyl, butoxycarbonylmethyl, 2- (methoxycarbonyl) ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, 2- (propoxycarbonyl) ethyl, 3- ( Butoxycarbonyl) propyl, 3- (ethoxycarbonyl) propyl or 4- (methoxycarbonyl) butyl.
上記遊離基のうちの１つが、１つのCH2基が置換されているかもしくは置換されていない-CH=CH-により置換されているアルキル遊離基であって、隣接するCH2基がCO、 CO-OまたはO-COにより置換されている場合には、これは直鎖であっても分枝であってもよい。好ましくは、直鎖であって、４〜１３個の炭素原子を有する。 したがって、特には、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 radicals is an alkyl radical substituted with one CH 2 group substituted or unsubstituted —CH═CH—, wherein the adjacent CH 2 group is CO, CO If substituted by -O or O-CO, this may be linear or branched. Preferably, it is straight-chain and has 4 to 13 carbon atoms. Thus, in particular, acryloyloxymethyl, 2-acryloyloxyethyl, 3-acryloyloxypropyl, 4-acryloyloxybutyl, 5-acryloyloxypentyl, 6-acryloyloxyhexyl, 7-acryloyloxyheptyl, 8-acryloyloxyoctyl , 9-acryloyloxynonyl, 10-acryloyloxydecyl, methacryloyloxymethyl, 2-methacryloyloxyethyl, 3-methacryloyloxypropyl, 4-methacryloyloxybutyl, 5-methacryloyloxypentyl, 6-methacryloyloxyhexyl, 7-methacryloyl Oxyheptyl, 8-methacryloyloxyoctyl or 9-methacryloyloxynonyl.
上記遊離基のうちの１つが、CNまたはCF3により一置換されているアルキルまたはアルケニル遊離基である場合には、この遊離基は好ましくは直鎖である。CNまたはCF3 による置換はどの位置でもよい。 When one of the above radicals is an alkyl or alkenyl radical that is monosubstituted by CN or CF 3 , this radical is preferably linear. Substitution with CN or CF 3 may be at any position.
上記遊離基のうちの１つが、ハロゲンにより少なくとも一置換されているアルキルまたはアルケニル遊離基である場合には、この遊離基は好ましくは直鎖であって、ハロゲンは好ましくはＦまたはClである。多置換の場合には、ハロゲンは好ましくはFである。結果的に遊離基は過フッ化された遊離基をも含む。一置換の場合には、フッ素または塩素置換基は所望のいかなる位置でもよいが、好ましくはω-位置である。 When one of the radicals is an alkyl or alkenyl radical that is at least monosubstituted by halogen, the radical is preferably straight-chain and the halogen is preferably F or Cl. In the case of polysubstitution, the halogen is preferably F. As a result, free radicals also include perfluorinated free radicals. In the case of monosubstitution, the fluorine or chlorine substituent may be in any desired position, but is preferably in the ω-position.
分枝基を含む化合物は、場合によっては、従来の液晶の基礎材料中でのよりよい溶解性のために重要である。しかし、それらが光学的に活性である場合には、キラル成分として特に適している。 Compounds containing branching groups are sometimes important for better solubility in conventional liquid crystal base materials. However, they are particularly suitable as chiral components if they are optically active.
このタイプの分枝基は、一般に１鎖の分枝しか含まない。好ましい分枝遊離基は、イソプロピル、2-ブチル(=1-メチルプロピル)、イソブチル(=2-メチルプロピル)、 2-メチルブチル、イソペンチル(=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-エチルヘキソキシ、1-メチルヘキソキシまたは1-メチルヘプトキシである。 This type of branching group generally contains only one chain branch. Preferred branched radicals are isopropyl, 2-butyl (= 1-methylpropyl), isobutyl (= 2-methylpropyl), 2-methylbutyl, isopentyl (= 3-methylbutyl), 2-methylpentyl, 3-methylpentyl 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, isopropoxy, 2-methylpropoxy, 2-methylbutoxy, 3-methylbutoxy, 2-methylpentoxy, 3-methylpentoxy, 2-ethylhexoxy, 1-methylhexoxy or 1- Methylheptoxy.
上記遊離基のうちの１つが、２以上のCH2基が-O-および／または-CO-O-により置換されているアルキル遊離基である場合には、これは直鎖であっても分枝であってもよい。好ましくは、分枝であって、３〜１２個の炭素原子を有する。したがって、特には、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 radicals is an alkyl radical in which two or more CH 2 groups are substituted by —O— and / or —CO—O—, this may be linear or It may be a branch. Preferably, it is branched and has 3 to 12 carbon atoms. Thus, 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 (methoxy Carbonyl) heptyl, 8,8-bis (methoxycarbonyl) octyl, bis (ethoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis (ethoxycarbonyl) ethyl, 3,3-bis (ethoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis ( D Butoxycarbonyl) butyl or 5,5-bis (ethoxycarbonyl) pentyl.
式中１または２以上のZ1、Z2、RまたはR0 がC≡C三重結合を含む上記式I〜VIIの化合物は、より好ましくない。好ましくは、LC媒体は、トランまたはアセチレン化合物などのC≡C三重結合を含まない。 More preferred are compounds of the above formulas I-VII wherein one or more of Z 1 , Z 2 , R or R 0 contains a C≡C triple bond. Preferably, the LC medium does not contain C≡C triple bonds such as tolan or acetylene compounds.
さらには、LC媒体は好ましくは、シアノ基を含む化合物を含有しない。
本発明のLC媒体は、好ましくは、ネマチック相範囲が<-10℃および>+70℃の間にあり、極めて好ましくは<-20℃および>+80℃の間にあり、最も好ましくは、<-20℃および>+90℃の間にある。
本発明のLC媒体は、好ましくは、複屈折率Δｎ≧０．１８、極めて好ましくは≧０．２、最も好ましくは≧０．２５を有する。
本発明のLC媒体は、好ましくは、誘電異方性Δε≧＋１２、極めて好ましくは≧＋１８、最も好ましくは≧＋２３を有する。
Furthermore, the LC medium preferably does not contain compounds containing cyano groups.
The LC medium of the present invention preferably has a nematic phase range between <-10 ° C and> + 70 ° C, very preferably between <-20 ° C and> + 80 ° C, most preferably < It is between -20 ℃ and> + 90 ℃.
The LC medium of the invention preferably has a birefringence index Δn ≧ 0.18, very preferably ≧ 0.2, most preferably ≧ 0.25.
The LC media of the present invention preferably have a dielectric anisotropy Δε ≧ + 12, very preferably ≧ + 18, most preferably ≧ + 23.
本発明のLC媒体はまた、高い信頼性および、特異的抵抗性（SR）としても知られている高い電気抵抗性により特徴づけられる。本発明のLC媒体のSR値は、好ましくは≧1x1013Ωcm、極めて好ましくは≧1x1014Ωcmである。他に記載がなければ、SRの測定はG. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)に記載されている通りに行われる。 The LC media of the present invention is also characterized by high reliability and high electrical resistance, also known as specific resistance (SR). The SR value of the LC medium according to the invention is preferably ≧ 1 × 10 13 Ωcm, very preferably ≧ 1 × 10 14 Ωcm. Unless otherwise noted, SR measurements are performed as described in G. Weber et al., Liquid Crystals 5 , 1381 (1989).
本発明のLC媒体は、また、高い電圧保持率(VHR)[S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984); T. ’’Merck Liquid Crystals - Physical Properties of Liquid Crystals’’, 1997中のJacob and U. Finkenzeller 参照]により特徴づけられる。本発明のLC媒体のVHRは、好ましくは95％、極めて好ましくは９８％である。他に記載がなければ、VHRの測定は ’’Merck Liquid Crystals - Physical Properties of Liquid Crystals’’, 1997中のT. Jacob, U. Finkenzellerに記載されている通りに行われる。 The LC medium of the present invention also has a high voltage holding ratio (VHR) [S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5 , 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984. 304 (1984); T. '' Merck Liquid Crystals-Physical Properties of Liquid Crystals '', see Jacob and U. Finkenzeller in 1997]. The VHR of the LC medium according to the invention is preferably 95%, very preferably 98%. Unless otherwise stated, VHR measurements are performed as described in T. Jacob, U. Finkenzeller in “Merck Liquid Crystals-Physical Properties of Liquid Crystals”, 1997.
式I〜XXIの化合物は公知であり、文献(例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, Vol. IX, pp. 867 ffなどの標準的文献)に記載されたそれ自体知られた方法で、公知であり既に述べられた反応に適した反応条件下で正確に製造することができる。 Compounds of formulas I to XXI are known and those described in the literature (e.g. standard literature such as Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, Vol. IX, pp. 867 ff). In a manner known per se, it can be produced accurately under known reaction conditions suitable for the reactions already described.
本発明の電気光学的システムにおいて用いられるＬＣ媒体は、好ましくは２〜４０、特に３〜３０、とりわけ４〜２５種の化合物を含む。式I〜XXIの化合物に加えて、ＬＣ媒体はさらなる化合物、特に好ましくは上記で挙げたより小さな群から選択された、好ましくは１〜２０種の化合物を含んでもよい。 The LC medium used in the electro-optical system of the invention preferably comprises 2 to 40, in particular 3 to 30, especially 4 to 25 compounds. In addition to the compounds of the formulas I to XXI, the LC medium may comprise further compounds, particularly preferably 1 to 20 compounds selected from the smaller groups mentioned above.
これらのさらなる構成成分は、好ましくは、ネマチックまたはネマトジェニック（nematogenic）（単変性（monotropic）または等方性）物質から選択され、特にはアゾキシベンゼン、ベンジリデンアニリン、ビフェニル、テルフェニル、フェニルまたはシクロヘキシル 安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、シクロヘキシル安息香酸のフェニルまたはシクロヘキシルエステル、シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のフェニル またはシクロヘキシルエステル、安息香酸のシクロヘキシルフェニル、シクロヘキサンカルボン酸およびシクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸のシクロヘキシルフェニルエステル、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフェニル、フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキセン、1,4-ビス- シクロヘキシルベンゼン、4,4’-ビス-シクロヘキシルビフェニル、フェニル- または シクロヘキシルピリミジン、フェニル- または シクロヘキシルピリジン、フェニル- または シクロヘキシルジオキサン、フェニル- または シクロヘキシル-1,3-ジチアン、1,2- ジフェニルエタン、1,2-ジ-シクロヘキシルエタン、1-フェニル-2-シクロヘキシルエタン、1-シクロヘキシル-2-(4-フェニルシクロヘキシル)エタン、1-シクロヘキシル-2-ビフェニルイルエタン、1-フェニル-2- シクロヘキシルフェニルエタン、任意にハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェニルエーテル、トランならびに置換桂皮酸の類から選択された物質が好ましい。これら化合物中の1,4-フェニレン基はフッ化されていてもよい。 These further constituents are preferably selected from nematic or nematogenic (monotropic or isotropic) substances, in particular azoxybenzene, benzylideneaniline, biphenyl, terphenyl, phenyl or cyclohexyl Benzoic acid, phenyl or cyclohexyl ester of cyclohexanecarboxylic acid, phenyl or cyclohexyl ester of cyclohexylbenzoic acid, phenyl or cyclohexyl ester of cyclohexylcyclohexanecarboxylic acid, cyclohexylphenyl of benzoic acid, cyclohexylphenyl ester of cyclohexanecarboxylic acid and cyclohexylcyclohexanecarboxylic acid, Phenylcyclohexane, cyclohexylbiphenyl, phenylcyclohexylcyclohexane Sun, cyclohexyl cyclohexylene, 1,4-bis-cyclohexylbenzene, 4,4'-bis-cyclohexylbiphenyl, phenyl- or cyclohexylpyrimidine, phenyl- or cyclohexylpyridine, phenyl- or cyclohexyldioxane, phenyl- or cyclohexyl-1,3 -Dithiane, 1,2-diphenylethane, 1,2-di-cyclohexylethane, 1-phenyl-2-cyclohexylethane, 1-cyclohexyl-2- (4-phenylcyclohexyl) ethane, 1-cyclohexyl-2-biphenylyl Preference is given to substances selected from the group of ethane, 1-phenyl-2-cyclohexylphenylethane, optionally halogenated stilbene, benzylphenyl ether, tolans and substituted cinnamic acids. The 1,4-phenylene group in these compounds may be fluorinated.
本発明のシステムにおいて用いられる混合物のさらなる構成成分として適した最も重用な化合物は、式１、２、３、４および５：
R’-L-E-R’’ 1
R’-L-COO-E-R’’ 2
R’-L-OOC-E-R’’ 3
R’-L-CH2CH2-E-R’’ 4
R’-L-C≡C-E-R’’ 5
により特徴づけられる。
The most important compounds suitable as further components of the mixtures used in the system of the invention are those of formulas 1, 2, 3, 4 and 5:
R'-LE-R '' 1
R'-L-COO-E-R '' 2
R'-L-OOC-E-R '' 3
R'-L-CH 2 CH 2 -E-R '' 4
R'-LC≡CE-R '' 5
Is characterized by
式１、２、３、４および５においてL およびEは、同一であっても異なっていてもよく、それぞれの場合において互いに独立に-Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-、-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-Pyr-、-Dio-、-G-Phe-および-G-Cyc-、ならびにこれらの鏡像体からなる群の中の二価遊離基であり、ここでPheは置換されていないかまたはフッ素置換されている1,4-フェニレンであり、Cycはトランス-1,4-シクロヘキシレンまたは1,4-シクロヘキセニレンであり、Pyrはピリミジン-2,5-ジイルまたはピリジン-2,5-ジイルであり、Dioは1,3-ジオキサン-2,5-ジイルであり、ならびにGは2-(トランス-1,4-シクロヘキシル)エチル、ピリミジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,5-ジイルまたは1,3-ジオキサン-2,5-ジイルである。 In formulas 1, 2, 3, 4 and 5, L 1 and E may be the same or different and in each case are independently of each other -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe -Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe- and -G-Cyc-, and divalent radicals in the group consisting of these enantiomers, where Phe is unsubstituted or fluorine substituted 1,4-phenylene, Cyc is trans-1,4-cyclohexylene or 1,4-cyclohexenylene, and Pyr is pyrimidine-2,5- Diyl or pyridine-2,5-diyl, Dio is 1,3-dioxane-2,5-diyl, and G is 2- (trans-1,4-cyclohexyl) ethyl, pyrimidine-2,5- Diyl, pyridine-2,5-diyl or 1,3-dioxane-2,5-diyl.
遊離基LおよびEは好ましくはCyc、PheまたはPyrである。Eは、好ましくはCyc、PheまたはPhe-Cycである。本発明の媒体は、好ましくは、ＬおよびＥはCyc、PheおよびPyrを含む群から選択される式１、２、３、４および５の化合物から選択される１または２以上の構成成分、同時にCyc、PheおよびPyrを含む群から選択される１または２以上の構成成分を含み、他の遊離基は-Phe-Phe-、-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-G-Phe-および-G-Cyc-はを含む群から選択され、遊離基ＬおよびＥが-Phe-Cyc-、-Cyc-Cyc-、-G-Phe-およびG-Cyc-を含む群から選択される式１、２、３、４および５の化合物を任意に含む。 The free radicals L and E are preferably Cyc, Phe or Pyr. E is preferably Cyc, Phe or Phe-Cyc. The medium of the invention is preferably one or more components selected from compounds of formulas 1, 2, 3, 4 and 5 wherein L and E are selected from the group comprising Cyc, Phe and Pyr, simultaneously Contains one or more components selected from the group comprising Cyc, Phe and Pyr, other free radicals being -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- And -G-Cyc- is selected from the group comprising and the radicals L and E are selected from the group comprising -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- and G-Cyc- Optionally include 1, 2, 3, 4 and 5 compounds.
式1a、2a、3a、4aおよび5aの化合物において、R’およびR’’は、それぞれの場合において、それぞれ他とは独立に、８個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシまたはアルケニルオキシである。これらの化合物において、R’およびR’’は互いに異なっており、これら遊離基のうちの１つは通常アルキルまたはアルケニルである。式1b、2b、3b、4bおよび5bの化合物において、R’’ は-CN、-CF3、-OCF3、-OCHF2、-F、-Clまたは-NCSである；この場合において、R’は式1a〜5aの化合物に与えられた意味を有し、好ましくはアルキルまたはアルケニルである。しかし、式１、２、３、４および５の化合物において提案された置換基の他の種類は、共通である。多くのかかる物質または代わりとなるこれらの混合物は市販されている。これらの物質は全て文献により知られているかまたは同様な方法により得ることができる。 In the compounds of formulas 1a, 2a, 3a, 4a and 5a, R ′ and R ″ in each case, independently of each other, are alkyl, alkenyl, alkoxy or alkenyloxy having up to 8 carbon atoms. It is. In these compounds, R ′ and R ″ are different from each other and one of these radicals is usually alkyl or alkenyl. In the compounds of formula 1b, 2b, 3b, 4b and 5b, R ″ is —CN, —CF 3 , —OCF 3 , —OCHF 2 , —F, —Cl or —NCS; in this case R ′ Has the meaning given to the compounds of the formulas 1a to 5a and is preferably alkyl or alkenyl. However, other types of substituents proposed in compounds of formulas 1, 2, 3, 4 and 5 are common. Many such materials or alternative mixtures thereof are commercially available. All these substances are known from the literature or can be obtained by similar methods.
化合物1a、2a、3a、4aおよび5a (群1)を含む群の中の構成成分に加えて、電気光学的システムにおいて用いられる混合物は、本発明によれば、好ましくは化合物1b、2b、3b、4bおよび5b(群２)を含む群の中の構成成分をも含み、その比率は好ましくは下記：
群1：20〜90％、特には30〜90％、
群２：10〜80 %、特には10〜50 %、
であって、本発明の化合物ならびに群１および２の化合物の比率の合計は、１００％になる。
In addition to the components in the group comprising compounds 1a, 2a, 3a, 4a and 5a (group 1), the mixture used in the electro-optical system is preferably according to the invention compounds 1b, 2b, 3b. , 4b and 5b (group 2) also including the constituents in the group, the ratio preferably being:
Group 1: 20-90%, especially 30-90%
Group 2: 10-80%, especially 10-50%,
The sum of the ratios of the compounds of the invention and the compounds of groups 1 and 2 is 100%.
ＬＣ混合物は、１または２以上の多色性色素、１または２以上のキラル化合物ならびに慣習的添加剤などの付加的化合物を含んでもよい。 The LC mixture may contain additional compounds such as one or more pleochroic dyes, one or more chiral compounds and conventional additives.
高分子媒体の前駆物質、すなわち、硬化させたときに光学的に透明で等方性の高分子媒体を与える低分子質量材料または高分子質量材料は、従来的なものでよく、上記に列挙された材料から選択してもよい；通常、特に好ましいのは、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルニトリル、メタクリルニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチル-、エチル-、n- またはtertブチル-、シクロヘキシル-、2-エチルヘキシル-、フェニルオキシエチル-、ヒドロキシエチル-、ヒドロキシプロピル-、2-5 C-アルコキシエチル-、テトラヒドロフルフリルアクリレートまたはメタクリレート、ビニルアセテート、-プロピオネート、-アクリレート、-サクシネート、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカルバゾール、スチレン、ジビニルベンゼン、エチレンジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールアクリレート、ビスフェノール-A-ジアクリレートおよび-ジメタクリレート、トリメチルイルプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチルプロパンテトラアクリレートならびにジペンタエリスリトールペンタ-またはヘキサアクリル酸に基づく光照射硬化前駆物質である。 Polymeric media precursors, i.e., low molecular mass materials or polymeric mass materials that when cured provide an optically transparent and isotropic polymeric media, may be conventional and are listed above. Usually selected from vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, methyl-, ethyl-, n- or tertbutyl-, cyclohexyl-, 2 -Ethylhexyl-, phenyloxyethyl-, hydroxyethyl-, hydroxypropyl-, 2-5 C-alkoxyethyl-, tetrahydrofurfuryl acrylate or methacrylate, vinyl acetate, -propionate, -acrylate, -succinate, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcarbazole, styrene, divinylbenzene, ethylenedia Acrylate, 1,6-hexanediol acrylate, bisphenol-A-diacrylate and -dimethacrylate, trimethylylpropane diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tripropylene glycol triacrylate, Light-curing precursors based on pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylpropane tetraacrylate and dipentaerythritol penta- or hexaacrylic acid.
NCAPフィルムは、好ましくは参考文献としてここで組み込まれているEP 0 409 442、US 4,435,047、US 4,579,423およびUS 4,950,052の実施例において記載されている。
また、チオール−エン（thiol-ene)は、例えば、市販されている製品Norland 65 (Norland Products)などが好ましい。
さらには、例えばEbecryl（登録商標）270、5129または350 (UCB Chemicals, Ltd.より市販)などのEbecryl（登録商標）シリーズといった重合可能な材料または構成を含む前駆物質が好ましい。
NCAP films are described in the examples of EP 0 409 442, US 4,435,047, US 4,579,423 and US 4,950,052, which are preferably incorporated herein by reference.
As the thiol-ene, for example, a commercially available product Norland 65 (Norland Products) is preferable.
Further preferred are precursors comprising a polymerizable material or composition such as the Ebecryl® series such as, for example, Ebecryl® 270, 5129 or 350 (commercially available from UCB Chemicals, Ltd.).
この列挙は本発明の範囲を限定することなく説明することを意図している。適した光重合開始剤は例えばDE 41 02 215に記載されている。さらには光陽イオン硬化前駆物質が好ましく、 このタイプの適切な光重合開始剤は例えばJP 90-409225に記載されている。ラジカル重合のための光重合開始剤としては、例えば、市販されている Irgacure（登録商標）またはDarocure（登録商標）シリーズ(Ciba Geigy AG)を用いることができ、 陽イオン重合のためのものとしては、市販されているUVI 6974 (Union Carbide)を用いることができる。 This list is intended to illustrate without limiting the scope of the invention. Suitable photoinitiators are described for example in DE 41 02 215. Furthermore, photocationic curing precursors are preferred, and suitable photopolymerization initiators of this type are described, for example, in JP 90-409225. As a photopolymerization initiator for radical polymerization, for example, commercially available Irgacure (registered trademark) or Darocure (registered trademark) series (Ciba Geigy AG) can be used. Commercially available UVI 6974 (Union Carbide) can be used.
本発明の電気光学的システムの製造は、通常下記のように行われる：LC混合物、等方性透明高分子媒体の前駆物質および任意に界面活性剤などのさらなる成分を徹底的に混合して完全な等方性溶液とし、特にNCAPの場合には、超音波の適用、コロイドミルの使用、または他の方法により分散させる。分散の反応をさせて得られた溶液を、引き続いて通常ガラス物質に付着して硬化している電極層の間に注入する。 The production of the electro-optical system of the invention is usually carried out as follows: thoroughly mixed further components such as LC mixture, isotropic transparent polymer medium precursor and optionally a surfactant. In the case of NCAP, especially by applying ultrasonic waves, using a colloid mill, or other methods. The solution obtained by the dispersion reaction is subsequently injected between the electrode layers which are usually attached to the glass material and cured.
本発明の電気光学的LCシステムは有利な性質を示し、特に低い軸外かすみと同時に優れたコントラストを示す。本発明のシステムは、小さいディスプレイ装置に適しているが、広告板などの巨大表面積表示システムや、窓、間仕切り、サンルーフなどの建築用途および自動車（窓、サンルーフなど）にも適している。本発明のシステムは、これまでに公知のシステムの欠点を示さないかまたは少ない程度の欠点しか有さず、したがって、かなり経済的に重要である。 The electro-optical LC system of the present invention exhibits advantageous properties, particularly excellent contrast as well as low off-axis haze. The system of the present invention is suitable for small display devices, but is also suitable for large surface area display systems such as billboards, architectural applications such as windows, partitions, sunroofs, and automobiles (windows, sunroofs, etc.). The system of the present invention does not show the disadvantages of previously known systems, or has only a minor extent, and is therefore of considerable economic importance.
本発明のLC混合物は、特に、上記及び下記に記載されている電気光学的システムにおける使用に適している。したがって、本発明のLCおよび電気光学的システムはかなり商業的に重要性である。
本発明のLC混合物は、本発明の全ての電気光学的システムにおいて用いられうるようにさらなる添加剤により修飾されうる。
The LC mixtures according to the invention are particularly suitable for use in the electro-optical systems described above and below. Thus, the LC and electro-optic systems of the present invention are of considerable commercial importance.
The LC mixtures of the present invention can be modified with further additives so that they can be used in all electro-optical systems of the present invention.
このタイプの添加剤は、当業者に知られており、文献に詳細に記載されている。したがって、例えば、多色性色素は、着色した電気光学的システムを製造するために加えられてもよく、LCの誘電異方性、光学的等方性、粘性および／または電気光学的パラメーターの温度依存性を変えるために物質を加えてもよい。このタイプの物質は、例えば、H. Kelker and R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980ならびにDE-OS 22 09 127、DE 22 40 864、DE 23 21 632、DE 23 38 281、DE 24 50 088、DE 26 37 430、DE 28 53 728およびDE 29 02 177に記載されている。 This type of additive is known to the person skilled in the art and is described in detail in the literature. Thus, for example, pleochroic dyes may be added to produce a colored electro-optic system, and LC dielectric anisotropy, optical isotropic, viscosity and / or temperature of electro-optic parameters. Substances may be added to change the dependency. Substances of this type are, for example, H. Kelker and R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980 and DE-OS 22 09 127, DE 22 40 864, DE 23 21 632, DE 23 38 281, DE 24 50 088, DE 26 37 430, DE 28 53 728 and DE 29 02 177.
電気光学的システムにおいて、LCに加えられる多色性色素の重量％は、好ましくは０〜２５％、特に好ましくは０〜２０％、極めて特に好ましくは０〜１５％である。
さらに、キラルメソゲニック（mesogenic)または代わりにノンメソゲニック化合物を、例えばDE 40 07 039において記載されているように、不透明状態の散乱を増加させるためおよび／または電気光学的曲線の傾きに影響を与えるために、本発明のLC混合物に加えてもよい。本発明のLCには０〜１５％、特に０〜１０％のキラル添加剤を含むことが好ましい。
In electro-optical systems, the weight percentage of pleochroic dyes added to the LC is preferably 0-25%, particularly preferably 0-20%, very particularly preferably 0-15%.
Furthermore, chiral mesogenic or alternatively non-mesogenic compounds may be used to increase the scattering of the opaque state and / or affect the slope of the electro-optic curve, for example as described in DE 40 07 039 Therefore, it may be added to the LC mixture of the present invention. The LC of the present invention preferably contains 0 to 15%, particularly 0 to 10% of a chiral additive.
本発明の電気光学的システムは直流電圧または交流電圧を印加することによりスイッチオンにしてもよい。しかし、好ましくは、１〜２４０ボルトの有効交流電圧振幅ならびに１０Hz〜１０kHzの交流電圧周波数を有する交流電圧が用いられる。特に好ましくは、振幅は２〜２２０ボルトであり、周波数は２０〜１２０kHzである。極めて特に好ましくは、交流電圧の振幅は２〜１３０Vである。 The electro-optical system of the present invention may be switched on by applying a DC voltage or an AC voltage. Preferably, however, an alternating voltage having an effective alternating voltage amplitude of 1 to 240 volts and an alternating voltage frequency of 10 Hz to 10 kHz is used. Particularly preferably, the amplitude is 2 to 220 volts and the frequency is 20 to 120 kHz. Very particularly preferably, the amplitude of the alternating voltage is between 2 and 130V.
本発明において用いられうるLC媒体は、それ自体従来的方法により製造される。一般には、より少ない量で用いられる構成成分は望ましい量で、便宜上上昇した温度において、主要な構成成分を構成する成分中に溶解される。また、例えばアセトン、クロロホルム、またはメタノールなどの有機溶媒中で構成成分の溶液を混合し、完全な混合の後、例えば蒸留などにより溶媒を除くことができる。
本発明のLC媒体混合物はまた、１または２以上の安定剤または抗酸化剤などのさらなる添加剤を含んでもよい。
The LC media that can be used in the present invention are themselves produced by conventional methods. In general, the components used in smaller amounts are the desired amounts and are dissolved in the components making up the main component at elevated temperatures for convenience. Alternatively, the components can be mixed in an organic solvent such as acetone, chloroform, or methanol, and after complete mixing, the solvent can be removed, for example, by distillation.
The LC media mixture of the present invention may also contain further additives such as one or more stabilizers or antioxidants.
本発明の適用および下記実施例において、ＬＣ化合物の構造は、下記表ＡおよびＢによる化学式に変換される略語により特定される。全ての遊離基CnH2n+1 およびCmH2m+1 はｎまたはｍ個の炭素原子を有する直鎖アルキル遊離基である。表Ａは母体のためだけの略語を特定する。表Bによるコーディングは自明である。各場合において、原語のための略語は下記に、ハイフンにより分離され、置換基R1、R2、L1およびL2 のためのコードが記載されている：
表A：(L1, L2 = HまたはF)
表B：
以上および以下で、パーセントは重量パーセントを意味する。全ての温度は摂氏温度で記載される。m.p.は融点を、cl.p.は透明点(clearing point)を表す。さらに、C=結晶状態(crystalline state)、S=スメチック相(smectic phase)、N=ネマチック相(nematic phase)、Ch=コレステリック相(cholesteric phase)およびI=等方性相(isotropic phase)である。これらの記号間のデータは、転移温度を表すものである。さらに、下記略語も用いられる （他の表記がなければ、値は２０℃の温度におけるものである）
Δn 589nmにおける光学的異方性(optical anisotropy)
ne 589nmにおける異常光屈折率(extraordinary refractive index)
no 589nmにおける常光屈折率(ordinary refractive index)
Δε 誘電異方性(dielectric anisotropy)
εll 分子の縦軸に平行な誘電定数(dielectric constant)
Above and below, percent means weight percent. All temperatures are stated in degrees Celsius. mp represents the melting point and cl.p. represents the clearing point. Furthermore, C = crystalline state, S = smectic phase, N = nematic phase, Ch = cholesteric phase and I = isotropic phase. . The data between these symbols represents the transition temperature. In addition, the following abbreviations are also used (the values are at a temperature of 20 ° C. unless otherwise indicated)
Optical anisotropy at Δn 589nm
extraordinary refractive index at n e 589nm
n o 589nm ordinary refractive index
Δε dielectric anisotropy
Dielectric constant parallel to the vertical axis of εll molecule
下記ネマチックLC混合物の構成である。
PDLC装置は上記混合物および下記高分子前駆体から製造した。
エチルヘキシルアクリル酸 ８７％
Ebecryl（登録商標） １０％
トリメチロールプロパントリアクリレート ２％
Darcour 4265（登録商標） １％
The PDLC device was prepared from the above mixture and the following polymer precursor.
Ethylhexyl acrylic acid 87%
Ebecryl (registered trademark) 10%
Trimethylolpropane triacrylate 2%
Darcour 4265 (registered trademark) 1%
PDLCフィルムは、上記に記載のPIPS（重合誘導性相分離（polymeraization-induced phase separation)) 技術により、10mW／cm2の強さを有する高圧水銀ランプ(365nm)を用いて、２つの透明電極間で製造される。
２０℃におけるPDCI装置のVHRは９８．４％である。PDLC装置の電気光学曲線を図１に示す。PDLC装置は低い閾値電圧と高いコントラストを有することがわかる。
PDLC film uses a high-pressure mercury lamp (365 nm) with a strength of 10 mW / cm 2 by the PIPS (polymerization-induced phase separation) technique described above, and is used between two transparent electrodes. Manufactured by.
The VHR of the PDCI device at 20 ° C. is 98.4%. The electro-optic curve of the PDLC device is shown in FIG. It can be seen that the PDLC device has a low threshold voltage and a high contrast.
Claims (21)
Rは、1〜15個の炭素原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは置換されていないか、CNもしくはCF3 により１置換されているか、あるいはハロゲンにより１置換または多置換されている２〜15個の炭素原子を有するアルキレンであって、ここで、１または２以上のCH2基が、各場合においてそれぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないように-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-または-C≡C- により置換されていてもよく、
Z1は、-CF2O-であり、
Z2は、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C- または単結合であり、
X0は、F、Cl、または１〜６個の炭素原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシあるいは２〜６個の炭素原子を有するアルケニルであり、そして
rは、０または１である、
で表される化合物を１または２以上含むことを特徴とする、前記液晶媒体。 A liquid crystal medium for use in an electro-optical liquid crystal system, the electro-optical liquid crystal system comprising the liquid crystal medium and further including an optical isotropic medium, wherein the liquid crystal medium and the optical isotropic medium are Phase separated or microphase separated and the liquid crystal medium is of formula I
R is alkyl or alkoxy, or unsubstituted or substituted, or by CN or CF 3 is monosubstituted, or 2 to 15 carbons which is monosubstituted or polysubstituted by halogen having 1 to 15 carbon atoms An alkylene having an atom, wherein one or more CH 2 groups are, in each case, independently of one another, such that —O—, —S—, —CO—, -CO-O -, - O- CO -, - O-CO-O- or -C≡C- may be substituted by,
Z 1 is, -CF 2 O - a and,
Z 2 is -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -OCH 2- , -CH 2 O-, -SCH 2 -, -CH 2 S-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -CF 2 S-, -SCF 2- , -CH 2 CH 2- , -CF 2 CH 2- , -CH 2 CF 2- , -CF 2 CF 2- , -CH = CH-, -CF = CH-, -CH = CF-, -CF = CF-, -C≡C- or a single bond,
X 0 is F, Cl, or an alkyl halide or alkoxy having 1 to 6 carbon atoms or alkenyl having 2 to 6 carbon atoms, and
r is 0 or 1;
A liquid crystal medium comprising one or more compounds represented by the formula:
から選択される化合物を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒体。 The liquid crystal medium has the following formula
The liquid crystal medium according to claim 1, comprising at least one compound selected from the group consisting of:
から選択される化合物を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項２に記載の液晶媒体。 Following formula
The liquid crystal medium according to claim 2, comprising at least one compound selected from the group consisting of:
ｒ、X0、Y1 〜Y 4およびR0は請求項１および２の式IおよびI1における意味を有し、
Z0は、-CF2O-、-OCF2-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C2H4-、-(CH2)4-、-OCH2- または -CH2O-であり、そして
Z3は、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C2H4-、-(CH2)4-、-OCH2-または-CH2O-
である、
から選択される１または２以上の化合物をさらに含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の液晶媒体。 The liquid crystal medium has the following formula:
r, X 0, Y 1 ~Y 4 and R 0 is has the meaning in formula I and I1 of claims 1 and 2,
Z 0 is, -CF 2 O -, - OCF 2 -, - C 2 F 4 -, - CF = CF -, - CH = CF -, - CF = CH -, - C 2 H 4 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 - or -CH 2 is O-, and
Z 3 is, -C 2 F 4 -, - CF = CF -, - CH = CF -, - CF = CH -, - C 2 H 4 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 - or - CH 2 O-
Is,
The liquid crystal medium according to claim 2 , further comprising one or more compounds selected from the group consisting of:
から選択される少なくとも１つの化合物を含むことを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の液晶媒体。 The liquid crystal medium has the following formula
At least it characterized in that it comprises a single compound, a liquid crystal medium according to any one of claims 2-4 selected from.
から選択される少なくとも１つの化合物を含むことを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一項に記載の液晶媒体。 The liquid crystal medium is
At least it characterized in that it comprises a single compound, a liquid crystal medium according to any one of claims 2-7 selected from.
Lは、H、FまたはClである、
から選択される少なくとも１つの化合物を含むことを特徴とする、請求項２〜８のいずれか一項に記載の液晶媒体。 The liquid crystal medium has the following formula
L is H, F or Cl,
At least it characterized in that it comprises a single compound, a liquid crystal medium according to any one of claims 2-8 selected from.
L1は、H、またはFである、
から選択される少なくとも１つの化合物を含むことを特徴とする、請求項２〜９のいずれか一項に記載の液晶媒体。 The liquid crystal medium has the following formula
L 1 is H or F,
At least it characterized in that it comprises a single compound, a liquid crystal medium according to any one of claims 2-9 selected from.
から選択される少なくとも１つの化合物を含むことを特徴とする、請求項２〜１０のいずれかに記載の液晶媒体。 The liquid crystal medium has the following formula
Characterized in that it comprises at least one compound selected from the liquid crystal medium according to any one of claims 2-10.
液晶媒体および光学的等方媒体が、相分離しているかまたはミクロ相分離しており、
液晶媒体の液晶分子が、２つの電極間の電場を印加することにより少なくとも２つの状態の間を切り替えることができ、
前記切り替え状態の１つ、好ましくは電場印加がないスイッチオフ状態において、液晶媒体の液晶分子が不規則な方向性を有し、
液晶媒体の屈折率のうちの１つが、本質的に光学的等方媒体の屈折率nmと一致し、および／または液晶媒体の質量指数および光学的透明媒体の質量の比（商）が１．５以上であり、
入射光の偏光とは独立に、前記システムが、他の状態と比較して２つの切り替え状態のうちの１つにおいて、好ましくはスイッチオフ状態において、減少した透過性を有する、
ことを特徴とする、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の電気光学的液晶システム。 System includes an optical transparent medium having a refractive index of n m between the electrodes applied to the liquid crystal medium and optionally a substrate sheet having a positive dielectric which is a birefringence index Δn = n e -n o,
The liquid crystal medium and the optically isotropic medium are phase separated or microphase separated;
The liquid crystal molecules of the liquid crystal medium can switch between at least two states by applying an electric field between the two electrodes;
In one of the switching states, preferably in a switch-off state where no electric field is applied, the liquid crystal molecules of the liquid crystal medium have an irregular orientation,
One of the refractive index of the liquid crystal medium, essentially matches the refractive index n m of the optically isotropic medium, and / or mass ratio of the mass index and optical transparent medium of the liquid crystal medium (quotient) of 1 .5 or more,
Independent of the polarization of the incident light, the system has a reduced transparency in one of two switching states, preferably in the switched off state, compared to the other states.
The electro-optical liquid crystal system according to any one of claims 16 to 18 , wherein
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