JP6454279B2 - 液晶媒体および液晶ディスプレイ - Google Patents

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Description

本発明の分野
本発明は、化合物、これらの化合物を含む媒体、およびこれらの媒体を光変調媒体として含む電気光学ディスプレイに関する。好ましくは、本発明の化合物はメソゲン化合物であり、それらは好ましくは液晶媒体において使用される。特に、本発明による電気光学ディスプレイは、メソゲン変調媒体が光学的に等方相、好ましくはブルー相である温度において作動されるディスプレイである。
解決すべき課題および技術水準
ディスプレイにおいて作動する際に等方相にある、電気光学ディスプレイおよびメソゲン光変調媒体が、DE 102 17 273 Aに記載されている。ディスプレイにおいて作動する際に光学的に等方なブルー相にある電気光学ディスプレイおよびメソゲン光変調媒体が、WO 2004/046 805に記載されている。
が、例えばEP 1 006 109 A1に述べられている。

で表される化合物が、例えばIPSディスプレイのための液晶媒体のためにWO 2008/128623 A1において提唱されている。
EP 2 302 015 A1には、
の、単純なネマチックホスト混合物における使用および
の、ブルー相を呈し、式
で表される反応性メソゲンの光重合によって安定化される、キラルな化合物
を含む、誘電的に正の液晶混合物における使用が示されている。
WO 2010/058681 A1には、他の化合物中で、ネマチック相を呈する
およびまたこれらの化合物を他の化合物、例えば
に加えて含む、光学的に等方性の液晶媒体が述べられている。
US 7,070,838には、2−ジまたはトリフルオロメチル−1,4−フェニル環を含む重合性化合物、ならびにコレステリック相を有する重合性混合物、LCポリマーおよびLCディスプレイにおける、ならびに光学的フィルムにおけるその使用が記載されている。以下の構造を有する式1a−2−19で表される特定の化合物がまた、当該明細書中に開示されている。
しかしながら、LCディスプレイにおける使用の際のこの化合物の特性は、開示されていない。さらに、かかる化合物のブルー相の安定化のための、またはPSAディスプレイにおける使用は、US 7,070,838に記載されておらず、それから明らかでもない。
JP 2005-015473 Aには、不飽和スペーサー基(アルキニレンまたはアルケニレン)を含む重合性化合物が開示されている。CFO架橋を介して結合したフェニル環を含む式1−13−77〜1−13−84、1−13−134、1−13−135、1−56−9、1−56−10、1−56−23、1−56−24で表される特定の化合物がまた、当該明細書に、光学的に異方性のフィルムの製造のための、および強誘電体LC媒体におけるその使用であるとして開示されている。例えば以下の構造を有する特定の化合物がまた、当該明細書中に開示されている。
しかしながら、ブルー相の安定化のための、またはPSAディスプレイにおけるかかる化合物の使用は、JP 2005-015473 Aに記載されておらず、それから明らかでもない。
明細書US 2009/0268143およびUS 2010/0078593には、異方性フィルムのための液晶混合物中の構成成分としての、負の誘電異方性を有する環系を含むジフルオロオキシメチレン架橋重合性化合物がクレームされている。
しかしながら、LCディスプレイにおける使用の際のこれらの化合物の特性は、開示されていない。さらに、かかる化合物のブルー相の安定化のための、またはPSAディスプレイにおける使用は、これらの明細書に記載されておらず、それから明らかでもない。
これらの文献に記載されるメソゲン媒体およびディスプレイは、例えば、各種の改変されたねじれネマチック(twisted nematic)(TN)、超ねじれネマチック(super twisted nematic)(STN)、電気的制御複屈折(electrically controlled birefringence)(ECB)モードおよび面内スイッチング(in-plane switching)(IPS)モードで作動する液晶ディスプレイ(liquid crystal display)(LCD)などの、ネマチック相の液晶を使用する良く知られ広汎に使用されているディスプレイと比較して、いくつかの顕著な利点を提供する。これらの利点の中で最も特筆すべきは、非常に迅速なスイッチング時間および顕著に広い光学的視野角である。
一方、例えば、表面安定型強誘電体液晶ディスプレイ(surface stabilized ferroelectric liquid crystal display)(SSF LCD)におけるスメクチック相などの、別の液晶相におけるメソゲン媒体を使用するディスプレイと比較して、DE 102 17 273.0およびWO 2004/046 805のディスプレイははるかに容易に製造できる。例えば、それらは非常に狭いセルギャップを必要とせず、加えて電気光学的効果がセルギャップのわずかな変化にさほど敏感ではない。
しかし、依然として、述べたこれらの特許出願に記載される液晶媒体は、いくつかの用途に対しては十分には低くない作動電圧を必要とする。さらに、これらの媒体の作動電圧は温度とともに変化し、ある温度において、温度上昇とともに電圧が急激に上昇することが一般に観測される。このため、ディスプレイ用途向けにブルー相中の液晶媒体を適用できる可能性が制限される。これらの特許出願に記載されている液晶媒体のさらなる欠点は、要求の極めて厳しい用途には不十分な、それらの中程度の信頼性である。例えば、この中程度の信頼性は、電圧保持率(VHR)パラメーターで表すことができ、前記の液晶媒体では90%未満であり得る。
光学顕微鏡法によって通常観察することができるコレステリック相と等方相との間のブルー相を有する数種の化合物および組成物が、報告されている。ブルー相が観測されるこれらの化合物または組成物は、典型的には、高いキラリティを示す単一のメソゲン化合物または混合物である。しかし、一般には観測されるブルー相は非常に狭い温度範囲におよぶのみで、典型的には摂氏1度未満の幅であり、および/またはブルー相は、なおさら不便な温度に位置する。
しかし、WO 2004/046 805の新規な高速スイッチングディスプレイモードを作動させるためには、使用する光変調媒体が周囲温度を含む広い温度範囲にわたってブルー相でなければならない。よって、可能な限り広範で、利便性良く位置するブルー相を有する光変調媒体が必要である。
したがって、メソゲン化合物自体の適切な混合物によって、または、好ましくは、広い温度範囲にわたってブルー相を安定化する単一のドーパントまたはドーパントの混合物とともに、適切なメソゲン性特性を有するホスト混合物を混合することによってのいずれかで、達成され得る、広い相範囲を有するブルー相を有する変調媒体に対する、強い要求が存在する。
総括すると、液晶ディスプレイにおいて作動でき、媒体がブルー相である温度で作動され、以下の技術上の向上:
− 低減された作動電圧、
− 低減された作動電圧の温度依存性、および
− 向上された信頼性、例えばVHR
を提供する液晶媒体に対する必要性がある。
本発明
驚くべきことに、ここで、ブルー相を呈し、
式I−M
式中
は、直鎖状または分枝状であり、好ましくは1〜20個のC原子を有し、非置換であるか、F、ClまたはCNによって、好ましくはFによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CY01=CY02−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように任意に置き換えられているアルキル、好ましくは1〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するn−アルキルまたはn−アルコキシ、2〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルまたは、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルコキシ、好ましくは9個までのC原子を有する、好ましくは、一フッ素化、二フッ素化またはオリゴフッ素化アルキル、アルケニルまたはアルコキシ、好ましくは9個までのC原子を有する、最も好ましくは、n−アルキル、n−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、好ましくは9個までのC原子を有する、であり、
は、HまたはF、好ましくはFであり、
は、F、CNまたはCF、好ましくはFまたはCN、最も好ましくはCNであり、
01およびY02は、互いに独立してF、ClまたはCNであり、あるいはまたそれらの1つはHであってもよく、ならびに
01およびR02は、互いに独立してHまたは1〜12のC原子を有するアルキルである、
で表される1種または2種以上の化合物からなる第1の構成成分、構成成分A、その中にキラルな化合物もまた包含される、ならびに
式I−U
式中
、LおよびXは、上の式I−Mの下で示したそれぞれの意味を有する、
で表される1種または2種以上の化合物からなる第2の構成成分、構成成分B、
ここでキラルな化合物もまた包含される、
を含むメソゲン媒体によって、
温度および/またはUV負荷に対して、ならびに特に後者に対して許容し得る程度に高い透明点および/または電圧保持率のやや高い安定性を有する媒体を実現することが可能になることが、見出された。
同時に、得られた媒体は、Δεの極めて高い値、積(Δε・Δn)の非常に高い値によって、ならびにまた深温(deep temperature)における好ましく低い粘度および良好な安定性によって特徴づけられる。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、以下の構成成分、構成成分AおよびBから選択された構成成分の一方または両方を、好ましくは10%以上〜45%以下の総濃度で含む。好ましくは、媒体は、構成成分Aおよび/またはBを、15%以上、好ましくは20%以上および最も好ましくは25%以上〜45%以下の総濃度で含む。
この態様において、メソゲン媒体は、構成成分Aを、好ましくは5%以上、好ましくは7%以上〜20%以下、好ましくは15%以下の総濃度で、および構成成分Bを、好ましくは10%以上、好ましくは15%以上〜30%以下、好ましくは25%以下の濃度で含む。
本発明の1つの好ましい態様において、メソゲン媒体は、構成成分AおよびBを、15%以上、好ましくは20%以上および最も好ましくは25%以上〜45%以下の総濃度で含む。
この態様において、メソゲン媒体は、構成成分Aを、好ましくは10%以上、好ましくは15%以上〜30%以下、好ましくは25%以下の総濃度で、および構成成分Bを好ましくは5%以上、好ましくは10%以上〜30%以下、好ましくは25%以下の濃度で含む。
本発明のさらなる好ましい態様において、メソゲン媒体は、式I−A
式中
は、直鎖状または分枝状であり、好ましくは1〜20個のC原子を有し、非置換であるか、F、ClまたはCNによって、好ましくはFによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CY01=CY02−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように任意に置き換えられているアルキル、好ましくは1〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するn−アルキルまたはn−アルコキシ、2〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルまたは、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルコキシ、好ましくは9個までのC原子を有する、好ましくは、一フッ素化、二フッ素化またはオリゴフッ素化アルキル、アルケニルまたはアルコキシ、好ましくは9個までのC原子を有する、最も好ましくは、n−アルキル、n−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、好ましくは9個までのC原子を有する、であり、
11およびL12は、互いに独立してHまたはFであり、好ましくは一方がFであり、他方がHまたはFであり、最も好ましくは両方がFであり、
01およびY02は、互いに独立してF、ClまたはCNであり、あるいはまたそれらの一方はHであってもよく、ならびに
01およびR02は、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
で表される1種または2種以上の化合物、
この中でキラルな化合物もまた、包含される、
を含む。
本発明のこの好ましい態様において、メソゲン媒体は、好ましくは、式I−Aで表されるもう1種の化合物を、好ましくは1%〜15%、最も好ましくは2%〜8%の濃度で含む。
本発明の尚さらに好ましい態様において、メソゲン媒体は、式I−Aで表される化合物(単数)または化合物(複数)に加えて、またはそれと代替的に、式I−E
01〜L03は、互いに独立してHまたはFであり、好ましくはL01はFであり、かつ/またはL02はFであり、
は、直鎖状または分枝状であり、非置換であるか、F、ClまたはCNによって、好ましくはFによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CY01=CY02−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように任意に置き換えられているアルキルであり、
01およびY02は、互いに独立してF、ClまたはCNであり、あるいはまたそれらの1つはHであってもよく、
01およびR02は、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、ならびに
nは、0または1である
で表されるもう1種の化合物を含む。
本発明のこの好ましい態様において、メソゲン媒体は、好ましくは、式I−E−1
で表されるもう1種の化合物を、好ましくは2%〜15%の濃度で、および/または式I−E−2
で表されるもう1種の化合物を、好ましくは4%〜20%の濃度で含み、
式中、Rは、上の式I−Eの下で示した意味を有し、好ましくはn−アルキル、最も好ましくはエチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチルまたはn−ヘキシルまたはn−ヘプチル、最も好ましくはエチルまたはn−プロピルである。
式I−AおよびI−Eの群から選択された化合物は、本出願による媒体の任意の第3の構成成分、構成成分Cを構成する。
このそれぞれの態様において、メソゲン媒体は、すべての3種の構成成分、構成成分A〜Cを、好ましくは15%以上、好ましくは20%以上〜50%以下、好ましくは45%以下の総濃度で含む。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式I−T
式中
は、上の式I−Uの下に示した意味を有し、および
は、HまたはF、好ましくはFである、
で表されるもう1種の化合物を含む。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式I−T−1およびI−T−2
式中
は、上の式I−Tの下で示した意味を有し、好ましくはn−アルキル、最も好ましくはエチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチルまたはn−ヘキシルである、
で表される化合物の群から選択された式I−Tで表されるもう1種の化合物を含む。
本発明のさらなる好ましい態様において、メソゲン媒体は、式I−N
式中
は、上の式I−Uの下に示した意味を有し
は、HまたはF、好ましくはFであり、および
nは0または1である、
で表されるもう1種の化合物を含む。
本発明のさらなる好ましい態様において、メソゲン媒体は、式I−N−1およびI−N−2
式中
は、上の式I−Nの下で示した意味を有し、好ましくはn−アルキル、最も好ましくはエチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチルまたはn−ヘキシルである、
で表される化合物の群から選択された式I−Nで表されるもう1種の化合物を含む。
さらに、式I−Mおよび/もしくはI−Uおよび任意にI−A、および/もしくはI−Tおよび/もしくはI−Nおよび/もしくはI−Eで表される、またはそれらのそれぞれの好ましい従属式で表される化合物(単数)または化合物(複数)に加えて、式II
式中
mは、0または1であり、
21〜L23は、互いに独立してHまたはFであり、好ましくは、L21およびL22は共にFであり、かつ/またはL23はFであり、
は、直鎖状または分枝状であり、好ましくは1〜20個のC原子を有し、非置換であるか、F、ClまたはCNによって、好ましくはFによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が任意に、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CY01=CY02−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられているアルキル、好ましくは1〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するn−アルキルまたはn−アルコキシ、2〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキルまたは、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルコキシ、好ましくは9個までのC原子を有する、好ましくは、一フッ素化、二フッ素化またはオリゴフッ素化アルキル、アルケニルまたはアルコキシ、好ましくは9個までのC原子を有する、最も好ましくは、n−アルキル、n−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、好ましくは9個までのC原子を有する、であり、
01およびY02は、互いに独立してF、ClまたはCNであり、あるいはまたそれらの1つはHであってもよく、ならびに
01およびR02は、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
その中でキラルな化合物もまた包含される、
で表される1種または2種以上の化合物を含むメソゲン媒体によって、
許容し得る程度に高い透明点および/または電圧保持率の温度および/またはUV負荷に対する、および特に後者に対するやや高い安定性を有する媒体を実現することが可能になることが、見出された。
好ましくは、式IIで表される化合物は、式IIaおよびIIb
式中、Rは、上の式IIの下で示した意味を有し、式II−1中の極性末端基は、好ましくはCF3であり、式II−2において、それは、好ましくはFである、
で表される化合物の群から選択される。
本発明の好ましい態様において、本発明の媒体はさらに、式III
式中、Rは、上の式I−Uの下でRについて示した意味を有し、極性末端基は、好ましくはFである、
で表されるもう1種の化合物を含む。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式IIIで表されるもう1種の化合物、好ましくはRが上の式IIIの下に示した意味を有し、より好ましくはn−アルキル、より好ましくはエチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチルまたはn−ヘキシルおよび最も好ましくはn−ブチルである1種または2種以上の化合物を含む。
好ましくは、本発明の媒体はさらに、式IVおよびV
式中
およびRは、互いに独立して、直鎖状または分枝状であり、好ましくは1〜20個のC原子を有し、非置換であるか、F、ClまたはCNによって、好ましくはFによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように任意に置き換えられているアルキル、好ましくは1〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するn−アルキルまたはn−アルコキシ、2〜9個のC原子、好ましくは2〜5個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、最も好ましくは、n−アルキル、n−アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたはアルコキシアルキル、好ましくは9個までのC原子を有する、であり、
は、HまたはF、好ましくはFであり、
nおよびmは、互いに独立して0または1であり、好ましくは、mは1である、
で表される化合物の群から選択されたもう1種の化合物を含む。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式IIで表される、好ましくはその従属式II−1〜II−8、好ましくはII−1〜II−4で表される、最も好ましくは式II−3で表される化合物の群から選択されたもう1種の化合物を含む。
式中、Rは、上の式IIの下に示した意味を有し、好ましくはn−ブチルまたはn−ペンチルである。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式IVで表される、好ましくはその従属式IV−1〜IV−4で表される、好ましくは式IV−3および/またはIV−4で表される化合物の群から選択されたもう1種の化合物を含む。
式中、Rは、上の式IVの下で示した意味を有する。
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は、式Vで表される、好ましくはその従属式V−1およびV−2で表される化合物、好ましくは式V−1で表される1種または2種以上の化合物および式V−2で表される1種または2種以上の化合物の群から選択されたもう1種の化合物を含む。
式中、RおよびLは、上の式Vの下で示した意味を有する。
アルキルまたはアルコキシラジカル、つまり、式中、末端のCH基が、−O−によって置き換えられているアルキルは、本願において、直鎖状または分枝状であってもよい。それは好ましくは直鎖状であり、1、2、3、4、5、6、7または8個の炭素原子を有し、したがって、好ましくは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシ、さらに、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、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。
オキサアルキル、つまり、式中、1つの非末端のCH基が−O−によって置き換えられているアルキル基は、好ましくは、例えば、直鎖状の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−オキサへキシル、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。
アルケニル基、つまり、式中、1または2以上のCH基が−CH=CH−によって置き換えられているアルキル基は、直鎖状または分枝状であってもよい。それは好ましくは直鎖状であり、2〜10個のC原子を有し、したがって好ましくはビニル、プロパ−1−、またはプロパ−2−エニル、ブタ−1−、2−またはブタ−3−エニル、ペンタ−1−、2−、3−またはペンタ−4−エニル、ヘキサ−1−、2−、3−、4−またはヘキサ−5−エニル、ヘプタ−1−、2−、3−、4−、5−またはヘプタ−6−エニル、オクタ−1−、2−、3−、4−、5−、6−またはオクタ−7−エニル、ノナ−1−、2−、3−、4−、5−、6−、7−またはノナ−8−エニル、デカ−1−、2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−またはデカ−9−エニルである。
とりわけ好ましいアルケニル基は、C〜C−1E−アルケニル、C〜C−3E−アルケニル、C〜C−4−アルケニル、C〜C−5−アルケニルおよびC〜6−アルケニル、特にC〜C−1E−アルケニル、C〜C−3E−アルケニルおよびC〜C−4−アルケニルである。特に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−へキセニル、1E−ヘプテニル、3−ブテニル、3E−ペンテニル、3E−へキセニル、3E−ヘプテニル、4−ペンテニル、4Z−へキセニル、4E−へキセニル、4Z−ヘプテニル、5−へキセニル、6−ヘプテニルなどである。5個までのC原子を有する基が一般に好ましい。
1つのCH基が−O−によって、および1つのCH基が−CO−によって置き換えられているアルキル基において、これらのラジカルは、好ましくは隣接している。したがって、これらのラジカルは、カルボニルオキシ基−CO−O−またはオキシカルボニル基−O−CO−を共に形成する。好ましくは、かかるアルキル基は直鎖状であり、2〜6個のC原子を有する。
したがって、それは、好ましくはアセチルオキシ、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、4−(メトキシカルボニル)−ブチルである。
2または3以上のCH基が−O−および/または−COO−によって置き換えられているアルキル基、それは直鎖状または分枝状であってもよい。それは、好ましくは直鎖状であり、3〜12個のC原子を有する。したがって、それは、好ましくはビス−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−へキシル、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)−へキシル、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、5,5−ビス−(エトキシカルボニル)−へキシルである。
CNまたはCFによって単置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖状である。CNまたはCFによる置換は、任意の位置においてであることができる。
ハロゲンによって少なくとも単置換されているアルキルまたはアルケニル基、それは好ましくは直鎖状である。ハロゲンは、好ましくはFまたはClであり、多置換の場合において好ましくはFである。また、得られる基は、パーフッ素化基も含む。単置換の場合において、FまたはCl置換基は、任意の位置においてであることができるが、好ましくはω位である。末端F置換基を有する、とりわけ好ましい直鎖状の基の例は、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−フルオロへキシルおよび7−フルオロヘプチルである。しかし、他の位置のFは、除外されていない。
ハロゲンは、F、Cl、BrおよびIを意味し、好ましくはFまたはCl、最も好ましくはFである。
〜RおよびRのそれぞれは、極性基または非極性基であってもよい。極性基の場合において、それは、好ましくはCN、SF、ハロゲン、OCH、SCN、COR、COORまたは一フッ素化、オリゴフッ素化、または多フッ素化された1〜4個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基から選択される。Rは、1〜4個、好ましくは1〜3個のC原子を有する、任意にフッ素化されたアルキルである。とりわけ好ましい極性基は、F、Cl、CN、OCH、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、CHF、CHF、OCF、OCHF、OCHF、CおよびOC、特にF、Cl、CN、CF、OCHFおよびOCFから選択される。非極性基の場合において、それは、好ましくは15個までのC原子を有するアルキル、または2〜15個のC原子を有するアルコキシである。
〜RおよびRのそれぞれはアキラル基またはキラル基であってもよい。キラル基の場合において、それは、好ましくは式Iである:
式中
は、1〜9個のC原子または単結合を有するアルキレン基またはアルキレン−オキシ基であり、
は、1〜10個のC原子を有するアルキル基またはアルコキシ基であり、非置換であるか、F、Cl、BrまたはCNによって単置換または多置換されていてもよく、1または2以上の隣接していないCH基が、それぞれの場合において、互いに独立して、酸素原子が互いに直接的に結合しないように、−C≡C−、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−または−CO−S−によって置き換えられていてもよく、
は、F、Cl、Br、CNまたはQに定義されたとおりであるがQとは異なるアルキル基またはアルコキシ基である。
式IにおけるQがアルキレン−オキシ基である場合において、O原子は好ましくはキラルC原子に隣接している。
式Iで表される好ましいキラル基は、2−アルキル、2−アルコキシ、2−メチルアルキル、2−メチルアルコキシ、2−フルオロアルキル、2−フルオロアルコキシ、2−(2−エチン)−アルキル、2−(2−エチン)−アルコキシ、1,1,1−トリフルオロ−2−アルキルおよび1,1,1−トリフルオロ−2−アルコキシである。
特に好ましいキラル基Iは、例えば2−ブチル(=1−メチルプロピル)、2−メチルブチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、2−エチルへキシル、2−プロピルペンチル、特に2−メチルブチル、2−メチルブトキシ、2−メチルペントキシ、3−メチルペントキシ、2−エチルヘキソキシ、1−メチルヘキソキシ、2−オクチルオキシ、2−オキサ−3−メチルブチル、3−オキサ−4−メチルペンチル、4−メチルへキシル、2−へキシル、2−オクチル、2−ノニル、2−デシル、2−ドデシル、6−メトキシオクトキシ、6−メチルオクトキシ、6−メチルオクタノイルオキシ、5−メチルヘプチルオキシカルボニル、2−メチルブチリルオキシ、3−メチルバレロイルオキシ、4−メチルヘキサノイルオキシ、2−クロロプロピオニルオキシ、2−クロロ−3−メチルブチリルオキシ、2−クロロ−4−メチルバレリルオキシ、2−クロロ−3−メチルバレリルオキシ、2−メチル−3−オキサペンチル、2−メチル−3−オキサへキシル、1−メトキシプロピル−2−オキシ、1−エトキシプロピル−2−オキシ、1−プロポキシプロピル−2−オキシ、1−ブトキシプロピル−2−オキシ、2−フルオロオクチルオキシ、2−フルオロデシルオキシ、1,1,1−トリフルオロ−2−オクチルオキシ、1,1,1−トリフルオロ−2−オクチル、2−フルオロメチルオクチルオキシである。2−へキシル、2−オクチル、2−オクチルオキシ、1,1,1−トリフルオロ−2−へキシル、1,1,1−トリフルオロ−2−オクチルおよび1,1,1−トリフルオロ−2−オクチルオキシが極めて好ましい。
加えて、例えば、結晶化する傾向が低減されるため、アキラルな分枝状のアルキル基を含有する化合物は時に重要であり得る。この種の分枝状の基は、一般に1つより多くの分枝を含有しない。好ましいアキラルな分枝状の基は、イソプロピル、イソブチル(=メチルプロピル)、イソペンチル(=3−メチルブチル)、イソプロポキシ、2−メチル−プロポキシおよび3−メチルブトキシである。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、1種または2種以上の反応性化合物、それぞれ重合性化合物を含み、それぞれ1種、2種または3種以上の反応性基、それぞれ重合性基を含む。メソゲン材料は、好ましくは、マトリックスまたはネットワークの形態を有し得るポリマーの形成によってブルー相において安定化するように、これは明確である。メソゲン性材料は、好ましくは、ブルー相においてポリマーの生成によって安定化され、それは、マトリックスまたはネットワークの形態を有していてもよい。
ディスプレイ用途における使用に対して、それ自身で純粋なブルー相(BP)を呈する典型的な材料の温度範囲は、一般に十分に広くはない。かかる材料は、典型的に、数度、例えば約3〜4°しかない狭い温度範囲におよぶブルー相を有する。よって、ディスプレイなどの実用的な用途に好適なかかる材料を作製するためには、ブルー相の温度範囲を拡張するさらなる安定化が必要とされる。
ポリマーの形成によってブルー相を安定化させるためには、配合したブルー相ホスト混合物を、適切なキラルドーパント(1種または2種以上の好適なキラル化合物)と、および1種または2種以上の反応性化合物、好ましくは反応性メソゲン化合物(RM)と、都合よく組み合わせる。得られた混合物をLCセルに、それぞれディスプレイパネルに充填する。その後、LCセル/パネルを、混合物がブルー相にある所定の温度で保持する。例えば所定の温度でブルー相が観察できるまで加熱または冷却する。この温度を全重合過程中維持する。典型的に、重合工程は、典型的な中圧水銀蒸気ランプのUV照射によって制御する。標準条件は、例えば380nmの波長での180秒間、3mW/cmの使用である。LC材料への損傷を避けるために、適切な光学フィルターをさらに使用することができる。
得られたポリマー安定化ブルー相(BP)の安定性の基準を以下に簡潔に説明する。
良質なポリマー安定化を保証することは、ディスプレイ用途におけるPS−BPの使用に対して重要である。ポリマー安定化の質はいくつかの基準によって判断される。光学検査は、良好な重合を保証する。テストセル/パネルで観察された欠陥、および/または曇りは、最適には至らないポリマー安定化の指標である。様々な負荷/ストレス条件下での電気光学的な検査により、PS−BPの長時間安定性が保証される。典型的なディスプレイのパラメーターは、いわゆるメモリー効果(ME)である。メモリー効果は、1または2以上のスイッチングサイクルが実行された後の残留透過率の正規化した測定値としての、スイッチングオンのコントラスト比およびスイッチングオフのコントラスト比の比として定義される。このメモリー効果の1.0という値は、優れたポリマー安定化の指標である。このメモリー効果の1.1よりも大きい値は、ブルー相の不十分な安定化を示す。
本発明はさらに、式I−Mおよび/またはI−Uで表される化合物の群から選択される、ならびに任意に式I−A、I−E、I−T、I−N、II、III、IVおよびVの群の1種または2種以上の化合物、キラルドーパントおよび式P
式中、個々のラジカルは以下の意味を有する:
、Pはそれぞれ、互いに独立して、重合性基であり、
Sp、Spはそれぞれ、互いに独立して、スペーサー基を示し、
s1、s2はそれぞれ、互いに独立して、0または1を示し、
n1、n2はそれぞれ、互いに独立して、0または1、好ましくは0を示し、
Qは、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CH−、−CHCH−、−CF−CF−、−CF−CH−、−CH−CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−O−、−CH−、−(CH−、−CF−、好ましくは−CFO−を示し、
、Z は、単結合、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−(CO)O−、−O(CO)−、−(CH−、−CHCH−、−CF−CF−、−CF−CH−、−CH−CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−O−、−CH−、−(CH−、−CF−、ここで、ZおよびQあるいはZおよびQは、−CFO−および−OCF−から選択される基を同時に示さず、
、A、A、Aは、それぞれ互いに独立して以下の群から選択されるジラジカル基を示し:
a)トランス−1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレンおよび1,4’−ビシクロヘキシレンからなる群、ここでさらに1または2以上の隣接しないCH基は、−O−および/または−S−で置き換えられていてもよく、さらに1または2以上のH原子はFによって置き換えられていてもよく、
b)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンからなる群、ここでさらに1または2のCH基はNで置き換えらえてもよく、さらに1または2以上のH原子はLによって置き換えられていてもよく、
c)テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、テトラヒドロフラン−2,5−ジイル、シクロブタン−1,3−ジイル、ピペリジン−1,4−ジイル、チオフェン−2,5−ジイルおよびセレノフェン−2,5−ジイルからなる群、このそれぞれはまた、Lによって単置換または多置換されていてもよく、d)飽和、部分不飽和または完全不飽和であり、任意に置換されている、5〜20個の環状C原子を有する多環式ラジカルからなる群、ここでさらにその1または2以上はヘテロ原子で置き換えられていてもよく、好ましくは、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、
からなる群から選択され、
ここでさらに、これらのラジカルにおける1または2以上のH原子はLで置き換えられていてもよく、および/または1または2以上の二重結合は単結合で置き換えられていてもよく、および/または1または2以上のCH基はNで置き換えられていてもよく、
Lは、それぞれ存在する場合に、同一であるかまたは異なって、F、Cl、CN、SCN、SF、またはそれぞれの場合において任意にフッ素化された1〜12個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを示し、
03、R04は、それぞれ互いに独立してH、Fまたは1〜12個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状のアルキルを示し、ここでさらに1または2以上のH原子はFによって置き換えられていてもよく、
Mは、−O−、−S−、−CH−、−CHY−または−CY−を示し、および
およびYは、それぞれ、互いに独立して、前記Rで示された意味の1つを有し、あるいはClまたはCNを示し、ならびにYおよびY基の1つは、代替的に−OCF、好ましくはH、F、Cl、CNまたはCFを示す、
で表される1種または2種以上の化合物を含むLC媒体、ならびに1種または2種以上の式Pで表される化合物単独の、または、それぞれの混合物からの1種または2種以上のさらなる重合性化合物の組み合わせでの重合によって得られるポリマー安定化システム、およびブルー相を有する電気光学ディスプレイにおけるかかる安定化システムの使用に関する。
好ましくは本発明において使用する式Pで表される化合物は、以下の式からなる群から選択される:
式中、Lは、それぞれの場合において、同一であるかまたは異なって、本明細書中で示した意味の1つを有し、rは、0、1、2、3または4を示し、sは、0、1、2または3を示し、およびnは、1〜24、好ましくは1〜12、極めて特に好ましくは2〜8の整数を示し、ここでラジカルが単結合または二重結合の端に示されていない場合、これは末端CHまたはCH基である。
式P1〜P24において、
は、好ましくは以下の式:
からなる群から選択される基を示す。
基A−Q−Aは、好ましくは式
式中、少なくとも1つの環は、少なくとも1つの基L=Fによって置換されている
で表される基を示す。ここでrは、それぞれの場合において、独立して、好ましくは0、1または2である。
式Pおよびその副次式で表される化合物において、PおよびPは、好ましくはアクリレートまたはメタクリレート、さらにはフルオロアクリレートを示す。式Iおよびその副次式で表される化合物において、SpおよびSpは、好ましくは、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−および−(CHp1−O−CO−O−ならびにこれらの鏡像からなる群から選択されるラジカルを示し、ここでp1は、1〜12の、好ましくは1〜6の整数、特に好ましくは1、2または3を示し、これらの基はO原子が直接隣接しないように、PおよびPに結合している。
式Pで表される化合物のうち、特に好ましいのは、式中
− ラジカルPおよびPが、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基からなる群から選択される、
− ラジカルSpおよびSpが、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−および−(CHp1−O−CO−O−ならびにこれらの鏡像からなる群から選択され、ここでp1は1〜12、好ましくは1〜6の整数、特に好ましくは1、2または3を示し、これらのラジカルがO原子が直接隣接しないように、PまたはPに結合している
ものである。本発明の好ましい態様によって好ましく使用される式Pで表される化合物は、正確に2つの環を含むものであり(n1=n2=0)、これは好ましくは6員環である。とりわけ好ましくは以下の式:
式中、P、P、Sp、Sp、s1およびs2は、前記式Pのもとに定義されたとおりであり、好ましくは、Spa/bは、アルキレン−(CH−、式中nは、好ましくは3、4、5、6または7であり、およびPa/bは、好ましくはメタクリレート部分またはアクリレート部分である、
で表される化合物の群から選択される化合物である。式Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf、Pg、PhおよびPiの群から選択される化合物の、特に式Paで表される化合物の使用が、とりわけ好ましい。
式Pにおいて、部分「A−Q−A」は、好ましくは式
式中、好ましくは2つのフェニレン環の少なくとも1つが、Hとは異なる少なくとも1つのLによって置換され、rは、それぞれの環に対して独立しており、および好ましくはそれぞれの環で0、1または2である、
で表される部分である。
式P、ならびにそのそれぞれの副次式で表される化合物について、好ましくは、
− PおよびPは、互いに独立して、アクリレートまたはメタクリレートであり、あるいはフルオロアクリレートでもある、
− SpおよびSpが、互いに独立して、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−O−(CHp1−、−(CHp1−O−CO−、−CO−O−(CHp1−、−(CHp1−O−CO−O−または−(CHp1−O−CO−O−であり、式中、p1は、1〜12の、好ましくは1〜6の整数、特に好ましくは1、2または3であり、これらの部分は、O原子が互いに直接的に結合しないように、PまたはPに結合している。
式Pで表される化合物であって、式中、
− PおよびPが、ビニルオキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、フルオロアクリレート基、クロロアクリレート基、オキセタン基またはエポキシ基、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレートである、
− SpおよびSpが、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−O−(CHp1−、−(CHp1−O−CO−、−CO−O−(CHp1−、−(CHp1−O−CO−O−または−(CHp1−O−CO−O−であり、ここでp1は1〜12の、好ましくは1〜6の整数、特に好ましくは1、2または3であり、これらの部分は、O原子が互いに直接的に結合しないように、PまたはPに結合している
で表される該化合物の使用が、とりわけ好ましい。
本発明によるポリマー安定化ディスプレイの生産のために、1種の化合物または2種以上の化合物が、2種または3種以上の重合性基を含む場合には、LCディスプレイの基板間のLC媒体中で、電圧を印加し、in-situ重合によって、重合性化合物を重合または架橋する。重合は1工程で行うことができる。重合を、材料、つまりキラルな化合物およびポリマー前駆体を含むメソゲン性混合物がブルー相にある温度で行うのが、好ましい。
好適で好ましい重合方法は、例えば、熱または光重合、好ましくは光重合、特にUV光重合である。1または2以上の開始剤もまた任意に添加することができる。重合のための好適な条件および開始剤の好適な種類および量は、当業者に公知であり、文献に記載されている。フリーラジカル重合に好適なものは、例えば、市販の光開始剤Irgacure651(登録商標)、Irgacure184(登録商標)、Irgacure907(登録商標)、Irgacure369(登録商標)またはDarocure1173(登録商標)(Ciba AG)である。開始剤を用いる場合、その割合は、好ましくは0.001〜5重量%、特に好ましくは0.001〜1重量%である。
本発明による重合性化合物は開始剤のない重合にも好適であり、これは、例えば低い材料費、および、特に開始剤の予想される残余量またはその分解産物によるLC媒体の低コンタミネーションなどの大きな利点を伴う。したがって、重合は開始剤の添加なしでも行うことができる。よって、好ましい態様において、LC媒体は重合開始剤を含まない。
重合性成分またはLC媒体はまた、例えば貯蔵または輸送の間の、RMの不要な自然重合を防ぐために、1種または2種以上の安定剤を含んでもよい。安定剤の好適な種類および量は、当業者に公知であり、文献に記載されている。例えばIrganox(登録商標)シリーズ(Ciba AG)からの市販の安定剤、例えばIrganox(登録商標)1076などが、特に好適である。安定剤を用いる場合、その割合は、RMの全量または重合性成分の全量に基づいて、好ましくは10〜10,000ppm、特に好ましくは50〜2,000ppmの範囲、最も好ましくは0.2%または約0.2%である。
本発明によって好ましく使用される式Pで表される重合性化合物は、個々に重合することができるが、2種または3種以上の本発明による重合性化合物を含む混合物、あるいは1種または2種以上の本発明による重合性化合物と好ましくはメソゲン性または液晶である、1種または2種以上のさらなる重合性化合物(コモノマー)とを含む混合物を重合することもできる。かかる混合物の重合の場合、コポリマーを形成する。好ましくは、2種または3種以上の本発明による混合物、あるいは1種または2種以上の本発明による化合物を1種または2種以上のさらなる重合性化合物とともに含む混合物が使用される。本発明はさらに、本明細書中に示す重合性混合物に関する。重合性化合物およびコモノマーはメソゲン性または非メソゲン性、好ましくはメソゲン性または液晶性である。
本発明によるポリマー安定化ディスプレイのためのポリマー前駆体に使用するための好適で好ましいコモノマーは、例えば以下の式:
式中、パラメーターは以下の意味を有する:
およびPは、それぞれ互いに独立して、重合性基、好ましくは本明細書中のPに対して与えられた意味の1つを有し、特に好ましくはアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシ基またはエポキシ基であり、
SpおよびSpは、それぞれ互いに独立して、単結合またはスペーサー基、好ましくは本明細書中のSpに対して与えられた意味の1つを有し、特に好ましくは、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−CO−O−または−(CHp1−O−CO−O−、ここでp1は1〜12の整数であり、最後に示した基は、O原子を介して隣接する環に結合しており、
かつここで、1または2以上のP−Sp−およびP−Sp−はRaaであってもよく、ただし、化合物に存在するP−Sp−およびP−Sp−の少なくとも1つはRaaではなく、
aaは、H、F、Cl、CNあるいは1〜25個のC原子を有する直鎖状または分枝状のアルキルであり、ここで1または2以上の隣接しない−CH−基は、互いに独立して、O原子もS原子も互いに直接的に結合しないように、−C(R)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、およびここでまた、1または2個以上のH原子は、F、Cl、CNまたはP−Sp−で置き換えられていてもよく、特に好ましくは、直鎖状または分枝状の、任意に一フッ素化または多フッ素化された、1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシであり、ここでアルケニル基およびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、および分枝状の基は少なくとも3個のC原子を有し、
、R00は、それぞれの場合において、互いに独立して、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
およびRは、それぞれ互いに独立して、H、F、CHまたはCFであり、
は、−O−、−CO−、−C(R)−または−CFCF−であり、
およびZは、それぞれ互いに独立して、−CO−O−、−O−CO−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−または−(CH−であり、ここでnは2、3または4であり、
Lは、それぞれの場合において、互いに独立して、F、Cl、CN、SCN、SFあるいは直鎖状または分枝状の、任意に一フッ素化または多フッ素化された1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、好ましくはFであり、
L’およびL’’は、それぞれ、互いに独立して、H、FまたはClであり、
rは、0、1、2、3または4であり、
sは、0、1、2または3であり、
tは、0、1または2であり、および
xは、0または1である
から選択される。
本出願によるディスプレイに使用するための、メソゲン媒体がブルー相である温度で作動できるおよび/または作動する好適で好ましいコモノマーは、例えば単反応性化合物の群から選択され、これはポリマー安定化システムの前駆体中に、1〜9重量%、特に好ましくは4〜7重量%の範囲の濃度で存在する。好ましい単反応性化合物は、式M1〜M29、式中、1種または2種以上のP−Sp−およびP−Sp−が残りのRaaである、で表される化合物であり、該化合物は単一の反応性基を有するのみである。
特に好ましい単反応性化合物は、以下の式
式中、P、SpおよびRaaは、それぞれ前記のもとに与えられた意味を有する
で表される化合物である。
これらの中で式
式中
nは、1〜16の、好ましくは2〜8の範囲の整数、好ましくは偶数の整数であり、
mは、1〜15の、好ましくは2〜7の範囲の整数である、
で表される化合物がとりわけ好ましい。
特に好ましいのは、LC媒体またはその中に存在する重合性もしくは重合した成分が、以下の式:
式中、P、P、Sp、Sp、s1、s2およびLは、本明細書中に示す意味を有し、rは、0、1、2、3または4を示し、およびZおよびZは、それぞれ、互いに独立して、−CF−O−または−O−CF−を示し、好ましくはZは、−CF−O−でありかつZは、−O−CF−であり、あるいはその逆であり、および、最も好ましくは、Zは、−CF−O−であり、Zは、−O−CF−である、
で表される1種または2種以上の化合物を含む、本明細書中に記載されるLC媒体、LCディスプレイ、方法または使用である。
式Iで表される化合物は、専門家に公知の通常の方法により入手できる。例えば出発材料は以下の種類の化合物であってもよく、それは市販であるか、刊行された方法により入手できるかのいずれかである。
好ましくは、本発明による液晶媒体は、式Iで表される化合物を含む、好ましくは主にこれらからなる、最も好ましくは完全にこれらからなる成分Aを含有する。
本出願における、含む(comprising)とは、組成物の文脈において、参照される実体、例えば媒体または成分が、問題となっている化合物(単数)または化合物(複数)を、好ましくは10%以上の、および最も好ましくは20%以上の総濃度で含有することを意味する。
本文脈において、主に・・・からなる(predominantly consisting)とは、参照される実体が、80%以上、好ましくは90%以上、および最も好ましくは95%以上の問題となっている化合物(単数)または化合物(複数)を含有することを意味する。
本文脈において、完全に・・・からなる(entirely consisting)とは、参照される実体が、98%以上、好ましくは99%以上、および最も好ましくは100.0%の問題となっている化合物(単数)または化合物(複数)を含有することを意味する。
本出願による媒体に含有される本出願による化合物の濃度は、好ましくは0.5%以上〜70%以下の範囲であり、より好ましくは1%以上〜60%以下の範囲であり、最も好ましくは5%以上〜50%以下の範囲である。
好ましい態様において、本発明のメソゲン変調媒体は、以下のものを含む。
− 式I−Mで表される1種の化合物もしくは2種以上の化合物を、好ましくは5%〜40重量%の総濃度で、より好ましくは15%〜35重量%の濃度で、および/または
− 式I−Uで表される1種の化合物もしくは2種以上の化合物を、好ましくは5%〜30重量%の総濃度で、より好ましくは10%〜25重量%の濃度で、および/または
− 式I−Aで表される1種の化合物もしくは2種以上の化合物を、好ましくは5%〜30重量%の総濃度で、より好ましくは10%〜25重量%の濃度で、および/または
− 式I−Tで表される1種の化合物もしくは2種以上の化合物を、好ましくは30%〜70重量%の総濃度で、より好ましくは45%〜65重量%の濃度で、および
・ 好ましくは、存在する各々の単一の化合物について3%〜17%、より好ましくは5%〜15重量%の各々の単一の化合物の濃度で、および/または、
− 式I−Nで表される1種の化合物もしくは2種以上の化合物を、好ましくは5%〜45重量%の総濃度で、より好ましくは15%〜40重量%の濃度で、および
・ 好ましくは、存在する各々の単一の化合物について1%〜17%、より好ましくは3%〜15重量%の各々の単一の化合物の濃度で、および/または、
− 式I−Eで表される1種の化合物もしくは2種以上の化合物を、好ましくは3%〜30重量%の総濃度で、より好ましくは5%〜25重量%の濃度で、および最も好ましくは
・ 存在する各々の単一の化合物についての1%〜15%、より好ましくは3%〜11重量%の場合の濃度で、および/または
− 任意に、好ましくは必須で、式IVおよびVで表される化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物を、存在する場合、好ましくは1%〜15重量%の濃度で、ならびに/または、
− ≧20μm−1のHTPを有する1種または2種以上のキラルな化合物を、好ましくは1%〜20重量%の濃度で、ならびに/または、
− 任意に、好ましくは必須で、反応性化合物を含み、好ましくは反応性メソゲンを含み、重合の際にブルー相の相範囲を安定化することができ、および好ましくは安定化し、かつ/または電気光学的効果の温度依存性を低減させることができ、および好ましくは低減させるポリマー前駆体を、好ましくは、5%以上〜15%以下、好ましくは7%以上〜12%以下および最も好ましくは8%以上〜11%以下の範囲内の濃度で。
本出願において、他に明確に述べない限り、
− ホスト混合物の構成要素の濃度を、全ホスト混合物に関して、つまりキラルドーパント(単数または複数)およびポリマー前駆体を除外して示す、
− キラルドーパント(単数または複数)の濃度を、混合物キラルドーパント(単数または複数)を含むが、ポリマー前駆体を除外した全ホストに関して示す、
− ポリマー前駆体およびその構成要素の濃度を、全混合物全体、つまりホスト混合物、キラルドーパント(単数または複数)およびポリマー前駆体からなる混合物に関して示す。
本発明の混合物は好ましくは、式I−MおよびI−Uで表される化合物の群から選択される1種または2種以上の化合物を、好ましくは5%以上〜35%以下、好ましくは10%以上〜25%以下および最も好ましくは10%以上〜20%以下の範囲の総濃度で含む。
特に、本発明の混合物は好ましくは、1種または2種以上の式I−Mで表される化合物を、4%以上〜30%以下、好ましくは5%以上〜20%以下、および最も好ましくは6%以上〜15%以下の範囲の総濃度で含む。
特に、本発明の混合物は好ましくは、式I−Uで表される1種または2種以上の化合物を、4%以上〜30%以下、好ましくは5%以上〜20%以下、および最も好ましくは6%以上〜15%以下の範囲の総濃度で含む。
本発明の混合物は好ましくは、式I−TおよびI−Nならびに任意にI−Aおよび/またはI−Eで表される化合物の群から選択される1種または2種以上の化合物を、好ましくは5%以上〜70%以下、好ましくは10%以上〜50%以下および最も好ましくは20%以上〜40%以下の範囲の総濃度で含む。
特に、本発明の混合物は好ましくは、式I−Tで表される1種または2種以上の化合物を、5%以上〜60%以下、好ましくは10%以上〜50%以下、および最も好ましくは12%以上〜40%以下の範囲の総濃度で含む。
特に、本発明の混合物は好ましくは、式I−Nで表される1種または2種以上の化合物を、5%以上〜40%以下、好ましくは10%以上〜30%以下、および最も好ましくは11%以上〜25%以下の範囲の総濃度で含む。
本発明の混合物が式I−Aで表される1種または2種以上の化合物を含む場合、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、3%以上〜30%以下、好ましくは4%以上〜15%以下、および最も好ましくは5%以上〜11%以下の範囲にある。
本発明の混合物が式I−E−1で表される1種または2種以上の化合物を含む場合、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、1%以上〜35%以下、好ましくは3%以上〜30%以下、および最も好ましくは4%以上〜25%以下の範囲にある。
本発明の混合物が式I−E−2で表される1種または2種以上の化合物を含む場合、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、1%以上〜35%以下、好ましくは3%以上〜30%以下、および最も好ましくは4%以上〜25%以下の範囲にある。
本発明の混合物が式Vで表される1種または2種以上の化合物を含む場合、これらの化合物の総濃度は、好ましくは、1%以上〜15%以下、好ましくは2%以上〜10%以下、および最も好ましくは5%以上〜8%以下の範囲にある。
好適なキラル化合物は、20μm−1以上、好ましくは40μm−1以上および最も好ましくは60μm−1以上のらせんねじれ力の絶対値を有するものである。HTPは、20℃の温度で液晶媒体MLC−6260中で測定される。
本発明によるメソゲン媒体は、メソゲン構造を有し、好ましくはそれ自身で1種または2種以上の中間相、特に少なくとも1つのコレステリック相を呈する1種または2種以上のキラル化合物を好ましくは含む。メソゲン媒体に含まれる好ましいキラル化合物は、とりわけ、コレステリル−ノナノエート(また短縮してCN)、R/S−811、R/S−1011、R/S−2011、R/S−3011、R/S−4011、R/S−5011、CB−15(すべてMerck KGaA、ダルムシュタット、独国)などの良く知られているキラルドーパント類である。1または2以上のキラル部分および1または2以上のメソゲン基を有するか、またはキラル部分と共にメソゲン基を形成する1種または2種以上の芳香族または脂環式部分を有するキラルドーパントが好ましい。
DE 34 25 503、DE 35 34 777、DE 35 34 778、DE 35 34 779、DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941およびDE 195 41 820に開示されるキラル部分およびメソゲンキラル化合物がより好ましく、参照によりその開示が本出願に組み込まれる。特に好ましいのは、EP 01 111 954.2に開示されるキラルビナフチル誘導体、WO 02/34739に開示されるキラルビナフトール誘導体、WO 02/06265に開示されるキラルTADDOL誘導体、ならびに、WO 02/06196およびWO 02/06195に開示される、少なくとも1つのフッ素化されたリンカーおよび1つの末端キラル部分または1つの中央キラル部分を有するキラルドーパントである。
本発明のメソゲン媒体は、約+30℃〜約90℃の範囲、とりわけ約70℃またはさらに80℃までの特性温度、好ましくは透明点を有する。
本発明の混合物は、1種または2種以上(2種、3種、4種または5種以上)のキラル化合物をそれぞれ1〜25重量%、好ましくは2〜20重量%の範囲で含有する。1種または2類以上のキラル化合物を合計で3〜15重量%含有する混合物が、とりわけ好ましい。
好ましい態様を以下に示す。
− 媒体は、式I−Tで表される、好ましくは式I−T−1および/もしくはI−T−2で表される1種、2種、3種、4種もしくは5種以上の化合物を含む、ならびに/または
− 媒体は、式I−Nで表される、好ましくは式I−N−1および/もしくはI−N−2で表される1種、2種、3種、4種もしくは5種以上の化合物を含む、ならびに/または
− 媒体は、式I−Eで表される、好ましくは式I−E−1で表される1種、2種、3種、4種もしくは5種以上の化合物を含む、ならびに/または
− 媒体は、式IIで表される、好ましくは式II−3で表される1種、2種もしくは3種以上の化合物を含む、ならびに/または
− 媒体は、式IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む、ならびに/または
− 媒体は、式IVで表される、好ましくは式IV−2で表される1種、2種もしくは3種以上の化合物を含む、ならびに/または
− 媒体は、式Vで表される1種、2種、3種もしくは4種以上の化合物を含む、ならびに/または
− 媒体が、好ましくは20μm−1以上のらせんねじれ力を有する1種、2種、3種または4種以上のキラル化合物を含む、および/または、
− 媒体が、好ましくは式Pで表される、好ましくは1種または2種以上のその副次式で表される、1種、2種または3種以上の反応性化合物、好ましくは1種、2種または3種以上の反応性メソゲン化合物、ならびに/または式M1〜M29の群から選択される、好ましくは式M16−Aおよび/またはM17−Aで表される、より好ましくは式M17−A’で表される、1種または2種以上の反応性メソゲン化合物を含む。
慣用の液晶材料と、しかし特に式I−Aおよび/またはI−Eおよび/またはI−Nおよび/またはI−Tおよび/またはIIおよび/またはIIIで表される1種または2種以上の化合物と混合した比較的小さい比率の式I−MまたはI−Uで表される化合物さえによっても、より低い作動電圧およびより広い作動温度範囲がもたらされることが、見出された。好ましいのは、特に、式I−Mおよび/またはI−Uで表される1種または2種以上の化合物に加えて、式IIIで表される1種または2種以上の化合物、特に式IIIで表される化合物であって、式中Rがn−ブチルである該化合物を含む混合物である。
式I−M、I−U、I−A、I−E、I−N、I−TおよびII〜Vで表される化合物は、無色、安定でありかつ、互いに、および他の液晶材料と容易に混和性である。
式I−Mおよび/またはI−Uならびに任意にI−A、I−E、I−NおよびI−TおよびII〜Vで表される化合物の最適な混合比は、実質的に、所望の特性に、式I−M、I−Uおよび/またはI−Aおよび/またはI−Eおよび/またはI−Nおよび/またはI−T、および/またはII〜Vで表される構成成分の選択に、ならびに存在し得る任意の他の構成成分の選択に依存する。上に示した範囲内の好適な混合比を、場合ごとに容易に決定することができる。
それぞれの個々の式I−M、I−U、I−A、I−E、I−NおよびI−Tで表される化合物の本発明の混合物中の総量は、多くの場合において、化合物の総量が85%以上である限り重大でない。
したがって混合物は、様々な特性の最適化の目的のための1種または2種以上のさらなる構成成分を含むことができる。しかしながら、式I−Mおよび/またはI−Uならびに任意にI−Aおよび/またはI−Eおよび/またはI−Nおよび/またはI−Tで表される化合物の総濃度が高くなるに伴って、作動電圧および作動温度範囲に対する観察された影響は、一般により大きくなる。
本発明による媒体おいて好ましく使用することができる式I−M、I−U、I−A、I−E、I−N、I−TおよびII〜Vで表される個々の化合物は、公知であるか、または公知化合物と同様に製造することができる。
偏光板、電極基板および表面処理電極からの本発明によるMLCディスプレイの構造は、この種のディスプレイに対する従来の構造に対応する。従来の構造(conventional construction)なる用語は、本明細書では広範に記載され、MLCディスプレイの全ての派生型および改変型を網羅し、特に、多結晶シリコンTFT(poly-Si TFT)またはMIMに基づくマトリックスディスプレイ素子を含むが、特に好ましくは、一方のみの基板上に電極を有する、すなわち、IPSディスプレイにおいて、好ましくは、確立された構造の1つにおいて使用されるような、いわゆる櫛形電極(inter-digital electrode)を有するディスプレイである。
しかし、本発明によるディスプレイと、ねじれネマチックセルに基づく従来のディスプレイとの間の顕著な相違は、液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
本発明による媒体は、従来の方法自体において製造される。一般に、成分を互いに、有利には高温で溶解する。好適な添加剤により、本発明による液晶相を、これまで開示されてきた液晶ディスプレイ素子の全ての種で使用できるように改変できる。この種の添加剤は当業者に公知であり、文献に詳細に記載されている(H. Kelker and R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980)。例えば、多色性色素を着色ゲスト−ホスト系の製造のために添加でき、または誘電異方性、粘度および/またはネマチック相の配向を改変するために物質を加えることができる。さらに、安定剤および抗酸化剤を加えることができる。
本発明による混合物は、TN、STN、ECBおよびIPS用途および等方性スイッチングモード(isotropic switching mode)(ISM)用途に適している。したがって、電気光学デバイスにおけるそれらの使用、および、本発明による化合物を少なくとも1種含む液晶媒体を含有する電気光学デバイスは、本発明の主題である。
本発明の混合物は、光学的等方状態で作動するデバイスに、非常に好適である。本発明の混合物は、驚くべきことに、それぞれの使用に非常に好適であることが見出される。
光学的等方状態で作動されるまたは作動可能な電気光学装置は、最近、ビデオ、TVおよびマルチメディア用途に関して注目されている。これは、液晶の物理的特性に基づく電気光学効果を利用する従来の液晶ディスプレイが、前記の用途で好ましくない、より長いスイッチング時間を呈するためである。さらに、従来のディスプレイの大半がコントラストの顕著な視野角依存性を示し、次に、この好ましくない特性を補償する手段が必要となってきている。
等方状態における電気光学効果を利用する装置に関しては、例えば、独国特許出願DE 102 17 273 A1に、変調のためのメソゲン制御媒体が作動温度で等方相である光制御(光変調)素子が開示されている。これらの光制御素子は非常に短いスイッチング時間およびコントラストの良好な視野角依存性を有している。しかし、前記素子の駆動または作動電圧は、いくつかの用途において、非常にしばしば不適当に高い。
独国特許出願DE 102 41 301 A1には、駆動電圧を著しく低下できる特定の電極構造が記載されている。しかし、これらの電極は、光制御素子の製造工程をさらに複雑なものとする。
さらに、例えば、DE 102 17 273 A1およびDE 102 41 301の両者で開示されている光制御素子は、顕著な温度依存性を示す。光学的等方状態の制御媒体における電界により誘発可能な電気光学効果は、制御媒体の透明点に近い温度で最も顕著となる。この範囲において光制御素子は最低値のそれらの特性電圧を有し、よって最も低い作動電圧を必要とする。温度が上昇すると、特性電圧およびしたがって作動電圧は著しく上昇する。この範囲での温度依存性の典型的な値は、単位温度当たり約数ボルトから単位温度当たり約十ボルト以上までの範囲である。
DE 102 41 301には等方状態で作動可能または作動される装置について様々な電極構造が記載されている一方で、DE 102 17 273 A1には、等方状態で作動可能または作動される光制御素子中において有用な様々な組成物の等方媒体が開示されている。これらの光制御素子中の閾値電圧の相対温度依存性は、透明点より1摂氏高い温度で約50%/摂氏の範囲である。温度依存性は温度の上昇に伴い減少し、透明点より5摂氏高い温度で約10%/摂氏となる。しかし、電気光学効果のこの温度依存性は、前記光制御素子を利用するディスプレイの多くの実用用途にとっては、高すぎる。対照的に、実用的な使用のためには、少なくとも数摂氏度、好ましくは約5摂氏度以上、より好ましくは約10摂氏度以上、とりわけ約20摂氏度以上の温度範囲にわたって、作動電圧が作動温度に依存しないことが望ましい。
本発明の混合物の使用は、前述ならびにDE 102 17 273 A1、DE 102 41 301 A1およびDE 102 536 06 A1に記載されるような光制御素子中の制御媒体として極めて好適であり、前記電気光学の作動電圧が作動する温度範囲を広げることが見出された。この場合、光学的等方状態またはブルー相は、ほぼ完全または完全に作動温度に依存しない。
この効果は、WO 2004/046 805に記載されているように、メソゲン制御媒体が少なくとも1つのいわゆる「ブルー相」を呈する場合、さらにより明らかである。極度に高いキラルねじれを有する液晶は、1または2以上の光学的等方相を有し得る。それらがそれぞれのコレステリックピッチを有する場合、これらの相は、十分に広いセルギャップを有するセルにおいて青色を呈することがある。したがって、それらの相は「ブルー相」とも呼ばれる(Gray and Goodby, "Smectic Liquid Crystals, Textures and Structures", Leonhard Hill, USA, Canada (1984))。ブルー相で存在する液晶に対する電界の効果は、例えば、H.S. Kitzerow, "The Effect of Electric Fields on Blue Phases", Mol. Cryst. Liq. Cryst. (1991), Vol. 202, p. 51-83に記載されており、ならびに、これまでに同定された3種類のブルー相、すなわちBP I、BP II、およびBP IIIは、電界のない液晶中で観測されることがある。ブルー相(単数)またはブルー相(複数)を呈する液晶が電場にさらされる場合、さらなるブルー相またはブルー相I、IIおよびIIIとは異なる他の相が出現し得ることは特筆すべきことである。
本発明の混合物は以下:
− 1つまたは2つ以上、特に2つの基板;
− 電極アセンブリ;
− 光を偏光する1つまたは2つ以上の素子;および
− 前記制御媒体
を含む電気光学光制御素子において使用でき、これにより、前記光制御素子は、それが非駆動状態であるときに制御媒体が光学的等方相である温度において作動される(または作動可能である)。
本発明の制御媒体は、約−30℃〜約90℃、とりわけ約70℃〜80℃にまで、の範囲の特性温度、好ましくは透明点を有する。
光制御素子の作動温度は、好ましくは、制御媒体の特性温度より高く、通常、前記温度は制御媒体のブルー相への転移温度であり;一般に、作動温度は前記特性温度よりも約0.1°〜約50°、好ましくは約0.1°〜約10°高い範囲である。作動温度は、制御媒体のブルー相への転移温度から制御媒体の等方相への転移温度まで、つまり透明点までの範囲が非常に好ましい。しかしながら、光制御素子は、制御媒体が等方相である温度においても作動させることができる。
本発明の目的に対し、用語「特性温度」は以下のとおり定義される:
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有する場合、この最小値の温度を特性温度として示し、
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体が1つまたは2つ以上のブルー相を有する場合、ブルー相への転移温度を特性温度として示す;1つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相への最も低い転移温度を特性温度として示し、
− 特性電圧が温度の関数として最小値を有さず、制御媒体がブルー相を有さない場合、等方相への転移温度を特性温度として示す。
本発明の文脈において、用語「アルキル」は、本明細書または特許請求の範囲の中の他の所で異なった様式で定義されていない限り、直鎖状および分枝状の1〜15個の炭素原子を有する炭化水素(脂肪族)ラジカルを意味する。炭化水素ラジカルは非置換であるか、F、Cl、Br、IまたはCNからなる群から独立して選択される1または2以上の置換基によって置換されていてもよい。
誘電体はまた、当業者に公知であり、文献に記載されている、さらなる添加剤を含んでもよい。例えば、0〜5%の多色性色素、抗酸化剤または安定剤を添加することができる。
Cは結晶相、Sはスメクチック相、SはスメクチックC相、Nはネマチック相、Iは等方相、およびBPはブルー相を示す。
はX%透過率に対する電圧を示す。よって、例えば、V10は10%透過の電圧を示し、V100は100%透過の電圧を示す(板表面に対して垂直な視野角)。それぞれのVmaxでV100の値に対応する作動電圧において、ton(それぞれのτon)はスイッチ−オン時間を示し、toff(それぞれのτoff)はスイッチ−オフ時間を示す。tonは10%から90%への相対透過率の変化に対する時間であり、toffは90%から10%への相対透過率の変化に対する時間である。応答時間は、Autronic Melchers、独国からの測定装置DMSで、電気光学的な特性と同様に決定する。
Δnは光学異方性を示す。Δεは誘電異方性を示す(Δε=ε││−ε、式中、ε││は分子の長軸に平行な誘電定数を示し、εはそれに垂直な誘電定数を示す)。電気光学データは、他に明示的に記載されない限り、20℃における透過率の一次最小値(すなわち、(d・Δn)値が0.5μm)でのTNセル中で測定される。光学データは、他に明示的に記載されない限り、20℃で測定される。
物理的特性を調整するために、本発明による光変調媒体はさらなる液晶化合物を任意に含むこともできる。かかる化合物は、専門家に公知である。本発明による媒体中でのそれらの濃度は、好ましくは0%〜30%、より好ましくは0%〜20%、および最も好ましくは5%〜15%である。
好ましくは、本発明の媒体は、20°以上の、好ましくは40°以上の、より好ましくは50°以上の、最も好ましくは60°以上の幅の、ブルー相の範囲あるいは、1つより多いブルー相が存在する場合は、ブルー相の併合された範囲を有する。
好ましい態様において、この相は少なくとも10℃〜30℃の、最も好ましくは少なくとも10℃〜40℃の、最も好ましくは少なくとも0℃〜50℃の範囲であり、ここで、少なくとも(at least)とは、好ましくは、相が下限より下の温度までに渡り、同時に上限の上までに渡ることを意味する。
別の好ましい態様において、この相は少なくとも20℃〜40℃の範囲であり、最も好ましくは少なくとも30℃〜80℃であり、最も好ましくは少なくとも30℃〜90℃である。この態様は、エネルギーを放散し、よってディスプレイを加熱する強力なバックライトを有するディスプレイに特に適している。
好ましくは、本発明の媒体は、150以上、より好ましくは200以上、なおより好ましくは300以上、および最も好ましくは400以上の誘電異方性を有する。特に、本発明の媒体の誘電異方性の値は、好ましくは700以下、より好ましくは550以下および最も好ましくは500以下である。
本出願において、誘電的に正の化合物(dielectrically positive compound)なる用語は、Δε>1,5の化合物を記載し、誘電的に中性の化合物は−1,5≦Δε≦1,5の化合物であり、誘電的に負の化合物はΔε<−1,5の化合物である。成分に対しても同様である。Δεは1kHzおよび20℃で決定される。化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物中の個々の化合物の10%の溶液の結果から決定される。これらの試験混合物の容量は、ホメオトロピックおよびホモジニアス配向を有するセル中の両方で決定される。両種類のセルのセルギャップは、およそ20μmである。印加される電圧は周波数1kHzの矩形波で、2乗平均平方根値は典型的には0.5V〜1.0Vであるが、それぞれの試験混合物の容量閾値より常に低く選択される。
いずれも独国Merck KGaAである、混合物ZLI−4792を誘電的に正の化合物に対して、混合物ZLI−3086を誘電的に中性ならびに誘電的に負の化合物に対して、それぞれ、ホスト混合物として使用する。化合物の誘電体誘電率は、対象の化合物を加えたときのホスト混合物のそれぞれの値の変化より決定され、対象の化合物の濃度100%へと外挿する。
20℃の測定温度でネマチック相を有する化合物はそのように測定され、その他全ては化合物のように扱う。
ともに、他に明示的に記載しない場合、本出願における閾値電圧(threshold voltage)なる用語は、光学的閾値を指し、10%相対コントラスト(V10)で与えられ、飽和電圧(saturation voltage)なる用語は、光学的飽和を指し、90%相対コントラスト(V90)で与えられる。容量閾値電圧(V、フレデリクス閾値VFrとも呼ばれる)は、明示的に示される場合のみに使用される。
本出願で与えられるパラメーターの範囲は、他に明示的に述べない限り、全て限界値を含む。
本出願をとおして、他に明示的に記載しない限り、全ての濃度は質量%で与えられ、それぞれの完全混合物に関し、全ての温度は摂氏(セルシウス)度で与えられ、全ての温度差は摂氏度である。全ての物理的特性は、他に明示的に述べない限り"Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germanyに従って決定されたか、されるものであり、20℃の温度で与えられる。光学異方性(Δn)は波長589.3nmで決定される。誘電異方性(Δε)は周波数1kHzで決定される。閾値電圧ならびに全ての他の電気光学的な特性は、独国Merck KGaAによって製造されたテストセルで決定された。
Δεを決定するためのテストセルは22μmのセルギャップを有していた。電極は1.13cmの面積および保護リングを有する環状ITO電極であった。配向層は、ホメオトロピック配向(ε││)にはレシチンであり、ホモジニアス配向(ε)にはJapan Synthetic RubberからのポリイミドAL−1054であった。容量は周波数応答分析器Solatron 1260により0.3または0.1Vrmsの電圧の正弦波を用いて決定した。電気光学測定で使用した光は白色光であった。使用したセットアップは、日本国Otsukaの市販装置であった。特性電圧は垂直観測下で決定した。閾値電圧(V10)、ミッドグレー電圧(mid-grey voltage)(V50)および飽和電圧(V90)は、それぞれ10%、50%および90%相対コントラストで決定した。
メソゲン変調材料は、それぞれMerck KGaAの設備で製造された電気光学テストセルに充填した。テストセルは一方の基板側に櫛形電極を有していた。電極幅は10μm、隣接する電極間の距離は10μm、セルギャップも10μmであった。このテストセルを、交差偏光板の間で電気光学的に評価した。
低温において、充填されたセルはキラルネマチック混合物の典型的なテクスチャーを示し、電圧を印加しない交差偏光板間で光を透過した。加熱すると、第1温度(T)で混合物は光学的に等方性となり、交差偏光板間で暗くなった。これは、この温度で、キラルネマチック相からブルー相への転移を示す。第2温度(T)まで、セルは、光学的透過率が最大となる範囲の一定の電圧である、典型的には数十ボルトの印加電圧下で電気光学効果を示した。典型的には、高温では、可視的な電気光学効果に必要な電圧は強く増加し、この第2温度(T)でブルー相から等方相への転移を示す。
ブルー相において最も有益に電気光学的に混合物を使用できる温度範囲(ΔT(BP))は、T〜Tの範囲であると同定された。この温度範囲(ΔT(BP))は、本出願の例で与えられる温度範囲である。この範囲を超えた温度、すなわち、Tより高温でも、著しく上昇した作動電圧においてのみではあるが、電気光学ディスプレイを作動できる。
本発明による本発明の液晶媒体はさらなる添加剤およびキラルドーパントを通常の濃度で含有することができる。これらさらなる成分の総濃度は、混合物全体に基づいて0%〜10%、好ましくは0.1%〜6%の範囲である。それぞれ使用される化合物個々の濃度は、好ましくは0.1〜3%の範囲である。これらのおよび同様な添加剤の濃度は、本出願における液晶成分および液晶媒体の化合物の濃度の値および範囲には考慮されない。
本発明による本発明の液晶媒体はいくつかの化合物からなり、好ましくは3〜30種、より好ましくは5〜20種、最も好ましくは6〜14種である。これらの化合物は慣用の様式で混合される。一般則として、より少量で使用される化合物の必要量を、より多量で使用される化合物に溶解する。温度がより高濃度で使用される化合物の透明点より高い場合、溶解の過程の完了を観測することは特に容易である。しかし、他の慣用の様式により、例えば、いわゆる事前混合を使用して媒体を調製することも可能であり、それは、例えば、化合物の相同または共晶混合物であってもよく、またはいわゆるマルチボトルシステムを使用でき、その成分は、使用できる状態にある混合物それ自体である。
好適な添加剤の添加によって、本発明の液晶媒体を、そのままで液晶媒体を使用する、例えばTN−、TN−AMD、ECB−、VAN−AMD(垂直整列ネマチックアクティブマトリックスディスプレイ)、ならびに特に複合系、例えばPDLC(ポリマー分散液晶)、NCAP(ネマチックカーブリニア整列ポリマー)およびPN−(ポリマーネットワーク)LCDおよび特にHPDLC(ホログラフィックPDLC)におけるいずれかの、全ての公知の液晶ディスプレイにおいて使用可能であるように、修正することができる。
適用できる、液晶の融点:それぞれT(K,N)、T(K,S)またはT(K,I)、1つのスメクチック相(S)から別のスメクチック相(S)への転移温度:T(S,S)、スメクチック(S)からネマチック(N)相への転移温度:T(S,N)、透明点:T(N,I)、適用できる場合、液晶のガラス転移温度:液晶のT、ならびに本出願をとおして全ての他の温度は、摂氏度(すなわち、セルシウス)で与えられる。
式Pおよびその副次式で表される化合物は、当業者に公知の方法および有機化学の標準著作物、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [有機化学の方法], Thieme-Verlag, Stuttgartなどに記載の方法に類似して製造することができる。
式Pおよびその副次式で表される化合物の、特に好適で好ましい製造方法は、例示の様式により、以下のスキームで示され、好ましくは1または2以上の以下に記載する工程を含む。
当業者は、好適な様式で合成を改変することができ、したがって本発明による化合物をさらに得ることができるであろう。アルコキシスペーサーまたは環に直接結合したアクリレートを含有する特に好ましい化合物は、例えばフェノール誘導体の反応、例えば化合物12のジチアニリウム塩13との反応などによって得ることができる。ここで最初に形成される化合物14は、化合物15に変換される。続いてヒドロキシル基に、好適な様式、例えばメタクリル酸を用いたエステル化によって官能化させることができる(スキーム1参照)。
特に好ましい態様において、本発明により使用される式P、式中、環は−CF−O−基によって結合されており、反応性基はアルキレンスペーサー基を介して環に付加されている、で表される化合物は、以下のスキームに従って製造することができる。
スキーム1:C−C−単結合によって結合したスペーサーを有する式Pで表される化合物の例示的な合成
本発明においておよびとりわけ以下の例において、メソゲン化合物の構造は、頭文字とも呼ばれる略号で示されている。これらの頭文字において、化学式は以下の表A〜Cを用いて以下のように略されている。全ての基C2n+1、C2m+1およびC2l+1またはC2n−1、C2m−1およびC2l−1は、それぞれn、mおよびl個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルケニル、好ましくは1E−アルケニルをそれぞれ示す。表Aは化合物のコア構造の環要素に対して用いられるコードを列挙し、一方で表Bは結合基を示す。表Cは、左手側または右手側の末端基に対するコードの意味を与える。頭文字は、任意の結合基を有する環要素に対するコードから構成され、1番目のハイフンおよび左手側末端基のコード、2番目のハイフンおよび右手側末端基のコードが続く。表Dに化合物の例示構造をそれぞれの略号と共に示す。
表A:環要素
表B:結合基
表C:末端基
式中、nおよびmはそれぞれ整数を示し、3つの点「...」は、この表中からの他の略号のためのプレースホルダーである。
以下の表に、それぞれの略号と共に例示構造を示す。これらは略号の規則性の意味を例示するために示す。それらはさらに、好ましく使用される化合物を表す。
表D:例示構造
式中、n(、mおよびl)は、好ましくは、互いに独立して、1〜7、好ましくは2〜6の整数を示す。
以下の表、表Eは、本発明によるメソゲン媒体において安定剤として使用することができる例示化合物を示す。
表E
本発明の好ましい態様において、メソゲン媒体は表Eからの化合物の群から選択される1種または2種以上の化合物を含む。
以下の表、表Fは、本発明によるメソゲン媒体においてキラルドーパントとして好ましく使用することができる例示化合物を示す。
表F
本発明の好ましい一態様において、メソゲン媒体は表Fからの化合物の群から選択される1種または2種以上の化合物を含む。
本出願によるメソゲン媒体は、好ましくは、前記表からの化合物からなる群から選択される、2種または3種以上、好ましくは4種または5種以上の化合物を含む。
本発明による液晶媒体は、好ましくは、
− 7種または8種以上、好ましくは8種または9種以上の化合物、好ましくは表Dからの化合物の群から選択される3種または4種以上、好ましくは4種または5種以上の様々な式を有する化合物、
を含む。

以下の例は、本発明をいかようにも制限することなく説明する。
しかし、物理的特性は当業者に、達成することができる特性およびそれらが改変できる範囲を示している。したがって、特に、好ましく達成することができる様々な特性の組み合わせは、当業者に対して良く定義される。
以下の表に示すとおりの組成物および特性を有する液晶混合物を調製し、調査する。
いわゆる「HTP」は、LC媒体中の光学的に活性なまたはキラル物質のらせんねじれ力(μm−1)を示す。特に指示がない限り、HTPは、市販のネマチックLCホスト混合物MLD−6260(Merck KGaA)中で、20℃の温度で測定する。
合成例1: 6−(4−{[4−(6−アクリロイルオキシヘキシル)フェノキシ]−ジフルオロメチル}−3,5−ジフルオロフェニル)ヘキシルアクリレート
1.1: 5−ブロモ−2−[(4−ブロモフェノキシ)ジフルオロメチル]−1,3−ジフルオロベンゼン
まず、92.0g(0.200mol)の2−(4−ブロモ−2,6−ジフルオロフェニル)−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−ジチイン−1−イリウムトリフレートを600mlのジクロロメタンに投入し、200mlのジクロロメタン中の52.0g(0.300mol)の4−ブロモフェノールの溶液および45mlのトリエチルアミンを−70℃で添加する。添加が完了したとき、混合物を−70℃でさらに1h撹拌し、160ml(1.00mol)のトリエチルアミントリスヒドロフルオリドを添加し、続いて200mlのジクロロメタン中の51.0ml(0.996mol)の臭素の溶液を滴加する。
1h後、冷却物を除去し、−10℃まで加温した後、そのバッチを2lの氷水中の310mlの32%水酸化ナトリウム溶液に添加する。有機相を分離し、水で洗浄する。水相をジクロロメタンで抽出し、有機相を合わせて、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を減圧下で除去し、残渣をヘプタンと共にシリカゲルを通してろ過し、黄色の油状として5−ブロモ−2−[(4−ブロモフェノキシ)−ジフルオロメチル]−1,3−ジフルオロベンゼンを得る。
1.2: 6−(4−{ジフルオロ[4−(6−ヒドロキシヘキサ−1−イニル)フェノキシ]メチル}−3,5−ジフルオロフェニル)ヘキサ−5−イン−1−オール
まず、10.7g(25.8mmol)の5−ブロモ−2−[(4−ブロモフェノキシ)ジフルオロメチル]−1,3−ジフルオロベンゼンおよび8.00g(81.5mmol)のヘキサ−5−イン−1−オールを、11.3mlのトリエチルアミンおよび500mlのトルエンに投入し、1.50g(2mmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリドおよび0.700g(3.68mmol)のヨウ化銅(I)を添加し、混合物を還流下で終夜加熱する。続いてそのバッチを水に添加し、2N塩酸を用いて中和し、トルエンで3回抽出する。有機相を合わせて、硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を減圧下で除去し、残渣を、初めにトルエンで、次にトルエン/酢酸エチル(4:1)で、シリカゲルのクロマトグラフィーに供し、無色固体として6−(4−{ジフルオロ[4−(6−ヒドロキシヘキサ−1−イニル)フェノキシ]メチル}−3,5−ジフルオロフェニル)ヘキサ−5−イン−1−オールを得る。
1.3: 6−(4−{ジフルオロ[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェノキシ]メチル}−3,5−ジフルオロフェニル)ヘキサン−1−オール
6−(4−{ジフルオロ[4−(6−ヒドロキシヘキサ−1−イニル)フェノキシ]メチル}−3,5−ジフルオロフェニル)−ヘキサ−5−イン−1−オールを、THF中、パラジウム/活性炭触媒上で、完全にまで水素化する。触媒をろ別し、溶媒を減圧下で除去し、粗生成物をトルエン/酢酸エチル(1:2)でシリカゲルのクロマトグラフィーに供し、無色固体として6−(4−{ジフルオロ[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェノキシ]メチル}−3,5−ジフルオロフェニル)ヘキサン−1−オールを得る。
1.4: 6−(4−{[4−(6−アクリロイルオキシヘキシル)フェノキシ]ジフルオロメチル}−3,5−ジフルオロ−フェニル)ヘキシルアクリレート
まず、17.0g(37.2mmol)の6−(4−{ジフルオロ[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェノキシ]メチル}−3,5−ジフルオロフェニル)ヘキサン−1−オール、8.05g(112mmol)のアクリル酸および0.5gのDMAPを、300mlのジクロロメタン中に投入し、75mlのジクロロメタン中の17.3g(112mmol)のEDCの溶液を氷冷しながら滴加する。1h後、冷却物を除去し、そのバッチを静置し、室温において終夜撹拌する。溶媒の大部分を減圧で除去し、残渣をジクロロメタンでシリカゲルのクロマトグラフィーに供し、6−(4−{[4−(6−アクリロイルオキシヘキシル)フェノキシ]ジフルオロメチル}−3,5−ジフルオロフェニル)ヘキシルアクリレートを無色油状として得る。
相挙動:T −71℃ K 13 I。
同様に以下の反応性化合物が得られる。
相挙動:未決定
相挙動:T−66℃ I
相挙動:T −69℃ I
相挙動:未決定
相挙動:未決定
相挙動:未決定
相挙動:未決定
相挙動:C 128℃ I
相挙動:T −59℃ N −28.5℃ I
例1
以下の液晶混合物M−1を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
3.8%、それぞれ4.2%のキラル剤R−5011を、アキラル液晶混合物に溶解し、得られた混合物のIPSタイプセルにおける電気光学的応答を、調査する。混合物を、一方の基板側上に櫛形電極を備えた電気光学的テストセル中に満たす。電極幅は10μmであり、隣接する電極間の距離は10μmであり、セルギャップもまた10μmである。これらのテストセルを、交差させた偏光子間で電気光学的に評価する。
適切な濃度の
a)キラルドーパントR−5011(Merck KGaA、独国)、
b)式RM−C
で表される反応性メソゲンおよび
c)式RM−1
およびRM−2
で表される2種の反応性メソゲン化合物の代替的に1つをそれぞれ、対象の混合物、ここでは混合物M−1に添加する。得られた混合物をテストセルに投入し、混合物がブルー相にある適切な温度まで加熱する。その後UVに暴露する。
重合前に下記に記載のとおり混合物を特徴付ける。反応性成分を、その後ブルー相において、1回照射(180s)によって重合させ、得られた媒体を再び特徴付ける。
重合の詳細な記載
試料を重合する前に、約10ミクロンの厚みおよび2×2.5cmの面積を有するテストセルにおいて媒体の相特性を確立する。毛細管現象によって75℃の温度で充填を行う。加熱ステージを有する偏光顕微鏡下で1℃/minの温度変化で、測定を行う。
約3.0mW/cmの有効出力を有するUVランプ(Dymax、Bluewave200、365nm干渉フィルター)で180秒間の照射によって媒体の重合を行う。重合は、電気光学テストセル内において直接行う。
まず、媒体がブルー相I(BP−I)である温度において重合を行う。複数の段階的工程で重合を行い、結果として徐々に重合が完了する。一般に、重合中に、ブルー相の温度範囲が変化する。したがって、各段階的工程間において、媒体が引き続きブルー相にあるように温度を適合させる。実際には、このことは、約5s以上の各照射操作後に偏光顕微鏡下において試料を観察することによって行うことができる。試料がより暗くなる場合、これにより等方相への転移が示される。それに応じて、次の段階的工程のための温度を下げる。
示される照射出力において最大の安定化の結果となる全照射時間は、典型的には180sである。最適化された照射/温度プログラムにしたがって、さらなる重合を行うことができる。
あるいは、特に、重合前に既に広いブルー相が存在している場合、1回の照射工程で重合を行うこともできる。
電気光学的な特徴付け
ブルー相の前記重合および安定化後、ブルー相の相幅を決定する。続いて、この範囲内、および、また所望により範囲外の様々な温度において、電気光学的な特徴付けを行う。
使用するテストセルには、片側においてセル表面上に櫛形電極が取り付けられている。セルギャップ、電極間隔および電極幅は、典型的には、それぞれ10ミクロンである。以下では、この均一な寸法をギャップ幅と呼ぶ。電極で覆われている面積は約0.4cmである。テストセルは配向層を有しない。
電気光学的特徴付けのために、交差偏光フィルターの間にセルを配置する。ここで、電極の長軸方向は、偏光フィルターの軸に対して45°の角度をとる。セル平面に対して直角にDMS301(Autronic-Melchers、独国)を使用するか、または、偏光顕微鏡上の高感度カメラを用いることによって測定を行う。電圧なしの状態において、前記配置は本質的に暗画像を与える(定義0%透過)。
まず、テストセル上で特性作動電圧、次いで応答時間を測定する。下記のとおり、作動電圧は、交流正弦(周波数100Hz)および可変振幅を有する矩形電圧の形態でセル電極に印加される。
作動電圧を増加しながら透過率を測定する。透過率の最大値の到達によって、作動電圧V100の特性量が定義される。同等に、最大透過率の10%において、特性電圧V10を決定する。これらの値は、ブルー相の範囲における様々な温度で測定される。
ブルー相の温度範囲の上限および下限において、相対的に高い特性作動電圧V100が観測される。最小作動電圧の範囲においては、温度の増加と共に、V100のみが一般に徐々に増加する。TおよびTによって限定されるこの温度範囲は、使用可能な平坦温度範囲(flat temperature range (FR))と呼ばれる。この「平坦範囲」(FR)の幅は(T−T)であり、平坦範囲幅(width of the flat range(WFR))として公知である。TおよびTの正確な値は、V100/温度図において、平坦曲線部分FRと、隣接する急峻曲線部分とにおける接線の交点によって決定される。
測定の第2段階において、スイッチのオンおよびオフの間の応答時間(τon、τoff)を決定する。応答時間τonは、選択された温度においてV100のレベルにおける電圧を印加後に90%強度を達成するのにかかる時間によって定義される。応答時間τoffは、電圧を0Vまで低下させた後に、V100における最大強度から出発して90%減少するまでにかかる時間によって定義される。また、ブルー相の範囲における様々な温度においても、応答時間を決定する。
さらなる特徴付けとして、FR内の温度において、0VおよびV100の間で連続的に増加および低下する作動電圧において透過率を測定できる。2つの曲線間の相違はヒステリシスとして公知である。例えば、0.5・V100における透過率の相違および50%透過率における電圧の相違は特性ヒステリシス値であり、それぞれ、ΔT50およびΔV50として公知である。
さらなる特性量として、スイッチングサイクルを経る前および後における電圧なし状態での透過率の比を測定できる。この透過率比は「メモリー効果」と呼ばれる。メモリー効果の値は、理想的な状態において1.0である。1より高い値は、セルをスイッチオンおよびオフした後に過剰に高い残存透過率の形態で、一定のメモリー効果が存在することを意味する。また、この値は、ブルー相の作動範囲(FR)内でも決定される。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。
重合性混合物を、ブルー相の温度範囲の下限における約30〜50℃の温度において1回の照射段階で重合する。ポリマー安定化液晶媒体は、広い温度範囲にわたってブルー相を呈する。
本発明によるモノマー(RM−2)を用いて調製したポリマー安定化媒体M−1−1およびM−1−2は、先行技術の従来媒体と比較して、小さいヒステリシス(ΔV50)ならびにスイッチオンおよびスイッチオフについての良好なコントラストを呈する。特に、本発明による媒体M−1−1およびM−1−2において、スイッチオンの際のコントラストおよびスイッチオフの際のコントラストは互いに近接しており、これはブルー相の非常に良好な安定性を示す。
このことから、本発明によるモノマーはブルー相の安定化に、特には高濃度のキラルドーパントを有する媒体の場合において、特に好適であることがわかる。
比較例1−1および1−2
以下の液晶混合物(C−1)を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
この混合物を、上記の例1の下に詳細に記載したように処理し、調査する。
結果を、以下の表中にまとめる。
比較例2
以下の液晶混合物(C−2)を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
結果を、以下の表中にまとめる。
例2
以下の液晶混合物(M−2)を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。
例3
以下の液晶混合物M−3を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。
例4
以下の液晶混合物M−4を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。
例5
以下の液晶混合物M−5を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中に要約する。
例6
以下の液晶混合物M−6を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中に要約する。
例7
以下の液晶混合物M−7を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。
例8
以下の液晶混合物M−8を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。
例9
以下の液晶混合物M−9を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。
例10
以下の液晶混合物M−910を調製し、その全般の物理的特性に関して調査する。組成および特性を以下の表に示す。
ポリマー前駆体の典型的な濃度は以下のとおりである。
結果を、以下の表中にまとめる。

Claims (16)

  1. ブルー相を呈し、構成成分Aおよび/または構成成分Bを含有し、
    ここで、構成成分Aは第1の構成成分であり、式I−M

    式中
    は、1〜9個のC原子を有し、直鎖状または分枝状の非置換であるか、F、ClまたはCNによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CY01=CY02−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように任意に置き換えられているアルキルであり、
    は、HまたはFであり、
    は、F、CNまたはCFであり、
    01およびY02は、互いに独立してF、ClまたはCNであり、あるいはまたそれらの1つはHであってもよく、ならびに
    01およびR02は、互いに独立してHまたは1〜12のC原子を有するアルキルである、
    で表される1種または2種以上の化合物からな
    構成成分Bは第2の構成成分であり、式I−U

    式中
    、LおよびXは、上に示したそれぞれの意味を有する、
    で表される1種または2種以上の化合物からなる、メソゲン媒体。
  2. 1種または2種以上のキラルドーパントを含むことを特徴とする、請求項1に記載のメソゲン媒体。
  3. 構成成分Aを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のメソゲン媒体。
  4. 構成成分Bを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  5. 式I−A、I−E、I−NおよびI−T
    式中
    は、Rの意味を有し、
    は、請求項1に示した意味を有し
    01〜L03、L、L11およびL12は、互いに独立してHまたはFであり、ならびに
    nは0または1である、
    の群から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  6. 式II
    式中
    21〜L23は、互いに独立してHまたはFであり、
    は、直鎖状または分枝状であり、非置換であるか、F、ClまたはCNによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、 −CO−S−、−CY01=CY02−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように任意に置き換えられているアルキルであり、
    01およびY02は、互いに独立してF、ClまたはCNであり、あるいはまたそれらの1つはHであってもよく、
    01およびR02は、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルである、
    で表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  7. 式III
    式中、Rは、請求項1においてRについて示した意味を有する、
    で表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の媒体。
  8. 式IVおよびV
    式中
    およびRは、互いに独立して、直鎖状または分枝状であり、非置換であるか、F、ClまたはCNによって単置換または多置換されており、かつここで1つまたは2つ以上のCH基が、各場合において互いに独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように任意に置き換えられているアルキルであり、
    は、HまたはFであり、
    nおよびmは、互いに独立して0または1である、
    で表される化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の媒体。
  9. 1種または2種以上の重合性化合物を含む重合性構成成分を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の媒体。
  10. 式M1
    式中、パラメーターは以下の意味を有する:
    およびPは、それぞれ互いに独立して重合性基であり、
    SpおよびSpは、それぞれ互いに独立して、単結合またはスペーサー基であり、
    かつここで、代替的にまたP−Sp−およびP−Sp−の1つはRaaであってもよく
    aaは、H、F、Cl、CNあるいは1〜25個のC原子を有する直鎖状または分枝状のアルキルであり、ここで1または2以上の隣接しない−CH−基は、互いに独立して、−C(R)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−によって、O原子もS原子も互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、およびここでまた、1個または2個以上のH原子は、F、ClまたはNによって置き換えられていてもよく、
    、R00は、各々、各出現において互いに独立して、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり
    は、各出現において互いに独立して、F、Cl、CN、SCN、SFあるいは直鎖状または分枝状の、1〜12個のC原子を有する任意に一フッ素化または多フッ素化されたアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、ならびに
    rは、0、1、2、3または4である、
    で表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の媒体。
  11. 式M2
    式中、パラメーターは以下の意味を有する:
    およびP は、それぞれ互いに独立して重合性基であり、
    Sp およびSp は、それぞれ互いに独立して、単結合またはスペーサー基であり、
    かつここで、代替的にまたP −Sp −およびP −Sp −の1つはR aa であってもよく、
    aa は、H、F、Cl、CNあるいは1〜25個のC原子を有する直鎖状または分枝状のアルキルであり、ここで1または2以上の隣接しない−CH −基は、互いに独立して、−C(R )=C(R 00 )−、−C≡C−、−N(R )−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−によって、O原子もS原子も互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、およびここでまた、1個または2個以上のH原子は、F、ClまたはCNによって置き換えられていてもよく、
    、R 00 は、各々、各出現において互いに独立して、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
    Lは、各出現において互いに独立して、F、Cl、CN、SCN、SF あるいは直鎖状または分枝状の、1〜12個のC原子を有する任意に一フッ素化または多フッ素化されたアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、ならびに
    rは、0、1、2、3または4である、
    で表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の媒体。
  12. 請求項9〜11のいずれか一項に記載の媒体を、その重合性成分の重合化に供することを特徴とする、メソゲン媒体の安定化方法。
  13. 請求項9〜11のいずれか一項に記載の媒体の重合性構成成分の重合化により安定化された、メソゲン媒体。
  14. 請求項1〜11および13のいずれか一項に記載の媒体を含むことを特徴とする、光変調素子。
  15. 請求項1〜11および13のいずれか一項に記載の媒体を含むことを特徴とする、電気光学ディスプレイ。
  16. 請求項1〜11および13のいずれか一項に記載の媒体の、光変調素子における使用。
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