(57)【要約】本発明は、電気光学的光変調素子、このタイプの素子を含む電気光学的ディスプレイおよびディスプレイシステム、例えばテレビスクリーンおよびコンピューターモニター、並びに用いられる変調媒体に関する。本発明の光変調素子は、光変調素子の動作の間光学的にアイソトロピックな相にあるメソゲン性変調媒体を含み、良好なコントラスト、低い視野角依存性および極めて短い応答時間に加えて、特に比較的低い駆動電圧により区別される。本発明の変調媒体は、光学的にアイソトロピックな相における大きい誘電感受性と、小さい透明のエンタルピーまたは青色相の発生との組み合わせにより、区別される。透明点よりも４℃高い温度または変換温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））において、変調媒体の誘電感受性は、好ましくは２５以上であり、透明のエンタルピーは、１．５０Ｊ／ｇ以下である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
−１つの基板または複数の基板、
−電極装置、
−光の偏光のための少なくとも１つの素子または複数の素子および
−変調媒体
を含む電気光学的光変調素子であって、
−光変調素子が、変調媒体がアドレスされていない状態において光学的にアイソトロピックな相にある温度において動作し、
−電極装置が、メソゲン性変調媒体の表面に平行な有意な成分を有する電界を生じることができ、
−メソゲン性変調媒体が、以下の条件（ａ）および（ｆ）の少なくとも１つを満たし、これが、これらの２つの条件（ａ）および（ｆ）の条件（ａ）のみを満たす場合には、これはさらに、以下の条件（ｂ）および（ｃ）の少なくとも１つを満たし、これが、条件（ｂ）および（ｃ）の条件（ｃ）のみを満たす場合には、これは、２つの他の以下の条件（ｄ）および（ｅ）の少なくとも１つを満たし、これが、条件（ｆ）を満たす場合には、これは、随意にさらに条件（ｇ）を満たす、
−（ａ）変調媒体は、温度の上昇に伴って、ネマティック相から、またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有し、透明点よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、２５以上である、
−（ｂ）変調媒体の透明のエンタルピーが、０．７８Ｊ／ｇ以下である、または
−（ｃ）変調媒体の透明のエンタルピーが、１．５０Ｊ／ｇ以下である、および
−（ｄ）透明点よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、２７以上であり、ただし、８％、１０％または１２％の化合物ＵＶＺＧ−３−Ｎを含む変調媒体を含む光変調素子は、除外される、または
−（ｅ）透明点よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、３５．５以上であり、ただし、２種の以下の組成物１および２
【表１】
2006506477.tif 000061
の１種を有する変調媒体を含む光変調素子は、除外され、ここで、化合物についての略語は、出願文書において定義した通りである、
−（ｆ）変調媒体は、温度の上昇に伴って、温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）におけるコレステリック相（Ｃｈ、ここでキラルネマティック相Ｎ＊と呼ぶ）から青色相（ＢＰ）への転移を有する、および
−（ｇ）この転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、２５以上である
ことを特徴とする、前記電気光学的光変調素子。
【請求項２】
−メソゲン性変調媒体の透明のエンタルピーが、１．１０Ｊ／ｇ以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載の光変調素子。
【請求項３】
−メソゲン性変調媒体の透明のエンタルピーが、０．７０Ｊ／ｇ以下である
ことを特徴とする、請求項２に記載の光変調素子。
【請求項４】
−透明点または転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、４０以上である
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の光変調素子。
【請求項５】
−透明点または転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、５５以上である
ことを特徴とする、請求項４に記載の光変調素子。
【請求項６】
−透明点または転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも４度低い温度における光学異方性が、０．０８０以上である
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の光変調素子。
【請求項７】
メソゲン性変調媒体が、式Ｉ
【化１】
2006506477.tif 000062
式中、
Ｒ１は、１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するオキサアルキルを示し、
【化２】
2006506477.tif 000063
は、
【化３】
2006506477.tif 000064
を示し、
Ｚ１１およびＺ１２は、各々、互いに独立して、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ２−もしくは−Ｃ≡Ｃ−またはこれらの基の２つもしくは３つ以上の組み合わせを示し、
Ｘ１は、Ｆ、Ｃｌ、ＮＯ２、−ＯＣＦ３、−ＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、Ｃｌ、ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮまたはＮＣＳを示し、
Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３およびＹ１４は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦを示し、
ｎ１は、０または１を示す、
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のいずれかに記載の光変調素子。
【請求項８】
メソゲン性変調媒体が、式ＩＩ
【化４】
2006506477.tif 000065
式中、
Ｒ２は、１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはオキサアルキルを示し、
【化５】
2006506477.tif 000066
は、
【化６】
2006506477.tif 000067
を示し、
Ｚ２１およびＺ２２は、各々、互いに独立して、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ２−もしくは−Ｃ≡Ｃ−またはこれらの基の２つもしくは３つ以上の組み合わせを示し、
Ｘ２は、Ｆ、Ｃｌ、ＮＯ２、−ＯＣＦ３、−ＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、Ｃｌ、ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮまたはＮＣＳを示し、
Ｙ２は、ＨまたはＦを示し、
ｎ２は、０または１を示す、
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１〜７のいずれかに記載の光変調素子。
【請求項９】
媒体が、式Ｉおよび／またはＩＩで表される化合物に加えて、１種または２種以上の他のメソゲン性化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の光変調素子。
【請求項１０】
メソゲン性変調媒体が、
−５％〜８０％の式Ｉで表される１種または２種以上の化合物および／または
−５％〜９５％の式ＩＩで表される１種または２種以上の化合物および／または
−０％〜３０％の１種または２種以上の他のメソゲン性化合物
を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の光変調素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の１種または２種以上の光変調素子を含む、電気光学的ディスプレイ。
【請求項１２】
ディスプレイが、アクティブマトリックスによりアドレスされていることを特徴とする、請求項１１に記載の電気光学的ディスプレイ。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の１つまたは２つ以上の電気光学的ディスプレイを含む、電気光学的ディスプレイシステム。
【請求項１４】
テレビスクリーン、コンピューターモニターまたは両方として用いることができることを特徴とする、請求項１３に記載の電気光学的ディスプレイシステム。
【請求項１５】
情報の表示のための、請求項１〜１０のいずれかに記載の光変調素子の使用。
【請求項１６】
電気光学的ディスプレイシステムにおける、請求項１１または１２に記載の電気光学的ディスプレイの使用。
【請求項１７】
ビデオ信号またはデジタル信号の表示のための、請求項１３または１４に記載の電気光学的ディスプレイシステムの使用。
【請求項１８】
媒体であって、これが、以下の条件（ａ）並びに２つの他の以下の条件（ｂ）および（ｃ）の少なくとも１つ
−（ａ）媒体は、温度の上昇に伴って、ネマティック相から、またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有し、媒体の透明のエンタルピーが、１．５０Ｊ／ｇ以下である、および
−（ｂ）透明点よりも４度高い温度における媒体の誘電感受性が、２７以上であり、ただし、８％、１０％または１２％の化合物ＵＶＺＧ−３−Ｎを含む媒体は、除外される、または
−（ｃ）透明点よりも４度高い温度における媒体の誘電感受性が、３５．５以上であり、ただし、２種の以下の組成物１および２
【表２】
2006506477.tif 000068
の１種を有する媒体は、除外され、ここで、化合物についての略語は、出願文書において定義した通りである、
を満たすか、あるいは媒体が、条件（ｄ）
−（ｄ）変調媒体は、温度の上昇に伴って、温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）におけるコレステリック相から青色相（ＢＰ）への転移を有し、随意に、この転移温度よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、２５以上である、
を満たすことを特徴とする、前記媒体。
【請求項１９】
１．００Ｊ／ｇ以下の透明のエンタルピーを有することを特徴とする、請求項１８に記載の媒体。
【請求項２０】
０．８０Ｊ／ｇ以下の透明のエンタルピーを有することを特徴とする、請求項１９に記載の媒体。
【請求項２１】
透明点または変換温度よりも４度高い温度における媒体の誘電感受性が、４０以上であることを特徴とする、請求項１８〜２０のいずれかに記載の媒体。
【請求項２２】
透明点または変換温度よりも４度高い温度における媒体の誘電感受性が、５５以上であることを特徴とする、請求項２１に記載の媒体。
【請求項２３】
−３０℃〜８０℃の範囲内の透明点または変換温度を有することを特徴とする、請求項１８〜２２のいずれかに記載の媒体。
【請求項２４】
０℃〜４５℃の範囲内の透明点または変換温度を有することを特徴とする、請求項２３に記載の媒体。
【請求項２５】
透明点または変換温度よりも４度低い温度における媒体の光学異方性が、０．０８０以上であることを特徴とする、請求項１８〜２４のいずれかに記載の媒体。
【請求項２６】
請求項７に記載の式Ｉ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１８〜２５のいずれかに記載の媒体。
【請求項２７】
請求項７に記載の式ＩＩ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１８〜２６のいずれかに記載の媒体。
【請求項２８】
式Ｉおよび／またはＩＩで表される化合物に加えて、１種または２種以上の他のメソゲン性化合物を含むことを特徴とする、請求項１８〜２７のいずれかに記載の媒体。
【請求項２９】
媒体が、
−５％〜８０％の式Ｉで表される１種または２種以上の化合物および／または
−５％〜９５％の式ＩＩで表される１種または２種以上の化合物および／または
−０％〜３０％の１種または２種以上の他のメソゲン性化合物
を含むことを特徴とする、請求項１８〜２８のいずれかに記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、光変調素子、これを含むディスプレイおよび光変調媒体に関する。光変調素子は、好ましくは、ある温度で異方性特性を有する変調媒体、例えば液晶を用いる。光変調素子は、変調媒体が光学的にアイソトロピックな相、好ましくは青色相またはアイソトロピック相にある温度において動作する。好ましい態様において、光変調素子は、変調媒体が青色相にある温度において動作する。変調媒体がアイソトロピック相にある温度において動作する光変調素子は、DE 102 17 273.0および２００２年９月４日のDE 102 41 301.0（現在まで公開されていない、本出願人による他の特許出願）に記載されている。
【０００２】
本発明は、電気光学的光変調素子並びにこのタイプの素子を含む電気光学的ディスプレイおよびディスプレイシステム、例えばテレビスクリーンおよびコンピューターモニター並びに光変調素子において用いられる変調媒体に関する。本発明の光変調素子は、光変調素子の動作の間、光学的にアイソトロピックな相にあるメソゲン性変調媒体を含む。良好なコントラストおよびコントラストの低い視野角依存性に加えて、これらは、特に、極めて短い応答時間および同時に低い動作電圧により区別される。
特に、本発明は、メソゲン性媒体およびこのタイプの光変調素子における変調媒体としてのその使用に関する。
【０００３】
目的および従来技術
慣用の電気光学的液晶ディスプレイは、一般的用語において知られている。これらは、変調媒体が一般的に異方性の中間相にある温度において動作する。ほとんどのディスプレイタイプにおいて、変調媒体は、ネマティック相において用いられる。異方性中間相において、変調媒体は、すでに異方性特性、例えば複屈折（Δｎ）を有する。これは、電界が印加された際にのみ誘発されるものではない。最も広範囲なのは、ＴＮ（「ねじれネマティック」）およびＳＴＮ（「超ねじれネマティック」）ディスプレイである。これらのディスプレイにおける液晶セルは、液晶媒体の２つの相対する側にある基板上に電極を有する。電界は、このように液晶層に本質的に垂直である。最初に述べたディスプレイは、特に、例えばラップトップおよびノート型コンピューターにおける、大きい情報容量および高い解像度を有するディスプレイにアドレスするＴＦＴ（「薄膜トランジスタ」）との組み合わせにおいて用いられる。
【０００４】
最近、特にデスクトップコンピューターモニターにおいて、ＩＰＳ（「面内切換」、例えばDE 40 00 451およびEP 0 588 568）タイプまたは、あるいはまたＶＡＮ（「垂直配向ネマティック」）タイプの液晶ディスプレイが、ますます用いられている。ＶＡＮディスプレイは、ＥＣＢ（「電気制御複屈折(electrially controlled birefringence）」）ディスプレイの変形である。現代的な変形、ＭＶＡ（「マルチドメイン垂直配向」）ディスプレイにおいて、複数のドメインが、アドレスされた電極ごとに安定化されており、さらに特定の光学的補償層が、用いられている。これらのディスプレイは、すでに述べたＴＮディスプレイと同様に、液晶層に垂直な電界を用いる。これとは対照的に、ＩＰＳディスプレイは、一般的に、１つのみの基板上で、即ち液晶層の一方の側において、電極を用い、即ち、液晶層に平行な電界の有意な成分により特徴づけられる。
【０００５】
これらの慣用的なディスプレイのすべての共通の特徴は、比較的遅い切換であり、これは、特に、ますます広範囲のＴＶおよびマルチメディア用途のためには不適切である。これは、事実上随所にある陰極線管と比較して、特に顕著である。液晶ディスプレイにおいて用いられる既知の電気光学的効果のさらなる欠点は、達成されたコントラストの顕著な視野角依存性である。ほとんどの場合において、これは非常に大きいため、補償層、典型的にいくつかの場合において複雑な構造を有する異方性フィルムを、直接の視覚で動作するディスプレイのために用いなければならない。
【０００６】
DE 102 17 273.0には、メソゲン性変調媒体が、動作温度においてアイソトロピック相にある光変調素子が、記載されている。これらの光変調素子は、特に迅速に切り換えられ、コントラストの良好な視野角依存性を有する。しかし、駆動電圧は、多くの用途について過度に高い。さらに、駆動電圧の温度依存性は、極めて大きい。従って、特に低下した駆動電圧を有する改善された光変調素子についての要求が、存在する。
【０００７】
刊行されていない出願DE 102 41 301.0には、駆動電圧の顕著な低下をもたらす特別の電極構造が提案されている。しかし、これらの電極構造には、光変調素子の生産の間に、顕著に一層多大な労力が必要である。
しかし、対応して最適化された変調媒体により電気光学的切換素子を駆動するのに必要な電圧の低下により、DE 102 41 301.0に提案されている電極構造とは対照的に、光変調素子の生産の間に、一層多大な労力が必要ではない。
【０００８】
従って、本発明は、良好な視野角依存性を有し、特に低い駆動電圧および駆動電圧の低い温度依存性を有し、この目的のために必要な変調媒体を提供する、特に迅速に切り換えられる光変調素子を開発する目的を有していた。これらの光変調素子は、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、例えばコンピューター用のフラットパネルスクリーンの素子として用いるのに適するために、可能な限り小さい変調媒体の層の厚さを有しなければならない。これらは、さらに、可能な限り簡単な電極構造によりアドレス可能であり、低い動作電圧を低い温度依存性と共に有しなければならない。さらに、電気光学的ディスプレイにおいて用いるために、これらは、低い視野角依存性を有する良好なコントラストを有しなければならない。
【０００９】
本発明
驚異的なことに、以下に記載するように、光学的にアイソトロピックな相において変調媒体を用いる光変調素子を、顕著に改善することができ、特に、顕著に低下した特性電圧を有する光変調素子を達成することができることが、見出された。
【００１０】
本発明の電気光学的光変調素子は、
−１つの基板または複数の基板、
−電極装置、
−光の偏光のための少なくとも１つの素子または複数の素子および
−変調媒体
を含み、
【００１１】
−光変調素子が、変調媒体がアドレスされていない状態において光学的にアイソトロピックな相にある温度において動作し、
−電極装置が、メソゲン性変調媒体の表面に平行な有意な成分を有する電界を生じることができ、
−メソゲン性変調媒体が、以下の条件（ａ）および（ｆ）の少なくとも１つを満たし、これが、条件（ａ）のみを満たす場合には、これは、以下の条件（ｂ）および（ｃ）の少なくとも１つを満たし、これが、条件（ｂ）および（ｃ）の条件（ｃ）のみを満たす場合には、これは、２つの他の以下の条件（ｄ）および（ｅ）の少なくとも１つを満たし、これが、条件（ｆ）を満たす場合には、これは、随意にまた、条件（ｇ）を満たす、
【００１２】
−（ａ）変調媒体は、温度の上昇に伴って、ネマティック相から、またはコレステリック相（Ｃｈ、ここでキラルネマティック相Ｎ＊と呼ぶ）からアイソトロピック相への転移（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））、即ち典型的な透明点を有し、透明点よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、２５以上である、
−（ｂ）変調媒体の透明のエンタルピーが、０．７８Ｊ／ｇ以下である、または
−（ｃ）変調媒体の透明のエンタルピーが、１．５０Ｊ／ｇ以下である、および
【００１３】
−（ｄ）透明点よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、２７以上であり、ただし、８％、１０％または１２％の化合物ＵＶＺＧ−３−Ｎを含む変調媒体を含む光変調素子は、除外される、または
−（ｅ）透明点よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、３５．５以上であり、ただし、２種の以下の（比較例３および４の）組成物１および２
【表１】
2006506477.tif 000002
表中、化合物についての略語は、以下に定義する通りである、
の１種を有する変調媒体を含む光変調素子は、除外され、
【００１４】
−（ｆ）変調媒体は、温度の上昇に伴って、温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）におけるコレステリック相から青色相（ＢＰ）への転移を有する、および
−（ｇ）この転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも４度高い温度における変調媒体の誘電感受性が、２５以上、好ましくは２７以上、特に好ましくは３５．５以上である
ことを特徴とする。
【００１５】
本発明を、以下に一層詳細に説明する。
低い駆動電圧に加えて、特にこれらのディスプレイのコントラストおよびこの視野角依存性は、優れており、応答時間は、極めて短い。
【００１６】
本発明の光変調素子は、好ましくは、動作温度において光学的にアイソトロピックな相にあるメソゲン性媒体を含む。この媒体は、有利には、基板の上または下に配置される。光学的にアイソトロピックな相は、アイソトロピック相または均一な光学的にアイソトロピックな相、例えば青色相、または不均一な光学的にアイソトロピックな相であってもよい。不均一な光学的にアイソトロピックな相は、メソゲン性媒体およびポリマーの系からなることができる。ここで、メソゲン性媒体は、小滴（ＰＤＬＣ、「ポリマー分散液晶」）の形態のポリマー中に分散することができるか、または、コヒーレント(coherent)形態（ＰＮ、「ポリマーネットワーク」）であってもよい。特徴的な構造の寸法の大きさ（小滴直径またはネットワーク繊維もしくはメッシュの直径）は、ここでは、用いられる光の波長の程度であり、好ましくは、これより小さい。変調媒体は、好ましくは、アドレッシング温度または少なくともアドレッシング温度の１つにおいて、青色相を有する。好ましい態様において、この青色相は、均一な相であり、即ち、いかなる固体（例えばポリマー）物質をも含まない。
【００１７】
好ましいのは、均一な相を有する変調媒体を用いることである。
本発明の好ましい態様において、光変調素子の変調媒体は、動作温度または動作温度の少なくとも１つにおいてアイソトロピック相にある。
【００１８】
本発明の他の好ましい態様において、光変調素子の変調媒体は、動作温度または動作温度の少なくとも１つにおいて青色相にある。この態様において、動作温度範囲は、青色相にわたり、およびこれを超えて、または、複数の青色相が存在する場合には、これらの範囲にわたり、およびアイソトロピック相を超えることができる。
【００１９】
対応して大きいキラルなねじれを有する液晶は、１つまたは２つ以上の光学的にアイソトロピックな中間相を有することができる。これらの相は、対応するコレステリックピッチにおいて、十分に大きい層の厚さにおいて、わずかに青色を帯びた外見を有する。この理由により、これらは、青色相として知られている（Gray and Goodby, "Smectic Liquid Crystals, Textures and Structures", Leonhard Hill, USA, Canada (1984)）。
【００２０】
青色相にあ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, pp. 51-83に記載されている。現在まで確認されており、無電界液晶において観察することができる、３種のタイプの青色相（ＢＰＩ〜ＢＰＩＩＩ）はまた、この中に述べられている。しかし、電界により誘発された複屈折を用いる電気光学的ディスプレイは、記載されていない。電界の影響の下で、青色相Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩとは異なる、さらなる青色相または他の相が生じ得る。
【００２１】
光変調素子において用いられる変調媒体は、好ましくは、メソゲン性媒体である。本出願において、メソゲン性媒体の用語は、中間相を有し、中間相に可溶であるかまたは中間相を誘発する媒体を示す。中間相は、スメクティックまたはネマティック相、好ましくはネマティック相である。
【００２２】
特に好ましい態様において、アドレッシング媒体は、１つの青色相または複数の青色相を有する。青色相または複数の青色相は、好ましくは、５℃以上、好ましくは１０℃、特に好ましくは２０℃以上および極めて特に好ましくは３０℃以上の幅を有する温度範囲（ΔＴ（ＢＰ））にわたる。
典型的な透明点、即ちネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有する変調媒体において、透明点よりも４度低い温度における変調媒体の光学異方性は、好ましくは、０．０８０以上であり、変調媒体は、好ましくは、−３０〜８０℃、好ましくは５５℃までの範囲内の透明点を有する。
【００２３】
中間相を有しない材料のメソゲン性特性を調べるために用いられる好ましい媒体は、Merck KGaA, Darmstadt, Germanyからのネマティック混合物ＺＬＩ−４７９２である。メソゲン性材料は、好ましくは、この混合物中の１０％溶液から外挿して、−１００℃以上、特に好ましくは−５０℃以上および極めて特に好ましくは−２０℃以上の透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有する。
【００２４】
一般的に、変調媒体は、２枚の基板の間に位置する。この態様が、好ましい。変調媒体が、２枚の基板の間に位置する場合には、これらの基板の少なくとも一方は、光透過性である。１枚の光透過性基板または複数の光透過性基板は、例えば、ガラス、石英またはプラスチックからなることができる。光透過性ではない基板を用いる場合には、これは、特に、金属または半導体からなることができる。これらの媒体を、単独で用いることができるか、または、支持体、例えばセラミックスの上に配置することができる。変調媒体が、ポリマー媒体である場合には、第２の基板を用いることを、所望により省略することができる。ポリマー変調媒体を、さらに、自立形態で得ることができる。この場合において、基板は、完全に必要でない。
【００２５】
光変調素子の動作温度は、好ましくは、変調媒体の光学的にアイソトロピックな相への転移温度より高温であり、一般的にはこの転移温度より０．１℃〜５０℃高温の範囲内、好ましくはこの転移温度より０．１℃〜１０℃高温の範囲内および特に好ましくはこの転移温度より０．１℃〜５℃高温の範囲内である。
【００２６】
電圧の印加の際に、既知の方法で視覚化することができる光学遅延をもたらす配向が、光学的にアイソトロピックな相におけるメソゲン性媒体中で誘発される。好ましくは不均一な電界を用いる。
本発明の光変調素子は、光の偏光のための少なくとも１つの素子を含む。さらに、これらは、好ましくは、他の光学的素子を含む。この他の光学的素子は、光の偏光のための第２の素子、反射板またはトランスフレクター(transflector)のいずれかである。
【００２７】
光学的素子を、光が、光変調素子のメソゲン性媒体を通過する際に、少なくとも１つの偏光素子を、メソゲン性媒体に進入する前およびメソゲン性媒体から進出した後の両方に、少なくとも１回通過するように配置する。
本発明の光変調素子の好ましい態様において、メソゲン性媒体を、２つの偏光板の間、即ち偏光板と分析装置との間に配置する。好ましくは２つの線形偏光板を用いる。この態様において、偏光板の吸収軸は、好ましくは交差しており、好ましくは９０°の角度を形成する。
【００２８】
本発明の光変調素子は、随意に、１つまたは２つ以上の複屈折層を含む。これは、好ましくは、１つのλ／４層または複数のλ／４層、好ましくは１つのλ／４層を含む。λ／４層の光学的遅延は、好ましくは約１４０ｎｍである。
メソゲン性変調媒体の層の厚さ（ｄ）は、好ましくは０．１μｍ〜５０００μｍ（即ち５ｍｍ）、特に好ましくは０．５μｍ〜１０００μｍ（即ち１ｍｍ）、特に好ましくは１．０μｍ〜１００μｍおよび極めて特に好ましくは３．０μｍ〜３０μｍおよび特に３．５μｍ〜２０μｍである。好ましい態様において、メソゲン性変調媒体の層の厚さは、好ましくは０．５μｍ〜５０μｍ、特に好ましくは１．０μｍ〜２０μｍおよび極めて特に好ましくは１．０μｍ〜８．０μｍである。
【００２９】
本発明はまた、本発明の１つまたは２つ以上の光変調素子を含む電気光学的ディスプレイに関する。これらの電気光学的ディスプレイは、好ましくは、アクティブマトリックスによりアドレスされる。
本発明はさらに、本発明の１つまたは２つ以上の電気光学的ディスプレイを含む電気光学的ディスプレイシステムに関する。これらの電気光学的ディスプレイシステムは、好ましくは、情報の表示のために、特に好ましくはテレビスクリーンまたはコンピューターモニターとして用いられる。表示されるべき情報は、好ましくはデジタル信号またはビデオ信号である。
【００３０】
本発明の光変調素子は、さらに、１つまたは２つ以上の他の慣用の光学的素子、例えば複屈折層（例えば補償層）、拡散層並びに明るさおよび／または光収率および／または視野角依存性を増大させるための素子を含むことができ、このリストは限定的ではない。
【００３１】
本発明の光変調素子は、用いる偏光板の特性に高度に、および事実上主に依存する良好なコントラストを特徴とする。慣用のＴＮセルとの比較のために、用いたＴＮセルは、ここでは、０．５０μｍの光学的遅延、正のコントラストおよび隣接する基板におけるネマティック液晶の優先的な配向に垂直な偏光板の吸収軸を有し、キラルではない液晶を含む。同一の偏光板を、本発明の光変調素子およびこれらの慣用のＴＮセルにおいて用いる場合には、本発明の光変調素子のコントラストは、ＴＮセルのコントラストよりも約４０％以上大きい。
【００３２】
本発明の光変調素子のコントラストの視野角依存性は、極めて良好である。これは、既知のＥＣＢセルの視野角依存性よりも、顕著に良好である。これは、商業的に入手できるＩＰＳディスプレイ（例えば共に日本国の日立およびＮＥＣから）並びにＭＶＡディスプレイ（例えば日本国富士通から）において観察される視野角依存性と一層類似する。これは、慣用のＴＮディスプレイの視野角依存性よりもはるかに低い。
従って、本発明の光変調素子における所定のコントラスト比についてのイソコントラスト曲線は、一般的に、ＴＮディスプレイにおける同一のコントラスト比についてのイソコントラスト曲線の角度の対応する範囲の２倍を超えて、しばしばさらに３倍を超えて大きい角度の範囲を含む。
【００３３】
本発明の光変調素子の応答時間は、極めて小さい。これらは、一般的に、５ｍｓ以下、好ましくは１ｍｓ以下、好ましくは０．５ｍｓ以下、特に好ましくは０．１ｍｓ以下の値である。
異なるグレーシェードの間で切り換える際に、スイッチオフについての応答時間およびまた特に驚異的なことに、スイッチオンについての応答時間の両方が、用いる駆動電圧とは事実上独立していることが特に有利である。このことは、慣用の光変調素子、例えば液晶セル、例えばＴＮセルにまさる顕著な利点を示す。
【００３４】
電気光学的特性線は、特性電圧により特徴づけられた。このために、特に、１０％、５０％および９０％相対的コントラストを達成する電圧を用いた。これらの電圧（要するにＶ１０、Ｖ５０およびＶ９０）はまた、それぞれ、しきい値電圧、ミッドグレー(mid-grey)電圧および飽和電圧として知られている。さらに、７０％相対的コントラストが達成される電圧（Ｖ７０）を、一般的に決定した。
【００３５】
本発明の電気光学的ディスプレイは、本発明の１種または２種以上の光変調素子を含む。好ましい態様において、これらは、アクティブマトリックスによりアドレスされる。
他の好ましい態様において、本発明の光変調素子は、いわゆる「電界連続モード」でアドレスされる。ここで、切換素子を、アドレッシングに同調して、異なる色の光で連続的に照射する。パルスされた着色光を得るために、例えばカラーホイール、ストロボスコープランプまたはフラッシュランプを、用いることができる。
【００３６】
本発明の電気光学的ディスプレイは、特にこれらを、テレビスクリーン、コンピューターモニターなどのために用いる場合には、着色された画像を表示するための色フィルターを含むことができる。この色フィルターは、有利には、異なる色のフィルター素子のモザイクからなる。ここで典型的に、色の色フィルターモザイクの素子は、各々の電気光学的切換素子に指定される。
【００３７】
本発明の光変調素子は、メソゲン性媒体の層に平行な有意な成分を有する電界を生じる電極構造を含む。この電極構造を、インターデジタル電極の形態で設計することができる。これを、くしまたははしごの形態で設計することができる。重ね合わせた「Ｈ」および二重の「Ｔ」または「Ｉ」の形態での態様がまた、有利である。電極構造は、有利には、好ましくはこれとメソゲン性媒体との間の少なくとも１つの基板を用いる際には、メソゲン性媒体の一方の側のみに位置する。電極構造は、好ましくは、共にメソゲン性変調媒体の一方の側上に位置する、少なくとも２つの異なる平面内に位置する；これは、特に、電極構造が上にある従属構造を含む場合に該当する。これらの従属構造は、有利には、互いに、誘電性層により分離される。従属構造が、絶縁層の反対側上に位置する場合には、キャパシタの作成を可能にするレイアウトを、選択することができる。これは、特に、アクティブマトリックスによるディスプレイのアドレッシングの場合において有利である。このタイプのアクティブマトリックスディスプレイは、個別の光変調素子、例えばＴＦＴまたはＭＩＭ（金属絶縁体金属）ダイオードに指定される非線形電流／電圧特性線を有する駆動素子のマトリックスを用いる。
【００３８】
本発明の本質的な観点は、本発明の電気光学的切換素子の電極構造の設計にある。種々の態様が、ここで可能である。本発明の光変調素子の電極の好ましい態様を、適切な場合には対応する図面を参照して、以下に記載する。
メソゲン性変調材料を有する光変調素子の構造は、原理的に、DE 102 172 73.0に記載されている。これを、本明細書中で、図１を参照して簡潔に例示する。
【００３９】
図面は、DE 102 172 73.0による切換素子または切換素子の一部の構造の断面を、図式的に示す。変調媒体（２）を、基板（１）および（１’）の内面の間に配置する。異なる電位を印加することができる、電極構造の２つの電極（３）および（４）を、１つの基板（１）の内面上に配置する。「Ｖｏｐ」は、電圧、電荷または電流の源を示す。Ｖｏｐから発する線は、電極に対する電気的供給線を表す。
【００４０】
電極は、透明な材料、例えば酸化スズインジウム（ＩＴＯ）からなることができる。この場合において、光変調素子の一部または複数の部分を、黒色マスクにより被覆することが、有利であり、時々必要であり得る。これにより、電界が有効ではない領域を遮蔽して除去することが可能となり、従ってコントラストを改善することが可能となる。しかし、電極はまた、透明ではない材料、通常金属、例えばクロム、アルミニウム、銅、銀または金、好ましくはクロムからなることができる。この場合において、別個の黒色マスクを用いることは、不必要であり得る。
用いる電界は、好ましくは不均一な電界である。
【００４１】
異なる電位を印加することができる電極の相互の側方の距離は、光変調素子の特性電圧に顕著な影響を有することが、見出された。距離が減少すると、必要な駆動電圧は低下する。しかし、距離が一層小さくなる場合には、光変調素子の相対的な開口もまた、一層小さくなり、明るさは低下する。電極は、好ましくは、０．５μｍ〜１００μｍの範囲内、好ましくは１μｍ〜２０μｍの範囲内、特に好ましくは１μｍ〜１５μｍの範囲内、極めて特に好ましくは２μｍ〜１２μｍの範囲内および最も好ましくは３μｍ〜１１μｍの範囲内の相互の距離を有する。電極の相互の距離は、好ましくは１９μｍ以下、特に好ましくは１５μｍ以下、極めて特に好ましくは１０μｍ以下および特に好ましくは９μｍ以下である。
【００４２】
異なる電位を印加することができる隣接する電極の方向における電極の幅は、この方向における電極の距離よりも重要ではない。これは、光変調素子の特性電圧に事実上影響を有しない。しかし、特に電極が光を透過しない材料からなる場合には、電極の増大する幅に伴って、光変調素子の相対的な開口は、一層小さくなり、明るさは低下する。対照的に、電極の減少する幅に伴って、この電気抵抗は増大する。電極は、好ましくは、０．５μｍ〜３０μｍの範囲内、好ましくは０．５μｍ〜２０μｍの範囲内、特に好ましくは０．７μｍ〜１９μｍの範囲内、極めて特に好ましくは１μｍ〜９μｍの範囲内および最も好ましくは１．５μｍ〜６μｍの範囲内の幅を有する。
【００４３】
本発明の好ましい態様において、メソゲン性媒体は、ネマティック相またはコレステリック相を有する。しかし、ネマティック相またはコレステリック相の温度範囲が、転移が事実上結晶相から、またはスメクティック相から光学的にアイソトロピックな相に起こる程度に狭い媒体を用いることも、可能である。この光学的にアイソトロピックな相は、好ましくは青色相であるが、またアイソトロピック相であってもよい。いくつかの態様において、青色相の温度範囲は、比較的狭く、数度以下にわたるに過ぎない。
【００４４】
ネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移を有する変調媒体の透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））および、青色相を有する媒体の変換温度(conversion temprature)（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））は、好ましくは、−２０℃から、好ましくは−３０℃から８０℃、好ましくは６０℃までの範囲内、特に好ましくは０℃〜６０℃の範囲内、好ましくは５５℃までおよび極めて特に好ましくは２０℃〜６０℃の範囲内、好ましくは５０℃までである。背面照射を有するディスプレイにおいて、透明点または変換温度は、好ましくは、１０℃〜７０℃の範囲内および特に好ましくは３０℃〜５０℃の範囲内である。
【００４５】
変調媒体が典型的な透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有する態様において、ネマティック相は、好ましくは、−１０℃まで、特に好ましくは−３０℃までおよび極めて特に好ましくは−４０℃まで安定である。本出願が基づく研究によれば、この態様における変調媒体は、可能な限り低い透明のエンタルピー、即ち中間相から、好ましくはネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移についてのエンタルピー（ΔＨ）を有する。透明のエンタルピーは、好ましくは、１．５０Ｊ／ｇ以下、特に好ましくは１．００Ｊ／ｇ以下および極めて特に好ましくは０．８０Ｊ／ｇ以下である。
【００４６】
本発明のこの態様の特に好ましい態様において、変調媒体は、０．９０Ｊ／ｇより低い、好ましくは０．７８Ｊ／ｇ以下、特に好ましくは０．７０Ｊ／ｇ以下および極めて特に好ましくは０．６０Ｊ／ｇ以下および特に０．５５Ｊ／ｇ以下の透明のエンタルピーを有する。
【００４７】
さらに、本発明の発明者らは、変調媒体が典型的な透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有するこの態様における変調媒体は、可能な限り大きい誘電感受性（ε、またεａｖとも呼ばれる）を有しなければならないことを見出した。媒体の透明点よりも４℃高い温度において、誘電感受性は、２５以上、好ましくは２７以上、好ましくは３５．５以上、好ましくは３６以上、特に好ましくは４０以上および極めて特に好ましくは５５以上または６０以上である。
【００４８】
媒体の透明点よりも４℃低い温度における媒体の光学異方性は、変調媒体が典型的な透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有するこの好ましい態様において、好ましくは０．０８０以上、特に好ましくは０．０９０以上および極めて特に好ましくは０．１００以上である。
【００４９】
変調媒体が典型的な透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有するこの好ましい態様の特に好ましい態様において、本発明のメソゲン性媒体は、好ましくは、透明点よりも４℃低い温度におけるネマティック相において、０．１５０以上および特に好ましくは０．２００以上の複屈折（Δｎ）を有する。複屈折の値は、本発明の出願について限定されていない程度に良好である。しかし、実際的な用語において、これは、一般的に、この好ましい態様において、０．５００以下および通常０．４５０以下であり、ここで、変調媒体は、典型的な透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））を有する。本発明の媒体の複屈折の値を、ここでは、透明点よりも４℃低い温度においてネマティック相において測定する。
【００５０】
媒体が、この温度においてネマティック的に安定ではないか、または少なくともネマティック相におけるこの温度まで過冷却可能ではない場合には、媒体とMerck KGaAからのネマティック混合物ＺＬＩ−４７９２との混合物の複屈折を、個別の物質およびプレミックスの場合におけるものと同様に、２０℃において決定し、混合物ＺＬＩ−４７９２と比較した変化からの純粋な媒体の値に外挿する。１０％の媒体および９０％の混合物ＺＬＩ−４７９２を用いる。媒体の溶解性が、十分ではない場合には、濃度を、５％に変化させ、次に、溶解性が、尚十分ではない場合には、用いられるホスト混合物は、以下にさらに記載するようにネマティック混合物ＭＬＣ−６８２８であり、所要に応じてここでの濃度はまた、１０％から５％に低下する。ホスト混合物からの値の外挿の方法を、これらを対応する温度におけるネマティック相において検査することができない場合には、媒体のすべての対応する特性について用いる。
【００５１】
他の好ましい態様において、変調媒体は、青色相を有し、即ち、媒体は、上昇する温度に伴って、ネマティック相、スメクティック相または結晶相から青色相への転移を受ける。媒体は、上昇する温度に伴って複数の青色相を有することができる。他の上昇する温度に伴って、媒体は、転移温度（Ｔ（ＢＰ，Ｉ））において、アイソトロピック相への転移を受ける。
【００５２】
この態様において、転移温度（Ｔ（ＢＰ，Ｉ））は、好ましくは、−２０℃から、好ましくは−３０℃から８０℃、好ましくは６０℃までの範囲内、特に好ましくは０℃〜６０℃の範囲内、好ましくは５５℃までおよび極めて特に好ましくは２０℃〜６０℃の範囲内、好ましくは５０℃までである。背面照射を有するディスプレイにおいて、透明点は、好ましくは、１０℃〜７０℃の範囲内および特に好ましくは３０℃〜５０℃の範囲内である。
【００５３】
この態様において、媒体の転移温度（Ｔ（ＢＰ，Ｉ））よりも４℃高い温度における変調媒体の誘電感受性（ε）は、２５以上、好ましくは２７以上、好ましくは３５．５以上、好ましくは３６以上、特に好ましくは４０以上および極めて特に好ましくは５５以上または６０以上である。
【００５４】
本発明のメソゲン性媒体は、好ましくは、４デバイ以上、特に好ましくは６デバイ以上および特に好ましくは８デバイ以上の双極子モーメントを有する。
本発明の光変調素子について、中間相において正の誘電異方性（Δε）を有するメソゲン性変調媒体および、負の誘電異方性を有するメソゲン性変調媒体の両方を用いることができる。好ましいのは、異方性中間相において、好ましくはネマティック相において正の誘電異方性（Δε）を有するメソゲン性変調媒体を用いることである。
【００５５】
メソゲン性変調媒体が、正の誘電異方性を有する場合には、これは、好ましくは、ネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移を有する変調媒体において、１ｋＨｚおよび、透明点よりも４℃低い温度において、好ましくはネマティック相において、１５以上、特に好ましくは３０以上および極めて特に好ましくは４５以上の値を有する。媒体が、ネマティック相を有しない場合、またはこれが、アイソトロピック相への転移よりも４℃低い温度においてネマティック相にはない場合には、この誘電異方性、例えば複屈折は、対応するホスト混合物の値の外挿により、決定される。
【００５６】
メソゲン性変調媒体が、負の誘電異方性を有する場合には、これは、ネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移を有する変調媒体において、１ｋＨｚおよび、透明点よりも４℃低い温度において、好ましくはネマティック相において、好ましくは−５以下、特に好ましくは−７以下および極めて特に好ましくは−１０以下の値を有する。誘電的に負の変調媒体について、Merck KGaAからのネマティック混合物ＺＬＩ−３０８６を、所要に応じてホスト混合物として、誘電的に負の化合物として用いる。
【００５７】
Δεについての対応する限界はまた、転移Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）を有する媒体にも該当する。次に、これらは、この温度よりも４℃低い温度に関する。
特に好ましいのは、正の誘電異方性を有する変調媒体である。
【００５８】
本発明の光変調素子における本発明の変調媒体は、好ましくは、透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）もしくはＴ（Ｎ＊，Ｉ））または転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも２度高い温度において、５Ｖ〜１５０Ｖの範囲内の、好ましくは１５Ｖ〜１１０Ｖの、特に好ましくは２０Ｖ〜９０Ｖの、および極めて特に好ましくは３０Ｖ〜８０Ｖの特性電圧Ｖ７０を有する。本発明の光変調素子における本発明の変調媒体は、特に好ましくは、透明点または転移温度よりも２度高い温度において、１０５Ｖ以下、好ましくは９５Ｖ以下、特に好ましくは７５Ｖ以下および極めて特に好ましくは６５Ｖ以下の特性電圧を有する。
【００５９】
本発明の光変調素子における本発明の変調媒体は、好ましくは、透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）もしくはＴ（Ｎ＊，Ｉ））または転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも２度高い温度、即ちｄＶ／ｄＴ（Ｔ（Ｎ，Ｉ）＋２℃）またはｄＶ／ｄＴ（Ｔ（Ｎ＊，Ｉ）＋２℃）またはｄＶ／ｄＴ（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）＋２℃）において、所定の温度よりも１度低い温度から１度高い温度までの温度範囲にわたり、１Ｖ／℃〜２０Ｖ／℃、好ましくは１Ｖ／℃〜１５Ｖ／℃、特に好ましくは２Ｖ／℃〜１０Ｖ／℃および極めて特に好ましくは２Ｖ／℃〜７Ｖ／℃の範囲内の、特性電圧Ｖ７０の低い温度依存性を有する。このことは、特に、ネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移を有する媒体に適用される。
【００６０】
特に好ましい態様において、本発明の光変調素子における本発明の変調媒体は、透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）もしくはＴ（Ｎ＊，Ｉ））または転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも２度高い温度、即ちｄＶ／ｄＴ（Ｔ（Ｎ，Ｉ）＋２℃）またはｄＶ／ｄＴ（Ｔ（Ｎ＊，Ｉ）＋２℃）またはｄＶ／ｄＴ（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）＋２℃）において、所定の温度よりも１度低い温度から１度高い温度までの温度範囲にわたり、特性電圧Ｖ７０のさらに低い温度依存性を有する。これは、０Ｖ／℃〜５Ｖ／℃の範囲内、好ましくは０Ｖ／℃〜３Ｖ／℃、特に好ましくは０Ｖ／℃〜１Ｖ／℃および極めて特に好ましくは０．１Ｖ／℃〜０．８Ｖ／℃である。このことは、特に、コレステリック相から青色相への転移を有する媒体に適用される。
【００６１】
本発明のメソゲン性媒体は、好ましくは、２〜４０種の化合物、特に好ましくは５〜３０種の化合物および極めて特に好ましくは７〜２５種の化合物からなる。
【００６２】
本発明の正の誘電異方性を有する本発明のメソゲン性媒体は、好ましくは、
−３０以上の極めて強度に正の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる成分Ａ、
−随意に、１０〜＜３０の強度に正の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる成分Ｂ、
−随意に、＞１．５〜＜１０の中程度に正の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる成分Ｃ、
−随意に、−１．５〜＋１．５の範囲内の誘電異方性を有する１種または２種以上の誘電的に中性の化合物からなる成分Ｄ、および
−随意に、−１．５よりも低い負の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる成分Ｅ
を含む。
【００６３】
これらの媒体における成分Ａは、好ましくは、式Ｉで表される１種または２種以上の化合物を含み、特に好ましくは主に、および極めて特に好ましくは事実上完全に、
式Ｉ
【化１】
2006506477.tif 000003
【００６４】
式中、
Ｒ１は、１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたは２〜７個のＣ原子を有するオキサアルキルを示し、各々好ましくは２〜５個のＣ原子を有し、好ましくはアルキルを示し、
【化２】
2006506477.tif 000004
は、
【化３】
2006506477.tif 000005
を示し、
【００６５】
Ｚ１１およびＺ１２は、各々、互いに独立して、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ２−もしくは−Ｃ≡Ｃ−またはこれらの基の２つもしくは３つ以上の組み合わせを示し、好ましくは、これらの基の少なくとも１つは、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２−Ｏ−を示し、
Ｘ１は、Ｆ、Ｃｌ、ＮＯ２、−ＯＣＦ３、−ＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、Ｃｌ、ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮまたはＮＣＳ、好ましくはＣＮ、−ＣＦ３、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮまたはＮＣＳ、特に好ましくはＣＮまたは−ＣＦ３を示し、
Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ１３およびＹ１４は、各々、互いに独立して、ＨまたはＦを示し、
ｎ１は、０または１、好ましくは０を示し、
【００６６】
ここで、式Ｉで表される化合物は、好ましくは、３個または４個以上、特に好ましくは４個または５個以上のフッ素原子をフェニル環上に有し、しかし好ましくは、フェニル環あたり２個より多くないＦ原子を有し；Ｙ１１、Ｙ１２およびＹ１３は、特に好ましくは、Ｆを示し、Ｚ１２は、好ましくは−ＣＯＯ−を示す、
で表される化合物
ならびに
式ＩＩ
【００６７】
【化４】
2006506477.tif 000006
式中、
Ｒ２は、１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはオキサアルキル、好ましくは１〜５個のＣ原子を有するアルキルもしくはアルコキシまたは２〜５個のＣ原子を有するアルケニル、好ましくはアルキルまたはアルコキシを示し、
【化５】
2006506477.tif 000007
は、
【化６】
2006506477.tif 000008
を示し、
【００６８】
Ｚ２１およびＺ２２は、各々、互いに独立して、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、トランス−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＦ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ２−もしくは−Ｃ≡Ｃ−またはこれらの基の２つもしくは３つ以上の組み合わせを示し、好ましくはこれらの基の少なくとも１つは、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２−Ｏ−を示し、
Ｘ２は、Ｆ、Ｃｌ、ＮＯ２、−ＯＣＦ３、−ＣＦ３、−ＯＣＦ２Ｈ、Ｃｌ、ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮまたはＮＣＳ、好ましくはＣＮ、−ＣＦ３、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮまたはＮＣＳ、特に好ましくはＣＮを示し、
Ｙ２は、ＨまたはＦを示し、
ｎ２は、０または１を示す
で表される化合物から選択された１種または２種以上の化合物からなる。
【００６９】
本出願の好ましい態様において、媒体は、式Ｉで表される１種または２種以上の化合物を含み、好ましくは主に、および特に好ましくは事実上完全に、式Ｉで表される１種または２種以上の化合物からなる。
【００７０】
式Ｉで表される化合物は、好ましくは、式Ｉ−１およびＩ−２
【化７】
2006506477.tif 000009
式中、パラメーターは、式Ｉの下に上記で定義した通りであり、好ましくは、
Ｒ１は、１〜７個、好ましくは１〜５個、好ましくは３個までのＣ原子を有するアルキルを示し、
Ｚ１２は、−ＣＯＯ−または−ＣＦ２−Ｏ−を示し、
Ｘ１は、ＣＮ、−ＣＦ３またはＮＣＳ、好ましくはＣＮまたは−ＣＦ３を示す、
からなる群から選択される。
【００７１】
本発明の媒体は、特に好ましくは、式Ｉで表される、好ましくは式Ｉ−１および／または式Ｉ−２で表され、式中Ｘ１がＣＦ３を示す、１種または２種以上の化合物を含む。
【００７２】
式ＩＩで表される化合物は、好ましくは、化合物ＩＩ−１〜ＩＩ−７
【化８】
2006506477.tif 000010
【００７３】
式中、パラメーターは、式ＩＩの下に上記で定義した通りであり、好ましくは、
Ｒ２は、１〜７個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシまたはオキサアルキル、好ましくは１〜５個のＣ原子を有するアルキルまたはアルコキシを示し、
Ｚ２２は、単結合、−ＣＯ−Ｏ−または−ＣＦ２Ｏ−、好ましくは−ＣＯＯ−または−ＣＦ２−Ｏ−を示し、
式ＩＩ−６の場合において、また特に好ましくは−Ｃ≡Ｃ−を示し、
Ｘ２は、ＣＮまたはＣＦ３、好ましくはＣＦ３を示し、
式ＩＩ−６の場合において、特に好ましくはＣＮまたはＣＦ３、好ましくはＣＮを示す、
からなる群から選択される。
【００７４】
本発明の媒体は、好ましくは、式ＩＩ−１〜ＩＩ−５で表される化合物からなる群から選択された１種または２種以上の化合物、好ましくはＺ２２が−ＣＯ−Ｏ−を示す化合物を含む。
本発明の好ましい態様において、本発明の媒体中の成分Ａは、好ましくは、式ＩＩで表される１種または２種以上の化合物を含み、特に好ましくは主に、および極めて特に好ましくは事実上完全に、式ＩＩで表される１種または２種以上の化合物からなる。
【００７５】
本発明の光変調素子のために、中間相において、好ましくはネマティック相において正の誘電異方性（Δε）を有するメソゲン性変調媒体および、負の誘電異方性を有するメソゲン性変調媒体の両方を、用いることができる。好ましいのは、中間相において正の誘電異方性（Δε）を有するメソゲン性変調媒体を用いることである。メソゲン性変調媒体が正の誘電異方性を有する場合には、これは、好ましくは、１ｋＨｚおよび透明点よりも４℃低い温度において、好ましくはネマティック相において、ネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移を有する変調媒体において、４０以上の値を有する。
【００７６】
正の誘電異方性を有する本発明のメソゲン性媒体は、特に好ましくは、主に、および極めて特に好ましくは事実上完全に、成分Ａからなる。
好ましい態様において、正の誘電異方性を有する本発明のメソゲン性媒体は、成分Ｂ〜Ｄからなる群から選択された、好ましくは成分ＢおよびＤからなる群から選択された、特に好ましくは成分Ｂからなる群から選択された１種または２種以上の成分を含む。
【００７７】
正の誘電異方性を有する本発明のメソゲン性媒体は、好ましくは、
−５％〜８０％、好ましくは１０％〜６０％、特に好ましくは１８％〜４３％の式Ｉで表される１種または２種以上の化合物、
−５％〜９５％、好ましくは１５％〜８０％、特に好ましくは４０％〜７０％の式ＩＩで表される１種または２種以上の化合物および
−０％〜３０％、好ましくは０％〜１５％、特に好ましくは０％〜１０％の１種または２種以上の他の化合物
を含む。
【００７８】
正の誘電異方性を有する本発明のメソゲン性媒体は、好ましくは、
−３％〜４５％、好ましくは５％〜４０％、特に好ましくは１０％〜３５％の式Ｉ−１で表される１種または２種以上の化合物および／または、
−２％〜３５％、好ましくは４％〜３０％、特に好ましくは５％〜３０％の式Ｉ−１で表される１種または２種以上の化合物および／または、
【００７９】
−０〜３０％、好ましくは２％〜２５％、特に好ましくは５％〜２０％の式ＩＩ−１で表される１種または２種以上の化合物および／または、
−０〜３０％、好ましくは２％〜２５％、特に好ましくは５％〜２０％の式ＩＩ−２で表される１種または２種以上の化合物および／または、
−５％〜７０％、好ましくは１５％〜６５％、特に好ましくは２０％〜６０％の式ＩＩ−３および／またはＩＩ−４、好ましくはＩＩ−４で表される１種または２種以上の化合物および／または、
−０％〜２０％、好ましくは０％〜１５％、特に好ましくは３％〜１２％の式ＩＩ−５で表される１種または２種以上の化合物および／または、
−０％〜３０％、好ましくは０％〜２０％、特に好ましくは３％〜１５％の式ＩＩ−６で表される１種または２種以上の化合物および／または、
−０％〜３５％、好ましくは０％〜３０％、特に好ましくは３％〜１２％の式ＩＩ−７で表される１種または２種以上の化合物
を含む。
【００８０】
負の誘電異方性を有する本発明のメソゲン性媒体は、特に好ましくは、主に、および極めて特に好ましくは事実上完全に、成分Ｄからなる。
これらの媒体中の成分Ｄは、好ましくは、１種または２種以上の化合物を含む。
【００８１】
本発明による負の誘電異方性を有するメソゲン性媒体は、好ましくは、
−−５以下の強度に負の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる成分Ａ’、
−随意に、−１．５〜＜−５の中程度に負の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる成分Ｂ’、
−随意に、−１．５〜＋１．５の誘電異方性を有する１種または２種以上の誘電的に中性の化合物からなる成分Ｃ’および
−随意に、１．５よりも大きい正の誘電異方性を有する１種または２種以上の化合物からなる成分Ｄ’
を含む。
【００８２】
本発明のメソゲン性媒体は、他の添加剤およびキラルドーパントを、通常の濃度で含むことができる。これらの他の構成成分の合計の濃度は、全体の混合物を基準として、０％〜１０％の範囲内、好ましくは０．１％〜６％の範囲内である。これらの個別の化合物の濃度は、０．１〜３％の範囲内である。これらの化合物および混合物の類似する構成成分の濃度は、青色相を有する媒体の場合におけるキラルドーパントを除いて、他の混合物構成成分の濃度範囲を特定する際には考慮しない。
【００８３】
媒体は、通常の方法で、化合物から得られる。比較的少量で用いる化合物を、有利には、比較的大量で用いる化合物に溶解する。混合操作の間の温度が、優勢な成分の透明点よりも高温に上昇する場合には、溶解の完全さを容易に観察することができる。しかし、本発明の媒体を、また、他の方法で、例えばプレミックスを用いることにより製造することができる。用いることができるプレミックスは、特に、相同性混合物および／または共融混合物である。しかし、プレミックスはまた、すでに使用可能な媒体自体であってもよい。これは、いわゆる２ボトル(two-bottle)またはマルチボトル(multi-bottle)系における場合である。
【００８４】
本出願において、他に明白に述べない限り、以下のことが適用される。
示した値の範囲は、好ましくは、限界値を含む。
【００８５】
濃度を、重量％で示し、完全な混合物を基準とする。温度を、摂氏度で示し、温度差を、摂氏度の差で示す。すべての物理的特性を、他に明白に述べない限りは、"Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", version of Nov. 1997, Merck KGaA, Germanyにおいて記載されている通りに測定し、２０℃の温度について示す。また複屈折として知られている光学異方性（Δｎ）を、５８９．３ｎｍの波長において決定する。誘電特性を、１ｋＨｚの周波数において決定する。
【００８６】
媒体またはこれらの成分の組成に関する詳細に関連して、
−「含む」は、各々の場合において、前述の材料、即ち成分または化合物の、参照単位、即ち媒体または成分中での濃度が、好ましくは１０％以上、特に好ましくは２０％以上および極めて特に好ましくは３０％以上であることを意味し、
−「主に〜からなる」は、前述の材料の参照単位中での濃度が、好ましくは５０％以上、特に好ましくは６０％以上および極めて特に好ましくは７０％以上であることを意味し、
−「事実上完全に〜からなる」は、前述の材料の参照単位中での濃度が、好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上および極めて特に好ましくは９５％以上であることを意味する。
【００８７】
誘電的に正の化合物は、１．５のΔεを有し、誘電的に中性の化合物は、−１．５≦Δε≦１．５の範囲内のΔεを有し、誘電的に負の化合物は、＜−１．５のΔεを有する。また、同一の定義が、混合物の成分および混合物に適用される。
【００８８】
誘電特性、電気光学的特性（例えばしきい値電圧）および応答時間を、Merck KGaA, Darmstadt, Germanyにおいて製造された試験セル中で決定した。Δεの決定についての試験セルは、２２μｍの層の厚さ並びに、１．１３ｃｍ２の面積および保護環を有する酸化スズインジウム（ＩＴＯ）の円形電極を有していた。ε‖の決定のためのホメオトロピック配向のために、ホメオトロピック的に配向したポリイミド配向層を有するセルを用いた。あるいはまた、レシチン（Merck KGaA）を、配向剤として用いることができる。ε⊥の決定のためのセルは、日本国日本合成ゴムからのポリイミドＡＬ−１０５４の配向層を有していた。キャパシタンスを、一般的に、矩形波および０．３Ｖｒｍｓの有効電圧を有するソラトロン(Solatron)１２６０周波数分析装置を用いて測定した。電気光学的検査を、白色光を用いて行った。特性電圧を、垂直観察で決定した。
【００８９】
材料の誘電特性を、１ｋＨｚおよび２０℃において、およびネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移（Ｔ（Ｎ，Ｉ））を有する変調媒体については、透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）またはＴ（Ｎ＊，Ｉ））よりも４℃低い温度および４℃高い温度において、再び各々の場合において１ｋＨｚにおいて、および、青色相からアイソトロピック相への転移を有する変調媒体の場合には、特定の物質の対応する転移温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも４℃高い温度において、しかしこの場合においては３０Ｈｚにおいて、決定する。
【００９０】
化合物の誘電異方性（Δε）は、２０℃において、ホスト混合物中のそれぞれの化合物の１０％溶液の値の、１００％のそれぞれの化合物の比率への外挿により、決定される。試験混合物のキャパシタンスは、ホメオトロピック端部配向を有するセルおよび均一な端部配向を有するセルの両方において、決定される。２つのセルのタイプの層の厚さは、約２０μｍである。測定を、１ｋＨｚの周波数および典型的には０．２Ｖ〜１．０Ｖの有効電圧（ｒｍｓ、二乗平均平方根）を有する矩形波を用いて行う。各々の場合において、用いる電圧は、各々の場合において検査される混合物の容量性しきい値よりも低い。
【００９１】
誘電的に正の化合物について、混合物ＺＬＩ−４７９２を、ホスト混合物として用い、誘電的に中性の、および誘電的に負の化合物について、混合物ＺＬＩ−３０８６を、ホスト混合物として用い、これらは、共に、Merck KGaA, Germanyからである。これらのホスト混合物を、また、相当する温度においてもネマティック相を有しないか、またはネマティック相において相当する温度まで過冷却することができない成分および媒体について用いる。それぞれのホスト混合物における化合物、成分または媒体の溶解性が、１０％よりも低い場合には、検査した物質の濃度は、例外的に５％まで低下する。誘電的に正の物質（化合物、媒体の成分または媒体）のホスト混合物ＺＬＩ−４７９２への溶解性が、５％よりも低い場合には、ネマティック混合物ＭＬＣ−６８２８、Merck KGaA, Germanyを、ホスト混合物として用いる。ここで、また、検査するべき物質の濃度は、所要に応じて、１０％から５％まで半減する。純粋な物質の値を、ホスト混合物の値と比較した値の変化から外挿する。
【００９２】
本発明の媒体は、好ましくは、対応するホスト混合物（ＺＬＩ−３０８６またはＭＬＣ−６８２８）への溶解性が５％よりも低い化合物を０％〜１０％含む。これらの化合物の濃度は、好ましくは８％以下、特に好ましくは５％以下および極めて特に好ましくは４％以下である。
【００９３】
２０℃あるいは透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）もしくはＴ（Ｎ＊，Ｉ））またはこれらの転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも４℃低い温度においてネマティック相にはないか、またははこの相においてこの温度まで過冷却することができない化合物、成分および所望により媒体の誘電異方性を、化合物の場合において上記したホスト混合物から決定する。
【００９４】
誘電定数ε‖およびε⊥を、約＋／−０．１〜＋／−０．２の絶対精度で決定し、これにより、誘電異方性（Δε）について、約＋／−０．２〜＋／−０．４、典型的には＋／−０．３の絶対精度が得られる。精度は、比較的大きい値において低下し、即ち可能な偏差が増大する。２５〜４０のΔεの値において、絶対精度は、約＋／−０．５であり、４０より大きい値において、絶対精度は、約＋／−１．０である。
【００９５】
媒体の誘電感受性を、光学的にアイソトロピックな相において、光学的にアイソトロピックな相へのこれらの転移の温度よりも４℃高い温度において決定する。これを、平均誘電感受性（εａｖ．）と呼ぶ。ネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移を有する媒体において、これをまた、第一近似に、ネマティック媒体の平均誘電感受性の光学的にアイソトロピックな相への転移点を超えての外挿から、得ることができる。媒体の誘電感受性を、典型的には、約＋／−０．１〜＋／−０．２の絶対精度で決定する。３０以上の、誘電感受性の大きい値の場合において、絶対精度は、約＋／−０．５であり、４０以上またはさらに６０以上の極めて大きい値の場合において、絶対精度は、約＋／−１である。
【００９６】
ネマティック相またはコレステリック相からアイソトロピック相への転移を有する変調媒体について、透明のエンタルピーを、示差走査熱量法、要するにＤＳＣにより決定した。このために、Texas instruments, USAからの商業的に入手できるＤＳＣ２９２０機器を用いた。２ｍｇ〜８ｍｇ、典型的には４ｍｇの、関連する材料を、るつぼ中で測定し、これに対して空のるつぼを対照とした。温度を、１０度／分の加熱速度で上昇させた。選択した開始点は、物質の透明点よりも約３０℃〜４０℃低かった。終点は、各々の場合において、物質の透明点よりも約３０℃高かった。値の相対的精度は、各々の場合において、約＋／−１０％〜＋／−１５％である。透明のエンタルピーの極めて小さい値において、試料の量を増大させるか、または一層精密な測定機器に変更することが必要であり得る。
【００９７】
本発明の媒体の複屈折の値を、ここでは、ネマティック相において、２０℃および、透明点または転移温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）よりも４℃低い温度において測定する。媒体が、これらの２つの温度の１つにおいて、もしくはこれらの２つの温度においてネマティック的に安定ではないか、または、少なくともネマティック相においてこの温度に過冷却することができない場合には、混合物の複屈折を、誘電異方性の決定について上記したように、対応するネマティックホスト混合物から外挿する。
【００９８】
本発明の媒体のコレステリックピッチが、異方性特性、例えば複屈折または誘電感受性の決定を可能にするのに過度に短い場合には、３つの可能性が、この目的のために利用可能である。最初の、最も好ましい可能性は、媒体において用いるキラル化合物またはこのすべてを、これらのラセミ体で置換することである。第２の、同様に尚好ましい可能性は、キラル化合物または複数種のキラル化合物の濃度を、コレステリックピッチが、特性の決定がちょうど可能である程度に大きくなるのを可能にする値に減少させることである。第３の、最小程度に好ましい可能性は、反対方向のらせんの回転を有するキラル化合物を加えることによる、コレステリックピッチの補償である。このために、Merck KGaAからの鏡像体対Ｒ−８０１１およびＳ−８０１１の対応する化合物を、好ましくは用いる。
【００９９】
本出願におけるしきい値電圧の用語は、光学的しきい値を示し、１０％の相対的コントラスト（Ｖ１０）について示す。ミッドグレー(mid-grey)電圧および飽和電圧を、同様に、光学的に決定し、それぞれ５０％および９０％の相対的コントラストについて示す。本出願中に示す種々の媒体の電気光学的特性線の基準量および特性値は、一般的に、特性線が７０％相対的コントラストの値に初めて到達する電圧（Ｖ７０）である。またフレデリクスしきい値として知られている、容量性しきい値電圧（Ｖ０）を示す場合には、これを、明白に記載する。
【０１００】
媒体を、インターデジタル電極を有する試験セル中に導入した。試験セルの層の厚さは、一般的に約１０μｍであった。電極の幅は、１０μｍであり、隣接する電極間の距離は、１５μｍであった、電気光学的特性線を、それぞれの媒体の透明点（Ｔ（Ｎ，Ｉ）もしくはＴ（Ｎ＊，Ｉ））またはコレステリック相から青色相への転移温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも２℃高い温度において決定した。媒体のセル中への導入の間、透明点または転移温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）のわずかな増大が、いくつかの場合において観察された。この効果は、薄い層におけるネマティック相または青色相のある安定化により説明することができる。透明点または転移温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）の増大は、いくつかの場合において、０．５℃および約０．７℃までであった。いくつかの（まれな）場合において、２℃までまたはさらに４℃までの偏差が生じ得る。透明点または転移温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）の増大が、セルにおいて生じる場合において、電気光学的特性の検査を、媒体自体の透明点Ｔ（Ｎ，Ｉ）もしくはＴ（Ｎ＊，Ｉ）または転移温度Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ）自体よりも２℃高い温度においては決定せず、代わりにセル中の媒体の透明点（ＴＣ（Ｎ，Ｉ）もしくはＴＣ（Ｎ＊，Ｉ））またはセル中の媒体の転移温度（ＴＣ（Ｎ＊，ＢＰ））よりも２℃高い温度において決定する。
【０１０１】
青色相の相の幅または複数の青色相の合計の幅は、１つまたは２つ以上の青色相を有する媒体の場合において、電気光学的効果の温度依存性から決定される。電気光学的効果が生じる温度は、光学的にアイソトロピックな相である青色相が生じる温度（Ｔ（Ｎ＊，ＢＰ））である。青色相または、１つよりも多い青色相を有する媒体の場合において、存在する最後の青色相が、上昇する温度に伴って消失し、媒体がアイソトロピック相への転移を受ける温度（Ｔ（ＢＰ，Ｉ））を、特性電圧の温度依存性から、特性電圧における典型的に比較的小さい上昇が、上昇する温度に伴って一層大きい上昇となる温度として決定する。Ｔ（ＢＰ，Ｉ）の値は、この温度よりも高い、および低い特性電圧の温度依存性の内挿により誘導され、これは、多くの場合において、この温度よりも高い、および低い温度の両方において、ほとんど直線状である。
【０１０２】
本出願において、特に以下に記載する例において、化学的化合物の構造を、略語により示す。それぞれの略語の意味を、以下の表ＡおよびＢに示す。すべての基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１は、それぞれｎ個およびｍ個のＣ原子を有する直鎖状アルキル基である。表Ｂは、各々の場合において相同性化合物の式についての完全な略語を示すため、これ自体自明である。表Ａにおいて、化合物のタイプの核となる構造にかかわる略語のみを示す。それぞれの個別の化合物についての略語は、以下の表に示すように、それぞれ化合物の核についてのこれらの関連する略語および、ダッシュにより結合させた基Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１およびＬ２についての略語で構成されている。
【０１０３】
【表２】
2006506477.tif 000011
【０１０４】
表Ａ：
【化９】
2006506477.tif 000012
【０１０５】
【化１０】
2006506477.tif 000013
【０１０６】
表Ｂ：
【化１１】
2006506477.tif 000014
【０１０７】
【化１２】
2006506477.tif 000015
【０１０８】
【化１３】
2006506477.tif 000016
【０１０９】
【化１４】
2006506477.tif 000017
【０１１０】
【化１５】
2006506477.tif 000018
【０１１１】
【化１６】
2006506477.tif 000019
【０１１２】
【化１７】
2006506477.tif 000020
【０１１３】
【化１８】
2006506477.tif 000021
【０１１４】
【化１９】
2006506477.tif 000022
【０１１５】
【化２０】
2006506477.tif 000023
【０１１６】
【化２１】
2006506477.tif 000024
【０１１７】
【化２２】
2006506477.tif 000025
【０１１８】
【化２３】
2006506477.tif 000026
【０１１９】
【化２４】
2006506477.tif 000027
【０１２０】
本出願のメソゲン性媒体は、好ましくは、
−４種または５種以上、好ましくは６種または７種以上の、表ＡおよびＢで表される化合物からなる群から選択された化合物および／または
−５種または６種以上の、表Ｂで表される化合物からなる群から選択された化合物および／または
−２種または３種以上の、表Ａで表される化合物からなる群から選択された化合物
を含む。
【０１２１】
例
以下に記載する例は、本発明を、いかなる方法によってもこれを限定せずに例示する。これらはさらに、当業者に、本発明により達成することができる特性および特に特性の組み合わせを示す。
【０１２２】
比較例１
以下の組成を有する液晶混合物を調製し、検査した。
【表３】
2006506477.tif 000028
【０１２３】
この液晶混合物を、試験セル中に導入し、この電気光学的特性を、２３．１℃および２４．９℃（透明点よりも２℃高い）の温度において検査した。
【０１２４】
用いた試験セルは、２つの基板の１つのみにインターデジタル電極を有していた。液晶混合物を含む光切換素子を有する電気光学的試験セルを、製造した。基板は、ガラスからなっていた。配向層を有しない基板およびパッシブ化層を有しない基板を用いた。電極構造は、互いにかみ合うくし形状の電極からなっていた。電極の距離は、１５μｍであり、互いからの電極の幅は、１０μｍであった。電極の層の厚さは、約１００ｎｍであった。電極を、すべて共通の平面内に配置した。変調媒体の層の厚さは、約１０μｍであった。
【０１２５】
第１の偏光板を、セルの前で用い、第２の偏光板を、セルの後ろの分析装置として用いた。２つの偏光板の吸収軸は、互いに９０°の角度を形成していた。偏光板の最大吸収の軸と、ディスプレイの平面中の電界の成分との間の角度は、各々の場合において４５°であった。電圧／伝導特性線を、Autronic-Melchers, Karlsruhe, GermanyからのＤＭＳ  ７０３電気光学的測定ステーションを用いて決定した。垂直観察の際に、曲線が、電気制御複屈折（例えばＥＣＢ）を有するセルに典型的なものとして得られた。
【０１２６】
２３．１℃において、しきい値電圧（Ｖ１０）の値は、３６．５Ｖであり、ミッドグレー電圧（Ｖ５０）の値は、２８Ｖであり、飽和電圧（Ｖ９０）の値は、３１．５Ｖである。相対的コントラストの最大値は、３４Ｖに位置する。２４．９℃において、Ｖ７０は、１１３Ｖである。これらの結果を、表１に示す。
【０１２７】
表１：特性電圧
【表４】
2006506477.tif 000029
注：ｎ．ｄ．：決定されず、
ｄＶ７０／ｄＴ：［Ｖ７０（Ｔ（Ｎ，Ｉ）＋３℃）−Ｖ７０（Ｔ（Ｎ，Ｉ）＋１℃）］／２℃および
ｄＶ７０＊／ｄＴ：［Ｖ７０（Ｔ（Ｎ，Ｉ）＋３℃）−Ｖ７０（Ｔ（Ｎ，Ｉ）＋１℃）］／［Ｖ７０（Ｔ（Ｎ，Ｉ）＋２℃）・２℃］
【０１２８】
この表から明らかなように、例１、２、５および８の液晶切換素子の特性電圧は、比較例１および２のものよりも、顕著に低い。低下は、例１を比較例１と比較した際にすでに約１０％であり、比較例２との比較により、約２５％である。
【０１２９】
比較例２
以下の組成を有する液晶混合物を調製し、検査した。混合物の組成および特性を、以下の表に示す。
【表５】
2006506477.tif 000030
【０１３０】
比較例１におけるように、電気光学的ディスプレイを製造し、この特性線を測定する。２４．０℃の温度において、しきい値電圧（Ｖ１０）の値は、２２Ｖであり、ミッドグレー電圧（Ｖ５０）の値は、３５．５Ｖであり、飽和電圧（Ｖ９０）の値は、４４．５Ｖである。
【０１３１】
透明点よりも２℃高い温度において、Ｖ７０は、１３４Ｖである。
これらの結果を、比較例１の結果との比較のために、表１に示す。
【０１３２】
例１
以下の組成を有する液晶混合物を調製し、検査した。
【表６】
2006506477.tif 000031
【０１３３】
混合物を、試験セル中に導入し、比較例１に記載したようにして検査する。特に、この電気光学的特性を、３４．４℃の温度において決定する。
このようにして得られたセルは、１０３Ｖの電圧において、７０％の相対的コントラストを達成した。
これらの結果を、比較例１および２の結果との比較のために、表１に示す。
【０１３４】
例２
以下の組成を有する液晶混合物を調製し、検査した。
【表７】
2006506477.tif 000032
【０１３５】
混合物を、試験セル中に導入し、比較例１に記載したようにして検査する。特に、この電気光学的特性を、３７．６℃の温度において決定する。
このようにして得られたセルは、１０２Ｖの電圧において、７０％の相対的コントラストを達成した。これらの結果を、同様に、比較例１および２の結果との比較のために、表１に示す。
【０１３６】
例３〜１０および比較例３〜２２
以下の組成を有する液晶混合物を調製し、検査する。
【０１３７】
例３
【表８】
2006506477.tif 000033
【０１３８】
例４
【表９】
2006506477.tif 000034
【０１３９】
比較例３
【表１０】
2006506477.tif 000035
例１におけるように、混合物の電気光学的特性を、試験セル中で、透明点よりも２℃高い温度において検査し、特にＶ７０は、７１Ｖであると決定された。
【０１４０】
さらに、混合物の電気光学的特性を、試験セル中で、２４．０℃の温度において検査した。しきい値電圧（Ｖ１０）の値は、４０．５Ｖであり、ミッドグレー電圧（Ｖ５０）の値は、５６Ｖであり、飽和電圧（Ｖ９０）の値は、６５Ｖであった。最大コントラストには、７３Ｖにおいて達した。８０Ｖおよび９０Ｖの電圧において、相対的コントラストは、それぞれ９０％および５０％に低下して戻った。
これらの結果を、同様に、比較例１および２並びに例１および２の結果との比較のために、表１に示す。
【０１４１】
比較例４
【表１１】
2006506477.tif 000036
【０１４２】
例５
【表１２】
2006506477.tif 000037
【０１４３】
例６
【表１３】
2006506477.tif 000038
【０１４４】
例７
【表１４】
2006506477.tif 000039
【０１４５】
例８
【表１５】
2006506477.tif 000040
これらの結果を、同様に、比較例１〜３並びに例１および２の結果との比較のために、表１に示す。
【０１４６】
比較例５
【表１６】
2006506477.tif 000041
【０１４７】
比較例６
【表１７】
2006506477.tif 000042
【０１４８】
比較例７
【表１８】
2006506477.tif 000043
【０１４９】
比較例８
【表１９】
2006506477.tif 000044
【０１５０】
比較例９
【表２０】
2006506477.tif 000045
【０１５１】
比較例１０
【表２１】
2006506477.tif 000046
【０１５２】
比較例１１
【表２２】
2006506477.tif 000047
【０１５３】
比較例１２
【表２３】
2006506477.tif 000048
【０１５４】
比較例１３
【表２４】
2006506477.tif 000049
【０１５５】
比較例１４
【表２５】
2006506477.tif 000050
【０１５６】
比較例１５
【表２６】
2006506477.tif 000051
【０１５７】
比較例１６
【表２７】
2006506477.tif 000052
【０１５８】
比較例１７
【表２８】
2006506477.tif 000053
【０１５９】
比較例１８
【表２９】
2006506477.tif 000054
【０１６０】
比較例１９
【表３０】
2006506477.tif 000055
【０１６１】
比較例２０
【表３１】
2006506477.tif 000056
【０１６２】
比較例２１
【表３２】
2006506477.tif 000057
【０１６３】
比較例２２
【表３３】
2006506477.tif 000058
【０１６４】
例９
【表３４】
2006506477.tif 000059
この例の変調媒体は、ネマティック（ここでは高度にねじれたコレステリック）相から青色相への転移を有する。これは、また本出願の例１〜８との比較において、低い特性電圧Ｖ９０を有し、特性電圧の特に好ましい、低い温度依存性により特徴づけられる。
【０１６５】
例１０
【表３５】
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この例の変調媒体は、例９の変調媒体と同様に、高度にねじれたコレステリック相から青色相への転移を有する。これは、特性電圧の極めて特に好ましい、低い温度依存性により特徴づけられる。
【０１６６】
図面の説明
図１：この図面は、本出願による切換素子または切換素子の一部の構造の断面を、図式的に示す。変調媒体（２）を、基板（１）および（１’）の内面間に配置する。異なる電位を印加することができる、電極構造の２つの電極（３）および（４）を、１つの基板（１）の内面上に配置する。Ｖｏｐは、電圧、電荷または電流の源を示す。Ｖｏｐから発する線は、電極に対する電気的供給線を表す。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本出願による切換素子または切換素子の一部の構造の断面を図式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１：第１の基板の表面
１’：第２の基板の表面
２：変調層
３：第１の電位を印加することができる電極構造の導電性層
４：第２の電位を印加することができる電極構造の導電性層
Ｖｏｐ：電圧、電荷または電流の源
【図１】
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【国際調査報告】
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