(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）式Ｉ２およびＩ３：
【化１】
0004901011.tif 000052
式中、
Ｒ１１は、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、炭素原子２〜７個を有するアルケニルオキシまたは炭素原子１〜７個を有するアルキルであり、
Ｒ１２は、炭素原子１〜７個を有するアルキル、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、２〜７個を有するアルケニルオキシである、
の化合物からなる群から選択される１種または２種以上の誘電的に負の化合物、
ｂ）式ＩＩ１ａ〜ＩＩ１ｅ
【化２】
0004901011.tif 000053
式中、
Ｒ２１は、炭素原子１〜７個を有するアルキル、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、または炭素原子２〜７個を有するアルケニルオキシであり、
Ｒ２２は、炭素原子１〜７個を有するアルキル、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、または炭素原子２〜７個を有するアルケニルオキシである、
の化合物からなる群から選択される１種または２種以上の誘電的に負の化合物
および任意に
ｃ）式ＩＩＩ１〜ＩＩＩ３
【化３】
0004901011.tif 000054
式中、
Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ炭素原子１〜７個を有するアルキル、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、または炭素原子２〜７個を有するアルケニルオキシである、
の化合物からなる群から選択される１種または２種以上の誘電的に負の化合物を含むことを特徴とする、ネマティック液晶媒体。
【請求項２】
１種または２種以上の、式Ｉ１：
【化４】
0004901011.tif 000055
式中、
Ｒ１１は、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、または炭素原子２〜７個を有するアルケニルオキシであり、
Ｒ１２は、炭素原子１〜７個を有するアルキル、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、２〜７個を有するアルケニルオキシである、
の化合物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒体。
【請求項３】
請求項１で定義した式ＩＩＩ１〜ＩＩＩ３の化合物からなる群から選択される化合物を１種または２種以上含むことを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項４】
式ＩＶ
【化５】
0004901011.tif 000056
式中、
Ｒ４１は、炭素原子１〜７個を有するアルキル、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、または炭素原子２〜７個を有するアルケニルオキシであり、
Ｒ４２は、炭素原子１〜７個を有するアルキル、炭素原子１〜７個を有するアルコキシ、または炭素原子２〜７個を有するアルケニルオキシであり、
Ｚ４１、Ｚ４２おおよびＺ４３はそれぞれ相互に独立して、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−または単結合であり、
【化６】
0004901011.tif 000057
は、それぞれ相互に独立して、
【化７】
0004901011.tif 000058
および、ｏおよびｐは、相互に独立して、０または１である、
の１種または２種以上の誘電的に中性の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶媒体。
【請求項５】
全体で式Ｉ１〜Ｉ３の化合物を５％〜８０％、式ＩＩ１ａ〜ＩＩ１ｅの化合物を５％〜９０％および式ＩＩＩ１〜ＩＩＩ３の化合物を０％〜４０％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液晶媒体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶媒体の電気光学ディスプレイにおける使用。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶媒体を含む電気光学ディスプレイ。
【請求項８】
アクティブマトリックスディスプレイであることを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ、特にアクティブマトリックスアドレス液晶ディスプレイ（ＡＭＤまたはＡＭＬＣＤ）に関するもので、さらに薄膜トランジスター（ＴＦＴ）またはバリスターのアクティブマトリックスに用いる液晶ディスプレイに関する。さらに、本発明は、そのようなディスプレイに使用する液晶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＭＤには、さまざまなアクティブ電気切換え素子を用いることができる。３極切換え素子を用いたディスプレイが最も普及している。これらもまた本発明に好ましい。このような３極切換え素子の例には、ＭＯＳ（金属酸化ケイ素）トランジスターまたは上述のＴＦＴまたはバリスターがある。ＴＦＴの場合には、種々の半導体材料、主にシリコンまたはカドミウムセレニドが用いられる。特に、多結晶シリコンまたは無定形シリコンが用いられる。３極電気切換え素子と比較して、例えば、ＭＩＭ（金属絶縁体金属）ダイオード、環状ダイオード、back to backダイオードのような２極切換え素子のマトリックスは、ＡＭＤに用いることができる。しかし、下記にもさらに詳細に説明するが、これらは、ＡＭＤによる劣った電気光学特性のために通常は好ましくない。
【０００３】
この種の液晶ディスプレイにおいて、液晶は、印加電圧によって可逆的に光学的性質が変化する誘電体として使用される。媒体として液晶を使用する電気光学ディスプレイは、当業者に知られている。これらの液晶ディスプレイは各種電気光学効果を利用する。最も慣用の従来のディスプレイは、ＴＮ効果（約９０°ねじれネマティック構造を有するツイストネマティック）、ＳＴＮ効果（スーパーツイストネマティック）またはＳＢＥ効果（スーパーツイスト複屈折効果）を利用する。このような電気光学効果および似たような電気光学効果において、正の誘電異方性（Δε）の液晶媒体を用いる。
【０００４】
作動電圧をディスプレイ中ではさらにこれらの効果を含めて、一般的にできるだけ低く維持しなくてはならないから、その使用は一般的には圧倒的に誘電的に正の液晶化合物から構成されていて、誘電的に中性の化合物をせいぜいより小さい／より少ない比率で含む大きな誘電異方性液晶媒体から成り立っている。
【０００５】
正の誘電異方性の液晶媒体を要求する上記の電気光学効果を使用した上記の慣用のディスプレイとは対象的にＥＣＢ効果（電気的制御された複屈折）およびその補充形式ＤＡＰ（配列相の変形）、ＶＡＮ（垂直配列ネマチック）およびＣＳＨ（カラースーパーホメオトロピクス）のような負の誘電異方性の液晶媒体を使用するその他の電気光学効果もある。本発明はこれらの効果に関する。
【０００６】
ＩＰＳ効果（面内スイッチング）は最近急に増加して使用され、誘電的に正および負の液晶媒体両者に使用することができて、同様にゲスト/ホストディスプレイに使用することもあり、このディスプレイは使用したディスプレイモードによっては誘電的に正または負の媒体中で染料を使用することができる。ここでも、本発明は誘電的に負の液晶媒体を使用する、このパラグラフで示す液晶ディスプレイに関する。
【０００７】
液晶ディスプレイのこれ以外の有望なタイプはプラズマ配列の方法で好ましく配列した（ＰＡＬＣＤ=プラズマ配列した液晶ディスプレイ）軸方向に対照的なミクロドメイン（ＡＳＭ）ディスプレイである。本発明はこれらのディスプレイにも関する。
【０００８】
上記の液晶ディスプレイおよび類似の効果を利用する液晶ディスプレイは圧倒的にしかも通常極めて実質的にさえも対応する誘電異方性を有する化合物、すなわち誘電的に正の媒体の場合には正の誘電異方性および誘電的に負の媒体の場合には負の誘電異方性から成り立っている。
【０００９】
本発明によって使用する媒体では、誘電的に中性の液晶化合物のよくてもかなりの量から、さらに通常は誘電的に正の化合物の極めて少量からまたは誘電的に正の化合物を全く含まないものでその使用物は構成され得る。その理由は液晶ディスプレイは一般的に最低の可能なアドレス電圧を有しなければならないからである。この理由から、媒体の誘電異方性と反対の記号を有する誘電異方性を有する液晶化合物は一般的に極端に僅かに使用されるかまたは全く使用されない。
【００１０】
従来の液晶媒体は低い低温安定性を有していた。従って、ネマテイック相は往々にして−20℃に、一部の場合には−１０℃に迄さえ拡張するのみである。加えて、しきい値電圧（Ｖ０）は同時に比較的高く、通常は２Ｖより高くさえある。
【００１１】
従来技術の多数の液晶媒体はΔｎには比較的に好ましくない値を有しており、往々にして０．１０より大きい。しかしながら、そのような大きなΔｎ値はＶＡＮディスプレイには特に好ましくなく、その理由はＶＡＮディスプレイは典型的に小さな光学遅延値を利用しているからである。例えば、非ツイスト状の配向方向の場合には約０.３０μｍのｄ・Δｎから、９０°のツイストの場合には、約０.４０μｍのｄ・Δｎから構成される。そのような大きなΔｎ値は達成予定として極めて薄い層厚さを要求し、このことは観測する応答時間には好ましいが、しかし生産収率が低い結果になる。
【００１２】
０.０７から０.１２の範囲のΔｎ値がしばしば最も好ましい。
【００１３】
更に、従来技術のディスプレイの応答時間はしばしば不十分に長く、特にビデオ搭載ディスプレイには不十分に長い。液晶媒体の粘度は従って、改良すべきであり、即ち低下すべきである。このことは特に回転粘度、特に低温において適用される。流動粘度の低下はディスプレイの製造の間のより短い充填時間となって現れ、特に液晶のホメオトロピックのエッジ配向を有するディスプレイの場合に現れる（例えば、ＥＣＢおよびVANディスプレイ）。
【００１４】
従って従来技術の欠点を持ってないまたは、少なくとも顕著に低下させる程度にする液晶媒体の大きな需要が存在した、または存在している。
【００１５】
本発明による液晶媒体は以下のａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）およびｅ）を含み、
ａ）式１の１種以上の誘電的に負の化合物
【化１４】
0004901011.tif 000002
式中、
【化１５】
0004901011.tif 000003
であり、
好ましくは
【化１６】
0004901011.tif 000004
であり、
Ｒ１１は１ないし７個の炭素原子を有するアルコキシ、好ましくはｎ−アルコキシであり、特に好ましくは２ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルコキシ又は２ないし７個の炭素原子を有する好ましくは２ないし４個の炭素原子を持っているアルケニルオキシである。
【００１６】
更に
【化１７】
0004901011.tif 000005
である場合には、
１ないし７個の炭素原子を有するアルキル、好ましくはｎ−アルキルであり、特に好ましくは１ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルキルである。
【００１７】
Ｒ１２は１ないし７個の炭素原子を有するアルキル、好ましくはｎ−アルキルであり、特に好ましくは１ないし３個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、１ないし７個の炭素原子を有するアルコキシ、好ましくはｎ−アルコキシであり、特に好ましくは２ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルコキシであり、または２ないし７個の炭素原子を有する好ましくは２ないし４個の炭素原子を持っているアルケニルオキシであり、
ｂ）式ＩＩの１種以上の誘電的に負の化合物
【化１８】
0004901011.tif 000006
式中Ｒ２１は１ないし７個の炭素原子を有するアルキル、好ましくはｎ−アルキルであり、特に好ましくは１ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、１ないし７個の炭素原子を有するアルコキシ、好ましくはｎ−アルコキシであり、特に好ましくは２ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルコキシ、または２ないし７個の炭素原子を有する好ましくは２ないし４個の炭素原子を持っているアルケニルオキシである。
【００１８】
式中Ｒ２２は１ないし７個の炭素原子を有するアルキル、好ましくはｎ−アルキルであり、特に好ましくは１ないし３個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、１ないし７個の炭素原子を有するアルコキシ、好ましくはｎ−アルコキシであり、特に好ましくは２ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルコキシ、または２ないし７個の炭素原子を有する好ましくは２ないし４個の炭素原子を持っているアルケニルオキシである。
【００１９】
Ｚ２１およびＺ２２はそれぞれ独立して−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−
−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−または単結合、好ましくは−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合であり、特に好ましくは単結合であり、
【化１９】
0004901011.tif 000007
は互いに独立しており、それぞれ
【化２０】
0004901011.tif 000008
であり、好ましくは
【化２１】
0004901011.tif 000009
存在するならば、
【化２２】
0004901011.tif 000010
Ｌ２１およびＬ２２は両者ともＣ−Ｆまたは２者の内の１者はＮであり、他者はＣ−Ｆ、好ましくは両者ともＣ−Ｆであり、
Ｉは０または１である。
【００２０】
式ＩおよびＩＩＩの化合物は除外し、選択的には
ｃ）は式ＩＩＩの１種以上の誘電的に負の化合物であり、
【化２３】
0004901011.tif 000011
式中
Ｒ３１およびＲ３２はそれぞれ１ないし７個の炭素原子を有するアルキル、好ましくはｎ−アルキルであり、特に好ましくは１ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、１ないし７個の炭素原子を有するアルコキシ、好ましくはｎ−アルコキシであり、特に好ましくは２ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルコキシまたは２ないし７個の炭素原子を有する好ましくは２ないし４個の炭素原子を有するアルケニルオキシであり、極めて特に好ましくは両者とも１ないし５個の炭素原子を有するアルコキシである。
【００２１】
Ｚ３１は式ＩＩの中のＺ２１について上記のとおりであり、
Ｌ３１およびＬ３２は両者ともＣ−Ｆまたは２者の内の１者はＮであり、他者はＣ−Ｆであり、
Ｌ３３およびＬ３４は両者ともＣ−Ｆ、または両者の内の１者はＮであり、他者はＣ−Ｆであり、
更に選択的には
ｄ）  式ＩＶの１種以上の誘電的に中性の化合物
【化２４】
0004901011.tif 000012
式中Ｒ４１およびＲ４２はそれぞれ、互いに独立して、式ＩＩのＲ２１の定義のとおりであり、または代替的に原子２−７、好ましくは２−５原子を有するアルケニルでもよい。
Ｚ４１，Ｚ４２およびＺ４３は互いに独立であり、それぞれ−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−ＣＯＯ−または単結合であり、
【００２２】
【化２５】
0004901011.tif 000013
は互いに独立であって、それぞれ
【化２６】
0004901011.tif 000014
ｏおよびｐは互いに独立であって、０または１であり、
【００２３】
しかし好ましくは
Ｒ４１およびＲ４２はそれぞれ独立であって、１−５の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシであり、または２−５の炭素原子を有するアルケニルであり
【化２７】
0004901011.tif 000015
はそれぞれ独立しており、
【化２８】
0004901011.tif 000016
【００２４】
しかも特に極めて好ましくは少なくともこれらの環の２者は
【化２９】
0004901011.tif 000017
式中隣接する二つの環は特に極めて好ましくは直接結合しており、しかも好ましくは
【化３０】
0004901011.tif 000018
【００２５】
更に選択的には
ｅ）  式Ｖの１種以上の誘電的に正の化合物であり、
【化３１】
0004901011.tif 000019
式中
Ｒ５は１ないし７個炭素原子を有するアルキルおよびアルコキシ、２ないし７個の炭素原子を有するアルコキシアルキル、アルケニル、アルケニルオキシである。
Ｚ５１、Ｚ５２，Ｚ５３は互いに独立であり、それぞれ−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、または単結合であり、
【００２６】
【化３２】
0004901011.tif 000020
は互いに独立であり、それぞれ
【化３３】
0004901011.tif 000021
であり、
ＸはＦ、ＯＣＦ２ＨまたはＯＣＦ３であり、
ＹはＨまたはＦであり、Ｘ＝ＦまたはＯＣＦ２Ｈである場合には、Ｆであり、Ｘ＝ＯＣＦ３の場合には、ＨまたはＦであり、
ｎおよびｍは互いに独立であり、それぞれ０または１である。
【００２７】
液晶媒体は式Ｉ１ないしＩ４、特に好ましくはＩ１およびＩ４の化合物からなるグループから選択された好ましくは１種以上の化合物を含んでおり、
【化３４】
0004901011.tif 000022
であり、
式中Ｒ１１およびＲ１２は式１の中で上記の定義のとおりであり、好ましくは
Ｒ１２は１ないし７個の炭素原子を有するｎ−アルキル、１ないし７個の炭素原子を有するｎ−アルコキシ、または２ないし７個の炭素原子を有するアルケニルオキシであり、
Ｒ１１は１ないし７個の炭素原子を有するｎ−アルコキシ、または２ないし７個の炭素原子を有するアルケニルオキシであり、しかも式Ｉ２およびＩ３では１ないし７個の炭素原子を有するｎ−アルキルでもある。
【００２８】
液晶媒体は好ましくは式ＩＩ１の１種以上の化合物を含み、
【化３５】
0004901011.tif 000023
式中
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｚ２１、Ｚ２２、および
【化３６】
0004901011.tif 000024
およびＩはそれぞれ式ＩＩの中で上記の定義のとおりであり、しかも式Ｉを除外する。Ｒ２１は好ましくは１−５の炭素原子を有するアルキル、Ｒ２２は好ましくはアルキルまたはアルコキシであり、それぞれ炭素原子１ないし５を有し、Ｚ２２とＺ２１は存在するならば、好ましくは単結合である。
【００２９】
液晶媒体は特に好ましくは式ＩＩ１ａないしＩＩ１ｅの化合物からなるグル−プから選択された１種以上の化合物を含んでいる。
【化３７】
0004901011.tif 000025
式中Ｒ２１およびＲ２２は式ＩＩの中で上に定義されており、好ましくは式ＩＩ１の中で定義された通りである。
【００３０】
液晶媒体は特に好ましくは式ＩＩＩ１ないしＩＩＩ３、しかも特に好ましくはＩＩＩ１の化合物からなるグル−プから選択された１種以上の化合物を含んでいる。
【化３８】
0004901011.tif 000026
式中Ｒ３１およびＲ３２は式ＩＩＩの中で上記に定義のとおりであり、好ましくはｎ−アルコキシである。
【００３１】
液晶媒体は特に好ましくは式ＩＶ１ないしＩＶ３の化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物を含んでいる。
【化３９】
0004901011.tif 000027
式中
Ｒ４１、Ｒ４２、Ｚ４１、Ｚ４２および
【化４０】
0004901011.tif 000028
は式ＩＶの中で上記に定義されている。
【００３２】
液晶媒体は特に好ましくは式ＩＶ１ａないしＩＶ１ｄ、ＩＶ２ａないしＩＶ２ｅ、ＩＶ３ａないしＩＶ３ｃおよびＩＶ４ａの化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物を含んでいる。
【００３３】
【化４１】
0004901011.tif 000029
式中
ｎとｍは互いに独立であって、それぞれ１ないし５であり、ｏとｐはそれぞれ互いに独立しており、それぞれが０ないし３であり、
【００３４】
【化４２】
0004901011.tif 000030
【００３５】
式中
Ｒ４１およびＲ４２は式ＩＶ１の中で上に定義されており、フェニル環は選択的にフッ素化されてもよく、しかしその化合物が式ＩＩおよび部分式の化合物と同一とならないようにする。Ｒ４１は好ましくは１ないし５個の炭素原子を有する特に好ましくは１〜３個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、かつＲ４２は好ましくは１ないし５個の炭素原子を有するｎ−アルキルまたはｎ−アルコキシまたは２ないし５個の炭素原子を有するアルケニルである。これらの中でも、式ＩＶ１ａないしＩＶ１ｄの化合物が特に好ましい。
【００３６】
液晶媒体は式Ｖ１ないしＶ４の化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物を含んでいる。
【化４３】
0004901011.tif 000031
式中
Ｒ５、Ｚ５２、Ｚ５３および
【化４４】
0004901011.tif 000032
は式Ｖの中で上記に定義されており、しかし好ましくはＲ５は１−７の炭素原子を有するアルキルまたは２−７の炭素原子を有するアルケニル、好ましくはビニルまたは１Ｅアルケニルである。
【００３７】
Ｚ５２およびＺ５３のいずれか一つは単結合および他者は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−または単結合であり、
【化４５】
0004901011.tif 000033
である。
【００３８】
好ましい実施態様では本発明による液晶媒体は全体として、全体の混合物を基にして、
式Ｉの化合物の５％から８０％まで、好ましくは１０％から５０％まで、特に１５％から３５％
式ＩＩの化合物の５％から９０％まで、好ましくは２０％から８５％まで、特に好ましくは３０％から８０％まで、極めて特に好ましくは３５％から７５％まで、
式ＩＩＩの化合物の０％から４０％まで、好ましくは０％から３０％まで、特に好ましくは５％から２０％まで、
そして、
式ＩＶの化合物の０から３０％まで、好ましくは０％から２５％、更に好ましくは５％から１５％まで、
式Ｖの化合物の０％から１５％、好ましくは０から１０％、更に好ましくは１％から５％
を含んでいる。
【００３９】
ここではさらに本出願を通じて、化合物と言う用語は特に別途明確に記載しない限り、１種および複数の化合物を意味する。
【００４０】
個々の化合物はそれぞれの場合に１％から３０％、好ましくは２から３０％、特に好ましくは４％から１６％の濃度で使用される。好ましい実施態様では、液晶媒体は好ましくは全体とし式Ｉの化合物を１０％から４０％、式ＩＩの化合物５０％から９０％、式ＩＩＩの化合物０％から４０％を含んでいる。
【００４１】
この実施態様では、液晶媒体は特に好ましくは全体として式Ｉの化合物を１５％から３５％、式ＩＩの化合物６０％から８０％、式ＩＩＩの化合物の０％から１５％を含んでいる。
【００４２】
好ましい濃度範囲のために上に記載した好ましい実施態様に同一でもよく、好ましくは同一である、特に好ましい実施態様では、液晶媒体は
・  式Ｉ１の１種以上の化合物、および／または、好ましくはおよびであって、
−式ＩＩ１の１種以上の化合物、および／または
・  式Ｉ２の１種以上の化合物、および／または、好ましくはおよびであって、
−式Ｉ３の１種以上の化合物、および／または、好ましくはおよびであって、
−式ＩＩ１の１種以上の化合物、
・  式ＩＩＩ１ないしＩＩＩ３の化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物、および／または
−式ＩＶ１ないしＩＶ３、好ましくはＩＶ１の化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物、
・  Ｉ１ないしＩ３、好ましくはＩ３の化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物、および／または
−式ＩＩ１の１種以上の化合物、
−式ＩＩＩの、好ましくは式ＩＩＩ１の１種以上の化合物、および／または
・  式ＩＶ、好ましくは式ＩＶ１、特に好ましくは式ＩＶ１ａないしＩＶ１ｄの式の化合物からなるグループから選択された、極めて特に好ましくは式ＩＶ１ｃおよびＩＶ１ｄ、特にＩＶ１ｄの化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物
【００４３】
特に好ましい液晶媒体は
−式Ｉ１の１種以上の化合物、特に化合物あたりの各場合に、６％から１４％の濃度で、および／または、
−式ＩＩ１ａの１種以上の化合物、特に化合物あたりの各場合に、４％から１８％の濃度で、および／または、
−式ＩＩ１ｃの１種以上の化合物、特に化合物あたりの各場合において、好ましくはＲ２１が１ないし３個の炭素原子を有するアルキルであり、Ｒ２２が１ないし３個の炭素原子を有するアルコキシである１種以上の化合物およびＲ２１が１ないし３個の炭素原子を有するアルキルであり、Ｒ２２が１ないし３個の炭素原子を有するアルキルである１種以上の化合物の３％から１５％の濃度で、および／または、
−式ＩＶ１、好ましくは式ＩＶ１ｃおよび／またはＩＶ１ｄの１種以上の化合物、および／または
−Ｖ１ないしＶ４の式の化合物からなるグループから選択された１種以上の化合物
を含む媒体である。
【００４４】
本発明による液晶媒体は好ましくはそれぞれの場合に、少なくとも−３０℃から７０℃、特に好ましくは−３０℃から８０℃、極めて好ましくは−４０℃から８０℃、最も好ましくは−４０℃から１１０℃にネマチック相を有する。
ここの用語「ネマチックを有する」とは第一に対応する温度の低温ではスメクチック相および結晶化が観察されないことを意味しており、第二にネマチック相からの加熱の間に透明化が起こらないことを意味している。低温での試験は対応する温度で流動粘度計で行い、電気光学的使用のための適当な層厚さを有する試験セルの中の、少なくとも１００時間の貯蔵によってチェックした。高温では、透明化は毛細管中の慣用の方法で測定した。
【００４５】
本発明による液晶は更に比較的低い光学異方性値に特徴を有している。複屈折値は好ましくは０．０７０から０．１２０、特に好ましくは０．０８０から０．１１０、更に極めて好ましくは０．０９０ないし０．１０５の範囲にある。
【００４６】
更に、本発明による液晶媒体は２．０Ｖ以下の、好ましくは１．９Ｖ以下の、特に好ましくは１．８５Ｖ、極めて特に好ましくは１．８Ｖ以下のしきい値電圧値を持っている。
【００４７】
個々の物理特性のためのこれらの好ましい値は相互に結合したそれぞれの場合においても維持されている。かくして、本発明による媒体は特に以下の特性組み合わせを持っている。
【表１】
0004901011.tif 000034
本出願を通じて、記号「≦」は以下を、記号「≧」は以上を意味する。
【００４８】
式ＩおよびＩＩＩの化合物のための上記の限界量とは独立して、式Ｉの化合物は個々の物質あたり約２５％までの濃度で本出願による液晶媒体の中で使用され、式ＩＩＩの化合物は個々の物質について約１５％までの、好ましくは１０％までの濃度で使用される。式Ｉ１の化合物は個々の物質について約２０％までの、好ましくは１５％までの濃度で使用される。これらの限界値は式Ｉ２の化合物についてはそれぞれ２３％と２０％であり、式Ｉ３の化合物についてはそれぞれ２１％と１８％である。
【００４９】
好ましい実施態様では本出願の液晶媒体は
・  式Ｉ２の１種以上の化合物および／または
・  式Ｉ３の１種以上の化合物および
・  式ＩＩ１ａおよび／またはＩＩ１ｃの１種以上の化合物、好ましくは
−ＩＩ１ａの１種以上の化合物および
−ＩＩ１ｃの１種以上の化合物
を含む。
上述の好ましい濃度範囲は、化合物の好ましい組合わせにも好ましく採用される。
【００５０】
本出願では「誘電的に正の化合物」とはΔε＞１．５を有する化合物を意味する、「誘電的に中性の化合物」とは−１．５≦Δε≦１．５、である化合物を意味すると解し、「誘電的に負の化合物」とはΔε＜−１．５である化合物を意味すると解する。化合物の誘電異方性は液晶ホストの中に化合物を１０％溶解しおよび各１０μｍの厚さを有する少なくとも１個のテストセルの中で１ｋＨｚで、ホメオトロピックおよびホモジニアス表面配向でこの混合物のキャパシタンスを測定することによって求める。測定電圧は典型的には０．５Ｖから１．０Ｖであり、常にそれぞれの液晶混合物の容量的しきい値よりも小さい。
【００５１】
誘電的に正の化合物用に使用するホスト混合物はＺＬＩ−４７９２であり、誘電的に負および中性の化合物用に使用するホスト混合物はＺＬＩ−３０８６であり、両者はメルクＫＧａＫ（ドイツ）製である。検討予定のそれぞれの化合物の値は検討予定の化合物の添加および使用する化合物の１００％に外挿後のホスト混合物の誘電常数の変化から得られる。
【００５２】
しきい値電圧という用語は通常特に別途明言しない限り、１０％の相対コントラスト（Ｖ１０）のための光学的しきい値に関する。
しかしながら、負の誘電異方性の液晶混合物との関係で、しきい値電圧という用語は特に別途明言しない限り、本出願書ではフレデリクス（Ｆｒｅｅｄｅｒｉｃｋｓｚ）しきい値としても公知である容量的（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）しきい値電圧（Ｖ０）に代わって使用する。
【００５３】
本出願書中では全ての濃度は、特に別途記載しない限り、重量％を示し、全体として対応する混合物に関連する。全ての物理特性は「メルク液晶、液晶の物理特性」１９９７年１１月現在、メルクＫＧａＡドイツに記載通りであり、記載とおりに求め、特に別途明言しない限り、２０℃の温度に適用する。
【００５４】
Δｎは５８９ｎｍで、Δεは１ＫＨｚで決定される。
負の誘電異方性を有する液晶媒体では、しきい値電圧をメルクＫＧａＡドイツで製造し、かつレシチンでホメオトロピック配向整列させた液晶を含むテストセルの中で容量的しきい値電圧Ｖ０（フレデリクスしきい値としても公知である）として求めた。
【００５５】
しきい値Ｖ１０および他の電気光学特性はオオツカ（日本）製の市販の測定器の中で白色光を使ってメルクＫＧａＡ（ドイツ）で製造したテストセルの中で求めた。この目的のために、セルを約０．４０μｍのセルの光学遅延ｄ・Δｎに対応する厚さで使用し、液晶のΔｎに応じて変動させた。セルは交差偏光板を使って操作した。全ての特性電圧を直交観察によって求めた。しきい値電圧を１０％相対コントラスト用にＶ１０として、５０％の相対コントラスト用には中心限界電圧Ｖ５０および９０％の相対コントラスト用にはＶ９０飽和電圧として示す。
【００５６】
本発明による液晶媒体は必要ならば、慣用の量でその他の添加物およびキーラルドーパントを含んでいてもよい。使用するこれらの添加物の量は混合物の全量に対して合計して０％から１０％、好ましくは０．１％から６％までである。使用した個々の化合物の濃度は好ましくは０．１％から３％までである。これらの添加物および類似の添加物の濃度は濃度を示すときには考慮されなく、液晶媒体中の液晶化合物の濃度範囲である。
【００５７】
組成物は複数の化合物、好ましくは３から３０、特に６から２０、特に好ましくは１０から１６化合物を含んでおり、これらを慣用の方法で混合する。一般的に、少量使用する成分の希望量を主たる構成成分を作成する成分の中に、便宜的に温度を上げて溶解させる。その選択した温度が主たる成分の透明点以上であるならば、溶解操作の完了を特に容易に観察できる。しかしながら、他の慣用の方法で、例えば、事前混合を使用することによって、またはいわゆるマルチボトルシステムから液晶混合物を製造することも可能である。
【００５８】
適当な添加物の方法によって、本発明による液晶相を従来公知になっているＥＣＢ、ＶＡＮ、ＩＰＳ、ＧＨまたはＡＳＭ−ＰＡ、ＬＣＤディスプレイのいずれかの型の中で使用するような方法で改質させることもできる。
【００５９】
以下の例は発明を説明するが、これを限定する物ではない。例中には、液晶物質の融点Ｔ（Ｃ、N）、スメクチック（Ｓ）相からネマチック（N）相への転移Ｔ（Ｓ、N）、透明点Ｔ（Ｎ、I）を摂氏温度で示す。百分率のデータは重量百分率を示す。
別途記載しない限り、いままでのおよびこれ以降の百分率全ては重量百分率であり、物理特性は別途明言しない限り、２０℃での値である。
この発明中に示す全ての温度値は℃であり、別途明言しない限り、全ての温度差はそれに対応する温度差である。
【００６０】
本出願と以下の例では液晶化合物の構造は頭文字の方法で示し、化学式への変換は以下の表AとBに従って起こせる。全ての基ＣｎＨ２n＋1およびＣｍＨ２ｍ＋１はそれぞれｎおよびｍの炭素原子を有する直鎖のアルキル基である。表Ｂ中のコード化は自明である。表A中では基本構造用の頭文字のみを示す。個々の場合には、基本構造のための頭文字が続き、ハイフンで、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２のためのコードによって分離されている。
【表２】
0004901011.tif 000035
【００６１】
【化４６】
0004901011.tif 000036
【００６２】
【化４７】
0004901011.tif 000037
【００６３】
【化４８】
0004901011.tif 000038
【００６４】
【化４９】
0004901011.tif 000039
【００６５】
【化５０】
0004901011.tif 000040
【００６６】
【化５１】
0004901011.tif 000041
【００６７】
【化５２】
0004901011.tif 000042
【００６８】
【化５３】
0004901011.tif 000043
【００６９】
【化５４】
0004901011.tif 000044
【００７０】
【化５５】
0004901011.tif 000045
【００７１】
例
以下の例は発明を説明することを目的としており、発明を限定する物ではない。今までおよび以下で百分率は重量％である。全ての温度表示は℃表示である。Δnは光学異方性（５８９nm,20℃）、Δεは誘電異方性（１ｋＨｚ、２０℃）Ｈ.Ｒ.は電圧保持率（１００℃、オーブン中５分後、１Ｖ）、Ｖ１０、Ｖ５０、Ｖ９０、はそれぞれしきい値電圧、中間調表示電圧、飽和電圧であり、２０℃で求めた。
【００７２】
例１
【表３】
0004901011.tif 000046
液晶媒体をTFTアドレッシングを有するVAディスプレイの中に導入する。このディスプレイは低視野角依存性とよいコントラストを有している。
【００７３】
例２
【表４】
0004901011.tif 000047
例１の様に液晶媒体をTFTアドレッシングを有するVAディスプレイの中に導入する。このディスプレイは低視野角依存性とよいコントラストを有している。
【００７４】
例３
【表５】
0004901011.tif 000048
例１の様に液晶媒体をTFTアドレッシングを有するVAディスプレイの中に導入する。このディスプレイは低視野角依存性とよいコントラストを有している。
【００７５】
例４
【表６】
0004901011.tif 000049
例１の様に液晶媒体をTFTアドレッシングを有するVAディスプレイの中に導入する。このディスプレイは低視野角依存性とよいコントラストを有している。
【００７６】
比較例１
【表７】
0004901011.tif 000050
液晶媒体をＴＦＴアドレッシングを有するVAデイスプレイの中に導入する。このデイスプレイはある程度比較的高い操作電圧によってのみアドレスすることができ、特に約４５℃からの高い温度では不十分なコントラストを有する。
【００７７】
例５
【表８】
0004901011.tif 000051
例１の様に液晶媒体をTFTアドレッシングを有するVAディスプレイの中に導入する。このディスプレイは低視野角依存性とよいコントラストを有している。