JP2004182986A - 液晶媒体および液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】広いネマティック相範囲、用いられるディスプレイモードによる適切な光学異方性Δｎ、高いΔεおよび特に低い粘度を有する液晶媒体の提供。
【解決手段】１種または２種以上の特定の化学式で表される誘電的に正の化合物並びに１種または２種以上の複数の特定の化学式、の群から選択された誘電的に正の化合物を含む、誘電的に正の成分である成分Ａを含む液晶媒体並びに、これらの媒体を含む液晶ディスプレイ、特にアクティブマトリックスディスプレイおよび特にＩＰＳディスプレイ。
【選択図】なし

Description

本発明は、液晶媒体並びにこれらの媒体を含む液晶ディスプレイ、特に、アクティブマトリックスによりアドレスされるディスプレイおよび特に面内切換（ＩＰＳ）タイプのディスプレイに関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、情報を表示するために広範囲に用いられている。ＬＣＤは、直視型ディスプレイおよび投射型ディスプレイに用いられる。用いられる電気光学的モードは、例えば、ねじれネマティック（ＴＮ）、超ねじれネマティック（ＳＴＮ）、光学的に補償された曲がり（ＯＣＢ）および電気的に制御された複屈折（ＥＣＢ）モード並びにこれらの種々の改変、並びに他のものである。これらのモードのすべては、それぞれ基板および液晶層にほぼ垂直な電界を用いる。これらのモードに加えて、また、それぞれ基板および液晶層にほぼ平行な電界を用いる電気光学的モード、例えば面内切換モードがある（例えば特許文献１および特許文献２に開示されているように）。特に、この電気光学的モードは、現代的なデスクトップ型モニターのためのＬＣＤに用いられており、マルチメディア用途のためのディスプレイに適用されると予想される。本発明の液晶は、好ましくは、このタイプのディスプレイにおいて用いられる。

これらのディスプレイについて、改善された特性を有する新規な液晶媒体が必要とされている。特に、応答時間は、多くのタイプの用途について、改善されなければならない。従って、比較的低い粘度（η）特に比較的低い回転粘度（γ_１）を有する液晶媒体が、必要とされる。回転粘度は、８５ｍＰａ・ｓまたはこれ以下、好ましくは７５ｍＰａ・ｓまたはこれ以下および特に７０ｍＰａ・ｓまたはこれ以下でなければならない。このパラメーターに加えて、媒体は、好適に広い範囲のネマティック相を示さなければならず、むしろ小さい複屈折（Δｎ）および誘電異方性（Δε）は、合理的に低い動作電圧を可能にするのに十分高くなければならない。好ましくは、Δεは、６よりも高くなければならず、極めて好ましくは、７よりも高くなければならず、しかし、好ましくは、１８よりも高くなく、特に１５よりも高くない。その理由は、これが、少なくとも合理的に高い比抵抗について有害であるからである。

本発明のディスプレイは、好ましくは、アクティブマトリックス（アクティブマトリックスＬＣＤ、短縮してＡＭＤ）により、好ましくは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックスによりアドレスされる。しかし、本発明の液晶はまた、他の既知のアドレッシング手段を有するディスプレイにおいて、有益に用いることができる。

低分子量の液晶物質のポリマー物質との複合系を用いた、種々の異なるディスプレイモードがある。これらは、例えば、特許文献３に開示されているポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）、ネマティック曲線状配向相（ＭＣＡＰ）およびポリマーネットワーク（ＰＮ）系または軸対称マイクロドメイン(microdomain)（ＡＳＭ）系および他のものである。これらとは対称的に、本発明において特に好ましいモードは、表面上で配向した、液晶媒体をそれ自体用いている。これらの表面は、典型的には、液晶材料の均一な配向を達成するために、前処理されている。本発明のディスプレイモードは、好ましくは、複合層にほぼ平行な電界を用いる。

ＬＣＤおよび特にＩＰＳディスプレイに適する液晶組成物は、例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０および特許文献１１から知られる。しかしこれらの組成物は、顕著な欠点を有する。これらのほとんどは、他の欠陥の中で、不所望に長い応答時間をもたらし、比抵抗の低すぎる値を有し、および／または高すぎる動作電圧を必要とする。

ドイツ国特許第４０ ００ ４５１号明細書 欧州特許第０ ５８８ ５６８号明細書 国際公開第９１／０５ ０２９号パンフレット 特開平７−１８１４３９号公報 欧州特許第０ ６６７ ５５５号明細書 欧州特許第０ ６７３ ９８６号明細書 ドイツ国特許第１９５ ０９ ４１０号明細書 ドイツ国特許第１９５ ２８ １０６号明細書 ドイツ国特許第１９５ ２８ １０７号明細書 国際公開第９６／２３ ８５１号パンフレット 国際公開第９６／２８ ５２１号パンフレット

従って、実際の用途に適する特性、例えば広いネマティック相範囲、用いられるディスプレイモードによる適切な光学異方性Δｎ、高いΔεおよび特に低い粘度を有する液晶媒体に対する顕著な必要性がある。

驚異的なことに、好適に高いΔε、好適な相範囲およびΔｎを有する液晶媒体を実現することができ、これは、従来技術の材料の欠点を示さないか、または少なくともこれらを、顕著に低い程度に示すことが見出された。

本発明のこれらの改善された液晶媒体は、少なくとも以下の成分を含む：
１種または２種以上の式Ｉで表される誘電的に正の化合物並びに１種または２種以上の式ＩＩおよびＩＩＩ

式中、
Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、互いに独立して、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルであり、Ｒ^１は、好ましくは、アルキルまたはアルケニルであり、

は、

であり、

Ｙ^１１、Ｙ^１２、Ｙ^２１、Ｙ^２２、Ｙ^３１およびＹ^３２は、互いに独立して、ＨまたはＦであり、好ましくは、Ｙ^１１は、Ｆであり、
Ｘ^３は、ハロゲン、１〜３個のＣ原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシまたは２個もしくは３個のＣ原子を有するハロゲン化アルケニルもしくはアルケニルオキシ、好ましくはＦ、Ｃｌ、−ＯＣＦ_３または−ＣＦ_３、最も好ましくはＦまたは−ＯＣＦ_３である、
の群から選択された誘電的に正の化合物を含む、誘電的に正の成分である成分Ａ、
随意に、誘電的に中性の成分である成分Ｂ、
随意に、さらなる誘電的に正の成分である成分Ｃおよび
随意に、誘電的に負の成分である成分Ｄ。

好ましくは、誘電的に正の成分である成分Ａは、１種または２種以上の誘電的に正の化合物、好ましくは式Ｉ〜ＩＩＩ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み、一層好ましくは主にこれらからなり、一層好ましくは本質的にこれらからなり、特に好ましくは完全にこれらからなり、好ましくは、式Ｉ〜ＩＩＩの化合物群から選択される１種または２種以上の化合物、式ＩおよびＩＩＩの各々で表される１種または２種以上の化合物、および最も好ましくは式Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩの各々で表される１種または２種以上の化合物を含む。

好ましくは、誘電的に正の成分である成分Ａは、式Ｉ−１〜Ｉ−３

式中、Ｒ^１は、前記式Ｉの下に示した意味を有し、式Ｉ−１およびＩ−２において、好ましくは、ｎ−アルキルであり、式Ｉ−３において、好ましくはアルケニル、好ましくは１（Ｅ）−アルケニルまたは３−アルケニルである、
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。

好ましくは、誘電的に正の成分である成分Ａは、式Ｉ−２およびＩ−３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。好ましい態様において、成分Ａは、式Ｉ−２で表される１種または２種以上の化合物、好ましくは、Ｒ^１がｎ−アルキルである式Ｉ−２で表される化合物を含む。この態様において、成分Ａは、好ましくは、また、１種または２種以上の式Ｉ−３で表される化合物、最も好ましくは、Ｒ^１がアルケニルである、式Ｉ−３で表される１種または２種以上の化合物を含む。

好ましくは、誘電的に正の成分である成分Ａは、式ＩＩ−１〜ＩＩ−７

式中、Ｒ^２は、前記式ＩＩの下に示した意味を有し、好ましくはアルキルまたはアルケニルである、
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。

好ましくは、誘電的に正の成分である成分Ａは、式ＩＩ−１、ＩＩ−５およびＩＩ−７で表される化合物の群から選択された、好ましくは式ＩＩ−１およびＩＩ−７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、好ましくは式ＩＩ−１で表される１種または２種以上の化合物および最も好ましくは式ＩＩ−１およびＩＩ−７の各々で表される１種または２種以上の化合物および、特に、Ｒ^２がｎ−アルキルである化合物を含む。

好ましくは、誘電的に正の成分である成分Ａは、式ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−６、好ましくは、式ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−２およびＩＩＩ−６で表される化合物の群から選択された、

式中、Ｒ^３は、前記式ＩＩＩの下に示した意味を有し、式ＩＩＩ−１において、好ましくはｎ−アルキルであり、式ＩＩＩ−５において、好ましくはアルケニル、好ましくは１Ｅ−アルケニルおよび最も好ましくは１Ｅ−アルケニルである、
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。

好ましくは、誘電的に正の成分である成分Ａは、式ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−２、ＩＩＩ−５およびＩＩＩ−６で表される化合物の群から選択された、好ましくは式ＩＩＩ−１およびＩＩＩ−５で表される化合物の群から選択された、および最も好ましくはＲ^３がｎ−アルキルである、式ＩＩＩ−１で表される１種または２種以上の化合物を含む。

好ましくは、本発明の液晶媒体は、誘電的に中性の成分である成分Ｂを含む。この成分は、−１．５〜３の範囲内の誘電異方性を有する。好ましくは、これは、誘電的に中性の化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、好ましくは本質的にこれらからなり、特に好ましくは完全にこれらからなる。好ましくは、この成分は、１種または２種以上の式ＩＶ

式中、
Ｒ^４１およびＲ^４２は、互いに独立して、前記式Ｉの下にＲ^１について示した意味を有し、好ましくは、Ｒ^４１は、アルキルであり、Ｒ^４２は、アルコキシであり、

は、互いに独立して、

が２回存在する場合には、またこれらは、互いに独立して、

であり、
好ましくは、

の少なくとも１つは、

であり、

Ｚ^４１およびＺ^４２は、互いに独立して、Ｚ^４１が２回存在する場合には、またこれらは、互いに独立して、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、トランス−−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＣＦ_２Ｏ−または単結合であり、好ましくは、これらの少なくとも１つは、単結合であり、
ｎは、０、１または２、好ましくは０または１である、
で表される誘電的に中性の化合物を含み、一層好ましくは主にこれらを含み、一層好ましくは本質的にこれらを含み、特に好ましくは完全にこれらからなる。

好ましくは、誘電的に中性の成分である成分Ｂは、式ＩＶ−１〜ＩＶ−５

式中、Ｒ^４１およびＲ^４２は、前記式ＩＶの下に示したそれぞれの意味を有し、式ＩＶ−１、ＩＶ−４およびＩＶ−５において、Ｒ^４１は、好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくはアルケニルであり、Ｒ^４２は、好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくはアルキルであり、式ＩＶ−２において、Ｒ^４１およびＲ^４２は、好ましくはアルキルであり、式ＩＶ−３において、Ｒ^４１は、好ましくはアルキルまたはアルケニル、好ましくはアルキルであり、Ｒ^４２は、好ましくはアルキルまたはアルコキシ、好ましくはアルコキシである、
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。

好ましくは、誘電的に中性の成分である成分Ｂは、式ＩＶ−１、ＩＶ−３、ＩＶ−４およびＩＶ−５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、好ましくは式ＩＶ−１で表される１種または２種以上の化合物並びに式ＩＶ−３およびＩＶ−４の群から選択された１種または２種以上の化合物、好ましくは式ＩＶ−１、ＩＶ−３およびＩＶ−４の各々で表される１種または２種以上の化合物および最も好ましくは式ＩＶ−１、ＩＶ−３、ＩＶ−４およびＩＶ−５の各々で表される１種または２種以上の化合物を含む。

随意に、本発明の液晶媒体は、第２の誘電的に正の成分である成分Ｃを含む。この成分は、３より大きい誘電異方性を有する。好ましくは、これは、誘電的に正の化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、好ましくは本質的にこれらからなり、特に好ましくは完全にこれらからなる。好ましくは、この成分は、１種または２種以上の式Ｖ

式中、
Ｒ^５は、前記式ＩＩの下にＲ^２について示した意味を有し、

は、互いに独立して、

が２回存在する場合には、またこれらは、互いに独立して、

であり、好ましくは

および存在する際には、

の少なくとも１つは、

であり、

Ｚ^５１およびＺ^５２は、互いに独立して、およびＺ^５１が２回存在する場合には、またこれらは、互いに独立して、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、トランス−−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＣＦ_２Ｏ−または単結合であり、好ましくは、これらの少なくとも１つは、単結合であり、最も好ましくは、存在する場合には、これらの少なくとも２つは、単結合であり、
Ｘ^５は、Ｆ、Ｃｌ、各々１〜７個のＣ原子を有するハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコキシ、各々２〜７個のＣ原子を有するハロゲン化アルケニルまたはハロゲン化アルケニルオキシであり、ここで、ハロゲン化は、好ましくは、フッ素化および／または塩素化、好ましくはフッ素化であり、好ましくは、Ｘ^５は、Ｆ、−ＯＣＦ_３または−ＯＣＦ_２Ｈであり、
ｍは、０、１または２、好ましくは０または１である、
で表される誘電的に正の化合物であって、式ＩＩＩで表される化合物が除外される化合物を含み、一層好ましくは主にこれらからなり、一層好ましくは本質的にこれらからなり、特に好ましくは完全にこれらからなる。

好ましくは、本発明の液晶混合物は、成分Ａ以外の少なくとも１種のさらなる成分を含む。この第２の成分は、成分Ｂ、成分Ｃおよび成分Ｄのいずれかであることができ、好ましくは、存在する第２の成分は、成分ＢまたはＣであり、特に好ましくは、これは成分Ｂである。
明らかに、本発明の混合物はまた、場合に応じて、これらの成分の３種、好ましくは成分Ａ、ＢおよびＣ、並びにこれらの４種すべてを含むことができる。

本発明の好ましい態様において、本発明の液晶混合物の第２の誘電的に正の成分である成分Ｃは、式Ｖ−１〜Ｖ−７

式中、Ｒ^５、Ｘ^５およびＬ^５１〜Ｌ^５６は、前記式Ｖの下に示したそれぞれの意味を有し、好ましくは、
Ｒ^５は、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルであり、
Ｘ^５は、Ｆ、Ｃｌまたは、各々１〜４個のＣ原子を有するフッ素化アルキルもしくはフッ素化アルコキシまたは、各々２〜４個のＣ原子を有するフッ素化アルケニルもしくはフッ素化アルケニルオキシ、好ましくはＦ、ＯＣＦ_３またはＯＣＦ_２Ｈであり、
Ｌ^５１〜Ｌ^５６は、互いに独立して、ＨまたはＦであり、好ましくは、これらの少なくとも１つ、好ましくはＬ^５１、一層好ましくは、これらの２つまたは３つ以上、好ましくは、Ｌ^５１、Ｌ^５２およびＬ^５３から選択されたものは、Ｆである、
で表される化合物の群から選択された式Ｖの式で表される１種または２種以上の化合物を含む。

特に好ましいのは、式Ｖ−１ａ〜Ｖ−１ｄ、Ｖ−２ａ〜Ｖ−２ｏ、Ｖ−３ａ〜Ｖ−３ｆ、Ｖ−４ａ〜Ｖ−４ｈ、Ｖ−５ａ〜Ｖ−５ｄ、Ｖ−６ａ〜Ｖ−６ｄおよびＶ−７ａ〜Ｖ−７ｄ

式中、
Ｒ^５は、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルである、
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液晶混合物である。

前のものと同一であるかまたは異なるものであることができる、本発明の他の好ましい態様において、本発明の液晶混合物は、前に示した式ＩＶ−１〜ＩＶ−５で表される化合物および、随意に、式ＩＶ−６〜ＩＶ−１０

式中、
Ｒ^４１およびＲ^４２は、互いに独立して、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルであり、
Ｌ^４は、ＨまたはＦである、
で表される化合物の群から選択された式ＩＶで表される化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、最も好ましくは完全にこれらからなる成分Ｂを含む。

さらに、本発明の液晶混合物は、他の随意の成分である成分Ｄを含むことができ、これは、負の誘電異方性を有し、好ましくは式ＶＩ

式中、
Ｒ^６１およびＲ^６２は、互いに独立して、前記式ＩＩの下にＲ^２について示した意味を有し、

は、

好ましくは

であり、

は、

であり、

Ｚ^６１およびＺ^６２は、互いに独立して、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、トランス−−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＣＦ_２Ｏ−または単結合であり、好ましくは、これらの少なくとも１つは、単結合であり、最も好ましくは、両方が単結合であり、
Ｌ^６１およびＬ^６２は、互いに独立して、Ｃ−ＦまたはＮであり、好ましくは、これらの少なくとも１つは、Ｃ−Ｆであり、最も好ましくは、これらの両方が、Ｃ−Ｆであり、
ｋは、０または１である、
で表される誘電的に負の化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、一層好ましくは本質的にこれらからなり、特に好ましくは完全にこれらからなる。

好ましくは、本発明の液晶媒体は、成分Ａ〜Ｄおよび特に、式Ｉ〜ＶＩで表される化合物の群から選択された化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、最も好ましくは完全にこれらからなる。
本出願において、含むは、組成物の意味において、言及される存在物、例えば媒体または成分が、当該１もしくは２以上の成分または１もしくは２以上の化合物を、１０％またはこれ以上および最も好ましくは２０％またはこれ以上の合計濃度で含むことを意味する。

主に〜からなるは、この意味において、言及される存在物が、５５％またはこれ以上、好ましくは６０％またはこれ以上および最も好ましくは７０％またはこれ以上の、当該１もしくは２以上の成分または１もしくは２以上の化合物を含むことを意味する。
本質的に〜からなるは、この意味において、言及される存在物が、８０％またはこれ以上、好ましくは９０％またはこれ以上および最も好ましくは９５％またはこれ以上の、当該１もしくは２以上の成分または１もしくは２以上の化合物を含むことを意味する。

完全に〜からなるは、この意味において、言及される存在物が、９８％またはこれ以上、好ましくは９９％またはこれ以上および最も好ましくは１００．０％の、当該１もしくは２以上の成分または１もしくは２以上の化合物を含むことを意味する。
特に好ましいのは、成分Ａが、式Ｉ〜ＩＶで表される化合物の群から選択された化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、最も好ましくは完全にこれらからなる、液晶媒体である。

成分Ｄは、好ましくは、式ＶＩで表される１種または２種以上の化合物、好ましくは式ＶＩ−１〜ＶＩ−３

式中、
Ｒ^６１およびＲ^６２は、前記式ＶＩの下に示したそれぞれの意味を有する、
で表される化合物の群から選択された化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、最も好ましくは完全にこれらからなる。

式ＶＩ−１〜ＶＩ−３において、Ｒ^６１は、好ましくは、ｎ−アルキルまたは１−Ｅ−アルケニルであり、Ｒ^６２は、好ましくは、ｎ−アルキルまたはアルコキシである。
また、前に明白に述べていない他のメソゲン性化合物を、随意におよび有益に、本発明の媒体において用いることができる。このような化合物は、当該分野における専門家に知られている。

成分Ａは、好ましくは、全体の混合物の５％〜８０％、一層好ましくは１０％〜６０％、一層好ましくは１５％〜４０％および最も好ましくは１７％〜３０％の濃度で用いられる。
成分Ｂは、好ましくは、全体の混合物の０％〜９５％、一層好ましくは３０％〜９０％、一層好ましくは４０％〜８８％および最も好ましくは６０％〜８５％の濃度で用いられる。
成分Ｃは、好ましくは、全体の混合物の０％〜５０％、一層好ましくは０％〜４０％、一層好ましくは０％〜３０％および最も好ましくは１％〜２０％の濃度で用いられる。
成分Ｄは、好ましくは、全体の混合物の０％〜３０％、好ましくは０％〜１５％および最も好ましくは１％〜１０％の濃度で用いられる。

随意に、本発明の媒体は、他の液晶化合物を含んで、物理的特性を調整することができる。このような化合物は、専門家に知られている。本発明の媒体中でのこれらの濃度は、好ましくは０％〜３０％、一層好ましくは０％〜２０％および最も好ましくは１％〜１５％である。
好ましくは、液晶媒体は、５０％〜１００％、一層好ましくは７０％〜１００％および最も好ましくは８０％〜１００％および特に９０％〜１００％の成分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ全体、好ましくは成分Ａ、ＢおよびＣを含み、これは、次に、それぞれ式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、ＶおよびＶＩで表される１種または２種以上の化合物を含み、好ましくは主にこれらからなり、最も好ましくは完全にこれらからなる。

本発明の液晶媒体は、７０℃またはこれ以上、好ましくは７５℃またはこれ以上および特に８０℃またはこれ以上の透明点を特徴とする。
本発明の液晶媒体のΔｎは、０．１１またはこれ以下、好ましくは０．０６０〜０．１３５の範囲内、一層好ましくは０．０７０〜０．１２５の範囲内、最も好ましくは０．０８０〜０．１１５の範囲内および特に０．０９０〜０．１１０の範囲内である。

本発明の液晶媒体の、１ｋＨｚおよび２０℃におけるΔεは、６．０またはこれ以上、好ましくは７．０またはこれ以上、最も好ましくは８．０またはこれ以上および特に８．０〜１０．０である。
好ましくは、本発明の媒体のネマティック相は、少なくとも０℃〜７０℃、一層好ましくは少なくとも−２０℃〜７０℃、最も好ましくは少なくとも−３０℃〜７５℃および特に少なくとも−４０℃〜７５℃にわたり、ここで少なくともは、好ましくは、下限がアンダーカットされ(under cut)、ここで上限を超えることを意味する。

本出願において、誘電的に正の用語は、Δε＞３．０を有する化合物または成分を意味し、誘電的に中性のは、−１．５≦Δε≦３．０を有する化合物または成分を意味し、誘電的に負のは、Δε≦−１．５を有する化合物または成分を意味する。Δεは、１ｋＨｚの周波数において、および２０℃において決定する。それぞれの化合物の誘電異方性は、ネマティックホスト混合物中のそれぞれの個別の化合物の１０％の溶液の結果から決定される。ホスト混合物中のそれぞれの化合物の溶解性が、１０％よりも低い場合において、濃度は、５％に低下する。試験混合物の容量は、ホメオトロピックな配向を有する、および均一な配向を有するセルの両方において決定される。両方のタイプのセルのセルギャップは、約２０μｍである。印加された電圧は、１ｋＨｚの周波数および代表的には０．５Ｖ〜１．０Ｖの平均二乗根値を有する矩形波であるが、これは、常に、それぞれの試験混合物の容量性しきい値よりも低く選択されている。

共に、Merck KGaA、ドイツ国からの、誘電的に正の化合物について、混合物ＺＬＩ−４７９２を、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、それぞれホスト混合物として用いる。化合物の誘電率は、関連する化合物の添加の際のホスト混合物のそれぞれの値の変化から決定される。数値を、１００％の関連する化合物の濃度に対して外挿する。
２０℃の測定温度においてネマティック相を有する成分は、それ自体で測定され、他のすべては、化合物と同様に扱われる。

共に、他に明白に述べなければ、しきい値電圧の用語は、本出願において、光学的しきい値を意味し、１０％相対的コントラスト（Ｖ_１０）について示し、飽和電圧の用語は、光学的飽和を意味し、９０％相対的コントラスト（Ｖ_９０）について示す。またフレデリクスしきい値（Ｖ_Ｆｒ）とも呼ぶ容量性しきい値電圧（Ｖ_０）は、明白に述べない場合にのみ用いる。
本出願中で示すパラメーターの範囲は、他に明白に述べなければ、すべて限界値を含む。

他に特に述べなければ、本出願を通して、すべての濃度を、質量パーセントで示し、それぞれの完全な混合物に関し、すべての温度を、摂氏度（セルシウス）で示し、すべての温度の差を、摂氏度で示す。すべての物理的特性を、"Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", １９９７年１１月版、Merck KGaA, ドイツ国におけるようにして決定しており、および決定し、他に明白に述べなければ、２０℃の温度について示す。光学異方性（Δｎ）を、５８９．３ｎｍの波長において決定する。誘電異方性（Δε）を、１ｋＨｚの周波数において決定する。しきい値電圧および他の電気光学的特性を、Merck KGaA, ドイツ国において製造された試験セルを用いて決定した。

Δεの決定のための試験セルは、約２０μｍのセルギャップを有していた。電極は、１．１３ｃｍ^２の面積および保護環を有する円形ＩＴＯ電極であった。配向層は、ホメオトロピック配向（ε_‖）についてレシチン、および均一配向（ε_⊥）について日本合成ゴムからのポリイミドＡＬ−１０５４であった。容量を、０．３Ｖ_ｒｍｓの電圧を有する正弦波を用いて、周波数応答分析装置ソラトロン(Solatron)１２６０を用いて決定した。電気光学的測定において用いた光は、白色光であった。用いた設備は、日本国大塚の商業的に入手できる装置であった。特性電圧を、垂直の観察の下で決定した。しきい値（Ｖ_１０）−ミッドグレー（Ｖ_５０）−および飽和（Ｖ_９０）電圧を、それぞれ１０％、５０％および９０％相対的コントラストについて決定した。

本発明の液晶媒体は、他の添加剤およびキラルなドーパントを、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濃度は、全体の混合物を基準として、０％〜１０％、好ましくは０．１％〜６％の範囲内である。用いる個別の化合物の濃度は、各々、好ましくは、０．１％〜３％の範囲内である。これらのおよび類似する添加剤の濃度は、本出願における液晶媒体の液晶成分および化合物の濃度の値および範囲について、考慮しない。

本発明の液晶媒体は、数種の化合物、好ましくは３〜３０種、一層好ましくは８〜２０種および最も好ましくは１０〜１６種の化合物からなる。これらの化合物を、慣用の方法において混合する。原則として、小さい方の量で用いる化合物の所要の量を、大きい方の量で用いる化合物に溶解する。温度が、高い方の濃度で用いる化合物の透明点より高い場合には、溶解の過程の完了を観察するのは、特に容易である。しかし、媒体を、他の慣用の方法により、例えば、化合物の均一もしくは共融混合物であることができる、いわゆる予備混合物を用いて、または、構成成分が、自体混合物に用いられる状態にある、いわゆるマルチボトル(multi-bottle)系を用いて、製造することも可能である。

好適な添加剤の添加により、本発明の液晶媒体を、これらが、自体液晶媒体を用いるすべての既知のタイプの液晶ディスプレイ、例えばＴＮ、ＴＮ−ＡＭＤ、ＥＣＢ−ＡＭＤ、ＶＡＮ−ＡＭＤ、ＩＰＳおよびＯＣＢ ＬＣＤ並びに、特に、複合系、例えばＰＤＬＣ、ＮＣＡＰ、ＰＮ ＬＣＤおよび特にＡＳＭ−ＰＡ ＬＣＤのいずれにおいても使用可能であるように、改変することができる。
液晶の融点Ｔ（Ｃ，Ｎ）、スメクティック（Ｓ）からネマティック（Ｎ）相への転移Ｔ（Ｓ，Ｎ）および透明点Ｔ（Ｎ，Ｉ）を、摂氏度で示す。

本出願および特に以下の例において、液晶化合物の構造を、頭文字とも呼ばれる略語により表す。略語の対応する構造への変換は、以下の２つの表ＡおよびＢに従って直接的である。すべての基Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１およびＣ_ｍＨ_２ｍ＋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の変換は、自明である。表Ａは、構造の核についての略語のみを列挙する。個別の化合物を、ハイフンが続く核の略語により示し、置換基Ｒ^１、Ｒ^２、Ｌ^１およびＬ^２を特定するコードが続く：

表Ａ：

表Ｂ：

本発明の液晶媒体は、好ましくは、
表ＡおよびＢで表される化合物の群から選択された、好ましくは異なる式で表される７種または８種以上、好ましくは８種または９種以上の化合物および／または
表Ａで表される化合物の群から選択された、好ましくは異なる式で表される１種または２種以上、一層好ましくは２種または３種以上、好ましくは３種または４種以上の化合物および／または
表Ｂで表される化合物の群から選択された、好ましくは異なる式で表される３種または４種以上、一層好ましくは４種または５種以上、一層好ましくは５種または６種以上の化合物
を含む。

以下に示す例は、本発明を、いかなる方法によっても限定せずに例示する。
しかし、物理的特性の組成は、専門家に例示され、この特性を達成することができ、この範囲において、これらを改変することができる。特に、従って、好ましく達成することができる種々の特性の組み合わせは、専門家に良好に定義される。

例１
以下の表に示す組成および特性を有する液晶混合物を、実現する。

この混合物は、Δｎの好ましく低い値、Δεの適度に高い値および極めて低い回転粘度を有する。従って、これは、ＩＰＳモードにおいて動作するディスプレイに極めて良好に適する。

例２
以下の表に示す組成および特性を有する液晶混合物を、実現する。

この混合物は、Δｎの好ましく低い値、Δεの高い値および低い回転粘度を有する。従って、これは、ＩＰＳモードにおいて動作するディスプレイに極めて良好に適する。

例３
以下の表に示す組成および特性を有する液晶混合物を、実現する。

この混合物は、Δｎの好ましく低い値、Δεの高い値および低い回転粘度を有する。従って、これは、ＩＰＳモードにおいて動作するディスプレイに極めて良好に適する。

例４
以下の表に示す組成および特性を有する液晶混合物を、実現する。

この混合物は、Δｎの好ましく低い値、Δεの許容し得る値および極めて低い回転粘度を有する。従って、これは、ＩＰＳモードにおいて動作するディスプレイに極めて良好に適する。

比較例１
以下の表に示す組成および特性を有する液晶混合物を、実現する。

この混合物は、ΔｎおよびΔεの許容し得る値を有するが、比較的高い値の回転粘度を有する。

比較例２
以下の表に示す組成および特性を有する液晶混合物を、実現する。

この混合物は、比較例１の混合物と同様に、ΔｎおよびΔεの許容し得る値を有するが、比較的高い値の回転粘度を有する。

Claims (15)

1. 液晶媒体であって、これが、
   １種または２種以上の式Ｉで表される誘電的に正の化合物並びに１種または２種以上の式ＩＩおよびＩＩＩ
   

   

   式中、
   Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、互いに独立して、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、２〜７個のＣ原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルであり、
   

   

   は、
   

   

   であり、
   Ｙ^１１、Ｙ^１２、Ｙ^２１、Ｙ^２２、Ｙ^３１およびＹ^３２は、互いに独立して、ＨまたはＦであり、好ましくは、Ｙ^１１は、Ｆであり、
   Ｘ^３は、ハロゲン、１〜３個のＣ原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシまたは２個もしくは３個のＣ原子を有するハロゲン化アルケニルもしくはアルケニルオキシである、
   の群から選択された誘電的に正の化合物を含む、誘電的に正の成分である成分Ａ、
   随意に、誘電的に中性の成分である成分Ｂ、
   随意に、さらなる誘電的に正の成分である成分Ｃおよび
   随意に、誘電的に負の成分である成分Ｄ
   を含むことを特徴とする、液晶媒体。
2. 誘電的に中性の成分である成分Ｂを含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶媒体。
3. 誘電的に中性の成分である成分Ｂが、１種または２種以上の式ＩＶ
   

   

   式中、
   Ｒ^４１およびＲ^４２は、互いに独立して、請求項１におけるＲ^１について示した意味を有し、
   

   

   は、互いに独立して、
   

   

   が２回存在する場合には、またこれらは、互いに独立して、
   

   

   であり、
   Ｚ^４１およびＺ^４２は、互いに独立して、Ｚ^４１が２回存在する場合には、またこれらは、互いに独立して、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、トランス−−ＣＨ＝ＣＨ−、トランス−−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＣＦ_２Ｏ−または単結合であり、
   ｎは、０、１または２である、
   で表される化合物を含むことを特徴とする、請求項２に記載の液晶媒体。
4. 請求項１において示した、１種または２種以上の式ＩＩで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の液晶媒体。
5. 請求項１において示した、１種または２種以上の式ＩＩＩで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の液晶媒体。
6. 媒体中の成分Ａの濃度が、１５％〜５０％の範囲内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液晶媒体。
7. 成分Ａ中の、式ＩおよびＩＩで表される化合物の濃度の合計が、４０％またはこれ以上であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の液晶媒体。
8. 成分Ａが、１種または２種以上の式Ｉ−３
   

   

   式中、Ｒ^１は、請求項１において示した意味を有する、
   で表される誘電的に正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液晶媒体。
9. 成分Ａが、１種または２種以上の式ＩＩ−７
   

   

   式中、Ｒ^２は、請求項１において示した意味を有する、
   で表される誘電的に正の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液晶媒体。
10. 誘電的に中性の成分である成分Ｂが、式ＩＶ−１、ＩＶ−４およびＩＶ−５
    

    

    式中、Ｒ^４１およびＲ^４２は、請求項３において示した意味を有する、
    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２〜９のいずれかに記載の液晶媒体。
11. 成分Ｂが、式ＩＶ−１、ＩＶ−４およびＩＶ−５、式中、Ｒ^４１は、アルケニルであり、Ｒ^４２は、アルキルである、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１０に記載の液晶媒体。
12. 液晶ディスプレイであって、これが、請求項１〜１１のいずれかに記載の液晶媒体を含むことを特徴とする、液晶ディスプレイ。
13. アクティブマトリックスによりアドレスされることを特徴とする、請求項１２に記載の液晶ディスプレイ。
14. ＩＰＳディスプレイであることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の液晶ディスプレイ。
15. 請求項１〜１１のいずれかに記載の液晶媒体の、液晶ディスプレイにおける使用。