JP2001294863A

JP2001294863A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JP2001294863A
Application number: JP2001060086A
Authority: JP
Inventors: Ulrich Finkenzeller; フィンケンツェラーウルリヒ; Georg Weber; ヴェーバーゲオルグ; Volker Reiffenrath; ライフェンラートフォルケル
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2001-10-23
Also published as: JP2000186283A; JPH04296387A; JP3579682B2; DE69123127T2; HK123997A; EP0492222B1; DE69123127D1; EP0492222A3; JP3263420B2; JP2004124099A; EP0492222A2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】温度依存性のしきい電圧をもつ液晶表示素子
の提供。【解決手段】互に離れてその間に空間を形成する一対
のキャリヤープレートと、該プレートを密封して室をつ
くる手段とこの室の中に存在する正の誘電異方性をもつ
液晶材料の層を有し、強力な誘電的に正の添加物が一定
の使用温度範囲で働いて、しきい電圧の温度係数を改善
する一般式ＩＩの２、６−ジフルオロベンゾニトリルの
少くとも一誘導体よりなっている液晶表示素子。（ＲはＣ_１−１５をアルキル基、Ｃ_３〜１５のアルケニ
ル基を、環Ａは１，４フェニレン、２−フルオルまたは
３−フルオロ−１，４−フェニレン、または１，４−シ
クロヘキシレン基、Ｚ^１，Ｚ^２は−ＣＨ_２ＣＨ_２−，−
ＣＯＯ−または単結合を示し、Ｚ^２は−Ｃ≡Ｃ−の場合
がある。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はしきい電圧の温度係数が
改善された液晶表示素子とこの素子中に用いられる液晶
材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子を広い温度範囲で作動させ
る場合には一般にしきい電圧の温度依存性が低いことが
要求される。その理由はこの場合温度シフト ( tempera
tureshift ) の電子補償 ( electronic compensation )
を完全に省略することができるためか、あるいはしき
い電圧の中位のまたは高い温度係数をもつ液晶表示素子
の場合よりも補償エレクトロニクス ( compensation el
ectronics ) が単純であって、従ってより安いことが求
められるからである。

【０００３】従って技術的および経済的の両見地から、
(１）式に規定された温度係数γの低い液晶表示素子が
好ましい。

【０００４】

【数１】しきい電圧は例えば、２０℃の温度とθ＝０°の視角で
１０％の透過 ( trans-mission )を生ずる電圧（一般
にＶ₁₀・₀・₂₀ と略記）と定義することができる。他の
定義もまた可能であり［例えばＧ．Ｗ．グレイ ( G.W.
Gray )編、温度転移形液晶 ( Thermotropic Liquid Cry
stals ) 81-87 ページ参照］、異なった定義の適合性は
通常特定の実験装置 ( experimental set-up )によって
異る。

【０００５】本出願では次の定義Ｖ_th＝Ｖ₁₀・₀・₂₀ を用いた。

【０００６】DE 36 06 787にしきい電圧の温度依存性が
低い液晶表示素子のための混合概念( mixture concept
) が提案されている。この中に記された液晶材料は誘
電的に正の成分（Ａ）［dielectrically positive comp
onent （Ａ）］と誘電的に中性成分を含んでいる。成分
（Ａ）中に用いられた誘電的に正の化合物は例えば、３
−ハロゲノシアノフェニル類、３−ハロゲン−４−イソ
チオシアナートフェニル類および３，４−ジハロゲノフ
ェニル類である。DE 36 06 787 に示された液晶混合物
の例では、例えば、３．５mV/ ℃またはそれ以下という
γのかなり有利な値に特徴があるということは真実であ
る。一方、これら混合物は電気工学的特性線 (electroo
ptical characteristic line) の勾配や、曲げや延びに
対する弾性常数の比および光学および誘電異方性のかな
り低い値に特徴があることが多い。さらにある一定の温
度間隔、例えば０℃から４０℃間のγの平均値はかなり
低いので、かならずしもこの混合物と作動させるエレク
トロニックスとのよい適合性は保証されない。簡単であ
って、かつ安価な電子補償 ( electronical com-pensat
ion ) に関しては混合物がほぼ直線的な温度依存性を示
すことが通常有利である。電子的な観点からは他の好ま
しい温度特性は、しきい電圧が、一定の使用温度範囲の
両端に向かってかなり低い傾斜でほぼ直線的に変化しな
がら、通常の使用温度付近で最大である時に示される。

【０００７】これらの必要条件は現状の技術 ( the sta
te of the art ) による混合物では不充分な程度にしか
満足されてない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は現状の
技術による混合物と比較してしきい電圧の温度係数γが
改善された液晶表示素子を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的はしきい電圧の温度依存
性の電子補償をかなり簡単で安価なものにする液晶表示
素子を提供することである。

【００１０】本発明の更に他の目的、特徴および付随す
る有利性は添付の図面と合わせて次に述べる詳細な説明
を読めば当業者には明らかであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】これらのまた他の有利性
は本発明の作動可能な液晶表示素子を提供することによ
って達成できることがわかった。この作動可能な液晶表
示素子は温度に依存するしきい電圧をもち、互に離れた
てその間に空間を形成する一対のキャリヤープレート
と、該プレートを互に密封して室をつくる手段とこの室
の中に依存する正の誘電異方性をもつ液晶材料―この液
晶材料はネマチックキャリヤーホストと強力な誘電的に
正の添加物を含む―の層を有しており、この強力な誘電
的に正の添加物が一定の使用温度範囲で働いてしきい電
圧の温度係数を改善する２，６−ジフルオロベンゾニト
リルの少くとも一つの誘導体よりなる点で改良がなされ
ている。

【００１２】本発明の液晶表示素子は誘電的に正の液晶
材料を用いており、ねじれネマチックセルまたは誘電的
に正の液晶材料を含有する他のセルタイプの原理に基い
ている。ねじれネマチックセルという用語はここでは広
い意味で用いられており、０から６００°のねじれ角を
有するセル、すなわちＬＴＮセル（低ねじれネマチッ
ク）、ＴＮセル（約９０°のねじれ角を有するねじれネ
マチックセル）およびＳＴＮセル（超ねじれネマチッ
ク）を含有している。この素子は二つの基材の間にはさ
まれた少くとも一つの液晶層を有しており、これら基材
の内側は重ねあわせた透明な配向層を有する透明な電極
層を示している。また基材の少くとも一つは透明であ
る。電極層は通常酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、または
酸化インジウム（Ｉｎ₂ Ｏ₃ ）で作られている。配向層
は例えばＰＶＡやポリイミドの膜などのポリマー膜をも
うけ続いてみがくことにより、または他の方法により得
ることができる。

【００１３】異った表面傾き角αは例えばＧ．Ｗ．グレ
イ (G.W. Gray)らの上記引用文献、７４−７７ページに
記されたような異った配向方法を用いて得ることができ
る。ねじれ角φ≦２００°のねじれネマチックセルは通
常例えば０．５°から１０°の範囲の比較的小さな表面
傾き角で作動するが、一方φ≧２００°の高いねじれ角
では通常例えば２°から４５°の範囲の大きな傾き角が
必要である。

【００１４】不作動状態の液晶層の構造は主に基材上の
配向層の方向間の角度と、表面傾き角およびねじれ角に
よって定まる。

【００１５】液晶表示素子は一つ以上の他の液晶層を含
有してもよく、これら液晶層は一般に、特に例えば、標
準のＳＴＮ液晶表示素子において干渉色をなくすために
および／またはコントラストを改善するためにおよび／
またはコントラストの視角依存性を改善するために用い
られる。他の液晶層のかわりに、例えば有機ポリマー膜
または液晶性ポリマー膜（例えばDE 39 19 382参照
）のような、他の補償媒体 ( compensation media )
を用いてもよい。

【００１６】原理が本明細書に略述されている本発明の
液晶素子の構成はこのような素子に通例のタイプの構成
に相当する。通例のタイプの構成という用語は本明細書
では広い意味に用いられ、誘電的に正のネマチック液晶
を用いるセルのすべての変型や改良も含んでいる。代表
的なタイプの構成の更に詳細な記述は例えばＧ．Ｗ．グ
レイ ( G.W. Gray )の上記引用文献の第３章；Ｂ．Ｓ．
ショイブレ ( B.S. Scheuble )、コンタクテ（ Kontakt
e ：接点、接触）、ダルムシュタット(Darm-stadt ) 、
1989(1）、 34-48 ページ；およびＥ．金子、液晶テレビ
表示 (LiquidCrystal TV Displays )、東京、1987、特に
第２と３章参照；に見られる。

【００１７】しかし本発明の液晶表示素子と現状の技術
による液晶表示素子との間の本質的な相違は液晶材料の
選択にある。

【００１８】本発明の液晶材料は正の誘電異方性を示
し、ネマチックキャリヤーホストと強力な誘電的に正の
添加物を含み、後者は２，６−ジフルオロベンゾニトリ
ル類の少くとも一つの誘導体よりなっている。

【００１９】式I −III で示される次の小グループの
２，６−ジフルオロベンゾニトリル類が好ましい。

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】式中Ｒは１ないし１５個の炭素原子をもつアルキルまた
は３ないし１５個の炭素原子をもつアルケニルであり、
これらの基の各々の中の１個のＣＨ₂ 基を−Ｏ−、−Ｃ
Ｏ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置換することも
可能である。

【００２３】

【化６】は１，４−フェニレン基、２−フルオルまたは３−フル
オロ−１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキ
シレン基である。

【００２４】

【化７】は１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、テトラヒドロ
ピラン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル
またはピリジン−２，５−ジイルである。Ｚ¹ は−ＣＨ
₂ ＣＨ₂ −、−ＣＯＯ−または単結合である。Ｚ² は−
ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合
である。ｎ、γおよびｓは互いに独立して０、１または
２である。γ＋ｓは０、１または２である。

【００２５】

【化８】は非置換のまたは２−または３−の位置で側鎖状にモノ
フルオロ化した ( lat-erally monofluorinated )１，
４−フェニレン基を示す。

【００２６】簡単にするために以下に次の略語を使用す
る。 Phe １，４−フェニレン Phe.2F ２−フルオロ−１，４−フェニレン Phe.3F ３−フルオロ−１，４−フェニレン Phe.(F) 側鎖状に非置換のあるいは２−または３−の
位置で側鎖状にモノフルオロ化した１，４−フェニレン Phe.3F5F ３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン Cyc １，４−シクロヘキシレン Dio １，３−ジオキサン−２，５−ジイル Thp テトラヒドロピラン−２，５−ジイル Pyr ピリミジン−２，５−ジイル PyD ピリジン−２，５−ジイル式Ｉ−III の化合物は複核、三核および四核化合物より
なり、一般に複核および三核化合物が好まれる。

【００２７】式Ｉ−III の化合物は１個以上の結合基Ｚ
¹ とＺ² をもってもよく、またその結合基Ｚ¹ とＺ² は
好ましくは-CH₂CH₂ - あるいは単結合を示すが、カルボ
ン酸グループ-COO- は一般に好ましくない。Ｚ¹ とＺ²
の少なくとも一つが単結合を示す化合物が特に好まし
い。

【００２８】本発明の液晶材料は式Ｉ．１−Ｉ．２４、
II．１−II．１１またはIII ．１−III ．１３で示され
る次の化合物の少くとも一種を含有することが好まし
い。 R-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．１ R-Phe.2F-Phe.3F5F-CN Ｉ．２ R-Phe.3F-Phe.3F5F-CN Ｉ．３ R-Phe-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN Ｉ．４ R-Phe-C ≡C-Phe.3F5F-CN Ｉ．５ R-Phe-COO-Phe.3F5F-CN Ｉ．６ R-Phe-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．７ R-Cyc-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．８ R-Phe.2F-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．９ R-Phe.3F-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．１０ R-Phe-Phe.3F-Phe.3F5F-CN Ｉ．１１ R-Phe.(F)-Phe-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN Ｉ．１２ R-Phe.(F)-Phe-COO-Phe.3F5F-CN Ｉ．１３ R-Cyc-Phe.(F)-Phe.3F5F-CN Ｉ．１４ R-Cyc-Phe.(F)-CH₂CH₂.3F5F-CN Ｉ．１５ R-Cyc-Phe.(F)-C ≡C-Phe.3F5F-CN Ｉ．１６ R-Cyc-Phe.(F)-COO-Phe.3F5F-CN Ｉ．１７ R-Phe.(F)-CH₂CH₂-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．１８ R-Phe.(F)-C ≡C-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．１９ R-Phe.(F)-COO-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．２０ R-Cyc-CH₂CH₂-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．２１ R-Cyc-Phe-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．２２ R-Cyc-Cyc-Phe-Phe.3F5F-CN Ｉ．２３ R-Cyc-Cyc-CH₂-CH₂-Phe-Phe-3F5F-CN Ｉ．２４ R-Cyc-Phe.3F5F-CN II．１ R-Cyc-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN II．２ R-Cyc-COO-Phe.3F5F-CN II．３ R-Cyc-Cyc-Phe.3F5F-CN II．４ R-Cyc-Cyc-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN II．５ R-Cyc-Cyc-COO-Phe.3F5F-CN II．６ R-Phe.(F)-Cyc-Phe.3F5F-CN II．７ R-Phe.(F)-Phe.(F)-Cyc-Phe.3F5F-CN II．８ R-Phe.(F)-Cyc-Cyc-Phe.3F5F-CN II．９ R-Cyc-Cyc-Cyc-Phe.3F5F-CN II．１０ R-Phe.(F)-Phe.(F)-CH₂CH_2-Cyc-Phe.3F5F-CN II．１１ R-Dio-Phe.3F5F-CN III.１ R-Pyr-Phe.3F5F-CN III.２ R-Pyd-Phe.3F5F-CN III.３ R-Pyr-Phe.(F)-Phe.3F5F-CN III.４ R-Pyd-Phe.(F)-Phe.3F5F-CN III.５ R-Pyr-Phe.(F)-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN III.６ R-Pyd-Phe.(F)-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN III.７ R-Cyc-Pyr-Phe.3F5F-CN III.８ R-Dio-Phe.(F)-Phe.3F5F-CN III.９ R-Dio-Phe.(F)-COO-Phe.3F5F-CN III.１０ R-Dio-Phe.(F)-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN III.１１ R-Phe-Dio-Phe.3F5F-CN III.１２ R-Cyc-Dio-Phe.3F5F-CN III.１３式Ｉ−III およびＩ. １−Ｉ. ２４、II. １−II. １１
およびIII.１−III ．１３においてＲはアルキル、アル
コキシまたはアルケニルさらにオキサアルキルであるこ
とが好ましい。

【００２９】Ｒがアルキル基および／またはアルコキシ
基である場合には、Ｒは直鎖基または枝分れ基でありう
る。好ましくはＲは直鎖基であり、１、２、３、４、
５、６または７個の炭素原子をもち従ってメチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペン
トキシ、ヘキソキシまたはヘプトキシ、さらにオクチ
ル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシ
ル、テトラデシル、ペンタデシル、オクトキシ、ノノキ
シ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコシキ、トリデコキ
シまたはテトラデコキシであることが好ましい。オキサ
アルキルは直鎖の２−オキサプロピル（＝メトキシメチ
ル）、２−オキサブチル（＝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−，
４−オキサペンチル、２−，３−，４−，５−オキサヘ
キシル、２−、３−、４−、５−、または６−オキサヘ
プチル、２−，３−，４−，５−，６−または７−オキ
サオクチル、２−，３−，４−，５−，６−，７−また
は８−オキサノニル、２−，３−，４−，５−，６−，
７−，８−または９−オキサデシルであることが好まし
い。Ｒがその中の１個のＣＨ₂ 基を−ＣＨ＝ＣＨ−で置
換したアルキル基である場合には、Ｒは直鎖基または枝
分れ基でありうる。好ましくはＲは直鎖基であり３ない
し１０個の炭素原子を有している。従ってＲは特にプロ
ペ−１−またはプロペ−２−ニル、ブテ−１−、−２−
またはブテ−３−ニル、ペンテ−１−、−２−、−３−
またはペンテ−４−ニル、ヘキセ−１−、−２−、−３
−、−４−またはヘキセ−５−ニル、ヘプテ−１−、−
２−、−３−、−４−、−５−またはヘプテ−６−ニ
ル、オクテ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、
−６−またはオクテ−７−ニル、ノネ−１−、−２−、
−３−、−４−、−５−、−６−、−７−またはノネ−
８−ニル、デセ−１−、−２−、−３−、−４−、−５
−、−６−、−７−、−８−またはデセ−９−ニルであ
る。Ｒがその中の１個のＣＨ₂ 基をアシルオキシ基−Ｃ
Ｏ−Ｏ−またはオキシカルボニル基−Ｏ−ＣＯ−で置換
したアルキル基である場合にはＲは直鎖基または枝分れ
基でありうる。好ましくは、Ｒは直鎖基であり２ないし
６個の炭素原子を有している。従って、Ｒは特にアセチ
ルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペン
タノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシ
メチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメ
チル、ペンタノイルオキシメチル、２−アセチルオキシ
エチル、２−プロピオニルオキシエチル、２−ブチリル
オキシエチル、３−アセチルオキシプロピル、３−プロ
ピオニルオキシプロピル、４−アセチルオキシブチル、
メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシ
カルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニ
ル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメ
チル、フ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。

【００３０】Ｒがその中の１個のＣＨ₂ 基を非置換また
は置換の−ＣＨ＝ＣＨ−で置換しまた隣接する１個のＣ
Ｈ₂ 基をＣＯまたはＣＯ−ＯまたはＯ−ＣＯ−置換した
アルキル基である場合には、Ｒは直鎖または枝分れ基で
ありうる。好ましくは、Ｒは直鎖基であり４ないし１３
個の炭素原子を有している。従ってＲは特にアクリロイ
ルオキシメチル、２−アクリロイルオキシエチル、３−
アクリロイルオキシプロピル、４−アクリロイルオキシ
ブチル、５−アクリロイルオキシペンチル、６−アクリ
ロイルオキシヘキシル、７−アクリロイルオキシペプチ
ル、８−アクリロイルオキシオクチル、９−アクリロイ
ルオキシノニル、１０−アクリロイルオキシデシル、メ
タクリロイルオキシメチル、２−メタクリロイルオキシ
エチル、３−メタクリロイルオキシプロピル、４−メタ
クリロイルオキシブチル、５−メタクリロイルオキシペ
ンチル、６−メタクリロイルオキシヘキシル、７−メタ
クリロイルオキシヘプチル、８−メタクリロイルオキシ
オクチル、９−メタクリロイルオキシノニルである。

【００３１】枝分れの側鎖基 ( branched wing groups
) Ｒをもつ式Ｉ−III の化合物は従来の液晶基礎材料
によく溶解するのである場合には重要であるが、これら
化合物が光学活性であるならば、特にキラルドープ物質
として重要である。

【００３２】このタイプの枝分れ基は原則として１個以
下の鎖状枝分れをもっている。好ましい枝分れ基Ｒはイ
ソプロピル、２−ブチル（＝１−メチルプロピル）、イ
ソブチル（＝２−メチルプロピル）、２−メチルブチ
ル、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、２−メチル
ペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル−
２−プロピルペンチル、イソプロポキシ、２−メチルプ
ロポキシ、２−メチルブトキシ、３−メチルブトキシ、
２−メチルペントキシ、３−メチルペントキシ、２−エ
チルヘキソキシ、１−メチルヘキソキシ、１−メチルヘ
プトキシである。Ｒがその中の２個以上のＣＨ₂ 基を−
Ｏ−および／または−ＣＯ−Ｏ−で置換したアルキル基
である場合にはＲは直鎖基または枝分れ基であり得る。
好ましくはＲは枝分れしており、３ないし１２個の炭素
原子を有している。従ってＲは特にビスカルボキシメチ
ル、２，２−ビスカルボキシエチル、３，３−ビスカル
ボキシプロピル、４，４−ビスカルボキシブチル、５，
５−ビスカルボキシペンチル、６，６−ビスカルボキシ
ヘキシル、７，７−ビスカルボキシヘプチル、８，８−
ビスカルボキシオクチル、９，９−ビスカルボキシノニ
ル、１０，１０−ビスカルボキシデシル、ビス（メトキ
シカルボニル）メチル、２，２−ビス（メトキシカルボ
ニル）エチル、３，３−ビス（メトキシカルボニル）プ
ロピル、４，４−ビス（メトキシカルボニル）ブチル、
５，５−ビス（メトキシカルボニル）ペンチル、６，６
−ビス（メトキシカルボニル）ヘキシル、７，７−ビス
（メトキシカルボニル）ヘプチル、８，８−ビス（メト
キシカルボニル）オクチル、ビス（エトキシカルボニ
ル）メチル、２，２−ビス（エトキシカルボニル）エチ
ル、３，３−ビス（エトキシカルボニル）プロピル、
４，４−ビス（エトキシカルボニル）ブチル、５，５−
ビス（エトキシカルボニル）ヘキシルである。

【００３３】式Ｉ−III はこれら化合物のラセミ化合物
のみならず光学的鏡像体とその混合物を含んでいる。

【００３４】式Ｉ−III およびその補助式 ( subformul
ae )によって示される上記の化合物のうち、その中に含
まれる基の少くとも一つが上述の好ましい意味の一つを
有する化合物が好まれる。

【００３５】式Ｉ−III 及び式Ｉ．１−Ｉ．２４、II．
１−II．１１とIII.１−III ．１３の化合物は、例え
ば、DE 32 09 178およびUS 4,853,152に記載の方法で製
造することができる。これら化合物をつくる他の方法は
文献［例えばホウベン−ワイル( Houben-Weyl )、有機
化学の方法 ( Metholen der Organishen Chemie)、ゲオ
ルグ−ティーメ出版社 ( Georg-Thieme Verlag )，シュ
ツットガルト (Stutt-gart)、第IX巻、８６７ページ以
下、のような定評のある著書］に記されているようにそ
れ自体公知であり、既知で上記の反応に適した反応条件
の下に行われる。種々の変法を利用することもまた可能
であるが、これら変法はそれ自体公知であり、ここでは
詳細には記載しない。

【００３６】２，６−ジフルオロベンゾニトリルの少く
とも一つの誘導体、好ましくは式Ｉ−III の少なくとも
一つの化合物、特に式Ｉ．１−Ｉ．２４、II．１−II．
１１およびIII ．１−III ．８の少くとも一つの化合物
を含有する本発明の液晶材料はしきい電圧の改善された
温度係数によって特徴づけられる。意図する用途につい
て本発明の液晶材料の他の性質を改善し、最適化するた
めに専門家はさらに苦労せずに、また発明のための努力
をすることなしに容易に２，６−ジフルオロベンゾニト
リル類、特に式Ｉ−III の２，６−ジフルオロベンゾニ
トリル類を、更にとりわけ、式Ｉ．１−Ｉ．２４，II.
１−II．１１およびIII ．１−III ．８の２，６−ジフ
ルオロベンゾニトリル類を選ぶことができる。ＳＴＮ表
示はしばしば、例えば、０．８μm ないし１．４μm と
いう比較的大きな値の光学的おくれ ( Optical retarda
tion )ｄΔｎを示す。この場合層の厚さｄと従って、切
替え回数の減少を可能にするΔｎの高い液晶材料を用い
ることが望ましいことが多い。この用途に対しては専門
家は例えば式Ｉ. １−Ｉ．７、Ｉ．９−Ｉ．１３、Ｉ．
１８−Ｉ．２０またはIII ．２−III ．７の化合物のよ
うなΔｎの高い２，６−ジフルオロベンゾニトリル類を
好むであろう。また例えばＯＭＩ表示［例えば, Ｍ．シ
ャット等 (Schadt, M. et al.) Appl. Phys. Lett.５０
（１９８７）２３６参照］または他のタイプの素子（
例えばDE 30 22 818参照）のような０．４μm ないし
０．８μm というｄΔｎのかなり低い値をもつＳＴＮ表
示はかなり低いかまたは低いΔｎの値をもつ液晶材料を
必要とし、従って専門家は、例えば、少くとも一つの飽
和環系 ( saturated ring system )を示す式Ｉ．１−
Ｉ．２４、II．１−II．１１およびIII ．１−III ．１
３の化合物を好んで選ぶであろう。

【００３７】本発明の液晶材料の他の性質、例えば流動
粘度 ( flow viscosity ) 、澄明点および／またはネマ
チック相範囲などを改善し最適化するために、さらに専
門家は十分に定義された、かつかなり限定された２，６
−ジフルオロベンゾニトリル類の中の化合物類の化合
物、特に式Ｉ−III で示される２，６−ジフルオロベン
ゾニトリル類の中のより小さいサブグループの化合物、
またとりわけ式Ｉ．１−Ｉ．２４、II．１−II．１１お
よびIII ．１−III ．１３で示される化合物の中のかな
り小さくて好ましいサブグループの化合物を選定するこ
とができる。

【００３８】I.１〜I.２４，II. １〜II. １１およびII
I.１〜III.１３の化合物の少なくとも１種以上を含有す
る液晶材料が好ましく、これらの化合物の環は下記の構
造から選択される。

【００３９】Phe, Phe.2F, Phe.3F, Phe.3F5F, Cyc, Di
o, Thp, Pyr,および Pydは一本以上の単結合を通じて直
接結合している／または一以下のエチレングループを通
じて直接結合している。特に好ましいのは式I および／
またはIIの一種以上の化合物を含有する液晶材料であっ
て、その式の中でｎ０または１であ
り、Ｚ¹ およびＺ² それぞれ独立であって、単結合
または-CH₂-CH₂- を示す。

【００４０】

【化９】

【００４１】

【化１０】式III の化合物を一種以上含有する液晶材料が特に好ま
しい。その中でｒ０であり、ｓ０または１であり、

【００４２】

【化１１】以下の化合物の小さいグループから選択される一種以上
の化合物を含有する液晶材料が特に好ましい。 I.1, I.2, I.3, I.4, I.7, I.8, I.9, I.11, I.12, I.1
4, I.15, I.18, I.21,II.1, II.2, II.4, II.5, III.2,
III.3, III.4, III.5 上記の好ましい、および特に好ましい材料を含有する液
晶表示装置は好ましい特性を示し、しかも好ましい。

【００４３】結合基Ｚ¹ およびＺ² の少なくとも一種が
−ＣＯＯ−を示す式I −III による化合物を一種以上含
有する液晶材料は主にこれらカーボキシレート化合物の
不十分な安定性による不利な特性を示す。Ｚ² が−ＣＯ
Ｏ−であるような式I およびIIの化合物および末端環Ph
e.3F5F- ＣＮに隣接する結合基が−ＣＯＯ−であるよう
な式III の化合物は往々にして不十分な安定性を示し、
これらの化合物を一種以上含有している液晶材料は一般
にむしろ不利な特性を有している。稀な例として式I −
III のカーボキシレート化合物の使用が必要であること
が明らかになった場合には、液晶材料の量に対してこれ
らの化合物の量の比が低く、かつ好ましくは５％超にな
らないこと、好ましくは２．５％以下、特に好ましくは
１．０％以下であること。

【００４４】２，６−ジフルオロベンゾニトリル類は比
較的高いかまたは高い値の誘電異方性Δεに特徴があ
り、このために有利なしきい電圧値を生ずることにな
る。これらの有利な性質のほかに、本発明の液晶材料
は一定の使用温度範囲でしきい電圧の温度係数が改善さ
れた点に特徴があり、この温度範囲は、例えば、ネマチ
ック相範囲としてまたはそれぞれの用途に必要な温度範
囲として定義することができる。

【００４５】本発明の液晶表示素子の好ましい実施態様
においては、しきい電圧Ｖ_thが一定の使用温度範囲で少
くともほぼ温度の影響をうけないように、一つ以上の
２，６−ジフルオロベンゾニトリル類が選択される。温
度係数γ＝ｄＶ_th／ｄＴが３×１０^-2Ｖ℃^-1より小さ
い、特に２×１０^-2Ｖ℃^-1より小さい、更に特に１×１
０ ^-2Ｖ℃より小さい液晶表示素子が好まれる。

【００４６】本発明の液晶表示素子の他の好ましい実施
態様においては、Ｖ_thがかなり十分に明確な温度依存性
を示すように、一つ以上の２，６−ジフルオロベンゾニ
トリル類が選ばれるが、この明確な温度依存性は作動さ
せるエレクトロニクス( dri-ving electronics )の要求
に最もよく適合している。

【００４７】例えば、図１にしきい電圧Ｖ_thの温度依存
性が例１の液晶材料について示されている。この液晶材
料のしきい電圧は約３５℃で最大でありこれより低いか
高い温度に向ってわずかに減少する。−３０℃から＋７
０℃までの使用温度範囲を考えると、Ｖ_thはその最大値
に対してほぼ対照的な挙動を示し、またＶ_thの最大値に
対応する温度はこの使用温度範囲のほぼ中心に位置して
いるということができる。この対稱的挙動は特に技術的
観点からみて有利である。

【００４８】これと比較すると、現状技術の混合物ZLI
14246-000 Ｅ．メルク ( E. Mark )社の商品：ダルムシ
ュタット ( Darmstadt )、ドイツ）はしきい電圧γの温
度依存性について対稱曲線というよりもむしろＳ−型を
示すが、このことは有利なことではない。本発明の技術
的教示を応用して得られるγの改善は一層価値のあるも
のである。何故ならば技術的に用いた混合物はγについ
てのみならず、使用温度範囲、粘度、しきい電圧、電気
光学的特性曲線の勾配、ＵＶならびに熱安定性等などの
他のパラメーターについてもまた最適でなければならな
いからである。しかし一つのパラメーターの最適化はし
ばしば一つあるいはいくつかの他のパラメーターの悪化
につながることが一般的に認められる。従って本発明の
技術的教示はいくつかの異なる要求について注文生産の
混合物を提供する可能性をかなり拡大している。

【００４９】さらにしきい電圧が例えば少くともほぼ直
線的な依存性または作動させるエレクトロニクスの特性
に最もよく適合する他のタイプの依存性のような別の明
確な温度依存性を示すような方法で、一つ以上の２，６
−ジフルオロベンゾニトリル類を選ぶことは可能であ
る。４×１０^-3Ｖ℃^-1≦ｄＶ_th／ｄＴ≦１．２×１０^-2
Ｖ℃^-1、特に４．５×１０^-3Ｖ℃^-1≦ｄＶ_th／ｄＴ≦
９．５×１０^-3Ｖ℃^-1の範囲でしきい電圧が直線的温度
依存性を示す液晶表示素子が好ましい。

【００５０】本発明の液晶材料はネマチックキャリヤー
ホストと強く誘電的に正の添加物を含有しており後者は
少くとも一種の２，６−ジフルオロベンゾニトリルを含
んでいる。

【００５１】この液晶材料は２ないし４０、特に３ない
し３５の成分を含有することが好ましい。非常に特に好
ましくは、この材料は一つ以上の２，６−ジフルオロベ
ンゾニトリル類のほかに５ないし２５の成分を含有す
る。

【００５２】２，６−ジフルオロベンゾニトリル類以外
の液晶材料の成分はネマチックまたはネマチック液晶性
( nematogenic )（単変性または等方性）物質の中か
ら、特にアゾキシベンゼン類、ベンジリデンアニリン
類、ビフエニル類、テルフェニル類、安息香酸フェニ
ルまたは安息香酸シクロヘキシル類、シクロヘキサンカ
ルボン酸フェニルまたはシクロヘキサンカルボン酸シク
ロヘキシル類、シクロヘキシル安息香酸フェニルまたは
シクロヘキシル安息香酸シクロヘキシル類、シクロヘキ
シルシクロヘキサンカルボン酸フェニルまたはシクロヘ
キシルシクロヘキサンカルボン酸シクロヘキシル類、安
息香酸シクロヘキシルフェニル類、シクロヘキサンカル
ボン酸シクロヘキシルフェニル類、シクロヘキシルシク
ロヘキサンカルボン酸シクロヘキシルフェニル類、フェ
ニルシクロヘキサン類、シクロヘキシルビフェニル類、
フェニルシクロヘキシルシクロヘキサン類、シクロヘキ
シルシクロヘキサン類、シクロヘキシルシクロヘキセン
類、シクロヘキシルシクロヘキシルシクロヘキセン類、
１，４−ビス−シクロヘキシルベンゼン類、４，４’−
ビス−シクロヘキシルビフェニル類、フェニル−または
シクロヘキシルピリミジン類、フェニル−またはシクロ
ヘキシルピリジン類、フェニル−またはシクロヘキシル
ジオキサン類、フェニル−またはシクロヘキシル−１，
３−ジチアン類、１，２−ジフェニルエタン類、１，２
−ジシクロヘキシルエタン類、１−フェニル−２−シク
ロヘキシルエタン類、１−シクロヘキシル−２−（４−
フェニルシクロヘキシル）エタン類、１−シクロヘキシ
ル−２−ビフェニルエタン類、１−フェニル−２−シク
ロヘキシルフェニルエタン類、ハロゲン化または非ハロ
ゲン化スチルベン類、ベンジルフェニルエーテル類、ト
ラン類、および置換けい皮酸類の部類の物質の中から、
選ぶことが好ましい。これら化合物中の１、４−フェニ
レン基もまた、弗素化することができる。

【００５３】本発明による媒体の他の成分として適当な
最も重要な化合物は式１、２、３、４および５によって
特徴づけることができる。

【００５４】Ｒ′−Ｌ−Ｅ−Ｒ″ １Ｒ′−Ｌ−ＣＯＯ−Ｅ−Ｒ″ ２Ｒ′−Ｌ−ＯＯＣ−Ｅ−Ｒ″ ３Ｒ′−Ｌ−ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −Ｅ−Ｒ″ ４Ｒ′−Ｌ−Ｃ≡Ｃ−Ｅ−Ｒ″ ５式１、２、３、４および５において、ＬとＥは同じでも
または異ってもよいが各々互に独立して−Ｐｈｅ−，−
Ｃｙｃ−，−Ｐｈｅ−Ｐｈｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、
−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−，−Ｐｙｔ−，Ｄｉｏ−，−Ｇ−Ｐ
ｈｅ−と−Ｇ−Ｃｙｃ−およびこれらの鏡像体よりなる
群から選ばれる二価の基である。ここでＰｈｅは非置換
または弗素置換１、４−フェニレンであり、Ｃｙｃはト
ランス−１、４−シクロヘキシレンまたは１、４−シク
ロヘキセニレンであり、Ｐｙｒはピリミジン−２、５−
ジイルまたはピリジン−２、５−ジイルであり、Ｄｉｏ
は１、３−ジオキサン−２、５−ジイルであり、Ｇは２
−（トランス−１、４−シクロヘキシル）エチル、ピリ
ミジン−２、５−ジイル、ピリジン−２、５−ジイルま
たは１、３−ジオキサン−２、５−ジイルである。

【００５５】好ましくは基ＬとＥの一つはＣｙｃ，Ｐｈ
ｅまたはＰｙｒである。ＥはＣｙｃ，ＰｈｅまたはＰｈ
ｅ−Ｃｙｃであることが好ましい。好ましくは本発明の
媒体は式１、２、３、４および５の化合物より選ばれる
一つ以上の成分を含有し、これら式中ＬとＥはＣｙｃ，
ＰｈｅおよびＰｙｒよりなる群から選ばれ、同時に一つ
以上の成分が式１、２、３、４および５の化合物から選
ばれる、式中基ＬとＥのうち一つはＣｙｃ，Ｐｈｅおよ
びＰｙｒよりなる群から選ばれもう一つの他の基は−Ｐ
ｈｅ−Ｐｈｅ，−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ，−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ
−，−Ｇ−Ｐｈｅおよび−Ｇ−Ｃｙｃ−よりなる群から
選ばれ、さらに恐らく一つ以上の成分が式１、２、３、
４および５の化合物から選ばれ、式中基ＬとＥは−Ｐｈ
ｅ−Ｃｙｃ−，−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−，−Ｇ−Ｐｈｅ−お
よび−Ｇ−Ｃｙｃ−よりなる群から選ばれる。

【００５６】部分式１ａ，２ａ，３ａ，４ａおよび５ａ
の化合物において、Ｒ′とＲ″は各々、互に独立して８
個までの炭素原子をもつアルキル、アルケニル、アルコ
キシ、アルケニルオキシおよびアルカノイルオキシであ
る。大部分のこれらの化合物において、Ｒ′とＲ″は互
に異っており、これらの基の一つは殆んどの場合アルキ
ルまたはアルケニルである。部分式１ｂ，２ｂ，３ｂ，
４ｂおよび５ｂの化合物において、Ｒ″は−ＣＮ、−Ｃ
Ｆ₃ ，−ＯＣＦ₃ ，−ＯＣＨＦ₂ ，−Ｆ，−Ｃｌまたは
−ＮＣＳである。これらの式中、Ｒ′は式１ａないし５
ａの化合物において記載した意味を有し、アルキルまた
はアルケニルであることが好ましい。しかし、式１、
２、３、４および５の化合物を意図した他の置換基は共
通である。これらの物質やその混合物の多くは市販され
ている。これらの物質はすべてこれらの方法に類似の、
文献に知られた方法で得ることができる。

【００５７】本発明の媒体は化合物１ａ，２ａ，３ａ，
４ａおよび５ａのグループ（グループ１）からの成分に
加えて、化合物１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂおよび５ｂのグ
ループおよび５ｂのグループ（グループ２）からの成分
を含有することが好ましく、その相対的比率は次の如く
であることが好ましい。

【００５８】グループ１：０％ないし６０％、特に
５ないし５０％グループ２：０％ないし６０％、特に５ないし４０
％液晶材料は１％ないし４０％、特に５ないし３０％の
２、６−ジフルオロベンゾニトリル類を含有することが
好ましい。この材料は、好ましくは式I −III の化合物
から、特に式Ｉ．1 −Ｉ．２４、II．１−II. １１およ
びIII ．１３の化合物から選ばれる２、３、４、５、
５、６、７または８種の２、６−ジフルオロベンゾニト
リル類を含有することが好ましい。

【００５９】本発明の材料はそれ自体慣例の方法で製造
される。一般に、種々成分を高い温度で有利に互に溶解
させる。適当な添加物によって、本発明の液晶材料は意
図する用途に応じて改良され、最適化される。このタイ
プの添加物は当業者には知られており、文献［例えば、
Ｈ．ケルカ−／Ｒ．ハッツ（ H.Kelker/ R.Hatz ) 、液
晶ハンドブック（ Handbook of Liquid Crystals )、化
学出版（ Verlag Chemie）、ワインハイム( Weinheim
)、1980］に詳細に記されている。例えばカラー表示系
をつくる多色染料および／または誘電異方性および／ま
たは粘度をかえる物質および／または液晶のらせん構造
を誘起し必要なねじれ角φを調整しおよび／または逆ね
じれ（ reverse twist )を除くためのキラルドープ剤(
chiral dopant ) を通常加える。

【００６０】次の実施例は本発明を限定するものではな
く説明することを目的とするものである。以上および以
下において、百分率は重量％である。温度はすべて摂氏
温度で示され、ｍ．ｐ．は融点を意味し、ｃ．ｐ．は澄
明点である。さらにＣは結晶状態、Ｎはネマチック相、
Ｓはスメクチック相、Ｉは等方相をあらわす。これらの
記号の間にあるデーターは転移点を示す。△ｎは光学異
方性（５８９nm，２０℃）を示し粘度(mm²/sec) は２０
℃で測定した。

【００６１】＜例１＞ａ）図１においてＶ_thの温度依存性は本発明のＳＴＮ
表示( 黒丸 )について示してある。この表示は次のパラ
メーターねじれ角φ＝２４０° セルの厚さ( cell thickness )とピッチの長さ( pitch
length )の比ｄ／ｐ＝０．５傾き角α＝５° をもち、次のものよりなる液晶材料を含有する：８％４−ペンチル−３″、５″−ジフルオロ−４″−
シアノテルフェニル１４％１−（トランス−４−（トランス−４−プロピ
ルシクロヘキシル）−シクロヘキシル）−２−（３、５
−ジフルオロ−４−シアノフェニル）−エタン１８％トランス−１−ｐ−メトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１４％トランス−１−ｐ−エトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１５％トランス−、トランス−４−プロポキシ−４′
−プロピルシクロヘキサン１０％４−エチル−４′−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−ビフェニル８％４−エチル−４′−（トランス−４−ペンチルシ
クロヘキシル）−ビフェニル４％４、４′−ビス−（トランス−４−ペンチルシク
ロヘキシル）−ビフェニル３％４、４′−ビス−（トランス−４−プロピルシク
ロヘキシル）−２−フルオロビフェニル３％４、４′
−ビス−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）−
２−フルオロビフェニル３％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）
−４′−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−
２−フルオロビフェニルｂ）比較のためにＶ_thの温度依存性を現状技術のＳＴＮ
素子（白丸) について示す。この素子は次のパラメータ
ーねじれ角φ＝２４０° セルの厚さとピッチの長さの比ｄ／ｐ＝０．５傾き角α＝５° ２％４−エチル安息香酸３−フルオロ−４−シアノ
フェニル３％４−プロピル安息香酸３−フルオロ−４−シア
ノフェニル８％４−ペンチル安息香酸３−フルオロ−４−シア
ノフェニル６％４−ヘプチル安息香酸３−フルオロ−４−シア
ノフェニル１６％トランス−１−ｐ−メトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１２％トランス−１−ｐ−エトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１１％トランス−、トランス−４−プロポキシ−４′
−プロピルシクロヘキシルシクロヘキサン１２％４−エチル−４′−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−ビフェニル１１％４−エチル−４′−（トランス−４−ペンチル
シクロヘキシル）−ビフェニル４％４、４′−ビス−（トランス−４−ペンチルシク
ロヘキシル）−ビフェニル５％４、４′−ビス−（トランス−４−プロピルシク
ロヘキシル）−２−フルオロビフェニル５％４、４′−ビス−（トランス−４−ペンチルシク
ロヘキシル）−２−フルオロビフェニル５％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）
−４′−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−
２−フルオロビフェニルｃ）例１ａ）の本発明のＳＴＮ表示はＶ_thがその最大値
についてほぼ対称的な特性を示しており、Ｖ_thの最大値
に対応する温度は−３０℃と７０℃の間の一定の使用温
度範囲のほぼ中心に位置している。

【００６２】これとは反対に現状技術のＳＴＮ表示はＶ
_thの温度依存性がわずかにＳ字曲線を示し、このことは
技術的に見て不利である。

【００６３】＜例２＞本発明のＳＴＮ表示は次のパラメ
ーターを示す。ねじれ角φ＝２４０° セルの厚さ( cell thickness )とピッチの長さ( pitch
length )の比ｄ／ｐ＝０．５傾き角α＝５°をもち、次のものよりなる液晶材料を含
有し：５％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）
−３’，５’−ジフルオロ−４’−シアノビフェニル５％４−ペンチル−３”，５”−ジフルオロ−４”−
シアノテルフェニル１２％４−［トランス−４−（トランス− −ブチル
シクロヘキシル）−シクロヘキシル）］−２，６−ジフ
ルオロ−１−シアノベンゼン１８％トランス−１−ｐ−メトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１４％トランス−１−ｐ−エトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１５％トランス、トランス−４−プロポキシ−４′−
プロピルシクロヘキシルシクロヘキサン１０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−エチルビフェニル８％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）
−４’−エチルビフェニル４％４、４′−ビス−（トランス−４−ペンチルシク
ロヘキシル）−ビフェニル３％４、４′−ビス−（トランス−４−プロピルシク
ロヘキシル）−２−フルオロビフェニル３％４、４′−ビス−（トランス−４−ペンチルシク
ロヘキシル）−２−フルオロビフェニル３％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）
−４′−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−
２−フルオロビフェニル次のパラメーターを示す液晶材料を含有する。融点 −２０℃ 透明点１０２℃ 粘度２４ｍｍ²s^-1 （２０℃）誘電異方性６．２（２０℃，１ｋＨｚ）複屈折０．１２５０（２０℃，５８９ｎｍ）優れた特性を示し、特にしきい電圧の好ましい温度依存
性を示す。

【００６４】＜例３＞本発明のＳＴＮ表示は次のパラメ
ーターを示す。ねじれ角φ＝２４０° セルの厚さ( cell thickness )とピッチの長さ( pitch
length )の比ｄ／ｐ＝０．５傾き角α＝５°をもち、次のものよりなる液晶材料を含
有し：５％４−［トランス−４−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２，６−ジフル
オロ−１−シアノベンゼン８％４−ペンチル−３”，５”−ジフルオロ−４”−
シアノテルフェニル９％４−［トランス−４−（トランス−４−ブチルシ
クロヘキシル）−シクロヘキシル］−２，６−ジフルオ
ロ−１−シアノベンゼン１８％トランス−１−ｐ−メトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１４％トランス−１−ｐ−エトキシフェニル−４−プ
ロピルシクロヘキサン１５％トランス−、トランス−４−プロポキシ−４′
−プロピルシクロヘキシルシクロヘキサン１０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−エチルビフェニル８％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）
−４’−エチルビフェニル４％４、４′−ビス−（トランス−４−ペンチルシク
ロヘキシル）−ビフェニル３％４、４′−ビス−（トランス−４−プロピルシク
ロヘキシル）−２−フルオロビフェニル３％４、４′−ビス−（トランス−４−ペンチルシク
ロヘキシル）−２−フルオロビフェニル３％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）
−４′−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−
２−フルオロビフェニル次のパラメーターを示す液晶材料を含有する。融点 −３０℃ 透明点１０２℃ 粘度２４ｍｍ²s^-1 （２０℃）誘電異方性６．２（２０℃，１ｋＨｚ）複屈折０．１２５２（２０℃，５８９ｎｍ）優れた特性を示し、特にしきい電圧の好ましい温度依存
性を示す。

【００６５】＜例４＞下記の物質と組成から成る液晶混
合物２ａ：１８．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）−ベンゾニトリル８．０％４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシ
ル）−ベンゾニトリル１０．０％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）−ベンゾニトリル８．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−１−メトキシベンゼン３．０％３−フルオロ−４−シアノフェニル４−エ
チルベンゾエート３．０％３−フルオロ−４−シアノフェニル４−プ
ロピルベンゾエート５．０％３−フルオロ−４−シアノフェニル４−ペ
ンチルベンゾエート５．０％４−プロピル−４’−エトキシトラン３．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−メトキシトラン４．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−エトキシトラン３．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−プロポキシトラン６．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
フルオロフェニル）−エタン６．０％１−［トランス−４−（トランス−４−ペン
チルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
フルオロフェニル）−エタン５．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
メチルフェニル）−エタン４．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
エチルフェニル）−エタン５．０％４−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−１−トリフ
ルオロメトキシベンゼン４．０％４−［トランス−４−（トランス−４−ペン
チルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−１−トリフ
ルオロメトキシベンゼンにあって３−フルオロ−４−シアノフェニル−４−アル
キルベンゾエート類を２，６−ジフルオロ−４−（トラ
ンス−４−ペンチルシクロヘキシル）−ベンゾニトリル
に置換して、下記の物質と組成から成る２ｂの混合物を
得た。１８．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）−ベンゾニトリル８．０％４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシ
ル）−ベンゾニトリル１０．０％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）−ベンゾニトリル８．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−１−メトキシベンゼン１１．０％２，６−ジフルオロ−４−（トランス−４
−ペンチルシクロヘキシル）−ベンゾニトリル５．０％４−プロピル−４’−エトキシトラン３．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−メトキシトラン４．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−エトキシトラン３．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−プロポキシトラン６．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
フルオロフェニル）−エタン６．０％１−［トランス−４−（トランス−４−ペン
チルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
フルオロフェニル）−エタン５．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
メチルフェニル）−エタン４．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
エチルフェニル）−エタン５．０％４−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−１−トリフ
ルオロメトキシベンゼン４．０％４−［トランス−４−（トランス−４−ペン
チルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−１−トリフ
ルオロメトキシベンゼン混合物２ａおよび２ｂは下記の物理特性を有する。

【００６６】

【表１】本発明の技術思想によって製造された混合物２ｂは混合
物２ａよりも低いしきい電圧の温度依存性を示す。

【００６７】＜例５＞例２で示した液晶材料を基本的に
は他の小さい変化を除いて、３−フルオロ−４−シアノ
フェニル４アルキルベンゾエート類を置換して変更し
た。得られた混合物３ｂは以下の化合物と組成とよりな
る。１８．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）−ベンゾニトリル８．０％４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシ
ル）−ベンゾニトリル１０．０％４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）−ベンゾニトリル７．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−１−メトキシベンゼン５．０％２、６−ジフルオロ−４−（トランス−４−
プロピルシクロヘキシル）ベンゾニトリル５．０％２、６−ジフルオロ−４−（トランス−４−
ペンチルシクロヘキシル）ベンゾニトリル５．０％２、６−ジフルオロ−４−［トランス−４−
（トランス−４−プロピル−シクロヘキシル）−シクロ
ヘキシル］ベンゾニトリル５．０％４−プロピル−４’−エトキシトラン４．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−メトキシトラン４．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−エトキシトラン５．０％４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４’−プロポキシトラン６．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル） −シクロヘキシル］−２−（４−フルオロフェニル）−
エタン６．０％１−［トランス−４−（トランス−４
−ペンチルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−
（４−フルオロフェニル）−エタン３．０％１−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−２−（４−
メチルフェニル）−エタン５．０％４−［トランス−４−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−１−トリフ
ルオロメトキシベンゼン４．０％４−［トランス−４−（トランス−４−ペン
チルシクロヘキシル）−シクロヘキシル］−１−トリフ
ルオロメトキシベンゼン混合物３ｂは下記の物理特性を有する：透明点［℃］８４粘度［ｍｍ² ｓ^-1］２１（２０℃）複屈折０．１３９０（２０℃、５８９ｎｍ）誘電異方性１２．６（２０℃、１ｋＨｚ）ねじれ角［度］２４０しきい電圧［Ｖ］１．８０本発明の技術思想によって製造された混合物３ｂは混合
物２ａよりも低いしきい電圧の温度依存性を示した。

【図面の簡単な説明】

【図１】しきい電圧の温度依存性を示した図である。

【符号の説明】

● 本発明の液晶材料（例１ａ参照） ○ 現状技術の混合物ＺＬＩ−４２４６−０００（ドイ
ツ、Ｅ．メルク社の商品例１ｂ参照）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 19/34 Ｃ０９Ｋ 19/34 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ 1/133 ５００ 1/133 ５００ (71)出願人 591032596 ＦｒａｎｋｆｕｒｔｅｒＳｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，ＦｅｄｅｒａｌＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＧｅｒｍａｎｙ (72)発明者ウルリヒフィンケンツェラードイツ連邦共和国デー−6100 ダルムシュタットフランクフルターシュトラーセ 250 (72)発明者ゲオルグヴェーバードイツ連邦共和国デー−6100 ダルムシュタットフランクフルターシュトラーセ 250 (72)発明者フォルケルライフェンラートドイツ連邦共和国デー−6100 ダルムシュタットフランクフルターシュトラーセ 250

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温度に依存するしきい電圧をもち、互に
離れてその間に空間を形成する一対のキャリヤープレー
トと、該プレートを互に密封して室をつくる手段とこの
室の中に存在する正の誘電異方性をもつ液晶材料（この
液晶材料はネマチックキャリヤーホストと強度に誘電異
方性が正の添加物を含む）の層を有する作動可能な液晶
表示素子において、強度に誘電異方性が正の該添加物が
一定の使用温度範囲で働いてしきい電圧の温度係数を改
善する２，６−ジフルオロベンゾニトリルの少くとも一
種の誘導体よりなり、その２，６−ジフルオロベンゾニ
トリル誘導体が式ＩＩで示される化合物であることを特
徴とする液晶表示素子。【化１】（式ＩＩ中、Ｒは１ないし１５個の炭素原子をもつアルキルまたは３
ないし１５個の炭素原子をもつアルケニルであり、これ
らの基の各々の中の１個のＣＨ₂ 基を−Ｏ−、−ＣＯ
−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置換することも可
能である。【化２】は１，４−フェニレン基、２−フルオルまたは３−フル
オロ−１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキ
シレン基である。Ｚ¹ は−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−ＣＯＯ−
または単結合である。Ｚ² は−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−ＣＯ
Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合である。ｎは０、１また
は２である。）
【請求項２】前記式ＩＩで示される化合物が、次の式
ＩＩ．１〜ＩＩ．１１の化合物のいずれかである請求項
１記載の液晶表示素子。 R-Cyc-Phe.3F5F-CN II．１ R-Cyc-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN II．２ R-Cyc-COO-Phe.3F5F-CN II．３ R-Cyc-Cyc-Phe.3F5F-CN II．４ R-Cyc-Cyc-CH₂CH₂-Phe.3F5F-CN II．５ R-Cyc-Cyc-COO-Phe.3F5F-CN II．６ R-Phe.(F)-Cyc-Phe.3F5F-CN II．７ R-Phe.(F)-Phe.(F)-Cyc-Phe.3F5F-CN II．８ R-Phe.(F)-Cyc-Cyc-Phe.3F5F-CN II．９ R-Cyc-Cyc-Cyc-Phe.3F5F-CN II．１０ R-Phe.(F)-Phe.(F)-CH₂CH_2-Cyc-Phe.3F5F-CN II．１
１（但し、式ＩI．１〜ＩI．１１において、各略号は次の
意味を表す。 Phe.(F) ：側鎖状に非置換のあるいは２−または３−
の位置で側鎖状にモノフルオロ化した１，４−フェニレ
ン； Phe.3F5F ：３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレ
ン； Cyc ：１，４−シクロヘキシレン）
【請求項３】ねじれネマチックセルを用いることを特
徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項４】超ねじれネマチックセルを用いることを
特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項５】液晶物質が、少くとも一つの、本質的に
誘電的に中性の、下記式１ａから５ａで表わされる化合
物群から選ばれる化合物を含むことを特徴とする請求項
１または２記載の液晶表示素子。Ｒ′−Ｌ−Ｅ−Ｒ″ １ａＲ′−Ｌ−ＣＯＯ−Ｅ−Ｒ″ ２ａＲ′−Ｌ−ＯＯＣ−Ｅ−Ｒ″ ３ａＲ′−Ｌ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｅ−Ｒ″ ４ａＲ′−Ｌ−Ｃ≡Ｃ−Ｅ−Ｒ″ ５ａ〔式中、ＬとＥは同じでもまたは異ってもよいが各々
互に独立して−Ｐｈｅ−、−Ｃｙｃ−、−Ｐｈｅ−Ｐｈ
ｅ−、−Ｐｈｅ−Ｃｙｃ−、−Ｃｙｃ−Ｃｙｃ−、−Ｐ
ｙｔ−、−Ｄｉｏ−、−Ｇ−Ｐｈｅ−と−Ｇ−Ｃｙｃ−
およびこれらの鏡像体よりなる群から選ばれる二価の基
である。ここでＰｈｅは非置換または弗素置換１，４−
フェニレンであり、Ｃｙｃはトランス−１，４−シクロ
ヘキシレンまたは１，４−シクロヘキセニレンであり、
Ｐｙｒはピリミジン−２，５−ジイルまたはピリジン−
２，５−ジイルであり、Ｄｉｏは１，３−ジオキサン−
２，５−ジイルであり、Ｇは２−（トランス−１，４−
シクロヘキシル）エチル、ピリミジン−２、５−ジイ
ル、ピリジン−２、５−ジイルまたは１、３−ジオキサ
ン−２、５−ジイルである。Ｒ′およびＲ″互いに独立
して８個までの炭素原子をもつ、アルキル、アルケニ
ル、アルコキシ、アルケニルオキシまたはアルカノイル
オキシである。〕
【請求項６】しきい電圧の温度依存性の上限が２・１
０^-2Ｖ・℃^-1であり、使用温度の最小範囲が０℃から＋
４０℃である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の
液晶表示素子。
【請求項７】液晶物質の該層が少くとも二つの光学的
状態間で電気的に切替可能であり、前記２，６−ジフル
オロベンゾニトリル類は他の液晶物質と組み合わせて該
層のスイッチを入れたしきい電圧および／またはスイッ
チを切ったしきい電圧が一定の使用温度範囲で少くとも
ほぼ直線的に温度に依存するように選ばれる請求項１な
いし５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】該液晶層のスイッチを入れたしきい電圧
および／またはスイッチを切ったしきい電圧の温度依存
性が一定の使用温度範囲で４・１０^-3Ｖ・℃ ^-1から１．
２・１０^-2Ｖ・℃^-1の範囲である請求項７に記載の液晶
表示素子。
【請求項９】液晶物質の該層が少くとも二つの光学的
状態間で電気的に切替可能であり、前記２，６−ジフル
オロベンゾニトリル類は他の液晶物質と組み合わせて該
層のスイッチを入れたしきい電圧および／またはスイッ
チを切ったしきい電圧が一定の使用温度範囲の少くとも
ほぼ中心近くに位置する極大点を通るように選ばれる請
求項１ないし５のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
【請求項１０】使用温度が−３０℃から＋７０℃まで
の範囲である請求項１ないし９のいずれか１項に記載の
液晶表示素子。
【請求項１１】請求項１ないし１０のいずれか１項に
記載の液晶表示素子に用いられる液晶物質。