JPH02153316A - 液晶誘電体 - Google Patents

液晶誘電体

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JPH02153316A
JPH02153316A JP1217651A JP21765189A JPH02153316A JP H02153316 A JPH02153316 A JP H02153316A JP 1217651 A JP1217651 A JP 1217651A JP 21765189 A JP21765189 A JP 21765189A JP H02153316 A JPH02153316 A JP H02153316A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は干渉色を持たず、そしてコントラストの角度依
存性が非常に小さい液晶表示素子に使用するための液晶
誘電体に関する。
液晶表示素子に対しては、電場の影響下にその光学的性
質、たとえば光透過、光散乱、複屈折、反射または色が
著しく変化するというネマチックまたはネマチック−コ
レステリック液晶材料の性質が利用される。このような
表示素子の作用は、たとえば動的散乱現象、整列相の変
形またはねじれセルにおけるシャツトーヘル７リツヒ効
果に基づいている。
慣用の形式の液晶表示素子の中で、特にねじれネマチッ
クセルに基づく素子に近年特別の重要性が増している。
これはこのような素子が小型バッテリーによってさえも
容易に利用できる比較的低いコントロール電圧で動作で
きることによる。さらにまｔ；、これらの表示素子は耐
えられないほど多数の駆動導線、入力導線および出力導
線を用いることなく高い情報密度を提供できるマトリッ
クス表示素子の形成に最も適することが従来から証明さ
れていた。
しかしながら実際に使用に際してねじれネマチックセル
の場合に、特にマトリックス表示素子の形成の場合に、
大きな難問題が依然として存在する。特に、観察角度に
対する表示コントラストの著しい依存性が通常見出され
る。表示コントラストは、観察方向が液晶層の面に対し
少なくともほぼ垂直であるかぎり良好である。
しかしながら、表示素子を、たとえば観察角度が垂直か
ら１５〜２０度より以上偏るような横側から斜めにある
ように見ると、表示コントラストは観察者が対面する偏
光子の位置に依存して、最後に表示がもはや認知できな
くなるまで、強く減少する。さらにまた、干渉色が多く
の場合に生ずる、すなわち黒白表示用の表示素子がさら
に液晶誘電体に面する電極表面の層の不規則性に依存し
て、可視光の金スペクトルにわたる色の遊動が見えるよ
うになる、紅色を示す。
偏光子間の液晶の挙動に関するＭａｕｇｕｉｎによる研
究（Ｂｕｌｌ、Ｓｏｃ、ｆｒａｎｃ、旧ｎ、、３４巻、
１９１１年、７１−１１７頁）から、液晶セルで液晶材
料の層厚さと光学的異方性との積が使用光の波長より実
質的に大である場合に少なくとも干渉現象の生起が防止
できることが推断されていた。本明細書では、液晶材料
の光学的異方性は屈折の超常態指数と屈折の常態指数と
の間の差違と定義する。実際に、層厚さと光学的異方性
との積が１４００ｎｍより小さくなってはいけないこと
が経験的に受は入れられている。既知のエレクトロニク
ス製造業者の製品規格はこの積について２０００ｎｍよ
り大きい値を指示している。しかしながら、液晶誘電体
の層厚さを増すことによりこの数値を上げると、液晶材
料のスイッチング時間が層厚さの二乗で増大するという
事実により制限される。現在では通常１０−１２μの層
厚さが用いられるから、液晶誘電体は少なくとも０．１
４、好ましくは０．１８より大きい光学的異方性を有す
ることが要求される。
この方法で、干渉色の発生による難点はねじれネマチッ
クセルの形成および使用においてほとんど解消されるが
、これによってはコントラストの強い角度依存性はほと
んど改善されない。
さらにまた、層厚さの減少が干渉色による妨害を生起さ
せるという事実が、たとえばテレビジョンスクリーンと
しての用途に必要とされる一層迅速にスイッチングする
液晶表示素子のこの方法での開発を阻止している。
本発明の目的は、表示コントラストが観察角度に対して
できるだけ低い依存性を有し、そしてその見え方が干渉
色の生起により悪い作用を受けない液晶表示素子を提供
することにある。
ここに、驚くべきことに、干渉色のない、ねじれネマチ
ックセルに基づく液晶表示素子が、その液晶誘電体の層
厚さと光学的異方性との積が１５０〜６００ｎｍ１特に
２００〜５００ｎｍの数値を有する場合に得られること
が見出された。さらにまた、これらの表示素子の表示コ
ントラストは従来認められていた知見に反して、広い範
囲内にわたって観察角度にほとんど依存しない、すなわ
ちその再生情報を有するこれらの表示素子はほとんど全
方向から同様に容易にほとんど常時、読むことができる
。
従って、本発明はその液晶誘電体の層厚さと光学的異方
性との積が１５０〜６００ｎｏ＋の数値を有することを
特徴とするねじれネマチックセルに基づく液晶表示素子
に使用するための液晶誘電体に関する。
偏光子、電極底板および電極を含み、電極の表面がそこ
に隣接する特定の液晶材料の優先配向が多くの場合にも
う１つの電極から９０″′で相互にねじれているように
処理されている本発明による液晶表示素子の組立てはこ
の種の表示素子に慣用の構成に相応する。本明細書で用
いる構成の用語は広い意味を有し、また、文献により、
知られているねじれネマチックセルの全ての変更および
修正を包含し、また特にマトリックス表示素子および西
ドイツ国公開特許出願第２．７４８．７３８号（特開昭
５４−７２０６９）公報による表示素子（これはマグネ
ットをさらに包含する）を包含するものとする。しかし
ながら、本発明による表示素子と従来慣用のねじれネマ
チックセルに基づく表示素子との基本的差違は液晶層の
厚さにある。慣用の表示素子の層厚さが８μより小でな
く好ましくは少なくとも１０μであり、一般に１２〜２
０μであるのに対し、本発明による表示素子における層
厚さは多くて１０μ、好ましくは５〜８μである。これ
は電極およびスペーサ一部品の製造耐性から可能である
かぎり、僅か３μの液晶層厚さを有する本発明による表
示素子の製造がまた可能である。５〜８μ、特に現在工
業的用途に好適である６〜７μの範囲内の層厚さを有す
るセルと同様に、液晶誘電体の光学的異方性Δｎと層厚
さとの積が１５０〜６００ｎｍ。
好ましくは２００〜５００ｎｍの範囲内の数値を有する
に十分に大きい場合に、これらは予期されない程小さい
コントラストの角度依存性を示しそして干渉色を有しな
い。
本発明によるこのような表示素子で最適の性質はこの積
が４００ｎｍ付近、すなわち３５０〜４５０　ｎ　ｒａ
の範囲内の数値を有する場合に見られる。
０．０３〜０．１２、好ましくは０．０５〜０．１０の
範囲内の光学的異方性値を有する液晶誘電体は本発明に
よる表示素子用誘電体として使用される。たとえば僅か
に３μ厚さのような液晶層を有する極めて薄いセルの場
合に、本発明による干渉色を持たないという効果は０．
１２より大きい光学的異方性を有する液晶誘電体を用い
ても得られる。
しかしながら、この種の系はこのように薄いセルを大規
模に製造することが工業的に困難であることに加えて、
その表示コントラストの角度依存性が、液晶誘電体の光
学的異方性値が０．１２またはそれ以下である系に比較
して大きいことから、好ましくない。
０．１２以下、好ましくは０．０５〜０．１０の範囲内
の光学的異方性Δｎを有する液晶誘電体は慣用の液晶基
材から製造できる。この種の多くの材料は文献により知
られている。本発明による表示素子に用いる誘電体が液
晶メゾフェースを形成する式（１） ％式％（） の化合物の少なくとも１種を少なくとも５０重量％含有
すると有利である。この式（１）において、基（Ａ）お
よび（Ｂ）は液晶基材に一般に慣用である環または環系
を表わす。本発明によれば、これらの基の少なくとも１
つは非芳香族または部分的にのみ芳香族性の環式構成員
子好ましくはトランス−１，４−ジ置換シクロヘキサン
環である。
この目的に使用できるその他の構造の構成員子は１．４
−ジ置換ビシクロ［２，２．２］オクタン環、トランス
−２，５−ジ置換１．３−ジオキサン環、２．６−ジ置
換１，２．３．４−テトラヒドロナフタリン系または４
−（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）−フェニ
ル環である。同じ構造の構成員子が基（Ａ）および（Ｂ
）のもう１方に存在することもできるが、さらにまた電
子光学用途に液晶物質として慣用される、特に別の位置
に１個以上のフッ素原子をまたさらに含有できる１、４
−ジ置換ベンゼン環、４．４−ジ置換ビフェニル系、２
．６−ジ置換ナフタリン系、２．５−ジ置換ピリミジン
環または３．６−ジ置換Ｓ−テトラジン環のようなホモ
芳香族性またはヘテロ芳香族性構造の構成員子を使用す
ることもできる。基Ｘはカルボキシル基または直接Ｃ−
Ｃ単結合を表わすと好ましい。さらにまた、たとえばチ
オエステル基、メチレンオキシ基、メチレンチオ基また
はエチレン基を表わすこともできる。式（１）の化合物
中の側枝基Ｒ，およびＲ８は１２個までのＣ［子を有す
るアルキル、アルコキシまたはアルカノイルオキシ基で
ある。■方の側杖基はまたシアノ、ニトロ、ハロゲンま
たはトリフルオロメチルであることもできる。
本発明により使用される低い光学的異方性を有する液晶
誘電体の好ましい成分は次の成分である。
弐ｎのシクロヘキシルシクロヘキサン、弐■のフェニル
シクロヘキサン、 式■のシクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、 式■のシクロヘキシル安息香酸シクロヘキシルエステル
、 式Ｖのシクロヘキサンカルボン酸シクロヘキシルエステ
ル、 式Ｘの安息香酸シクロヘキシルエステル、式ＶＩのビフ
ェニリルシクロヘキサン、式■の安息香酸ビシクロヘキ
シルエステル、式■の４．４’−−、；シクロヘキシル
ビフェニル、式■の安息香酸シクロヘキシルフェニルエ
ステル、 式■のシクロヘキシル安息香酸フェニルエステル、 式Ｘ■のシクロヘキサンカルボン酸シクロヘキシルフェ
ニルエステル、 式ＸＩＶのシクロヘキサンカルボン酸ビシクロ式Ｘ■の
シクロヘキシル−１，３−ジオキサン、ヘキシルエステ
ル、 および 式ＸＩＩのシクロヘキシルシクロヘキサンカル式Ｘｖの
シクロヘキシルシクロヘキサンカルボン酸フェニルエス
テル、 ボン酸シクロヘキシルエステル、 式（ＩＩ）〜（ＸＩＩ）の化合物において、側枝基 式ｘｖｒのフェニルビシクロ ［２，２，２］ オクタ （両翼基） Ｒ４およびＲ８は式（Ｉ）について前記した意味を有す
る。
ここでシクロヘキサン環また は１．３−ジオキサン環に結合した側枝基は１２個まで
、 特に８個までのＣ原子を有するアルキルまたはアルカノ
イルオキシ基が好ましく、成る 式ｘ■のフェニル−１，３−ジオキサン、場合にはシア
ノ基も好ましい。
本発明による表示素子用の液晶誘電体は式（Ｉ）、好ま
しくは式（ＩＩ）〜（ｘＩりの化合物の１種以上を少な
くとも５０重量％を含有する。一般に、この種の誘電体
はこれらの化合物の２種以上を含有する混合物である。
このような混合物はさらに別の成分と一緒の混合物でも
よく、その組成はその光学的異方性が０．１２の値を超
えないかぎり広い限度内で変えることができる。本発明
による液晶表示素子用に好適な誘電体は式（１１）〜（
ｘｎ）の化合物の少なくとも１種を少なくとも６０〜８
５重量％含有する。誘電体はまたこれらの群からの液晶
基材だけｆ構成されていてもよい。しかしながら、この
種の誘電体はさらに、その光学的異方性が０．１２以上
に増大しないかぎり、慣用量の染料またはドーピング物
質を含有できる。
以下に本発明を第１図〜第５図を引用して説明する。
第１図は観察（又は視覚）角度θおよび−を定義する目
的の、液晶セルの説明図である。
第２図は９μの層厚さおよびΔｎ＝　０．１８　（ｄＸ
Δｎ”　１７２０ｎｍ）の光学的異方性を有する慣用の
ねじれネマチックセルの２種の異なる観察角度θからの
動作電圧に対する吸収の角度依存性を示している。垂直
方向（θ−０’；１＝０６）から見た場合に、吸収は約
３．７Ｖの動作電圧で最大値の９０％に達し、次いで電
圧の増加に従い、ゆっくりとしかし−様に最大吸収値の
限界値まで達する傾向があり、吸収はθ−４０″および
一一〇°の角度で見る場合に約２．７■の電圧で約９５
％の最大値に達する。僅かにだけ増大した電圧で、吸収
は急勾配になり、正常動作に十分である９０％の値に約
６ｖの電圧でだけ再び達する。その他の観察角度に係る
特徴（図示されていない）は吸収の初期最大値が異なる
動作電圧にある以外は質的に同様の経過を示す。当該技
術の現状に従うこのような液晶表示素子の場合に、角度
に依存して、少なくとも９０％の吸収が６ｖの動作電圧
でだけ達成される。この数値は実用上の多くのタイプに
対してはあまりにも高すぎる。
このタイプの表示素子は電源として電池を用いて動作さ
せるから、追加のエネルギーを消費する高価な電圧−増
幅回路が必要になる。
第３図は当該技術の現状に従う同じ液晶セルの葉状グラ
フであり、θ−４０’の一定の観察角度における吸収値
を観察角度−の函数としてグラフに書いたものである。
ここで、動作電圧はしきい電圧の２倍、すなわち約４．
５ｖの一定値に保持する。これらの条件下に、少なくと
も９０％の吸収が約３８″〜５２″の角度−範囲でだけ
達成され、そして少なくとも６０％の吸収か−−５°〜
９０°、すなわち約８５＠の範囲にわたってだけ達成さ
れる。
第４図は本発明による６、５μの層厚さおよびΔｎ＝０
．０６の誘電体の光学的異方性を有する（ｄ×Δｎ＝　
３９０ｎｍ）液晶セルの場合の動作電圧に対する吸収の
角度依存性を示している。垂直方向で見る場合に、特性
は第２図による慣用の表示素子の場合に相応する２９０
％の吸収が同様に３．７ｖの動作電圧で達成される。４
０″の視覚角度θの場合に、９０％の吸収がまた２、７
Ｖで達成される。しかしながら、電圧が増加しｔ；場合
でも吸収は少し上昇するだけであり、再び少し落ちるが
、９０％より少なくはならない。その他の観察角度θに
ついての特性は同様の様相を示す。
観察角度からほとんど独立している少なくとも９０％の
吸収が本発明による液晶表示素子により３．７ｖの動作
電圧ですでに達成される。
第５図は本発明による９μの層厚さおよびΔｎ＝０．０
６の誘電体の光学的異方性を有する（ｄ×Δｎ＝　５４
０ｎｍ）液晶セルの葉状グラフである。
このグラフでは、吸収値がθ−４０１１の一定の観察角
度およびしきい電圧の２倍の一定の動作電圧における観
察角度−の函数としてまたグラフに書かれている。ここ
で、少なくとも９０％の吸収が約３１’〜５８°の一範
囲で達成されるが、この吸収は一９０°（２７０°）〜
＋１７２’で、すなわち約２６２°の範囲にわたって、
８０％以上である。これは慣用の構成の素子の液晶セル
の範囲の３倍以上である。
法例は本発明による表示素子で使用する低い光学的異方
性を有する液晶誘電体に関する。
例　　１ ４−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル）−
ベンゾニトリル２５％、 ４−　（１−ランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル
）−フエネトール１８％、 トランス−トランス−４−〇−ブチルシクロヘキシルー
シクロヘキサン−４′−カルボニトリル２０％、 トランス−トランス−４−エチルシクロヘキシル−ジク
ロヘキサン−４′−カルボニトリル２０％、 トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸
４−（トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル）−
フェニルエステル１０％、および トランス−トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル
シクロヘキサン−４′−カルボン酸トランス−４−ｎ−
ｊロピルシクロヘキシルエステル７％ からなる液晶誘電体は一７°Ｃの融点、＋６０’の透明
点、２０°Ｃで２６　Ｘ　１０”　’Ｐａ、　ｓの粘度
、△ε−＋６．０３の誘電異方性およびΔｎ＝０．０８
の光学的異方性を有する。ねじれネマチックセルに６．
５μの層厚さで使用すると、２０°で測定したしきい電
圧は１．８５Ｖである。このしきい電圧の温度依存性は
９　、５　ｍ　Ｖ　／　’Ｃ！である。従ってこの誘電
体は時分割駆動する、本発明による液晶誘電体に極めて
適している。
例　　２ トランス−トランス−４−エチルシクロヘキシル−ジク
ロヘキサン−４′−カルボニトリル２９％、 トランス−トランス−４−ｎ−ブチルシクロヘキシル−
ジクロヘキサン−４′−カルボニトリル２９％、 ４−　（トランス−４−〇−プロピルシクロヘキシル）
−フエ不トール２８％、 トランス−トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル
−ジクロヘキサン−４′−カルボン酸トランス−４−ロ
ープロピルシクロヘキシルエステル９％、および ４−　（１−ランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキシル
）−４’−ｎ−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル５
％ からなる液晶誘電体は一６°Ｃ〜＋６３°Ｃの温度範囲
内のネマチックメゾフェース、２０°Ｃで２８×１Ｏ−
３Ｐａ、ｓの粘度、△ｔ＝＋３．５５の誘電異方性およ
びΔｎ＝０．０７の光学的異方性を有する。２０℃で測
定したしきい電圧は２．１６Ｖであり、そしてしきい電
圧の温度依存性は１３．５１１ＩＶ／’Ｃである。
この誘電体は時分割駆動する、本発明による液晶表示素
子に良く適している。
例　　３ ｐ−トランス−４−プロピルシクロへキシルベンゾニト
リル１４％、 ｐ−トランス−４−ブチルシクロへキシルベンゾニトリ
ル１０％、 トランス−４−（）ランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−メトキシシクロヘキサン９％、トランス−４−（
トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−プロピルオ
キシシクロヘキサン９％、 トランス−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）−メトキシシクロヘキサン９％、トランス−４−（
１−ランス−４−ペンチルシクロヘキシル）−エチルオ
キシシクロヘキサン９％、 トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−（４−エチルフェニル）−ジクロヘキサン８％、 トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−（４−プロピルフェニル）−ジクロヘキサン８％
、 トランス−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）−（４−プロピルフェニル）−ジクロヘキサン８％
、 トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−フルオルシクロヘキサンおよび ２−　（トランス−４−プロピルビシクロヘキシル−４
′−イル）−５−プロピルピリジン８％よりなる液晶誘
電体は一２２°Ｃの融点、＋８１′Ｃの透明点およびΔ
ｎ−０，０９８の光学異方性を有する。
例　　４ １）−トランス−４−プロピルシクロヘキシルベンゾニ
トリル１５％、 ｐ−）ランス−４−ブチルシクロへキシルベンゾニトリ
ル５％、 トランス−４−（）ランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−プロピルオキシシクロヘキサン１０％、 トランス−４−（１−ランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）−メトキシシクロヘキサン１５％、トランス−４
−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）−エチル
オキシシクロヘキサン１５％、 トランス−４−（）ランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−（４−エチルフェニル）−ジクロヘキサン９％、 トランス−４−（１−ランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）−（ｐ−ジアノフェニル）−ジクロヘキサン９％
、 ４．４′−ビス−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）−ビフェニル８％、 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）−４’
−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）−ビフェ
ニル７％、および 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７％ よりなる液晶誘電体は一５°０の融点、＋９５°Ｃの透
明点およびΔｎ＝０．０９９の光学異方性を有する。
例　　５ ｐ−トランス−４−プロピルシクロへキシルベンゾニト
リル２５％、 トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル２０％、トランス、ト
ランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４
′−カルボニトリル２０％、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１８％、 トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−ジクロヘキサンカルボン酸−（トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルエステル）７％、および トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸（ｐ
−トランス−４−７’口ビルシク口へキシルフェニルエ
ステル）１０％、 よりなる液晶誘電体は一７℃の融点、＋６０°Ｃの透明
点およびΔｎ＝０．０８の光学異方性を有する。
例　　６ トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル２９％、トランス、ト
ランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４
′−カルボニトリル２９％、トランス−１−ｐ−エトキ
シフェニル−４−プロヒルシクロヘキサン２８％、 トランス、トランス−４−７”ロピルシクロヘキシルシ
クロヘキサン−４′−カルボン酸−（トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルエステル）９％、および 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）ビフェニ
ル５％ よりなる液晶誘電体は一６℃の融点、＋６３°Ｃの透明
点およびΔｎ＝０．０７の光学異方性を有する。
例　　７ Ｐ−トランス−４−プロピルシクロへキシルベンゾニト
リル２５％、 トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリルトランス、トランス−
４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４′−カル
ボニトリル２０％、トランス−ｔ−ｐ−エトキシフェニ
ル−４−プロピルシクロヘキサン１８％、 トランス−４−（）ランス−４−プチルシクロヘキシル
）−ジクロヘキサンカルボン酸−（トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシルエステル）７％、および トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−（
ｐ−トランス−４−７’口ピルシク口へキシルフェニル
エステル）１０％ よりなる液晶誘電体は一７°Ｃの融点、＋６０°Ｃの透
明点およびΔｎ＝０．０８の光学異方性を有する。
例　　８ トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル２８％、トランス、ト
ランス−４−プロピルシクロへキンルシクロヘキサンー
４′−カルボニトリル１９％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル２３％、および トランス、トランス−４−へブチルシクロヘキシルシク
ロヘキサン−４′−カルボニトリル３０％、 よりなる液晶誘電体は＋６°Ｃの融点、＋７２°Ｃの透
明点およびΔｎ＝０．０６の光学異方性を有する。
例　　９ ｐ−トランス−４−エチルシクロへキシルベンゾニトリ
ル１７％、 ｐ−トランス−４−ブチルシクロへキシルベンゾニトリ
ル８％、 トランス、トランス−４−エチルシクロへキシシンクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル２０％、トランス、ト
ランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４
′−カルボニトリル２０％、トランス−４−ペンチルシ
クロヘキサンカルボンキシルフェニルエステル）　１０
％、 トランス−４−（１−ランス−４−ブチルシクロヘキシ
ル）−ジクロヘキサンカルボン酸−（トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルエステル）７％、および トランス−４−プロピルシクロヘキサンカルボン酸−（
ｐ−エトキシフェニルエステル）１８％よりなる液晶誘
電体は一９°Ｃの融点、＋６０℃の透明点およびΔｎ＝
０．０８の光学異方性を有する。
例　　１０ 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２５％、 トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル２０％、トランス、ト
ランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４
′−カルボニトリル２０％、トランス−４−ペンチルシ
クロヘキサンカルボン酸−（ｐ−１ランス−４−プロピ
ルシクロヘキシルフェニルエステル）１０％、 トランス−４−　（）ランス−４−ブチルシクロヘキシ
ル）−ジクロヘキサンカルボン酸−（トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルエステル）７％、および トランス−４−プロピルシクロヘキサンカルボンよりな
る液晶誘電体は一７℃の融点、＋６１’Ｏの透明点およ
び△口＝０．０７の光学異方性を有する。
例　　１１ ｐ−トランス−４−プロピルシクロヘキシル−ベンゾニ
トリル１９％、 ｐ−トランス−４−ペンチルシクロへキシルベンゾニト
リル１８％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロへキシシンクロ
ヘキサン−４′ーカルボニトリル４−０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）ビフェニル５％、 トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボンおよび トランス−４−プロピルシクロヘキサンカルボンａ　−
　（　ｐ−エトキシフェニルエステル）　１６％よりな
る液晶誘電体は一１０’ｃ！の融点、＋６０°Ｃの透明
点およびΔｎ＝０．ｌｏの光学異方性を有する。
例　　１２ トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル１９％、トランス、ト
ランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４
′−カルボニトリル１９％、２−ｐ−ジアノフェニル−
５−プロピル−１，３−ジオキサン９％、 ２−ｐ−ジアノフェニル−５−ブチル−１，３−ジオキ
サン１０％、 ４．４’−ビス−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）−ビフェニル７％、 ４−（１−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）−ビフ
ェニル３％、 トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボ７Ｈ−（
９−）ランス−４−プロピルシクロヘキシルフェニルエ
ステル）９％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシル−ジク
ロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−プロピ
ルシクロヘキシルエステル９％、および トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボンルエス
テル）　１５％ よりなる液晶誘電体は一５℃の融点、＋８５°Ｃの透明
点およびΔｎ＝０．０７６の光学異方性を有する。
例　　１３ トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリルトランス、トランス−
４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４′−カル
ボニトリル１９％、４、４′−ビス−（トランス−４−
プロピルシクロヘキシル）ビフェニル７％、 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）−４’
−（トランス−４−７’ロビルシクロヘキシル）−ビフ
ェニル３％、 トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボンキシル
フェニルエステル）　１１％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシル−ジク
ロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−プロピ
ルシクロヘキシルエステル８％、 トランス−４−プロピルシクロヘキサンカルボンおよび トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−（
トランス−４−プロピルシクロヘキシルエステル）　１
５％ よりなる液晶誘電体は一６℃の融点、＋９２℃の透明点
およびΔｎ＝０．０７５の光学異方性を有する。
例　　１４ ９−）ランス−４−プロピルシクロへキシルベンゾニト
リル１８％、 ｐ−トランス−４−ブチルシクロへキシルベンゾニトリ
ル１１％、 ｐ−トランス−４−ペンチルシクロヘキシルベンゾニト
リル トランス−１−（）ランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４−プロピルオキシシクロヘキサン１８％、 トランス−１−（）ランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）−４−メトキシシクロヘキサン８％、 トランス−１−　（１−ランス−４−ペンチルシクロヘ
キシル）−４−エチルオキシシクロヘキサンｌ１％、 トランス、トランス−４−プロピルシクロヘキシル−ジ
クロヘキサン− ンス−４−’口ビルシク口ヘキシルエステル４％、 トランス、トランス−４−プロピルシクロヘキシル−ジ
クロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルエステル４％、 トランス、トランス−４−プチルシクロヘキシルーシク
ロ・ヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−プロ
ピルシクロヘキシルエステル４％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシル−ジク
ロヘキサン１４′−カルボン酸−トランス−４−ペンチ
ルシクロヘキシルエステル４％、および 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）ビフェニ
ル５％ よりなる液晶誘電体は＋７１　’Ｏの透明点およびΔｎ
＝　０．０８４の光学異方性を有する。
例　　１５ ｐ−）ランス−４−プロピルシクロへキシルベンゾニト
リル１５％、 トランス−Ｌ−ｐ−エトキシフェニル−４−７’ロピル
シクロヘキサン１５％、 トランス−１−ｐ−ブトキシフェニル−４−プロピルシ
クロヘキサン１３％、 トランス−１−ｐ−プロピルフェニル−４−ペンチルシ
クロヘキサン１０％、 トランス−１−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４−プロピルオキシシクロヘキサン１５％、 トランス−１−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）−４−エチルオキシシクロヘキサン７％ トランス、トランス−４−プロピルシクロヘキシル−ジ
クロヘキサン− ンス−４−ペンチルシクロヘキシルエステル３％、 トランス、トランス−４−プロピルシクロヘキシル−ジ
クロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−７’
ロビルシクロヘキシル工ステル３％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシル−ジク
ロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−７”ロ
ピルシクロヘキシルエステル４％、 トランス、トランス−４−プチルシクロヘキシルーンク
ロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−ペンチ
ルシクロヘキシルエステル４％、 ４−（）ランス−４−ペンチルシクロヘキシル４’−（
＋ーランス−４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル
６％、および ４、４′−　ヒス−（トランス−４−ペンチルシクロヘ
キシル）ビフェニル５％ よりなる液晶誘電体は＋７　１　’Ｏの透明点およびΔ
ｎ＝　０．０８３５の光学異方性を有する。
例　　１６ トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル７％、トランス、トラ
ンス−４−プロピルシクロヘキシルシクロヘキサン−４
′−カルボニトリル９％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル１５％、トランス、ト
ランス−４−ペンチルシクロヘキシルシクロヘキサン−
４′−カルボニトリル９％、 トランス−１−（）ランス−４−７”ロピルシクロヘキ
シル）−４−エチルオキシシクロヘキサン１１％、 トランス−ｔ−　＜トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）−４−プロピルオキシシクロヘキサン２０％、 トランス−１−　（）ランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）−４−メトキンシクロヘキサン５％、 トランス−１−　（トランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）−４−エチルオキシシクロヘキサン１８％、およ
び トランス、トランス−４−７’口ピルシク口へキシルシ
クロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルエステル６％ よりなる液晶誘電体は一７°Ｃの融点、＋６３°Ｃの透
明点および△ロー０．０５１６の光学異方性を有する。
例　　１７ ｐ−トランス−４−プロピルシクロへキシルベンゾニト
リル１５％、 トランス−１−（）ランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４−メトキシシクロヘキサン５％、 トランス−１−（トランス−４−プロピルシクロヘキシ
ル）−４−プロピルオキシシクロヘキサン１６％、 トランス−１−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）−４−メトキシシクロヘキサン１６％、 トランス−１−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）−４−エチルオキシシクロヘキサン１６％、 トランス、トランス−４−プロピルシクロヘキシルシク
ロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−プロピ
ルシクロヘキシルエステル５％、 トランス、トランス−４−プロピルシクロヘキシルシク
ロヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−ペンチ
ルシクロヘキシルエステル５％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボン酸−トランス４−プロピルシ
クロヘキシルエステル５％、トランス、トランス−４−
ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４′−カルボン
酸−トランス４−ペンチルシクロヘキシルエステル５％
、４．４′−ビス−（トランス−４−プロピルシクロヘ
キシル）ビフェニル４％、 ４−０ランス−４−ペンチルシクロヘキシル）４’−（
１−ランス−４−プロピルシクロヘキシル）ビフェニル
４％、および 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４％ よりなる液晶誘電体は＋９４°Ｃの透明点およびΔｎ＝
　０．０７３５の光学異方性を有する。
例　　１８ トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル１３％、トランス、ト
ランス−４−プロピルシクロヘキシルシクロヘキサン−
４′−カルボニトリル６％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル１３％、トランス、ト
ランス−４−ペンチルシクロヘキシルシクロヘキサン−
４′−カルボニトリル６％、 ２−９−ジアノフェニル−５−プロピル−１．３−ジオ
キサン６％、 ２−ｐ−ジアノフェニル−５−ブチル−１．３−ジオキ
サン７％、 ２−ｐ−ジアノフェニル−５−ペンチル−１．３−ジオ
キサン６％、 ４、４′−ビス−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）ビフェニル４％、 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）ビフェニル６
％、 トランス−４−ブチルシクロヘキサンカルボン酸−（ｐ
−）ランス−４−プロピルシクロヘキシルフェニルエス
テル）７％、 トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−（
ｐ−トランス−４−プロピルシクロヘキシルフェニルエ
ステル）６％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボン酸−トランス−４−７’ロピ
ルシクロヘキシル工ステル５％、トランス−４−プロピ
ルシクロヘキサンカルボン酸−（トランス−４−プロピ
ルシクロヘキシルエステル）７％、および トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボンルエス
テル）８％ よりなる液晶誘電体は一２１’Ｏの融点、＋８９°Ｃの
透明点およびΔｎ−０．０８１の光学異方性を有する。
例　　１９ トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサンー４′−カルボニトリル１８％、トランス、ト
ランス−４−プロピルシクロヘキシルシクロヘキサン−
４′−カルボニトリル５％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン− トランス、トランス−４−ペンチルシクロヘキシルシク
ロヘキサン−４′−カルボニトリル５％、 トランス、トランス−４−へブチルシクロヘキシルシク
ロヘキサン−４′ーカルボニトリル５％、 トランス−４−プロとルシクロヘキサンカルボンａ−（
）ランス−４−プロピルシクロヘキシルエステル＞　１
７％、 トランス−４−プロピルシクロヘキサンカルボンルエス
テル＞　１８％、 トランス、トランス−４−プロピルシクロへキンルシク
ロヘキサンー４′ーカルボンｗｔ−＜トランス−４−ペ
ンチルシクロヘキシルエステル）５％、 トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボンＭ−（）ランス−４−７”ロ
ピルシクロヘキシルエステル）６％、および トランス、トランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボン酸−（１−ランス−４−ペン
チルシクロヘキシルエステル）６％ よりなる誘電体は＋６８℃の透明点およびΔｎ−０、０
５１２の光学異方性を有する。
例　　２０ ｐ−）ランス−４−ブチルシクロへキシルベンゾニトリ
ル９％、 トランス−４−プロピルシクロヘキサンカルボンｍ−（
）ランス−４−プロピルシクロヘキシルエステル）ｌ１
％、 トランス−４−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−＜
トランス−４−プロピルシクロヘキシルエステル）　１
１％、 トランス−４−ブチルシクロヘキサンカルボンＨ−（ｐ
−トランス−４−プロピルシクロヘキシルフェニルエス
テル）　１５％、 トランス−４−（ペンチルシクロヘキサンカルボンａ（
ｐ−トランス−４−プロピルシクロヘキシルフェニルエ
ステル）１１％、 ｐ−トランス−４−プロピルシクロヘキシル−安息ｔｒ
ｍ　−　（　ｐ−プロピルフェニルエステル）６％、 トランス、トランス−４−エチルシクロヘキシルシクロ
ヘキサン−４′−カルボニトリル１６％、トランス、ト
ランス−４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４
′−カルボニトリル１５％、および 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）ビフェニ
ル６％ よりなる液晶誘電体は一１４°Ｃの融点、＋　９２．３
℃の透明点およびΔｎ＝　０．０８２の光学異方性を有
する。
例　　２１ ９−）ランス−４−プロピルシクロヘキシルベンゾニト
リル トランス−４−プロピルシクロヘキサンカルボ７１１＆
−（ｐ−エトキシフェニルエステル）１５％、トランス
−４−ブチルシクロヘキサンカルボンｍ−　（ｐ−エト
キシフェニルエステル）　１４％、トランス−４−ペン
チルシクロヘキサンカルボン酸−（ｐ−メトキシフェニ
ルエステル）１７％、トランス−４−ペンチルシクロヘ
キサンカルボン酸−（ｐ−ペンチルフェニルエステル）
１８％、トランス−４−ブチルシクロヘキサンカルボン
ｍ−（ｐ−トランス−４−プロピルシクロヘキシルフェ
ニルエステル）　１０％、およびトランス、トランス−
４−ブチルシクロヘキシルシクロヘキサン−４′−カル
ボニトリル７％よりなる液晶誘電体は−１　０　’Ｏの
融点、＋６５°Ｃの透明点およびΔｎ−０．０９２の光
学異方性を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は液晶セルを、その観察角度を定義する目的で描
いた図解図であって、Ａは観測者の視線を、Ｂは偏光子
をモしてＣは垂直方向を表わす。第２図および第４図は
従来慣用の液晶表示素子および本発明による表示素子の
ねじれネマチックセルの観察角度に対する吸収の角度依
存性をそれぞれ示すグラフである。第３図および第５図
は従来慣用の液晶表示素子および本発明による表示素子
の一定の観察角度における吸収を観察角度の函数として
それぞれ示した葉状グラフである。 代 理 人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）液晶誘電体の層厚さと光学的異方性Δｎとの積が、
    １５０〜６００ｎｍの数値を有することを特徴とするね
    じれネマチックセルに基づく液晶表示素子に使用するた
    めの液晶誘電体。 ２）上記の液晶誘電体が０．０３〜０．１２の範囲の光
    学的異方性Δｎを有する特許請求の範囲第１項に記載の
    液晶誘電体。 ３）３〜１０μの層厚さを有する、液晶表示素子で使用
    するための特許請求の範囲第２項に記載の誘電体。 ４）シクロヘキシルシクロヘキサン類、安息香酸のシク
    ロヘキシル、ビシクロヘキシルまたはシクロヘキシルフ
    ェニルエステル、シクロヘキサンカルボン酸のフェニル
    、シクロヘキシルフェニル、ビシクロヘキシルまたはシ
    クロヘキシル各エステル、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、４，４′−ジシクロヘキ
    シルビフェニル類、シクロヘキシル安息香酸のフェニル
    またはシクロヘキシルエステル、シクロヘキシルシクロ
    ヘキサンカルボン酸のフェニルまたはシクロヘキシルエ
    ステル、フェニル−１，３−ジオキサン類またはシクロ
    ヘキシル−１，３−ジオキサン類および（または）フェ
    ニルビシクロ［２．２．２］オクタン類からなる群から
    選ばれた１種又は２種以上の液晶化合物を少なくとも５
    ０重量％含有することを特徴とする、特許請求の範囲第
    ２項または第３項に記載の液晶誘電体。 ５）液晶メソフェースを形成する、式（ I ） Ｒ＿１−（Ａ）−Ｘ−（Ｂ）−Ｒ＿２（ I ） ［式中、基（Ａ）および基（Ｂ）のうちの少なくとも一
    つはトランス−１，４−ジ置換シクロヘキサン環、１，
    ４−ジ置換ビシクロ［２．２．２］オクタン環、トラン
    ス−２，５−ジ置換１，３−ジオキサン環、２，６−ジ
    置換１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン系または
    ４−（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）−フェ
    ニル環であり、基（Ａ）および基（Ｂ）のうちの他の一
    つは同一の意味を有するか、あるいはまた、電気光学用
    の液晶物質に慣用のホモ芳香族またはヘテロ芳香族の構
    造要素であることができ、基Ｘは、カルボキシル基、直
    接Ｃ−Ｃ単結合、チオエステル基、メチレンオキシ基、
    メチレンチオ基またはエチレン基であり、そして両側基
    Ｒ＿１およびＲ＿２は、それぞれ、１２個までのＣ原子
    を有するアルキル、アルコキシまたはアルカノイルオキ
    シ基であり、両側基Ｒ＿１およびＲ＿２のうちの一つは
    また、シアノ、ニトロ、ハロゲンまたはトリフルオロメ
    チルであることができる］ で示される化合物の少なくとも１種を少なくとも５０重
    量％含有することを特徴とする、特許請求の範囲第２項
    、第３項または第４項に記載の誘電体。 ６）上記式（ I ）中に存在するホモ芳香族またはヘテ
    ロ芳香族の構造要素が１，４−ジ置換ベンゼン環（この
    環はさらに他の位置に１個または２個以上のフッ素原子
    を含有することができる）、４，４′−ジ置換ビフェニ
    ル系、２，６−ジ置換ナフタレン系、２，５−ジ置換ピ
    リミジン環または３，６−ジ置換ｓ−テトラジン環であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の誘電
    体。 ７）式（II）で示されるシクロヘキシルシクロヘキサン
    化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） 式（III）で示されるフェニルシクロヘキサン化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（III） 式（IV）で示されるシクロヘキサンカルボン酸フェニル
    エステル ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） 式（Ｖ）で示されるシクロヘキサンカルボン酸シクロヘ
    キシルエステル ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ） 式（VI）で示されるビフェニリルシクロヘキサン化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（VI） 式（VII）で示される４，４′−ジシクロヘキシルビフ
    ェニル化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（VII） 式（VIII）で示されるシクロヘキシル安息香酸フェニル
    エステル ▲数式、化学式、表等があります▼（VIII） 式（IX）で示されるシクロヘキシル安息香酸シクロヘキ
    シルエステル ▲数式、化学式、表等があります▼（IX） 式（Ｘ）で示される安息香酸シクロヘキシルエステル ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｘ） 式（Ｘ I ）で示される安息香酸ビシクロヘキシルエス
    テル ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｘ I ） 式（ＸII）で示される安息香酸シクロヘキシルフェニル
    エステル ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸII） 式（ＸIII）で示されるシクロヘキサンカルボン酸シク
    ロヘキシルフェニルエステル ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸIII） 式（ＸIV）で示されるシクロヘキサンカルボン酸ビシク
    ロヘキシルエステル ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸIV） 式（ＸＶ）で示される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エステ ル ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸＶ） 式（ＸVI）で示されるフェニルビシクロ ［２．２．２］オクタン化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸVI） 式（ＸVII）で示されるフェニル−１，３−ジオキサン
    化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸVII） 式（ＸVIII）で示されるシクロヘキシル−１，３−ジオ
    キサン化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸVIII） あるいは式（ＸIX）で示されるシクロヘキシルシクロヘ
    キサンカルボン酸フェニルエステル ▲数式、化学式、表等があります▼（ＸIX） （各式中、両側基Ｒ＿１およびＲ＿２は、式（ I ）に
    関して前記した意味を有する） を含有することを特徴とする、特許請求の範囲第２項、
    第３項、第４項、第５項または第６項に記載の誘電体。 ８）式（II）〜（ＸIX）で示される化合物の１種または
    ２種以上を少なくとも５０重量％含有することを特徴と
    する、特許請求の範囲第７項に記載の誘電体。 ９）式（II）〜（ＸIX）で示される化合物のうちの少な
    くとも１種を少なくとも６０〜８５重量％含有すること
    を特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載の誘電体。
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