JP2000087040A - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents

液晶組成物および液晶表示素子

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JP2000087040A JP10256410A JP25641098A JP2000087040A JP 2000087040 A JP2000087040 A JP 2000087040A JP 10256410 A JP10256410 A JP 10256410A JP 25641098 A JP25641098 A JP 25641098A JP 2000087040 A JP2000087040 A JP 2000087040A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 AM−LCDに求められる一般的な特性を満
たしながら、特に、高温領域において電圧保持率が高
く、しきい値電圧が十分に低く、屈折率異方性の大きな
液晶組成物を提供することにある。 【解決手段】 第1成分として、一般式(1−1)また
は(1−2)で表される化合物を少なくとも1種類含有
し、第2成分として、一般式(2−1)〜(2−3)で
表される化合物を少なくとも1種類含有する液晶組成
物。 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4およびR5は各々独立し
て、炭素数1〜10のアルキル基を表し;A1、A2、A
3、A4、A5およびA6は各々独立して、−C24−また
は単結合を表し、ただし、A3とA4のいずれかの一方は
必ず単結合であり;X1およびX3は各々独立して、F、
−OCF3、−OCF2Hを表し;X2およびX4は各々独
立して、HまたはFを表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネマチック液晶組
成物に関し、さらに詳しくは、アクティブ・マトリック
ス(AM)方式用の液晶組成物およびこの液晶組成物を
用いた液晶表示素子(LCD)に関するものである。
【0002】
【背景技術】アクティブ・マトリックス方式の液晶表示
素子(AM−LCD)は、高精細な表示が可能のため、
LCDの本命として注目を集めており、ノート型パソコ
ン、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラの表
示画面に応用されている。AM−LCD用の液晶組成物
に要求される特性は、下記の(1)〜(5)が挙げられ
る。 (1) 液晶表示素子を使用する環境の温度範囲を広げ
るために、液晶組成物は、極力広い温度範囲でネマチッ
ク相を示すこと(ネマチック相の上限温度を極力高く
し、かつ、ネマチック相の下限温度を極力低くするこ
と)。 (2) 液晶表示素子の応答速度を速くするために、液
晶組成物の粘度を極力小さくすること。 (3) 液晶表示素子のコントラストを高くするため
に、液晶組成物の屈折率異方性値(Δn)は、液晶表示
素子のセル厚(d)に応じて適度な値を取り得ること。 (4) 液晶表示素子のコントラストを高くするため
に、液晶組成物の比抵抗値を高くすること、および液晶
組成物を注入したセルの電圧保持率を高くすること。特
に、高温領域での電圧保持率を高くすること。高温領域
での電圧保持率測定は、液晶組成物の耐久性を見極める
ための加速試験に相当する。 (5) 液晶表示素子を駆動させるための電源であるバ
ッテリーを小型化するために、液晶組成物のしきい値電
圧を小さくすること。
【0003】このような背景に伴って、特開平8−73
857号には、高い電圧保持率を有し、しきい値電圧が
を低く、かつ、屈折率異方性が適度に大きい液晶組成物
が開示されている。また、特開平9−31460には、
AM−LCD用液晶組成物に求められる種々の特性を満
たしながら、特に、しきい値電圧の小さい、かつ低温相
溶性に優れ、ネマチック相温度範囲の広い液晶組成物が
開示されている。さらに、WO96/11897には、
AM方式およびSTN方式をはじめ種々のモードにおけ
る低電圧駆動用液晶化合物として、大きな誘電率異方性
を有すると共に著しく低粘性である新規な液晶化合物お
よびこれを含有する液晶組成物が開示されている。液晶
組成物のしきい値電圧を小さくするためには、誘電率異
方性の大きな液晶化合物を使用する必要がある。一般
に、誘電率異方性の大きな液晶化合物を使用して、液晶
組成物を作成すると、液晶組成物の粘度が大きくなる。
E.Jakeman等(Phys. Lett.,
A, 39(1972)69によって提唱されているよ
うに、応答速度がセルギャップの二乗に比例する。従っ
て、しきい値電圧を低くした液晶組成物を使用した液晶
表示素子は、応答速度が遅くる。応答速度を速くするた
めには、液晶表示素子のセルのセル厚(d)を薄くすれ
ば良い。しかしながら、上記(3)の項目で示したよう
に、TNモードのファースト・ミニマム条件で高コント
ラストを得るためには、セル厚(d)と液晶組成物の屈
折率異方性の積(Δn・d)で表される値を約0.5と
一定の値に設定する必要があり、セル厚を薄くすると、
必然的に、液晶組成物の屈折率異方性を大きくしなけれ
ばならない。
【0004】特開平8−73857号に開示された組成
物は、本願の比較例で示すように、しきい値電圧が低
く、屈折率異方性が適度に大きいものの、ネマチック相
の上限温度が低すぎ、高温領域における電圧保持率が低
いという欠点があるものであったり、あるいは、屈折率
異方性が適度に大きく、ネマチック相の上限温度が高い
もののしきい値電圧が高すぎ、高温領域での電圧保持率
が低いという欠点があるものであった。特開平9−31
460号に開示された組成物は、本願の比較例で示すよ
うに、屈折率異方性が小さかったり、しきい値電圧が高
かったり、ネマチック相の上限温度が低いという欠点を
有している。WO96/11897に開示されたAM−
LCD用の液晶組成物(化合物の末端にシアノ基を有し
ている化合物を含有しない組成物、シアノ基を有する化
合物は電圧保持率が低いためAM−LCD用の液晶組成
物として使用することはできない)は、本願の比較例で
示すように、しきい値電圧が十分に低くなっていなかっ
たり、屈折率異方性が小さいという欠点を有している。
このように、液晶組成物は鋭意検討されているが、AM
−LCD用の液晶組成物は、上記(1)〜(4)の特性
を維持しながら、高温領域での電圧保持率を高く維持
し、しきい値電圧が十分に低く、屈折率異方性が大き
い、という条件を満足するものはまだ知られていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、AM
−LCDに求められる一般的な特性を満たしながら、特
に、高温領域において電圧保持率が高く、しきい値電圧
が十分に低く、屈折率異方性の大きな液晶組成物を提供
することにある。本発明者らは、これらの課題を解決す
べく、種々の液晶化合物を用いた組成物を鋭意検討した
結果、AM−LCDに好適に使用できる液晶組成物を発
見し、本発明の目的を達成できることを見いだした。
【0006】
【課題を解決するための手段】以下に本発明を詳細に説
明する。まず、本発明の液晶組成物を構成する化合物の
好ましい形態について説明する。(1) 本発明の第1
は、第1成分として、一般式(1−1)および(1−
2)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種類
の化合物を含有し、第2成分として、一般式(2−1)
〜(2−3)で表される化合物群から選ばれる少なくと
も1種類の化合物を含有することを特徴とする液晶組成
物である。
【0007】
【化3】
【0008】(式中、R1、R2、R3、R4およびR5
各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基を表し;A
1、A2、A3、A4、A5およびA6は各々独立して、−C
24−または単結合を表し、但し、A3とA4のいずれか
の一方は必ず単結合であり;X 1およびX3は各々独立し
て、F、−OCF3、−OCF2Hを表し;X2およびX4
は各々独立して、HまたはFを表す。) (2) 本発明の第2は、第1成分をを液晶組成物の全
重量に対して、20〜70重量%含有し、第2成分を液
晶組成物の全重量に対して、30〜80重量%含有する
ことを特徴とする上記第(1)項に記載の液晶組成物で
ある。 (3) 本発明の第3は、第1成分として、一般式(1
−1)および(1−2)で表される化合物群から選ばれ
る少なくとも1種類の化合物を液晶組成物の全重量に対
して、20〜70重量%含有し、第2成分として、一般
式(2−1)〜(2−3)で表される化合物群から選ば
れる少なくとも1種類の化合物を液晶組成物の全重量に
対して、30〜80重量%含有し、第3成分として、一
般式(3)で表される化合物の少なくとも1種類を液晶
組成物の全重量に対して、20%以下含有することを特
徴とする液晶組成物である。
【0009】
【化4】
【0010】(式中、R6およびR7は各々独立して、炭
素数1〜10のアルキル基を表する。) (4) 本発明の第4は、上記(1)〜(3)項いずれ
か1項に記載した液晶組成物を用いて構成した液晶表示
素子である。 次に、本発明の液晶組成物を構成する化合物の好ましい
形態について説明する。本発明の液晶組成物に用いられ
る一般式(1−1)で表される化合物として、下記の一
般式(1−1−1)〜(1−1−12)で表される化合
物を例示できる。
【0011】
【化5】
【0012】(式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基
を表す。) 本発明の液晶組成物に用いられる一般式(1−2)で表
される化合物として、下記の一般式(1−2−1)〜
(1−2−12)で表される化合物を例示できる。
【0013】
【化6】
【0014】(式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基
を表す。) 本発明の液晶組成物で用いられる一般式(2−1)で表
される化合物として、下記の一般式(2−1−1)〜
(2−1−3)で表される化合物を例示できる。
【0015】
【化7】
【0016】(式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基
を表す。) 本発明の液晶組成物で用いられる一般式(2−2)で表
される化合物として、下記の一般式(2−2−1)およ
び(2−2−2)で表される化合物を例示できる。
【0017】
【化8】
【0018】(式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基
を表す。) 本発明の液晶組成物に用いられる一般式(2−3)で表
される化合物として、下きの一般式(2−3−1)およ
び(2−3−2)で表される化合物を例示できる。
【0019】
【化9】
【0020】(式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基
を表す。) 本発明の液晶組成物で用いられる一般式(3)で表され
る化合物として、下記の一般式(3−1)で表される化
合物を例示できる。
【0021】
【化10】
【0022】(式中、RおよびR’は各々独立して、炭
素数1〜10のアルキル基を表す。) 次に、本発明の液晶組成物を構成する化合物の使用目的
について説明する。一般式(1−1)で表される化合物
は、誘電率異方性がかなり大きく、粘度が比較的小さ
く、屈折率異方性が比較的大きく、比抵抗値が高いとい
う特徴を有している。このため、一般式(1−1)で表
される化合物は、液晶組成物の高温領域における電圧保
持率を高く維持しながら、粘度を比較的小さく保ち、屈
折率異方性を比較的大きくし、しきい値電圧をかなり低
くするという目的で使用する。一般式(1−2)で表さ
れる化合物は、誘電率異方性がかなり大きく、粘度が比
較的小さく、屈折率異方性が比較的大きく、比抵抗値が
高く、さらに、一般式(1−1)で表される化合物より
もネマチック相の上限温度が高いという特徴を有してい
る。このため、一般式(1−2)で表される化合物は、
液晶組成物の高温領域での電圧保持率を高く維持しなが
ら、粘度を比較的小さく保ち、しきい値電圧をかなり低
くし、屈折率異方性を比較的大きくしながら、ネマチッ
ク相の上限温度を高くするという目的で使用する。
【0023】一般式(2−1)で表される化合物は、一
般式(1−1)および(1−2)で表される化合物より
小さな正の誘電率異方性値を有し、また、一般式(1−
1)および(1−2)で表される化合物よりも粘度が小
さく、比抵抗値が高いという特徴を有し、さらに、一般
式(1−1)および(1−2)で表される化合物より屈
折率異方性が小さいという特徴も有している。このた
め、一般式(2−1)で表される化合物は、液晶組成物
の高温領域における電圧保持率を高く維持しながら、粘
度を小さくし、しきい値電圧を調整し、屈折率異方性を
調整するという目的で使用する。一般式(2−2)で表
される化合物は、一般式(1−1)および(1−2)で
表される化合物より小さな正の誘電率異方性値を有し、
また、一般式(1−1)または(1−2)で表される化
合物よりも粘度が小さく、比抵抗値が高いという特徴を
有し、さらに、一般式(1−1)および(1−2)で表
される化合物とほぼ同等の屈折率異方性値を示するとい
う特徴を有している。このため、一般式(2−2)で表
される化合物は、液晶組成物の高温領域における電圧保
持率を高く維持しながら、粘度を小さくし、しきい値電
圧を調整し、屈折率異方性をさらに大きくするという目
的で使用する。一般式(2−3)で表される化合物は、
一般式(1−1)および(1−2)で表される化合物よ
り小さな正の誘電率異方性値を有し、比抵抗値が高いと
いう特徴を有し、また、一般式(2−2)で表される化
合物よりもネマチック相の上限温度が高いという特徴を
有している。このため、一般式(2−3)で表される化
合物は、液晶組成物の高温領域での電圧保持率を高く維
持しながら、ネマチック相の上限温度を高くし、しきい
値電圧を調整するという目的で使用する。一般式(3)
で表される化合物は、誘電率異方性がほぼゼロであり、
比抵抗値が高く、屈折率異方性がかなり大きく、ネマチ
ック相の上限温度がかなり高いという特徴を有してい
る。このため、一般式(3)で表される化合物は、液晶
組成物の高温領域での電圧保持率を高く維持しながら、
ネマチック相の上限温度を高くし、しきい値電圧を調整
し、屈折率異方性を大きくする目的で使用する。
【0024】次に、本発明の液晶組成物を構成する化合
物の好ましい成分比並びにその理由を説明する。一般式
(1−1)または(1−2)で表される化合物は、液晶
組成物中へ多量に含有させると、液晶組成物のネマチッ
ク相下限温度を高くしてしまうことがある。このため、
一般式(1−1)または(1−2)で表される化合物の
液晶組成物に占める割合は、液晶組成物の全重量に対し
て70重量%以下とすることが望ましい。また、液晶組
成物の高温領域での電圧保持率を高く維持しながら、し
きい値電圧を小さくするためには、一般式(1−1)ま
たは(1−2)で表される化合物の液晶組成物に占める
割合は、液晶組成物の全重量に対して20重量%以上と
することが望ましい。一般式(2−1)〜(2−3)で
表される化合物は、液晶組成物中へ多量に含有させる
と、液晶組成物のネマチック相下限温度を高くしてしま
うことがある。このため、一般式(2−1)〜(2−
3)で表される化合物の液晶組成物に占める割合は、液
晶組成物の全重量に対して80重量%以下とすることが
望ましい。また、液晶組成物の高温領域での電圧保持率
を高くし、しきい値電圧を低く維持しながら、粘度を小
さくするまたはネマチック相の上限温度を高くするため
には、一般式(2−1)〜(2−3)で表される化合物
の液晶組成物に占める割合は、液晶組成物の全重量に対
して30重量%以上とすることが望ましい。一般式
(3)で表される化合物は、液晶組成物中へ多量に含有
させると、液晶組成物のネマチック相下限温度を高く
し、かつ、しきい値電圧を高くてしまうことがある。こ
のため、一般式(3)で表される化合物の液晶組成物に
占める割合は、液晶組成物の全重量に対して20重量%
以下とすることが望ましい。
【0025】一般式(1−1)および(1−2)で表さ
れる化合物の中で、一般式(1−1−4)および(1−
2−4)で表される化合物は、特願平9−72708号
に合成法が記載されている。一般式(2−1)、(2−
2)、および(2−3)で表される化合物の中で、一般
式(2−1−1)、(2−2−1)、および(2−3−
2)で表される化合物は、特開平2−233626号に
合成法が記載されている。一般式(3)で表される化合
物の中で、一般式(3−1)で表される化合物は、特開
平2−237949号に合成法が記載されている。この
ように、本願発明の組成物を構成する各々の化合物は、
先行技術によって、合成し得るものである。本発明の液
晶組成物には、本発明の目的を害さない範囲で、前記の
一般式で表される化合物以外の液晶化合物を混合して使
用することもできる。本発明の液晶組成物には、液晶分
子のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整するた
めにコレステリックノナノエート等のキラルドープ材を
添加して使用してもよい。また、本発明の液晶組成物
は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン
系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系お
よびテトラジン系等の二色性色素を添加してゲストホス
トモードの液晶組成物としても使用することができる
し、ポリマー分散型液晶表示素子、複屈折制御モードお
よび動的散乱モードの液晶組成物としても使用すること
ができる。イン・プレイン・スイッチング方式の液晶組
成物としても使用することができる。本発明に従い使用
される液晶組成物は、それ自体慣用な方法で調整され
る。一般には、種々の化合物を混合し、高い温度で互い
に溶解させる方法をとる。
【0026】
【実施例】以下に、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるもではな
い。比較例および実施例に示した組成比は全て重量%で
表した。比較例および実施例で用いる化合物は、表1に
示した定義に基づき、記号で表した。液晶組成物の特性
は、ネマチック液晶相の上限温度をTNI、ネマチック液
晶相の下限温度をTC、粘度をη、屈折率異方性をΔ
n、しきい値電圧をVth、25℃における電圧保持率
をVHR(25)、100℃における電圧保持率をVH
R(100)、120℃における電圧保持率をVHR
(120)、応答速度をτで表した。TNIは、偏光顕微
鏡を用い、昇温過程において、ネマチック相から等方相
液体に変化するときの温度を測定することにより求め
た。TCは、10℃、0℃、−10℃、−20℃、−3
0℃、−40℃の各々のフリーザー中に、液晶組成物を
30日間放置し、発現する液晶相で判断した(例えば、
一つの液晶組成物について、−20℃でネマチック状態
をとなり、−30℃で結晶化またはスメクチック状態と
なった場合には、その液晶組成物のTCは、<−20℃
と表現した)。ηは、20℃で測定した。Δnは、58
9nmの波長を有する光源ランプを使用し、25℃で測
定した。Vthは、25℃で測定した。なお、Vth
は、セルギャップが(0.4/Δn)μm、ツイスト角
が80°のセルを用い、ノーマリーホワイトモードで、
周波数が32Hzの矩形波を印加し、セルを通過する光
の透過率が90%になったときに印加されている電圧の
値とした。電圧保持率は、面積法にて求めた。τは、液
晶組成物にコレステリックノナノエートをねじれのピッ
チが80μmになるように添加し、調整したものをセル
ギャップが(0.4/Δn)μm、ツイスト角が90°
のセルに入れ、これを周波数が32Hzの矩形波を印加
し、液晶が立ち上がるときの応答速度(τon)と液晶
が立ち下がるときの応答速度(τoff)が等しくなる
ときの印加電圧において測定した。なお、このときの測
定温度は25℃であり、τはτonとτoffの和の値
と定義した。
【0027】
【表1】
【0028】比較例1 特開平8−73857号に開示された組成物の中でTNI
が最も高い組成物(同号:実施例6)を調製した。 2−HBEB(F,F)−F 5% 3−HBEB(F,F)−F 5% 5−HBEB(F,F)−F 5% 3−BBEB(F,F)−F 5% 2−HHB−CL 5% 4−HHB−CL 10% 5−HHB−CL 5% 3−H2BB(F,F)−F 10% 5−H2BB(F,F)−F 10% 3−HBB(F,F)−F 10% 5−HBB(F,F)−F 10% 3−HH2B(F,F)−F 5% 2−HHBB(F,F)−F 5% 3−HH2BB(F,F)−F 5% 4−HH2BB(F,F)−F 5% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 113.6℃ TC < 0℃ η = 38.3mPa・s Δn = 0.133 Vth = 1.64V VHR(25) = 98.3% VHR(120)= 90.1% τ = 40ms この組成物は、TNIが高く、Δnが大きく、応答速度が
比較的速いものの、Vthが高く、高温でのVHRが低
く、TCが高いという欠点を有している。
【0029】比較例2 特開平8−73857号に開示された組成物の中でVt
hが最も低い組成物(同号:実施例2)を調製した。 5−HHEB(F,F)−F 5% 2−HBEB(F,F)−F 5% 3−HBEB(F,F)−F 5% 5−HBEB(F,F)−F 5% 3−BBEB(F,F)−F 5% 4−BBEB(F,F)−F 5% 5−BBEB(F,F)−F 5% 4−HEB(F,F)−F 10% 4−HB−CL 10% 7−HB(F)−F 3% 7−HB(F,F)−F 9% 3−HBB(F,F)−F 10% 5−HHB(F,F)−F 10% 3−H2BB(F,F)−F 13% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 46.1℃ TC < −10℃ η = 36.3mPa・s Δn = 0.096 Vth = 0.91V VHR(25) = 98.3% VHR(100)= 92.3% τ = 60ms この組成物は、Vthが低いもののTNIが低く、高温で
のVHRが低く、Δnが小さく、応答速度が遅いという
欠点を有している。
【0030】比較例3 特開平9−31460号に開示された組成物の中でTNI
が最も高い組成物(同号:実施例5)を調製した。 3−HHB(F,F)−F 10% 4−HHB(F,F)−F 5% 3−H2HB(F,F)−F 10% 5−H2HB(F,F)−F 9% 3−HH2B(F,F)−F 11% 5−HH2B(F,F)−F 7% 3−HBB(F,F)−F 8% 5−HBB(F,F)−F 8% 3−H2BB(F,F)−F 4% 5−H2BB(F,F)−F 4% 3−HBEB(F,F)−F 3% 4−HBEB(F,F)−F 3% 3−HHEB(F,F)−F 10% 4−HHEB(F,F)−F 4% 5−HHEB(F,F)−F 4% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 83.7℃ TC < −30℃ η = 28.5mPa・s Δn = 0.090 Vth = 1.21V VHR(25) = 98.3% VHR(100)= 91.8% τ = 59ms この組成物は、TNIは比較的度高いもののVthが高
く、Δnが小さく、応答速度が遅いという欠点を有して
いる。
【0031】比較例4 特開平9−31460号に開示された組成物の中でVt
hが最も低い組成物(同号:実施例7)を調製した。 7−HB(F,F)−F 7% 3−HHB(F,F)−F 7% 3−H2HB(F,F)−F 3% 3−HH2B(F,F)−F 7% 5−HH2B(F,F)−F 5% 3−HBB(F,F)−F 21% 5−HBB(F,F)−F 21% 2−HBEB(F,F)−F 3% 3−HBEB(F,F)−F 5% 5−HBEB(F,F)−F 3% 3−HHEB(F,F)−F 10% 4−HHEB(F,F)−F 3% 5−HHEB(F,F)−F 5% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 61.4℃ TC < −30℃ η = 30.7mPa・s Δn = 0.094 Vth = 1.05V VHR(25) = 98.3% VHR(100)= 92.5% τ = 51ms この組成物は、Vthが低いものの、TNIが低く、Δn
が小さく、高温におけるVHRが低いという欠点を有し
ている。
【0032】比較例5 特開平9−31460号に開示された組成物の中で最も
Δnが大きい組成物(同号:実施例12)を調製した。 7−HB(F,F)−F 9% 3−HHB(F,F)−F 10% 3−HH2B(F,F)−F 7% 5−HH2B(F,F)−F 5% 3−HBB(F,F)−F 18% 5−HBB(F,F)−F 18% 3−HBEB(F,F)−F 5% 5−HBEB(F,F)−F 3% 3−HHEB(F,F)−F 8% 5−HHEB(F,F)−F 5% 2−HHBB(F,F)−F 4% 3−HHBB(F,F)−F 4% 5−HH2BB(F,F)−F 4% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 78.3℃ TC < −30℃ η = 30.2mPa・s Δn = 0.103 Vth = 1.21V VHR(25) = 98.4% VHR(100)= 91.5% τ = 49ms この組成物は、Δnが比較的小さく、しきい値電圧が高
く、高温におけるVHRが低いという欠点を有してい
る。
【0033】比較例6 WO96/11897号に開示された組成物の中で最も
Vthが低い組成物(同号:実施例36)を調製した。 3−HBCF2OB(F,F)−F 5% 5−HBCF2OB(F,F)−F 10% 5−HBCF2OB−CF3 5% 5−HBCF2OB(F)−F 5% 3−HBCF2OB−OCF3 5% 7−HB(F,F)−F 8% 3−HHB(F,F)−F 6% 4−HHB(F,F)−F 3% 3−H2HB(F,F)−F 10% 4−H2HB(F,F)−F 6% 5−H2HB(F,F)−F 6% 3−HH2B(F,F)−F 10% 5−HH2B(F,F)−F 5% 3−HBB(F,F)−F 5% 5−HBB(F,F)−F 5% 3−HHBB(F,F)−F 3% 3−HH2BB(F,F)−F 3% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 61.8℃ TC < −20℃ η = 23.6mPa・s Δn = 0.083 Vth = 1.50V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 95.6% τ = 40ms この組成物は、粘性は低いものの、Δnが小さく、しき
い値電圧が高く、TNIが低いという欠点を有している。
【0034】比較例7 WO96/11897号に開示された組成物中で最もΔ
nが大きい組成物(同号:実施例37)を調製した。 3−HBCF2OB(F,F)−F 5% 3−HBCF2OB−OCF3 5% 3−HB−CL 4% 5−HB−CL 4% 7−HB−CL 5% 2−HHB−CL 6% 3−HHB−CL 7% 5−HHB−CL 6% 2−HBB(F)−F 6% 3−HBB(F)−F 6% 5−HBB(F)−F 12% 3−HBB(F,F)−F 13% 5−HBB(F,F)−F 13% 3−H2HB(F)−CL 3% 3−HB(F)TB−2 3% 3−HB(F)VB−2 2% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 89.3℃ TC < −20℃ η = 21.9mPa・s Δn = 0.128 Vth = 2.08V VHR(25) = 98.4% VHR(100)= 93.5% τ = 30ms この組成物は、粘性が低くΔnが大きいものの、しきい
値電圧が高く、高温におけるVHRが若干低いという欠
点を有している。
【0035】実施例1 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 2−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 15% 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 15% 4−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 15% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 第二成分、 3−HBB(F,F)−F 10% 2−HHBB(F,F)−F 5% 3−HHBB(F,F)−F 5% 4−HHBB(F,F)−F 5% 5−HHBB(F,F)−F 5% 3−HH2BB(F,F)−F 5% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 84.2℃ TC < −20℃ η = 44.0mPa・s Δn = 0.106 Vth = 1.04V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 95.1% τ = 57ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0036】実施例2 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 6% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 第二成分、 3−HHB(F,F)−F 5% 3−H2HB(F,F)−F 5% 4−H2HB(F,F)−F 5% 5−H2HB(F,F)−F 5% 3−HBB(F,F)−F 19% 5−HBB(F,F)−F 19% 2−HHBB(F,F)−F 4% 3−HHBB(F,F)−F 4% 4−HHBB(F,F)−F 3% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 80.6℃ TC < −30℃ η = 39.0mPa・s Δn = 0.110 Vth = 1.20V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 95.8% τ = 40ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0037】実施例3 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 2−HH2B(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 3−HH2B(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 第二成分、 3−HBB(F,F)−F 27% 5−HBB(F,F)−F 27% 3−H2BB(F,F)−F 5% 5−H2BB(F,F)−F 5% 2−HHBB(F,F)−F 4% 3−HHBB(F,F)−F 4% 上の記組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 77.1℃ TC < −20℃ η = 44.0mPa・s Δn = 0.123 Vth = 1.19V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 96.2% τ = 45ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0038】実施例4 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 3−HB(F,F)CF2OB(F)−OCF3 4% 4−HB(F,F)CF2OB(F)−OCF3 4% 5−HB(F,F)CF2OB(F)−OCF3 3% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 第二成分、 3−HH2B(F,F)−F 5% 3−H2HB(F,F)−F 5% 4−H2HB(F,F)−F 5% 5−H2HB(F,F)−F 5% 3−HBB(F,F)−F 19% 5−HBB(F,F)−F 19% 2−HHBB(F,F)−F 4% 3−HHBB(F,F)−F 4% 4−HHBB(F,F)−F 3% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 84.0℃ TC < −30℃ η = 38.0mPa・s Δn = 0.112 Vth = 1.23V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 96.0% τ = 38ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0039】実施例5 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 2−HHB(F,F)CF2OB(F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F)−F 5% 2−HHB(F,F)CF2OB(F)−OCF3 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F)−OCF3 5% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 第二成分、 3−HBB(F,F)−F 27% 5−HBB(F,F)−F 27% 3−H2BB(F,F)−F 5% 5−H2BB(F,F)−F 5% 2−HHBB(F,F)−F 4% 3−HHBB(F,F)−F 4% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 79.3℃ TC < −20℃ η = 42.0mPa・s Δn = 0.125 Vth = 1.20V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 95.5% τ = 42ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0040】実施例6 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 3−HB(F,F)CF2OB(F)−F 3% 3−HB(F,F)CF2OB(F)−OCF2H 2% 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCF3 2% 3−H2B(F,F)CF2OB(F,F)−F 2% 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−OCF2H 2% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 第二成分、 3−HH2B(F,F)−F 5% 3−H2HB(F,F)−F 5% 4−H2HB(F,F)−F 5% 5−H2HB(F,F)−F 5% 3−HBB(F,F)−F 19% 5−HBB(F,F)−F 19% 2−HHBB(F,F)−F 4% 3−HHBB(F,F)−F 4% 4−HHBB(F,F)−F 3% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 85.3℃ TC < −20℃ η = 38.5mPa・s Δn = 0.120 Vth = 1.21V VHR(25) = 98.5% VHR(100)= 95.9% τ = 36ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0041】実施例7 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 2−H2B(F,F)CF2OB(F)−F 2% 3−H2B(F,F)CF2OB(F)−OCF3 2% 2−H2B(F,F)CF2OB(F,F)−OCF3 2% 2−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 10% 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 14% 4−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 15% 2−HHB(F,F)CF2OB(F)−OCF2H 2% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)OCF3 2% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 4% 第二成分、 3−HBB(F,F)−F 10% 2−HHBB(F,F)−F 5% 3−HHBB(F,F)−F 5% 4−HHBB(F,F)−F 5% 5−HHBB(F,F)−F 5% 3−HH2BB(F,F)−F 5% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 85.0℃ TC < −20℃ η = 41.0mPa・s Δn = 0.110 Vth = 1.12V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 95.3% τ = 52ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0042】実施例8 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 2−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 15% 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 15% 4−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 15% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 第二成分、 3−HBB(F,F)−F 10% 2−HHBB(F,F)−F 5% 3−HHBB(F,F)−F 5% 4−HHBB(F,F)−F 5% 5−HHBB(F,F)−F 5% 第三成分、 5−HBB(F)B−2 5% 上記の組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 84.2℃ TC < −20℃ η = 43.6mPa・s Δn = 0.111 Vth = 1.12V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 96.1% τ = 49ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0043】実施例9 下記の液晶組成物を調製した。 第一成分、 3−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 6% 5−HB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 2−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 3−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 4−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 5−HHB(F,F)CF2OB(F,F)−F 5% 第二成分、 3−HHB(F,F)−F 5% 3−H2HB(F,F)−F 5% 4−H2HB(F,F)−F 5% 5−H2HB(F,F)−F 5% 3−HBB(F,F)−F 19% 5−HBB(F,F)−F 19% 第三成分、 5−HBB(F)B−2 6% 5−HBB(F)B−3 5% 上の記組成物の特性は、以下のようであった。 TNI = 80.6℃ TC < −20℃ η = 36.8mPa・s Δn = 0.121 Vth = 1.26V VHR(25) = 98.7% VHR(100)= 95.6% τ = 39ms この組成物は、高温におけるVHRが高く、Vthが小
さく、Δnが大きく、τも速い。
【0044】
【発明の効果】実施例で示したように、本発明によっ
て、AM−LCDに求められる一般的な特性を満たしな
がら、特に、高温領域において電圧保持率が高く、しき
い値電圧が十分に低く、屈折率異方性が大きな液晶組成
物を提供することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1成分として、一般式(1−1)およ
    び(1−2)で表される化合物群から選ばれる少なくと
    も1種類の化合物を含有し、第2成分として、一般式
    (2−1)〜(2−3)で表される化合物群から選ばれ
    る少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とす
    る液晶組成物。 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4およびR5は各々独立し
    て、炭素数1〜10のアルキル基を表し;A1、A2、A
    3、A4、A5およびA6は各々独立して、−C24−また
    は単結合を表し、但し、A3とA4のいずれかの一方は必
    ず単結合であり;X 1およびX3は各々独立して、F、−
    OCF3、−OCF2Hを表し;X2およびX4は各々独立
    して、HまたはFを表す。)
  2. 【請求項2】 第1成分を液晶組成物の全重量に対して
    20〜70重量%含有し、第2成分を液晶組成物の全重
    量に対して30〜80重量%含有することを特徴とする
    請求項1に記載の液晶組成物。
  3. 【請求項3】第1成分として、一般式(1−1)および
    (1−2)で表される化合物群から選ばれる少なくとも
    1種類の化合物を液晶組成物の全重量に対して、20〜
    70重量%含有し、第2成分として、一般式(2−1)
    〜(2−3)で表される化合物群から選ばれる少なくと
    も1種類の化合物を液晶組成物の全重量に対して、30
    〜80重量%含有し、第3成分として、一般式(3)で
    表される化合物の少なくとも1種類を液晶組成物の全重
    量に対して、20%以下含有することを特徴とする液晶
    組成物。 【化2】 (式中、R6およびR7は各々独立して、炭素数1〜10
    のアルキル基を表する。)
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載した液晶
    組成物を用いて構成した液晶表示素子。
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