JP2000096061A - ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置

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JP2000096061A JP10266993A JP26699398A JP2000096061A JP 2000096061 A JP2000096061 A JP 2000096061A JP 10266993 A JP10266993 A JP 10266993A JP 26699398 A JP26699398 A JP 26699398A JP 2000096061 A JP2000096061 A JP 2000096061A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相溶性の改善、低温保存の向上等により液晶
表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及び
その温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速
い応答性を達成・改善することにある。 【解決手段】 一般式(I-1)〜(I-3) 【化1】 の液晶成分Aを含有、+2以上の△εを有する化合物か
らなる液晶成分Bを0〜99.9重量%含有、−10〜
+2の△εを有する化合物からなる液晶成分Cを0〜8
5重量%含有、該液晶成分Bと該液晶成分Cの総和が0
〜99.9重量%であることを特徴とするネマチック液
晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学的表示材
料として有用なネマチック液晶組成物及びこれを用いた
液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子の代表的なものにTN-LCD
(ツイスティッド・ネマチック液晶表示素子)があり、
時計、電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワード
プロセッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されて
いる。一方、OA機器の処理情報の増加に伴い、シェフ
ァー(Scheffer)等[SID '85 Digest, p.120 1985
年]、衣川等[SID '86 Digest, p.122 1986年]によっ
て、STN(スーパー・ツイスティッド・ネマチック)−L
CDが開発され、携帯端末、電子手帳、ポケットコンピュ
ータ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、あ
るいはモニター表示などの高情報処理用の表示に広く普
及しはじめている。
【0003】最近、STN-LCDの応答特性改善を目的にア
クティブアドレッシング駆動方式[Proc.12th IDRC p.5
03 1992年]やマルチラインアドレッシング駆動方式[S
ID'92Digest, p.232 1992年]が提案されている。ま
た、より明るい表示やより高いコントラスト比を達成す
る目的で、カラーフィルター層の代わりに、液晶と位相
差板の複屈折性を利用した新規反射型カラー液晶表示方
式[テレビジョン学会技術報告 vol.14 No10.p.51 1990
年]や基板電極側に小さな放物面を施した反射面有した
液晶表示装置が提案されている。
【0004】特に、表示面積の大型化の用途では、バッ
クライトの温度分布に対する表示の均一性や高コントラ
ストが求められており、より安定な配向性やより温度依
存性の小さい液晶材料が、あるいはセル厚のばらつきを
押さえるために所定の値に対応した複屈折率が求められ
ている。また、画素数の増加により高いデューティー駆
動が行われているため、これに対応した応答性、階調性
等も重視されている。一方、中小型の携帯用表示では、
使用環境温度に対する表示の安定性が重要なポイントと
なっており、応答性や消費電力を低減できるより低い駆
動電圧の液晶材料、あるいは−30〜0℃や40〜80
℃の温度域での駆動電圧、急峻性や所望のデューティー
駆動の周波数依存性等がより小さいこと等が求められて
いる。更に、液晶の電気的抵抗(比抵抗)は、消費電力
を少なくするために低すぎることは避ける必要があるも
のの、焼き付き現象を無くすために高くなり過ぎないよ
うに所定の値にすることが求められている。この様に現
在も、より詳細に差別化され少しでも改良された液晶材
料が要望されている。
【0005】これに適した液晶材料として、複屈折率、
弾性定数、誘電率異方性、より低い粘性、より広いネマ
チック温度、化学的な安定性、電気的な安定性(所望の
比抵抗)等の物性特性や、配向性に関わる所定のチルト
角、より広いd/pマージン等の個々の特性を総合的に
最適化したものが必要とされており、現在も新しい液晶
化合物あるいは液晶組成物の提案が要求されている。
【0006】更に、その表示品質が優れていることか
ら、アクティブ・マトリクス形液晶表示装置が携帯端
末、液晶テレビ、プロジェクター、コンピューター等の
市場に出されている。アクティブ・マトリクス表示方式
は、画素毎にTFT(薄膜トランジスタ)あるいはMIM(メ
タル・インシュレータ・メタル)等が使われており、こ
の方式には高電圧保持率であることが重要視されてい
る。また、更に広い視角特性を得るためにIPSモードと
組み合わせたスーパーTFT[Asia Display '95 Diges
t, p.707 1995年]が近藤等によって提案されている。
(以下、これらアクティブ・マトリクス表示方式の液晶
表示素子を総称してTFT-LCDと呼称する)この様な表示
素子に対応するために、現在も新しい液晶化合物あるい
は液晶組成物、例えば特開平2−233626号公報、
特公表4−501575号公報等の提案がなされてい
る。
【0007】最近注目されているポリシリコンの技術を
用いたTFT-LCDに対応すべき液晶材料として、電圧保持
率ではより高い特性以外に汚れに強い液晶材料、より低
い駆動電圧でもより速い応答性を示すことが要求されて
いる。また、歩留まりの向上を目的として表示欠陥の発
生がより少ない液晶材料、より高いチルト角を安定して
示すことができる液晶材料等、求められている要求は更
に差別化が進んでいる。
【0008】偏光板や配向処理を要さず、明るくコント
ラストの良い液晶デバイスとして、ポリマー中に液晶滴
を分散させた液晶表示素子が特表昭58−501631
号公報、米国特許第4435047号明細書、特表昭6
1−502128号公報、特開昭62−2231号公報
等において知られている。(以下、これらの液晶表示素
子を総称してPDLCと呼称する)これらは、液晶材料の個
々の屈折率とポリマーの屈折率を最適化することや、十
分な透明性を得るのに高い電圧を必要とする問題を有し
ていた。一方、低電圧駆動性、高コントラスト、時分割
駆動性を可能にする技術として、米国特許第5,30
4,323号、特開平1−198725号公報があり、
液晶材料が連続層を形成し、この連続層中に、高分子物
質が三次元網目状に分布した構造を有する液晶表示素子
が開示されている。(以下、この液晶表示素子をPN-LCD
と呼称する) この目的に係わる液晶材料として、欧州特許第359,
146号公報には液晶材料の複屈折率や誘電率異方性を
最適化する方法、特開平6−222320号公報には液
晶材料の弾性定数を特定する技術等、特開平5−339
573号公報にはフルオロ系化合物を用いることが開示
されている。しかし、抵抗値が高く電圧保持率が優れて
いること、駆動電圧が低いこと、光散乱が強くコントラ
スト比が大きいこと、応答速度が速いこと、温度特性が
良いこと等に問題を有しており、現在も新しい提案がな
されている。
【0009】以上詳述してきたように、液晶表示素子に
対する要求は、より精細で高密度の表示容量、駆動電圧
や環境温度に対してより速い応答速度、化学的電気的に
高い安定性を有したより低い駆動電圧、より高い階調
性、使用環境温度や視野角に対しより高いコントラスト
等が揚げられる。このために、広い温度範囲でネマチッ
ク性を有し、低温保存で長期間ネマチック相を維持し、
応答性を改善できるより低い粘性で、所望の駆動電圧、
特により低い駆動電圧が達成可能な液晶材料の開発研究
が現在も行われている。また、複屈折率、誘電率異方
性、弾性定数の設計及びこれらの温度依存性、複屈折率
の光波長依存性やデューティー数に対応した誘電率異方
性の周波数依存性等も改良手段として注目されている。
【0010】本発明の一般式(I-1)〜(I-3)に関連す
る化合物として、下記一般式(a-1)〜(a-8)の化合物
の記載が、例えば一般式(a-1)ではHelvetica Chimica
Acta vol.68 p.1406(1985)、Mol.Cryst.Liq.Cryst. vo
l.206 p.187(1991)、Liq.Cryst. vol.15 p.123(1993)、
一般式(a-2)では特表平4−504571(1992)、米
国特許第5252253(1993)、一般式(a-3)ではMo
l.Cryst.Liq.Cryst. vol.206 p.187(1991)、Liq.Cryst.
vol.15 p.123(1993)、特開平1−160924(198
9)、独国特許第3837208A(1998)、米国特許第5
084204(1992)、一般式(a-4)ではMol.Cryst.Li
q.Cryst. vol.37 p.249(1976)、米国特許第39252
37(1975)、一般式(a-5)ではMol.Cryst.Liq.Cryst.
vol.53 p.147(1979)、特開昭53−22882(1978)、
一般式(a-6)では特開昭54−157541(1979)、
米国特許第4261651(1981)、英国特許第2023
136B(1979)、一般式(a-7)ではMol.Cryst.Liq.Cry
st. vol.37 p.249(1976)、一般式(a-8)では英国特許
第2271771A(1994)等に認められる。
【0011】しかしながら、例えば特開平1−1609
24(1989)、独国特許第3837208A(1998)、英国
特許第2271771A(1994)の特許は不成立になって
いるなど、一般式(a-1)〜(a-8)の化合物に関わる技
術はほとんど知られていない。詳述すると、化合物にお
いては一般式(a-1)〜(a-5)、(a-7)の化合物の相
転移温度、この中の一部の化合物の複屈折率、誘電率異
方性又は転移エンタルピーが報告されているが、弾性定
数や粘性については知られていない。更に、組成物にお
いては、一般式(a-1)〜(a-9)の化合物に対し一般的
な化合物の組み合わせの記述、あるいは一般式(a-9)
〜(a-11)との組み合わせ又は一般式(a-9)〜(a-1
6)との組み合わせの記述がみられるが、その具体的な
実施例はほとんど見いだされない。従って、更にまた、
液晶組成物を用いた応用例、例えば液晶表示素子や装置
に関する具体例もほとんど見いだされない。
【0012】
【化4】 (式中、R0はアルキル基、アルコキシ基、アルカノイ
ルオキシ基、X0はCN、F等、Z0はR0、CN、k0
1、2を表す。)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、一般式(I-
1)〜(I-3)で表される化合物を少なくとも1種以上含
有したネマチック液晶組成物、より詳しくは、一般式
(I-1)〜(I-3)の化合物を1種又は2種以上以上含有
する、あるいはW111〜W136のいずれかが置換された化
合物を含有する新規なネマチック液晶組成物により、更
にまた一般式(I-1)〜(I-3)以外の化合物と組み合わ
せることにより、上述のような液晶材料に対する要望を
解決あるいは少しでも改善しようとするものであり、こ
れにより上述のような液晶表示素子の特性を改善するこ
とにある。
【0014】詳しくは、相溶性の改善、低温保存の向上
等により液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電
圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に
対し比較的速い応答性を達成するあるいは改善すること
にある。また、所望の複屈折率を有する液晶材料により
MIMあるいはTFT-LCDやSTN-LCDの種々の表示特性を改良
し、比較的大きな複屈折率を有する液晶材料によりPN-C
LDやPDLCの表示特性を改善することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、 1.液晶組成物が、一般式(I-1)〜(I-3)
【0016】
【化5】 (式中、R11〜R13は各々独立的に炭素原子数1〜10
のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基を
表し、該アルキル基又は該アルケニル基は、非置換、あ
るいは置換基として1個のF、CH3又はCF3を有して
いてもよく、あるいは該アルキル基又は該アルケニル基
に存在する1個又は2個以上のCH2基は各々独立的
に、O原子が相互に直接結合しないものとして、-O-、
-CO-又は-COO-で置換されていてもよく、X11〜X
13は各々独立的にF、Cl、CF3、OCF3、OCF2
H、NCS又はCNを表し、W111〜W136は各々独立的
にH、F、Cl、CF3、OCF3又はCNを表し、Z11
〜Z16は各々独立的に単結合、-COO-、-OCO-、-
CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-
C≡C-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH
2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N
-N=CH-又は-N(O)=N-を表し、環A11〜A 16は各
々独立的に1,4−フェニレン、2又は3−フルオロ−
1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フ
ェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、
ピリミジン−2,5−ジイル、トランス−1,4−シク
ロへキシレン、トランス−1,4−シクロへキセニレン
又はトランス−1,4−ジオキサン−2,5−ジイルを
表し、トランス−1,4−シクロへキシレンである場
合、該環の水素原子は重水素原子により置換されていて
も良い。)で表される1種又は2種以上の化合物からな
る液晶成分Aを含有し、前記一般式(I-1)〜(I-3)の
化合物以外の液晶成分として、+2以上の誘電率異方性
を有する化合物からなる液晶成分Bを0〜99.9重量
%含有し、−10〜+2の誘電率異方性を有する化合物
からなる液晶成分Cを0〜85重量%含有し、該液晶成
分B及び該液晶成分Cの総和が0〜99.9重量%であ
ることを特徴とするネマチック液晶組成物。 2.前記液晶成分Aが、前記一般式(I-1)又は前記一
般式(I-2)で表される化合物から選ばれる化合物を1
種又は2種以上含有し、該化合物の含有量が、液晶成分
A中で5〜100重量%であることを特徴とする上記1
記載のネマチック液晶組成物。 3.前記液晶成分Aが、前記一般式(I-1)及び前記一
般式(I-2)で表される化合物から選ばれる化合物を1
種又は2種以上含有し、該化合物の含有量が、液晶成分
A中で5〜100重量%であることを特徴とする上記1
記載のネマチック液晶組成物。 4.前記液晶成分Aが、前記一般式(I-1)〜(I-3)にお
いて、R11〜R13が各々独立的に炭素原子数2〜7のア
ルキル基又はアルケニル基で表される化合物、X 11〜X
13が各々独立的にF、Cl、CF3、OCF3、OCF2
H又はCNで表される化合物、W111〜W113、W121
123、W131〜W133のうち少なくとも1個以上がFで
置換された化合物、Z11、Z13、Z16が各々独立的に単
結合、-(CH 2)2-、-COO-又は-C≡C-で表される化
合物、環A11、A13、A16が各々独立的にトランス−
1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、3−
フルオロ−1,4−フェニレン又は3,5−ジフルオロ
−1,4−フェニレンで表される化合物、から選ばれる
1種又は2種以上の化合物を含有することを特徴とする
上記1、2又は3記載のネマチック液晶組成物。 5.前記液晶成分Bが、一般式(II-1)〜(II-4)
【0017】
【化6】 (式中、R21〜R24は各々独立的に炭素原子数1〜10
のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基を
表し、該アルキル基又は該アルケニル基は、非置換、あ
るいは置換基として1個のF、CH3又はCF3を有して
いてもよく、あるいは該アルキル基又は該アルケニル基
に存在する1個又は2個以上のCH2基は各々独立的
に、O原子が相互に直接結合しないものとして、-O-、
-CO-又は-COO-で置換されていてもよく、X21〜X
24は各々独立的にF、Cl、CF3、OCF3、OCF2
H、NCS又はCNを表し、Y21〜Y28は各々独立的に
H、F、Cl又はOCF3を表し、W21〜W28は各々独
立的にH、F又はClを表し、Z21〜Z26は各々独立的
に単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH
2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)
2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-
N=CH-又は-N(O)=N-を表し、Z21、Z24、Z25
及びZ26はまた-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡
C-であってもよく、環A 21〜A24は各々独立的にトラ
ンス−1,4−シクロへキシレン、トランス−1,4−
シクロへキセニレン又はトランス−1,4−ジオキサン
−2,5−ジイルを表し、環A24はまた1,4−フェニ
レン、2又は3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,
5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであってもよく、
トランス−1,4−シクロへキシレンである場合、該環
の水素原子は重水素原子により置換されていても良い。
21〜k24は各々独立的に0又は1を表し、k23+k24
は0又は1である。)で表される1種又は2種以上の化
合物からなることを特徴とする上記1、2、3又は4記
載のネマチック液晶組成物。 6.前記液晶成分Bが、前記一般式(II-1)〜(II-4)
において、R21〜R24が各々独立的に炭素原子数2〜5
のアルケニル基で表される化合物、X21〜X24が各々独
立的にF、Cl又は-OCF3で表される化合物、前記一
般式(II-1)において、Z22が-(CH2)2-又は-(CH2)
4-で表される化合物、k21が1である化合物、前記一般
式(II-2)の化合物において、Y23、Y24、W21、W22
の少なくとも1個がFで表される化合物、k22が1であ
り、Z24が-C≡C-である化合物、Z23が単結合又は-
(CH2)2-を表し、Z24が-COO-である化合物、前記
一般式(II-3)の化合物において、Y25、Y26、W23
26の少なくとも1個がFで表される化合物、Z26が-
C≡C-である化合物、Z25が単結合又は-C≡C-を表
し、Z26が-COO-である化合物、前記一般式(II-4)
で表される化合物、前記一般式(II-1)、(II-2)の化合
物において、環A21〜A23がトランス−1,4−シクロ
へキシレンであり、該環の水素原子が重水素原子で置換
された化合物、から選ばれる1種又は2種以上の化合物
を含有することを特徴とする上記5記載のネマチック液
晶組成物。 7.前記液晶成分Bが、前記一般式(II-1)において、
21が炭素原子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基
を表し、k21が0であり、X21が-CNである化合物、
21が1であり、X21がF又は-CNを表し、Y21、Y22
がH又はFで表される化合物、前記一般式(II-2)にお
いて、R22が炭素原子数2〜5のアルキル基又はアルケ
ニル基を表し、k22が0であり、X22が-CNであり、Y
23、Y24、W21、W22が各々独立的にH又はFで表され
る化合物、k22が1であり、Z23が単結合、-(CH2)2-
又は-COO-を表し、Z24が単結合、-COO-又は-C
≡C-を表し、X22がF又は-CNを表し、Y23、Y24、W
21、W22が各々独立的にH又はFで表される化合物、前
記一般式(II-3)において、R23が炭素原子数2〜5の
アルキル基又はアルケニル基を表し、Z25及びZ26の一
方が単結合であり他方が単結合、-COO-又は-C≡C-
で表される化合物、Y25、Y26、W23〜W26が各々独立
的にH又はFで表される化合物、前記一般式(II-4)
において、R24が炭素原子数2〜7のアルキル基又はア
ルケニル基を表し、k23+k24が0である化合物、前記
一般式(II-1)、(II-2)の化合物において、環A21〜A
23がトランス−1,4−シクロへキシレンであり、該環
の水素原子が重水素原子で置換された化合物、から選ば
れる1種又は2種以上の化合物を含有し、該化合物の含
有量が液晶成分B中で10〜100重量%であることを
特徴とする上記5記載のネマチック液晶組成物。 8.前記液晶成分Bが、前記一般式(II-1)において、
21が炭素原子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基
を表し、k21が1を表し、Z21及びZ22の一方が単結合
であり他方が単結合、-COO-、-(CH2)2-、又は-(C
2)4を表し、X2 1がF、Cl、CF3、OCF3又はO
CF2Hを表し、Y21、Y22の1個又は2個がFで表さ
れる化合物、前記一般式(II-2)において、R22が炭素
原子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基を表し、k
22が1であり、Z23が単結合、-(CH 2)2-又は-COO-
を表し、Z24が単結合、-COO-又は-C≡C-を表し、
22がF、Cl、CF3、OCF3又はOCF2Hを表
し、Y23、Y24の1個又は2個がFであり、W21、W22
がH又はFである化合物、前記一般式(II-3)におい
て、R23が炭素原子数2〜5のアルキル基又はアルケニ
ル基を表し、Z25及びZ26の一方が単結合であり他方が
単結合、-COO-又は-C≡C-を表し、X23がFであ
り、Y25、Y26の1個又は2個がFであり、W23〜W26
が各々独立的にH又は1個以上がFで表される化合物、
前記一般式(II-1)、(II-2)の化合物において、環A21
〜A23がトランス−1,4−シクロへキシレンであり、
該環の水素原子が重水素原子で置換された化合物、から
選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有し、該化合物
の含有量が液晶成分B中で10〜100重量%であるこ
とを特徴とする上記5記載のネマチック液晶組成物。 9.前記液晶成分Cが、一般式(III-1)〜(III-4)
【0018】
【化7】 (式中、R31〜R38は各々独立的に炭素原子数1〜7の
アルキル基あるいはアルコキシ基、又は炭素原子数2〜
7のアルケニル基あるいはアルケニルオキシ基を表し、
該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基又は該
アルケニルオキシ基は、非置換、あるいは置換基として
1個のF、CH3又はCF3を有していてもよく、あるい
は該アルキル基又は該アルケニル基に存在する1個又は
2個以上のCH2基は各々独立的に、O原子が相互に直
接結合しないものとして、-O-、-CO-又は-COO-で
置換されていてもよく、Y31〜Y36は各々独立的にH又
はFを表し、Y33、Y36はまた-CH3であってもよく、
31〜W39は各々独立的にH、F又はClを表し、Z31
〜Z36は各々独立的に単結合、-COO-、-OCO-、-
CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH
=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N
-、-CH=N-N=CH-又は-N(O)=N-を表し、
31、Z34〜Z36はまた-CH=CH-、-CF=CF-又
は-C≡C-であってもよく、環A31〜A35は各々独立的
にトランス−1,4−シクロへキシレン、トランス−
1,4−シクロへキセニレン又はトランス−1,4−ジ
オキサン−2,5−ジイルを表し、環A31、A33〜A35
はまた1,4−フェニレン、2又は3−フルオロ−1,
4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニ
レン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであっ
てもよく、トランス−1,4−シクロへキシレンである
場合、該環の水素原子は重水素原子により置換されてい
ても良い。k31〜k35は各々独立的に0又は1を表し、
34+k35は0又は1である。)で表される1種又は2
種以上の化合物からなることを特徴とする上記1乃至8
記載のネマチック液晶組成物。 10.前記液晶成分Cが、前記一般式(III-1)で表さ
れる化合物、前記一般式(III-2)で表される化合物又は
前記一般式(III-3)で表される化合物、から選ばれる
1種又は2種以上の化合物を含有し、該化合物の含有量
が液晶成分C中で10〜100重量%であることを特徴
とする上記9記載のネマチック液晶組成物。 11.前記液晶成分Cが、前記一般式(III-1)〜(III
-4)において、R31〜R 34が炭素原子数2〜5のアルケ
ニル基で表される化合物、R35〜R38が炭素原子数2〜
7の直鎖状アルケニル基又はアルケニルオキシ基で表さ
れる化合物、前記一般式(III-1)の化合物において、
31が0であり、Z32が単結合又は-(CH2)2-で表され
る化合物、k31が1で表される化合物、前記一般式(II
I-2)で表される化合物、前記一般式(III-3)の化合物
において、Y34、Y35、W34〜W36の少なくとも1個が
Fであり、Y36がF又は-CH3で表される化合物、k33
が0であり、Z36が単結合である化合物、k33が1であ
り、Z35が単結合、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、
-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-
(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=C
H-、-N(O)=N-、-CH=CH-又は-CF=CF-で
表される化合物、Z35が-COO-又は-C≡C-であり、
36が-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、
-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH
=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N(O)
=N-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-で表
される化合物、前記一般式(III-4)で表される化合物、
前記一般式(III-1)〜(III-4)の化合物において、環
31〜A35がトランス−1,4−シクロへキシレンであ
り、該環の水素原子が重水素原子で置換された化合物、
から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有すること
を特徴とする上記9記載のネマチック液晶組成物。 12.前記液晶成分Cが、前記一般式(III-1)におい
て、R31が炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子
数2〜5のアルケニル基を表し、R35が炭素原子数1〜
5のアルキル基あるいはアルコキシ基、又は炭素原子数
2〜5のアルケニル基あるいはアルケニルオキシ基を表
し、k31が0であり、Z32が単結合、-COO-又は-(C
2)2-で表される化合物、k31が1であり、環A31がト
ランス−1,4−シクロヘキシレンであり、Z31及びZ
32の一方が単結合であり他方が単結合、-COO-又は-
(CH2)2-で表される化合物、前記一般式(III-2)にお
いて、R32が炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原
子数2〜5のアルケニル基を表し、R36が炭素原子数1
〜5のアルキル基あるいはアルコキシ基、又は炭素原子
数2〜5のアルケニル基あるいはアルケニルオキシ基を
表し、環A32がトランス−1,4−シクロヘキシレン又
はトランス−1,4−シクロヘキセニレンを表し、k32
が0であり、Z33が単結合、-COO-又は-(CH2)2-で
表される化合物、k32が1であり、Z33及びZ34の一方
が単結合で表される化合物、前記一般式(III-3)にお
いて、R33が炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原
子数2〜5のアルケニル基を表し、R37が炭素原子数1
〜5のアルキル基あるいはアルコキシ基、又は炭素原子
数2〜5のアルケニル基あるいはアルケニルオキシ基を
表し、k33が0であり、Z36が単結合、-C≡C-又は-
CH=N-N=CH-で表される化合物、k33が1であ
り、Z35が単結合、-(CH2)2-、-COO-又は-C≡C-
であり、Z36が単結合、-COO-又は-C≡C-で表され
る化合物、Z35及びZ36の一方が単結合であり他方が単
結合又は-C≡C-を表し、W34及びW35の少なくとも1
個がFで表される化合物、Y35、Y36いずれかがF、C
3で置換された化合物、前記一般式(III-4)におい
て、R34が炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子
数2〜5のアルケニル基を表し、R38が炭素原子数1〜
5のアルキル基あるいはアルコキシ基、又は炭素原子数
2〜5のアルケニル基あるいはアルケニルオキシ基を表
し、k34+k35が0である化合物、から選ばれる1種又
は2種以上の化合物を含有し、該化合物の含有量が液晶
成分C中で10〜100重量%であることを特徴とする
上記9記載のネマチック液晶組成物。 13.前記液晶組成物が、4個の六員環を有したコア構
造の化合物であって、該化合物の液晶相−等方性液体相
転移温度が100℃以上である化合物を1種又は2種以
上含有することを特徴とする上記1乃至12記載のネマ
チック液晶組成物。 14.前記液晶組成物が、4〜30の誘電率異方性であ
り、0.08〜0.35の複屈折率であり、50℃〜1
80℃のネマチック相−等方性液体相転移温度であり、
−200℃〜0℃の結晶相、スメクチック相又はガラス
相−ネマチック相転移温度であることを特徴とする上記
1乃至13記載のネマチック液晶組成物。 15.前記液晶組成物に、誘起螺旋ピッチが0.5〜1
000μmとなる光学活性基を有する化合物を含有する
ことを特徴とする上記1乃至14記載のネマチック液晶
組成物。 16.上記15記載のネマチック液晶組成物を用いたア
クティブ・マトリクス、ツイスティッド・ネマチック又
はスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装
置。 17.上記1乃至15記載の液晶組成物及び透明性固体
物質を含有した調光層を有する光散乱形液晶表示装置。 18.前記調光層において、前記液晶組成物が連続層を
なし、該連続層中に前記透明性固体物質が均一な三次元
網目状構造を形成したことを特徴とする上記17記載の
光散乱形液晶表示装置。を前記課題を解決するための手
段として見いだした。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一例について説明
する。尚、以下で示される式中の定義は、特にことわり
のない限り、上記の場合と同様である。
【0020】本発明の液晶組成物は、一般式(I-1)〜
(I-3)で表される化合物からなる液晶成分Aを必須成
分として含有する。一般式(I-1)〜(I-3)で表される
化合物は、極性基を有するナフタレン−2,6ジイルを
部分構造とする分子構造を特徴としている。この特徴を
有する液晶成分Aは、液晶組成物に混合すると、ネマチ
ック相−等方性液体相転移温度が比較的良好で応答性を
維持あるいは悪化させることなく、駆動電圧を低下させ
る効果を有しており、従来の駆動電圧低減の液晶化合物
にない優れた特性を有している。本発明の液晶組成物
は、一般式(I-1)〜(I-3)の化合物からなる液晶成分
Aを含有し、+2以上の誘電率異方性を有する化合物か
らなる液晶成分Bを0〜99.9重量%含有し、−10
〜+2の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分
Cを0〜85重量%含有し、該液晶成分Bと該液晶成分
Cの総和が0〜99.9重量%含有させることで、この
効果を有することを見いだした。また、液晶成分Aは、
上記の液晶成分Bと液晶成分Cの液晶材料に対して混合
したとき、固体相又はスメクチック相−ネマチック相転
移温度を低下させたりあるいは低温での保存時間を長く
する等、表示温度範囲をより広くさせることができる。
【0021】本発明は、液晶成分Aが一般式(I-1)あ
るいは一般式(I-2)で表される化合物から選ばれる化
合物を1種又は2種以上含有し、又は一般式(I-1)及
び一般式(I-2)で表される化合物を併用して含有し、
該化合物の含有量が5〜100重量%であることが上記
の効果を得るのにより好ましいことを見いだした。
【0022】また、本発明において、液晶成分B及び液
晶成分Cを含まない場合で、且つ、液晶成分Aのみから
なるネマチック液晶組成物の場合は、液晶成分Aは、一
般式(I-1)〜(I-3)で表される化合物から選ばれる少なく
とも2種以上の化合物を含有するが、好ましくは5種以
上含有するものである。
【0023】この様な視点から、一般式(I-1)〜(I-
3)で表される化合物におけるより好ましい基本構造の
形態は、下記に示す一般式(I-1a)〜(I-3ab)で表さ
れる化合物である。
【0024】
【化8】
【0025】
【化9】
【0026】
【化10】
【0027】
【化11】
【0028】
【化12】
【0029】
【化13】
【0030】
【化14】
【0031】
【化15】
【0032】
【化16】
【0033】
【化17】
【0034】
【化18】 また、側鎖基R11〜R13における式(I-41)〜(I-43)
【0035】
【化19】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(I-4a)〜
(I-4bc)で表される化合物である。
【0036】
【化20】 更にまた、極性基を有するナフタレン−2,6ジイルの
部分構造式(I-51)〜(I-53)
【0037】
【化21】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(I-5a)〜
(I-5av)で表される化合物である。
【0038】
【化22】
【0039】
【化23】 尚、以下で用いている各化合物は、蒸留、カラム精製、
再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充分精製した
ものを使用した。
【0040】更に詳述すると、液晶成分Aは以下の化合
物を用いることが好ましく、本発明の効果を得ることが
できる。
【0041】前記一般式(I-1)〜(I-3)において、 (I-i):R11〜R13が炭素原子数2〜7のアルキル基
又はアルケニル基で表される化合物、具体的には、一般
式(I-1a)〜(I-3ab)の基本構造であって、側鎖基が
(I-4a)〜(I-4f)、(I-4ah)〜(I-4an)、(I-4a
v)〜(I-4bc)であって、極性基の部分構造が(I-5a)
〜(I-5av)の化合物、より好ましくは一般式(I-1a)
〜(I-2c)、(I-2g)〜(I-2i)、(I-2m)〜(I-2
o)、(I-2s)〜(I-2u)、(I-2y)〜(I-2ax)、(I-
3h)、(I-3o)〜(I-3aa)の基本構造の化合物。これ
らは、液晶組成物の相溶性の改善、低温保存の向上によ
り動作温度範囲を拡大し、弾性定数及びこれらの比K33
/K11やK33/K22を調整することができ、STN-LCD、T
FT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性
を得ることができる。
【0042】(I-ii):X11〜X13がF、Cl、C
3、OCF3、OCF2H、又はCNで表される化合
物、具体的には、一般式(I-1a)〜(I-3ab)の基本構
造であって、側鎖基が(I-4a)〜(I-4av)、極性基の
部分構造が(I-5a)〜(I-5av)の化合物、より好まし
くは一般式(I-1a)〜(I-2c)、(I-2g)〜(I-2i)、
(I-2m)〜(I-2o)、(I-2s)〜(I-2u)、(I-2y)〜
(I-2ax)、(I-3h)、(I-3o)〜(I-3aa)の基本構造
の化合物であり、更に好ましくはX11〜X13がF、C
l、CF3、OCF3又はOCF2Hである(I-5i)〜(I
-5av)の化合物。これらの化合物を実質的に主成分とし
た場合にはアクティブ用のTFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の
駆動電圧の低減や高電圧保持率に優れており、X11〜X
13がF、Cl又はCNの化合物を実質的に主成分とした
場合にはTN-LCD、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電
圧、急峻性や応答性あるいはその温度特性に優れてい
る。
【0043】(I-iii):W111〜W113、W121
123、W131〜W133のうち少なくとも1個以上がFや
Clで置換された化合物、具体的には、一般式(I-1a)
〜(I-3ab)の基本構造であって、側鎖基が(I-4a)〜
(I-4av)の化合物、より好ましくは極性基の部分構造
が(I-5b)〜(I-5h)、(I-5j)〜(I-5p)、(I-5r)
〜(I-5x)、(I-5z)〜(I-5af)、(I-5ah)〜(I-5a
n)、(I-5ap)〜(I-5av)の化合物であり、更に好ま
しくは少なくともW111、W121、W131が極性基で置換
されている化合物、特にFで置換されている化合物。こ
れらは、液晶組成物の相溶性の改善、低温保存の向上に
より動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温
度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答
性を達成するあるいは改善することができ、STN-LCD、T
FT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性
を得ることができる。
【0044】(I-iv):Z11、Z13、Z16が単結合、-
(CH2)2-、-COO-又は-C≡C-で表される化合物、
具体的には、一般式(I-1a)〜(I-3ab)の基本構造で
あって、側鎖基が(I-5a)〜(I-5av)、極性基の部分
構造が(I-5a)〜(I-5av)の化合物、より好ましくは
一般式(I-1a)〜(I-2c)、(I-2g)〜(I-2i)、(I-
2m)〜(I-2o)、(I-2s)〜(I-2u)、(I-2y)〜(I-
2ax)、(I-3h)、(I-3o)〜(I-3aa)(I-1a)〜(I-
1l)、(I-2y)〜(I-2ax)、(I-3h)〜(I-3av)の基
本構造の化合物。これらは、液晶組成物の相溶性の改
善、低温保存の向上により動作温度範囲を拡大し、所定
の複屈折率や弾性定数及びこれらの比K33/K11やK33
/K22を調整することができ、駆動電圧の低減及びその
温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応
答性を達成するあるいは改善することができ、STN-LC
D、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学
特性を得ることができる。
【0045】(I-v):環A11、A13、A16がトランス
−1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、3
−フルオロ−1,4−フェニレン又は3,5−ジフルオ
ロ−1,4−フェニレンで表される化合物、具体的に
は、一般式(I-1a)〜(I-3ab)の基本構造であって、
側鎖基が(I-5a)〜(I-5av)、極性基の部分構造が(I
-5a)〜(I-5av)の化合物、より好ましくは一般式(I-
1a)〜(I-2c)、(I-2g)〜(I-2i)、(I-2m)〜(I-
2o)、(I-2s)〜(I-2u)、(I-2y)〜(I-2ax)、(I
-3h)、(I-3o)〜(I-3aa)(I-1a)〜(I-1l)、(I-
2y)〜(I-2ax)、(I-3h)〜(I-3av)の基本構造の化
合物。
【0046】また、(I-iv)及び(I-v)で示される化
合物のうち、より好ましくは、 (I-vi):Z11、Z13、Z16が単結合で環A11、A13
16が1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フ
ェニレン又は3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン
で表される化合物。これらは、中位以上の高い複屈折率
で比較的大きな誘電率異方性を有している。
【0047】(I-vii):Z11、Z13、Z16が単結合で
環A11、A13、A16がトランス−1,4−シクロへキシ
レンで表される化合物。これらは、ネマチック相を広げ
比較的速い応答性を有している。
【0048】(I-viii):Z11、Z13、Z16が-(CH2)
2-で環A11、A13、A16がトランス−1,4−シクロへ
キシレンの化合物。これらは、良好な相溶性を有してい
る。
【0049】(I-ix):Z11、Z13、Z16が-COO-で
環A11、A13、A16が1,4−フェニレン、3−フルオ
ロ−1,4−フェニレン又は3,5−ジフルオロ−1,
4−フェニレンで表される化合物。これらは、ネマチッ
ク相を広げ駆動電圧低減に優れている。
【0050】(I-x):Z11、Z13、Z16が-C≡C-で
あり環A11、A13、A16が1,4−フェニレン、3−フ
ルオロ−1,4−フェニレン又は3,5−ジフルオロ−
1,4−フェニレンで表される化合物。これらは、極め
て高いあるいは比較的高い複屈折率を有していることか
ら更に好ましい。
【0051】このように、本発明において、上記の小群
(I-i)〜(I-x)で示した化合物中から選ばれる1種又
は2種以上の化合物を含有するネマチック液晶組成物が
好ましい。
【0052】本発明は、液晶成分Aとして一般式(I-
1)〜(I-3)の化合物を1種以上含有させることができ
るが、1種含有させても上記の効果を得ることができ
る。好ましくは、一般式(I-1)で表される化合物を少
なくとも1種又は一般式(I-2)で表される化合物を少
なくとも1種又は両者から少なくとも1種含む液晶成分
Aであり、この様な極性基を有するナフタレン−2,6
ジイルの化合物で構成される液晶成分Aを含有する本発
明の液晶組成物は、相溶性の改善、低温保存の向上等に
より液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の
低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し
比較的速い応答性を達成するあるいは改善することがで
き、これを構成材料として用いたTN-LCD、STN-LCD、TFT
-LCD、PDLC、PN-LCD等の液晶表示装置を、より改善され
た電気光学特性にし、特に広い低温で温度依存性をより
好ましいものとさせる。
【0053】本発明の液晶組成物は、上記液晶成分Aに
加えて、誘電率異方性が+2以上の化合物を1種又は2
種以上含む液晶成分Bを含有するものである。尚、本発
明で述べる2より大きい誘電異方性を有する液晶化合物
とは、以下の意義で用いる。液晶化合物の化学構造は棒
状であり、中央部分が1個から4個の六員環を有したコ
ア構造を有し、中央部分長軸方向の両端に位置する六員
環が、液晶分子長軸方向に相当する位置で置換された末
端基を有し、両端に存在する末端基の少なくとも一方が
極性基であること、即ち、例えば-F、-Cl、-NO2、-
CF3、-OCF3、-OCHF2、-CN、-OCN、-NC
S、等である化合物である。これによって、液晶層の光
学異方性を所定の値にすることができ、電気的に駆動可
能となり、動作温度範囲を広くさせることができる。
【0054】液晶成分Bとして、誘電率異方性が+2以
上の化合物は、少なくとも1種以上を用いることがで
き、3〜15種の範囲が好ましい。また、誘電率異方性
が+2〜+8の化合物、+8〜+13の化合物、+14
〜+18の化合物、+18以上の化合物から適時選んで
含有させることが好ましく、所定の駆動電圧や応答特性
を得ることができる。この場合、+2〜+13の誘電率
異方性の化合物は多くとも10種以下の範囲で混合する
ことが好ましく、+14〜+18の化合物は多くとも8
種以下の範囲で混合することが好ましく、+18以上の
化合物は多くとも10種以下の範囲で混合することが好
ましい。液晶成分Bを上述の様に使用することは、表示
特性の温度特性により好ましい効果を付与する。より具
体的には、駆動電圧、急峻性に関わるコントラスト、応
答性等の温度依存性をより好ましいものとする。
【0055】この様な視点から、一般式(II-1)〜(II
-4)で表される化合物におけるより好ましい基本構造の
形態は、下記に示す一般式(II-1a)〜(II−4g)で表
される化合物である。
【0056】
【化24】
【0057】
【化25】
【0058】
【化26】
【0059】
【化27】
【0060】
【化28】 また、側鎖基R21〜R24における式(II-51)〜(II-5
4)
【0061】
【化29】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(II-5a)〜
(II−5bc)で表される化合物である。
【0062】
【化30】 更にまた、極性基を有する1,4−フェニレンの部分構
造式(II-61)〜(II-64)
【0063】
【化31】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(II-6a)〜
(II-6r)で表される化合物である。
【0064】
【化32】 尚、以下で用いている各化合物は、蒸留、カラム精製、
再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充分精製した
ものを使用した。
【0065】更に詳述すると、汎用的な液晶組成物を目
的とする場合には、液晶成分Bは以下の化合物を用いる
ことが好ましく、この様な液晶成分Bを液晶成分Aと組
み合わせることにより本発明の効果を得ることができ
る。
【0066】前記一般式(II-1)〜(II-4)において、 (II-ai):R21〜R24が炭素原子数2〜5のアルケニ
ル基である化合物、具体的には、一般式(II-1a)〜(I
I-4g)の基本構造であって、側鎖基が(II-5ah)〜(II
-5bc)、極性基の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6
r)の化合物、より好ましくは一般式(II-1a)〜(II-1
l)、(II-2i)〜(II-2ae)の基本構造の化合物。これ
らを用いることによりSTN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD
等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
【0067】(II-aii):X21〜X24がF、Cl、又は
-OCF3である化合物、具体的には、一般式(II-1a)
〜(II-4g)の基本構造であって、側鎖基が(II-5a)〜
(II-5bc)、極性基の部分構造が一般式(II-6d)〜(I
I-6i)、(II-6m)〜(II-6o)の化合物、より好ましく
は一般式(II-1a)〜(II-1l)、(II-2f)〜(II-2
q)、(II-2u)〜(II-2w)、(II-2ab)〜(II-4f)の
基本構造であって、極性基の部分構造が一般式(II-6
d)〜(II-6i)、(II-6m)〜(II-6o)の化合物。これ
らの化合物を実質的に主成分とした場合にはアクティブ
用のTFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧の低減や高電
圧保持率に優れており、またX21〜X24がFとCNの化
合物を併用して実質的に主成分とした場合にはTN-LCD、
STN-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧、急峻性や応答性
あるいはその温度特性に優れている。
【0068】また、前記一般式(II-1)の化合物におい
て、 (II-aiii):Z22が-(CH2)2-又は-(CH2)4-で表さ
れる化合物、具体的には、一般式(II-1c)、(II-1d)
(II-1g)、(II-1h)の基本構造であって、側鎖基が
(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が
一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0069】(II-aiv):k21が1で表される化合物、
具体的には、一般式(II-1e)〜(II-1l)の基本構造で
あって、側鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極
性基の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合
物。
【0070】これら(II-aiii)(II-aiv)で示した化
合物は、駆動電圧が低く比較的小さい複屈折率を必要と
する用途に適している。
【0071】また、前記一般式(II-2)の化合物におい
て、 (II-av):Y23、Y24、W21、W22の少なくとも1個
がFで表される化合物、具体的には、一般式(II-2
a)、(II-2c)、(II-2f)、(II-2i)、(II-2l)、
(II-2o)、(II-2r)、(II-2u)、(II-2x)、(II-2
y)、(II-2ab)、(II-2ac)の基本構造であって、側
鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基の部分
構造が一般式(II-6b)、(II-6c)、(II-6e)、(II-
6f)、(II-6h)、(II-6i)、(II-6k)、(II-6l)、
(II-6n)、(II-6o)、(II-6q)、(II-6r)の化合
物、あるいは一般式(II-2b)、(II-2d)、(II-2
e)、(II-2g)、(II-2h)、(II-2j)、(II-2k)、
(II-2m)、(II-2n)、(II-2p)、(II-2q)、(II-2
s)、(II-2t)、(II-2v)、(II-2w)、(II-2z)、
(II-2aa)、(II-2ad)、(II-2ae)の基本構造であっ
て、側鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基
の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。こ
れらは、駆動電圧を低減させる用途に適している。
【0072】(II-avi):k22が1でZ24が-C≡C-で
表される化合物、具体的には、一般式(II-2o)〜(II-
2q)、(II-2ab)〜(II-2ae)の基本構造であって、側
鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基の部分
構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。これら
は、駆動電圧が低く比較的大きい複屈折率を必要とする
用途に適している。
【0073】(II-avii):Z23が単結合又は-(CH2)2
-でZ24が-COO-で表される化合物、具体的には、一
般式(II-2l)〜(II-2n)、(II-2r)〜(II-2t)、
(II-2y)〜(II-2aa)の基本構造であって、側鎖基が
(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が
一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。これらは、駆動
電圧を低減させる用途に適している。
【0074】また、前記一般式(II-3)の化合物におい
て、 (II-aviii):Y25、Y26、W23〜W26の少なくとも1
個がFで表される化合物、具体的には、一般式(II-3
a)、(II-3j)、(II-3k)、(II-3s)、(II-3t)の
基本構造であって、側鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)で
あって、極性基の部分構造が一般式(II-6b)、(II-6
c)、(II-6e)、(II-6f)、(II-6h)、(II-6i)、
(II-6k)、(II-6l)、(II-6n)、(II-6o)、(II-6
q)、(II-6r)の化合物、あるいは一般式(II-3b)〜
(II-3i)、(II-3l)〜(II-3r)、(II-3u)〜(II-3
x)の基本構造であって、側鎖基が(II-5a)〜(II-5b
c)であって、極性基の部分構造が一般式(II-6a)〜
(II-6r)の化合物。これらは、駆動電圧を低減させる
用途に適している。
【0075】(II-aix):Z26が-C≡C-で表される化
合物、具体的には、一般式(II-3k)〜(II-3r)の基本
構造であって、側鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)であっ
て、極性基の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の
化合物。これらは、駆動電圧が低く比較的大きい複屈折
率を必要とする用途に適している。
【0076】(II-ax):Z25が単結合又は-C≡C-で
26が-COO-で表される化合物、具体的には、一般式
(II-3j)、(II-3y)の基本構造であって、側鎖基が
(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が
一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0077】また、前記一般式(II-4)で表される化合
物において、 (II-axi):具体的には、一般式(II-4a)〜(II-4g)
の基本構造であって、側鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)
であって、極性基の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-
6r)の化合物。
【0078】また、前記一般式(II-1)、(II-2)の化合
物において、 (II-axii):環A21〜A24がトランス−1,4−シク
ロへキシレンであり、且つ該環の水素原子が重水素原子
で置換された化合物、具体的には、一般式(II-1a)〜
(II-1l)、(II-2i)〜(II-2ae)の基本構造であっ
て、側鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基
の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0079】このように、本発明において、上記の小群
(II-ai)〜(II-axii)で示した化合物中から選ばれる
1種又は2種以上の化合物を含有するネマチック液晶組
成物が好ましい。
【0080】また、TN-LCDやSTN-LCDに適した液晶組成
物を目的とする場合には、液晶成分Bは以下の化合物を
用いることが好ましく、この様な液晶成分Bを液晶成分
Aと組み合わせることにより本発明の効果を得ることが
できる。
【0081】前記一般式(II-1)におけるR21が炭素原
子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基である場合 (II-bi):k21が0でX21が-CNで表される化合物、
具体的には、一般式(II-1a)〜(II-1d)の基本構造で
あって、側鎖基が(II-5a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜
(II-5am)、(II-5av)〜(II-5bc)であって、極性基
の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0082】(II-bii):k21が1でX21がF又は-C
NでY21、Y22がH又はFで表される化合物、具体的に
は、一般式(II-1e)〜(II-1l)の基本構造であって、
側鎖基が(II-5a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜(II-5a
m)、(II-5av)〜(II-5bc)であって、極性基の部分
構造が一般式(II-6a)〜(II-6f)の化合物。
【0083】また、前記一般式(II-2)におけるR22
炭素原子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基である
場合、 (II-biii):k22が0でX22が-CNでY23、Y24、W
21、W22がH又はFで表される化合物、具体的には、一
般式(II-2a)〜(II-2h)の基本構造であって、側鎖基
が(II-5a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜(II-5am)、
(II-5av)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が
一般式(II-6a)〜(II-6c)の化合物。
【0084】(II-biv):k22が1でZ23が単結合、-
(CH2)2-又は-COO-でZ24が単結合、-COO-又は-
C≡C-でありX22がF又は-CNでY23、Y24、W21
22がH又はFで表される化合物、具体的には、一般式
(II-2i)〜(II-2ae)の基本構造であって、側鎖基が
(II-5a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜(II-5am)、(II
-5av)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が一般
式(II-6a)〜(II-6f)の化合物。
【0085】また、前記一般式(II-3)におけるR23
炭素原子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基である
場合、 (II-bv):Z25とZ26の一方が単結合で他方が単結
合、-COO-又は-C≡C-で表される化合物、具体的に
は、一般式(II-3a)〜(II-3x)の基本構造であって、
側鎖基が(II-5a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜(II-5a
m)、(II-5av)〜(II-5bc)であって、極性基の部分
構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0086】(II-bvi):Y25、Y26、W23〜W26がH
又はFで表される化合物、具体的には、一般式(II-3
a)〜(II-3x)の基本構造であって、側鎖基が(II-5
a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜(II-5am)、(II-5av)
〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が一般式(II
-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0087】また、前記一般式(II-4)におけるR24
が炭素原子数2〜7のアルキル基又はアルケニル基であ
る場合、 (II-bvii):k23+k24が0で表される化合物、具体
的には、一般式(II-4a)の基本構造であって、側鎖基
が(II-5a)〜(II-5f)、(II-5ah)〜(II-5am)、
(II-5av)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が
一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0088】また、前記一般式(II-1)、(II-2)の化合
物において、 (II-bviii):環A21〜A24がトランス−1,4−シク
ロへキシレンであり、且つ該環の水素原子が重水素原子
で置換された化合物、具体的には、一般式(II-1a)〜
(II-1l)、(II-2i)〜(II-2ae)、の基本構造であっ
て、側鎖基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基
の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0089】このように、本発明において、上記の小群
(II-bi)〜(II-bviii)で示した化合物中から選ばれ
る1種又は2種以上の化合物を含有し、液晶成分Bとし
て該化合物の含有量が10〜100重量%であるネマチ
ック液晶組成物が好ましい。
【0090】更にまた、アクティブ用のTFT-LCD、IPS、
PDLC、PN-LCD等に適した液晶組成物を目的とする場合に
は、液晶成分Bは以下の化合物を用いることが好まし
く、この様な液晶成分Bを液晶成分Aと組み合わせるこ
とにより本発明の効果を得ることができる。
【0091】前記一般式(II-1)において、 (II-ci):R21が炭素原子数2〜5のアルキル基又は
アルケニル基であり、k21が1でZ21とZ22の一方が単
結合で他方が単結合、-COO-、-(CH2)2-、又は-(C
2)4であり、X21がF、Cl、CF3、OCF3又はO
CF2Hで、Y21、Y22の1個又は2個がFで表される
化合物、具体的には、一般式(II-1e)〜(II-1k)の基
本構造であって、側鎖基が(II-5a)〜(II-5d)、(II
-5ah)〜(II-5am)、(II-5av)〜(II-5bc)であっ
て、極性基の部分構造が一般式(II-6d)〜(II-6r)の
化合物。
【0092】また、前記一般式(II-2)において、 (II-cii):R22が炭素原子数2〜5のアルキル基又は
アルケニル基であり、k22が1でZ23が単結合、-(CH
2)2-又は-COO-でZ24が単結合、-COO-又は-C≡
C-であり、X22がF、Cl、CF3、OCF3又はOC
2HでY23、Y2 4の1個又は2個がFでW21、W22
H又はFで表される化合物、具体的には、一般式(II-2
i)〜(II-2ae)の基本構造であって、側鎖基が(II-5
a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜(II-5am)、(II-5av)
〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が一般式(II
-6d)〜(II-6r)の化合物。
【0093】また、前記一般式(II-3)において、 (II-ciii):R23が炭素原子数2〜5のアルキル基又
はアルケニル基であり、Z25とZ26の一方が単結合で他
方が単結合、-COO-又は-C≡C-で、X23がFで、Y
25、Y26の1個又は2個がFでW23〜W26がH又は1個
以上がFで表される化合物、具体的には、一般式(II-3
a)〜(II-3x)の基本構造であって、側鎖基が(II-5
a)〜(II-5d)、(II-5ah)〜(II-5am)、(II-5av)
〜(II-5bc)であって、極性基の部分構造が一般式(II
-6e)、(II-6f)の化合物。
【0094】また、前記一般式(II-1)、(II-2)の化合
物において、 (II-civ):環A21〜A24がトランス−1,4−シクロ
へキシレンでありこの環の水素原子が重水素原子で置換
された化合物、具体的には、一般式(II-1a)〜(II-1
l)、(II-2i)〜(II-2ae)の基本構造であって、側鎖
基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構
造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物。
【0095】このように、本発明において、上記の小群
(II-ci)〜(II-civ)で示した化合物中から選ばれる
1種又は2種以上の化合物を含有し、液晶成分Bとして
該化合物の含有量が10〜100重量%であるネマチッ
ク液晶組成物が好ましい。
【0096】一般式(II-1)〜(II-4)で表される化合
物における特に好ましい形態は、以下の化合物を含有す
る液晶成分Bである。
【0097】(II-di):R21〜R24が炭素原子数2〜
7のアルキル基の化合物。R21、R2 2がCH2=CH-(C
2)p(p=0、2)のアルケニル基である化合物。具体
的には、一般式(II-1a)、(II-1e)、(II-2a)、(I
I-2c)、(II-2d)、(II-2i)、(II-2l)、(II-2
o)、(II-3a)、(II-3l)、(II-4a)〜(II-4c)、
(II-4e)の基本構造の化合物がこれらの基を有するこ
とが好ましい。液晶成分Bに上記したようなアルキル基
及び/又はアルケニル基を有する化合物を少なくとも1
種以上含有させることで、粘度や粘弾性を低減させるこ
とができる。
【0098】(II-dii):X21〜X24がF、Cl、-O
CF3又は-CNで表される化合物。これらの化合物を選
択して、少なくとも1種以上含むことが好ましい。
【0099】(II-diii):高速応答を重視する場合、
21〜X24がF、-OCF3又は-CNである一般式(II-
1a)、(II-1e)、(II-2a)、(II-2c)、(II-2d)、
(II-2i)、(II-2l)、(II-2o)、(II-3a)、(II-3
l)、(II-4a)の化合物を液晶成分Bに多用することが
好ましい。
【0100】(II-div):より大きい複屈折率を必要と
する場合、X22〜X24がCl、-OCF3、-CNである一
般式(II-2a)〜(II-4d)の化合物、及び/又はZ24
2 6が-C≡C-である一般式(II-2f)〜(II-2h)、
(II-2o)〜(II-2q)、(II-2ab)〜(II-2ae)、(II
-3k)〜(II-3x)の化合物を液晶成分Bに多用すること
が好ましい。
【0101】(II-dv):より低い駆動電圧必要とする
場合はX21〜X24がF、Cl、-CNでY21〜Y24が必
ずFである一般式(II-1a)〜(II-4g)の化合物を液晶
成分Bに多用することが好ましい。
【0102】(II-dvi):一般式(II-1)、(II-2)の
シクロヘキサン環中の水素原子が重水素原子で置換され
た化合物を用いることができるが、この化合物は液晶組
成物の弾性定数の調整や配向膜に対応したプレチルト角
の調整に有用であることから、重水素原子で置換された
化合物を少なくとも1種以上含有させることが好まし
い。
【0103】(II-dvii):一般式(II-1)、(II-
2)、(II-4)におけるk21〜k24が0の2環化合物
と、一般式(II-1)、(II-2)におけるk21、k22が1
の化合物、一般式(II-4)におけるk23+k24が1の化
合物及び/又は一般式(II-3)の3環化合物との液晶成
分Bでの混合比は、0〜100から100〜0の範囲で
適時選ぶことができ、より高いネマチック相−等方性液
体相転移温度を必要とする場合、一般式(II-1)、(II
-2)におけるk21、k22が1の化合物、一般式(II-3)
の化合物及び/又は一般式(II-4)におけるk23+k24
が1の化合物を多用することが好ましい。
【0104】これら(II-ai)〜(II-dvii)で示した化
合物の中から選ばれる化合物を含有した液晶成分Bは、
必須成分の液晶成分Aと良く混合する特徴を有し、特に
駆動電圧の目的に応じた調製やその温度依存性の改善あ
るいは応答性の改善に有用である。特に、一般式(II-1
a)〜(II-1g)、一般式(II-2a)〜(II-2q)、一般式
(II-2u)〜(II-2x)、一般式(II-2ab)〜(II-2a
e)、一般式(II-3a)〜(II-3d)、一般式(II-3l)〜
(II-3r)、一般式(II-4a)〜(II-14e)の化合物は、
これら箇々の少なくとも1つの効果に優れており、本発
明のネマチック液晶組成物の総量に対して0.1〜25
重量%と少量の含有量でもこの効果を得ることができ
る。
【0105】上述してきた液晶成分Bの効果は、後述す
る液晶成分Cの含有量が非常に小さい場合においても得
ることができる。駆動電圧を特に低くさせる目的のため
に、液晶成分Cの含有量を10重量%以下にすることが
できる。この場合、液晶成分Cの粘性を可能な限り低く
させることが好ましく、駆動電圧の上昇がほとんどない
か小さい範囲に止まり、応答速度の改善が効率的に得ら
れる。例えば、液晶成分Cが少量の場合、この効果を液
晶成分Bで達成させる方法として、一般式(II-1)〜
(II-4)において、X21〜X24がF、Cl、-OCF3
ある化合物又はY 21〜Y24がFである化合物又はZ24
25が-COO-、-C≡C-である化合物又はk11が1で
ある化合物の何れかの化合物を液晶成分Bに含有させる
ことが好ましい。特に、一般式(II-1)〜(II-4)にお
いて、X21〜X24がF、Cl、-OCF3、-CN、及び/
又はY21〜Y23がFである化合物は好ましい。
【0106】本発明の液晶組成物は、必須成分である液
晶成分Aに加えて、−10〜2の誘電率異方性を有する
化合物からなる液晶成分Cを多くとも85重量%含有さ
せることが好ましい。本発明で述べる−10〜2の誘電
率異方性を有する液晶化合物の好ましいものとしては、
以下に示すものである。即ち、液晶化合物の化学構造は
棒状であり、中央部分が1個から4個の六員環を有した
コア構造を有し、中央部分長軸方向の両端に位置する六
員環が、液晶分子長軸方向に相当する位置で置換された
末端基を有し、両端に存在する末端基の両方が非極性基
であること、即ち例えばアルキル基、アルコキシ基、ア
ルコキシアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ
基、アルカノイルオキシ基である化合物である。液晶成
分Cは、1種以上20種以下の範囲で構成することが好
ましく、2種以上12種以下の範囲で構成することがよ
り好ましい。
【0107】この様な視点から、一般式(III-1)〜(I
II-4)で表される化合物におけるより好ましい基本構造
の形態は、下記に示す一般式(III-1a)〜(III−4o)
で表される化合物である。本発明の液晶成分Cとして、
一般式(III-1)〜(III-4)で表される化合物から選ば
れる化合物を10〜100重量%含有することが好まし
い。これらの化合物を含有した液晶成分Cは、一般式
(I-1)〜(I-3)の化合物を含有した液晶成分Aと良く
混合する特徴を有し、低温でのネマチック相を改善させ
るのに有用であり、また所望の複屈折率を調整すること
ができ、TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の
急峻性や応答性あるいはその温度特性を改良することに
優れている。
【0108】
【化33】
【0109】
【化34】
【0110】
【化35】
【0111】
【化36】
【0112】
【化37】
【0113】
【化38】
【0114】
【化39】
【0115】
【化40】 また、側鎖基R31〜R38における式(III-51)〜(II-5
8)
【0116】
【化41】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(III-5a)〜
(III-5bf)で表される化合物である。
【0117】
【化42】 尚、以下で用いている各化合物は、蒸留、カラム精製、
再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充分精製した
ものを使用した。
【0118】液晶成分Cは、前記一般式(III-1)〜(I
II-4)で表される化合物を含有することができるが、前
記一般式(III-1)で表される化合物で構成されてもよ
く、前記一般式(III-2)で表される化合物で構成されて
もよく、前記一般式(III-4)で表される化合物で構成
されてもよく、前記一般式(III-3)で表される化合物
で構成されてもよく、これらを併用してもよい。より好
ましくは、前記一般式(III-1)〜(III-3)で表される
化合物のいずれかから選ばれる化合物を1種又は2種以
上含有し、該化合物の含有量が10〜100重量%であ
る液晶成分Cを含有したネマチック液晶組成物である。
【0119】更に詳述すると、汎用的な液晶組成物を目
的とする場合には、液晶成分Cは以下の化合物を用いる
ことが好ましく、この様な液晶成分Cを液晶成分A、あ
るいは使用した場合には液晶成分B、と組み合わせるこ
とにより本発明の効果を得ることができる。
【0120】前記一般式(III-1)〜(III-4)におい
て、 (III-ai):R31〜R34が炭素原子数2〜5のアルケニ
ル基である化合物、具体的には、一般式(III-1a)〜
(III-4o)の基本構造であって、側鎖基R35〜R 38
(III-5a)〜(II-5bf)で、側鎖基R31〜R34が(III-
5ak)〜(II-5ap)、(III-5ar)〜(III-5aw)、(III
-5ay)〜(III-5bf)の化合物。これらは、粘度や粘弾
性の低減により応答性を向上させ、ネマチック相−等方
性液体相転移温度を改良させることにより、STN-LCD、T
FT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性
を得ることができる。
【0121】(III-aii):R35〜R38が炭素原子数2
〜7の直鎖状アルケニル基又はアルケニルオキシ基であ
る化合物、具体的には、一般式(III-1a)〜(III-4o)
の基本構造であって、側鎖基R31〜R34が(III-5a)〜
(II-5bf)で、側鎖基R35〜R38が(III-5ak)〜(III
-5bf)の化合物。これらは、粘度や粘弾性の低減により
応答性を向上させ、ネマチック相−等方性液体相転移温
度を改良させることができ、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、
PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることがで
きる。
【0122】前記一般式(III-1)の化合物において、 (III-aiii):k31が0でZ32が単結合又は-(CH2)2-
で表される化合物、具体的には、一般式(III-1a)、
(III-1c)の基本構造であって、側鎖基が(III-5a)〜
(III-5bf)の化合物。
【0123】(III-aiv):k31が1で表される化合
物、具体的には、一般式(III-1d)〜(III-1r)の基本
構造であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の化
合物。
【0124】前記一般式(III-2)の化合物において、 (III-av):前記一般式(III-2)で表される化合物、
具体的には、一般式(III-2a)〜(III-2o)の基本構造
であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の化合
物。
【0125】前記一般式(III-3)の化合物において、 (III-avi):Y34、Y35、W34〜W36の少なくとも1
個がF及び/又はY33がF又は-CH3で表される化合
物。具体的には、一般式(III-3b)、(III-3c)、(II
I-3e)〜(III-3g)、(III-3i)〜(III-3o)、(III-
3r)〜(III-3w)、(III-3y)〜(III-3ab)、(III-3
ad)〜(III-3aj)、(III-3al)〜(III-3as)、(III
-3au)〜(III-3bb)、(III-3bk)〜(III-3bs)、(I
II-3bu)、(III-3bv)、(III-3by)〜(III-3ch)、
(III-3ck)〜(III-3dc)の基本構造であって、側鎖基
が(III-5a)〜(III-5bf)の化合物。
【0126】(III-avii):k33が0でZ36が単結合で
表される化合物、具体的には、一般式(III-3a)〜(II
I-3c)の基本構造であって、側鎖基が(III-5a)〜(II
I-5bf)の化合物。
【0127】(III-aviii):k33が1でZ35が単結
合、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-
(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=
CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N(O)=
N-、-CH=CH-又は-CF=CF-で表される化合
物、具体的には例えば、一般式(III-3q)〜(III-3
w)、(III-3ac)〜(III-3bc)、(III-3be)、(III-
3bg)、(III-3bi)〜(III-3bs)、(III-3bw)、(II
I-3ci)〜(III-3dc)、(III-3de)、(III-3dh)の基
本構造であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の
化合物。
【0128】(III-aix):Z35が-COO-又は-C≡C
-でZ36が-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2
-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-C
H=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N
(O)=N-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-
で表される化合物、具体的には例えば、一般式(III-3b
f)、(III-3bh)、(III-3df)、(III-3dg)の基本構
造であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の化合
物。
【0129】前記一般式(III-4)の化合物において、 (III-ax):前記一般式(III-4)で表される化合物、具
体的には、一般式(III-4a)〜(III-4o)の基本構造で
あって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の化合物。
【0130】前記一般式(III-1)〜(III-4)の化合物に
おいて、 (III-axi):環A31〜A35がトランス−1,4−シク
ロへキシレンであり、この環の水素原子が重水素原子で
置換された化合物から選ばれる化合物、具体的には、一
般式(III-1a)〜(III-2o)、(III-3q)〜(III-3b
i)、(III-4c)、(III-4d)、(III-4h)の基本構造
であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の化合
物。
【0131】このように、本発明において、上記の小群
(III-ai)〜(III-axi)で示した化合物中から選ばれ
る1種又は2種以上の化合物を含有し、液晶成分Cとし
て該化合物の含有量が10〜100重量%であるネマチ
ック液晶組成物が好ましい。
【0132】一般式(III-1)〜(III-4)で表される化
合物における好ましい形態は、以下の化合物を含有する
液晶成分Cである。
【0133】前記一般式(III-1)において、R31が炭
素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のア
ルケニル基であり、R35が炭素原子数1〜5のアルキル
基、アルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基、
アルケニルオキシ基である場合 (III-bi):k31が0でZ32が単結合、-COO-又は-
(CH2)2-で表される化合物、具体的には、一般式(III
-1a)〜(III-1c)の基本構造であって、側鎖基R31
(III-5a)〜(III-5e)、(III-5ak)〜(III-5ap)の
化合物で、側鎖基R35が(III-5a)〜(III-5e)、(II
I-5g)〜(III-5l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(II
I-5ar)〜(III-5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化
合物。
【0134】(III-bii):k31が1で環A31がトラン
ス−1,4−シクロヘキシレンでZ3 1とZ32の一方が単
結合で他方が単結合、-COO-又は-(CH2)2-で表され
る化合物、具体的には、一般式(III-1d)、(III-1g)
〜(III-1j)の基本構造であって、側鎖基R31が(III-
5a)〜(III-5e)、(III-5ak)〜(III-5ap)の化合物
で、側鎖基R35が(III-5a)〜(III-5e)、(III-5g)
〜(III-5l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(III-5a
r)〜(III-5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化合
物。
【0135】また、前記一般式(III-2)において、R
32が炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜
5のアルケニル基でありR36が炭素原子数1〜5のアル
キル基、アルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル
基、アルケニルオキシ基であり環A32がトランス−1,
4−シクロヘキシレン又はトランス−1,4−シクロヘ
キセニレンである場合 (III-biii):k32が0でZ33が単結合、-COO-又は
-(CH2)2-で表される化合物、具体的には、一般式(II
I-2a)、(III-2d)、(III-2e)の基本構造であって、
側鎖基R32が(III-5a)〜(III-5e)、(III-5ak)〜
(III-5ap)の化合物で、側鎖基R36が(III-5a)〜(I
II-5e)、(III-5g)〜(III-5l)、(III-5ak)〜(II
I-5ap)、(III-5ar)〜(III-5aw)、(III-5ay)〜
(III-5bf)の化合物。
【0136】(III-biv):k32が1でZ33とZ34の一
方が単結合で表される化合物、具体的には、一般式(II
I-2f)〜(III-2i)の基本構造であって、側鎖基R32
(III-5a)〜(III-5e)、(III-5ak)〜(III-5ap)の
化合物で、側鎖基R36が(III-5a)〜(III-5e)、(II
I-5g)〜(III-5l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(II
I-5ar)〜(III-5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化
合物。
【0137】また、前記一般式(III-3)において、R
33が炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜
5のアルケニル基でありR37が炭素原子数1〜5のアル
キル基、アルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル
基、アルケニルオキシ基である場合 (III-bv):k33が0でZ36が単結合、-C≡C-又は-
CH=N-N=CH-で表される化合物、具体的には、一
般式(III-3a)〜(III-3c)、(III-3h)〜(III-3p)
の基本構造であって、側鎖基R33が(III-5a)〜(III-
5e)、(III-5ak)〜(III-5ap)の化合物で、側鎖基R
37が(III-5a)〜(III-5e)、(III-5g)〜(III-5
l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(III-5ar)〜(III-
5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化合物。
【0138】(III-bvi):k33が1でZ35が単結合、-
(CH2)2-、-COO-又は-C≡C-でZ36が単結合、-C
OO-又は-C≡C-で表される化合物、具体的には、一
般式(III-3q)〜(III-3bb)、(III-3bd)〜(III-3b
g)、(III-3bj)〜(III-3ch)、(III-3cj)〜(III-
3di)の基本構造であって、側鎖基R33が(III-5a)〜
(III-5e)、(III-5ak)〜(III-5ap)の化合物で、側
鎖基R37が(III-5a)〜(III-5e)、(III-5g)〜(II
I-5l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(III-5ar)〜(I
II-5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化合物。
【0139】(III-bvii):Z35とZ36の一方が単結合
で他方が単結合又は-C≡C-でW34、W35の少なくとも
1個がFで表される化合物、具体的には、一般式(III-
3r)、(III-3t)、(III-3au)、(III-3aw)、(III-
3ay)、(III-3bk)、(III-3bn)、(III-3bo)、(II
I-3bz)、(III-3cb)、(III-3ce)、(III-3cf)、
(III-3cu)、(III-3cx)、(III-3cz)の基本構造で
あって、側鎖基R33が(III-5a)〜(III-5e)、(III-
5ak)〜(III-5ap)の化合物で、側鎖基R37が(III-5
a)〜(III-5e)、(III-5g)〜(III-5l)、(III-5a
k)〜(III-5ap)、(III-5ar)〜(III-5aw)、(III-
5ay)〜(III-5bf)の化合物。
【0140】(III-bviii):Y35、Y36いずれかが
F、CH3で置換された化合物、具体的には、一般式(I
II-3c)、(III-3f)、(III-3g)、(III-3j)、(III
-3l)〜(III-3o)、(III-3s)、(III-3u)〜(III-3
w)、(III-3z)、(III-3ab)、(III-3ae)、(III-3
ag)、(III-3ai)、(III-3aj)、(III-3am)、(III
-3ao)、(III-3aq)〜(III-3as)、(III-3av)、(I
II-3ax)、(III-3az)〜(III-3bb)、(III-3bl)、
(III-3bm)、(III-3bp)〜(III-3bs)、(III-3b
v)、(III-3ca)、(III-3cc)、(III-3cd)、(III-
3cg)、(III-3ch)、(III-3cm)〜(III-3cs)、(II
I-3cv)〜(III-3cx)、(III-3da)〜(III-3dc)の基
本構造であって、側鎖基R33が(III-5a)〜(III-5
e)、(III-5ak)〜(III-5ap)の化合物で、側鎖基R
37が(III-5a)〜(III-5e)、(III-5g)〜(III-5
l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(III-5ar)〜(III-
5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化合物。
【0141】また、前記一般式(III-4)において (III-bix):R34が炭素原子数1〜5のアルキル基又
は炭素原子数2〜5のアルケニル基でありR38が炭素原
子数1〜5のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数2
〜5のアルケニル基、アルケニルオキシ基でありk34
35が0で表される化合物、具体的には、一般式(III-
4a)、(III-4b)の基本構造であって、側鎖基R34
(III-5a)〜(III-5e)、(III-5ak)〜(III-5ap)の
化合物で、側鎖基R38が(III-5a)〜(III-5e)、(II
I-5g)〜(III-5l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(II
I-5ar)〜(III-5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化
合物。
【0142】このように、本発明において、上記の小群
(III-bi)〜(III-bix)で示した化合物中から選ばれ
る1種又は2種以上の化合物を含有し、液晶成分Cとし
て該化合物の含有量が10〜100重量%であるネマチ
ック液晶組成物が好ましい。一般式(III-1)〜(III-
4)で表される化合物における特に好ましい形態は、以
下の化合物を含有する液晶成分Cである。
【0143】液晶成分Cとして、一般式(III-1)〜(I
II-4)の化合物を含有することで、粘度や粘弾性を低減
させることができ、比抵抗や電圧保持率が比較的高いと
いう特徴を有する。液晶成分Cの粘度は、可能な限り低
い粘度であることが好ましく、本発明の場合、45cp
以下が好ましく、30cp以下がより好ましく、20c
p以下が更に好ましく、15cp以下が特に好ましい。
【0144】(III-ci):この様な観点から、より好ま
しい化合物は、基本構造が一般式(III-1a)〜(III-1
f)、(III-1k)、(III-2a)〜(III-2f)、(III-3
a)、(III-3h)〜(III-3j)、(III-3o)、(III-3
p)、(III-3q)、(III-3ac)、(III-3at)〜(III-3
ax)、(III-3ba)、(III-3bb)、(III-3bf)、(III
-3bg)、(III-3bx)〜(III-3cb)、(III-3ct)〜(I
II-3cx)で表される化合物である。
【0145】また、上記(III-ci)の中で、 (III-cii):R31〜R34が炭素原子数2〜5の直鎖状
アルキル基又はCH2=CH-(CH2)q(q=0、2)のア
ルケニル基で、R35〜R38が炭素原子数1〜5の直鎖状
アルキル基又はCH2=CH-(CH2)q(q=0、2)のア
ルケニル基である化合物はより好ましい。
【0146】更に好ましくは、 (III-ciii):両側鎖基が共にアルケニル基であり、基
本構造が一般式(III-1a)、(III-1d)、(III-2a)、
(III-2f)、(III-3a)、(III-3h)、(III-3p)、
(III-3q)で表される化合物。
【0147】本発明の液晶成分Cは、一般式(III-
1)、一般式(III-2)、一般式(III-3)、一般式(III
-4)で表される化合物を各々単独で構成することもでき
るが、一般式(III-1)及び/又は(III-2)で表される
化合物において、 (III-civ):特に一般式(III-1a)、(III-1d)、(I
II-2a)〜(III-2c)、(III-2f)と一般式(III-3)及
び/又は一般式(III-4)で表される化合物。 (III-cv):このうち、特にZ35が単結合、-C≡C-、
-CH=N-N=CH-で表される化合物、具体的には一
般式(III-3a)、(III-3h)、(III-3p)、(III-3
q)、(III-3at)、(III-4a)、(III-4h)を併用する
ことによって、液晶組成物の複屈折率を用途に応じて容
易に最適化することができる。汎用的には、一般式(II
I-1)、一般式(III-2)の化合物、例えば一般式(III-
1a)〜(III-2f)の化合物を多用することによって、複
屈折率を減少させることができ、液晶表示装置の色むら
の低減、視角特性の向上、コントラスト比の増加を容易
に達成することができる。又、一般式(III-3)の化合
物、例えば一般式(III-3a)〜(III-3j)の化合物、あ
るいは一般式(III-4)の化合物、例えば一般式(III-4
a)〜(III-4e)の化合物を多用することで、複屈折率
を増大させることができ、液晶層が1〜5μmの薄い液
晶表示素子の作製を可能とすることができる。
【0148】これらの小群(III-ai)〜(III-cv)で示
した化合物を含有した液晶成分Cは、必須成分の液晶成
分Aと良く混合する特徴を有し、目的に応じた複屈折率
の調製、急峻性やその温度依存性の改善あるいは応答性
の改善に有用である。これらの化合物は、これら箇々の
少なくとも1つの効果に優れており、本発明のネマチッ
ク液晶組成物の総量に対して0.1〜30重量%と少量
の含有量でもこの効果を得ることができる。
【0149】現在、TN-LCD、STN-LCDあるいはTFT-LCDに
用いられている配向膜は、ポリイミド系のものが多用さ
れており、例えばLX1400、SE150、SE610、AL1051、AL34
08等が使用されている。配向膜の仕様には、液晶表示特
性、表示品位、信頼性、生産性が深く関係しており、液
晶材料に対しては例えばプレチルト角特性が重要であ
る。プレチルト角の大きさは、所望の液晶表示特性や均
一な配向性を得るために、適時調整する必要がある。例
えば、大きなプレチルト角の場合不安定な配向状態とな
りやすく、小さい場合充分な表示特性を満たされないこ
ととなる。
【0150】本発明者らは、プレチルト角がより大きい
液晶材料とより小さい液晶材料とに選別されることを見
いだしており、これを応用することによって所望の液晶
表示特性や均一な配向性を液晶材料から達成させること
を見いだした。この技術は、本発明にも応用できる。例
えば、液晶成分Bが一般式(II-1)〜(II-4)を含有す
る場合は以下のようになる。より大きいプレチルト角
は、R21がアルケニル基、X21がF、Cl、-CN、Y
21、Y22がFの化合物及び/又はR21がアルキル基、X
21がF、Cl、-CN、Z22が-C2H4-、-C4H8-の化合
物の含有量を多くさせることで得られ、より小さいプレ
チルト角は、R21がアルケニル基、CsH2s+1-O-C
tH2t、X21がF、Y21がF、Y22がHの化合物及び/又
はZ22が-COO-の化合物の含有量を多くさせることで
得られる。具体的には、一般式(I-1)〜(I-3)におけ
る環A11〜A16、一般式(II-1)、(II-2)(II-4)に
おける環A21〜A24、一般式(III-1)〜(III-4)にお
ける環A31〜A35がシクロヘキサン環であり、該環の水
素原子を重水素原子置換した化合物の場合、置換位置に
よって異なり、プレチルト角の幅広い調整を可能にさせ
る。また、水素原子を重水素原子置換した化合物を多用
した場合、不純物の混入に対して、より高い電圧保持率
を維持する特段の効果があり、アクティブ用のTFT-LC
D、PDLC、PN-LCD等の表示特性や製造上の歩留まりに好
適である。この様な効果は、上述した化合物を液晶組成
物総量に対して10〜40重量%あるいはそれ以上含有
させることによってほぼ得ることができる。
【0151】本発明のネマチック液晶組成物における各
液晶成分の含有量は以下のようにできる。液晶成分A
は、0.1〜100重量%の範囲であるが、0.5〜9
0重量%の範囲が好ましく、5〜85重量%の範囲がよ
り好ましい。液晶成分Bは、0〜99.9重量%の範囲
であるが、3〜80重量%の範囲が好ましく、5〜60
重量%の範囲がより好ましい。液晶成分Cは、多くとも
85重量%の範囲であるが、3〜70重量%の範囲が好
ましく、5〜70重量%の範囲がより好ましい。一般式
(I-1)で表される化合物の含有量は、単体で15重量
%以下が好ましく、それ以上は2種以上で構成すること
が好ましく、一般式(I-1a)〜(I-3ab)で表される化
合物の液晶成分Aに対する含有量は、5〜100重量%
の範囲が好ましい。一般式(II-1)〜(II-4)で表され
る化合物、具体的には一般式(II-1a)〜(II-4g)で表
される化合物の含有量は、単体で30重量%以下が好ま
しく、25重量%以下が更に好ましく、それ以上は2種
以上で構成することが好ましく、液晶成分Bに対する含
有量は、10〜100重量%の範囲であるが、50〜1
00重量%の範囲が好ましく、75〜100重量%の範
囲が更に好ましい。一般式(III-1)〜(III-4)で表さ
れる化合物、具体的には一般式(III-1a)〜(III-4o)
で表される化合物の含有量は、単体で30重量%以下が
好ましく、25重量%以下が更に好ましく、それ以上は
2種以上で構成することが好ましく、液晶成分Cに対す
る含有量は、10〜100重量%の範囲であるが、50
〜100重量%の範囲が好ましく、75〜100重量%
の範囲が更に好ましい。
【0152】本発明の液晶組成物は、上記一般式(I-
1)〜(III-4)で表される化合物以外にも、液晶組成物
の特性を改善するために、液晶化合物として認識される
通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリ
ック液晶などを含有していてもよい。例えば、4個の六
員環を有したコア構造の化合物であって、該化合物の液
晶相−等方性液体相転移温度が100℃以上を有する化
合物を1種又は2種以上含有させることかできる。しか
しながら、これらの化合物を多量に用いることはネマチ
ック液晶組成物の特性が低減することになるので、添加
量は得られるネマチック液晶組成物の要求特性に応じて
制限されるものである。
【0153】結晶相又はスメクチック相−ネマチック相
転移温度は、好ましくは−10℃以下、更に好ましくは
−20℃以下、特に好ましくは−30℃以下である。ネ
マチック相−等方性液体相転移温度は、60℃以上、好
ましくは70℃以上、更に好ましくは80℃〜180℃
の範囲である。本発明の液晶組成物は、誘電率異方性が
3以上でもよいが、4〜40の範囲が好ましく、高速応
答性を重視する場合は4〜16の範囲が、より低い駆動
電圧を必要とする場合は17〜30の範囲が好ましい。
より小さい或いは中位の複屈折率は、0.08〜0.1
8の範囲が好ましく、より大きい複屈折率は、0.18
〜0.35の範囲が好ましい。この様なネマチック液晶
組成物の特性は、アクティブ・マトリクス形、ツイステ
ィッド・ネマチックあるいはスーパー・ツイスティッド
・ネマチック液晶表示装置に用いるのに有用である。
【0154】本発明の液晶組成物は、駆動電圧の大きさ
に対してより速い応答性を目的とする場合、以下のよう
にすることができる。中位の駆動電圧を目的とする場合
は、本発明の液晶組成物の誘電率異方性が3〜15の範
囲であり、20℃における粘性が8〜20c.p.の範
囲であることが好ましい。この場合、液晶成分Cのみの
粘性が25c.p.以下が好ましく、15c.p.以下
がより好ましく、10c.p.以下が特に好ましい。
又、特に低い駆動電圧を目的とする場合は、本発明の液
晶組成物の誘電率異方性が15〜30の範囲にあること
が好ましく、18〜28の範囲が特に好ましい。
【0155】上記ネマチック液晶組成物は、高速応答性
のTN-LCDやSTN-LCDに有用であり、またカラーフィルタ
ー層を用いなくても、液晶層と位相差板の複屈折性でカ
ラー表示をすることができる液晶表示素子に有用なもの
であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子の用いる
ことができる。この液晶表示素子は、透明性電極層を有
し少なくとも一方が透明である基板を有し、この基板間
に前記ネマチック液晶組成物の分子をねじれた配向にさ
せ、目的に応じて30°〜360°の範囲で選択するこ
とができ、90°〜270°の範囲で選択することが好
ましく、45°〜135°の範囲または180°〜26
0°の範囲で選択することが特に好ましい。この為に、
本発明の液晶組成物は、誘起螺旋ピッチが0.5〜10
00μmとなる光学活性基を有する化合物を含有させる
ことができる。透明性電極基板に設けられる配向膜によ
って得られるプレチルト角は、1°〜20°の範囲で選
択することが好ましく、ねじれ角が30°〜100°で
は1°〜4°のプレチルト角が好ましく、100°〜1
80°では2°〜6°のプレチルト角が好ましく、18
0°〜260°では3°〜12°のプレチルト角が好ま
しく、260°〜360°では6°〜20°のプレチル
ト角が好ましい。
【0156】本発明者らは、上記液晶組成物が、透明性
電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板間に
挟持された調光層を有し、該調光層が液晶材料及び透明
性固体物質を含有する光散乱形液晶表示にも、有利な表
示特性を具備させることを見いだした。本発明者らは特
開平6−222320号公報において、液晶材料の物性
値と液晶表示の表示特性との関係が次式(VI)で表され
ることを示した。
【0157】
【数1】 なお、Vthはしきい値電圧を表し、1Kii、2Kiiは弾性定
数を表し、iiは11、22又は33を表し、△εは誘電率異方
性を表し、<r>は透明性固体物質界面の平均空隙間隔
を表し、Aは液晶分子に対する透明性固体物質のアンカ
リングエネルギーを表し、dは透明性電極を有する基板
間の距離を表す。
【0158】この数式は、透明性固体界面が液晶分子に
与える規制力が弾性定数1Kiiとアンカリングエネルギー
Aの比によって変化することを意味しており、特にその
効果が実際の平均空隙間隔<r>より1Kii/Aの量だけ
実質的に広げる作用を為し、従って効果的に駆動電圧を
低減させることを示している。この関係は、本発明にお
いても応用することができる。より具体的には、以下の
ようにすることが好ましい。透明性固体物質が高分子形
成性化合物として2官能性モノマー及び単官能性モノマ
ーを含有した重合性組成物から形成することにより、高
分子形成性化合物から透明性固体物質を形成する過程に
おいて、透明性固体物質の形状がより均一な構造を成
し、液晶材料との界面の性質を操作できると考えられ
る。本発明の液晶組成物においては、極性基を有するナ
フタレン−2,6ジイルを部分構造とする分子構造を特
徴としている化合物で構成される液晶成分Aが、白濁
性、応答性、ヒステリシス、急峻性、駆動電圧あるいは
これらの温度依存性に対して、これら箇々の1つ又は複
数の特性を良好なものにする効果を有している。
【0159】本発明で使用する液晶材料は、透明性電極
層を有する2枚の基板間に液晶材料をマイクロカプセル
化した液晶小滴を透明性固体物質中に分散させた表示に
も有用なものであることが期待される。基板間に形成さ
れる透明性固体物質は、繊維状あるいは粒子状に分散す
るものでも、液晶材料を小滴状に分散させたフィルムの
ものでも良いが、三次元網目状の構造を有するものがよ
り好ましい。また、液晶材料は連続層を形成することが
好ましいが、液晶材料の無秩序な状態を形成することに
より、光学的境界面を形成し、光の散乱を発現させる上
で重要である。このような透明性固体物質から形成され
た三次元網目状構造の形状の平均径は、光の波長に比べ
て大きすぎたり、小さすぎる場合、光散乱性が衰える傾
向にあるので、0.2〜2μmの範囲が好ましい。ま
た、調光層の厚みは、使用目的に応じ、2〜30μmの
範囲が好ましく、5〜20μmの範囲が特に好ましい。
【0160】このようにして製造された本発明の光散乱
形液晶表示は、より温度依存性が小さい駆動性を達成
し、これにより、例えばアクティブ・マトリクス方式に
要求される特性を有するものである。また、本発明の液
晶表示は、例えば、プロジェクション表示装置や直視型
の携帯用端末表示(Personal Digital Assistance)と
して利用することができる。
【0161】本発明の液晶組成物は、上記で詳述してき
た液晶成分A、B、Cを含有することにより得ることが
できる。この様にして以下好ましい例としてネマチック
液晶組成物(1-01)〜(1-24)を示すが、本発明はこれらの
例に限定されるものではない。これら例示したものは、
例えば、ネマチック液晶組成物(1-01)、(1-03)〜(1-0
7)、(1-10)、(1-11)、(1-12)はTN-LCD用として、ネマチ
ック液晶組成物(1-01)、(1-02)、(1-06)、(1-07)、(1-1
3)、(1-14)、(1-17)〜(1-22)、(1-24)はSTN-LCD用とし
て、ネマチック液晶組成物(1-08)、(1-09)、(1-15)、(1
-23)はTFT-LCD用として、ネマチック液晶組成物(1-1
5)、(1-16)はPDLC、PN-LCD用として使用することができ
る。また、これらの例で示された化合物(1-0101)〜(1-2
415)の1種あるいは複数の化合物を、所存の目的や用途
に対して一般式(I-1)〜(III-4)で表される化合物、より
具体的には、一般式(I-1a)〜(I-3ab)の基本構造で
あって、側鎖基が(I-4a)〜(I-4bc)であって、極性
基の部分構造が一般式(I-5a)〜(I-5av)の化合物、
一般式(II-1a)〜(II-4g)の基本構造であって、側鎖
基が(II-5a)〜(II-5bc)であって、極性基の部分構
造が一般式(II-6a)〜(II-6r)の化合物、一般式(II
I-1a)〜(III-4o)の基本構造であって、側鎖基が(II
I-5a)〜(III-5bf)の化合物と置き換えて使用するこ
とができる。
【0162】
【化43】
【0163】
【化44】
【0164】
【化45】
【0165】
【化46】
【0166】
【化47】
【0167】
【化48】
【0168】
【化49】
【0169】
【化50】
【0170】
【化51】
【0171】
【化52】
【0172】
【化53】
【0173】
【化54】
【0174】
【化55】
【0175】
【化56】
【0176】
【化57】
【0177】
【化58】
【0178】
【化59】
【0179】
【化60】
【0180】
【化61】
【0181】
【化62】
【0182】
【化63】
【0183】
【化64】
【0184】
【化65】
【0185】
【化66】 現在、液晶表示装置は、激しく繰り広げられた価格競争
の状態にある。この立場から、液晶材料には、種々の用
途に対する表示特性の最適化を如何に簡便にできるかが
課題になっており、2種類の液晶材料からなる2ボトル
や4種類の液晶材料からなる4ボトルといったシステム
化された液晶材料が求められている。その代表的な特性
は、しきい値電圧、複屈折率、ネマチック相−等方性液
体相転移温度がある。例えば、他の特性が同等で、しき
い値電圧のみがより高い液晶材料とより低い液晶材料か
らなる2ボトルシステムを用いれば、使用する駆動電子
部品等に制約されることなく、2種類の液晶材料を適時
調合することで、より速くより安価に対応可能となる。
本発明はこの観点にも応えられる有用なものであり、ネ
マチック液晶組成物(1-01)〜(1-24)及び一部置き換えて
得られた組成物どうしを適時混合して使用することがで
きる。これらの使用方法は、当然ながら後述する実施例
を含めて行うことができる。
【0186】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。また、以下の実施例の組成物における「%」は『重
量%』を意味する。
【0187】実施例中、液晶組成物の物性特性及びTN-L
CDを構成した液晶表示装置の表示特性は以下の通りであ
る。 TN-I:ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃) T N:固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移
温度(℃) Vth:セル厚6μmのTN-LCDを構成した時の20℃にお
けるしきい値電圧(V) γ:20℃における急峻性、飽和電圧(Vsat)とVthの
比 △ε:20℃における誘電異方性 △n:20℃における複屈折率 τr=τd:20℃における、0Vから所定の電圧を印加し
た場合の立ち上がり時間をτrとし、所定の電圧を印加
した後電圧無印加にした場合の立ち下がり時間をτdと
したとき、両者が等しくなる時間 η:20℃における粘度(c.p.) STN-LCD表示特性を示す液晶表示装置は以下のようにし
て作製した。液晶組成物にカイラル物質「S−811」
(メルク社製)を添加して混合液晶を調製する。対向す
る平面透明電極上に「サンエバー610」(日産化学社
製)の有機膜をラビングして配向膜を形成し、ツイスト
角240度のSTN-LCD表示用セルを作製する。上記の混合液
晶をこのセルに注入して液晶表示装置を構成する。尚、
カイラル物質はカイラル物質の添加による混合液晶の固
有らせんピッチPと表示用セルのセル厚dが、Δn・d
=0.85、d/P=0.50となるように添加した。
この表示特性として、しきい値電圧、急峻性、駆動電圧
の温度依存性、応答速度を測定した。
【0188】ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:20℃におけるしきい値電圧(V) γ:20℃における急峻性、飽和電圧(Vsat)とVthの
比 τr=τd:1/240duty駆動における応答時間 △(Vth)/△(T):駆動電圧の温度依存性 組成物の化学的安定性は、液晶組成物2gをアンプル管
に入れ、真空脱気後窒素置換の処理をして封入し、15
0℃、1時間の加熱促進テストを行った。この液晶組成
物のテスト前の比抵抗、加熱促進テスト後の比抵抗、テ
スト前の電圧保持率、加熱促進テスト後電圧保持率を測
定した。
【0189】また、実施例で示された化合物の1種ある
いは複数の化合物を、所存の目的や用途に対して一般式
(I-1)〜(III-4)で表される化合物と置き換えて使用する
ことができが、この様な例を示す場合、具体的な化合物
を以下の例の形式で表す。
【0190】
【化67】 液晶成分A 一般式(I-1)の例 化合物(2-11):側鎖基(I-4a)基本構造(I-1a)極性基(I-5
a) 一般式(I-2)の例 化合物(2-12):側鎖基(I-4a)基本構造(I-2a)極性基(I-5
a) 一般式(I-3)の例 化合物(2-13):側鎖基(I-4a)基本構造(I-3a)極性基(I-5
a) 液晶成分B 一般式(II-1)の例 化合物(2-21):側鎖基(II-5a)基本構造(II-1a)極性基(I
I-6a) 一般式(II-2)の例 化合物(2-22):側鎖基(II-5a)基本構造(II-2a)極性基(I
I-6a) 一般式(II-3)の例 化合物(2-23):側鎖基(II-5a)基本構造(II-3a)極性基(I
I-6a) 一般式(II-4)の例 化合物(2-24):側鎖基(II-5a)基本構造(II-4a)極性基(I
I-6a) 液晶成分C 一般式(III-1)の例 化合物(2-31):側鎖基(III-5b)基本構造(III-1a)側鎖基
(III-5b) 一般式(III-2)の例 化合物(2-32):側鎖基(III-5b)基本構造(III-2a)側鎖基
(III-5b) 一般式(III-3)の例 化合物(2-33):側鎖基(III-5b)基本構造(III-3a)側鎖基
(III-5b) 一般式(III-4)の例 化合物(2-34):側鎖基(III-5b)基本構造(III-4a)側鎖基
(III-5b) (実施例1)
【0191】
【化68】 からなるネマチック液晶組成物(3-01)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:104.1 ℃ T N:−50. ℃ Vth:2.06 V γ:1.15 △ε:8.3 △n:0.168 η:17.9 c.p. このネマチック液晶組成物にカイラル物質「S−81
1」(メルク社製)を添加して混合液晶を調製した。一
方、対向する平面透明電極上に「サンエバー610」(日
産化学社製)の有機膜をラビングして配向膜を形成し、
ツイスト角240度のSTN-LCD表示用セルを作製した。上記
の混合液晶をこのセルに注入して液晶表示装置を構成
し、表示特性を測定した。その結果、駆動電圧の温度依
存性が2.0mV/℃と小さく、高時分割特性に優れた
STN-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られた。な
お、カイラル物質はカイラル物質の添加による混合液晶
の固有らせんピッチPと表示用セルのセル厚dが、Δn
・d=0.85、d/P=0.50となるように添加し
た。以下STN-LCDは同様にして作製した。
【0192】ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.31 V γ:1.030 △(Vth)/△(T):2.0mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) τr=τd:103. msec(1/240duty駆動) 実施例1のネマチック液晶組成物の化合物(3-0101)を、
化合物:側鎖基(I-4a)基本構造(I-1j)極性基(I-5a)に変
えて、ネマチック液晶組成物(3-01-01)を調整した。
【0193】実施例1のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0101)を、化合物:側鎖基(I-4c)基本構造(I-1j)極性
基(I-5a)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-01-02)を
調整した。
【0194】実施例1のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0101)を、化合物:側鎖基(I-4h)基本構造(I-1j)極性
基(I-5a)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-01-03)を
調整した。
【0195】実施例1のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0101)を、化合物:側鎖基(I-4s)基本構造(I-1j)極性
基(I-5a)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-01-04)を
調整した。
【0196】実施例1のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0101)を、化合物:側鎖基(I-4ai)基本構造(I-1j)極
性基(I-5a)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-01-05)
を調整した。
【0197】これらのネマチック液晶組成物(3-01-01)
〜(3-01-05)を用いて、実施例1と同様にして表示特性
を測定したところ、実施例1同様に良好な結果が得られ
た。 (実施例2)
【0198】
【化69】 からなるネマチック液晶組成物(3-02)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:104.9 ℃ T N:−50. ℃ Vth:2.09 V γ:1.15 △ε:7.6 △n:0.168 η:17.0 c.p. ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.31 V γ:1.029 △(Vth)/△(T):2.0mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) τr=τd:101.msec(1/240duty駆動) (比較例1)本発明の優位性を示すために、上記ネマチ
ック液晶組成物(3-02)に含有する液晶成分Aを他の化
合物に置き換えた混合液晶(b-01)を作製した。具体的
には、(3-0202)の化合物を、駆動電圧の低減及びその
温度依存性の改良に優れた効果を有する式(b-0102)の
化合物に置き換えたものである。
【0199】
【化70】 この組成物を用いて測定した特性の結果は以下の通りで
あった。 TN-I:100.7 ℃ T N:−50. ℃ Vth:2.08 V △ε:8.1 △n:0.165 η:17.7 c.p. 上記ネマチック液晶組成物(3-02)の場合と同様にし
て、混合液晶(b-01)を用いたSTN-LCDを作製した。
【0200】ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.31 V γ:1.039 △(Vth)/△(T):2.8mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) τr=τd:138.msec(1/240duty駆動) 特性を比較すると、本発明の液晶組成物は、4%と少量
の液晶成分Aにより、しきい値電圧の温度依存性を約3
0%低減させていることが明らかとなった。また、応答
速度においても約40%低減させていることが明らかと
なった。本発明のネマチック液晶組成物は、比較液晶よ
りより改善した効果が示された。 (実施例3)
【0201】
【化71】 からなるネマチック液晶組成物(3-03)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:101.0 ℃ T N:−70. ℃ Vth:1.93 V γ:1.16 △ε:8.5 △n:0.179 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.12 V γ:1.028 △(Vth)/△(T):2.1mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) 実施例3のネマチック液晶組成物の化合物(3-0303)を、
化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1e)極性基(I-5b)に変
えて、ネマチック液晶組成物(3-03-01)を調整した。
【0202】実施例3のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0303)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1f)極性
基(I-5b)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-03-02)を
調整した。
【0203】実施例3のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0303)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1d)極性
基(I-5c)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-0-03)を調
整した。
【0204】実施例3のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0303)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1d)極性
基(I-5d)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-03-04)を
調整した。
【0205】実施例3のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0303)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1d)極性
基(I-5e)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-03-05)を
調整した。
【0206】これらのネマチック液晶組成物(3-03-01)
〜(3-03-05)を用いて、実施例3と同様にして表示特性
を測定したところ、実施例3同様に良好な結果が得られ
た。 (実施例4)
【0207】
【化72】 からなるネマチック液晶組成物(3-04)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:90.8 ℃ T N:−70. ℃ Vth:2.10 V γ:1.15 △ε:7.3 △n:0.167 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.35 V γ:1.028 (実施例5)
【0208】
【化73】 からなるネマチック液晶組成物(3-05)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:89.8 ℃ T N:−31. ℃ Vth:1.80 V γ:1.13 △ε:7.9 △n:0.176 このネマチック液晶組成物は、文献『高速液晶技術』
(63頁、(株)シーエムシー社出版)中に示されたTN-L
CD液晶表示の光学的急峻性の限界値である1.12に近
い値を示しており、従って、この液晶組成物は高時分割
駆動に有用であることが理解できる。 (実施例6)
【0209】
【化74】 からなるネマチック液晶組成物(3-06)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:89.1 ℃ T N:−32. ℃ Vth:1.87 V γ:1.15 △ε:7.4 △n:0.181 (実施例7)
【0210】
【化75】 からなるネマチック液晶組成物(3-07)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:77.3 ℃ T N:−40. ℃ Vth:1.78 V γ:1.13 △ε:6.5 △n:0.090 τr=τd:16.1 msec η:14.9 c.p. このネマチック液晶組成物は、文献『高速液晶技術』
(63頁、(株)シーエムシー社出版)中に示されたTN-L
CD液晶表示の光学的急峻性の限界値である1.12に近
い値を示しており、従って、この液晶組成物は高時分割
駆動に有用であることが理解できる。 (実施例8)
【0211】
【化76】 からなるネマチック液晶組成物(3-08)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:76.2 ℃ T N:−31. ℃ Vth:2.20 V △ε:4.4 △n:0.092 τr=τd:14.6 msec η:11.3 c.p. (実施例9)
【0212】
【化77】 からなるネマチック液晶組成物(3-09)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:66.6 ℃ T N:−30. ℃ Vth:1.42 V △ε:9.4 △n:0.097 実施例9のネマチック液晶組成物の化合物(3-0906)を、
化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極性基(I-5k)に
変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-01)を調整した。
【0213】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5l)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-03902)
を調整した。
【0214】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5m)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-03)
を調整した。
【0215】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5n)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-04)
を調整した。
【0216】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5o)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-05)
を調整した。
【0217】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5p)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-06)
を調整した。
【0218】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5ag)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-03-07)
を調整した。
【0219】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5ah)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-08)
を調整した。
【0220】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5ai)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-09)
を調整した。
【0221】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5aj)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-10)
を調整した。
【0222】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5ak)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-11)
を調整した。
【0223】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5al)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-12)
を調整した。
【0224】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5am)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-13)
を調整した。
【0225】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5an)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-14)
を調整した。
【0226】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5ao)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-15)
を調整した。
【0227】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5ap)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-16)
を調整した。
【0228】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5aq)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-17)
を調整した。
【0229】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5ar)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-18)
を調整した。
【0230】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5as)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-19)
を調整した。
【0231】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5at)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-20)
を調整した。
【0232】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5au)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-0-21)
を調整した。
【0233】実施例9のネマチック液晶組成物の化合物
(3-0906)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-2at)極
性基(I-5av)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-09-22)
を調整した。
【0234】これらのネマチック液晶組成物(3-09-01)
〜(3-09-22)を用いて、実施例9と同様にして表示特性
を測定したところ、実施例9同様に良好な結果が得られ
た。 (実施例10)
【0235】
【化78】 からなるネマチック液晶組成物(3-10)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:103.7 ℃ T N:−70. ℃ Vth:2.66 V γ:1.16 △ε:4.1 △n:0.079 テスト前の比抵抗 : 1.1×1013Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 7.3×1012Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 99.0% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.8% このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト後の比抵抗
や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。また、この組成物を基本的な構成材料とする
新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、これを
用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製した
ところ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れた
ものであることが確認できた。 (実施例11)
【0236】
【化79】 からなるネマチック液晶組成物(3-11)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:110.4 ℃ T N:−40. ℃ Vth:2.17 V △ε:8.5 △n:0.184 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.39 V γ:1.027 △(Vth)/△(T):2.6mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) (実施例12)
【0237】
【化80】 からなるネマチック液晶組成物(3-12)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:87.5 ℃ T N:−35. ℃ Vth:2.01 V △ε:5.1 △n:0.154 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.25 V γ:1.028 τr=τd:98.msec(1/240duty駆動) (実施例13)
【0238】
【化81】 からなるネマチック液晶組成物(3-13)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:98.8 ℃ T N:−70. ℃ Vth:1.21 V △ε:13.2 △n:0.135 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:1.28 V γ:1.023 △(Vth)/△(T):1.9mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) (実施例14)
【0239】
【化82】 からなるネマチック液晶組成物(3-14)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:92.6 ℃ T N:−70. ℃ Vth:0.88 V △ε:19.8 △n:0.139 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:0.93 V γ:1.021 △(Vth)/△(T):1.9mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) (実施例15)
【0240】
【化83】 からなるネマチック液晶組成物(3-15)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:88.4 ℃ T N:−49. ℃ Vth:1.81 V △ε:7.4 △n:0.098 (実施例16)
【0241】
【化84】 からなるネマチック液晶組成物(3-16)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:76.2 ℃ T N:−35. ℃ Vth:1.09 V γ:1.16 △ε:21.2 △n:0.136 △(Vth)/△(T):2.3mV/℃(T=−10〜40
℃の範囲) (実施例17)
【0242】
【化85】 からなるネマチック液晶組成物(3-17)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:119.1 ℃ T N:−40. ℃ Vth:2.13 V γ:1.16 △ε:6.8 △n:0.084 η:31.8 c.p. (実施例18)
【0243】
【化86】 からなるネマチック液晶組成物(3-18)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:85.6 ℃ T N:−70. ℃ Vth:1.07 V γ:1.15 △ε:17.4 △n:0.143 (実施例19)
【0244】
【化87】 からなるネマチック液晶組成物(3-19)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:90.7 ℃ T N:−41. ℃ Vth:0.95 V △ε:19.0 △n:0.142 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:0.98 V γ:1.021 △(Vth)/△(T):1.2mV/℃(T=−20〜40
℃の範囲) (実施例20)
【0245】
【化88】 からなるネマチック液晶組成物(3-20)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:76.5 ℃ T N:−70. ℃ Vth:0.82 V △ε:22.2 △n:0.147 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:0.88 V γ:1.020 (実施例21)
【0246】
【化89】 からなるネマチック液晶組成物(3-21)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:69.6 ℃ T N:−64. ℃ Vth:0.89 V △ε:25.2 △n:0.136 (実施例22)
【0247】
【化90】 からなるネマチック液晶組成物(3-22)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:100.3 ℃ T N:−40. ℃ Vth:2.16 V γ:1.16 △ε:4.6 △n:0.083 テスト前の比抵抗 : 1.0×1013 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 7.0×1012 Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 98.9% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.5% このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト後の比抵抗
や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。また、この組成物を基本的な構成材料とする
新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、これを
用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製した
ところ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れた
ものであることが確認できた。 (実施例23)
【0248】
【化91】 からなるネマチック液晶組成物(3-23)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:84.5 ℃ T N:−70. ℃ Vth:1.02 V γ:1.15 △ε:9.6 △n:0.099 テスト前の比抵抗 : 5.0×1012Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 2.1×1012Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 98.8% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.5% このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト後の比抵抗
や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。また、この組成物を基本的な構成材料とする
新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、これを
用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製した
ところ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れた
ものであることが確認できた。 (実施例24)
【0249】
【化92】 からなるネマチック液晶組成物(3-24)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:87.5 ℃ T N:−70. ℃ Vth:1.67 V γ:1.16 △ε:7.1 △n:0.118 テスト前の比抵抗 : 3.8×1013Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 9.7×1012Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 99.1% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.8% このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト後の比抵抗
や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。また、この組成物を基本的な構成材料とする
新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、これを
用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製した
ところ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れた
ものであることが確認できた。 (実施例25)
【0250】
【化93】 からなるネマチック液晶組成物(3-25)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト後の比
抵抗や電圧保持率が高いことから、熱に安定であること
が理解できる。また、この組成物を基本的な構成材料と
する新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、こ
れを用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製
したところ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優
れたものであることが確認できた。 TN-I:80.0 ℃ T N:−70. ℃ Vth:1.38 V γ:1.16 △ε:9.3 △n:0.131 テスト前の比抵抗 : 2.2×1013Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 8.3×1012Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 99.0% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.5% (実施例26)
【0251】
【化94】 からなるネマチック液晶組成物(3-26)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:106.4 ℃ T N:−20. ℃ Vth:2.10 V γ:1.15 △ε:8.1 △n:0.276 テスト前の比抵抗 : 6.5×1012Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 1.2×1012Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 98.8% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.0% このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト後の比抵抗
や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。また、この組成物を基本的な構成材料とする
新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、これを
用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置に利用でき
る。
【0252】実施例26のネマチック液晶組成物の化合
物(3-2605)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1h)極
性基(I-5j)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-026-01)
を調整した。
【0253】実施例26のネマチック液晶組成物の化合
物(3-2605)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1i)極
性基(I-5j)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-026-02)
を調整した。
【0254】実施例26のネマチック液晶組成物の化合
物(3-2605)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1g)極
性基(I-5k)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-026-03)
を調整した。
【0255】実施例26のネマチック液晶組成物の化合
物(3-2605)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1g)極
性基(I-5r)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-026-04)
を調整した。
【0256】実施例26のネマチック液晶組成物の化合
物(3-2605)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1g)極
性基(I-5z)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-026-05)
を調整した。
【0257】実施例26のネマチック液晶組成物の化合
物(3-2605)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構造(I-1g)極
性基(I-5ah)に変えて、ネマチック液晶組成物(3-026-0
6)を調整した。
【0258】これらのネマチック液晶組成物(3-26-01)
〜(3-26-06)を用いて、実施例26と同様にして表示特
性を測定したところ、実施例26同様に良好な結果が得
られた。
【0259】また、このネマチック液晶組成物を用い
て、セル厚dが1.8μmのTN-LCDを構成してその表示
特性を測定したところ、しきい値電圧が1.79V、応
答速度が2.4msecを示す液晶表示装置が得られ
た。 (実施例27)
【0260】
【化95】 からなるネマチック液晶組成物(3-27)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。 (実施例28)
【0261】
【化96】 からなるネマチック液晶組成物(3-28)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。 (実施例29)
【0262】
【化97】 からなるネマチック液晶組成物(3-29)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。
【0263】ネマチック液晶組成物(3-27)〜(3-29)
は、ネマチック液晶組成物(3-26)と同様の特性を有し
ていることから、実施例26と同じ液晶表示装置として
利用することができる。 (実施例30)
【0264】
【化98】 からなるネマチック液晶組成物(3-30)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:83.1 ℃ T N:−3. ℃ Vth:1.49 V γ:1.154 △ε:15.6 △n:0.224 このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚dが2.2
μmのTN-LCDを構成してその表示特性を測定したとこ
ろ、しきい値電圧が1.24V、応答速度が2.1ms
ecを示す液晶表示装置が得られた。 (実施例31)
【0265】
【化99】 からなるネマチック液晶組成物(3-31)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:179.3 ℃ T N:−20. ℃ Vth:1.21 V △ε:30.3 △n:0.254 (実施例32)
【0266】
【化100】 からなるネマチック液晶組成物(3-32)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:76.9 ℃ T N:−70. ℃ Vth:1.57 V γ:1.16 △ε:10.4 △n:0.228 このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚dが2.2
μmのTN-LCDを構成してその表示特性を測定したとこ
ろ、しきい値電圧が1.32V、応答速度が2.2ms
ecを示す液晶表示装置が得られた。 (実施例33)
【0267】
【化101】 からなるネマチック液晶組成物(3-33)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:65.8 ℃ T N:−20. ℃ Vth:1.00 V γ:1.15 △ε:19.4 △n:0.244 (比較例2)本発明の優位性を示すために、上記ネマチ
ック液晶組成物(3-32)に含有する液晶成分Aを他の化
合物に置き換えた混合液晶(b-02)を作製した。具体的
には、ナフタレン−2,6ジイルの部分構造を1,4−
フェニレンの部分構造とした化合物に置き換えたもので
ある。
【0268】
【化102】 この組成物を用いて測定した特性の結果は以下の通りで
あった。 TN-I:室温以下 Vth:測定不能 γ :測定不能 △ε:測定不能 △n:測定不能 (実施例34)
【0269】
【化103】 からなるネマチック液晶組成物(3-34)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:66.8 ℃ T N:−20. ℃ Vth:1.29 V γ:1.18 △ε:13.4 △n:0.185 (実施例35)
【0270】
【化104】 からなるネマチック液晶組成物(3-35)を調製し、この
組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであっ
た。 TN-I:65.3 ℃ T N:−58. ℃ Vth:1.45 V γ:1.17 △ε:13.7 △n:0.157 (実施例36)本発明のネマチック液晶組成物(3-1
7)、(3-26)〜(3-32)は、光散乱形液晶表示に用い
ることができる。以下応用例について更に詳細に説明す
る。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
【0271】液晶材料として上記液晶組成物を80%、
高分子形成性化合物として「HX−220」(日本化薬
社製)を13.86%、ラウリルアクリレートを5.9
4%、重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−フェニルプロパン−1−オンを0.2%の比率で混
合し、均一溶液の調光層形成材料を作製した。この調光
層形成材料を、平均粒径10μmのスペーサーが介在し
た2枚のITO電極ガラス基板を用いて作製した大きさ
50×50mmの空セルに、均一溶液の転移温度より10
℃高い温度の下で真空注入した。 これを、均一溶液の
転移温度より3℃高い温度に保持しながら、 メタルハ
ライドランプ(80W/cm2)の下を3.5m/分の速
度で通過させ、500mJ/cm2に相当するエネルギー
の紫外線を照射して高分子形成化合物を硬化させて、液
晶材料と透明性固体物質から成る調光層を有する液晶デ
バイスを得た。得られた液晶デバイスについて、基板間
に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて
観察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク
構造の透明性固体物質が認められた。
【0272】得られた光散乱形液晶表示の特性は、従来
の光散乱形液晶デバイスと比較して、広い動作温度範囲
を示し、動画有利な応答性を有し、高コントラストでか
つ均一でむらのない表示特性を有しており、広告板等の
装飾表示板や時計等の表示装置、又はプロジェクション
表示装置等に有用なものであった。特に、ネマチック液
晶組成物(3-17)を用いた場合はヘーズを低減した表示
特性が得られ、ネマチック液晶組成物(3-26)〜(3-29)
を用いた場合はアクティブ用に有用であり、ネマチック
液晶組成物(3-30)、(3-32)を用いた場合は時分割駆
動用に有用であり、ネマチック液晶組成物(3-31)用い
た場合は高温例えば照明器具、レーザー書き込み等の使
用に有用であった。 (実施例37)本発明のネマチック液晶組成物、特に
(3-26)〜(3-32)は更に以下の特徴を有していた。こ
れらのネマチック液晶組成物の複屈折率の波長分散を測
定したところ、光の波長650nmに対する400nm
での比が1.15以上であった。この液晶材料は、光の
波長の違いによってより大きな位相差が現れていること
から、カラーフィルター層を用いないでカラー表示を行
う、液晶と位相差板の複屈折性を利用した新規反射型カ
ラー液晶表示方式に有用なものである。
【0273】本発明のネマチック液晶組成物、特に(3-
13)〜(3-15)、(3-18)〜(3-22)、(3-23)、は更
に以下の特徴を有していた。
【0274】これらの液晶組成物の液晶構成因子S=
(η×<a>3-1{式中、ηは液晶組成物の粘度(単位
c.p.)を表し、<a>は液晶組成物の平均分子長(単位
Å)を表す}を用いて定義する緩和周波数をωd=2×
1012×S-1.4031とし、該液晶組成物を表示として駆
動させることに関わるフレーム周波数及び/又はデュー
ティー数で定められる実際に液晶層に印加される実行周
波数をFとした場合、駆動温度範囲内で1.0×102
≧ωd/F≧5.0×10-1であった。これにより、種
々の時分割に対応した周波数範囲で駆動電圧が変動しな
い、あるいは時分割数(デューティー数)の増大によ
り、低温域において駆動電圧が急激に増加することを改
善することができるものである。この様な特徴はナフタ
レン−2,6ジイルの部分構造に由来するものと思われ
る。従って、本発明の液晶組成物を用いることにより、
表示特性の改善された液晶表示装置を得ることができ
る。特に情報量の多いTN-LCD、STN-LCD形液晶表示装置
において良好な駆動特性及び表示特性が得られた。
【0275】
【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、一般
式(I-1)〜(III-3)で表される化合物からなる液晶成分
Aを必須成分とし、液晶組成物に混合すると、相溶性の
改善、低温保存の向上等により液晶表示特性の動作温度
範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善
し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成させ
ることができる。また、複屈折率、誘電率異方性、弾性
定数の設計及びこれらの温度依存性、複屈折率の光波長
依存性やデューティー数に対応した誘電率異方性の周波
数依存性等も改良できるという特徴を有している。
【0276】従って、本発明のネマチック液晶組成物
は、アクティブ・マトリクス形、ツイスティッド・ネマ
チックあるいはスーパー・ツイスティッド・ネマチック
液晶表示装置に用いることができる。また、液晶層と位
相差板の複屈折性でカラー表示をする液晶表示素子を提
供することができる。さらに、液晶材料及び透明性固体
物質を含有する調光層を有する光散乱形液晶表示にも有
用装置を提供できる。
フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 JA01 QA06 QA16 4H027 BA01 BB03 BB04 BB06 BC04 BD02 BD04 BD08 BD24 BE01 BE02 BE04 CB01 CB02 CC04 CD01 CD04 CE04 CG04 CK04 CL01 CL04 CM01 CM04 CN01 CN04 CN05 CP04 CQ02 CR01 CR02 CR04 CT02 CT03 CT04 CU01 CU04 CW01 CW02 DE01 DE04 DK04

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶組成物が、一般式(I-1)〜(I-3) 【化1】 (式中、R11〜R13は各々独立的に炭素原子数1〜10
    のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基を
    表し、該アルキル基又は該アルケニル基は、非置換、あ
    るいは置換基として1個のF、CH3又はCF3を有して
    いてもよく、あるいは該アルキル基又は該アルケニル基
    に存在する1個又は2個以上のCH2基は各々独立的
    に、O原子が相互に直接結合しないものとして、-O-、
    -CO-又は-COO-で置換されていてもよく、X11〜X
    13は各々独立的にF、Cl、CF3、OCF3、OCF2
    H、NCS又はCNを表し、W111〜W136は各々独立的
    にH、F、Cl、CF3、OCF3又はCNを表し、Z11
    〜Z16は各々独立的に単結合、-COO-、-OCO-、-
    CH2O-、-OCH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-
    C≡C-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH
    2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N
    -N=CH-又は-N(O)=N-を表し、環A11〜A 16は各
    々独立的に1,4−フェニレン、2又は3−フルオロ−
    1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フ
    ェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、
    ピリミジン−2,5−ジイル、トランス−1,4−シク
    ロへキシレン、トランス−1,4−シクロへキセニレン
    又はトランス−1,4−ジオキサン−2,5−ジイルを
    表し、トランス−1,4−シクロへキシレンである場
    合、該環の水素原子は重水素原子により置換されていて
    も良い。)で表される1種又は2種以上の化合物からな
    る液晶成分Aを含有し、前記一般式(I-1)〜(I-3)の
    化合物以外の液晶成分として、+2以上の誘電率異方性
    を有する化合物からなる液晶成分Bを0〜99.9重量
    %含有し、−10〜+2の誘電率異方性を有する化合物
    からなる液晶成分Cを0〜85重量%含有し、該液晶成
    分B及び該液晶成分Cの総和が0〜99.9重量%であ
    ることを特徴とするネマチック液晶組成物。
  2. 【請求項2】 前記液晶成分Aが、前記一般式(I-1)
    又は前記一般式(I-2)で表される化合物から選ばれる
    化合物を1種又は2種以上含有し、該化合物の含有量
    が、液晶成分A中で5〜100重量%であることを特徴
    とする請求項1記載のネマチック液晶組成物。
  3. 【請求項3】 前記液晶成分Aが、前記一般式(I-1)
    及び前記一般式(I-2)で表される化合物から選ばれる
    化合物を1種又は2種以上含有し、該化合物の含有量
    が、液晶成分A中で5〜100重量%であることを特徴
    とする請求項1記載のネマチック液晶組成物。
  4. 【請求項4】 前記液晶成分Aが、前記一般式(I-1)
    〜(I-3)において、R 11〜R13が各々独立的に炭素原子
    数2〜7のアルキル基又はアルケニル基で表される化合
    物、X11〜X13が各々独立的にF、Cl、CF3、OC
    3、OCF2H又はCNで表される化合物、W111〜W
    113、W121〜W123、W131〜W133のうち少なくとも1
    個以上がFで置換された化合物、Z11、Z13、Z16が各
    々独立的に単結合、-(CH2)2-、-COO-又は-C≡C-
    で表される化合物、環A11、A13、A16が各々独立的に
    トランス−1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニ
    レン、3−フルオロ−1,4−フェニレン又は3,5−
    ジフルオロ−1,4−フェニレンで表される化合物、か
    ら選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有することを
    特徴とする請求項1、2又は3記載のネマチック液晶組
    成物。
  5. 【請求項5】 前記液晶成分Bが、一般式(II-1)〜
    (II-4) 【化2】 (式中、R21〜R24は各々独立的に炭素原子数1〜10
    のアルキル基又は炭素原子数2〜10のアルケニル基を
    表し、該アルキル基又は該アルケニル基は、非置換、あ
    るいは置換基として1個のF、CH3又はCF3を有して
    いてもよく、あるいは該アルキル基又は該アルケニル基
    に存在する1個又は2個以上のCH2基は各々独立的
    に、O原子が相互に直接結合しないものとして、-O-、
    -CO-又は-COO-で置換されていてもよく、X21〜X
    24は各々独立的にF、Cl、CF3、OCF3、OCF2
    H、NCS又はCNを表し、Y21〜Y28は各々独立的に
    H、F、Cl又はOCF3を表し、W21〜W28は各々独
    立的にH、F又はClを表し、Z21〜Z26は各々独立的
    に単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH
    2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)
    2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-
    N=CH-又は-N(O)=N-を表し、Z21、Z24、Z25
    及びZ26はまた-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡
    C-であってもよく、環A 21〜A24は各々独立的にトラ
    ンス−1,4−シクロへキシレン、トランス−1,4−
    シクロへキセニレン又はトランス−1,4−ジオキサン
    −2,5−ジイルを表し、環A24はまた1,4−フェニ
    レン、2又は3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,
    5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであってもよく、
    トランス−1,4−シクロへキシレンである場合、該環
    の水素原子は重水素原子により置換されていても良い。
    21〜k24は各々独立的に0又は1を表し、k23+k24
    は0又は1である。)で表される1種又は2種以上の化
    合物からなることを特徴とする請求項1、2、3又は4
    記載のネマチック液晶組成物。
  6. 【請求項6】 前記液晶成分Bが、前記一般式(II-1)
    〜(II-4)において、R21〜R24が各々独立的に炭素原
    子数2〜5のアルケニル基で表される化合物、X21〜X
    24が各々独立的にF、Cl又は-OCF3で表される化合
    物、前記一般式(II-1)において、Z22が-(CH2)2-又
    は-(CH2)4-で表される化合物、k21が1である化合
    物、前記一般式(II-2)の化合物において、Y23
    24、W21、W22の少なくとも1個がFで表される化合
    物、k22が1であり、Z24が-C≡C-である化合物、Z
    23が単結合又は-(CH2)2-を表し、Z24が-COO-であ
    る化合物、前記一般式(II-3)の化合物において、
    25、Y26、W23〜W26の少なくとも1個がFで表され
    る化合物、Z26が-C≡C-である化合物、Z25が単結合
    又は-C≡C-を表し、Z26が-COO-である化合物、前
    記一般式(II-4)で表される化合物、前記一般式(II-
    1)、(II-2)の化合物において、環A21〜A23がトラン
    ス−1,4−シクロへキシレンであり、該環の水素原子
    が重水素原子で置換された化合物、から選ばれる1種又
    は2種以上の化合物を含有することを特徴とする請求項
    5記載のネマチック液晶組成物。
  7. 【請求項7】 前記液晶成分Bが、前記一般式(II-1)
    において、R21が炭素原子数2〜5のアルキル基又はア
    ルケニル基を表し、k21が0であり、X21が-CNであ
    る化合物、k21が1であり、X21がF又は-CNを表
    し、Y21、Y22がH又はFで表される化合物、前記一般式
    (II-2)において、R22が炭素原子数2〜5のアルキル
    基又はアルケニル基を表し、k22が0であり、X22が-
    CNであり、Y23、Y24、W21、W22が各々独立的にH又
    はFで表される化合物、k22が1であり、Z23が単結
    合、-(CH2)2-又は-COO-を表し、Z24が単結合、-
    COO-又は-C≡C-を表し、X22がF又は-CNを表
    し、Y23、Y24、W21、W22が各々独立的にH又はFで表
    される化合物、前記一般式(II-3)において、R23が炭
    素原子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基を表し、
    25及びZ26の一方が単結合であり他方が単結合、-C
    OO-又は-C≡C-で表される化合物、Y25、Y26、W
    23〜W26が各々独立的にH又はFで表される化合物、前
    記一般式(II-4)において、R24が炭素原子数2〜7
    のアルキル基又はアルケニル基を表し、k23+k24が0
    である化合物、前記一般式(II-1)、(II-2)の化合物に
    おいて、環A21〜A23がトランス−1,4−シクロへキ
    シレンであり、該環の水素原子が重水素原子で置換され
    た化合物、から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含
    有し、該化合物の含有量が液晶成分B中で10〜100
    重量%であることを特徴とする請求項5記載のネマチッ
    ク液晶組成物。
  8. 【請求項8】 前記液晶成分Bが、前記一般式(II-1)
    において、R21が炭素原子数2〜5のアルキル基又はア
    ルケニル基を表し、k21が1を表し、Z21及びZ22の一
    方が単結合であり他方が単結合、-COO-、-(CH2)
    2-、又は-(CH 2)4を表し、X21がF、Cl、CF3、O
    CF3又はOCF2Hを表し、Y21、Y22の1個又は2個
    がFで表される化合物、前記一般式(II-2)において、
    22が炭素原子数2〜5のアルキル基又はアルケニル基
    を表し、k22が1であり、Z23が単結合、-(CH2)2-又
    は-COO-を表し、Z24が単結合、-COO-又は-C≡
    C-を表し、X22がF、Cl、CF3、OCF3又はOC
    2Hを表し、Y23、Y24の1個又は2個がFであり、
    21、W22がH又はFである化合物、前記一般式(II-
    3)において、R23が炭素原子数2〜5のアルキル基又
    はアルケニル基を表し、Z25及びZ26の一方が単結合で
    あり他方が単結合、-COO-又は-C≡C-を表し、X23
    がFであり、Y25、Y26の1個又は2個がFであり、W
    23〜W26が各々独立的にH又は1個以上がFで表される
    化合物、前記一般式(II-1)、(II-2)の化合物におい
    て、環A21〜A23がトランス−1,4−シクロへキシレ
    ンであり、該環の水素原子が重水素原子で置換された化
    合物、から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有
    し、該化合物の含有量が液晶成分B中で10〜100重
    量%であることを特徴とする請求項5記載のネマチック
    液晶組成物。
  9. 【請求項9】 前記液晶成分Cが、一般式(III-1)〜
    (III-4) 【化3】 (式中、R31〜R38は各々独立的に炭素原子数1〜7の
    アルキル基あるいはアルコキシ基、又は炭素原子数2〜
    7のアルケニル基あるいはアルケニルオキシ基を表し、
    該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基又は該
    アルケニルオキシ基は、非置換、あるいは置換基として
    1個のF、CH3又はCF3を有していてもよく、あるい
    は該アルキル基又は該アルケニル基に存在する1個又は
    2個以上のCH2基は各々独立的に、O原子が相互に直
    接結合しないものとして、-O-、-CO-又は-COO-で
    置換されていてもよく、Y31〜Y36は各々独立的にH又
    はFを表し、Y33、Y36はまた-CH3であってもよく、
    31〜W39は各々独立的にH、F又はClを表し、Z31
    〜Z36は各々独立的に単結合、-COO-、-OCO-、-
    CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH
    =CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N
    -、-CH=N-N=CH-又は-N(O)=N-を表し、
    31、Z34〜Z36はまた-CH=CH-、-CF=CF-又
    は-C≡C-であってもよく、環A31〜A35は各々独立的
    にトランス−1,4−シクロへキシレン、トランス−
    1,4−シクロへキセニレン又はトランス−1,4−ジ
    オキサン−2,5−ジイルを表し、環A31、A33〜A35
    はまた1,4−フェニレン、2又は3−フルオロ−1,
    4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニ
    レン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであっ
    てもよく、トランス−1,4−シクロへキシレンである
    場合、該環の水素原子は重水素原子により置換されてい
    ても良い。k31〜k35は各々独立的に0又は1を表し、
    34+k35は0又は1である。)で表される1種又は2
    種以上の化合物からなることを特徴とする請求項1乃至
    8記載のネマチック液晶組成物。
  10. 【請求項10】 前記液晶成分Cが、前記一般式(III-
    1)で表される化合物、前記一般式(III-2)で表される化
    合物又は前記一般式(III-3)で表される化合物、から
    選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有し、該化合物
    の含有量が液晶成分C中で10〜100重量%であるこ
    とを特徴とする請求項9記載のネマチック液晶組成物。
  11. 【請求項11】 前記液晶成分Cが、前記一般式(III-
    1)〜(III-4)において、R31〜R34が炭素原子数2〜
    5のアルケニル基で表される化合物、R35〜R38が炭素
    原子数2〜7の直鎖状アルケニル基又はアルケニルオキ
    シ基で表される化合物、前記一般式(III-1)の化合物
    において、k31が0であり、Z32が単結合又は-(CH2)
    2-で表される化合物、k31が1で表される化合物、前記
    一般式(III-2)で表される化合物、前記一般式(III-
    3)の化合物において、Y34、Y 35、W34〜W36の少な
    くとも1個がFであり、Y36がF又は-CH3で表される
    化合物、k33が0であり、Z36が単結合である化合物、
    33が1であり、Z35が単結合、-OCO-、-CH2
    -、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-
    (CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-C
    H=N-N=CH-、-N(O)=N-、-CH=CH-又は-
    CF=CF-で表される化合物、Z35が-COO-又は-C
    ≡C-であり、Z36が-OCO-、-CH2O-、-OCH
    2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)
    2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-
    N=CH-、-N(O)=N-、-CH=CH-、-CF=CF
    -又は-C≡C-で表される化合物、前記一般式(III-4)
    で表される化合物、前記一般式(III-1)〜(III-4)の
    化合物において、環A31〜A35がトランス−1,4−シ
    クロへキシレンであり、該環の水素原子が重水素原子で
    置換された化合物、から選ばれる1種又は2種以上の化
    合物を含有することを特徴とする請求項9記載のネマチ
    ック液晶組成物。
  12. 【請求項12】 前記液晶成分Cが、前記一般式(III-
    1)において、R31が炭素原子数1〜5のアルキル基又
    は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R35が炭素
    原子数1〜5のアルキル基あるいはアルコキシ基、又は
    炭素原子数2〜5のアルケニル基あるいはアルケニルオ
    キシ基を表し、k31が0であり、Z32が単結合、-CO
    O-又は-(CH2)2-で表される化合物、k31が1であ
    り、環A31がトランス−1,4−シクロヘキシレンであ
    り、Z31及びZ32の一方が単結合であり他方が単結合、
    -COO-又は-(CH2)2-で表される化合物、前記一般式
    (III-2)において、R32が炭素原子数1〜5のアルキ
    ル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R36
    が炭素原子数1〜5のアルキル基あるいはアルコキシ
    基、又は炭素原子数2〜5のアルケニル基あるいはアル
    ケニルオキシ基を表し、環A32がトランス−1,4−シ
    クロヘキシレン又はトランス−1,4−シクロヘキセニ
    レンを表し、k32が0であり、Z33が単結合、-COO-
    又は-(CH2)2-で表される化合物、k32が1であり、Z
    33及びZ34の一方が単結合で表される化合物、前記一般
    式(III-3)において、R33が炭素原子数1〜5のアル
    キル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R
    37が炭素原子数1〜5のアルキル基あるいはアルコキシ
    基、又は炭素原子数2〜5のアルケニル基あるいはアル
    ケニルオキシ基を表し、k33が0であり、Z36が単結
    合、-C≡C-又は-CH=N-N=CH-で表される化合
    物、k33が1であり、Z35が単結合、-(CH2)2-、-C
    OO-又は-C≡C-であり、Z36が単結合、-COO-又
    は-C≡C-で表される化合物、Z35及びZ36の一方が単
    結合であり他方が単結合又は-C≡C-を表し、W34及び
    35の少なくとも1個がFで表される化合物、Y35、Y
    36いずれかがF、CH3で置換された化合物、前記一般
    式(III-4)において、R34が炭素原子数1〜5のアル
    キル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R
    38が炭素原子数1〜5のアルキル基あるいはアルコキシ
    基、又は炭素原子数2〜5のアルケニル基あるいはアル
    ケニルオキシ基を表し、k34+k35が0である化合物、
    から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有し、該化
    合物の含有量が液晶成分C中で10〜100重量%であ
    ることを特徴とする請求項9記載のネマチック液晶組成
    物。
  13. 【請求項13】 前記液晶組成物が、4個の六員環を有
    したコア構造の化合物であって、該化合物の液晶相−等
    方性液体相転移温度が100℃以上である化合物を1種
    又は2種以上含有することを特徴とする請求項1乃至1
    2記載のネマチック液晶組成物。
  14. 【請求項14】 前記液晶組成物が、4〜30の誘電率
    異方性であり、0.08〜0.35の複屈折率であり、
    50℃〜180℃のネマチック相−等方性液体相転移温
    度であり、−200℃〜0℃の結晶相、スメクチック相
    又はガラス相−ネマチック相転移温度であることを特徴
    とする請求項1乃至13記載のネマチック液晶組成物。
  15. 【請求項15】 前記液晶組成物に、誘起螺旋ピッチが
    0.5〜1000μmとなる光学活性基を有する化合物
    を含有することを特徴とする請求項1乃至14記載のネ
    マチック液晶組成物。
  16. 【請求項16】 請求項15記載のネマチック液晶組成
    物を用いたアクティブ・マトリクス、ツイスティッド・
    ネマチック又はスーパー・ツイスティッド・ネマチック
    液晶表示装置。
  17. 【請求項17】 請求項1乃至15記載の液晶組成物及
    び透明性固体物質を含有した調光層を有する光散乱形液
    晶表示装置。
  18. 【請求項18】 前記調光層において、前記液晶組成物
    が連続層をなし、該連続層中に前記透明性固体物質が均
    一な三次元網目状構造を形成したことを特徴とする請求
    項17記載の光散乱形液晶表示装置。
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