JP2000109843A - 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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JP2000109843A JP28653798A JP28653798A JP2000109843A JP 2000109843 A JP2000109843 A JP 2000109843A JP 28653798 A JP28653798 A JP 28653798A JP 28653798 A JP28653798 A JP 28653798A JP 2000109843 A JP2000109843 A JP 2000109843A
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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)。
【0009】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5−339573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。
【0010】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。
【0011】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-15)の化合
物の記載が、例えば一般式(a-1)ではMol.Cryst.Liq.C
ryst. vol.37 p.249(1976)、一般式(a-2)〜(a-4)では
Helvetica Chimica Acta vol.64 Fasc.6 p.1847(1985)-
Nr.176、Helvetica Chimica Acta vol.68 p.1406(198
5)、Mol.Cryst.Liq.Cryst. vol.206 p.187(1991)、Liq.
Cryst. vol.15 p.123(1993)、一般式(a-5)では特開昭
61−282345(1986)、一般式(a-6)〜(a-10)で
はHelvetica Chimica Acta vol.68 p.1406(1985)、特表
平4−504571(1992)、特許第2667577号、
米国特許第5252253(1993)、英国特許公開224
4710A(1992)、欧州特許第453503B1(199
5)、一般式(a-11)ではMol.Cryst.Liq.Cryst. vol.206
p.187(1991)、Liq.Cryst. vol.15 p.123(1993)、特開
平1−160924(1989)、独国特許3837208A
(1989).米国特許第5084204A(1992)、一般式
(a-12)では特開平1−160924(1989)、独国特許
3837208A(1989).米国特許第5084204A
(1992)、Mol.Cryst.Liq.Cryst. vol.261 p.79(1995)、
一般式(a-13)〜(a-15)では英国特許2271771
A(1994)等に認められる(式中、R0はアルキル基、ア
ルコキシ基等、X0はCN、F等、Z0は単結合等、k0
は0、1、2を表す)。
【0012】
【化4】
【0013】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-15)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-12)の化合物の相転移温
度、この中の極一部の化合物、具体的には、(a-1)の化
合物の誘電率異方性、(a-2)、(a-3)の化合物の複屈折
率、(a-5)の化合物の複屈折率、誘電率異方性、(a-11)
の化合物の複屈折率、(a-12)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のみであり、弾
性定数や粘性については知られていない。また、一般的
な利点の記述が見られるものの、一方では例えば、一般
式(a-2)、(a-3)の化合物の粘性が不利であることがLiq.
Cryst. vol.15 p.123(1993)に、一般式(a-12)の化合物
の液晶性が狭いことがMol.Cryst.Liq.Cryst. vol.261
p.79(1995)に、一般式(a-11)、(a-12)の化合物により液
晶混合物の誘電率異方性を負にさせることが特開平1−
160924(1989)に記載されており、その物性が相反
する等、当業者が容易に使用できる程度の技術的報告か
ら程遠いものと言わざるを得ない状況である。
【0014】更に、組成物においては、一般式(a-2)
〜(a-4)の化合物に対し一般式(a-18)との組み合わ
せ、一般式(a-5)の化合物に対し一般式(a-17)との
組み合わせ、一般式(a-6)〜(a-10)の化合物に対し
一般式(a-16)〜(a-18)との組み合わせ等の一般的な化
合物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。
【0015】
【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。
【0016】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。
【0017】
【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)
【0018】
【化5】
【0019】(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
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〜X13は各々独立的にF、Cl、CF3、O
CF3、OCF2H、NCS又はCNを表し、Y11〜Y19
は各々独立的にはH、F、Cl、CF3、OCF3又はC
Nを表し、Y13、Y16、Y19はCH3も表すことがで
き、W111〜W136は各々独立的にH、F、Cl、C
3、OCF3又はCNを表し、Z11〜Z16は各々独立的
に単結合、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH
2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-(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、環A11〜A13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1
個又は2個以上の水素原子は重水素原子により置換され
ていてもよく、上記の化合物を構成する原子はその同位
体原子で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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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〜X13が各々独立的にF、Cl、CF3、O
CF3、OCF2H、又はCNで表される化合物、Y11
19が各々独立的にH、F、Cl、CF3又はOCF3
表される化合物、W111〜W113、W121〜W123、W131
〜W133中の少なくとも1個以上がFで置換された化合
物、Z11〜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
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。
【0023】5.前記液晶成分Bが、一般式(II-1)〜
(II-4)
【0024】
【化6】
【0025】(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
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〜X24は各々独立的にF、Cl、CF3、O
CF3、OCF2H、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〜Z
26は各々独立的に単結合、-COO-、-OCO-、-CH2
O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4-、-CH=C
H-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-CH=N-、-
CH=N-N=CH-又は-N(O)=N-を表し、Z21、Z
24〜Z26はまた-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡
C-であってもよく、環A21〜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−シクロヘキシレンである場合、該環
の1個又は2個以上の水素原子は重水素原子で置換され
ていても良い。k21〜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。上記の化合物を構成
する原子はその同位体原子で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。
【0026】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のアルケニル基である化合物、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)の化合物において、Z22が-(C
2)2-又は-(CH2)4-で表される化合物、k21が1で表
される化合物、前記一般式(II-2)の化合物において、
23、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-CO
O-である化合物、前記一般式(II-3)の化合物におい
て、Y25、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〜A24がト
ランス−1,4−シクロへキシレンであり、該環の水素
原子のうち少なくとも1個が重水素原子により置換され
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。
【0027】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
で表される化合物、k21が1であり、X21がF又は-C
Nを表し、Y21、Y22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-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
22が各々独立的にH又はFで表される化合物、k 22
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、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、Y 25、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、R
24が炭素原子数2〜7のアルキル基又はアルケニル基で
あり、k23+k24が0で表される化合物、前記一般式(I
I-1)、(II-2)の化合物において、環A21〜A24がトラ
ンス−1,4−シクロへキシレンであり、該環の水素原
子のうち少なくとも1個が重水素原子により置換された
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。
【0028】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であり、Z21及びZ22
の一方が単結合であり他方が単結合、-COO-、-(CH
2)2-又は-(CH2)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、-(CH 2)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
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〜A24がトランス−1,4−シクロへキシ
レンであり、該環の水素原子のうち少なくとも1個が重
水素原子により置換された化合物、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。
【0029】9.前記液晶成分Cが、一般式(III-1)
〜(III-4)
【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1個又は2個以上の水素原子は重水素原子
により置換されていてもよい。k31〜k35は各々独立的
に0又は1を表し、k34+k35は0又は1を表す。上記
の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されて
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。
【0030】10.前記液晶成分Cが、前記一般式(II
I-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)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。
【0031】11.前記液晶成分Cが、前記一般式(II
I-1)〜(III-4)において、R31〜R 34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、R
35〜R 38が各々独立的に炭素原子数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、k
31が1である化合物、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、
34、Y35、W34〜W36の少なくとも1個がFであり、
33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、Z 35
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、Z35が-COO-又は-C≡C-を表し、Z36が-
OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(C
2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=C
H-、-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、
該環の水素原子のうち少なくとも1個が重水素原子で置
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。
【0032】12.前記液晶成分Cが、前記一般式(II
I-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、-C
OO-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の一方が単結合である化合物、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-、-C
OO-又は-C≡C-を表し、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、W
35の少なくとも1個がFである化合物、Y35、Y36のい
ずれかがF、CH3で置換された化合物、前記一般式(I
II-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。
【0033】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1
2記載のネマチック液晶組成物。
【0034】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
特徴とする上記1乃至13記載のネマチック液晶組成
物。
【0035】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上記1乃至14記載のネ
マチック液晶組成物。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】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出した。
【0039】
【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。
【0040】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、非置換又は置換された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。
【0041】本発明は、液晶成分Aが一般式(I-1)又
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)と一般
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
を得るのに好ましいことを見いだした。
【0042】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-3dz)で表さ
れる化合物である。
【0043】
【化8】
【0044】
【化9】
【0045】
【化10】
【0046】
【化11】
【0047】
【化12】
【0048】
【化13】
【0049】
【化14】
【0050】
【化15】
【0051】
【化16】
【0052】
【化17】
【0053】
【化18】
【0054】
【化19】
【0055】
【化20】
【0056】
【化21】
【0057】
【化22】
【0058】
【化23】
【0059】
【化24】
【0060】
【化25】
【0061】
【化26】
【0062】
【化27】
【0063】
【化28】
【0064】
【化29】
【0065】
【化30】
【0066】
【化31】
【0067】
【化32】
【0068】
【化33】
【0069】
【化34】
【0070】また、側鎖基R11〜R13における式(I-4
1)〜(I-43)
【0071】
【化35】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(I-4a)〜
(I-4bc)
【0072】
【化36】で表される化合物である。
【0073】更にまた、非置換又は置換された極性基を
有する1,4−フェニレン極性基の部分構造式(I-51)
〜(I-53)
【0074】
【化37】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(I-5a)〜
(I-5r)
【0075】
【化38】 で表される化合物である。
【0076】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。
【0077】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。前記一般式(I-1)〜(I-3)において、
【0078】(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-3dz)の基本構造であっ
て、側鎖基が(I-4a)〜(I-4f)、(I-4ah)〜(I-4a
n)、(I-4av)〜(I-4bc)であって、極性基の部分構
造が(I-5a)〜(I-5r)の化合物、より好ましくは一般
式(I-1a)〜(I-1ag)、(I-2a)〜(I-2ae)、(I-2a
i)〜(I-2be)、(I-2bg)〜(I-2cb)、(I-2cd)〜
(I-2cy)、(I-2da)〜(I-2eh)、(I-3bn)〜(I-3c
g)、(I-3cl)〜(I-3dz)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
11やK33/K22を調整することができ、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。
【0079】(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-3dz)の基本構
造であって、側鎖基が(I-4a)〜(I-4bc)、極性基の
部分構造が(I-5a)〜(I-5r)の化合物、より好ましく
は一般式(I-1a)〜(I-1ag)、(I-2a)〜(I-2ae)、
(I-2ai)〜(I-2be)、(I-2bg)〜(I-2cb)、(I-2c
d)〜(I-2cy)、(I-2da)〜(I-2eh)、(I-3bn)〜(I
-3cg) 、(I-3cl)〜(I-3dz)の基本構造の化合物であ
り、更に好ましくはX11〜X13がF、Cl、CF3、O
CF3又はOCF2Hである(I-5d)〜(I-5r)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〜X13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-L
CD、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。
【0080】(I-iii):Y11〜Y19がH、F、Cl、
CF3又はOCF3で表される化合物、具体的には、一般
式(I-1a)〜(I-3dz)の基本構造であって、側鎖基が
(I-4a)〜(I-4bc)、極性基の部分構造が(I-5a)〜
(I-5r)の化合物、より好ましくは一般式(I-1a)〜
(I-1ag)、(I-2a)〜(I-2ae)、(I-2ai)〜(I-2b
e)、(I-2bg)〜(I-2cb)、(I-2cd)〜(I-2cy)、
(I-2da)〜(I-2eh)、(I-3bn)〜(I-3cg) 、(I-3cl)
〜(I-3dz)の基本構造の化合物であり、更に好ましく
は、Y11とY12、Y14とY15、Y17とY18の組において
少なくとも一方が又は両方がF、Clであり、X11〜X
13がF、Cl、CF3、OCF3又はOCF2Hである(I
-5d)〜(I-5r)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、PDL
C、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〜X13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-LC
D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。
【0081】(I-iv):W111〜W113、W121〜W123
131〜W133中の少なくとも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-1b)〜(I-1
k)、(I-1m)〜(I-1v)、(I-1x)〜(I-1ag)、(I-
2b)〜(I-2g)、(I-2i)〜(I-2n)、(I-2p)〜(I-
2x)、(I-2ac)〜(I-2ah)、(I-2aj)〜(I-2ao)、
(I-2aq)〜(I-2av)、(I-2ax)〜(I-2be)、(I-2b
g)〜(I-2bl)、(I-2bn)〜(I-2bs)、(I-2bu)〜
(I-2cb)、(I-2cd)〜(I-2ci)、(I-2ck)〜(I-2c
p)、(I-2cr)〜(I-2cy)、(I-2da)〜(I-2df)、
(I-2dh)〜(I-2dm)、(I-2do)〜(I-2dv)、(I-2d
x)〜(I-2ef)、(I-2ek)、(I-2el)、(I-2en)、
(I-2ep)、(I-3b)〜(I-3h)、(I-3j)〜(I-3
p)、(I-3r)〜(I-3x)、(I-3z)、(I-3ab)、(I-
3ad)、(I-3af)〜(I-3ak)、(I-3am)〜(I-3a
r)、(I-3at)〜(I-3ay)、(I-3ba)、(I-3bc)〜
(I-3bg)、(I-3bi)、(I-3bk)〜(I-3bm)、(I-3b
o)〜(I-3bt)、(I-3bv)〜(I-3ca)、(I-3cc)、
(I-3ce)、(I-3cg)、(I-3ci)、(I-3ck)、(I-3c
m)〜(I-3cq)、(I-3cs)〜(I-3cv)、(I-3di)、
(I-3dk)〜(I-3dp)、(I-3dr)、(I-3dt)、(I-3d
v)、(I-3dx)、(I-3dz)の基本構造であって、側鎖
基が(I-4a)〜(I-4bc)、極性基の部分構造が(I-5
a)〜(I-5r)の化合物、より好ましくは少なくともW
111、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、TFT-LCD、PDLC、PN-L
CD等のより改善された電気光学特性を得ることができ
る。
【0082】(I-v):Z11〜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-3dz)の基本構造であって、
側鎖基が(I-4a)〜(I-4bc)、極性基の部分構造が(I
-5a)〜(I-5r)の化合物、より好ましくは一般式(I-1
a)〜(I-1ag)、(I-2a)〜(I-2ae)、(I-2ai)〜
(I-2be)、(I-2bg)〜(I-2cb)、(I-2cd)〜(I-2c
y)、(I-2da)〜(I-2eh)、(I-3bn)〜(I-3cg) 、(I
-3cl)〜(I-3dz)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
33/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-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。
【0083】(I-vi):環A11〜A13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-2a)〜(I-2aa)、(I-2ai)〜(I-3x)、(I-
3ac)〜(I-3dz)の基本構造であって、側鎖基が(I-4
a)〜(I-4bc)、極性基の部分構造が(I-5a)〜(I-5
r)の化合物、より好ましくは一般式(I-1a)〜(I-1a
g)、(I-2a)〜(I-2ae)、(I-2ai)〜(I-2be)、
(I-2bg)〜(I-2cb)、(I-2cd)〜(I-2cy)、(I-2d
a)〜(I-2eh)、(I-3bn)〜(I-3cg)、(I-3cl)〜(I-3d
z)の基本構造の化合物。
【0084】また、(I-v)及び(I-vi)で示される化
合物のうち、 (I-vii):Z11〜Z16が単結合及び/又は環A11〜A
13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おり、 (I-viii):Z11〜Z16が単結合及び/又は環A11〜A
13がトランス−1,4−シクロへキシレンで表される化
合物はネマチック相を広げ比較的速い応答性を有してお
り、 (I-ix):Z11〜Z16が-(CH2)2-及び/又は環A11
13がトランス−1,4−シクロへキシレンの化合物は
良好な相溶性を有しており、 (I-x):Z11〜Z16が-COO-及び/又は環A11〜A
13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
表される化合物はネマチック相を広げ駆動電圧低減に優
れており、 (I-xi):Z11〜Z16が-C≡C-及び/又は環A11〜A
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。
【0085】これらの小群(I-i)〜(I-xi)中から選
ばれる化合物を1種又は2種以上含有するネマチック液
晶組成物が好ましい。
【0086】一般式(I-1)〜(I-3)で表される化合物
のY13、Y16、Y19はCH3基であることができる。こ
の様な化合物は、応答性に劣るものの相溶性に優れてお
り、応答性以外の諸特性を得る目的で使用することがで
きる。この場合、本発明の液晶組成物総量に対して15
%以下で使用することが望ましい。
【0087】本発明の液晶組成物に関わる一般式(I-
1)〜(I-3)の化合物からなる液晶成分Aは、非置換又
は置換された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
は、従来の化合物に比べより板状の構造を有することと
なり、その分子長に比べて相転移温度が比較的高く、複
屈折率が大きいこと以外に光に対する波長分散が比較的
大きく、誘電率異方性を効率的に増大させること以外に
その周波数依存性が抑えられ駆動電圧の温度依存性を低
減させる効果があり、弾性定数がやや大きく特にK22
大きさを調整するのに優れIPSモードの応答性改善に有
用な特性を有している。
【0088】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種であっ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-LC
D、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。
【0089】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。
【0090】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。
【0091】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。
【0092】
【化39】
【0093】
【化40】
【0094】
【化41】
【0095】
【化42】
【0096】
【化43】
【0097】また、側鎖基R21〜R24における式(II-5
1)〜(II-54)
【0098】
【化44】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(II-5a)〜
(II-5bc)
【0099】
【化45】 で表される化合物である。
【0100】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)
【0101】
【化46】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(II-6a)〜
(II-6r)
【0102】
【化47】 で表される化合物である。
【0103】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。
【0104】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。
【0105】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
らは、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、 (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)〜(II-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-2q)、(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-6d)〜(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、PDL
C、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、P
N-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。
【0106】前記一般式(II-1)の化合物における、 (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、 (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。これらは、
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。
【0107】前記一般式(II-2)の化合物における、 (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おり、 (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-2
ab)〜(II-2ae)の基本構造であって、側鎖基が(II-5
a)〜(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お
り、 (II-avii):Z23が単結合又は-(CH2)2-でZ24が-C
OO-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、駆動電圧が低減させる
用途に適している。
【0108】前記一般式(II-3)の化合物における、 (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
用途に適しており、 (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
する用途に適しており、 (II-ax):Z25が単結合又は-C≡C-でZ26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-6
a)〜(II-6r)の化合物、 (II-axi):前記一般式(II-4)で表される化合物、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。
【0109】前記一般式(II-1)、(II-2)の化合物にお
ける、 (II-axii):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-
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。
【0110】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。
【0111】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。
【0112】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化合物
において、 (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)の化合物であ
り、 (II-bii):k21が1でX21がF又は-CNでY21、Y
22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-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。
【0113】前記一般式(II-2)における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る化合物
において、 (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、 (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
22がF又は-CNでY23、Y24、W21、W22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)〜(I
I-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。
【0114】前記一般式(II-3)における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る化合物
において、 (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、 (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-3a)〜(II-3x)
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。
【0115】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化合
物において、 (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。
【0116】前記一般式(II-1)、(II-2)の化合物にお
ける、 (II-bviii):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-
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。
【0117】このように、上記の小群(II-bi)〜(II-
bviii)で示した化合物から選ばれる化合物を1種又は
2種以上含有し、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。
【0118】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。
【0119】前記一般式(II-1)における、 (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。
【0120】前記一般式(II-2)における、 (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。
【0121】前記一般式(II-3)における、 (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。
【0122】前記一般式(II-1)、(II-2)の化合物にお
ける、 (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。
【0123】このように、上記の小群(II-ci)〜(II-
civ)で示した化合物から選ばれる化合物を1種又は2
種以上含有し、液晶成分Bとして該化合物の含有量が1
0〜100重量%であるネマチック液晶組成物が好まし
い。
【0124】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。
【0125】(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にアルキル基及び又はアルケ
ニル基を有するこのような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。
【0126】(II-dii):X21〜X24がF、Cl、-O
CF3又は-CNで表される化合物。これらを選択して、
少なくとも1種以上含むことが好ましい。
【0127】(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。
【0128】(II-div):より大きい複屈折率を必要と
する場合は、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。
【0129】(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。
【0130】(II-dvi):一般式(II-1)、(II-2)の
シクロヘキサン環中の1個又は2個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。
【0131】(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
1の化合物を多用することが好ましい。
【0132】これら(II-ai)〜(II-dvii)の化合物を
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-1a)〜(II-1g)、一般式(II-2
a)〜(II-2q)、一般式(II-2u)〜(II-2x)、一般式
(II-2ab)〜(II-2ae)、一般式(II-3a)〜(II-3
d)、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。
【0133】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。
【0134】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。
【0135】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。
【0136】
【化48】
【0137】
【化49】
【0138】
【化50】
【0139】
【化51】
【0140】
【化52】
【0141】
【化53】
【0142】
【化54】
【0143】
【化55】
【0144】また、側鎖基R31〜R38における式(III-
51)〜(II-58)
【0145】
【化56】 のより好ましい形態は、下記に示す一般式(III-5a)〜
(III-5bf)
【0146】
【化57】 で表される化合物である。
【0147】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。
【0148】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。
【0149】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。
【0150】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)の化合物であり、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、TFT-L
CD、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、 (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
合物であり、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。
【0151】前記一般式(III-1)の化合物における、 (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、 (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。
【0152】(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-2
o)の基本構造であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5
bf)の化合物。
【0153】(III-avi):前記一般式(III-3)の化合
物における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)、(III-3e)〜
(III-3g)、(III-3i)〜(III-3o)、(III-3r)〜
(III-3w)、(III-3y)〜(III-3ab)、(III-3ad)〜
(III-3aj)、(III-3al)〜(III-3as)、(III-3au)
〜(III-3bb)、(III-3bk)〜(III-3bs)、(III-3b
u)、(III-3bv)、(III-3by)〜(III-3ch)、(III-
3ck)〜(III-3dc)の基本構造であって、側鎖基が(II
I-5a)〜(III-5bf)の化合物、 (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)〜(III-3c)の基本
構造であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の化
合物、 (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-3w)、(III-3ac)〜(I
II-3bc)、(III-3be)、(III-3bg)、(III-3bi)〜
(III-3bs)、(III-3bw)、(III-3ci)〜(III-3d
c)、(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、 (III-aix):Z35が-COO-又は-C≡C-でZ36が-O
CO-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2-、-(CH2)4
-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2-CH=CH-、-
CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N(O)=N-、-C
H=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-3bf)、(III-3b
h)、(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。
【0154】(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-5b
f)の化合物。
【0155】前記一般式(III-1)〜(III-4)の化合物に
おける、 (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。
【0156】これらの小群(III-ai)〜(III-axi)で
示した化合物から選ばれる化合物を1種又は2種以上含
有するネマチック液晶組成物が好ましい。
【0157】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。
【0158】前記一般式(III-1)における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
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である化合物におい
て、 (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、 (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R
35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。
【0159】前記一般式(III-2)における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
ケニル基であり、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化合物において、 (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、 (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(III-2f)〜(II
I-2i)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)〜(III-5e)、(III-5g)〜(II
I-5l)、(III-5ak)〜(III-5ap)、(III-5ar)〜(I
II-5aw)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化合物。
【0160】前記一般式(III-3)における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
ケニル基であり、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である化合物におい
て、 (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、 (III-bvi):k33が1でZ35が単結合、-(CH2)2-、-
COO-又は-C≡C-でZ36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(III-3
q)〜(III-3bb)、(III-3bd)〜(III-3bg)、(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
(III-5a)〜(III-5e)、(III-5g)〜(III-5l)、
(III-5ak)〜(III-5ap)、(III-5ar)〜(III-5a
w)、(III-5ay)〜(III-5bf)の化合物、 (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)、(III-3bz)、(I
II-3cb)、(III-3ce)、(III-3cf)、(III-3cu)、
(III-3cx)、(III-3cz)の基本構造であって、側鎖基
33が(III-5a)〜(III-5e)、(III-5ak)〜(III-5
ap)の化合物で、側鎖基R37が(III-5a)〜(III-5
e)、(III-5g)〜(III-5l)、(III-5ak)〜(III-5a
p)、(III-5ar)〜(III-5aw)、(III-5ay)〜(III-
5bf)の化合物、 (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(III-3c)、(III-
3f)、(III-3g)、(III-3j)、(III-3l)〜(III-3
o)、(III-3s)、(III-3u)〜(III-3w)、(III-3
z)、(III-3ab)、(III-3ae)、(III-3ag)、(III-
3ai)、(III-3aj)、(III-3am)、(III-3ao)、(II
I-3aq)〜(III-3as)、(III-3av)、(III-3ax)、
(III-3az)〜(III-3bb)、(III-3bl)、(III-3b
m)、(III-3bp)〜(III-3bs)、(III-3bv)、(III-
3ca)、(III-3cc)、(III-3cd)、(III-3cg)、(II
I-3ch)、(III-3cm)〜(III-3cs)、(III-3cv)〜
(III-3cx)、(III-3da)〜(III-3dc)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。
【0161】前記一般式(III-4)における、 (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。
【0162】これらの小群(III-bi)〜(III-bix)で
示した化合物から選ばれる化合物を1種又は2種以上含
有し、液晶成分Cとして該化合物の含有量が10〜10
0重量%であるネマチック液晶組成物が好ましい。
【0163】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。
【0164】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。
【0165】(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り、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く、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)で表される化合物である。
【0166】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、好ましくは、 (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、及び、 (III-cv):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-3
a)、(III-3h)、(III-3p)、(III-3q)、(III-3a
t)、(III-4a)、(III-4h)で表される化合物を併用
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。
【0167】汎用的には、一般式(III-1)、一般式(I
II-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(II
I-4)の化合物、例えば一般式(III-4a)〜(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。
【0168】これら(III-ai)〜(III-cv)の化合物を
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。
【0169】本発明に関わる化合物は、構成する原子を
その同位体原子で意識的に置換させることができる。こ
の場合、水素原子を重水素原子に置換させた化合物は特
に好ましく、相溶性、弾性定数、プレチルト角、電圧保
持率等により好ましい効果を示す。好ましい形態は、上
述してきた側鎖基、連結基あるいは環に存在する水素原
子を重水素原子に置換させた化合物である。より好まし
くは、側鎖基であれば置換又は非置換のアルキル基、ア
ルケニル基、環であれば置換又は非置換の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、連結基であれば-CH2O-、-OCH2-、-(CH
2)2-、-(CH2)4-、-CH=CH-(CH2)2-、-(CH2)2
-CH=CH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-であ
る。特に好ましくは、アルキル基、アルケニル基、1,
4−フェニレン、トランス−1,4−シクロへキシレ
ン、-(CH2)2-、-(CH2)4-である。
【0170】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。
【0171】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、X21
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-CtH2t
21がF、Y21がF、Y22がHの化合物及び又はZ22
-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A
11〜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
31〜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。
【0172】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-LCD、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、重水の性質、即ち反
応の平衡定数や速度定数の差異、低いイオン移動度、無
機物や酸素の低い溶解性等の性質が、液晶化合物におい
ても発現していることが考えられる。より高い電圧保持
率を維持することを得るためには、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。
【0173】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-3dz)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。
【0174】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。
【0175】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。
【0176】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。
【0177】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。
【0178】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。
【0179】
【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。
【0180】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、非置換又は置換さ
れた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。
【0181】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。
【0182】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。
【0183】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)〜(1-30)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
5)、(1-08)〜(1-16)、(1-19)、(1-20)はTN-LCD用とし
て、ネマチック液晶組成物(1-02)、(1-08)〜(1-12)、(1
-14)、(1-16)、(1-19)〜(1-26)、(1-30)はSTN-LCD用と
して、ネマチック液晶組成物(1-06)、(1-07)、(1-17)、
(1-18) 、(1-27)〜(1-29)はTFT-LCD用として、ネマチッ
ク液晶組成物(1-17)、(1-18)、(1-20)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)〜(1-3015)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-3dz)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-5
a)〜(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-5r)で
あって、極性基の部分構造が一般式(II-6a)〜(II-6
r)の化合物、一般式(III-1a)〜(III-4o)の基本構
造であって、側鎖基が(III-5a)〜(III-5bf)の化合
物と置き換えて使用することができる。
【0184】
【化58】
【0185】
【化59】
【0186】
【化60】
【0187】
【化61】
【0188】
【化62】
【0189】
【化63】
【0190】
【化64】
【0191】
【化65】
【0192】
【化66】
【0193】
【化67】
【0194】
【化68】
【0195】
【化69】
【0196】
【化70】
【0197】
【化71】
【0198】
【化72】
【0199】
【化73】
【0200】
【化74】
【0201】
【化75】
【0202】
【化76】
【0203】
【化77】
【0204】
【化78】
【0205】
【化79】
【0206】
【化80】
【0207】
【化81】
【0208】
【化82】
【0209】
【化83】
【0210】
【化84】
【0211】
【化85】
【0212】
【化86】
【0213】
【化87】
【0214】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)〜(1-30)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。
【0215】
【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%』を意味し、-(CH2)2-と-C24-あるいは-(CH
2)4-と-C48-は同じものとする。
【0216】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(℃) △ε:20℃における誘電率異方性 △n:20℃における複屈折率 η:20℃における粘度(c.p.) Vth: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 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
【0217】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。 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 △(Vth)/△(T):駆動電圧の温度依存性 τr=τd:1/240duty駆動における応答時間
【0218】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、150℃、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。
【0219】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。
【0220】
【化88】
【0221】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)
【0222】(実施例1)
【0223】
【化89】 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。
【0224】液晶組成物の物性特性 TN-I:67.5 ℃ △ε:14.5 △n:0.262 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:1.18 V γ:1.21
【0225】このネマチック液晶組成物は、後述の比較
例1記載の比較液晶(b-1)に対して、TN-Iが高いのでよ
り広い温度域で動作させることができ、△nが大きいの
で応答の改善が可能であり、誘電率異方性△εと比較し
てVthが低いことから消費電流を改良できる等の特徴を
有している。このネマチック液晶組成物を用いて、セル
厚dが1.9μm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0.97V、応答速度が
4.6msecを示す液晶表示装置が得られた。
【0226】本実施例のネマチック液晶組成物の一成分
である化合物(3-0104)を、化合物:側鎖基(I-4c)基本構
造(I-1b)極性基(I-5c)に変えた以外は、本実施例と同様
のネマチック液晶組成物(3-01-01)を調整した。また、
このようにして調整したネマチック液晶組成物を「組成
物(3-01-01)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-4c)
基本構造(I-1b)極性基(I-5c)」と示す。同様にして得た
ネマチック液晶組成物(3-01-02)〜(3-01-24)を、上記記
載方法により、以下に示す。 組成物(3-01-02)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5d) 組成物(3-01-03)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5e) 組成物(3-01-04)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5f) 組成物(3-01-05)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5g) 組成物(3-01-06)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5h) 組成物(3-01-07)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5i) 組成物(3-01-08)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5j) 組成物(3-01-09)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5k) 組成物(3-01-10)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5l) 組成物(3-01-11)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5m) 組成物(3-01-12)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5n) 組成物(3-01-13)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5o) 組成物(3-01-14)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5p) 組成物(3-01-15)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5q) 組成物(3-01-16)=化合物(3-0104)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1b)極性基(I-5r) 組成物(3-01-17)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1d)極性基(I-5e) 組成物(3-01-18)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1e)極性基(I-5e) 組成物(3-01-19)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1f)極性基(I-5e) 組成物(3-01-20)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1g)極性基(I-5e) 組成物(3-01-21)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1h)極性基(I-5e) 組成物(3-01-22)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1i)極性基(I-5e) 組成物(3-01-23)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1j)極性基(I-5e) 組成物(3-01-24)=化合物(3-0107)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-1k)極性基(I-5e)
【0227】これらのネマチック液晶組成物(3-01-01)
〜(3-01-24)の表示特性は、本実施例と同様に、良好な
結果が得られた。
【0228】(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(3-01)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)を調
整した。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。
【0229】
【化90】 結果は以下の通りであった。
【0230】液晶組成物の物性特性 TN-I:室温以下 △ε:測定不能 △n:測定不能 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:測定不能 γ:測定不能
【0231】(実施例2)
【0232】
【化91】 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。
【0233】液晶組成物の物性特性 TN-I:68.7 ℃ △ε:10.3 △n:0.201 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.32 V γ:1.14 τr=τd:32.0 msec
【0234】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-LCD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。
【0235】このネマチック液晶組成物を用いて、セル
厚dが2.5μm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1.19V、応答速度が
2.8msecを示す液晶表示装置が得られた。
【0236】(実施例3)
【0237】
【化92】 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。
【0238】液晶組成物の物性特性 TN-I:62.7 ℃ T N:−60. ℃ △ε:12.6 △n:0.170 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.24 V γ:1.17 τr=τd:28.0 msec
【0239】このネマチック液晶組成物は、6成分で構
成しており、T Nが低いのでより広い温度域で動作さ
せることができ、−25度の低温保存試験においても2
0日以上ネマチック相を保持していた。本発明に関わる
ネマチック液晶組成物は、6成分以上で構成させれば、
本実施例のこの様な効果が得られるが、液晶成分Aを多
用する場合には、好ましくは8成分以上であり、さらに
好ましくは9成分以上である。
【0240】本実施例のネマチック液晶組成物の一成分
である化合物(3-0303)を、化合物:側鎖基(I-4d)基本構
造(I-1m)極性基(I-5a)に変えた以外は、本実施例と同様
のネマチック液晶組成物(3-03-01)を調整した。また、
このようにして調整したネマチック液晶組成物を「組成
物(3-03-01)=化合物(3-0303) →化合物:側鎖基(I-4d)
基本構造(I-1m)極性基(I-5a)」と示す。同様にして得た
ネマチック液晶組成物(3-03-02)〜(3-03-06)を、上記記
載方法により、以下に示す。 組成物(3-03-02)=化合物(3-0303)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-2b)極性基(I-5a) 組成物(3-03-03)=化合物(3-0303)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-2i)極性基(I-5a) 組成物(3-03-04)=化合物(3-0303)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-2aj)極性基(I-5a) 組成物(3-03-05)=化合物(3-0303)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-2cd)極性基(I-5a) 組成物(3-03-06)=化合物(3-0303)→化合物:側鎖基(I-
4d)基本構造(I-2dx)極性基(I-5a)
【0241】これらのネマチック液晶組成物(3-03-01)
〜(3-03-06)の表示特性は、本実施例と同様に、良好な
結果が得られた。
【0242】(実施例4)
【0243】
【化93】 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。
【0244】液晶組成物の物性特性 TN-I:103.6 ℃ T N:−50. ℃ △ε:7.0 △n:0.171 η:17.0 c.p. ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:2.23 V γ:1.15 τr=τd:28. msec ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.45 V γ:1.033
【0245】(実施例5)
【0246】
【化94】 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。
【0247】 液晶組成物の物性特性 TN-I:99.4 ℃ T N:−40. ℃ △ε:7.2 △n:0.283 η:29.5 c.p. 液晶組成物の信頼性特性 テスト前の比抵抗 : 4.2×1012 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 1.3×1012 Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 98.5% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 97.9% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:2.14 V γ:1.14 τr=τd:34.1 msec
【0248】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、粘性ηが低いあるいは粘性ηと比較して△nが
大きいので応答の改善が可能である等の特徴を有してい
る。
【0249】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0250】更にまた文献『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-LCD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。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1.82
V、応答速度が2.4msecを示す液晶表示装置が得
られた。
【0251】本実施例のネマチック液晶組成物の一成分
である化合物(3-0508)を、化合物:側鎖基(I-4b)基本構
造(I-2bh)極性基(I-5f)に変えた以外は、本実施例と同
様のネマチック液晶組成物(3-05-01)を調整した。ま
た、このようにして調整したネマチック液晶組成物を
「組成物(3-05-01)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基
(I-4b)基本構造(I-2bh)極性基(I-5f)」と示す。同様に
して得たネマチック液晶組成物(3-05-02)〜(3-05-31)
を、上記記載方法により、以下に示す。 組成物(3-05-02)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bi)極性基(I-5f) 組成物(3-05-03)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bj)極性基(I-5f) 組成物(3-05-04)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bk)極性基(I-5f) 組成物(3-05-05)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bl)極性基(I-5f) 組成物(3-05-06)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bm)極性基(I-5f) 組成物(3-05-07)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bn)極性基(I-5f) 組成物(3-05-08)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bo)極性基(I-5f) 組成物(3-05-09)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bp)極性基(I-5f) 組成物(3-05-10)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bq)極性基(I-5f) 組成物(3-05-11)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2br)極性基(I-5f) 組成物(3-05-12)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bs)極性基(I-5f) 組成物(3-05-13)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bt)極性基(I-5f) 組成物(3-05-14)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bu)極性基(I-5f) 組成物(3-05-15)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bv)極性基(I-5f) 組成物(3-05-16)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bw)極性基(I-5f) 組成物(3-05-17)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bx)極性基(I-5f) 組成物(3-05-18)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2by)極性基(I-5f) 組成物(3-05-19)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2bz)極性基(I-5f) 組成物(3-05-20)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ca)極性基(I-5f) 組成物(3-05-21)=化合物(3-0508)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2cb)極性基(I-5f) 組成物(3-05-22)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1w)極性基(I-5f) 組成物(3-05-23)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1y)極性基(I-5f) 組成物(3-05-24)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1z)極性基(I-5f) 組成物(3-05-25)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1aa)極性基(I-5f) 組成物(3-05-26)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1ab)極性基(I-5f) 組成物(3-05-27)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1ac)極性基(I-5f) 組成物(3-05-28)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1ad)極性基(I-5f) 組成物(3-05-29)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1ae)極性基(I-5f) 組成物(3-05-30)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1af)極性基(I-5f) 組成物(3-05-31)=化合物(3-0509)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1ag)極性基(I-5f)
【0252】これらのネマチック液晶組成物(3-05-01)
〜(3-05-31)の表示特性は、本実施例と同様に、良好な
結果が得られた。
【0253】(実施例6)
【0254】
【化95】 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。
【0255】液晶組成物の物性特性 TN-I:89.4 ℃ T N:−70. ℃ △ε:8.7 △n:0.166 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:2.07 V γ:1.15 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.35 V γ:1.028 △(Vth)/△(T):2.8mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) τr=τd:88.msec(1/240duty駆動)
【0256】本実施例のネマチック液晶組成物の一成分
である化合物(3-0602)を、化合物:側鎖基(I-4c)基本構
造(I-1m)極性基(I-5b)に変えた以外は、本実施例と同様
のネマチック液晶組成物(3-06-01)を調整した。また、
このようにして調整したネマチック液晶組成物を「組成
物(3-06-01)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-4c)
基本構造(I-1m)極性基(I-5b)」と示す。同様にして得た
ネマチック液晶組成物(3-06-02)〜(3-06-10)を、上記記
載方法により、以下に示す。 組成物(3-06-02)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1n)極性基(I-5b) 組成物(3-06-03)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1o)極性基(I-5b) 組成物(3-06-04)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1p)極性基(I-5b) 組成物(3-06-05)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1q)極性基(I-5b) 組成物(3-06-06)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1r)極性基(I-5b) 組成物(3-06-07)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1s)極性基(I-5b) 組成物(3-06-08)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1t)極性基(I-5b) 組成物(3-06-09)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1u)極性基(I-5b) 組成物(3-06-10)=化合物(3-0602)→化合物:側鎖基(I-
4c)基本構造(I-1v)極性基(I-5b)
【0257】これらのネマチック液晶組成物(3-06-01)
〜(3-06-10)の表示特性は、本実施例と同様に、良好な
結果が得られた。
【0258】(実施例7)
【0259】
【化96】 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ところ良好な結果が得られた。
また、本実施例のネマチック液晶組成物の一成分である
化合物(3-0703)を、化合物:側鎖基(I-4am)基本構造(I-
1m)極性基(I-5e)に変えた以外は、本実施例と同様のネ
マチック液晶組成物(3-07-01)を調整した。本実施例と
同様に、良好な結果が得られた。
【0260】(実施例8)
【0261】
【化97】 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。
【0262】(実施例9)
【0263】
【化98】 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。
【0264】ネマチック液晶組成物(3-07)〜(3-09)は、
ネマチック液晶組成物(3-06)と同様の特性を有している
ことから、実施例6と同じ高速応答性に適した液晶表示
装置として利用することができる。
【0265】また、前記と同様にしてネマチック液晶組
成物(3-09-01)〜(3-09-30)を調整した。調整したネマチ
ック液晶組成物を、前記記載方法により、以下に示す。 組成物(3-09-01)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2dw)極性基(I-5e) 組成物(3-09-02)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2dx)極性基(I-5e) 組成物(3-09-03)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2dy)極性基(I-5e) 組成物(3-09-04)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2dz)極性基(I-5e) 組成物(3-09-05)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ea)極性基(I-5e) 組成物(3-09-06)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2eb)極性基(I-5e) 組成物(3-09-07)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ec)極性基(I-5e) 組成物(3-09-08)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ed)極性基(I-5e) 組成物(3-09-09)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ee)極性基(I-5e) 組成物(3-09-10)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ef)極性基(I-5e) 組成物(3-09-11)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2eg)極性基(I-5e) 組成物(3-09-12)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ei)極性基(I-5e) 組成物(3-09-13)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ej)極性基(I-5e) 組成物(3-09-14)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ek)極性基(I-5e) 組成物(3-09-15)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2el)極性基(I-5e) 組成物(3-09-16)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2em)極性基(I-5e) 組成物(3-09-17)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2en)極性基(I-5e) 組成物(3-09-18)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2eo)極性基(I-5e) 組成物(3-09-19)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-2ep)極性基(I-5e) 組成物(3-09-20)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3bo)極性基(I-5e) 組成物(3-09-21)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3cb)極性基(I-5e) 組成物(3-09-22)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3cc)極性基(I-5e) 組成物(3-09-23)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3ce)極性基(I-5e) 組成物(3-09-24)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3cm)極性基(I-5e) 組成物(3-09-25)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3dr)極性基(I-5e) 組成物(3-09-26)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3dt)極性基(I-5e) 組成物(3-09-27)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3du)極性基(I-5e) 組成物(3-09-28)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3dv)極性基(I-5e) 組成物(3-09-29)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3dw)極性基(I-5e) 組成物(3-09-30)=化合物(3-0913)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-3dx)極性基(I-5e)
【0266】これらのネマチック液晶組成物(3-09-01)
〜(3-09-30)の表示特性は、実施例6と同様に、良好な
結果が得られた。
【0267】(実施例10)
【0268】
【化99】 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。
【0269】液晶組成物の物性特性 TN-I:86.6 ℃ T N:−41. ℃ △ε:7.5 △n:0.177 η:13.5 c.p. ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.81 V γ:1.14 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.08 V τr=τd:75.msec(1/240duty駆動)
【0270】(実施例11)
【0271】
【化100】 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。
【0272】液晶組成物の物性特性 TN-I:65.2 ℃ T N:−30. ℃ △ε:9.6 △n:0.100 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.32 V
【0273】このネマチック液晶組成物は、駆動電圧と
比較して△nが小さいことから低い駆動電圧で視野角の
広い液晶表示装置を可能とする特徴を有している。
【0274】また、本実施例のネマチック液晶組成物の
一成分である化合物(3-1105)を、化合物:側鎖基(I-4a
m)基本構造(I-1x)極性基(I-5e)に変えた以外は、本実施
例と同様のネマチック液晶組成物(3-11-01)を調整し、
この組成物の諸特性を測定したところ、本実施例と同様
に良好な結果が得られた。
【0275】(実施例12)
【0276】
【化101】 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。
【0277】 液晶組成物の物性特性 TN-I:90.4 ℃ T N:−70. ℃ △ε:6.7 △n:0.106 液晶組成物の信頼性特性 テスト前の比抵抗 : 9.0×1012 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 3.3×1012 Ω・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 : 98.1% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:1.88 V γ:1.15
【0278】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。この組成物を基本的な構成材
料として用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置
は、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。
【0279】(実施例13)
【0280】
【化102】 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。
【0281】液晶組成物の物性特性 TN-I:98.2 ℃ T N:−20. ℃ △ε:6.1 △n:0.174 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:2.41 V γ:1.029 △(Vth)/△(T):2.2mV/℃(T=5〜40℃
の範囲) τr=τd:81.msec(1/240duty駆動)
【0282】また、ネマチック液晶組成物(3-13-01)=
化合物(3-1304) →化合物:側鎖基(I-4m)基本構造(I-1
b)極性基(I-5e)も本実施例と同様に、良好な結果が得ら
れた。
【0283】(実施例14)
【0284】
【化103】 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。
【0285】液晶組成物の物性特性 TN-I:96.2 ℃ T N:−70. ℃ △ε:12.6 △n:0.143 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.34 V γ:1.26 τr=τd:47. msec ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:1.49 V γ:1.021
【0286】(実施例15)
【0287】
【化104】 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。
【0288】液晶組成物の物性特性 TN-I:93.2 ℃ T N:−70. ℃ △ε:19.7 △n:0.140 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:0.89 V γ:1.28 △(Vth)/△(T):2.0mV/℃(T=−30〜60
℃の範囲)
【0289】本実施例のネマチック液晶組成物の一成分
である化合物(3-1506)を、化合物:側鎖基(I-4am)基本
構造(I-1x)極性基(I-5e)に変えた以外は、本実施例と同
様のネマチック液晶組成物(3-15-01)を調整し、諸特性
を測定したところ、本実施例と同様に、良好な結果が得
られた。
【0290】(実施例16)
【0291】
【化105】 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。
【0292】(実施例17)
【0293】
【化106】 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。
【0294】(実施例18)
【0295】
【化107】 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。
【0296】(実施例19)
【0297】
【化108】 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。
【0298】液晶組成物の物性特性 TN-I:74.1 ℃ T N:−70. ℃ △ε:14.3 △n:0.151 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.08 V γ:1.15
【0299】(実施例20)
【0300】
【化109】 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。
【0301】液晶組成物の物性特性 TN-I:92.1 ℃ T N:−41. ℃ △ε:19.2 △n:0.145 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.00 V γ:1.13 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:1.08 V γ:1.036
【0302】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-LCD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。
【0303】(実施例21)
【0304】
【化110】 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。
【0305】液晶組成物の物性特性 TN-I:89.9 ℃ T N:−41. ℃ △ε:19.0 △n:0.141 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:0.92 V
【0306】(実施例22)
【0307】
【化111】 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。
【0308】液晶組成物の物性特性 TN-I:72.2 ℃ T N:−70. ℃ △ε:25.5 △n:0.137 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:0.86 V γ:1.18 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:0.91 V γ:1.029
【0309】(実施例23)
【0310】
【化112】 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。
【0311】液晶組成物の物性特性 TN-I:70.9 ℃ T N:−70. ℃ △ε:20.8 △n:0.147 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:0.90 V γ:1.19 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth:1.01 V γ:1.028
【0312】(実施例24)
【0313】
【化113】 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。
【0314】 液晶組成物の物性特性 TN-I:93.1 ℃ T N:−70. ℃ △ε:8.5 △n:0.104 液晶組成物の信頼性特性 テスト前の比抵抗 : 2.2×1013 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 5.1×1012 Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 99.2% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.2% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.22 V γ:1.27 τr=τd:49. msec
【0315】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、低い駆動電圧でも比較的応答性の良好な特徴を
有している。
【0316】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0317】また、前記と同様にしてネマチック液晶組
成物(3-24-01)〜(3-24-13)を調整した。調整したネマチ
ック液晶組成物を、前記記載方法により、以下に示す。 組成物(3-24-01)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5f) 組成物(3-24-02)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5g) 組成物(3-24-03)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5h) 組成物(3-24-04)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5i) 組成物(3-24-05)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5j) 組成物(3-24-06)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5k) 組成物(3-24-07)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5l) 組成物(3-24-08)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5m) 組成物(3-24-09)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5n) 組成物(3-24-10)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5o) 組成物(3-24-11)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5p) 組成物(3-24-12)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5q) 組成物(3-24-13)=化合物(3-2410)→化合物:側鎖基(I-
4b)基本構造(I-1b)極性基(I-5r)
【0318】これらのネマチック液晶組成物(3-24-01)
〜(3-24-13)の表示特性は、本実施例と同様に、良好な
結果が得られた。
【0319】(実施例25)
【0320】
【化114】 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。
【0321】 液晶組成物の物性特性 TN-I:81.0 ℃ T N:−70. ℃ △ε:8.6 △n:0.120 液晶組成物の信頼性特性 テスト前の比抵抗 : 2.0×1013 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 6.3×1012 Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 99.2% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.6% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.44 V γ:1.15 τr=τd:50. msec
【0322】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、低い駆動電圧でも比較的応答性の良好な特徴を
有している。
【0323】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0324】(実施例26)
【0325】
【化115】 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。
【0326】 液晶組成物の物性特性 TN-I:98.6 ℃ T N:−50. ℃ △ε:4.0 △n:0.080 液晶組成物の信頼性特性 テスト前の比抵抗 : 3.2×1013 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 7.5×1012 Ω・cm テスト前の電圧保持率 : 99.2% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.7% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:2.43 V γ:1.16 τr=τd:19. msec
【0327】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、比較的応答性の良好な特徴を有している。
【0328】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0329】(実施例27)
【0330】
【化116】 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。結果は以下の通りであった。
【0331】液晶組成物の物性特性 TN-I:90.9 ℃ T N:−70. ℃ △ε:6.6 △n:0.121 液晶組成物の信頼性特性 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 : 98.4% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.80 V γ:1.16 τr=τd:21. msec
【0332】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、中位の駆動電圧でも比較的応答性の良好な特徴
を有している。
【0333】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0334】(実施例28)
【0335】
【化117】 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。結果は以下の通りであった。
【0336】液晶組成物の物性特性 TN-I:85.7 ℃ T N:−70. ℃ △ε:9.8 △n:0.135 η:22.9 c.p. 液晶組成物の信頼性特性 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 : 98.3% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.39 V γ:1.15 τr=τd:24. msec
【0337】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、低い駆動電圧でも比較的応答性の良好な特徴を
有している。
【0338】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0339】(実施例29)
【0340】
【化118】 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。結果は以下の通りであった。
【0341】 液晶組成物の物性特性 TN-I:105.8 ℃ T N:−20. ℃ △ε:7.2 △n:0.275 液晶組成物の信頼性特性 テスト前の比抵抗 : 1.6×1012 Ω・cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 7.7×1011 Ω・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 : 98.0% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:2.13 V γ:1.14
【0342】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、比較的△nが大きいので応答性を改良できる等
の特徴を有している。
【0343】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0344】更に、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-LCD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。
【0345】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1.85V、応答速度が
2.8msecを示す液晶表示装置が得られた。
【0346】(実施例30)
【0347】
【化119】 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。
【0348】液晶組成物の物性特性 TN-I:99.3 ℃ T N:−10. ℃ △ε:8.2 △n:0.273 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:1.89 V γ:1.14
【0349】このネマチック液晶組成物は、ネマチック
液晶組成物(3-29)と同様の特性を有していることから、
実施例29と同じ液晶表示装置として利用することがで
きる。
【0350】(実施例31)
【0351】
【化120】 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。
【0352】液晶組成物の物性特性 TN-I:99.5 ℃ T N:−10. ℃ △ε:10.1 △n:0.263 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:1.93 V γ:1.15
【0353】このネマチック液晶組成物は、ネマチック
液晶組成物(3-29)と同様の特性を有していることから、
実施例29と同じ液晶表示装置として利用することがで
きる。
【0354】(実施例32)
【0355】
【化121】 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。
【0356】液晶組成物の物性特性 TN-I:109.6 ℃ T N:−8. ℃ △ε:6.2 △n:0.329 液晶組成物の信頼性特性 テスト前の電圧保持率 : 98.4% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 97.4% ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:2.34 V γ:1.16
【0357】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができ、極めて△nが大きいので応答性を改良できる等
の特徴を有している。
【0358】また、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。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置は、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。
【0359】このネマチック液晶組成物を用いて、セル
厚dが1.5μm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1.89V、応答速度が
1.3msecを示す液晶表示装置が得られた。
【0360】(実施例33)
【0361】
【化122】 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。
【0362】液晶組成物の物性特性 TN-I:164.1 ℃ T N:−50. ℃ △ε:30.4 △n:0.254 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:1.23 V γ:1.16
【0363】このネマチック液晶組成物は、TN-Iが高
く、T Nが低いのでより広い温度域で動作させること
ができる等の特徴を有している。
【0364】(実施例34)
【0365】
【化123】 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。
【0366】液晶組成物の物性特性 TN-I:72.1 ℃ T N:−70. ℃ △ε:9.9 △n:0.228 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚8μm) Vth:1.69 V γ:1.15 τr=τd:34. msec
【0367】(実施例35)
【0368】
【化124】 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。
【0369】液晶組成物の物性特性 TN-I:111.3 ℃ T N:−10. ℃ △ε:7.3 △n:0.282 ツイスト角90度のTN-LCD表示特性(セル厚6μm) Vth:2.17 V γ:1.15
【0370】(実施例36)本発明のネマチック液晶組
成物(3-01)、(3-02)、(3-05)、(3-29)〜(3-35)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。
【0371】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2℃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。
【0372】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(3-02)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(3-05)、(3-29)〜(3
-32)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)、(3-34)、(3-35)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(3-33)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。
【0373】(実施例37)本発明のネマチック液晶組
成物、特に(3-01)、(3-02)、(3-05)、(3-29)〜(3-32)、
(3-34)、(3-35)は更に以下の特徴を有していた。これ
らネマチック液晶組成物における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400n
m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。
【0374】(実施例38)本発明のネマチック液晶組
成物、特に(3-01)、(3-03)、(3-14)〜(3-23)は更に以下
の特徴を有していた。
【0375】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。
【0376】
【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。
【0377】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) 4H027 BA01 BB03 BB04 BB11 BC02 BC04 BC05 BC06 BD01 BD02 BD04 BD08 BD24 BE01 BE02 BE03 CB01 CB02 CB04 CC04 CD01 CD04 CE04 CG04 CJ04 CL01 CL04 CM01 CM04 CN01 CN02 CN04 CN05 CP04 CQ04 CR01 CR04 CS04 CT01 CT02 CT03 CT04 CU01 CU04 CW01 CW02 DE01 DE04 DK01 DK02 DK03 DK04 DK05 DM04 DP01

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、Y11〜Y19は各々独立的に
    はH、F、Cl、CF3、OCF3又はCNを表し、
    13、Y16、Y19はCH3も表すことができ、W111〜W
    136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、-CO
    O-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH=CH
    -、-CF=CF-、-C≡C-、-(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、環A11〜A13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1個又は2個以上
    の水素原子は重水素原子により置換されていてもよく、
    上記の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換さ
    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0〜9
    9.9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、Y11〜Y
    19が各々独立的にH、F、Cl、CF3又はOCF3で表
    される化合物、W111〜W113、W121〜W123、W131
    133中の少なくとも1個以上がFで置換された化合
    物、Z11〜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
    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〜Z26
    はまた-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-であっ
    てもよく、環A21〜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−シクロヘキシレンである場合、該環の1個又は
    2個以上の水素原子は重水素原子で置換されていても良
    い。k21〜k24は各々独立的に0又は1を表し、k23
    24は0又は1である。上記の化合物を構成する原子は
    その同位体原子で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のアルケニル基である化合物、X 21〜X24
    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)の化合物において、Z22が-(CH2)
    2-又は-(CH2)4-で表される化合物、k21が1で表され
    る化合物、前記一般式(II-2)の化合物において、
    23、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-CO
    O-である化合物、前記一般式(II-3)の化合物におい
    て、Y25、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〜A24がト
    ランス−1,4−シクロへキシレンであり、該環の水素
    原子のうち少なくとも1個が重水素原子により置換され
    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で表
    される化合物、k21が1であり、X21がF又は-CNを
    表し、Y21、Y 22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-2)において、R 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、
    24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、Z 25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、
    25、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であり、
    23+k24が0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〜A24がトランス−
    1,4−シクロへキシレンであり、該環の水素原子のう
    ち少なくとも1個が重水素原子により置換された化合
    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であり、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-(CH2) 4を表し、X21がF、Cl、CF3、OCF
    3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、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OCF2
    Hを表し、Y23、Y24の1個又は2個がFであり、
    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
    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〜A24がトランス−1,4−シクロへキシ
    レンであり、該環の水素原子のうち少なくとも1個が重
    水素原子により置換された化合物、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1個又は2個以上の水素原子は重水素原子
    により置換されていてもよい。k31〜k35は各々独立的
    に0又は1を表し、k34+k35は0又は1を表す。上記
    の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されて
    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、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、R35
    〜R38が各々独立的に炭素原子数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、
    32が単結合又は-(CH2)2-で表される化合物、k31
    1である化合物、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、Y33がF
    又は-CH3で表される化合物、k33が0であり、Z36
    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-、-(CH
    2)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、Z35
    が-COO-又は-C≡C-を表し、Z36が-OCO-、-C
    2O-、-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
    のうち少なくとも1個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の一方が単結合である化合物、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-、-C
    OO-又は-C≡C-を表し、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、W
    35の少なくとも1個がFである化合物、Y35、Y36のい
    ずれかがF、CH3で置換された化合物、前記一般式(I
    II-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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