JP2001019964A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリシリコンＴＦＴ素子で駆動される液晶デ
ィスプレイ(ＰＴＦＴ―ＬＣＤ)に求められる種々の特性
を満足し、かつ、セル構成に応じた所望のΔｎに調整で
き、広いネマチック液晶温度範囲、高い保持率を高温度
まで維持できる液晶組成物およびこれを使用した液晶表
示素子の提供。 【解決手段】 ＰＴＦＴ―ＬＣＤにおいて、基板間に封
入されたネマチック液晶組成物として、式（１）、
（３）、（４）の少なくとも１つの群から選ばれた、少
なくとも１種の化合物を含む液晶組成物を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、幅広い動作温度範
囲を有するポリシリコンＴＦＴ素子で駆動されるＰＴＦ
Ｔ―ＬＣＤに関し、かつまた液晶組成物に特定の構造を
持つ材料を使用した電気光学液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、電卓のディスプレイと
して登場して以来、コンピューターの開発と歩みを同じ
くして、TN (Twisted Nematic)モードからSTN (Supertw
istedNematic)モードへと表示容量を増やし、コンピュ
ーターと人とのインターフェースとして広く普及してき
た。特に、各画素に薄膜トランジスタをつけたアクティ
ブマトリクス液晶表示素子(AM-LCD)は、CRTにも代替で
きる高画質を備え、フラット化・省エネルギー化の後押
しを受けて、もっとも将来性のあるディスプレイとして
期待されている。

【０００３】AM-LCDではコントラストを上げるために、
各画素に薄膜トランジスタやダイオードのスイッチング
素子をつけて、画素に電圧を供給する。

【０００４】AM-LCDはTN・STNのパッシブ駆動方式とは異
なり、スイッチング素子を通して、各画素に数十msec毎
に電荷を供給することにより駆動する。このため、電荷
が供給されてから数十msec後の次の書き込み時間までの
間は、与えられた電荷を完全に保持できないと、表示の
悪化をきたすことになる。電荷が逃げると電極間の電位
が下がり、透過光強度が変化してコントラストが低下し
てしまう。このため、AM-LCDでは、高い電圧保持特性が
求められる。高い電圧保持特性を得るため、AM-LCD用液
晶組成物は、高比抵抗を維持しやすい材料を取捨選択し
て使用する必要がある。

【０００５】AM-LCDとしては、アモロファスシリコンを
薄膜トランジスタとして使用した液晶ディスプレイが主
流であったが、高精細、高透過率、狭額縁化を計ったポ
リシリコンＴＦＴ素子で駆動される液晶ディスプレイ
(ＰＴＦＴ―ＬＣＤ)が開発された。高精細化に伴い隣接
した画素間の横電界が液晶の配向に影響を及ぼすように
なり、この影響を防ぐために高いチルト角をもった液晶
配向や、セル厚を薄くして配向を安定化させる方策がと
られた。ＴＮモードでは、セル厚と液晶組成物のΔｎの
積を一定にして（たとえば、Δｎ・ｄ〜0.5もしくは1.
0）使用するため、セル厚を薄くするためにはΔｎが大
きい液晶組成物が望まれていた。

【０００６】更に、近年携帯を目的としたノート型コン
ピューターの需要が高まり、屋外での使用を可能とする
広い使用温度範囲や長時間のバッテリー駆動を可能とす
る低消費電力の要請が強まっている。低消費電力には低
電圧で駆動できるしきい値電圧の低い液晶組成物が求め
られている。しきい値電圧を低くするためには、誘電率
異方性Δεを大きくする材料が必要であるが、誘電率異
方性が大きい系では、粘性が増大し、レスポンスが悪化
することに加え、周囲の汚染の影響を受けやすくなるた
め、高抵抗を維持することが難しくなるという問題があ
った。このため、ＰＴＦＴ―ＬＣＤ用組成物には、 (1) 高い電圧保持率 (2) 屋外でも使用できる広いネマチック液晶温度範囲 (3) 高温条件でも使用できる安定性 (4) 低いしきい値電圧 (5) 調節可能な大きいΔｎ が求められている。

【０００７】従来の液晶組成物は、これらの要請に必ず
しも応えることができず、高温での電圧保持率の低下に
よるコントラスト低下、低温での結晶析出やスメクチッ
ク相の発現が見られた。また、屋外の高温やUV光・太陽
光暴露下に放置されると、保持率低下や表示不良がみら
れた。

【０００８】すなわち、高いネマチック-アイソトロピ
ック転移温度、低いクリスタル(若しくはスメクチック)
転移温度、低電圧駆動可能な低いしきい値電圧、高速応
答を可能とする低粘性、調節可能な高いΔｎ、かつ高温
での高い保持率を同時に満足するＰＴＦＴ―ＬＣＤ用液
晶組成物及びＰＴＦＴ―ＬＣＤ液晶表示素子はなかっ
た。

【０００９】たとえば、WO9403558号には、トリフルオ
ロ化合物とジフルオロ化合物とを用いた液晶組成物の例
が開示されているが、液晶温度範囲が狭かったり、しき
い値電圧が高い等多くの問題点を抱えているのが現状で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
光学表示素子、特に上記のポリシリコンＴＦＴ素子で駆
動されるＰＴＦＴ―ＬＣＤに求められる種々の特性を満
足し、かつ、広い液晶温度範囲、低い粘性を有し、高速
応答性が優れ、高いΔｎまで調整可能で、高い保持率を
高温度まで維持できる液晶組成物を使用したＰＴＦＴ―
ＬＣＤを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以下詳細に本発明を説明
する。第１の発明は、２枚の基板上に配向膜が形成さ
れ、ポリシリコンＴＦＴ素子で駆動される液晶ディスプ
レイ(以下ＰＴＦＴ―ＬＣＤと略す)において、基板間に
封入されたネマチック液晶組成物が、下記式（１）、
（３）、（４）の少なくとも１つの群から選ばれた、少
なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする液晶表示
素子に関する。 式（１）

【００１２】

【化８】

【００１３】[式中Ｒは、炭素数1〜15のアルキル基また
は炭素数2〜15のアルケニル基であり、この基は非置換
であるか、あるいは置換基として少なくとも1個のハロ
ゲンを有しており、そしてこれらの基中に存在する1個
または2個以上のCH2基はそれぞれ独立してO原子が相互
に直接結合しないものとして -O-、-S-、-CO-、-COO-、
-OCO-、-OCO-O-により置き換えられても良く、環Ａ1及
び環Ａ2はそれぞれ相互に独立して、 (a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在
する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は
-O- 及びまたは -S- に置き換えられてもよい) (b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH2基
または隣接していない2個以上のCH2基は -N- に置き換
えられてもよい) (c) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オ
クチレン、ピペリジン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジ
イル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル及び1,2,3,4-
テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基
(b)、基(c)はCNまたはハロゲンで置換されていてもよ
く、Ｚ1及びＺ2はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-C
H2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4
-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH- または単結合であ
り、ａ、ｂは0、1または2であり、Ｙ1は、-F、-CF3、-O
CF3、-OCHF2、-OCH2F、-CN、Ｒと同じ定義または式(2)
であり、

【００１４】

【化９】

【００１５】(式中Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してH、F
またはClであり、Ｑ1は-OCH2-、-OCF2-、-OCHF-、-CF2-
または単結合であり、Ｙ2はＦ、ClまたはCNである。)] 式（３）：

【００１６】

【化１０】

【００１７】（式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じで
あり、環Ａ3及び環Ａ4はそれぞれ相互に独立して、環Ａ
1の定義と同じであり、Ｘ３、Ｘ４，Ｘ５はそれぞれ独
立してＨまたはＦであり、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立
してＺ１の定義と同じであり、ｃ、ｄは0、1または2で
あり、Ｙ３はＹ１の定義と同じである。） 式（４）：

【化１１】 （式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じであり、環Ａ5
及び環Ａ6はそれぞれ相互に独立して、環Ａ1の定義と同
じであり、Ｘ６〜Ｘ１１はそれぞれ独立してＨまたはＦ
であり、Ｚ５、Ｚ６はそれぞれ独立してＺ１の定義と同
じであり、e、fは、0、1または2であり、Ｙ４はＹ１の
定義と同じである。）

【００１８】第２の発明は、液晶組成物が、式（５）の
化合物群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むこと
を特徴とする第１の発明に記載の液晶表示素子に関す
る。

【００１９】

【化１２】

【００２０】[ 式中Ｒは式(1)でのＲの定義と同じであ
り、環Ａ7及び環Ａ8はそれぞれ相互に独立して、 (d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在
する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は
-O- 及びまたは -S- に置き換えられてもよい) (e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH2基
または隣接していない2個以上のCH2基は -N- に置き換
えられてもよい） (f) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オ
クチレン、ピペリジン-1,4-ジイル からなる群より選ばれる基であり、上記の基(d)、基
(e)、基(f)はCNまたはハロゲンで置換されていても良
い。Ｚ7、Ｚ8はそれぞれ相互に独立して式(1)でのＺ1と
同じ定義である。Ｘ12、Ｘ13はそれぞれ独立してHまた
はFであり、gは、0、1または2であり、Ｙ5は、FまたはC
lであり、Ｑ2は、単結合、-CF2-、-OCF2- または -OCHF
- である。)］

【００２１】第３の発明は、液晶組成物が、式（１）の
群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴
とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関
する。

【００２２】第４の発明は、液晶組成物が、式（３）の
群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴
とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関
する。

【００２３】第５の発明は、液晶組成物が、式（４）の
群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴
とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関
する。

【００２４】第６の発明は液晶組成物が、式（１）及び
式（３）、または式（３）及び式（４）、若しくは式
（１）及び式（４）、の２群の組み合わせのうちの少な
くとも１つの組み合わせを含むことを特徴とする第１ま
たは第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。

【００２５】第７の発明は、液晶組成物が、式（１）の
群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを
特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子
に関する。

【００２６】第８の発明は、液晶組成物が、式（３）の
群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを
特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子
に関する。

【００２７】第９の発明は、液晶組成物が、式（４）の
群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを
特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子
に関する。

【００２８】第１０の発明は、液晶組成物が式（１）で
表される化合物を５〜５０％、式（３）で表される化合
物を５〜５０％、式（４）で表される化合物を５〜５０
％含有することを特徴とする第１または第２の発明に記
載の液晶表示素子に関する。

【００２９】第１１の発明は、液晶組成物が式（６）を
含むことを特徴とする第１の発明ないし第１０の発明に
記載の液晶表示素子に関する。

【００３０】

【化１３】

【００３１】（式中Ｒは式（１）のＲと同じ定義であ
り、Ｙ10はＲと同じ定義であり、環Ａ12、環Ａ13、環Ａ
14、環Ａ15はそれぞれ独立して環Ａ7と同じ定義であり
j、kはそれぞれ独立して０または１であり、Ｚ12、Ｚ1
3、Ｚ14はそれぞれ独立してＺ1と同じ定義である。）

【００３２】第１２の発明は、式（６）の化合物が、式
（７―１）ないし式（７−４）で表される化合物である
ことを特徴とする第１１の発明に記載の液晶表示素子に
関する。

【００３３】

【化１４】

【００３４】（式中Ｒ、Ｒ'はそれぞれ独立に式（１）
のＲと同じ定義であり、Ｚは単結合、-COO-、-OCO-また
は-CH2CH2-である。）

【００３５】第１３の発明は、液晶組成物のネマティッ
ク−アイソトロピック転移温度（Tni）が少なくとも６
０℃であり、クリスタル（あるいはスメクティック）−
ネマティック転移温度が高くとも−３０℃であり、複屈
折（Δｎ）が０．０８から０．２０であることを特徴と
する第１の発明ないし第１２の発明の少なくとも１つに
定義された液晶表示素子に関する。

【００３６】第１４の発明は、液晶組成物の曲がり(K3
3)と広がり(K11)の弾性定数の比K33/K11が１．０〜２．
０であることを特徴とする第１の発明ないし第１３の発
明の少なくとも１つに定義された液晶表示素子に関す
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明は、ナフタレン、テトラリ
ン、デカリンといったΔｎの異なる環構造を有する化合
物を組み合わせることによりネマチック液晶温度範囲の
拡大とΔｎの調整を同時に可能とするものである。

【００３８】ネマチック液晶温度範囲の拡大は、最近要
望の高まっている携帯端末ディスプレイ用として有用で
ある。本発明による組成物は、温度範囲拡大がネマティ
ック上限温度だけでなく、結晶やスメクチックになるネ
マティック下限温度に対しても拡大効果があるため、本
発明の組成物を使用したＰＴＦＴ−ＬＣＤは、戸外の高
温の環境でも、低温の環境でも高いコントラストでの動
作が可能となる。

【００３９】更に、フルオロ系ナフタレン化合物（式
（４））、フルオロ系テトラリン化合物（式（３））、
フルオロ系デカリン化合物（式（１））は電流値の増加
を抑制する効果を持つため、さらに好ましく、これらの
フルオロ系化合物を含有する本発明の組成物使用したＰ
ＴＦＴ−ＬＣＤは戸外の過酷な熱・太陽光・UV光の環境
においても、安定で電流値増加などによる表示不良を起
こしにくい。特に環にＦ置換ナフタレン、Ｆ置換テトラ
リン構造を有する化合物を使用が好ましい。

【００４０】フルオロ系化合物と同様に、化合物の誘電
率異方性が-1.5〜1.5であるナフタレン、テトラリン、
デカリン化合物は好ましい。

【００４１】さらに詳述すると、式（１）の構造を有す
る好ましい化合物は、

【００４２】

【化１５】

【００４３】式（３）の化合物の好ましい例としては、

【００４４】

【化１６】

【００４５】

【化１７】

【００４６】

【化１８】

【００４７】式（４）の化合物の好ましい例としては、

【００４８】

【化１９】

【００４９】

【化２０】

【００５０】式（５）構造を有する好ましい化合物は、

【００５１】

【化２１】

【００５２】（式中Ｒは、互いに独立して式（１）のＲ
と同じ定義であり、Ｚはそれぞれ独立して、-CH2CH2-,-
C≡C-,-(CH2)4-,または単結合である。） 環Ａ1から環Ａ15はトランス-1,4-シクロヘキシレン基、
1,4-フェニレン基が好ましく、Ｘ1からＸ16はFであるこ
とが好ましい。Ｙ1からＹ5はＦであることが好ましく、
式(2)であることが好ましい。Ｑ1、Ｑ2は単結合、-OCHF
-、-OCF2- 、-CF2-が好ましい。また連結基Ｚ1からＺ14
は、単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-C≡C-であることが
好ましく、単結合が特に好ましい。式（１）、式
（３）、式(４)、式（５）の化合物は５%以上含有する
ことが好ましく、さらに好ましくは１０%以上含有する
ことが好ましい。各式の化合物を１種以上使用すること
が好ましいが、2種以上使用することがさらに好まし
い。全成分数は10成分以上にすることが好ましい。Ｒは
炭素数１から１０のアルキル基、若しくは炭素数２〜１
０のアルケニル基が好ましく、Ｒがアルケニル基である
場合、炭素数は２〜５が更に好ましく、特に下記の構造
が好ましい。

【００５３】

【化２２】 (上記それぞれの構造において、右端は環に接合してい
る。) Tniは７０℃以上が好ましいが、８０℃以上が更に好ま
しい。Ｔ-nは−３５℃以下が好ましく、特に好ましくは
−４０℃以下である。Δｎは０．０９〜０．２０が好ま
しく、０．１０〜０．１６が更に好ましい。弾性定数比
Ｋ33/Ｋ11は１．０〜１．６が好ましい。

【００５４】

【実施例】以下、実施例をあ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。

【００５５】実施例中、測定した特性は以下の通りであ
る。

【００５６】Ｔni :ネマチック−アイソトロピック転移
温度(℃) Ｔ-n :クリスタル又はスメクチック−ネマチック転移温
度(℃) Ｖth :セル厚6μｍのTN-LCDに注入した時のしきい値電
圧(Ｖ)（電圧無印加時の輝度から10%輝度が低下したと
きの電圧） △ε:25℃での誘電率異方性 (-) △ｎ:25℃での複屈折率(-) η:20℃での粘度(mPa・s) ＨＲ:80℃での保持率(%)(セル厚6μｍのTN-LCDに注入
し、5V印加、フレームタイム20ms、ハ゜ルス幅64μsで測定したとき
の測定電圧と初期印加電圧との比を%で表した値) 常法に従い、下記の組成比の液晶媒体をそれぞれ作製
し、特性を測定した。特性測定結果を下記の表１に示
す。 (比較例1)

【００５７】

【化２３】

【００５８】比較例１中の(a),(b),(c),(d)の化合物
を、式（１）、式（２）、式（３）の化合物に置き換え
た液晶組成物を実施例1,2,3で作製した。 （実施例１）

【００５９】

【化２４】

【００６０】（実施例２）

【００６１】

【化２５】

【００６２】（実施例３）

【００６３】

【化２６】

【００６４】（実施例４）

【００６５】

【化２７】

【００６６】比較例１は式（１）、式（３）、式（４）
のいずれの化合物も含まない例である。この組成に含ま
れる化合物(a),(b),(c),(d)を置換することにより、実
施例１では式（１）と式（３）の化合物が含まれる組
成、実施例２では式（３）と式（４）の化合物が含まれ
る組成、実施例３では式（１）と式（４）の化合物が含
まれる組成とした。(a),(b),(c),(d)に置換した化合物
はそれぞれ下記の各式の化合物に属する。 実施例１ (a1)式（１）,(b1)式（３）,(c1)式（１）,(d1)式（３） 実施例２ (a2)式（４）,(b2)式（３）,(c2)式（４）,(d2)式（３） 実施例３ (a3)式（４）,(b3)式（１）,(c3)式（４）,(d3)式（１） また、実施例４は式（１）、式（３）、式（４）のすべ
ての群の化合物が含まれる組成物である。

【００６７】

【表１】

【００６８】比較例に比べ実施例１，２、３のいずれに
おいても、ネマチック液晶温度範囲が拡大していること
がわかる。３つの群の化合物を使用した実施例４におい
ても同様の効果がみられる。特にＴ-nは−７０℃と非常
に優れた特性を示しており低温でのネマチック液晶温度
範囲の拡大が、本発明のすべての実施例で実現されてい
る。このように本発明による液晶組成物は幅広い温度範
囲を有することがわかる。また、実施例は比較例に比べ
てΔｎを大きくすることに成功している。式（１）、式
（３）、式（４）の化合物の組み合わせによりΔｎは
０．１０２から０．１２１までの調整が可能となった。

【００６９】ネマチック液晶温度範囲の拡大と同時にΔ
ｎの拡大が計れる本発明の液晶組成物は、ＰＴＦＴ−Ｌ
ＣＤ用として非常に有用であることがわかる。上記の実
施例１、２、３、４で得られた液晶組成物を９０°ねじ
れのセルに注入し保持率を測定したが、いずれも測定温
度８０℃で９９％以上の高い保持率を示した。また−２
０℃から８０℃の広い温度範囲で良好なコントラストを
示した。一方比較例１の液晶を注入したセルでは、８０
℃近くでは急激にコントラストが低下した。

【００７０】

【発明の効果】本発明の液晶材料の組み合わせにより、
ＰＴＦＴ―ＬＣＤに求められる種々の特性を満足し、か
つ、セル構成に応じた所望のΔｎに調整でき、広いネマ
チック液晶温度範囲、高い保持率を高温度まで維持でき
る液晶組成物およびこれを使用した液晶表示素子を提供
することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 清文 東京都板橋区高島平１−67−12 Ｆターム(参考） 4H027 BA01 BB03 BC05 BD02 BD03 BD07 BD08 BD24 BE02 CM04 CQ04 CR04 CT02 CT04 CU04 DK04 DK05 DM03 DM04

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の基板上に配向膜が形成され、ポリ
   シリコンＴＦＴ素子で駆動される液晶ディスプレイ(以
   下ＰＴＦＴ―ＬＣＤと略す)において、基板間に封入さ
   れたネマチック液晶組成物が、下記式（１）、（３）、
   （４）の少なくとも１つの群から選ばれた、少なくとも
   １種の化合物を含むことを特徴とする液晶表示素子。 式（１）： 【化１】 [式中Ｒは、炭素数1〜15のアルキル基または炭素数2〜1
   5のアルケニル基であり、この基は非置換であるか、あ
   るいは置換基として少なくとも1個のハロゲンを有して
   おり、そしてこれらの基中に存在する1個または2個以上
   のCH2基はそれぞれ独立してO原子が相互に直接結合しな
   いものとして -O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-
   により置き換えられても良く、環Ａ1及び環Ａ2はそれぞ
   れ相互に独立して、 (a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在
   する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は
   -O- 及びまたは -S- に置き換えられてもよい) (b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH2基
   または隣接していない2個以上のCH2基は -N- に置き換
   えられてもよい) (c) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オ
   クチレン、ピペリジン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジ
   イル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル及び1,2,3,4-
   テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基
   (b)、基(c)はCNまたはハロゲンで置換されていてもよ
   く、Ｚ1及びＺ2はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-C
   H2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4
   -、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH- または単結合であ
   り、ａ、ｂは0、1または2であり、Ｙ1は、-F、-CF3、-O
   CF3、-OCHF2、-OCH2F、-CN、Ｒと同じ定義または式(2)
   であり、 【化２】 (式中Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してH、FまたはClであ
   り、Ｑ1は-OCH2-、-OCF2-、-OCHF-、-CF2-または単結合
   であり、Ｙ2はＦ、ClまたはCNである。)] 式（３）： 【化３】 （式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じであり、環Ａ3
   及び環Ａ4はそれぞれ相互に独立して、環Ａ1の定義と同
   じであり、Ｘ３、Ｘ４，Ｘ５はそれぞれ独立してＨまた
   はＦであり、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立してＺ１の定
   義と同じであり、ｃ、ｄは0、1または2であり、Ｙ３は
   Ｙ１の定義と同じである。） 式（４）： 【化４】 （式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じであり、環Ａ5
   及び環Ａ6はそれぞれ相互に独立して、環Ａ1の定義と同
   じであり、Ｘ６〜Ｘ１１はそれぞれ独立してＨまたはＦ
   であり、Ｚ５、Ｚ６はそれぞれ独立してＺ１の定義と同
   じであり、e、fは、0、1または2であり、Ｙ４はＹ１の
   定義と同じである。）
2. 【請求項２】 前記液晶組成物が、式（５）の化合物群
   から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴と
   する請求項１記載の液晶表示素子。 【化５】 [ 式中Ｒは式(1)でのＲの定義と同じであり、環Ａ7及び
   環Ａ8はそれぞれ相互に独立して、 (d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在
   する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は
   -O- 及びまたは -S- に置き換えられてもよい) (e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH2基
   または隣接していない2個以上のCH2基は -N- に置き換
   えられてもよい） (f) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オ
   クチレン、ピペリジン-1,4-ジイル からなる群より選ばれる基であり、上記の基(d)、基
   (e)、基(f)はCNまたはハロゲンで置換されていても良
   い。Ｚ7、Ｚ8はそれぞれ相互に独立して式(1)でのＺ1と
   同じ定義である。Ｘ12、Ｘ13はそれぞれ独立してHまた
   はFであり、gは、0、1または2であり、Ｙ5は、FまたはC
   lであり、Ｑ2は、単結合、-CF2-、-OCF2- または -OCHF
   - である。)］
3. 【請求項３】 液晶組成物が、式（１）の群から選ばれ
   た化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項
   １または２記載の液晶表示素子。
4. 【請求項４】 液晶組成物が、式（３）の群から選ばれ
   た化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項
   １または２記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 液晶組成物が、式（４）の群から選ばれ
   た化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項
   １または２記載の液晶表示素子。
6. 【請求項６】 液晶組成物が、式（１）及び式（３）、
   または式（３）及び式（４）、若しくは式（１）及び式
   （４）、の２群の組み合わせのうちの少なくとも１つの
   組み合わせを含むことを特徴とする請求項１または２記
   載の液晶表示素子。
7. 【請求項７】 液晶組成物が、式（１）の群から選ばれ
   た化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする請
   求項１または２記載の液晶表示素子。
8. 【請求項８】 液晶組成物が、式（３）の群から選ばれ
   た化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする請
   求項１または２記載の液晶表示素子。
9. 【請求項９】 液晶組成物が、式（４）の群から選ばれ
   た化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする請
   求項１または２記載の液晶表示素子。
10. 【請求項１０】 液晶組成物が式（１）で表される化合
    物を５〜５０％、式（３）で表される化合物を５〜５０
    ％、式（４）で表される化合物を５〜５０％含有するこ
    とを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
11. 【請求項１１】 液晶組成物が式（６）を含むことを特
    徴とする請求項１ないし請求項１０記載の液晶表示素
    子。 【化６】 （式中Ｒは式（１）のＲと同じ定義であり、Ｙ10はＲと
    同じ定義であり、環Ａ12、環Ａ13、環Ａ14、環Ａ15はそ
    れぞれ独立して環Ａ7と同じ定義でありj、kはそれぞれ
    独立して０または１であり、Ｚ12、Ｚ13、Ｚ14はそれぞ
    れ独立してＺ1と同じ定義である。）
12. 【請求項１２】 式（６）の化合物が、式（７―１）な
    いし式（７−４）で表される化合物であることを特徴と
    する請求項１１記載の液晶表示素子。 【化７】 （式中Ｒ、Ｒ'はそれぞれ独立に式（１）のＲと同じ定
    義であり、Ｚは単結合、-COO-、-OCO-または-CH2CH2-で
    ある。）
13. 【請求項１３】 液晶組成物のネマティック−アイソト
    ロピック転移温度（Tni）が少なくとも６０℃であり、
    クリスタル（あるいはスメクティック）−ネマティック
    転移温度（T-n）が高くとも−３０℃であり、複屈折
    （Δｎ）が０．０８から０．２０であることを特徴とす
    る請求項１ないし請求項１２の少なくとも１つに定義さ
    れた液晶表示素子。
14. 【請求項１４】 液晶組成物の曲がり(K33)と広がり(K1
    1)の弾性定数の比K33/K11が１．０〜２．０であること
    を特徴とする請求項１ないし請求項１３の少なくとも１
    つに定義された液晶表示素子。