JP2001123172A - Liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal composition and liquid crystal display element

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JP2001123172A
JP2001123172A JP30682199A JP30682199A JP2001123172A JP 2001123172 A JP2001123172 A JP 2001123172A JP 30682199 A JP30682199 A JP 30682199A JP 30682199 A JP30682199 A JP 30682199A JP 2001123172 A JP2001123172 A JP 2001123172A
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真治 小川
Hiroyuki Onishi
博之 大西
Masashi Osawa
政志 大澤
Kiyobumi Takeuchi
清文 竹内
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal composition which has an electric current value controlled without deteriorating various liquid crystal characteristics such as response and has high reliability, and to provide a liquid crystal element which uses the liquid crystal composition and has a high contrast. SOLUTION: This liquid crystal composition containing a compound represented by general formula (I) (R1 is a 1 to 10C alkyl) as the first component and one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by general formulas (II) and (III), concretely compounds represented by general formulas (IV) and (V), and having an N phase upper limit temperature of >=75 deg.C and a Δn of 0.07 to 0.24, and a liquid crystal display element using the liquid crystal composition.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気光学的液晶表示
材料として有用なネマチック液晶組成物及び、これを用
いた液晶表示素子に関する。
The present invention relates to a nematic liquid crystal composition useful as an electro-optical liquid crystal display material, and a liquid crystal display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置(LCD)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-LCD(捻れネマチック液晶表示装置)か
ら、STN-LCDへと表示容量の拡大に対応してきた。STN-L
CDは、シェファー(Scheffer)等[SID '85 Digest, 120
頁(1985年)]、あるいは衣川等[SID '86 Digest, 122
頁(1986年)]によって、開発され、ワードプロセッサ、
パーソナルコンピュータなどの高情報処理用の表示に広
く普及しはじめている。最近、STN-LCDでの応答特性を
改善する目的でアクティブアドレッシング駆動方式が提
案されている。(Proc.12th International Display Res
earch Conference p.503 1992年)また、携帯用端末表示
(Personal Digital Assistance)ではより広い温度域で
良好な表示特性が要求されている。この様な液晶材料と
して粘性が低く、駆動電圧が低くなおかつ広い温度範囲
に対して一定値を保持することや、あるいは種々の時分
割に対応した周波数範囲で駆動電圧が変動しないことが
要求されている。しかし、表示素子に組み込んだときの
応答速度やコントラストなどはまだ十分とは言えず、現
在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の提案がなさ
れている。
2. Description of the Related Art Since liquid crystal displays (LCDs) have appeared as calculator displays, they have progressed from computer development to TN-LCDs (twisted nematic liquid crystal displays) to STN-LCDs. It has responded to the expansion of capacity. STN-L
CDs include Scheffer and others [SID '85 Digest, 120
(1985)] or Kinukawa et al. [SID '86 Digest, 122
Page (1986)], a word processor,
It has begun to spread widely to displays for high information processing such as personal computers. Recently, an active addressing drive method has been proposed for the purpose of improving the response characteristics of an STN-LCD. (Proc. 12th International Display Res
earch Conference p.503 1992)
(Personal Digital Assistance) requires good display characteristics in a wider temperature range. Such a liquid crystal material is required to have a low viscosity, a low driving voltage and a constant value over a wide temperature range, or a driving voltage that does not fluctuate in a frequency range corresponding to various time divisions. I have. However, the response speed and contrast when incorporated into a display element cannot be said to be sufficient, and new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions have been proposed at present.

【0003】上述のようにTN-LCDやSTN-LCDの重要な特
性改善課題の一つにコントラストの向上がある。LCDの
急速な用途拡大に伴い、室内で使用されるだけでなく、
コンピューターの携帯端末ディスプレイ、車載用計器、
屋外使用計測機のディスプレイのように、温度条件の過
酷な屋外で使用されることが増加してきた。LCDが置か
れる環境の温度変化による表示コントラストの低下が問
題になってきている。また、屋外での使用では高い信頼
性も求められるようになってきた。
As described above, one of the important characteristics improvement problems of TN-LCD and STN-LCD is improvement of contrast. With the rapid expansion of LCD applications, not only are they used indoors,
Computer mobile terminal display, in-vehicle instrument,
It has been increasingly used outdoors where temperature conditions are severe, such as displays for outdoor use measuring instruments. The decrease in display contrast due to a change in the temperature of the environment in which the LCD is placed has become a problem. In addition, high reliability has been required for outdoor use.

【0004】周囲の温度変化によるLCD表示品位の低下
の原因は、様々な要因が上げられるが、ネマティック液
晶の弾性定数・誘電率などの温度変化と添加したカイラ
ル物質の固有ピッチの温度変化に起因する閾値電圧Vth
の温度変化を押さえるため、カイラル物質の固有ピッチ
の温度変化を制御することにより、閾値電圧の温度依存
性を改善する提案(特開昭55-38869)はすでに知られてお
り、母体液晶とカイラル物質の組み合わせにより、その
効果が変化する事や、カイラル量を増やすことにより、
レスポンス等の表示特性に悪影響を及ぼすことが問題に
なっていた。
There are various causes for the deterioration of LCD display quality due to a change in ambient temperature. The change is caused by a change in temperature such as an elastic constant and a dielectric constant of a nematic liquid crystal and a change in temperature of an intrinsic pitch of an added chiral substance. Threshold voltage Vth
In order to suppress the temperature change of the chiral substance, a proposal to improve the temperature dependency of the threshold voltage by controlling the temperature change of the specific pitch of the chiral substance (Japanese Patent Laid-Open No. 55-38869) has already been known. Depending on the combination of substances, its effect changes, and by increasing the amount of chiral,
There has been a problem that display characteristics such as response are adversely affected.

【0005】しかし、液晶中に含まれるイオン性物質の
易動度の温度変化により電流値が増加するため、液晶に
かかる実効値電圧がイオンにより消費され、コントラス
ト及び信頼性を低下させることに起因する改善策は知ら
れていない。特に、その骨格中にエステル結合を有する
化合物を多数含む液晶組成物で顕著であり、エステル結
合を有する化合物を減らした液晶組成物が求められてい
た。
However, since the current value increases due to the temperature change of the mobility of the ionic substance contained in the liquid crystal, the effective value voltage applied to the liquid crystal is consumed by the ions, and the contrast and reliability are reduced. No remedy is known. In particular, it is remarkable in a liquid crystal composition containing a large number of compounds having an ester bond in its skeleton, and a liquid crystal composition in which the number of compounds having an ester bond is reduced has been demanded.

【0006】また、携帯端末ディスプレイ等に用いられ
る場合、その消費電力を抑えるために駆動電圧を下げる
ことが行われているが。この様な用途に用いられるとき
の液晶組成物には低閾値電圧が求められる。しかし、駆
動電圧を下げる材料(誘電率異方性の大きい)を組み合わ
せるとレスポンスに悪影響を及ぼし、この影響を避ける
ためには表示素子のセル厚を薄くする必要がある。セル
厚を薄くするとリタデーションを一定にするためには屈
折率の異方性の大きい材料を組み合わせる必要が生じ
る。すなわち、屈折率の異方性はビシクロヘキサン骨格
<フェニルシクロヘキサン骨格<ビフェニル骨格の順であ
り、この順序がより好ましい液晶組成物の構成化合物と
なる。
[0006] Further, when used in a portable terminal display or the like, the driving voltage is reduced to suppress the power consumption. A low threshold voltage is required for a liquid crystal composition used for such an application. However, when a material for lowering the driving voltage (having a large dielectric anisotropy) is combined, the response is adversely affected. To avoid this effect, the cell thickness of the display element needs to be reduced. When the cell thickness is reduced, it is necessary to combine a material having a large anisotropy of the refractive index in order to make the retardation constant. In other words, the birefringence of the bicyclohexane skeleton
<Phenylcyclohexane skeleton><biphenyl skeleton, and this order is more preferable as a constituent compound of the liquid crystal composition.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、レスポンス、閾値電圧等の液晶諸特性を低
下させることなく、電流値を抑制した信頼性の高い液晶
組成物を提供すること、また、この液晶組成物を使用し
たコントラストの高い液晶表示素子を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a highly reliable liquid crystal composition in which the current value is suppressed without deteriorating various liquid crystal characteristics such as response and threshold voltage. Another object of the present invention is to provide a high-contrast liquid crystal display device using the liquid crystal composition.

【0008】[0008]

【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、種々の液晶化合物を用いた液晶組成物を
検討した結果以下の液晶組成物を見いだした。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has examined the liquid crystal compositions using various liquid crystal compounds, and has found the following liquid crystal compositions.

【0009】発明1 第一成分として一般式(I)Invention 1 The general formula (I) as the first component

【0010】[0010]

【化9】 Embedded image

【0011】(式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基
を表す。)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を
含有し、第二成分として一般式(II)、(III)
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.) The compound contains one or more compounds selected from the group consisting of general formulas (II) and (III) as a second component. )

【化10】 (式中、R2、R3、R4はそれぞれ独立的にフッ素置換され
ていても良い炭素原子数1〜16のアルキル基またはアル
コキシル基、炭素原子数2〜16のアルケニル基、炭素原
子数3〜16のアルケニルオキシ基、または炭素原子数1〜
10のアルコキシル基で置換された炭素原子数1〜12のア
ルキル基を表し、環A、環B、環C、環D及び環Eはそれぞ
れ独立的にフッ素原子により置換されていてもよい1,4-
フェニレン基、2-メチル-1,4-フェニレン基、3-メチル-
1,4-フェニレン基、ナフタレン-2,6-ジイル基、フェナ
ントレン-2,7-ジイル基、フルオレン-2,7-ジイル基、ト
ランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,2,3,4-テトラヒド
ロナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,
6-ジイル基、トランス-1,3ジオキサン-2,5-ジイル基、
ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピ
ラジン-2,5-ジイル基またはピリダジン-2,5-ジイル基を
表し、l、mはそれぞれ独立的に0、1もしくは2を表し、Z
1、Z2、Z3、Z4はそれぞれ独立的に単結合、-CH2CH2-、-
(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-または-C≡C-を表し、X2はシア
ノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ
基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基、水
素原子、3,3,3-トリフルオロエトキシ基、R'または-OR'
を表し、R'は炭素原子数1〜12の直鎖状アルキル基また
は、2〜12の直鎖状アルケニル基を表し、X1、X3は水素
原子、フッ素原子または塩素原子を表す。ただし、R4
アルキル基、X2がシアノ基、環Dが1,4-フェニレン基、m
=0、Z4が単結合の場合、X1、X3が同時にフッ素原子では
ない。)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含
有し、なおかつネマチック相上限温度が75℃以上であ
り、屈折率の異方性(Δn)が0.07〜0.24の範囲であるこ
とを特徴とする液晶組成物。
Embedded image (Wherein, R 2 , R 3 , and R 4 are each independently an alkyl or alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, which may be substituted with fluorine, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, 3 to 16 alkenyloxy groups, or 1 to 1 carbon atoms
Represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with 10 alkoxyl groups, and each of ring A, ring B, ring C, ring D and ring E may be independently substituted with a fluorine atom 1, Four-
Phenylene group, 2-methyl-1,4-phenylene group, 3-methyl-
1,4-phenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, fluorene-2,7-diyl group, trans-1,4-cyclohexylene group, 1,2,3, 4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,
6-diyl group, trans-1,3 dioxane-2,5-diyl group,
A pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, a pyrazine-2,5-diyl group or a pyridazine-2,5-diyl group, l and m are each independently 0, 1 or 2 for Z
1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 are each independently a single bond, -CH 2 CH 2 -,-
(CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O- or -C≡C- represents, X 2 is a cyano group, a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, difluoromethoxy Group, hydrogen atom, 3,3,3-trifluoroethoxy group, R 'or -OR'
R ′ represents a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a linear alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and X 1 and X 3 represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom. However, R 4 is an alkyl group, X 2 is a cyano group, ring D is a 1,4-phenylene group, m
= 0, when Z 4 is a single bond, X 1 and X 3 are not simultaneously fluorine atoms. ) Containing one or two or more compounds selected from the above, furthermore, the maximum temperature of the nematic phase is 75 ° C or more, and the anisotropy of the refractive index (Δn) is in the range of 0.07 to 0.24. Liquid crystal composition.

【0012】発明2 一般式(I)の化合物の含有率が5〜4
0質量%の範囲で、さらに一般式(II)もしくは一般式(II
I)の化合物の中から選んだ1種もしくは2種以上を含有
し、選んだ化合物の含有率がそれぞれ5〜95質量%の範囲
であることを特徴とする発明1記載の液晶組成物。
Invention 2 The content of the compound of the general formula (I) is 5 to 4
Within the range of 0% by mass, the compound represented by the general formula (II) or the general formula (II
The liquid crystal composition according to invention 1, wherein the liquid crystal composition contains one or more compounds selected from the compounds of I), and the content of each of the selected compounds is in the range of 5 to 95% by mass.

【0013】発明3 一般式(II)の化合物として、環Aお
よび環Bがトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、
Z1、Z2が単結合の一般式(II-a)
Invention 3 As a compound of the general formula (II), ring A and ring B are trans-1,4-cyclohexylene groups,
General formula (II-a) in which Z 1 and Z 2 are single bonds

【0014】[0014]

【化11】 Embedded image

【0015】(式中、R5、R6はR2、R3と同じ意味を表
し、環Fは1,4-フェニレン基またはトランス-1,4-シクロ
ヘキシレン基を表し、nは0もしくは1を表す。)から選ば
れる1種もしくは2種以上の化合物を含有することを特徴
とする発明1又は2記載の液晶組成物。
(Wherein R 5 and R 6 have the same meanings as R 2 and R 3 , ring F represents a 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, and n represents 0 or 1. The liquid crystal composition according to Invention 1 or 2, comprising one or more compounds selected from the group consisting of:

【0016】発明4 一般式(I)の含有率が5〜40質量%の
範囲で、なおかつ第二成分として一般式(II-a)の化合物
を1種もしくは2種以上を含有しその含有率が5〜95質量%
の範囲であることを特徴とする発明3記載の液晶組成
物。
Invention 4 The content of the general formula (I) is in the range of 5 to 40% by mass, and one or more compounds of the general formula (II-a) are contained as the second component. Is 5 to 95% by mass
3. The liquid crystal composition according to Invention 3, wherein

【0017】発明5 一般式(III)の化合物として、環D
がトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、Z3、Z4
単結合であり、m=1の一般式(III-a)
Invention 5 As a compound of the general formula (III), a ring D
Is a trans-1,4-cyclohexylene group, Z 3 and Z 4 are a single bond, and m = 1 is a general formula (III-a)

【0018】[0018]

【化12】 Embedded image

【0019】(式中、R7は炭素原子数1〜8のアルキル基
または、2〜8のアルケニル基を表し、環Gは1,4-フェニ
レン基またはトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表
し、X5はシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメトキシ
基、ジフルオロメトキシ基を表し、X4、X6はそれぞれ独
立的に水素原子またはフッ素原子を表す。)から選ばれ
る1種もしくは2種以上の化合物を含有することを特徴と
する発明1、2、3又は4記載の液晶組成物。
(Wherein R 7 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and ring G represents 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group. X 5 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethoxy group or a difluoromethoxy group, and X 4 and X 6 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.) 5. The liquid crystal composition according to any one of inventions 1, 2, 3 and 4, comprising the compound of the formula (1).

【0020】発明6 一般式(I)の含有率が5〜40質量%の
範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種もしくは
2種以上を含有し、その含有率が5〜95質量%の範囲であ
ることを特徴とする発明5記載の液晶組成物。
Invention 6 When the content of the general formula (I) is in the range of 5 to 40% by mass and one compound of the general formula (III-a)
The liquid crystal composition according to invention 5, wherein the liquid crystal composition contains two or more kinds and has a content of 5 to 95% by mass.

【0021】発明7 一般式(I)の化合物を1種もしくは2
種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、な
おかつ一般式(II-b)
Invention 7 A compound of the formula (I)
Species or more, the content of which is in the range of 5 to 40% by mass, and the general formula (II-b)

【0022】[0022]

【化13】 Embedded image

【0023】(式中、R8、R9はそれぞれ独立的炭素原子
数1〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル
基を表す。)から選ばれる1種もしくは2種以上の化合物
を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、さらに一
般式(II-c)
Wherein each of R 8 and R 9 independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. In a content of 5 to 40% by mass, further represented by the general formula (II-c)

【0024】[0024]

【化14】 Embedded image

【0025】(式中、R10、R11はそれぞれ独立的に炭素
原子数1〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のアルケ
ニル基を表す。)から選ばれる1種もしくは2種以上の化
合物を含有しその含有率が5〜60質量%の範囲であること
を特徴とする発明1〜6記載の液晶組成物。
(In the formula, R 10 and R 11 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.) 7. The liquid crystal composition according to any one of Inventions 1 to 6, further comprising a compound having a content of 5 to 60% by mass.

【0026】発明8 発明1記載の一般式(I)の化合物を1
種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%
の範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種もしく
は2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲
で、なおかつ一般式(II-b)もしくは一般式(II-c)の化合
物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜60
質量%の範囲であることを特徴とする発明1〜7記載の液
晶組成物。
Invention 8 The compound of the general formula (I) described in Invention 1 is
Contains two or more species, the content of which is 5 to 40% by mass
In addition, the compound of the general formula (III-a) contains one or more, and the content is in the range of 5 to 40% by mass, and the general formula (II-b) or the general formula ( II-c) contains one or more compounds, the content of which is 5 to 60
8. The liquid crystal composition according to any one of Inventions 1 to 7, wherein the content is in the range of mass%.

【0027】発明9 発明1記載の一般式(I)の化合物を1
種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%
の範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種もしく
は2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲
で、なおかつ一般式(II-b)及び一般式(II-c)の化合物を
1種もしくは2種以上を含有し、その含有率がそれぞれ5
〜40質量%の範囲であることを特徴とする発明1〜8記載
の液晶組成物。
Invention 9 The compound of the general formula (I) according to Invention 1 is
Contains two or more species, the content of which is 5 to 40% by mass
In addition, the compound of the general formula (III-a) contains one or more compounds, and the content thereof is in the range of 5 to 40% by mass, and the general formula (II-b) and the general formula (II-b) II-c)
Contains 1 or more types, each with a content of 5
The liquid crystal composition according to any one of Inventions 1 to 8, wherein the content of the liquid crystal composition is in the range of 4040 mass%.

【0028】発明10 発明1〜9記載の一般式(III)もし
くは(III-a)として一般式(III-b)
Invention 10 As the general formula (III) or (III-a) according to the inventions 1 to 9,

【0029】[0029]

【化15】 Embedded image

【0030】(式中、R12は炭素原子数1〜16のアルキル
基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す。)から
選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有しその含有
率が5〜40質量%の範囲であることを特徴とする発明1〜9
記載の液晶組成物。
Wherein R 12 represents one or more compounds selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. Is in the range of 5 to 40% by mass of the invention 1 to 9
The liquid crystal composition according to the above.

【0031】発明11 発明1〜9記載の一般式(III)もし
くは(III-a)として一般式(III-c)
Invention 11 As the general formula (III) or (III-a) described in Inventions 1 to 9, the general formula (III-c)

【0032】[0032]

【化16】 Embedded image

【0033】(式中、R12は炭素原子数1〜16のアルキル
基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す。)から
選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有しその含有
率が5〜40質量%の範囲であることを特徴とする発明1〜9
記載の液晶組成物。
(Wherein R 12 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms), and contains at least one compound selected from the group consisting of Is in the range of 5 to 40% by mass of the invention 1 to 9
The liquid crystal composition according to the above.

【0034】発明12 発明1〜11のいずれかに記載の液
晶組成物を用いた液晶表示素子。
Invention 12 A liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to any one of inventions 1 to 11.

【0035】発明13 発明1〜11のいずれかに記載の液
晶組成物を用いた、ねじれ角が220°〜270°であること
を特徴とする超捩れネマチック(STN)液晶表示素子。
Invention 13 A super-twisted nematic (STN) liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to any one of inventions 1 to 11 and having a twist angle of 220 ° to 270 °.

【0036】[0036]

【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。発明1において、第一成分として一般式(I)から選
ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有するが、1種
もしくは2種が好ましい。また、式中R1は炭素原子数2〜
16のアルケニル基もしくは炭素原子数3〜16のアルケニ
ルオキシ基を表すが、炭素原子数2〜16のアルケニル基
が好ましく、炭素原子数2〜8のアルケニル基がより好ま
しく、以下式(a)〜(e)の構造がさらに好ましく、
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of the present invention will be described below. In the invention 1, one or more compounds selected from the general formula (I) are contained as the first component, and one or two compounds are preferable. In the formula, R 1 has 2 to 2 carbon atoms.
Represents an alkenyl group of 16 or an alkenyloxy group having 3 to 16 carbon atoms, preferably an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, the following formula (a) ~ The structure of (e) is more preferable,

【0037】[0037]

【化17】 Embedded image

【0038】(構造式は右端で環に連結しているものと
する。)その中でも(e)が特に好ましい。さらに、第二成
分として一般式(II)、(III)から選ばれる化合物を1種も
しくは2種以上を含有するが、3種以上が好ましく、3種
〜20種がさらに好ましく、5種〜15種が特に好ましく、
その中に一般式(II)の化合物を少なくとも2種以上含む
ことがより好ましい。この液晶組成物はネマチック相上
限温度が75℃以上であることを特徴とするが、80℃以上
が好ましく、85℃以上が特に好ましい。また、Δnは0.0
7〜0.24の範囲であることを特徴とするが、0.08〜0.22
が好ましい。R2、R3、R4はそれぞれ独立的にフッ素置換
されていても良い炭素原子数1〜16のアルキル基または
アルコキシル基、炭素原子数2〜16のアルケニル基、炭
素原子数3〜16のアルケニルオキシ基、または炭素原子
数1〜10のアルコキシル基で置換された炭素原子数1〜12
のアルキル基を表すが、炭素原子数1〜16のアルキル
基、炭素原子数2〜16のアルケニル基が好ましく、炭素
原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数2〜8のアルケニル
基がより好ましく、1〜5のアルキル基もしくはアルケニ
ル基として式(a)〜(e)が特に好ましい。環A、環B、環
C、環D及び環Eはそれぞれ独立的にフッ素原子により置
換されていてもよい1,4-フェニレン基、2-メチル-1,4-
フェニレン基、3-メチル-1,4-フェニレン基、ナフタレ
ン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、フル
オレン-2,7-ジイル基、トランス-1,4-シクロヘキシレン
基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、
デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、トランス-1,3ジ
オキサン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリ
ミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基またはピ
リダジン-2,5-ジイル基を表すが、1,4-フェニレン基、
トランス-1,4-シクロヘキシレン基が好ましく、環A、環
B、環D、環Eにおいてはトランス-1,4-シクロヘキシレン
基がより好ましく、環Cにおいては1,4-フェニレン基よ
り好ましい。l、mはそれぞれ独立的に0、1もしくは2を
表すが、0もしくは1が好ましい。Z1、Z2、Z3、Z4はそれ
ぞれ独立的に単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O
-または-C≡C-表すが、Z1、Z2においては単結合もしく
は-CH2CH2-が好ましく、単結合がより好ましい。Z3、Z4
においては単結合もしくは-C≡C-が好ましく、単結合が
より好ましい。X2はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、
トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフ
ルオロメトキシ基、水素原子、3,3,3-トリフルオロエト
キシ基、R'または-OR'を表し、R'は炭素原子数1〜12の
直鎖状アルキル基または、2〜12の直鎖状アルケニル基
を表すが、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメトキ
シ基、ジフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子、
トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基がより
好ましく、フッ素原子が特に好ましい。X1、X3は水素原
子、フッ素原子または塩素原子を表すが、水素原子、フ
ッ素原子が好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
(It is assumed that the structural formula is connected to the ring at the right end.) Among them, (e) is particularly preferred. Further, the second component contains one or more compounds selected from the general formulas (II) and (III), preferably 3 or more, more preferably 3 to 20 and more preferably 5 to 15 Species are particularly preferred,
More preferably, it contains at least two compounds of the general formula (II). This liquid crystal composition is characterized in that the maximum temperature of the nematic phase is 75 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, particularly preferably 85 ° C. or higher. Δn is 0.0
It is characterized by being in the range of 7 to 0.24, but 0.08 to 0.22
Is preferred. R 2 , R 3 , and R 4 may each independently be fluorine-substituted alkyl or alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, 3 to 16 carbon atoms An alkenyloxy group, or a C 1-12 carbon atom substituted with a C 1-10 alkoxyl group
Represents an alkyl group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is more preferable. Formulas (a) to (e) are particularly preferred as 1 to 5 alkyl groups or alkenyl groups. Ring A, Ring B, Ring
C, ring D and ring E are each independently a 1,4-phenylene group optionally substituted by a fluorine atom, 2-methyl-1,4-
Phenylene group, 3-methyl-1,4-phenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, fluorene-2,7-diyl group, trans-1,4-cyclohexylene group A 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group,
Decahydronaphthalene-2,6-diyl group, trans-1,3 dioxane-2,5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl Represents a group or a pyridazine-2,5-diyl group, but a 1,4-phenylene group,
Trans-1,4-cyclohexylene group is preferable, and ring A and ring
In B, ring D and ring E, a trans-1,4-cyclohexylene group is more preferable, and in ring C, a 1,4-phenylene group is more preferable. l and m each independently represent 0, 1 or 2, preferably 0 or 1. Z 1, Z 2, Z 3 , Z 4 are each independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O
— Or —C≡C—, but in Z 1 and Z 2 , a single bond or —CH 2 CH 2 — is preferable, and a single bond is more preferable. Z 3 , Z 4
Is preferably a single bond or -C≡C-, and more preferably a single bond. X 2 is a cyano group, a fluorine atom, a chlorine atom,
Represents a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a difluoromethoxy group, a hydrogen atom, a 3,3,3-trifluoroethoxy group, R 'or -OR', and R 'is a straight-chain having 1 to 12 carbon atoms. Represents an alkyl group or a linear alkenyl group of 2 to 12, preferably a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, a fluorine atom,
A trifluoromethoxy group and a difluoromethoxy group are more preferable, and a fluorine atom is particularly preferable. X 1 and X 3 represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom, preferably a hydrogen atom or a fluorine atom, particularly preferably a fluorine atom.

【0039】発明2において、一般式(I)の含有率は5〜4
0質量%であるが、5〜25質量%が好ましく、5〜20質量%が
特に好ましく、一般式(II)もしくは一般式(III)の含有
率は5〜95質量%であるが、15〜85質量%が好ましく、25
〜85質量%が特に好ましい。
In the invention 2, the content of the general formula (I) is 5 to 4
0 mass%, preferably 5 to 25 mass%, particularly preferably 5 to 20 mass%, the content of the general formula (II) or general formula (III) is 5 to 95 mass%, 85 mass% is preferred, 25
~ 85% by weight is particularly preferred.

【0040】発明4において、一般式(I)の化合物を1種
もしくは2種以上を含有しその含有率が5〜40質量%の範
囲で、なおかつ一般式(II-a)の化合物を1種もしくは2種
以上を含有しその含有率が5〜95質量%の範囲であるが、
一般式(I)の化合物を1種もしくは2種含有しその含有率
が5〜25質量%が好ましく、5〜20質量%が特に好ましく、
一般式(II-a)の化合物を2種以上含有しその含有率が5〜
95質量%であることが好ましく、15〜85質量%が好まし
く、25〜85質量%が特に好ましい。
In the invention 4, one or more compounds of the general formula (I) are contained, the content of which is in the range of 5 to 40% by mass, and one compound of the general formula (II-a) is used. Or contains two or more and its content is in the range of 5 to 95% by mass,
One or two compounds of the general formula (I) are contained and the content is preferably 5 to 25% by mass, particularly preferably 5 to 20% by mass,
Contains two or more compounds of the general formula (II-a) and the content is 5 to
It is preferably 95% by mass, more preferably 15 to 85% by mass, and particularly preferably 25 to 85% by mass.

【0041】発明6において、一般式(I)の化合物を1種
もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の
範囲で、なおかつ第二成分として一般式(III-a)の化合
物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜95
質量%の範囲であるが、一般式(I)の化合物を1種もしく
は2種含有しその含有率が5〜25質量%が好ましく、5〜15
質量%が特に好ましく、一般式(III-a)の化合物を2種以
上含有しその含有率が5〜95質量%であることが好まし
く、15〜85質量%が好ましく、25〜85質量%が特に好まし
い。
In the invention 6, one or more compounds of the general formula (I) are contained, the content thereof is in the range of 5 to 40% by mass, and the compound of the general formula (III-a) Containing one or more compounds, the content of which is 5 to 95
Although it is in the range of 5% by mass, the compound of the general formula (I) contains one or two kinds, and the content thereof is preferably 5 to 25% by mass, and 5 to 15% by mass.
Mass% is particularly preferred, the content of two or more compounds of the general formula (III-a) is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 15 to 85% by mass, and 25 to 85% by mass. Particularly preferred.

【0042】発明7において、一般式(I)の化合物を1種
もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の
範囲で、なおかつ一般式(II-b)から選ばれる1種もしく
は2種以上の化合物を含有し、その含有率が5〜40質量%
の範囲であるが5〜25質量%が好ましい、さらに一般式(I
I-c)から選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有し
その含有率が5〜60質量%の範囲であるが、5〜50質量%が
好ましく5〜40質量%であることがより好ましい。式中
R8、R9、R10、R11はそれぞれ独立的に炭素原子数1〜8の
アルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す
が、1〜5のアルキル基もしくはアルケニル基として式
(a)〜(e)が特に好ましい。
In the invention 7, one or more compounds of the general formula (I) are contained, the content of which is in the range of 5 to 40% by mass and which is selected from the general formula (II-b). Contains 5 or more kinds of compounds, the content of which is 5 to 40% by mass
Is preferably in the range of 5 to 25% by mass.
It contains one or more compounds selected from Ic) and the content is in the range of 5 to 60% by mass, preferably 5 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass. In the formula
R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.
(a) to (e) are particularly preferred.

【0043】発明8において、発明1記載の一般式(I)の
化合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5
〜40質量%の範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を
1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%
の範囲で、なおかつ一般式(II-b)もしくは一般式(II-c)
の化合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が
5〜60質量%の範囲であるが、一般式(I)の化合物を1種も
しくは2種含有しその含有率が5〜20質量%の範囲である
ことが好ましく、一般式(III-a)の含有率が5〜35質量%
の範囲であることが好ましく、5〜25質量%の範囲である
ことがより好ましく、一般式(II-b)もしくは一般式(II-
c)の含有率が5〜55質量%の範囲であることが好ましく、
5〜45質量%の範囲であることがより好ましい。
In the invention 8, one or more compounds of the general formula (I) according to the invention 1 are contained, and the content thereof is 5%.
In the range of 40% by mass and the compound of the general formula (III-a)
Contains one or two or more, and its content is 5 to 40% by mass.
And within the general formula (II-b) or (II-c)
Contains one or more compounds, and the content is
Although it is in the range of 5 to 60% by mass, it is preferable that the content of the compound of the general formula (I) is one or two and the content thereof is in the range of 5 to 20% by mass, and the general formula (III-a) Content of 5-35% by mass
Is preferably in the range of 5 to 25% by mass, and the general formula (II-b) or the general formula (II-
Preferably, the content of c) is in the range of 5 to 55% by mass,
More preferably, it is in the range of 5 to 45% by mass.

【0044】発明9において、発明1記載の一般式(I)の
化合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5
〜40質量%の範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を
1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%
の範囲で、なおかつ一般式(II-b)及び一般式(II-c)の化
合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率がそれ
ぞれ5〜40質量%の範囲であるが、一般式(I)の化合物を1
種もしくは2種含有しその含有率が5〜20質量%の範囲で
あることが好ましく、一般式(II-b)及び一般式(II-c)の
化合物をそれぞれ1種以上含有しその含有率が5〜20質量
%の範囲であり、一般式(III-a)の化合物を2種以上含有
しその含有率が5〜25質量%の範囲であることが好まし
い。
In the ninth aspect, the compound of the general formula (I) according to the first aspect contains one or more compounds, and the content thereof is 5%.
In the range of 40% by mass and the compound of the general formula (III-a)
Contains one or two or more, and its content is 5 to 40% by mass.
Contains one or more compounds of the general formula (II-b) and the general formula (II-c), and the content thereof is in the range of 5 to 40% by mass, respectively. Compound of formula (I)
It is preferable that the content is in the range of 5 to 20% by mass containing one or two kinds, and contains at least one compound of the general formula (II-b) and the compound of the general formula (II-c), respectively. Is 5 to 20 mass
%, And preferably contains two or more compounds of the general formula (III-a) and the content thereof is in the range of 5 to 25% by mass.

【0045】発明10において、発明1記載の一般式(III)
もしくは一般式(III-a)として、一般式(III-b)から選ば
れる1種もしくは2種以上の化合物を含有しその含有率が
5〜40質量%の範囲であるが、一般式(III-b)の化合物を1
〜10種含有しその含有率が5〜35質量%の範囲であること
が好ましく、1〜5種を含有しその含有率が5〜30質量%の
範囲であることがより好ましい。式中R12は炭素原子数1
〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基
を表すが、1〜5のアルキル基もしくはアルケニル基とし
て式(a)〜(e)が特に好ましい。
In the invention 10, the general formula (III) described in the invention 1
Or, as the general formula (III-a), contains one or more compounds selected from the general formula (III-b) and the content thereof is
In the range of 5 to 40% by mass, the compound of the general formula (III-b)
It is preferable that it contains 10 to 10 kinds and the content thereof is in the range of 5 to 35% by mass, and it is more preferable that it contains 1 to 5 kinds and the content thereof is in the range of 5 to 30% by mass. Wherein R 12 has 1 carbon atom
Represents an alkyl group having from 8 to 8 or an alkenyl group having from 2 to 8 carbon atoms, and formulas (a) to (e) are particularly preferable as the alkyl group or alkenyl group having from 1 to 5 carbon atoms.

【0046】発明11において、発明1記載の一般式(III)
もしくは一般式(III-a)として、一般式(III-c)から選ば
れる1種もしくは2種以上の化合物を含有しその含有率が
5〜40質量%の範囲であるが、一般式(III-c)の化合物を1
〜10種含有しその含有率が5〜35質量%の範囲であること
が好ましく、1〜5種を含有しその含有率が5〜30質量%の
範囲であることがより好ましい。式中R12は炭素原子数1
〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基
を表すが、1〜5のアルキル基もしくはアルケニル基とし
て式(a)〜(e)が特に好ましい。
In the invention 11, the general formula (III) described in the invention 1
Or, as the general formula (III-a), contains one or more compounds selected from the general formula (III-c) and the content thereof is
In the range of 5 to 40% by mass, the compound of the general formula (III-c)
It is preferable that it contains 10 to 10 kinds and the content thereof is in the range of 5 to 35% by mass, and it is more preferable that it contains 1 to 5 kinds and the content thereof is in the range of 5 to 30% by mass. Wherein R 12 has 1 carbon atom
Represents an alkyl group having from 8 to 8 or an alkenyl group having from 2 to 8 carbon atoms, and formulas (a) to (e) are particularly preferable as the alkyl group or alkenyl group having from 1 to 5 carbon atoms.

【0047】上記ネマチック液晶組成物はTN-LCDやSTN-
LCDに有用であるがSTN-LCDに特に有用である。また、透
過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができ
る。本発明の液晶組成物は、上記一般式(I)〜(III-c)で
表される化合物以外に、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。
The above nematic liquid crystal composition is TN-LCD or STN-
Useful for LCDs, but especially useful for STN-LCDs. Further, it can be used for a transmissive or reflective liquid crystal display device. The liquid crystal composition of the present invention may contain a normal nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, and the like, in addition to the compounds represented by the general formulas (I) to (III-c).

【0048】[0048]

【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、以下の実施例及び比較例の組成物における
「%」は『質量%』を意味する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Further, “%” in the compositions of the following Examples and Comparative Examples means “% by mass”.

【0049】実施例中、測定した特性は以下の通りであ
る。 TN-I :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃) T N :固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度(℃) Vth :セル厚6μmのTN-LCDを構成した時のしきい値電圧(V) Δε :誘電異方性 Δn :複屈折率 η :20℃での粘度(mPa・s) Ir :240°ツイストのSTN-LCDに液晶組成物を真空注入し、80℃、 100時間加熱後の電流値(μA/cm2) CR :240°ツイストのSTN-LCDに液晶組成物を真空注入し、1/200 デューティ、1/16バイアスの駆動波形で駆動したときのコン トラスト。
The characteristics measured in the examples are as follows. TNI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C) T N : Solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (° C) Vth: Threshold value when a TN-LCD with a cell thickness of 6 μm is constructed Voltage (V) Δε: Dielectric anisotropy Δn: Birefringence η: Viscosity at 20 ° C. (mPa · s) Ir: Vacuum injection of liquid crystal composition into 240 ° twist STN-LCD, 80 ° C., 100 hours Current value after heating (μA / cm 2 ) CR: Contrast when liquid crystal composition is vacuum-injected into 240 ° twisted STN-LCD and driven with 1/200 duty, 1/16 bias drive waveform.

【0050】STN-LCD表示素子の作成は以下のように行
った。ネマチック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し、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たツイスト角240度
のSTN-LCD表示用セルに注入した。なお、カイラル物質
はカイラル物質の添加による混合液晶の固有らせんピッ
チPと表示用セルのセル厚dが、Δn・d=0.85、d/P=0.50
となるように添加した。
The preparation of the STN-LCD display element was performed as follows. Chiral substance "S-811" in nematic liquid crystal composition
(Merck) was added to prepare a mixed liquid crystal, and an STN with a twist angle of 240 degrees was formed by rubbing an organic film of `` Sun Ever 610 '' (manufactured by Nissan Chemical Industries) on the opposing flat transparent electrode. -Injected into LCD display cells. The chiral substance has a specific helical pitch P of the mixed liquid crystal due to the addition of the chiral substance and a cell thickness d of the display cell, Δn · d = 0.85, d / P = 0.50.
Was added so that

【0051】化合物記載に下記の略号を使用する。 末端のn(数字) CnH2n+1- C トランス-1,4-シクロヘキシレン基 C/ 1,4-シクロヘキセンジイル基 P 1,4フェニレン基 Pm ピリミジン-2,5-ジイル基 E -COO- e -OCO- A -CH2CH2- t -C≡C- CN -C≡N On -OCnH2n+1 F -F f 末端基のオルト位に結合したF原子 ndm- CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1- -O(dm)n -O(CH2)m-2-C=C-CnH2n+1 (実施例1、比較例1) ネマチック液晶組成物No.1The following abbreviations are used for describing the compounds. Terminal n (number) C n H 2n + 1 -C trans-1,4-cyclohexylene C / 1,4-cyclohexenediyl P 1,4 phenylene Pm pyrimidine-2,5-diyl E -COO -e -OCO- A -CH 2 CH 2 -t -C≡C- CN -C≡N On -OC n H 2n + 1 F -F f F atom bound to ortho position of terminal group ndm- C n H 2n + 1 -C = C- (CH 2 ) m-1 --O (dm) n -O (CH 2 ) m-2 -C = CC n H 2n + 1 (Example 1, Comparative Example 1) Nematic Liquid crystal composition No. 1

【0052】[0052]

【化18】 Embedded image

【0053】を調製し、この組成物の諸特性を測定した
結果を比較例1と共に表1に示す。
Table 1 shows the results of measuring the properties of this composition together with Comparative Example 1.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】表1に示すように、実施例1の液晶組成物
は、比較例1の組成物に比べ電流値を大幅に抑制してい
るうえにコントラストも改善している。ここで作製した
STN-LCDを用いて、優れた表示特性を示す液晶表示装置
を作成することができた。 (実施例2、比較例2)ネマチック液晶組成物No.2を調製し
(実施例2)諸特性を測定した、また比較の組成物として
本発明外の組成物組成物の組成及び特性データ(比較例
2)と共に表2に示した。
As shown in Table 1, the liquid crystal composition of Example 1 significantly reduced the current value and improved the contrast as compared with the composition of Comparative Example 1. Made here
Using STN-LCD, a liquid crystal display device having excellent display characteristics was able to be manufactured. (Example 2, Comparative Example 2) Nematic liquid crystal composition No. 2 was prepared.
Example 2 Various properties were measured, and composition and characteristic data of a composition other than the present invention as a comparative composition (Comparative Example
The results are shown in Table 2 together with 2).

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】表2に示すように、実施例2の液晶組成物も
また、比較例2の組成物に比べ電流値を大幅に抑制し、
コントラストも改善している。ここで作製したSTN-LCD
を用いて、優れた表示特性を示す液晶表示装置を作成す
ることができた。
As shown in Table 2, the liquid crystal composition of Example 2 also significantly suppressed the current value as compared with the composition of Comparative Example 2,
The contrast has also improved. STN-LCD fabricated here
By using this, a liquid crystal display device exhibiting excellent display characteristics could be produced.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明の液晶材料の組み合わせによっ
て、電流値が抑制された誘電率異方性の高い液晶組成物
が得られた。また、この組成物を液晶表示素子として用
いた場合、コントラスト及び信頼性が高く優れたもので
あった。この液晶ディスプレイはSTNおよびTN-LCDとし
て非常に実用的である。
By the combination of the liquid crystal materials of the present invention, a liquid crystal composition having a suppressed current value and a high dielectric anisotropy was obtained. When this composition was used for a liquid crystal display device, the contrast and reliability were high and excellent. This liquid crystal display is very practical as STN and TN-LCD.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高津 晴義 東京都東大和市仲原3−6−27 Fターム(参考) 4H027 BA01 BB03 BB04 BD05 BD08 BD09 BD20 BD24 BE04 BE05 CB01 CC04 CD04 CM04 CN01 CT02 CT04 CW02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Haruyoshi Takatsu 3-6-27 Nakahara, Higashiyamato-shi, Tokyo F-term (reference) 4H027 BA01 BB03 BB04 BD05 BD08 BD09 BD20 BD24 BE04 BE05 CB01 CC04 CD04 CM04 CN01 CT02 CT04 CW02

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一成分として一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜10のアルキル基を表す。)か
ら選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有し、第二
成分として一般式(II)、(III) 【化2】 (式中、R2、R3、R4はそれぞれ独立的にフッ素置換され
ていても良い炭素原子数1〜16のアルキル基またはアル
コキシル基、炭素原子数2〜16のアルケニル基、炭素原
子数3〜16のアルケニルオキシ基、または炭素原子数1〜
10のアルコキシル基で置換された炭素原子数1〜12のア
ルキル基を表し、環A、環B、環C、環D及び環Eはそれぞ
れ独立的にフッ素原子により置換されていてもよい1,4-
フェニレン基、2-メチル-1,4-フェニレン基、3-メチル-
1,4-フェニレン基、ナフタレン-2,6-ジイル基、フェナ
ントレン-2,7-ジイル基、フルオレン-2,7-ジイル基、ト
ランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,2,3,4-テトラヒド
ロナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,
6-ジイル基、トランス-1,3ジオキサン-2,5-ジイル基、
ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピ
ラジン-2,5-ジイル基またはピリダジン-2,5-ジイル基を
表し、l、mはそれぞれ独立的に0、1もしくは2を表し、Z
1、Z2、Z3、Z4はそれぞれ独立的に単結合、-CH2CH2-、-
(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-または-C≡C-を表し、X2はシア
ノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ
基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基、水
素原子、3,3,3-トリフルオロエトキシ基、R'または-OR'
を表し、R'は炭素原子数1〜12の直鎖状アルキル基また
は、2〜12の直鎖状アルケニル基を表し、X1、X3は水素
原子、フッ素原子または塩素原子を表す。ただし、R4
アルキル基、X2がシアノ基、環Dが1,4-フェニレン基、m
=0、Z4が単結合の場合、X1、X3が同時にフッ素原子では
ない。)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含
有し、なおかつネマチック相上限温度が75℃以上であ
り、屈折率の異方性(Δn)が0.07〜0.24の範囲であるこ
とを特徴とする液晶組成物。
1. A compound represented by the general formula (I) as a first component: (Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.) The compound contains one or more compounds selected from the group consisting of general formulas (II) and (III) 2] (Wherein, R 2 , R 3 , and R 4 are each independently an alkyl or alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, which may be substituted with fluorine, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, 3 to 16 alkenyloxy groups, or 1 to 1 carbon atoms
Represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with 10 alkoxyl groups, and each of ring A, ring B, ring C, ring D and ring E may be independently substituted with a fluorine atom 1, Four-
Phenylene group, 2-methyl-1,4-phenylene group, 3-methyl-
1,4-phenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, fluorene-2,7-diyl group, trans-1,4-cyclohexylene group, 1,2,3, 4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,
6-diyl group, trans-1,3 dioxane-2,5-diyl group,
A pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2,5-diyl group, a pyrazine-2,5-diyl group or a pyridazine-2,5-diyl group, l and m are each independently 0, 1 or 2 for Z
1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 are each independently a single bond, -CH 2 CH 2 -,-
(CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O- or -C≡C- represents, X 2 is a cyano group, a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, difluoromethoxy Group, hydrogen atom, 3,3,3-trifluoroethoxy group, R 'or -OR'
R ′ represents a linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a linear alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and X 1 and X 3 represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom. However, R 4 is an alkyl group, X 2 is a cyano group, ring D is a 1,4-phenylene group, m
= 0, when Z 4 is a single bond, X 1 and X 3 are not simultaneously fluorine atoms. ) Containing one or two or more compounds selected from the above, furthermore, the maximum temperature of the nematic phase is 75 ° C or more, and the anisotropy of the refractive index (Δn) is in the range of 0.07 to 0.24. Liquid crystal composition.
【請求項2】 一般式(I)の化合物の含有率が5〜40質量
%の範囲で、さらに一般式(II)もしくは一般式(III)の化
合物の中から選んだ1種もしくは2種以上を含有し、選ん
だ化合物の含有率がそれぞれ5〜95質量%の範囲であるこ
とを特徴とする請求項1記載の液晶組成物。
2. The compound of the general formula (I) has a content of 5 to 40% by mass.
%, Further contains one or more selected from compounds of the general formula (II) or the general formula (III), the content of the selected compound is in the range of 5 to 95% by mass, respectively. 2. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein:
【請求項3】 一般式(II)の化合物として、環Aおよび
環Bがトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、Z1、Z2
が単結合の一般式(II-a) 【化3】 (式中、R5、R6はR2、R3と同じ意味を表し、環Fは1,4-フ
ェニレン基またはトランス-1,4-シクロヘキシレン基を
表し、nは0もしくは1を表す。)から選ばれる1種もしく
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
又は2記載の液晶組成物。
3. The compound of the general formula (II) wherein Ring A and Ring B are trans-1,4-cyclohexylene groups, Z 1 , Z 2
Is a single bond of the general formula (II-a) (Wherein R 5 and R 6 represent the same meaning as R 2 and R 3 , ring F represents a 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, and n represents 0 or 1. ), Comprising one or more compounds selected from the group consisting of:
Or the liquid crystal composition according to 2.
【請求項4】 一般式(I)の含有率が5〜40質量%の範囲
で、なおかつ第二成分として一般式(II-a)の化合物を1
種もしくは2種以上を含有しその含有率が5〜95質量%の
範囲であることを特徴とする請求項3記載の液晶組成
物。
4. A compound of the general formula (II-a) as a second component having a content of the general formula (I) in the range of 5 to 40% by mass.
4. The liquid crystal composition according to claim 3, wherein the liquid crystal composition contains at least one species and has a content of 5 to 95% by mass.
【請求項5】 一般式(III)の化合物として、環Dがトラ
ンス-1,4-シクロヘキシレン基であり、Z3、Z4が単結合
であり、m=1の一般式(III-a) 【化4】 (式中、R7は炭素原子数1〜8のアルキル基または、2〜8
のアルケニル基を表し、環Gは1,4-フェニレン基または
トランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、X5はシアノ
基、フッ素原子、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロ
メトキシ基を表し、X4、X6はそれぞれ独立的に水素原子
またはフッ素原子を表す。)から選ばれる1種もしくは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、3又は4記載の液晶組成物。
5. A compound of the general formula (III-a) wherein ring D is a trans-1,4-cyclohexylene group, Z 3 and Z 4 are single bonds, and m = 1. ) (Wherein, R 7 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or 2 to 8
X represents a 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, X 5 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, and X 4 , X 6 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom. One or two selected from)
Claim 1, characterized in that it contains more than one compound
5. The liquid crystal composition according to 2, 3 or 4.
【請求項6】 一般式(I)の含有率が5〜40質量%の範囲
で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種もしくは2種
以上を含有し、その含有率が5〜95質量%の範囲であるこ
とを特徴とする請求項5記載の液晶組成物。
6. The content of the general formula (I) is in the range of 5 to 40% by mass, and one or more compounds of the general formula (III-a) are contained, and the content is 5 to 40% by mass. 6. The liquid crystal composition according to claim 5, wherein the content is in a range of 95% by mass.
【請求項7】 一般式(I)の化合物を1種もしくは2種以
上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、なおか
つ一般式(II-b) 【化5】 (式中、R8、R9はそれぞれ独立的炭素原子数1〜8のアル
キル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す。)
から選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有し、そ
の含有率が5〜40質量%の範囲で、さらに一般式(II-c) 【化6】 (式中、R10、R11はそれぞれ独立的に炭素原子数1〜8の
アルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表
す。)から選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有
しその含有率が5〜60質量%の範囲であることを特徴とす
る請求項1〜6記載の液晶組成物。
7. A compound of the formula (I) containing at least one compound of formula (I), the content of which is in the range of 5 to 40% by mass, and of the formula (II-b) (In the formula, R 8 and R 9 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.)
One or two or more compounds selected from the group consisting of a compound represented by the general formula (II-c): (Wherein, R 10 and R 11 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.) 7. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the content is in the range of 5 to 60% by mass.
【請求項8】 請求項1記載の一般式(I)の化合物を1種
もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の
範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種もしくは
2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、
なおかつ一般式(II-b)もしくは一般式(II-c)の化合物を
1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜60質量%
の範囲であることを特徴とする請求項1〜7記載の液晶組
成物。
8. A compound of the general formula (III-a) containing at least one compound of the general formula (I) according to claim 1 having a content of 5 to 40% by mass. One compound or
Contains two or more, the content is in the range of 5 to 40 mass%,
And a compound of the general formula (II-b) or (II-c)
Contains one or two or more, and its content is 5 to 60% by mass.
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 7, wherein
【請求項9】 請求項1記載の一般式(I)の化合物を1種
もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の
範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種もしくは
2種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、
なおかつ一般式(II-b)及び一般式(II-c)の化合物を1種
もしくは2種以上を含有し、その含有率がそれぞれ5〜40
質量%の範囲であることを特徴とする請求項1〜8記載の
液晶組成物。
9. A compound of the general formula (III-a) containing at least one compound of the general formula (I) according to claim 1 and having a content of 5 to 40% by mass. One compound or
Contains two or more, the content is in the range of 5 to 40 mass%,
In addition, the compound of the general formula (II-b) and the general formula (II-c) contains one or more, and the content thereof is 5 to 40, respectively.
9. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the content is in the range of mass%.
【請求項10】 請求項1〜9記載の一般式(III)もしく
は(III-a)として一般式(III-b) 【化7】 (式中、R12は炭素原子数1〜16のアルキル基または炭素
原子数2〜8のアルケニル基を表す。)から選ばれる1種も
しくは2種以上の化合物を含有し、その含有率が5〜40質
量%の範囲であることを特徴とする請求項1〜9記載の液
晶組成物。
10. A compound represented by the general formula (III-b) represented by the general formula (III) or (III-a) according to claim 1: (In the formula, R 12 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.) The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the content is in a range of from about 40% by mass to about 40% by mass.
【請求項11】 請求項1〜9記載の一般式(III)もしく
は(III-a)として一般式(III-c) 【化8】 (式中、R12は炭素原子数1〜16のアルキル基または炭素
原子数2〜8のアルケニル基を表す。)から選ばれる1種も
しくは2種以上の化合物を含有しその含有率が5〜40質量
%の範囲であることを特徴とする請求項1〜9記載の液晶
組成物。
11. The compound represented by the general formula (III-c) according to claim 1, wherein the compound is represented by the general formula (III) or (III-a): (In the formula, R 12 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.) The compound contains one or more compounds selected from the group having a content of 5 to 40 mass
%. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein
【請求項12】 請求項1〜11のいずれかに記載の液晶
組成物を用いた液晶表示素子。
12. A liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to claim 1.
【請求項13】 請求項1〜11のいずれかに記載の液晶
組成物を用いた、ねじれ角が220°〜270°であることを
特徴とする超捩れネマチック(STN)液晶表示素子。
13. A super twisted nematic (STN) liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to claim 1 and having a twist angle of 220 ° to 270 °.
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