JP2002069453A - 液晶組成物 - Google Patents
液晶組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【効果】 本発明の液晶材料の組み合わせによって、
温度依存性が良く、かつ、応答速度が速い誘電率異方性
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、閾値電圧が低く優れたもの
であった。この液晶ディスプレイはSTNおよびTN-LCDと
して非常に有用である。 【課題】 閾値電圧、レスポンス等の液晶諸特性を低下
させることなく、Vthの温度依存性の小さい液晶組成物
を提供することにあり、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。 【解決手段】 第一成分として一般式(I) 【化１】 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】 から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有する液
晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子含有するネマチ
ック液晶組成物およびそれを用いた液晶表示素子。
温度依存性が良く、かつ、応答速度が速い誘電率異方性
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、閾値電圧が低く優れたもの
であった。この液晶ディスプレイはSTNおよびTN-LCDと
して非常に有用である。 【課題】 閾値電圧、レスポンス等の液晶諸特性を低下
させることなく、Vthの温度依存性の小さい液晶組成物
を提供することにあり、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。 【解決手段】 第一成分として一般式(I) 【化１】 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】 から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有する液
晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子含有するネマチ
ック液晶組成物およびそれを用いた液晶表示素子。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。そのため、
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、低温における応答速度の低下による表示品位の
悪化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。
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。そのため、
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、低温における応答速度の低下による表示品位の
悪化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。
【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
の温度変化を押されるため、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公報)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。
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
の温度変化を押されるため、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公報)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。
【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。この観点から、従来から広く用いられてい
るエステル結合を有する化合物の使用量を減らす必要が
あるが、それによって生じる閾値電圧の増加が問題にな
っていた。
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。この観点から、従来から広く用いられてい
るエステル結合を有する化合物の使用量を減らす必要が
あるが、それによって生じる閾値電圧の増加が問題にな
っていた。
【０００６】閾値電圧を下げる材料として、式(A)
【化１３】 で表される材料が既に知られている。しかし、閾値電圧
の低減効果、その温度依存性の低減は十分とは言えなか
った。
の低減効果、その温度依存性の低減は十分とは言えなか
った。
【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、閾値電圧、レスポンス等の液晶諸特性を低
下させることなく、Vthの温度依存性の小さい液晶組成
物を提供することにあり、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。
する課題は、閾値電圧、レスポンス等の液晶諸特性を低
下させることなく、Vthの温度依存性の小さい液晶組成
物を提供することにあり、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。
【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。
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。
【０００９】発明1、第一成分として一般式(I)
【化１４】 (式中、R1は炭素原子数1〜16のアルキル基、炭素原子数
2〜16のアルケニル基、炭素原子数3〜16のアルケニルオ
キシ基を表す。)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)
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１５】 (式中、R2、R3及び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及びmはそれぞれ独立的に0、1もしくは2
を表し、Z1、Z2、Z3及びZ4はそれぞれ独立的に単結合、
-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-COO-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1〜1
2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。)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上
を含有し、なお且つネマチック相上限温度が75℃以上で
あり、ネマチック下限温度が-20℃以下であり、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
する液晶組成物に関する。
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及びmはそれぞれ独立的に0、1もしくは2
を表し、Z1、Z2、Z3及びZ4はそれぞれ独立的に単結合、
-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-COO-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1〜1
2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。)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上
を含有し、なお且つネマチック相上限温度が75℃以上で
あり、ネマチック下限温度が-20℃以下であり、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
する液晶組成物に関する。
【００１０】発明2、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、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
る発明1記載の液晶組成物に関する。
種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、さ
らに一般式(II)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
る発明1記載の液晶組成物に関する。
【００１１】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)
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１６】 (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記載の液晶組成物に関する。
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記載の液晶組成物に関する。
【００１２】発明4、一般式(I)の含有率が5〜40質量%の
範囲で、なお且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
に関する。
範囲で、なお且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
に関する。
【００１３】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が
単結合であり、m=1の一般式(III-a)
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１７】 (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記載の液晶組成物に関する。
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記載の液晶組成物に関する。
【００１４】発明6、一般式(I)の含有率が5〜40質量%の
範囲で、なお且つ一般式(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記載の液晶組成物に関する。
範囲で、なお且つ一般式(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記載の液晶組成物に関する。
【００１５】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
お且つ一般式(II-b)
種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、な
お且つ一般式(II-b)
【化１８】 (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)
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１９】 (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記載の液晶組成物に関する。
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記載の液晶組成物に関する。
【００１６】発明8、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
お且つ一般式(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、なお且つ一
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記載の液晶組成物に関す
る。
種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、な
お且つ一般式(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、なお且つ一
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記載の液晶組成物に関す
る。
【００１７】発明9、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
お且つ一般式(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、なお且つ一
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記載の液晶組成物に関
する。
種以上を含有し、その含有率が5〜40質量%の範囲で、な
お且つ一般式(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、なお且つ一
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記載の液晶組成物に関
する。
【００１８】発明10、一般式(III)もしくは(III-a)とし
て一般式(III-b)
て一般式(III-b)
【化２０】 (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
組成物に関する。
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
組成物に関する。
【００１９】発明11、一般式(III)もしくは(III-a)とし
て一般式(III-c)
て一般式(III-c)
【化２１】 (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
成物に関する。
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
成物に関する。
【００２０】発明12、一般式(I)が、一般式(Ia)
【化２２】 (式中、R13は炭素原子数1〜16のアルキル基を表す。)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%であり、且つ一般式(II)の化合物と
して、一般式(II-b)
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%であり、且つ一般式(II)の化合物と
して、一般式(II-b)
【化２３】 (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)
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２４】 (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1〜11記載の液晶組成物に関する。
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1〜11記載の液晶組成物に関する。
【００２１】発明13、さらに追加の成分として一般式(I
II)もしくは(III-a)として一般式(III-c)
II)もしくは(III-a)として一般式(III-c)
【化２５】 (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
%であることを特徴とする発明12記載の液晶組成物に関
する。
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
%であることを特徴とする発明12記載の液晶組成物に関
する。
【００２２】発明14、発明1〜13のいずれかに記載の液
晶組成物を用いた液晶表示素子に関する。発明15、発明
1〜13のいずれかに記載の液晶組成物を用いた、ねじれ
角が180°〜270°であることを特徴とする超捩れネマチ
ック(STN)液晶表示素子に関する。
晶組成物を用いた液晶表示素子に関する。発明15、発明
1〜13のいずれかに記載の液晶組成物を用いた、ねじれ
角が180°〜270°であることを特徴とする超捩れネマチ
ック(STN)液晶表示素子に関する。
【００２３】
【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1
〜16のアルキル基、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、アルキル基またはアルケニル基が好ましく、アルケ
ニル基がより好ましく、式(a)、式(b)の構造がさらに好
ましく、
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1
〜16のアルキル基、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、アルキル基またはアルケニル基が好ましく、アルケ
ニル基がより好ましく、式(a)、式(b)の構造がさらに好
ましく、
【化２６】 (構造式は右端で環に連結しているものとする。)(b)が
特に好ましい。さらに、第二成分として一般式(II)、(I
II)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0.07〜0.24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。
特に好ましい。さらに、第二成分として一般式(II)、(I
II)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0.07〜0.24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。
【化２７】 (構造式は右端で環に連結しているものとする。)
【００２４】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、-CH2CH
2-、-(CH2) 4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-C=C-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。
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、-CH2CH
2-、-(CH2) 4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-C=C-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。
【００２５】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。
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。
【００２６】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。
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。
【００２７】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。
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。
【００２８】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。
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。
【００２９】発明8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、なお且つ一般式(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。
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、なお且つ一般式(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。
【００３０】発明9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、なお且つ一般式(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、
なお且つ一般式(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。
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、なお且つ一般式(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、
なお且つ一般式(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。
【００３１】発明10において、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。
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。
【００３２】発明11において、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。
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。
【００３３】発明13において、一般式(I-a)を含有する
が、その含有率が5〜40質量%の範囲であることが好まし
く、5〜20質量%の範囲であることがより好ましい。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、上記の化合物以外に、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。
が、その含有率が5〜40質量%の範囲であることが好まし
く、5〜20質量%の範囲であることがより好ましい。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、上記の化合物以外に、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。
【００３４】
【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。
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。
【００３５】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) τ ：STN-LCDに注入したときの25℃におけるレスポン
ス(msec)(立ち上がり時間と立ち下がり時間の平均値) γ ：240°ツイストセルにて測定した輝度90%と10%で
の印加電圧の比(急峻性) dV／dT：閾値電圧の温度依存性 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°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。
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) τ ：STN-LCDに注入したときの25℃におけるレスポン
ス(msec)(立ち上がり時間と立ち下がり時間の平均値) γ ：240°ツイストセルにて測定した輝度90%と10%で
の印加電圧の比(急峻性) dV／dT：閾値電圧の温度依存性 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°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。
【００３６】化合物の記載に下記の略号を使用する。 -末端のn(数字) : -CnH2n+1 ndm- : CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1- -T- : -C≡C- -ndm : -(CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1) -F : -F -On : -OCnH2n+1 -VO- : -COO- -CN : -C≡N -Z- : -CH=N-N=CH-
【化２８】 例えば、以下に示すように略号を用いる。
【化２９】
【００３７】(実施例1〜3、比較例1)ネマチック液晶組
成物No.1〜3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。
成物No.1〜3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。
【表１】 比較例1中の5-Ph-VO-Ph3-CNを一般式(I)の化合物である
4-Ph3-VO-Ph3-CNに(実施例1)、5-Ph3-VO-Ph3-CNに(実施
例2、実施例3)置換することにより、実施例3では更に比
較例1中の3-Cy-Ph-CNを一般式(III-c)の化合物である0d
1-Cy-Cy-Ph1-Fに置換することにより、それぞれ実施例1
〜3を作製した。結果、閾値電圧の温度依存性dV／dT
は、低温領域(-20〜25℃)においても、高温領域(25〜50
℃)においても改善されていることがわかる。さらに、
粘度η、複屈折率Δn、レスポンスτも改善されている
が、特に実施例3においては改善効果が大であることが
わかる。
4-Ph3-VO-Ph3-CNに(実施例1)、5-Ph3-VO-Ph3-CNに(実施
例2、実施例3)置換することにより、実施例3では更に比
較例1中の3-Cy-Ph-CNを一般式(III-c)の化合物である0d
1-Cy-Cy-Ph1-Fに置換することにより、それぞれ実施例1
〜3を作製した。結果、閾値電圧の温度依存性dV／dT
は、低温領域(-20〜25℃)においても、高温領域(25〜50
℃)においても改善されていることがわかる。さらに、
粘度η、複屈折率Δn、レスポンスτも改善されている
が、特に実施例3においては改善効果が大であることが
わかる。
【発明の効果】本発明の液晶材料の組み合わせによっ
て、温度依存性が良く、かつ、応答速度が速い誘電率異
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、閾値電圧が低く優れた
ものであった。この液晶ディスプレイはSTNおよびTN-LC
Dとして非常に有用である。
て、温度依存性が良く、かつ、応答速度が速い誘電率異
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、閾値電圧が低く優れた
ものであった。この液晶ディスプレイはSTNおよびTN-LC
Dとして非常に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 19/32 Ｃ０９Ｋ 19/32 19/34 19/34 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ 1/133 ５００ 1/133 ５００ (72)発明者 大西 博之 埼玉県浦和市大原１−８−４ (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） 2H089 RA10 SA07 4H027 BA01 BB03 BB04 BD05 BD07 BD08 BD09 BD23 BE04 BE05 CC04 CM02 CM04 CN01 CT02 CT04 CU01 CW02
Claims (15)
- 【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1〜16のアルキル基、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及び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及びmはそれぞれ独立的に0、1もしくは2
を表し、Z1、Z2、Z3及びZ4はそれぞれ独立的に単結合、
-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-COO-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1〜1
2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。)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上
を含有し、なお且つネマチック相上限温度が75℃以上で
あり、ネマチック下限温度が-20℃以下であり、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。 - 【請求項２】 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、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。 - 【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。 - 【請求項４】 一般式(I)の含有率が5〜40質量%の範囲
で、なお且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。 - 【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。 - 【請求項６】 一般式(I)の含有率が5〜40質量%の範囲
で、なお且つ一般式(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。 - 【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、なお且
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。 - 【請求項８】 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、なお且つ一般式
(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。 - 【請求項９】 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、なお且
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、なお且つ一般式
(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。 - 【請求項１０】 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。 - 【請求項１１】 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。 - 【請求項１２】 一般式(I)が、一般式(Ia) 【化９】 (式中、R13は炭素原子数1〜16のアルキル基を表す。)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%であり、且つ一般式(II)の化合物と
して、一般式(II-b) 【化１０】 (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１１】 (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1〜11記載の液晶組成物。 - 【請求項１３】 さらに追加の成分として一般式(III)
もしくは(III-a)として一般式(III-c) 【化１２】 (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
%であることを特徴とする請求項12記載の液晶組成物。 - 【請求項１４】 請求項1〜13のいずれかに記載の液晶
組成物を用いた液晶表示素子。 - 【請求項１５】 請求項1〜13のいずれかに記載の液晶
組成物を用いた、ねじれ角が180°〜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。
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