JP2006306756A

JP2006306756A - トリフルオロナフタレン誘導体

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Publication number: JP2006306756A
Application number: JP2005129422A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsumoto; 隆松本; Yutaka Nagashima; 豊長島
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: JP4835032B2

Abstract

【課題】誘電率異方性が負であってその絶対値が大きな液晶組成物及び表示素子を提供し、また誘電率異方性が負であってその絶対値が大きな化合物を提供することである。
【解決手段】例えば下式

で表されるトリフルオロナフタレン誘導体およびこれを含む液晶組成物及びこれを用いた表示素子を提供する。本発明の液晶組成物は誘電率異方性が負であってその絶対値が大きい特徴を有し、当該組成物を用いた液晶表示素子は垂直配向方式、IPS等に有用である。
【選択図】なし

Description

本発明は電気光学的液晶表示材料として有用なトリフルオロナフタレン誘導体及びそれを含有する液晶組成物、さらにそれを用いた液晶表示素子に関する。

液晶表示素子は、低電圧作動、薄型表示等の優れた特徴から現在広く用いられている。従来の液晶表示素子の表示方式にはTN（ねじれネマチック）、STN（超ねじれネマチック）、又はTNをベースにしたアクティブマトリックス（TFT：薄膜トランジスタ）等があり、これらは誘電率異方性値が正の液晶組成物を利用するものである。しかし、これら表示方式の欠点の一つとして視野角の狭さがあり、近年高まっている液晶パネルの大型化の要求に伴い、その改善が大きな課題となっている。

この解決策として近年、垂直配向方式、IPS（インプレインスイッチング）等の表示方式が新たに実用化されてきた。垂直配向方式は液晶分子の垂直配向を利用して視野角の改善を図った方式であり、誘電異方性値が負の液晶組成物が使用される。またIPSは、ガラス基板に対して水平方向の横電界を用いて液晶分子をスイッチングさせることで視野角の改善を図った方法であり、誘電異方性値が正又は負の液晶組成物が使用される。このように、視野角改善のために有効な表示方式である垂直配向方式及びIPSには誘電率異方性値が負である液晶化合物ならびに液晶組成物が必要であり、強く要望されるようになってきた。従来、誘電率異方性が負の液晶組成物は、2,3-ジフルオロフェニレン基を有する化合物（特許文献１参照）が主として用いられてきた。しかしながら、この化合物を用いた液晶組成物は誘電率異方性の絶対値が十分大きくない問題を有していた（特許文献２参照）。

特表平２−５０３４４１号公報特開平１０−１７６１６７号公報

誘電率異方性が負であってその絶対値が大きい化合物を提供することであり、誘電率異方性が負であってその絶対値が大きい液晶組成物及び表示素子を提供することである。

本発明者は、トリフルオロナフタレン誘導体及びこれを用いたネマチック液晶組成物、表示素子を検討した結果、本件発明を完成するに至った。
本発明は、一般式(1)

（式中、R¹は炭素原子数1から7のアルキル基または炭素原子数2から7のアルケニル基を表し、R²は水素原子、炭素原子数1から7のアルキル基または炭素原子数2から7のアルケニル基を表し、M¹およびM²はそれぞれ独立的に単結合または-CH₂CH₂-を表し、G¹およびG²はそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロヘキシレン基または-1,4-フェニレン基を表し、p1及びp2はそれぞれ独立的に0、1または2を表し、p1およびp2の合計は2以下であり、M¹、M²、G¹およびG²が複数存在する場合は、それらは同一でもよく異なっていてもよい。）で表されるトリフルオロナフタレン誘導体を提供する。また、これを含む液晶組成物及び液晶表示素子もあわせて提供する。

本発明のトリフルオロナフタレン誘導体は誘電率異方性が負であって、その絶対値が大きく、垂直配向方式、IPS等向けの液晶組成物の構成部材として有用である。また、本発明の液晶組成物は誘電率異方性が負であってその絶対値が大きい特徴を有し、これを用いた表示素子は垂直配向方式、IPS等の液晶表示素子として有用である。

一般式(1)において、R¹は炭素原子数2から7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2から5の1-アルケニル基又は炭素原子数4から5の3-アルケニル基が好ましく、直鎖状アルキル基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基がより好ましく、1-アルケニル基としてはビニル基又はトランス-1-プロペニル基がより好ましく、3-アルケニル基としては3-ブテニル基又はトランス-3-ペンテニル基がより好ましい。

R²は、p2が1または2である場合には、炭素原子数2から7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2から5の1-アルケニル基又は炭素原子数4から5の3-アルケニル基が好ましく、直鎖状アルキル基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基がより好ましく、1-アルケニル基としてはビニル基又はトランス-1-プロペニル基がより好ましく、3-アルケニル基としては3-ブテニル基又はトランス-3-ペンテニル基がより好ましい。一方、p2が0である場合には、R²は水素原子、炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基または炭素原子数2から7の直鎖状アルケニル基が好ましく、直鎖状アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基がより好ましく、直鎖状アルケニル基としてはビニル基、トランス-1-プロペニル基、2-プロペニル基、3-ブテニル基またはトランス-3-ペンテニル基がより好ましい。

p1及びp2の合計は0又は1が好ましい。
M²は単結合が好ましい。
G¹およびG²はトランス-1,4-シクロヘキシレン基が好ましい。
本発明の液晶組成物において一般式(2)

（式中、R^aは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表し、R^bは炭素原子数1から12の直鎖状アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基又はアルケニルオキシ基を表し、q1は0又は1を表し、M^a及びM^bはそれぞれ独立的に単結合、-COO-又は-CH₂CH₂-を表し、G^aはトランス-1,4-シクロヘキシレン基又は-1,4-フェニレン基を表す。）で表される化合物を1種又は2種以上含有しても良い。

一般式(2)において、R^aは炭素原子数2から7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2から5の1-アルケニル基又は炭素原子数4から5の3-アルケニル基が好ましく、直鎖状アルキル基としてはエチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基がより好ましく、1-アルケニル基としてはビニル基又はトランス-1-プロペニル基がより好ましく、3-アルケニル基としては3-ブテニル基又はトランス-3-ペンテニル基がより好ましい。R^bは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2から5の1-アルケニル基、炭素原子数4から5の3-アルケニル基、炭素原子数1から3の直鎖状アルコキシル基が好ましい。M^aが存在する場合には、M^a及びM^bの少なくとも一方は単結合が好ましい。

一般式(2)で表される化合物としては以下の一般式(2A)から一般式(2M)で表される化合物が好ましく、一般式(2A)、一般式(2B)、一般式(2D)又は一般式(2E)で表される化合物が特に好ましい。

上式中、R¹¹及びR¹²はそれぞれ独立的に炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、炭素原子数2から3の1-アルケニル基又は炭素原子数4から5の3-アルケニル基を表し、R¹³は炭素原子数1から5の直鎖状アルキル基又は炭素原子数3から4の直鎖状2-アルケニル基を表し、R¹⁴は炭素原子数1から3の直鎖状アルキル基又は炭素原子数4から5の3-アルケニル基を表し、R¹⁵は炭素原子数1から3の直鎖状アルキル基又は炭素原子数3から4の直鎖状2-アルケニル基を表す。

本発明の液晶組成物においては一般式(1)で表される化合物を組成物中に1質量％（以下組成物中の％は質量％を表す）以上50％以下含有することが好ましく、2％から40％含有することがより好ましく、4から30％含有することがさらに好ましい。一般式(2)で表される化合物を1％から50％含有することが好ましく、2％から40％含有することがより好ましい。
本発明の液晶組成物において一般式(3)

（式中、R^cは炭素原子数1から7のアルキル基を表し、R^dは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、アルコキシル基又はアルケニルオキシ基を表し、q2は0又は1を表し、M^c及びM^dはそれぞれ独立的に単結合、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-又は-COO-を表し、G^bはトランス-1,4-シクロヘキシレン基あるいは1から2個のフッ素により置換されていてもよい-1,4-フェニレン基を表す。）で表される化合物を1種又は2種以上含有しても良い。

一般式(3)において、R^cは炭素原子数2から7の直鎖状アルキル基が好ましい。R^dは炭素原子数1から5の直鎖状アルキル基、直鎖状アルコキシル基が好ましく、炭素原子数1から3の直鎖状アルキル基又は炭素原子数1から3の直鎖状アルコキシル基が特に好ましい。M^c及びM^dのうち一方は単結合であることが好ましく、他方は単結合、-CH₂CH₂-又は-COO-であることが好ましい。

一般式(3)には非常に多くの化合物が含まれるが、以下の一般式(3A)から一般式(3I)で表される化合物が好ましい。

上式中、R¹⁶は炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基を表し、R¹⁷は炭素原子数1から5の直鎖状アルキル基又は炭素原子数1から3の直鎖状アルコキシル基を表す。
また、本発明の液晶組成物において、一般式(4)から一般式(8)

（式中、R^e、R^g、Rⁱ及びR^kはそれぞれ独立的に炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基を表し、R^f、R^h、及びR^lはそれぞれ独立的に炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、アルコキシル基又はアルケニルオキシ基を表し、R^jは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基を表し、R^mは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、アルコキシル基又は炭素原子数2から7の直鎖状アルケニル基、アルケニルオキシ基を表し、Rⁿは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基又は炭素原子数2から7の直鎖状アルケニル基を表し、X^a及びX^bはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表し、q3、q4、q5及びq6はそれぞれ独立的に0又は1を表し、q7及びq8はそれぞれ独立的に0、1又は2を表し、p9及びp10の合計は1又は2であり、M^e、M^f、M^g、M^h、Mⁱ、M^j、M^k、M^l及びM^mはそれぞれ独立的に単結合、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-又は-COO-を表し、Mⁿは単結合又は-CH₂CH₂-を表し、G^c、G^d、G^e、G^f、G^g及びG^hはそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロヘキシレン基あるいは1から2個のフッ素により置換されていてもよい-1,4-フェニレン基を表し、G^g、G^h、M^m及びMⁿが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。）で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有しても良い。

一般式(4)から一般式(8)において、R^e、R^g、Rⁱ、R^k及びRⁿは炭素原子数2から7の直鎖状アルキル基が好ましい。R^f、R^h、R^l及びR^mは炭素原子数1から5の直鎖状アルキル基、直鎖状アルコキシル基が好ましく、炭素原子数1から3の直鎖状アルキル基及び直鎖状アルコキシル基が特に好ましい。R^jは炭素原子数1から3の直鎖状アルキル基が好ましい。M^e及びM^f、M^g及びM^h、Mⁱ及びM^j、M^k及びM^lはそれぞれ独立的に単結合、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-又は-COO-を表すが、一方は単結合であることが好ましく、他方は単結合、-CH₂CH₂-又は-COO-であることが好ましい。M^mは単結合、-CH₂CH₂-、-CH₂O-又は-CF₂O-が好ましい。

かくして得られる本願発明の液晶組成物においてそのネマチック相上限温度（Ｔ_Ｎ−Ｉ）が７０℃以上、より好ましくは７５℃以上であり、ネマチック相下限温度（Ｔ_＞Ｎ）が−２０℃以下である。

本発明において、一般式(1-1)で表される化合物について、製造例を以下に挙げる。勿論本発明の主旨、及び適用範囲は、これら製造例により制限されるものではない。

(製法1)
1,7,8-トリフルオロ-2-ナフトール(9)

より調製されるフェノラートと一般式(10)

（式中、X¹は塩素、臭素、よう素、ベンゼンスルホニルオキシ基、p-トルエンスルホニルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基又はトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を表し、R²、M²、G²およびp2はそれぞれ一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物を反応させることにより一般式(11)

（式中、R²、M²、G²およびp2はそれぞれ一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物を得る。得られた一般式(11)で表される化合物のナフタレン環の6位をリチオ化した後ほう酸トリメチルを反応させ、過酸化水素、過酢酸、過蟻酸等により酸化することで一般式(12)

（式中、R²、M²、G²およびp2はそれぞれ一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物を得る。一方、一般式(13)

（式中、R¹、M¹、G¹およびp1はそれぞれ一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物に対し、メトキシメチルトリフェニルホスホニウムハライドより調製されるイリドを反応させた後酸触媒加水分解し、さらに塩基性条件下でシス−トランス異性化することにより一般式(14)

（式中、R¹、M¹、G¹およびp1はそれぞれ一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物を得る。これに対し、メチルグリニャール反応剤を反応させることにより一般式(15)

（式中、R¹、M¹、G¹およびp1はそれぞれ一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物を得る。これをトリフェニルホスフィンおよびアゾジカルボン酸ジアルキル存在下、一般式(12)で表される化合物と反応させることにより一般式(1)で表される化合物を得ることができる。なお、一般式(15)で表される化合物は、一般式(16)

（式中、R¹、M¹、G¹およびp1はそれぞれ一般式(1)と同じ意味を表す。）で表される化合物を水素化ほう素ナトリウム等の還元剤と反応させることによっても製造できる。

(製法2)
一般式(15)で表される化合物を一般式(17)

（式中、X²は一般式(10)におけるX¹と同じ意味を表す。）で表される化合物へと変換した後、一般式(12)で表される化合物より調製されるフェノラートと反応することによって一般式(1)で表される化合物を得ることができる。

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。化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量スペクトル(MS)等により確認した。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。
化合物記載に下記の略号を使用する。
THF ：テトラヒドロフラン
Me ：メチル基
Et ：エチル基
Pr ：プロピル基
Bu ：ブチル基
Pen ：ペンチル基
DIPAD ：アゾジカルボン酸ジイソプロピル
（実施例１）1,7,8-トリフルオロ-2-プロポキシ-6-(1-(トランス-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エトキシ)ナフタレン(1a)の合成

(1-1)1,7,8-トリフルオロ-2-プロポキシナフタレンの合成
1,7,8-トリフルオロ-2-ナフトール230 gをアセトン920 mLに溶解し、1-ヨードプロパン283 gおよび無水炭酸カリウム230 gを加え、3時間加熱還流した。反応混合物から溶媒を減圧留去し、トルエン800 mLを加えて30分撹拌した。不溶物をろ別し、カラムクロマトグラフィーに付した。溶媒を減圧留去し、褐色固体を得た。これを減圧蒸留（1 mmHg, 137 140℃）、および再結晶により精製し、無色針状晶として1,7,8-トリフルオロ-2-プロポキシナフタレン176 gを得た。
融点 69.0 − 71.0℃
MS m/z : 240 (M⁺), 198 (100)

(1-2)3,4,5-トリフルオロ-6-プロポキシ-2-ナフトールの合成
1,7,8-トリフルオロ-2-プロポキシナフタレン20 gをTHFに溶解して窒素置換し、-60℃へ冷却した。そこへブチルリチウム（1.59 M in hexane）63 mLを1時間かけて滴下し、さらに1時間撹拌した。続いてほう酸トリメチル10.4 gのTHF（20 mL）溶液を30分かけて滴下し、ゆっくり室温まで昇温した。その後酢酸7.1 mLをゆっくり加えて30分撹拌し、30%過酸化水素水溶液11.3 mLをゆっくり加えて30分撹拌した。有機層を分取し、水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を合わせ、水、飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去して赤褐色固体を得た。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、褐色固体として3,4,5-トリフルオロ-6-プロポキシ-2-ナフトール20 gを得た。

(1-3)1-(トランス-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エタノールの合成
トランス-1-アセチル-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサン30 gをTHF 60 mLに溶解し、メタノール60 mLおよび水15 mLを加え、氷冷下、水素化ほう素ナトリウム2.3 gをゆっくり加えた。30分撹拌後、10%塩酸をゆっくり加えて反応を停止し、トルエンで抽出した。有機層を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで懸濁洗浄し、ほぼ無色固体として1-(トランス-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エタノール22 gを得た。

(1-4)1,7,8-トリフルオロ-2-プロポキシ-6-(1-(トランス-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エトキシ)ナフタレン(1a)の合成
1-(トランス-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エタノール11 g、3,4,5-トリフルオロ-6-プロポキシ-2-ナフトール11.7、トリフェニルホスフィン12 gおよびTHF 40 mLを混合し、氷冷下、DIPAD9.3 gのTHF（10 mL）溶液を30分かけて滴下した。室温まで昇温後さらに30分撹拌を続けた。水およびトルエンを加えて有機層を分取し、50%メタノール水溶液２回および飽和食塩水で洗浄し、シリカゲルで乾燥して溶媒を減圧留去した。残渣を再結晶、カラムクロマトグラフィーおよび活性炭処理により精製し、ほぼ無色結晶として1,7,8-トリフルオロ-2-プロポキシ-6-(1-(トランス-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エトキシ)ナフタレン(1a) 9.5 gを得た。
相転移温度 C 96.0 (N 92.0) I
MS m/z : 490 (M⁺), 214 (100)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃)
δ: 0.87 (t, J = 7.2 Hz, 3 H), 1.07 (t, J = 7.6 Hz, 3 H), 1.33 (d, J = 6.0 Hz, 3 H), 0.75 2.05 (m, 26 H), 4.11 (t, J = 6.8 Hz, 2 H), 4.24 (quintet, J = 6.0 Hz, 1 H), 6.92 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 7.21 (t, J = 8.0 Hz, 1 H), 7.36 (d, J = 9.6 Hz, 1 H)

（実施例２）1,7,8-トリフルオロ-2-((トランス-4-プロピルシクロヘキシル)メトキシ)-6-(1-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)エトキシ)ナフタレン(2a)の合成

実施例１において、1-ヨードプロパンの代わりにトランス-4-プロピル-1-ブロモメチルシクロヘキサンを用い、トランス-1-アセチル-4-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンの代わりにトランス-1-アセチル-4-プロピルシクロヘキサンを用いて同様の操作を行うことにより、1,7,8-トリフルオロ-2-((トランス-4-プロピルシクロヘキシル)メトキシ)-6-(1-(トランス-4-プロピルシクロヘキシル)エトキシ)ナフタレン(2a)を得た。

（実施例３）液晶組成物の調製(１)
以下の組成からなるホスト液晶組成物(H)

を調製した。ここで(H)の物性値は以下の通りである。
ネマチック相上限温度(TN-I)： 103.2℃
誘電率異方性(Δε)： 0.03
屈折率異方性(Δn)： 0.099
粘度（mPa・s）： 15.2
この母体液晶(H)90％と実施例１で得られた(1a)10％からなる液晶組成物(M-1)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。

ネマチック相上限温度(TN-I)： 102.8℃
誘電率異方性(Δε)： −0.74
屈折率異方性(Δn)： 0.101
粘度（mPa・s）： 20.3
本発明の化合物(1a)を含有する液晶組成物(M-1)は、母体液晶(H)に比べ、誘電率異方性(Δε)は減少して負の値となった。このことから、本発明の化合物は(1a)は、誘電率異方性が負であり、その絶対値が極めて大きいことがわかる。
（比較例１）液晶組成物の調製(２)
実施例３で調製した母体液晶(H)90％と特許文献１記載の化合物 (1b)

10％からなる液晶組成物(M-2)を調製した。この組成物の物性値は以下の通りである。
ネマチック相上限温度(TN-I)： 108.6℃
誘電率異方性(Δε)： −0.39
屈折率異方性(Δn)： 0.100
粘度（mPa・s）： 17.5
特許文献１記載の化合物 (1b)を含有する液晶組成物(M-2)は、実施例３記載の(M-1)と比べ、誘電率異方性(Δε)の絶対値は小さい。このことから、特許文献１記載の化合物 (1b)は本発明の化合物(1a)と比べて誘電率異方性の絶対値が小さいことがわかる。

（実施例４）液晶組成物の調製(３)
以下の組成からなる液晶組成物(M-3)を調製した。

この(M-3)の物性値は以下の通りであった。
ネマチック相上限温度(TN-I)： 75.8℃
誘電率異方性(Δε)： −2.74
屈折率異方性(Δn)： 0.098
粘度（mPa・s）： 25.8

本発明の液晶組成物、表示素子及び化合物は、垂直配向方式、IPS等の液晶表示素子の構成部材として有用である。

Claims

一般式(1)

（式中、R¹は炭素原子数1から7のアルキル基または炭素原子数2から7のアルケニル基を表し、R²は水素原子、炭素原子数1から7のアルキル基または炭素原子数2から7のアルケニル基を表し、M¹およびM²はそれぞれ独立的に単結合または-CH₂CH₂-を表し、G¹およびG²はそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロヘキシレン基または1,4-フェニレン基を表し、p1及びp2はそれぞれ独立的に0、1または2を表し、p1およびp2の合計は2以下であり、M¹、M²、G¹およびG²が複数存在する場合は、それらは同一でもよく異なっていてもよい。）で表されるトリフルオロナフタレン誘導体。
一般式(1)において、R¹が炭素数1から5の直鎖状アルキル基又は炭素数2から5の直鎖状アルケニル基であり、R²が水素原子、炭素数1から5の直鎖状アルキル基又は炭素数2から5の直鎖状アルケニル基であり、G¹およびG²がトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、p1およびp2の合計が1以下である請求項１記載の化合物。
一般式(1)において、R¹が炭素数1から5の直鎖状アルキル基又は炭素数2から5の直鎖状アルケニル基であり、R²が水素原子、炭素数1から5の直鎖状アルキル基又は炭素数2から5の直鎖状アルケニル基であり、G¹がトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、M¹が単結合であり、p1が0または1であり、p2が0である請求項１記載の化合物。
請求項１から３の何れかに記載の化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物。
一般式(2)

（式中、R^aは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表し、R^bは炭素原子数1から12の直鎖状アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基又はアルケニルオキシ基を表し、q1は0又は1を表し、M^a及びM^bはそれぞれ独立的に単結合、-COO-又は-CH₂CH₂-を表し、G^aはトランス-1,4-シクロヘキシレン基又は-1,4-フェニレン基を表す。）で表される化合物を1種又は2種以上含有する請求項４記載の液晶組成物。
一般式(3)

（式中、R^cは炭素原子数1から7のアルキル基を表し、R^dは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、アルコキシル基又はアルケニルオキシ基を表し、q2は0又は1を表し、M^c及びM^dはそれぞれ独立的に単結合、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-又は-COO-を表し、G^bはトランス-1,4-シクロヘキシレン基あるいは1から2個のフッ素により置換されていてもよい-1,4-フェニレン基を表す。）で表される化合物を1種又は2種以上含有する請求項４又は５記載の液晶組成物。
一般式(4)、一般式(5)、一般式(6) 、一般式(7)及び一般式(8)

（式中、R^e、R^g、Rⁱ及びR^kはそれぞれ独立的に炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基を表し、R^f、R^h、及びR^lはそれぞれ独立的に炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、アルコキシル基又はアルケニルオキシ基を表し、R^jは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基を表し、R^mは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基、アルコキシル基又は炭素原子数2から7の直鎖状アルケニル基、アルケニルオキシ基を表し、Rⁿは炭素原子数1から7の直鎖状アルキル基又は炭素原子数2から7の直鎖状アルケニル基を表し、X^a及びX^bはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表し、q3、q4、q5及びq6はそれぞれ独立的に0又は1を表し、q7及びq8はそれぞれ独立的に0、1又は2を表し、p9及びp10の合計は1又は2であり、M^e、M^f、M^g、M^h、Mⁱ、M^j、M^k、M^l及びM^mはそれぞれ独立的に単結合、-CH₂CH₂-、-OCH₂-、-CH₂O-、-OCF₂-、-CF₂O-又は-COO-を表し、Mⁿは単結合又は-CH₂CH₂-を表し、G^c、G^d、G^e、G^f、G^g及びG^hはそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロヘキシレン基あるいは1から2個のフッ素により置換されていてもよい-1,4-フェニレン基を表し、G^g、G^h、M^m及びMⁿが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。）で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する請求項４、５又は６記載の液晶組成物。
ネマチック相上限温度が70℃以上であり、ネマチック相下限温度が-20℃以下であり、一般式(1)で表される化合物の含有量が1から50質量％の範囲である請求項４から７の何れかに記載の液晶組成物。
請求項４から８の何れかに記載の液晶組成物を使用した液晶表示素子。
アクティブマトリックス駆動される請求項９記載の液晶表示素子。
垂直配向モードで表示される請求項１０記載の液晶表示素子。