JP4206644B2 - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶性化合物を主成分とするネマチック液晶組成物に関する。詳しくは、アクティブマトリックス液晶表示素子用の液晶組成物、およびこの液晶組成物を用いた液晶表示素子に関する。なお、液晶性化合物を化合物、そして液晶組成物を組成物と表記することがある。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子（ＬＣＤ）は、ＣＲＴ（ブラウン管方式ディスプレイ）に比べて、低消費電力、薄型化、軽量化が可能であるため、ツイストネマチック（ＴＮ）方式、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）方式、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）方式等の種々のＬＣＤが実用化された。その中でＴＦＴ等のアクティブマトリックスＬＣＤ（ＡＭ−ＬＣＤ）は高精細化、高視野角化が進み、フラットパネルディスプレイの本命として注目されている。
【０００３】
このＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物には一般的な特性(1)〜(4)が求められる。
（１）ＬＣＤのコントラストを良くするために、高い比抵抗と高い電圧保持率を有する。
（２）ＬＣＤの屋外での使用を可能とするために、ネマチック相の温度範囲が広い。すなわち、ネマチック相を示す上限温度が高く、ネマチック相の下限温度が低い。
（３）ＬＣＤの消費電力を小さくするために、しきい値電圧が低い。
（４）ＬＣＤの応答速度を速くするために粘度が低い。
【０００４】
日本特許３０８６２２８号、特表平４−５０５４７７、特開平５−１０５８７６などの特許は、ＡＭ−ＬＣＤに使用可能な組成物を開示する。これらの組成物はネマチック相範囲が狭い、粘度が高い、しきい値電圧が高いという傾向があるので、ＡＭ−ＬＣＤに用いるためには最適ではない。組成物の成分は目的に応じて鋭意検討されているが、常に新たな改良を要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＡＭ−ＬＣＤに求められる一般的な特性を満たしながら、特に、広いネマチック相範囲を有し、粘度が低く、しきい値電圧が低く、プレティルト角が大きい液晶組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく種々の液晶性化合物を含有する組成物を鋭意検討した結果、第１〜第８の発明により所期の目的を達成することができた。
【０００７】
第１の発明は、式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｉ、式（II−１）〜（II−４）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分II、式（III−１）〜（III−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分III、および式（IV−１）〜（IV−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分IVを含有することを特徴とする液晶組成物である。
【０００８】
【化４】
【０００９】
式（Ｉ−１）〜（IV−３）において、ＲおよびＲ'は各々独立して炭素数２〜７のアルキルを示し、Ｙは各々独立してＨまたはＦを示し、ｎは０〜４の整数を示す。
【００１０】
第２の発明は、組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、および成分IVの含有量が５〜３０重量％であることを特徴とする第１の発明に記載の液晶組成物である。
【００１１】
第３の発明は、前記第１の発明に記載の液晶組成物が、式（Ｖ−１）〜（Ｖ−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｖをさらに含有することを特徴とする液晶組成物である。
【００１２】
【化５】
【００１３】
式（Ｖ−１）および（Ｖ−２）において、Ｒは各々独立して炭素数２〜７のアルキルを示す。
【００１４】
第４の発明は、組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、成分IVの含有量が５〜３０重量％、および成分Ｖの含有量が５〜２５重量％であることを特徴とする第３の発明に記載の液晶組成物である。
【００１５】
第５の発明は、式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｉ、式（II−１）〜（II−４）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分II、式（III−１）〜（III−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分III、および式（IV−１）〜（IV−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分IVの四成分のみから本質的になることを特徴とする液晶組成物である。
この組成物は、各化合物を合成する際に生じた副生成物などの不純物を含有してもよい。本発明の目的を達する限り、数パーセントの液晶性化合物が組成物に添加されてもよい。この組成物には液晶性化合物のほかに、必要に応じて少量の添加物を加えることができる。
【００１６】
第６の発明は、組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、および成分IVの含有量が５〜３０重量％であることを特徴とする第５の発明に記載の液晶組成物である。
【００１７】
第７の発明は、前記第１〜第６の発明のいずれか１に記載の液晶組成物に光学活性物質を０．１〜３重量％加えた液晶組成物である。
第８の発明は、前記第１〜第７の発明のいずれか１に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の組成物における成分Ｉは、式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の化合物である。式（Ｉ−２）は以下のように表される。
【００１９】
【化６】
【００２０】
成分Ｉに関しては、屈折率異方性（Δｎ）が約０．０２〜０．０７の範囲であり、透明点（Ｔｃ）が約３０〜２０℃の範囲であり、誘電率異方性（Δε）が３〜８の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分Ｉは組成物の粘度を小さくすると共に、ネマチック相範囲の下限値を低くする。しかし、成分Ｉのみからなる組成物は、ネマチック相範囲の上限値が低すぎるのに加えて、プレティルト角が小さくなる傾向にある。
成分IIは、式（II−１）〜（II−４）の化合物である。式（II−１）は以下のように表される。
【００２１】
【化７】
【００２２】
成分IIに関しては、Ｔｃが約５０〜１２０℃の範囲であり、Δεが約５〜１０の範囲であり、Δｎが約０．０７〜０．１４の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分IIは組成物のしきい値電圧を下げると共にネマチック相範囲の上限値を高くする。しかし、成分IIのみからなる組成物は、ネマチック相範囲の下限値が高くなる傾向がある。
成分IIIは式（III−１）〜（III−２）の化合物である。式（III−１）および（III−２）は以下のように表される。
【００２３】
【化８】
【００２４】
成分IIIに関しては、Ｔｃが約１００〜１６０℃の範囲であり、Δεが約４〜１０の範囲であり、Δｎが約０．０７〜０．１０の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分IIIは組成物のしきい値電圧を下げる。しかし、成分IIIのみからなる組成物は、ネマチック相範囲の下限値が高くなることに加えて、粘度が高くなる傾向がある。
成分IVは、式（IV−１）〜（IV−３）の化合物である。成分IVに関しては、Ｔｃが約６０〜２３０℃の範囲であり、Δεがほぼ０であり、Δｎが約０．０３〜０．１１の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分IVは組成物のプレティルト角を大きくして、ネマチック相範囲を広げる。しかし、成分IVのみからなる組成物はしきい値電圧が高くなる傾向がある。
【００２５】
成分Ｉ、II、IIIおよびIVを組み合わせることによって、広いネマチック相範囲を有し、粘度が低く、しきい値電圧が低く、プレティルト角が大きいＡＭ−ＬＣＤ用の液晶組成物を調製できる。
成分Ｉの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜３０重量％が好ましい。より好ましくは５〜２５重量％である。５重量％未満では、組成物のネマチック相範囲の下限値が高いことがある。３０重量％を超えると、ネマチック相範囲の上限値が低くることがある。
成分IIの含有量は組成物の全重量に基づいて３０〜７０重量％が好ましい。より好ましくは、３５〜６５重量％である。３０重量％未満では、しきい値電圧が高くなることがある。７０重量％を超えると、ネマチック相範囲の下限値が高くなることがある。
【００２６】
成分IIIの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜４５重量％が好ましい。より好ましくは、５〜４０重量％である。５重量％未満では、しきい値電圧が高くなることがある。４５重量％を超えると、ネマチック相範囲の下限値が高くなることがある。
成分IVの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜３０重量％が好ましい。より好ましくは、５〜２５重量％である。５重量％未満では、しきい値電圧が高くなることがある。３０重量％を超えると、ネマチック相範囲の下限値が高くなることがある。
成分Ｖの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜２５重量％が好ましい。
【００２７】
本発明の液晶表示素子は少なくとも７０℃から−２０℃の使用温度範囲を有することが好ましい。この範囲が狭いときには屋外で素子の表示ができなくなることがある。このため、組成物のネマチック相を示す上限温度を７０℃以上、下限温度を−２０℃以下にすることが望ましい。
【００２８】
式（Ｉ−１）〜（IV−３）の化合物は、下記の特許公報に記載された方法で合成することができる。式（Ｉ−１）の化合物の合成法は、特開昭５７−２２２６に記載されている。式（Ｉ−２）の化合物の一例として、式（Ｉ−２−１）の化合物の合成法は、特開昭５９−１０５３３に記載されている。式（Ｉ−３）の化合物の合成法は、特公昭６１−２１９３７に記載されている。式（II−１）の化合物の一例として、式（II−１−１）の化合物の合成法は、特開昭５７−６４６２６に記載されている。式（II−２）の化合物の合成法は特許２６７４８５３号に記載されている。式（II−３）の化合物の合成法は、特開昭５７−１５４１３５に記載されている。式（II−４）の化合物の合成法は、特開昭６１−２８２３２８に記載されている。
【００２９】
式（III−１）の化合物の一例として、式（III−１−１）の化合物の合成法は、特公昭６１−２６９７９に記載されている。式（III−２）の化合物の一例として、式（III−２−１）の化合物の合成法は、特公昭６０−５９８９３に記載されている。式（IV−１）の化合物の合成法は、特公平４−３０３８２に記載されている。式（IV−２）の化合物の合成法は、特公平４−３０３８２に記載されている。式（IV−３）の化合物の合成法は、特開昭５７−２１０８３に記載されている。式（Ｖ−１）および（Ｖ−２）の化合物は当業者であれば公知の合成方法により容易に合成することができる。このように、成分Ｉ〜成分Ｖの化合物は先行文献に基づいて合成できる。組成物は、各成分の化合物を混合し、加熱して互いに溶解させて調製する。
【００３０】
本発明の組成物には、いずれの場合においても必要に応じて少量の添加物を加えることができる。液晶分子のらせん構造を誘起して、ねじれ角を付与する目的で、ＣＭ−３３やコレステリックノナノエート（ＣＮ）等のキラルドープ剤（光学活性物質）を組成物に添加してもよい。ＴＮモードおよびＳＴＮモードの場合、約９０度および１８０度〜２６０度のねじれ角をそれぞれ必要とするからである。
【００３１】
【化９】
【００３２】
本発明の組成物はＯＣＢ(光学補償ベンド)モードやＩＰＳ(イン・プレイン・スイッチング)モードにも使用できる。この場合にはキラルドープ剤を添加しないのが通常である。本発明の組成物は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系またはテトラジン系の２色性色素を添加して、ゲストホストモード用としても使用できる。ポリマー分散型液晶表示素子、複屈折制御モードおよび動的散乱モード用にも使用することができる。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。比較例および実施例には、調製した組成物の成分とその重量％をまず示し、次いで物性値を示した。化合物は表１に示した定義に基づき記号で表記した。透明点をＴc、ネマチック相範囲の下限値をＴL、２５℃における屈折率異方性をΔｎ、２５℃における誘電率異方性をΔε、２０℃における粘度をη、２５℃におけるプレティルト角をθ0、で表した。ＴLは、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、−４０℃の各温度で組成物を３０日間保ったあとの液晶相から判断した。−２０℃、３０日間の条件では、組成物がネマチック相のままであり、−３０℃、３０日間の条件で結晶化した場合は、組成物のＴLを＜−２０℃と表現した。Δｎは、５８９ｎｍの波長を有する光源ランプを使用して測定した。Ｖthの測定では、セル厚が約９μｍ、ツイスト角が８０°のセルを用い、ノーマリーホワイトモードで、周波数が３２Ｈｚの矩形波を印加した。Ｖthは、セルを通過する光の透過率が９０％のときに印加された電圧である。プレティルト角はクリスタルローテーション法で測定した。この際、チッソ社製の配向膜PIA-5140で被覆したアンチパラレルセルを使用した。
【００３４】
比較例１
特許第３０８６２２８号の実施例１の組成物を調製し、物性値を測定した。この組成物は、ネマチック相範囲の下限値が高く、粘度が高い。
２−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．５％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．３％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．２％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．６％
５−ＨＥＢ−Ｆ ７．５％
７−ＨＥＢ−Ｆ ７．５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
Ｔc＝９０．７℃
ＴL＜−１０℃
Δｎ＝０．０７３
η＝２６．７ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．９０Ｖ
θ0＝４．６度
比較例２
特表平４−５０５４７７の実施例５の組成物を調製し、物性値を測定した。この組成物は、ネマチック相範囲の上限値が低く、プレティルト角が小さい。
５−ＨＢ−Ｆ １１．０％
６−ＨＢ−Ｆ １０．０％
７−ＨＢ−Ｆ １６．０％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ９．０％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ １２．０％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ １２．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
Ｔc＝５９．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０８４
η＝１４．３ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．０４Ｖ
θ0＝４．２度
比較例３
特開平５−１０５８７６の実施例１の組成物を調製し、物性値を測定した。この組成物は、粘度が高く、プレティルト角が小さい。
５−ＨＢ−Ｆ ５．０％
７−ＨＢ−Ｆ ５．０％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ８．０％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｔc＝８４．８℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９２
η＝２１．６ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．８４Ｖ
θ0＝４．７度
実施例１
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．３％
５−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ７．２％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．６％
５−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ７．５％
７−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ７．５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
Ｖ−ＨＨＢ−１ １６．５％
Ｔc＝９５．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０７９
η＝２５．１ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．７１Ｖ
θ0＝５．４度
実施例２
５−ＨＢ−ＣＬ １１．０％
５−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−ＨＨ−Ｖ １６．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １２．０％
４−ＨＨＢ−Ｆ ７．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １２．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
Ｔc＝６７．３℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９２
η＝１９．５ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．８６Ｖ
θ0＝５．７度
実施例３
５−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
７−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
Ｖ２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７．０％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ ８．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−Ｈ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｔc＝９２．６℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９８
η＝１８．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．８０Ｖ
θ0＝６．４度
実施例４
５−ＨＢ−ＣＬ ２０．０％
５−ＨＨ−Ｖ １６．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １５．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
Ｖ２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
Ｔc＝８３．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０７５
η＝１５．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．４０Ｖ
θ0＝５．６度
実施例５
５−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
５−ＨＨ−Ｖ ６．０％
５−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １８．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
Ｔc＝９１．７℃
ＴL＜−３０℃
Δｎ＝０．０９３
η＝１５．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．４０Ｖ
θ0＝５．３度
実施例６
５−ＨＢ−ＣＬ １２．０％
５−ＨＨ−Ｖ １５．０％
５−Ｈ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ２０．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
Ｔc＝９５．３℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０７８
η＝１７．３ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．４５Ｖ
θ0＝５．９度
実施例７
５−ＨＢ−ＣＬ １０．０％
４−ＨＨ−Ｖ ５．０％
５−Ｈ２Ｂ−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １８．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
Ｔc＝８１．６℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９２
η＝１９．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．９５Ｖ
θ0＝５．６度
実施例８
５−ＨＢ−ＣＬ １０．０％
７−ＨＢ−ＣＬ ４．０％
５−ＨＨ−Ｖ ４．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
２−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＨＥＢＨ−５ ３．０％
Ｔc＝８３．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０８２
η＝２０．８ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．７２Ｖ
θ0＝５．１度
実施例９
５−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
５−ＨＨ−Ｖ ６．０％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＥＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １８．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ５．０％
Ｔc＝９６．２℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９５
θ0＝５．８度
上記の組成物１００重量に基づいてＣＭ−３３を０．１１重量添加したときの特性を次に示す。
ピッチ＝８９．３μｍ
η＝１８．８ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．７８Ｖ
【００３５】
【発明の効果】
本発明によって、ＡＭ−ＬＣＤに求められる一般的な特性を満たしながら、特に、広いネマチック相範囲を有し、粘度が低く、しきい値電圧が低く、プレティルト角が大きい液晶組成物を提供できた。
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶性化合物を主成分とするネマチック液晶組成物に関する。詳しくは、アクティブマトリックス液晶表示素子用の液晶組成物、およびこの液晶組成物を用いた液晶表示素子に関する。なお、液晶性化合物を化合物、そして液晶組成物を組成物と表記することがある。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子（ＬＣＤ）は、ＣＲＴ（ブラウン管方式ディスプレイ）に比べて、低消費電力、薄型化、軽量化が可能であるため、ツイストネマチック（ＴＮ）方式、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）方式、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）方式等の種々のＬＣＤが実用化された。その中でＴＦＴ等のアクティブマトリックスＬＣＤ（ＡＭ−ＬＣＤ）は高精細化、高視野角化が進み、フラットパネルディスプレイの本命として注目されている。
【０００３】
このＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物には一般的な特性(1)〜(4)が求められる。
（１）ＬＣＤのコントラストを良くするために、高い比抵抗と高い電圧保持率を有する。
（２）ＬＣＤの屋外での使用を可能とするために、ネマチック相の温度範囲が広い。すなわち、ネマチック相を示す上限温度が高く、ネマチック相の下限温度が低い。
（３）ＬＣＤの消費電力を小さくするために、しきい値電圧が低い。
（４）ＬＣＤの応答速度を速くするために粘度が低い。
【０００４】
日本特許３０８６２２８号、特表平４−５０５４７７、特開平５−１０５８７６などの特許は、ＡＭ−ＬＣＤに使用可能な組成物を開示する。これらの組成物はネマチック相範囲が狭い、粘度が高い、しきい値電圧が高いという傾向があるので、ＡＭ−ＬＣＤに用いるためには最適ではない。組成物の成分は目的に応じて鋭意検討されているが、常に新たな改良を要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＡＭ−ＬＣＤに求められる一般的な特性を満たしながら、特に、広いネマチック相範囲を有し、粘度が低く、しきい値電圧が低く、プレティルト角が大きい液晶組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく種々の液晶性化合物を含有する組成物を鋭意検討した結果、第１〜第８の発明により所期の目的を達成することができた。
【０００７】
第１の発明は、式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｉ、式（II−１）〜（II−４）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分II、式（III−１）〜（III−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分III、および式（IV−１）〜（IV−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分IVを含有することを特徴とする液晶組成物である。
【０００８】
【化４】
式（Ｉ−１）〜（IV−３）において、ＲおよびＲ'は各々独立して炭素数２〜７のアルキルを示し、Ｙは各々独立してＨまたはＦを示し、ｎは０〜４の整数を示す。
【００１０】
第２の発明は、組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、および成分IVの含有量が５〜３０重量％であることを特徴とする第１の発明に記載の液晶組成物である。
【００１１】
第３の発明は、前記第１の発明に記載の液晶組成物が、式（Ｖ−１）〜（Ｖ−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｖをさらに含有することを特徴とする液晶組成物である。
【００１２】
【化５】
式（Ｖ−１）および（Ｖ−２）において、Ｒは各々独立して炭素数２〜７のアルキルを示す。
【００１４】
第４の発明は、組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、成分IVの含有量が５〜３０重量％、および成分Ｖの含有量が５〜２５重量％であることを特徴とする第３の発明に記載の液晶組成物である。
【００１５】
第５の発明は、式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｉ、式（II−１）〜（II−４）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分II、式（III−１）〜（III−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分III、および式（IV−１）〜（IV−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分IVの四成分のみから本質的になることを特徴とする液晶組成物である。
この組成物は、各化合物を合成する際に生じた副生成物などの不純物を含有してもよい。本発明の目的を達する限り、数パーセントの液晶性化合物が組成物に添加されてもよい。この組成物には液晶性化合物のほかに、必要に応じて少量の添加物を加えることができる。
【００１６】
第６の発明は、組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、および成分IVの含有量が５〜３０重量％であることを特徴とする第５の発明に記載の液晶組成物である。
【００１７】
第７の発明は、前記第１〜第６の発明のいずれか１に記載の液晶組成物に光学活性物質を０．１〜３重量％加えた液晶組成物である。
第８の発明は、前記第１〜第７の発明のいずれか１に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の組成物における成分Ｉは、式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の化合物である。式（Ｉ−２）は以下のように表される。
【００１９】
【化６】
成分Ｉに関しては、屈折率異方性（Δｎ）が約０．０２〜０．０７の範囲であり、透明点（Ｔｃ）が約３０〜２０℃の範囲であり、誘電率異方性（Δε）が３〜８の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分Ｉは組成物の粘度を小さくすると共に、ネマチック相範囲の下限値を低くする。しかし、成分Ｉのみからなる組成物は、ネマチック相範囲の上限値が低すぎるのに加えて、プレティルト角が小さくなる傾向にある。
成分IIは、式（II−１）〜（II−４）の化合物である。式（II−１）は以下のように表される。
【００２１】
【化７】
成分IIに関しては、Ｔｃが約５０〜１２０℃の範囲であり、Δεが約５〜１０の範囲であり、Δｎが約０．０７〜０．１４の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分IIは組成物のしきい値電圧を下げると共にネマチック相範囲の上限値を高くする。しかし、成分IIのみからなる組成物は、ネマチック相範囲の下限値が高くなる傾向がある。
成分IIIは式（III−１）〜（III−２）の化合物である。式（III−１）および（III−２）は以下のように表される。
【００２３】
【化８】
成分IIIに関しては、Ｔｃが約１００〜１６０℃の範囲であり、Δεが約４〜１０の範囲であり、Δｎが約０．０７〜０．１０の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分IIIは組成物のしきい値電圧を下げる。しかし、成分IIIのみからなる組成物は、ネマチック相範囲の下限値が高くなることに加えて、粘度が高くなる傾向がある。
成分IVは、式（IV−１）〜（IV−３）の化合物である。成分IVに関しては、Ｔｃが約６０〜２３０℃の範囲であり、Δεがほぼ０であり、Δｎが約０．０３〜０．１１の範囲であり、熱安定性、化学的安定性および相溶性に優れる。成分IVは組成物のプレティルト角を大きくして、ネマチック相範囲を広げる。しかし、成分IVのみからなる組成物はしきい値電圧が高くなる傾向がある。
【００２５】
成分Ｉ、II、IIIおよびIVを組み合わせることによって、広いネマチック相範囲を有し、粘度が低く、しきい値電圧が低く、プレティルト角が大きいＡＭ−ＬＣＤ用の液晶組成物を調製できる。
成分Ｉの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜３０重量％が好ましい。より好ましくは５〜２５重量％である。５重量％未満では、組成物のネマチック相範囲の下限値が高いことがある。３０重量％を超えると、ネマチック相範囲の上限値が低くることがある。
成分IIの含有量は組成物の全重量に基づいて３０〜７０重量％が好ましい。より好ましくは、３５〜６５重量％である。３０重量％未満では、しきい値電圧が高くなることがある。７０重量％を超えると、ネマチック相範囲の下限値が高くなることがある。
【００２６】
成分IIIの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜４５重量％が好ましい。より好ましくは、５〜４０重量％である。５重量％未満では、しきい値電圧が高くなることがある。４５重量％を超えると、ネマチック相範囲の下限値が高くなることがある。
成分IVの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜３０重量％が好ましい。より好ましくは、５〜２５重量％である。５重量％未満では、しきい値電圧が高くなることがある。３０重量％を超えると、ネマチック相範囲の下限値が高くなることがある。
成分Ｖの含有量は組成物の全重量に基づいて５〜２５重量％が好ましい。
【００２７】
本発明の液晶表示素子は少なくとも７０℃から−２０℃の使用温度範囲を有することが好ましい。この範囲が狭いときには屋外で素子の表示ができなくなることがある。このため、組成物のネマチック相を示す上限温度を７０℃以上、下限温度を−２０℃以下にすることが望ましい。
【００２８】
式（Ｉ−１）〜（IV−３）の化合物は、下記の特許公報に記載された方法で合成することができる。式（Ｉ−１）の化合物の合成法は、特開昭５７−２２２６に記載されている。式（Ｉ−２）の化合物の一例として、式（Ｉ−２−１）の化合物の合成法は、特開昭５９−１０５３３に記載されている。式（Ｉ−３）の化合物の合成法は、特公昭６１−２１９３７に記載されている。式（II−１）の化合物の一例として、式（II−１−１）の化合物の合成法は、特開昭５７−６４６２６に記載されている。式（II−２）の化合物の合成法は特許２６７４８５３号に記載されている。式（II−３）の化合物の合成法は、特開昭５７−１５４１３５に記載されている。式（II−４）の化合物の合成法は、特開昭６１−２８２３２８に記載されている。
【００２９】
式（III−１）の化合物の一例として、式（III−１−１）の化合物の合成法は、特公昭６１−２６９７９に記載されている。式（III−２）の化合物の一例として、式（III−２−１）の化合物の合成法は、特公昭６０−５９８９３に記載されている。式（IV−１）の化合物の合成法は、特公平４−３０３８２に記載されている。式（IV−２）の化合物の合成法は、特公平４−３０３８２に記載されている。式（IV−３）の化合物の合成法は、特開昭５７−２１０８３に記載されている。式（Ｖ−１）および（Ｖ−２）の化合物は当業者であれば公知の合成方法により容易に合成することができる。このように、成分Ｉ〜成分Ｖの化合物は先行文献に基づいて合成できる。組成物は、各成分の化合物を混合し、加熱して互いに溶解させて調製する。
【００３０】
本発明の組成物には、いずれの場合においても必要に応じて少量の添加物を加えることができる。液晶分子のらせん構造を誘起して、ねじれ角を付与する目的で、ＣＭ−３３やコレステリックノナノエート（ＣＮ）等のキラルドープ剤（光学活性物質）を組成物に添加してもよい。ＴＮモードおよびＳＴＮモードの場合、約９０度および１８０度〜２６０度のねじれ角をそれぞれ必要とするからである。
【００３１】
【化９】
本発明の組成物はＯＣＢ(光学補償ベンド)モードやＩＰＳ(イン・プレイン・スイッチング)モードにも使用できる。この場合にはキラルドープ剤を添加しないのが通常である。本発明の組成物は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系またはテトラジン系の２色性色素を添加して、ゲストホストモード用としても使用できる。ポリマー分散型液晶表示素子、複屈折制御モードおよび動的散乱モード用にも使用することができる。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。比較例および実施例には、調製した組成物の成分とその重量％をまず示し、次いで物性値を示した。化合物は表１に示した定義に基づき記号で表記した。透明点をＴc、ネマチック相範囲の下限値をＴL、２５℃における屈折率異方性をΔｎ、２５℃における誘電率異方性をΔε、２０℃における粘度をη、２５℃におけるプレティルト角をθ0、で表した。ＴLは、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、−４０℃の各温度で組成物を３０日間保ったあとの液晶相から判断した。−２０℃、３０日間の条件では、組成物がネマチック相のままであり、−３０℃、３０日間の条件で結晶化した場合は、組成物のＴLを＜−２０℃と表現した。Δｎは、５８９ｎｍの波長を有する光源ランプを使用して測定した。Ｖthの測定では、セル厚が約９μｍ、ツイスト角が８０°のセルを用い、ノーマリーホワイトモードで、周波数が３２Ｈｚの矩形波を印加した。Ｖthは、セルを通過する光の透過率が９０％のときに印加された電圧である。プレティルト角はクリスタルローテーション法で測定した。この際、チッソ社製の配向膜PIA-5140で被覆したアンチパラレルセルを使用した。
比較例１
特許第３０８６２２８号の実施例１の組成物を調製し、物性値を測定した。この組成物は、ネマチック相範囲の下限値が高く、粘度が高い。
２−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．５％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．３％
４−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．２％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．６％
５−ＨＥＢ−Ｆ ７．５％
７−ＨＥＢ−Ｆ ７．５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
Ｔc＝９０．７℃
ＴL＜−１０℃
Δｎ＝０．０７３
η＝２６．７ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．９０Ｖ
θ0＝４．６度
比較例２
特表平４−５０５４７７の実施例５の組成物を調製し、物性値を測定した。この組成物は、ネマチック相範囲の上限値が低く、プレティルト角が小さい。
５−ＨＢ−Ｆ １１．０％
６−ＨＢ−Ｆ １０．０％
７−ＨＢ−Ｆ １６．０％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ９．０％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ １２．０％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ １２．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
Ｔc＝５９．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０８４
η＝１４．３ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．０４Ｖ
θ0＝４．２度
比較例３
特開平５−１０５８７６の実施例１の組成物を調製し、物性値を測定した。この組成物は、粘度が高く、プレティルト角が小さい。
５−ＨＢ−Ｆ ５．０％
７−ＨＢ−Ｆ ５．０％
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
４−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ７．０％
５−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ ８．０％
３−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−ＨＨ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ １３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｔc＝８４．８℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９２
η＝２１．６ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．８４Ｖ
θ0＝４．７度
実施例１
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ６．３％
５−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ７．２％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
４−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １６．６％
５−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ７．５％
７−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ７．５％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ２．５％
Ｖ−ＨＨＢ−１ １６．５％
Ｔc＝９５．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０７９
η＝２５．１ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．７１Ｖ
θ0＝５．４度
実施例２
５−ＨＢ−ＣＬ １１．０％
５−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
５−ＨＨ−Ｖ １６．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １２．０％
４−ＨＨＢ−Ｆ ７．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １２．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
Ｔc＝６７．３℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９２
η＝１９．５ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．８６Ｖ
θ0＝５．７度
実施例３
５−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
７−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
Ｖ２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ７．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７．０％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ ８．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
５−Ｈ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｔc＝９２．６℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９８
η＝１８．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．８０Ｖ
θ0＝６．４度
実施例４
５−ＨＢ−ＣＬ ２０．０％
５−ＨＨ−Ｖ １６．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １５．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １１．０％
Ｖ２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
Ｔc＝８３．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０７５
η＝１５．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．４０Ｖ
θ0＝５．６度
実施例５
５−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
５−ＨＨ−Ｖ ６．０％
５−ＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １８．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
Ｔc＝９１．７℃
ＴL＜−３０℃
Δｎ＝０．０９３
η＝１５．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．４０Ｖ
θ0＝５．３度
実施例６
５−ＨＢ−ＣＬ １２．０％
５−ＨＨ−Ｖ １５．０％
５−Ｈ２Ｂ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ２０．０％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ７．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
Ｔc＝９５．３℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０７８
η＝１７．３ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝２．４５Ｖ
θ0＝５．９度
実施例７
５−ＨＢ−ＣＬ １０．０％
４−ＨＨ−Ｖ ５．０％
５−Ｈ２Ｂ−Ｆ １０．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １８．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
Ｔc＝８１．６℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９２
η＝１９．４ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．９５Ｖ
θ0＝５．６度
実施例８
５−ＨＢ−ＣＬ １０．０％
７−ＨＢ−ＣＬ ４．０％
５−ＨＨ−Ｖ ４．０％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ １３．０％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
２−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ）−Ｆ ６．０％
３−Ｈ２ＢＢ（Ｆ）−Ｆ ５．０％
３−ＨＨＥＢＨ−５ ３．０％
Ｔc＝８３．７℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０８２
η＝２０．８ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．７２Ｖ
θ0＝５．１度
実施例９
５−ＨＢ−ＣＬ ５．０％
５−ＨＨ−Ｖ ６．０％
３−ＨＢＥＢ−Ｆ ５．０％
５−ＨＢＥＢ−Ｆ ４．０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ）−Ｆ １８．０％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ）−Ｆ １０．０％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ ９．０％
２−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
３−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ４．０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）−Ｆ ８．０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ ５．０％
Ｔc＝９６．２℃
ＴL＜−２０℃
Δｎ＝０．０９５
θ0＝５．８度
上記の組成物１００重量に基づいてＣＭ−３３を０．１１重量添加したときの特性を次に示す。
ピッチ＝８９．３μｍ
η＝１８．８ｍＰａ・ｓ
Ｖth＝１．７８Ｖ
【００３５】
【発明の効果】
本発明によって、ＡＭ−ＬＣＤに求められる一般的な特性を満たしながら、特に、広いネマチック相範囲を有し、粘度が低く、しきい値電圧が低く、プレティルト角が大きい液晶組成物を提供できた。
Claims (6)
- 式（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｉ、式（II−１）〜（II−４）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分II、式（III−１）〜（III−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分III、および式（IV−１）〜（IV−３）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分IVを含有することを特徴とする液晶組成物。
- 液晶組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、および成分IVの含有量が５〜３０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
- 請求項１に記載の液晶組成物が、式（Ｖ−１）〜（Ｖ−２）の化合物から選択された少なくとも１つの化合物からなる成分Ｖをさらに含有することを特徴とする液晶組成物。
- 液晶組成物の全重量に基づいて、成分Ｉの含有量が５〜３０重量％、成分IIの含有量が３０〜７０重量％、成分IIIの含有量が５〜４５重量％、成分IVの含有量が５〜３０重量％、および成分Ｖの含有量が５〜２５重量％であることを特徴とする請求項３に記載の液晶組成物。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物に、液晶組成物の全重量に基づいて０．１〜３重量％の光学活性物質を加えた液晶組成物。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
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