JP4894098B2

JP4894098B2 - Liquid crystal composition

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Publication number: JP4894098B2
Application number: JP2001196545A
Authority: JP
Inventors: 真治小川
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: JP2003013066A

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。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子の代表的なものにTN-LCD（ツイスティッド・ネマチック液晶表示素子）があり、時計、電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されている。一方、OA機器の処理情報の増加に伴い、シェファー（Scheffer）等［SID '85 Digest, p.120 1985年］、衣川等［SID '86 Digest, p.122 1986年］によって、STN（スーパー・ツイスティッド・ネマチック）-LCDが開発され、携帯端末、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、あるいはモニター表示などの高情報処理用の表示に広く普及しはじめている。
【０００３】
最近、STN-LCDの応答特性改善を目的にアクティブアドレッシング駆動方式［Proc.12th IDRC p.503 1992年］やマルチラインアドレッシング駆動方式［SID'92 Digest, p.232 1992年］が提案されている。また、より明るい表示やより高いコントラスト比を達成する目的で、カラーフィルター層の代わりに、液晶と位相差板の複屈折性を利用した新規反射型カラー液晶表示方式［テレビジョン学会技術報告 vol.14 No10.p.51 1990年］や基板電極側に小さな放物面を施した反射面有した液晶表示装置が提案されている。
【０００４】
特に、表示面積の大型化の用途では、バックライトの温度分布に対する表示の均一性や高コントラストが求められており、より安定な配向性やより温度依存性の小さい液晶材料が、あるいはセル厚のばらつきを押さえるために所定の値に対応した複屈折率が求められている。また、画素数の増加により高いデューティー駆動が行われているため、これに対応した応答性、階調性等も重視されている。一方、中小型の携帯用表示では、使用環境温度に対する表示の安定性が重要なポイントとなっており、応答性や消費電力を低減できるより低い駆動電圧の液晶材料、あるいは-30〜0℃や40〜80℃の温度域での駆動電圧、急峻性や所望のデューティー駆動の周波数依存性等がより小さいこと等が求められている。更に、液晶の電気的抵抗（比抵抗）は、消費電力を少なくするために低すぎることは避ける必要があるものの、焼き付き現象を無くすために高くなり過ぎないように所定の値にすることが求められている。この様に現在も、より詳細に差別化され少しでも改良された液晶材料が要望されている。
【０００５】
これに適した液晶材料として、複屈折率、弾性定数、誘電率異方性、より低い粘性、より広いネマチック温度、化学的な安定性、電気的な安定性（所望の比抵抗、電圧保持率）等の物性特性や、配向性に関わる所定のプレチルト角、より広いd/pマージン等の個々の特性を総合的に最適化したものが必要とされており、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の提案が要求されている。
【０００６】
更に、その表示品質が優れていることから、アクティブ・マトリクス形液晶表示装置が携帯端末、液晶テレビ、プロジェクター、コンピューター等の市場に出されている。アクティブ・マトリクス表示方式は、画素毎にTFT（薄膜トランジスタ）あるいはMIM（メタル・インシュレータ・メタル）等が使われており、この方式には高電圧保持率であることが重要視されている。また、更に広い視角特性を得るためにIPSモードと組み合わせたスーパーTFT［Asia Display '95 Digest, p.707 1995年］が近藤等によって提案されている。これ以外にもMVA、OCB(Optically Compensated Birefringence mode;特開平7-84254号公報、SID93DIGEST,p277)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、PC、PSCT等にアクティブ・マトリクス表示方式を用いることが報告されている(以下、これらアクティブ・マトリクス表示方式の液晶表示素子を総称してTFT-LCDと呼称する)この様な表示素子に対応するために、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物、例えば特開平2-233626号公報、特表平4-501575号公報等の提案がなされている。
これらの表示方式や駆動方式に応じて、液晶材料としても種々の特性が要求されているが、現在実用化されているTN-LCD、STN-LCDおよびTFT-LCDにおいては、近年の携帯化に伴いバックライトを用いない反射型の液晶表示素子が実用化されている。
【０００７】
液晶表示素子においては、干渉縞の発生による着色やむらを防止するために、セル厚(d)と屈折率異方性(Δn)の積(Δn・d)をある値(0.5、1.0、1.6、2.2、通常前二者が用いられることが多い。)に設定する必要があるが、これはバックライトを使用したときのことであり、前述の反射型液晶表示素子においては、反射光をみるため同じセル厚であれば光路長が往復となるためdの値は2倍となり、その結果Δnとしては1/2の値が必要となる。セル厚を薄くすることにより、その干渉縞の発生による着色やむらを防止することはできるが限界があり、その結果として小さなΔnを有する液晶材料が必要となる。しかし、Δnの比較的小さな化合物に単純に置き換えた組成物ではΔnを十分に低減することはできず、前述のその他の液晶諸特性を悪化させてしまうなどの問題があり、新しい液晶組成物の開発が望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電気光学表示素子、特に上記の液晶表示素子に求められる種々の特性を満足し、かつ、広い液晶温度範囲を持ちΔnが十分に低い液晶組成物及びこれを使用した液晶表示素子(TN、STN、AM-LCD)を提供することにある。
【０００９】
【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。
【００１０】
一般式(I)
【化１０】

(式中R¹は、水素原子、炭素数1〜15のアルキル基もしくは少なくとも一つのハロゲンにより置換された炭素数1〜15のアルキル基を表し、これらの基中に存在する1個もしくは2個以上のCH₂基はそれぞれ独立してO原子が相互に直接結合しないものとして -O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-により置き換えられても良く、
【００１１】
環A及び環Bはそれぞれ独立して、
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH₂基もしくは隣接していない2個以上のCH₂基は -O- 及びもしくは -S- に置き換えられてもよい)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH₂基もしくは隣接していない2個以上のCH₂基は -N- に置き換えられてもよい)
(c) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン、ピペリジン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)、基(c)はCNもしくはハロゲンで置換されていても良く、
lは、0、1もしくは2であり、
L¹及びL²はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH₂)₄-、-CH=CH-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-CH=CH- もしくは単結合であり、
Y¹は、-H、-F、-Cl-、CNもしくはR¹と同じ定義であり、
Q¹は、単結合、-CF₂-もしくは-OCF₂- であり、環A及びL²が複数存在する場合はそれらは同一でも良く異なっていても良い。)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有し、さらに一般式(II)
【００１２】
【化１１】

(式中、R²、R³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のアルキル基もしくはアルコキシル基、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、もしくは炭素原子数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、フッ素原子により置換されていてもよいナフタレン-2,6-ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいフェナントレン-2,7-ジイル基、フッ素原子により置換されていてもよいフルオレン-2,7-ジイル基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、フッ素原子により置換されていてもよい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-ジイル基もしくはピリダジン-2,5-ジイル基を表し、mは0、1もしくは2を表し、L³及びL⁴はそれぞれ独立的に単結合、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-もしくは-C≡C-を表し、環E及びL⁴が複数存在する場合はそれらは同一でも良く異なっていても良い。)、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)、一般式(IIIc)からなる群
【００１３】
【化１２】

(式中R⁴はフッ素置換されていても良い炭素原子数1〜16のアルキル基もしくはアルコキシル基、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、もしくは炭素原子数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F及び環Gはそれぞれ相互に独立して、
【００１４】
(d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH₂基もしくは隣接していない2個以上のCH₂基は -O- 及びもしくは -S- に置き換えられてもよい)
(e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH₂基もしくは隣接していない2個以上のCH₂基は -N- に置き換えられてもよい)
(f) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン、ピペリジン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル及びデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(d)、基(e)、基(f)はCNもしくはハロゲンで置換されていても良いが、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイルを表す場合、無置換であるか、少なくとも2つ以上のハロゲンによって置換されており、
L⁵、L⁶はそれぞれ相互に独立して一般式(I)におけるL¹、L²と同じ定義であり、
X³、X⁴、X⁵、X⁶、X⁷、はそれぞれ独立してHもしくはFであり、
nは、0、1もしくは2であり、kは、0もしくは1であり、
Y²は、-H、-F、-Cl-もしくはCNであり、
Q²は、単結合、-CF₂-もしくは-OCF₂- である。)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液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子を提供する。
【００１５】
【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。
本発明において、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〜8種が好ましく、1種〜6種がより好ましく、1種〜4種が特に好ましい。また、R¹は、炭素数1〜10のアルキル基もしくはアルコキシル基が好ましく、未置換の直鎖状炭素数1〜8のアルキル基もしくはアルコキシル基がより好ましく、未置換の直鎖状炭素数1〜5のアルキル基が特に好ましい。環Aはトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基もしくは3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基が好ましく、1,4-フェニレン基もしくはトランス-1,4-シクロへキシレン基がより好ましく、環Bはトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基もしくは3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基が好ましく、1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基もしくは3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基がより好ましく、特に好ましい。L¹及びL²はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH₂)₄-、-CH=CH-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂-CH=CH- もしくは単結合であるが、-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-、-C≡C-、-(CH₂)₄-もしくは単結合が好ましく、-CH₂CH₂-、-C≡C-もしくは単結合がより好ましく、-CH₂CH₂-もしくは単結合が特に好ましい。lは0から2であるが、0もしくは1が好ましい。Y¹は、-H、-F、-Cl-、CNもしくはR¹と同じ定義であるが、-F、CN、未置換の直鎖状炭素数1〜8のアルキル基もしくはアルコキシル基が好ましい。具体的な構造として以下の一般式で示される構造が特に好ましい。
【００１６】
【化１３】

【００１７】
【化１４】

【００１８】
(式中、R^1aは水素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基もしくはアルコキシル基を表しX¹及びX²はそれぞれ独立して水素原子もしくはフッ素原子を表し、Y^1aはCN、F、Cl、-CF₃、-OCF₃、-OCHF₂もしくはR^1aと同じ意味を表す。)これらの一般式(I)から選ばれる化合物のうち少なくとも1種以上の組成物の誘電率異方性(Δε)が1.5以上の化合物を含有することが好ましく、5以上を示すことがより好ましい。
【００１９】
第二成分として一般式(II)、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)、一般式(IIIc)からなる群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〜20種が好ましく、1種〜15種がより好ましく、1種〜10種が特に好ましい。また、これらの含有率は10質量%〜80質量%が好ましい。
【００２０】
R²、R³は、未置換の直鎖状炭素数1〜15のアルキル基もしくは炭素数2〜15のアルケニル基が好ましく、未置換の直鎖状炭素数1〜10のアルキル基もしくは炭素数2〜10のアルケニル基がより好ましく、未置換の直鎖状炭素数1〜8のアルキル基もしくは炭素数2〜6のアルケニル基が特に好ましく、アルケニル基では以下の式(a)〜(e)の構造がさらに好ましい。
【００２１】
【化１５】

(構造式は右端で環に連結しているものとする。)また、R²、R³は同一でも異なっていても良いが、同一分子中のR²、R³は異なっていることがより好ましい。L³、L⁴は、-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-、-C≡C-、-(CH₂)₄-もしくは単結合が好ましく、-CH₂CH₂-、-C≡C-もしくは単結合がより好ましく、-CH₂CH₂-もしくは単結合が特に好ましく、L³、L⁴が複数存在する場合少なくとも一つは単結合であることが好ましい。mは、0もしくは1が好ましい。環C、環D、環Eはそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基もしくは3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基が好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基もしくは1,4-フェニレン基より好ましく、環C、環D、環Eの内少なくとも一つはトランス-1,4-シクロへキシレン基であることが好ましい。
【００２２】
R⁴は、未置換の直鎖状炭素数1〜15のアルキル基もしくは炭素数2〜15のアルケニル基が好ましく、未置換の直鎖状炭素数1〜10のアルキル基もしくは炭素数2〜10のアルケニル基がより好ましく、未置換の直鎖状炭素数1〜8のアルキル基もしくは炭素数2〜6のアルケニル基が特に好ましく、アルケニル基では式(a)〜(e)の構造がさらに好ましい。L⁵、L⁶は、-COO-、-OCO-、-CH₂CH₂-、-C≡C-、-(CH₂)₄-もしくは単結合が好ましく、-CH₂CH₂-、-C≡C-もしくは単結合がより好ましく、-CH₂CH₂-もしくは単結合が特に好ましく、L⁵、L⁶が複数存在する場合少なくとも一つは単結合であることが好ましい。nは、0もしくは1が好ましい。環F、環Gはそれぞれ独立してトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基もしくは3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基が好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基もしくは1,4-フェニレン基より好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基が特に好ましい。
Q²は、単結合、-CF₂-、-OCF₂-を表すが、-OCF₂-もしくは単結合が好ましく、単結合がより好ましく、一般式(IIIb)、一般式(IIIc)においては前述の式(f)、式(g)、式(h)もまた好ましく、式(g)、式(h)が特に好ましい。Y²は、-H、-F、-Cl-、CNであるが、-Fもしくは-CNが好ましい。
【００２３】
一般式(II)は具体的な構造として以下の一般式で示される構造が好ましく、
【化１６】

(式中、R⁶、R⁸は炭素原子数1〜8のアルキル基もしくはアルコキシル基、炭素原子数2〜8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。)で示される構造が好ましく、以下の一般式(IIa)で示される構造が特に好ましい。
【００２４】
【化１７】

(式中、R^2a、R^3aは炭素原子数1〜8のアルキル基もしくはアルコキシル基、炭素原子数2〜8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し、環Hは1,4-フェニレン基もしくはトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、pは0もしくは1を表す。)
【００２５】
一般式(IIIa)は具体的な構造として以下の一般式
【化１８】

【００２６】
【化１９】

【００２７】
【化２０】

(式中、R⁷は炭素原子数1〜8のアルキル基もしくはアルコキシル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、X³及びX⁴はそれぞれ独立してHもしくはFを表し、Y⁴はCN、F、Cl、-CF₃、-OCF₃もしくは-OCHF₂を表す。)で示される構造が好ましく、以下の一般式(IIIa-1)で示される構造が特に好ましい。
【００２８】
【化２１】

(式中、R⁷は炭素原子数1〜8のアルキル基もしくはアルコキシル基、炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、L⁵、L⁶はそれぞれ独立して、-CH₂CH₂-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH₂)₄-もしくは単結合を表し、環Iは1,4-フェニレン基もしくはトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、X⁶はHもしくはFを表し、nは0もしくは1を表し、Y⁴はCN、F、Cl、-CF₃、-OCF₃もしくは-OCHF₂を表す。)
本発明の実施形態として、第二成分として一般式(II)から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上含有し、さらに第三成分として一般式(IIIa)、一般式(IIIb)、一般式(IIIc)からなる群から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有することが好ましい。この場合、第二成分を1種〜12種含有し第三成分を1種〜10種含有することが好ましく、第二成分を2種〜10種含有し第三成分を1種〜8種含有することがより好ましく、第二成分を2種〜8種含有し第三成分を1種〜5種含有することが特に好ましい。
【００２９】
本発明の液晶組成物は広い液晶温度範囲(T_N-I−T_→ _N)を有するが、液晶温度範囲が80℃以上であることが好ましく、90℃以上であることがより好ましく、100℃以上が特に好ましい。また、T_N-Iは70℃以上が好ましく、80℃以上がより好ましい。さらに、T_→ _Nは-20℃以下が好ましく、-30℃以下がより好ましい。
【００３０】
上記ネマチック液晶組成物はAM-LCDやSTN-LCDに有用であるがAM-LCDに特に有用であり、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。
【００３１】
【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。
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
T_N-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
τr=τd ：応答速度 (ms)
【００３２】
(実施例1、比較例1)
以下に示す液晶組成物(M-1)を作成した。
【化２２】

また、比較例として液晶組成物(M-R1)を調整した。
【００３３】
【化２３】

を調整しその物性値を測定し、その結果を表1に示す。
【００３４】
【表１】

表1に示すように、実施例1の液晶組成物は、広い液晶温度範囲を有し、比較例1の液晶組成物に較べ極めて低いΔnを有することが解る。
この液晶組成物を用いて、表示品位の優れたTFT液晶表示素子を作成することができた。
【００３５】
(実施例2、3、比較例2)
一般式(I)の化合物として(I-1)を、一般式(II)の化合物として(II-1)を、一般式(IIIa)の化合物として(IIIa-2)、(IIIa-3)を用いて実施例2、3及び比較例2の液晶組成物を調整した。
【化２４】

【００３６】
調整した液晶組成物の組成比及び物性値を表2に示す。
【表２】

表2に示すように、一般式(I)と一般式(II)で構成した低閾値電圧の実施例2の液晶組成物及び液晶相上限温度を重視した実施例3の何れにおいても、比較例3の液晶組成物に較べ極めて低いΔnを有することが解る。
【００３７】
(実施例4、比較例3)
極めて低い閾値電圧を有する液晶組成物として実施例4の液晶組成物(M-2)、比較例3として液晶組成物(MR-2)を調整した。
【化２５】

【００３８】
【化２６】

調整した液晶組成物の物性値を表3に示す。
【００３９】
【表３】

表3に示すように、極めて低い閾値電圧を要求するような液晶組成物においても、本発明の液晶組成物はΔnを明らかに低減することが解る。この液晶組成物を用いて、表示品位の優れたSTN液晶表示素子を作成することができた。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の液晶材料及び液晶材料の組み合わせによって、液晶表示素子に求められる種々の特性を改善するもしくは悪化させることなく、広い液晶温度範囲を有し、Δnが十分に低い液晶組成物及びこれを使用した液晶表示素子を提供することができる。この液晶組成物を用いた液晶ディスプレイはSTNおよびAM-LCDもしくは反射型の液晶ディスプレイとして非常に実用的である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nematic liquid crystal composition useful as an electro-optical liquid crystal display material and a liquid crystal display element using the same.
[0002]
[Prior art]
A typical liquid crystal display element is a TN-LCD (twisted nematic liquid crystal display element), which is used in watches, calculators, electronic notebooks, pocket computers, word processors, personal computers, and the like. On the other hand, according to the increase in processing information of OA equipment, STN (Super · Twisted nematic) -LCDs have been developed and are beginning to become widely used in displays for high information processing such as portable terminals, electronic notebooks, pocket computers, word processors, personal computers, and monitor displays.
[0003]
Recently, active addressing drive method [Proc.12th IDRC p.503 1992] and multi-line addressing drive method [SID'92 Digest, p.232 1992] have been proposed for the purpose of improving response characteristics of STN-LCD. . In addition, in order to achieve a brighter display and higher contrast ratio, a new reflective color liquid crystal display system that uses the birefringence of liquid crystal and retardation plate instead of the color filter layer [TVJ Technical Report vol. 14 No10.p.51 1990] and a liquid crystal display device having a reflective surface with a small paraboloid on the substrate electrode side has been proposed.
[0004]
In particular, in applications where the display area is increased, display uniformity and high contrast with respect to the temperature distribution of the backlight are required, and liquid crystal materials with more stable orientation and less temperature dependence, or cell thickness In order to suppress variations, a birefringence index corresponding to a predetermined value is required. Further, since high duty driving is performed due to the increase in the number of pixels, responsiveness, gradation and the like corresponding to this are also emphasized. On the other hand, for small and medium-sized portable displays, the stability of the display with respect to the operating environment temperature is an important point, and liquid crystal materials with lower drive voltages that can reduce responsiveness and power consumption, or -30 to 0 ° C It is required that the driving voltage, the steepness in the temperature range of 40 to 80 ° C., the frequency dependency of the desired duty driving, and the like are smaller. Furthermore, the electrical resistance (specific resistance) of the liquid crystal must be set to a predetermined value so as not to be too high in order to eliminate the image sticking phenomenon, although it is necessary to avoid being too low in order to reduce power consumption. It has been. As described above, there is still a demand for a liquid crystal material that is differentiated in more detail and improved as much as possible.
[0005]
Suitable liquid crystal materials include birefringence, elastic constant, dielectric anisotropy, lower viscosity, wider nematic temperature, chemical stability, and electrical stability (desired specific resistance, voltage holding ratio). ) And other properties such as predetermined pretilt angles related to orientation, wider d / p margins, and other optimized properties are required, and new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions are still required. Proposals for things are required.
[0006]
Furthermore, because of its excellent display quality, active matrix liquid crystal display devices are put on the market for portable terminals, liquid crystal televisions, projectors, computers, and the like. In the active matrix display method, TFT (thin film transistor) or MIM (metal insulator metal) is used for each pixel, and high voltage holding ratio is regarded as important in this method. In addition, Kondo et al. Have proposed a super TFT (Asia Display '95 Digest, p.707 1995) combined with the IPS mode in order to obtain a wider viewing angle characteristic. In addition to this, it has been reported that the active matrix display method is used for MVA, OCB (Optically Compensated Birefringence mode; JP-A-7-84254, SID93DIGEST, p277), ECB (Electrically Controlled Birefringence), PC, PSCT, etc. (Hereinafter, these active matrix display type liquid crystal display elements are generically referred to as TFT-LCDs.) In order to deal with such display elements, new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions, for example, -233626 gazette and Japanese translations of Japanese translation of PCT publication No. 4-501575 have been proposed.
Various characteristics are required for liquid crystal materials according to these display methods and drive methods, but TN-LCD, STN-LCD, and TFT-LCD currently in practical use have become increasingly portable. Accordingly, a reflective liquid crystal display element that does not use a backlight has been put into practical use.
[0007]
In a liquid crystal display element, in order to prevent coloring and unevenness due to generation of interference fringes, the product (Δn · d) of the cell thickness (d) and the refractive index anisotropy (Δn) is a certain value (0.5, 1.0, 1.6). , 2.2, usually the former two are often used.) This is when a backlight is used. In the above-mentioned reflective liquid crystal display element, the reflected light is seen. Therefore, if the cell thickness is the same, the optical path length is reciprocated, so the value of d is doubled. By reducing the cell thickness, coloring and unevenness due to the generation of the interference fringes can be prevented, but there is a limit. As a result, a liquid crystal material having a small Δn is required. However, a composition simply replaced with a compound having a relatively small Δn cannot sufficiently reduce Δn, and there are problems such as deterioration of other liquid crystal properties described above. Development was desired.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to satisfy various characteristics required for an electro-optic display element, particularly the above-described liquid crystal display element, and to have a wide liquid crystal temperature range and a sufficiently low Δn, and a liquid crystal display using the same The object is to provide elements (TN, STN, AM-LCD).
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has found the following liquid crystal compositions as a result of studying liquid crystal compositions using various liquid crystal compounds in order to solve the above problems.
[0010]
Formula (I)
[Chemical Formula 10]

(Wherein R ¹ represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms substituted by at least one halogen, and one or two existing in these groups) The above CH ₂ groups can be replaced by -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, assuming that the O atoms are not directly bonded to each other. well,
[0011]
Ring A and Ring B are each independently
(a) trans-1,4-cyclohexylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups are replaced by -O- and / or -S- (May be)
(b) 1,4-phenylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups may be replaced by -N-)
(c) 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl and 1 , 2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, and the groups (a), (b) and (c) are substituted with CN or halogen. Well,
l is 0, 1 or 2;
L ¹ and L ² are each independently -COO-, -OCO-, -CH ₂ O-, -OCH _2- , -CH ₂ CH _2- , -CH = CH-, -C≡C-,- _{_{(CH 2) 4 -, -}} CH = CH-CH 2 CH 2 -, - a CH _₂ CH ₂ -CH = CH- or a single bond,
Y ¹ has the same definition as -H, -F, -Cl-, CN or R ¹
Q ¹ is a single bond, —CF ₂ — or —OCF ₂ —, and when there are a plurality of rings A and L ^2, they may be the same or different. ) Containing one or more compounds selected from general formula (II)
[0012]
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(In the formula, R ² and R ³ each independently may be fluorine-substituted alkyl group or alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, or 3 to 16 carbon atoms. Represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, and ring C, ring D and ring E are each independently substituted with a fluorine atom. 1,4-phenylene group, 2-methyl-1,4-phenylene group, 3-methyl-1,4-phenylene group, naphthalene-2,6-diyl group optionally substituted by fluorine atom, Phenanthrene-2,7-diyl group optionally substituted by fluorine atom, fluorene-2,7-diyl group optionally substituted by fluorine atom, trans-1,4-cyclohexylene group, substituted by fluorine atom 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 represents a pyrazine-2,5-diyl group or a pyridazine-2,5-diyl group, m represents 0, 1 or 2, L ³ and L ⁴ each independently represent a single bond, —CH ₂ CH ₂ _{_{-, - (CH 2) 4}} -, - OCH 2 -, - CH 2 O- or represents -C≡C-, may they be different may be the same if the ring E and L ⁴ there are a plurality ), General formula (IIIa), general formula (IIIb), general formula (IIIc)
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(Wherein R ⁴ is an optionally substituted fluorine-substituted alkyl group or alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, an alkenyloxy group having 3 to 16 carbon atoms, or a carbon atom. Represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted by an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, wherein ring F and ring G are independently of each other;
[0014]
(d) trans-1,4-cyclohexylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups are replaced by -O- and / or -S- (May be)
(e) 1,4-phenylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups may be replaced by -N-)
(f) 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene- A group selected from the group consisting of 2,6-diyl and decahydronaphthalene-2,6-diyl, wherein the groups (d), (e) and (f) are substituted with CN or halogen. But when it represents 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, it is unsubstituted or substituted with at least two or more halogens,
L ⁵ and L ⁶ are independently the same as L ¹ and L ² in the general formula (I),
X ³ , X ⁴ , X ⁵ , X ⁶ , X ⁷ are each independently H or F;
n is 0, 1 or 2, k is 0 or 1,
Y ² is -H, -F, -Cl- or CN,
Q ² is a single bond, —CF ₂ — or —OCF ₂ —. And a liquid crystal display device using the liquid crystal composition characterized by comprising one or more compounds selected from
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of the present invention will be described below.
In the present invention, the first component contains one or more compounds selected from general formula (I), preferably 1 to 8 types, more preferably 1 to 6 types, and more preferably 1 to 4 types. Species are particularly preferred. R ¹ is preferably an alkyl group or alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an unsubstituted linear alkyl group or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, and an unsubstituted linear carbon number 1 An alkyl group of ˜5 is particularly preferred. Ring A is preferably a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, -Phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group is more preferable, and ring B is trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 3,5-difluoro-1,4-phenylene group is preferred, 1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 3,5-difluoro-1,4-phenylene group is more preferred, especially preferable. L ¹ and L ² are each independently -COO-, -OCO-, -CH ₂ O-, -OCH _2- , -CH ₂ CH _2- , -CH = CH-, -C≡C-,- _{_{(CH 2) 4 -, -}} CH = CH-CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 -CH = CH- or is a single bond, -COO -, - OCO -, - CH 2 CH 2 -, -C≡C-,-(CH ₂ ) ₄ -or a single bond is preferable, -CH ₂ CH _2- , -C≡C- or a single bond is more preferable, -CH ₂ CH ₂ -or a single bond is particularly preferable. . l is 0 to 2, preferably 0 or 1. Y ¹ has the same definition as —H, —F, —Cl—, CN or R ¹ , but is preferably —F, CN, an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxyl group. As a specific structure, a structure represented by the following general formula is particularly preferable.
[0016]
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[0017]
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[0018]
(In the formula, R ^1a represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxyl group, X ¹ and X ² each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and Y ^1a represents CN, F, Cl , -CF ₃ , -OCF ₃ , -OCHF ₂ or R ^1a have the same meaning.) Dielectric anisotropy (Δε) of at least one composition selected from these general formula (I) ) Preferably contains a compound of 1.5 or more, more preferably 5 or more.
[0019]
The second component contains one or more compounds selected from the group consisting of general formula (II), general formula (IIIa), general formula (IIIb), and general formula (IIIc). Species are preferred, 1 to 15 species are more preferred, and 1 to 10 species are particularly preferred. Further, the content is preferably 10% by mass to 80% by mass.
[0020]
R ² and R ³ are preferably an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a carbon number. An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms is more preferable, an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms is particularly preferable. In the alkenyl group, the following formulas (a) to (e) The structure of is more preferable.
[0021]
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(The structural formula is assumed to be linked to the ring at the right end.) R ² and R ³ may be the same or different, but R ² and R ³ in the same molecule are more different. preferable. L ³ and L ⁴ are preferably —COO—, —OCO—, —CH ₂ CH ₂ —, —C≡C—, — (CH ₂ ) ₄ — or a single bond, —CH ₂ CH ₂ —, —C ≡C— or a single bond is more preferable, —CH ₂ CH ₂ — or a single bond is particularly preferable. When a plurality of L ³ and L ⁴ are present, at least one is preferably a single bond. m is preferably 0 or 1. Ring C, Ring D and Ring E are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 3,5-difluoro-1, 4-phenylene group is preferred, trans-1,4-cyclohexylene group or 1,4-phenylene group is more preferred, and at least one of ring C, ring D and ring E is trans-1,4-cyclohexylene It is preferably a group.
[0022]
R ⁴ is preferably an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or 2 to 10 carbon atoms. The alkenyl group is more preferably an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms. In the alkenyl group, structures of the formulas (a) to (e) are more preferable. . L ⁵ and L ⁶ are preferably —COO—, —OCO—, —CH ₂ CH ₂ —, —C≡C—, — (CH ₂ ) ₄ — or a single bond, —CH ₂ CH ₂ —, —C ≡C— or a single bond is more preferable, —CH ₂ CH ₂ — or a single bond is particularly preferable. When a plurality of L ⁵ and L ⁶ are present, at least one is preferably a single bond. n is preferably 0 or 1. Ring F and Ring G are each independently trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 3,5-difluoro-1,4-phenylene Group is preferable, trans-1,4-cyclohexylene group or 1,4-phenylene group is more preferable, and trans-1,4-cyclohexylene group is particularly preferable.
Q ² is a single _{_{bond, -CF 2 -, - OCF 2}} - represents a, -OCF ₂ - or a single bond, more preferably a single bond is more preferable, in the general formula (IIIb), the general formula (IIIc) is above Formula (f), formula (g), and formula (h) are also preferable, and formula (g) and formula (h) are particularly preferable. Y ² is —H, —F, —Cl— or CN, preferably —F or —CN.
[0023]
General formula (II) is preferably a structure represented by the following general formula as a specific structure,
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(Wherein R ⁶ and R ⁸ represent an alkyl or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 3 to 16 carbon atoms). A structure is preferable, and a structure represented by the following general formula (IIa) is particularly preferable.
[0024]
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(Wherein R ^2a and R ^3a represent an alkyl or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 3 to 16 carbon atoms, and ring H is 1 , 4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, p represents 0 or 1)
[0025]
General formula (IIIa) has the following general formula as a specific structure:

[0026]
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[0027]
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(Wherein R ⁷ represents an alkyl group or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, X ³ and X ⁴ each independently represent H or F, Y ⁴ Represents a structure represented by CN, F, Cl, —CF ₃ , —OCF ₃ or —OCHF ₂ ), and a structure represented by the following general formula (IIIa-1) is particularly preferred.
[0028]
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(Wherein R ⁷ represents an alkyl group or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and L ⁵ and L ⁶ are each independently —CH ₂ CH ₂ —, -CH = CH-, -C≡C-,-(CH ₂ ) ₄ -or a single bond, ring I represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and X ⁶ represents H represents F or n, n represents 0 or 1, Y ⁴ represents CN, F, Cl, —CF ₃ , —OCF ₃ or —OCHF ₂ )
As an embodiment of the present invention, the second component contains one or more compounds selected from the general formula (II), and further, as the third component, the general formula (IIIa), the general formula (IIIb), the general formula ( It is preferable to contain one or more compounds selected from the group consisting of IIIc). In this case, it is preferable to contain 1 to 12 second components and 1 to 10 third components, and 2 to 10 second components and 1 to 8 third components. It is more preferable to include 2 to 8 types of the second component, and 1 to 5 types of the third component are particularly preferable.
[0029]
The liquid crystal composition of the present invention has a wide liquid crystal temperature range (T _NI −T _→ _N ), but the liquid crystal temperature range is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, and 100 ° C. or higher. Particularly preferred. T _NI is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher. Further, T _→ _N is preferably −20 ° C. or lower, more preferably −30 ° C. or lower.
[0030]
The nematic liquid crystal composition is useful for AM-LCDs and STN-LCDs, but is particularly useful for AM-LCDs, and can be used for transmissive or reflective liquid crystal display elements. 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 above compounds.
[0031]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited to these Examples. Further, “%” in the compositions of the following examples and comparative examples means “mass%”.
In the examples, the measured characteristics are as follows.
T _NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C)
T _→ _N : Solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (° C)
Vth: Threshold voltage (V) when a TN-LCD with a cell thickness of 6μm is constructed
Δε: Dielectric anisotropy Δn: Birefringence index τr = τd: Response speed (ms)
[0032]
(Example 1, Comparative Example 1)
A liquid crystal composition (M-1) shown below was prepared.
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In addition, a liquid crystal composition (M-R1) was prepared as a comparative example.
[0033]
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The physical property values were measured and the results were shown in Table 1.
[0034]
[Table 1]

As shown in Table 1, it can be seen that the liquid crystal composition of Example 1 has a wide liquid crystal temperature range and has an extremely low Δn compared to the liquid crystal composition of Comparative Example 1.
Using this liquid crystal composition, a TFT liquid crystal display device with excellent display quality could be produced.
[0035]
(Examples 2 and 3, Comparative Example 2)
(I-1) as the compound of the general formula (I), (II-1) as the compound of the general formula (II), (IIIa-2) and (IIIa-3) as the compounds of the general formula (IIIa) Thus, the liquid crystal compositions of Examples 2 and 3 and Comparative Example 2 were prepared.
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[0036]
Table 2 shows the composition ratio and physical property values of the adjusted liquid crystal composition.
[Table 2]

As shown in Table 2, the low-threshold voltage liquid crystal composition of Example 2 composed of the general formula (I) and the general formula (II) and the liquid crystal phase upper limit temperature were both comparative examples. It can be seen that it has an extremely low Δn compared to the liquid crystal composition of No. 3.
[0037]
(Example 4, Comparative Example 3)
A liquid crystal composition (M-2) of Example 4 was prepared as a liquid crystal composition having an extremely low threshold voltage, and a liquid crystal composition (MR-2) was prepared as Comparative Example 3.
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[0038]
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Table 3 shows the physical property values of the prepared liquid crystal composition.
[0039]
[Table 3]

As shown in Table 3, it can be seen that the liquid crystal composition of the present invention clearly reduces Δn even in a liquid crystal composition that requires a very low threshold voltage. Using this liquid crystal composition, an STN liquid crystal display element having excellent display quality could be produced.
[0040]
【Effect of the invention】
A liquid crystal composition having a wide liquid crystal temperature range and a sufficiently low Δn without using the liquid crystal material and the combination of the liquid crystal material of the present invention without improving or deteriorating various characteristics required for the liquid crystal display element, and the use thereof A liquid crystal display element can be provided. A liquid crystal display using this liquid crystal composition is very practical as STN and AM-LCD or a reflection type liquid crystal display.

Claims

Formula (I)

(Wherein R ¹ represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms substituted by at least one halogen, and one or two existing in these groups) The above CH ₂ groups can be replaced by -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, assuming that the O atoms are not directly bonded to each other. Well, ring A is
(a) trans-1,4-cyclohexylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups are replaced by -O- and / or -S- (May be)
(b) 1,4-phenylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups may be replaced by -N-)
(c) 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl and 1 , 2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, and the groups (a), (b) and (c) are substituted with CN or halogen. 1 is 0, 1 or 2, and L ¹ and L ² are each independently -COO-, -OCO-, -CH ₂ O-, -OCH _2- , -CH ₂ CH _2- , -CH = CH -, - C≡C -, - (CH 2) 4 -, - CH = CH-CH 2 CH 2 -, - a CH _₂ CH ₂ -CH = CH- or a single bond, X ¹ Is a fluorine atom, X ² is a hydrogen atom or a fluorine atom, Y ^1a is CN, F, Cl, —CF ₃ , —OCF ₃ or —OCHF ₂ and a plurality of rings A and L ² are present They may be the same or different. A compound selected from) contain more than one or two further general formula (IIIa)

(Wherein R ⁴ is an optionally substituted fluorine-substituted alkyl group or alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, an alkenyloxy group having 3 to 16 carbon atoms, or a carbon atom. Represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted by an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, wherein ring F and ring G are independently of each other;
(d) trans-1,4-cyclohexylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups are replaced by -O- and / or -S- (May be)
(e) 1,4-phenylene group (one CH ₂ group present in this group or two or more non-adjacent CH ₂ groups may be replaced by -N-)
(f) 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene- A group selected from the group consisting of 2,6-diyl and decahydronaphthalene-2,6-diyl, wherein the groups (d), (e) and (f) are substituted with CN or halogen. However, when it represents 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl, it is unsubstituted or substituted by at least two halogens, and L ⁵ and L ⁶ are Independently defined as L ¹ and L ² in formula (I), X ³ and X ⁴ are each independently H or F, n is 0, 1 or 2 , Y ² Is —H, —F, —Cl or CN, and Q ² is a single bond, —CF ₂ — or —OCF ₂ —. A liquid crystal composition comprising one or more compounds selected from

Formula (II)

(Where R ²² , R ^3Three Each independently may be fluorine-substituted alkyl group or alkoxyl group having 1 to 16 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms, alkenyloxy group having 3 to 16 carbon atoms, or the number of carbon atoms Represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with 1 to 10 alkoxyl groups, and 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 optionally substituted by fluorine atom, optionally substituted by fluorine atom Phenanthrene-2,7-diyl group, fluorene-2,7-diyl group optionally substituted by a fluorine atom, trans-1,4-cyclohexylene group, 1,2 optionally substituted by a fluorine atom 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- Represents a diyl group or a pyridazine-2,5-diyl group, m represents 0, 1 or 2, L ^3Three And L ^4Four Are each independently a single bond, -CH ₂₂ CH ₂₂ -,-(CH ₂₂ ) _4Four -, -OCH ₂₂ -, -CH ₂₂ Represents O- or -C≡C-, and rings E and L ^4Four When there are a plurality of these, they may be the same or different. The liquid crystal composition according to claim 1, comprising one or more compounds selected from the group consisting of:

3. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the content of the compound of general formula (I) is in the range of 5 to 40% by mass.

The liquid crystal composition according to claim 2 or 3, characterized in that it comprises at least two or more compounds of general formula (II).

5. The liquid crystal composition according to claim 1 , 3 or 4 , comprising at least two compounds selected from general formula (IIIa) .

As a compound of general formula (II), general formula (IIa)

(Wherein R ^2a and R ^3a represent an alkyl or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 3 to 16 carbon atoms, and ring H is 1 , 4-phenylene group or represents a trans-1,4-cyclohexylene group, p is as defined in claim 2, 3 or 5, characterized in that it contains a compound of representing.) 0 or 1 Liquid crystal composition.

7. The liquid crystal composition according to claim 6 , wherein the content of the compound of the general formula (IIa) is in the range of 10 to 80% by mass.

7. The liquid crystal composition according to claim 6 , comprising at least two compounds of the general formula (IIa).

As a compound of general formula (IIIa), general formula (IIIa-1)

(Wherein R ⁷ represents an alkyl group or alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and L ⁵ and L ⁶ are each independently —CH ₂ CH ₂ —, -CH = CH-, -C≡C-,-(CH ₂ ) ₄ -or a single bond, ring I represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and X ⁶ represents H or F, n represents 0 or 1, Y ⁴ represents CN, F, Cl, —CF ₃ , —OCF ₃ or —OCHF ₂ )) 2. The liquid crystal composition according to 2 or 6 .

10. The liquid crystal composition according to claim 9, comprising at least two kinds of compounds of the general formula (IIIa-1).

10. The liquid crystal composition according to claim 9, wherein the content of the general formula (IIIa-1) is in the range of 10 to 50% by mass.

As the compounds of the general formula (I), the following general formulas (Ia-1) to (Ia-2), general formulas (Ib-1) to (Ib-5), or general formulas (Ic-1) to (Ic- 12. The liquid crystal composition according to claim 1, comprising at least one compound selected from 4).

(In the formula, R ^1a represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxyl group, X ¹ represents a fluorine atom, X ² represents a hydrogen atom or a fluorine atom, Y ^1a represents CN, F , Cl, -CF ₃ , -OCF ₃ or -OCHF ₂ )

One or more compounds selected from the formulas (Ia-1) to (Ia-2), (Ib-1) to (Ib-5) or (Ic-1) to (Ib-4) In the range of 5-40% by mass, and containing one or more compounds of the general formula (IIa), the content of 10-60% by mass, and general 13. The liquid crystal composition according to claim 12 , comprising one or more compounds selected from formula (IIIa) , the content of which is in the range of 5 to 50% by mass.

The liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 13.

Any using a liquid crystal composition according to either supertwisted nematic (STN) liquid crystal display device twist angle is characterized by a 180 ° to 300 ° of claims 1 to 13.

An active matrix (AM) liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 13.