JP5098250B2 - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents

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Description

本発明は、主としてAM(active matrix)素子に適する液晶組成物およびこの組成物を含有するAM素子に関する。特に、誘電率異方性が負の液晶組成物に関し、この組成物を含有するIPS(in-plane switching)モードまたはVA(vertical alignment)モードの素子に関する。
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、PC(phase change)、TN(twisted nematic)、STN(super twisted nematic)、ECB(electrically controlled birefringence)、OCB(optically compensated bend)、IPS(in-plane switching)、VA(vertical alignment)などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、PM(passive matrix)とAM(active matrix)である。PMはスタティック(static)とマルチプレックス(multiplex)などに分類され、AMはTFT(thin film transistor)、MIM(metal insulator metal)などに分類される。TFTの分類は非晶質シリコン(amorphous silicon)および多結晶シリコン(polycrystal silicon)である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。
これらの素子は適切な特性を有する液晶組成物を含有する。この液晶組成物はネマチック相を有する。良好な一般的特性を有するAM素子を得るには組成物の一般的特性を向上させる。2つの一般的特性における関連を下記の表1にまとめる。組成物の一般的特性を市販されているAM素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は70℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は−10℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。
Figure 0005098250
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。VAモード、IPSモードなどを有する素子は電気的に制御された複屈折(electrically controlled birefringence)を利用する。そこで、VAモード、IPSモードなどを有する素子におけるコントラスト比を最大にするために、組成物の光学異方性(Δn)と素子のセルギャップ(d)との積(Δn・d)を一定の値に設計する。この値の例は0.30μmから0.40μmの範囲(VAモード)または0.20μmから0.30μmの範囲(IPSモード)である。セルギャップ(d)は通常2μmから6μmの範囲であるので、組成物における光学異方性は主に0.05から0.16の範囲である。組成物における大きな誘電率異方性は素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、初期段階において室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線および熱に対する組成物の安定性は、液晶表示素子の寿命に関する。これらの安定性が高いとき、この素子の寿命は長い。このような特性は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いるAM素子に好ましい。
TNモードを有するAM素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。一方、VAモードを有するAM素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。IPSモードを有するAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。負の誘電率異方性を有する液晶組成物の例は次の特許文献に開示されている。
特開平8−104869号公報 特開平10−176167号公報 特開平11−140447号公報 特開2001−354967公報 国際公開2006/038522号パンフレット
望ましいAM素子は、使用できる温度範囲が広い、応答時間が短い、コントラスト比が大きい、しきい値電圧が低い、電圧保持率が大きい、寿命が長い、などの特性を有する。1ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物の望ましい特性は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、大きな光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などである。
本発明の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性を有する液晶組成物である。特にネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、そして負に大きな誘電率異方性の3つの特性が優れた液晶組成物である。他の目的は、少なくとも2つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。別の目的は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、小さな粘度などを有する組成物であり、そして広い動作温度範囲、大きなコントラスト比、低いしきい値電圧、短い応答時間、大きな電圧保持率、長い寿命などを有するAM素子である。
本発明は、第一成分として式(1−1)から式(1−6)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第二成分として式(2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、および第三成分として式(3−1)および式(3−2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物、および組成物を含有する液晶表示素子である。
Figure 0005098250
ここで、RおよびRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;RからRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;XおよびXは独立してフッ素または塩素であり、ただし、XおよびXのうち少なくとも1つはフッ素であり;ZおよびZは独立して単結合、−CHCH−または−CH=CH−であり;ZからZは独立して単結合または−CHCH−であり;環A、環B、環Cおよび環Dは独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンである。
本発明の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、特にネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、そして負に大きな誘電率異方性を有する液晶組成物である。本発明の1つの側面は、少なくとも2つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。別の側面は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。他の側面はネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、小さな粘度などを有する組成物であり、そして広い動作温度範囲、大きなコントラスト比、低いしきい値電圧、短い応答時間、大きな電圧保持率、長い寿命などを有するAM素子である。
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。本発明の液晶組成物または本発明の液晶表示素子をそれぞれ「組成物」または「素子」と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物または液晶相を有さないが組成物の成分として有用な化合物を意味する。この有用な化合物は1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を含有し、棒状(rod like)の分子構造を有する。光学活性な化合物は組成物に添加されることがある。この化合物が液晶性化合物であったとしても、ここでは添加物として分類される。式(1−1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を「化合物(1−1)」と略すことがある。「化合物(1−1)」は、式(1−1)で表される1つの化合物または2つ以上の化合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「任意の」は、位置だけでなく個数についても任意であることを示すが、個数が0である場合を含まない。
ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなく高い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく高い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。光学異方性などの特性を説明するときは、実施例に記載した方法で測定した値を用いる。第一成分は、1つの化合物または2つ以上の化合物である。「第一成分の割合」は、液晶組成物の全重量に基づいた第一成分の重量百分率(重量%)を意味する。第二成分の割合などにおいても同様である。組成物に混合される添加物の割合は、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率(重量%)を意味する。
成分化合物の化学式において、Rの記号を複数の化合物に用いた。これらの化合物において、Rの意味は同一であってもよいし、または異なってもよい。例えば、化合物(1−1)のRがエチルであり、化合物(1−2)のRがエチルであるケースがある。化合物(1−1)のRがエチルであり、化合物(1−2)のRがプロピルであるケースもある。このルールは、R、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11などにも適用される。
本発明は、下記の項のとおりである。
1. 第一成分として式(1−1)から式(1−6)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第二成分として式(2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、および第三成分として式(3−1)および式(3−2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
Figure 0005098250
ここで、RおよびRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;RからRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;XおよびXは独立してフッ素または塩素であり、ただし、XおよびXのうち少なくとも1つはフッ素であり;ZおよびZは独立して単結合、−CHCH−または−CH=CH−であり;ZからZは独立して単結合または−CHCH−であり;環A、環B、環Cおよび環Dは独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンである。
2. 第一成分が式(1−1)および式(1−2)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分が式(3−1)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、項1に記載の液晶組成物。
3. 第一成分が式(1−3)から式(1−6)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分が式(3−1)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、項1に記載の液晶組成物。
4. 液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の割合が10重量%から40重量%の範囲であり、第二成分の割合が15重量%から40重量%の範囲であり、そして第三成分の割合が20重量%から50重量%の範囲である、項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。
5. 第一成分として式(1−1−A)から式(1−6−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第二成分として式(2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分として式(3−1−A)および式(3−2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
Figure 0005098250
ここで、RおよびRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;RからRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;Zは単結合、−CHCH−または−CH=CH−であり;ZおよびZは独立して単結合または−CHCH−であり;環Bおよび環Dは独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンである。
6. 第二成分が式(2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物であって、式(2−A)において、Rが炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、Rが炭素数1から12のアルコキシであり、式(3−1−A)において、Rが炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、Rが炭素数1から12のアルコキシであり、式(3−2−A)において、RおよびRは独立して炭素数1から12のアルキルである、項5に記載の液晶組成物。
7. 式(1−1−A)から式(1−6−A)において、Zが単結合であり、RおよびRのうちいずれか一方は炭素数1から12のアルキルであり、他方は炭素数2から12のアルケニルである、項6に記載の液晶組成物。
8. 第一成分が式(1−1−A)および式(1−2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分が式(3−1−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、項7に記載の液晶組成物。
9. 第一成分が式(1−3−A)から式(1−6−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分が式(3−1−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、項7に記載の液晶組成物。
10. 第一成分が式(1−1−A)および式(1−2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、および式(1−3−A)から式(1−6−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物の混合物、第三成分が式(3−1−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、項7に記載の液晶組成物。
11. 液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の割合が10重量%から40重量%の範囲であり、第二成分の割合が15重量%から40重量%の範囲であり、そして第三成分の割合が20重量%から50重量%の範囲である、項5から10のいずれか1項に記載の液晶組成物。
12. 第四成分として式(4−1−A)から式(4−4−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項5から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0005098250

ここで、RからR11は独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;X、XおよびXは独立してフッ素または水素であり、X、XおよびXのうち少なくとも1つはフッ素であり;Zは−COO−または−CHO−である。
13. 式(4−1−A)において、RおよびRが炭素数1から12のアルキルであり、Zが−COO−であり、式(4−2−A)および式(4−3−A)において、Rが炭素数2から12のアルケニルであり、Rが炭素数1から12のアルキルであり、式(4−4−A)において、R10およびR11は独立して炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、Xがフッ素であり、XおよびXが水素である、項12に記載の液晶組成物。
14. 第四成分が式(4−2−A)で表される化合物で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、項12または13に記載の液晶組成物。
15. 第四成分が式(4−4−A)で表される化合物で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、項12または13に記載の液晶組成物。
16. 液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の割合が10重量%から40重量%の範囲であり、第二成分の割合が15重量%から40重量%の範囲であり、第三成分の割合が20重量%から50重量%の範囲であり、そして第四成分の割合が5重量%から30重量%の範囲である、項12から15のいずれか1項に記載の液晶組成物。
17. ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃)が−6.0から−3.0の範囲であり、そして波長589nmにおける屈折率異方性(25℃)が0.08から0.13の範囲である、項1から16のいずれか1項に記載の液晶組成物。
18. 項1から17のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
19. 液晶表示素子の動作モードが、VAモードまたはIPSモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である項18に記載の液晶表示素子。
本発明は、次の項も含む。1)光学活性な化合物を含有する上記の組成物、2)酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤などの添加物を含有する上記の組成物。3)上記の組成物を含有するAM素子、4)上記の組成物を含有し、そしてIPSまたはVAのモードを有する素子、5)上記の組成物を含有する透過型の素子、6)上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物としての使用、7)上記の組成物に光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。
本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、成分化合物の具体的な例を示す。第六に、組成物に混合してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。
第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Aと組成物Bに分類される。組成物Aはその他の液晶性化合物、添加物、不純物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物(1−1)、化合物(1−2)、化合物(1−3)、化合物(1−4)、化合物(1−5)、化合物(1−6)、化合物(2)、化合物(3−1)、化合物(3−2)、化合物(4−1−A)、化合物(4−2−A)、化合物(4−3−A)および化合物(4−4−A)とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。その他の液晶性化合物の中で、シアノ化合物は熱または紫外線に対する安定性の観点から少ない方が好ましい。シアノ化合物のさらに好ましい割合は0重量%である。添加物は、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤などである。不純物は成分化合物の合成などの工程において混入した化合物などである。
組成物Bは、実質的に化合物(1−1)、化合物(1−2)、化合物(1−3)、化合物(1−4)、化合物(1−5)、化合物(1−6)、化合物(2)、化合物(3−1)、化合物(3−2)、化合物(4−1−A)、化合物(4−2−A)、化合物(4−3−A)および化合物(4−4−A)から選択された化合物のみからなる。「実質的に」は、これらの化合物と異なる液晶性化合物を組成物が含有しないことを意味する。「実質的に」は、添加物、不純物などを組成物がさらに含有してもよいことも意味する。組成物Bは組成物Aに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Bは組成物Aよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって物性をさらに調整できるという観点から、組成物Aは組成物Bよりも好ましい。
第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の効果に基づいて表2にまとめる。表2の記号において、Lは大きいまたは高い、Mは中程度の、Sは小さいまたは低い、を意味する。記号L、M、Sは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類である。
Figure 0005098250
成分化合物を組成物に混合したとき、成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物(1−1)および化合物(1−2)は誘電率異方性の絶対値を上げ、粘度を下げ、そして下限温度を下げる。化合物(1−3)から化合物(1−6)は誘電異方性の絶対値を上げ、上限温度を上げ、粘度を下げ、そして下限温度を下げる。化合物(2)は誘電率異方性の絶対値を上げる。化合物(3−1)および化合物(3−2)は誘電率異方性の絶対値を上げ、上限温度を上げる。化合物(4−1−A)、化合物(4−2−A)、化合物(4−3−A)および化合物(4−4−A)は上限温度を上げ、粘度を下げ、そして化合物の含有割合によって屈折率異方性の大小を調整する。
第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。第一成分の好ましい割合は、誘電率異方性の絶対値を上げ、下限温度を下げ、そして粘度を下げるために10重量%以上であり、下限温度を下げるために40重量%以下である。さらに好ましい割合は10重量%から35重量%の範囲である。特に好ましい割合は10重量%から30重量%の範囲である。
第二成分の好ましい割合は、誘電率異方性の絶対値を上げるために15重量%以上であり、上限温度を上げ、下限温度を下げるために40重量%以下である。さらに好ましい割合は20重量%から40重量%の範囲である。特に好ましい割合は20重量%から30重量%の範囲である。
第三成分の好ましい割合は、誘電率異方性の絶対値を上げ、上限温度を上げるために20重量%以上であり、粘度を下げ、下限温度を下げるために50重量%以下である。さらに好ましい割合は25重量%から50重量%の範囲である。特に好ましい割合は30重量%から50重量%の範囲である。
第四成分は、特に小さな粘度を有する組成物の調製に適している。この目的で第四成分を含有する場合の好ましい割合は5重量%から30重量%の範囲である。さらに好ましい割合は5重量%から25重量%の範囲である。特に好ましい割合は5重量%から20重量%の範囲である。
組成物Aにおいて、第一成分、第二成分、第三成分および第四成分の合計の好ましい割合は、良好な特性を得るために70重量%以上である。さらに好ましい割合は90%以上である。組成物Bにおける四つの成分の合計は100重量%である。
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。
およびRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRおよびRは上限温度を上げ、下限温度を下げ、そして粘度を下げるために炭素数1から8の直鎖アルキル、炭素数2から8の直鎖アルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から8の直鎖アルケニルである。さらに好ましいRおよびRは、RおよびRのいずれか一方が炭素数1から8の直鎖アルキルであり、他方が炭素数2から8の直鎖アルケニルである。RからRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRは上限温度を上げ、粘度を下げるために炭素数1から8の直鎖アルキル、炭素数2から8の直鎖アルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から8の直鎖アルケニルである。さらに好ましいRは炭素数1から8の直鎖アルキルまたは炭素数2から8の直鎖アルケニルである。好ましいRは誘電率異方性の絶対値を上げるために炭素数1から12の直鎖アルキルまたは炭素数1から12の直鎖アルコキシである。さらに好ましいRは炭素数1から8の直鎖アルコキシである。特に好ましいRは炭素数1から4の直鎖アルコキシである。好ましいRは上限温度を上げ、粘度を下げるために炭素数1から8の直鎖アルキル、炭素数2から8の直鎖アルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から8の直鎖アルケニルである。さらに好ましいRは炭素数1から8の直鎖アルキルまたは炭素数2から8の直鎖アルケニルである。特に好ましいRは炭素数1から8の直鎖アルキルである。RからR11は独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRおよびRは上限温度を上げ、粘度を下げるために炭素数1から8の直鎖アルキル、炭素数2から8の直鎖アルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から8の直鎖アルケニルである。さらに好ましいRおよびRは炭素数1から5の直鎖アルキルまたは炭素数2から5の直鎖アルケニルである。特に好ましいRおよびRは炭素数1から5の直鎖アルキルである。好ましいRは上限温度を上げ、下限温度を下げ、そして粘度を下げるために炭素数1から12の直鎖アルキル、炭素数2から12の直鎖アルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12の直鎖アルケニルである。さらに好ましいRは炭素数1から12の直鎖アルキルまたは炭素数2から12の直鎖アルケニルである。特に好ましいRは炭素数2から12の直鎖アルケニルである。好ましいRは上限温度を上げ、下限温度を下げ、そして粘度を下げるために炭素数1から12の直鎖アルキルまたは炭素数1から12の直鎖アルコキシである。さらに好ましいRは炭素数1から5の直鎖アルキルである。好ましいR10およびR11は上限温度を上げ、下限温度を下げ、そして粘度を下げるために炭素数1から12の直鎖アルキルまたは炭素数2から12の直鎖アルケニルである。さらに好ましいR10およびR11は炭素数1から5の直鎖アルキルまたは炭素数2から5の直鎖アルケニルである。
好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。
好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。粘度を下げるために、さらに好ましいアルコキシは、メトキシまたはエトキシである。
好ましいアルケニルは、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、または5−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるためにビニル、1−プロペニル、3−ブテニル、または3−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。粘度を下げるためなどから1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、3−ペンテニル、3−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。これらのアルケニルにおいては、分岐よりも直鎖のアルケニルが好ましい。
任意の水素がフッ素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、2,2−ジフルオロビニル、3,3−ジフルオロ−2−プロペニル、4,4−ジフルオロ−3−ブテニル、5,5−ジフルオロ−4−ペンテニル、または6,6−ジフルオロ−5−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために2,2−ジフルオロビニル、または4,4−ジフルオロ−3−ブテニルである。
環A、環B、環Cおよび環Dは独立して1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンである。好ましい環Aは、上限温度を上げ、下限温度を下げ、そして粘度を下げるために1,4−シクロへキシレンである。好ましい環Bは、大きな屈折率異方性を求められる場合は1,4−フェニレンであり、小さな屈折率異方性を求められる場合は1,4−シクロへキシレンである。好ましい環Cは誘電率異方性の絶対値を上げるために1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンである。好ましい環Dは誘電率異方性の絶対値を上げるために1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンである。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。
およびZは独立して単結合、−CHCH−または−CH=CH−である。好ましいZおよびZは下限温度を下げ、粘度を下げるために単結合である。ZからZは独立して単結合または−CHCH−である。好ましいZは誘電異方性の絶対値を大きくするために単結合または−CHCH−である。さらに好ましZは単結合である。好ましいZは下限温度を下げるために単結合である。好ましいZおよびZは粘度を下げるために単結合である。Zは−COO−または−CHO−である。好ましいZは下限温度を下げるために−COO−である。
およびXは独立してフッ素または塩素であり、ただし、XおよびXのうち少なくとも1つはフッ素である。好ましいXは誘電率異方性の絶対値を上げるためにフッ素である。好ましいXは誘電率異方性の絶対値を上げるためにフッ素または塩素である。さらに好ましいXはフッ素である。X、XおよびXは独立してフッ素または水素であり、ただし、X、XおよびXのうち少なくとも1つはフッ素である。好ましいX、XおよびXは上限温度を上げ、下限温度を下げ、そして粘度を下げるために順にフッ素、水素および水素、水素、フッ素および水素、フッ素、水素およびフッ素である。さらに好ましいX、XおよびXは順にフッ素、水素および水素である。
第五に、成分化合物の具体的な例を示す。下記の好ましい化合物において、R12は炭素数1から12の直鎖のアルキルであり、R13は炭素数1から12の直鎖のアルキルまたは炭素数1から12の直鎖のアルコキシであり、R14は炭素数2から12の直鎖のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12の直鎖のアルケニルである。なお、R、R、R、R、R、R、R10およびR11は前述の通りである。これらの化合物において1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。
好ましい化合物(1−1)は化合物(1−1−1)から化合物(1−1−6)である。さらに好ましい化合物(1−1)は化合物(1−1−1)である。好ましい化合物(1−2)は化合物(1−2−1)から化合物(1−2−6)である。さらに好ましい化合物(1−2)は化合物(1−2−1)である。好ましい化合物(1−3)は化合物(1−3−1)から化合物(1−3−7)である。さらに好ましい化合物(1−3)は化合物(1−3−1)と化合物(1−3−5)である。好ましい化合物(1−4)は化合物(1−4−1)から化合物(1−4−7)である。さらに好ましい化合物(1−4)は化合物(1−4−1)と化合物(1−4−5)である。好ましい化合物(1−5)は化合物(1−5−1)から化合物(1−5−4)である。さらに好ましい化合物(1−5)は化合物(1−5−1)である。好ましい化合物(1−6)は化合物(1−6−1)から化合物(1−6−4)である。さらに好ましい化合物(1−6)は化合物(1−6−1)である。第一成分に関して化合物(1−1)および化合物(1−2)は、負に大きな誘電異方性および低い下限温度の観点から化合物(1−3)から化合物(1−6)より好ましい。好ましい化合物(2)は化合物(2−1)から化合物(2−6)である。さらに好ましい化合物(2)は化合物(2−1)、化合物(2−2)および化合物(2−3)である。特に好ましい化合物(2)は化合物(2−1)である。好ましい化合物(3−1)は化合物(3−1−1)から化合物(3−1−18)である。さらに好ましい化合物(3−1)は化合物(3−1−1)、化合物(3−1−2)、化合物(3−1−4)、化合物(3−1−7)および化合物(3−1−10)である。特に好ましい化合物(3−1)は化合物(3−1−1)および化合物(3−1−4)である。好ましい化合物(3−2)は化合物(3−2−1)から化合物(3−2−7)である。さらに好ましい化合物(3−2)は化合物(3−2−1)である。好ましい化合物(4−1−A)は化合物(4−1−1)および化合物(4−1−2)である。さらに好ましい化合物(4−1−A)は化合物(4−1−1)である。好ましい化合物(4−2−A)は化合物(4−2−1)および化合物(4−2−2)である。さらに好ましい化合物(4−2−A)は化合物(4−2−2)である。好ましい化合物(4−3−A)は化合物(4−3−1)および化合物(4−3−2)である。さらに好ましい化合物(4−3−A)は化合物(4−3−2)である。好ましい化合物(4−4−A)は化合物(4−4−1)から化合物(4−4−3)である。さらに好ましい化合物(4−4−A)は化合物(4−4−1)である。
Figure 0005098250
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第六に、組成物に混合してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤などである。液晶のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性な化合物が組成物に混合される。このような化合物の例は、化合物(5−1)から化合物(5−4)である。光学活性な化合物の好ましい割合は5重量%以下である。さらに好ましい割合は0.01重量%から2重量%の範囲である。
Figure 0005098250
大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく高い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に混合される。
Figure 0005098250
酸化防止剤の好ましい例は、nが1から9の整数である化合物(6)などである。化合物(6)において、好ましいnは、1、3、5、7、または9である。さらに好ましいnは1または7である。nが1である化合物(6)は、揮発性が大きいので、大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するときに有効である。nが7である化合物(6)は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく高い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように600ppm以下である。さらに好ましい割合は、100ppmから300ppmの範囲である。
紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように10000ppm以下である。さらに好ましい割合は100ppmから10000ppmの範囲である。
GH(Guest host)モードの素子に適合させるためにアゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素(dichroic dye)が組成物に混合される。色素の好ましい割合は、0.01重量%から10重量%の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に混合される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために1ppm以上であり、表示の不良を防ぐために1000ppm以下である。さらに好ましい割合は、1ppmから500ppmの範囲である。
第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物(1−1−1)および化合物(1−3−1)は、国際公開第2006/038522号パンフレットに記載された方法で合成する。化合物(2−1)は特表平2−503441号公報に記載された方法で合成する。化合物(3−1−4)は公告平4−46934号公報に記載された方法で合成する。化合物(3−2−1)は特表平2−501071号公報に記載された方法で合成する。化合物(4−1−1)は特開昭54−106454号公報に記載された方法で合成する。化合物(4−2−1)は特開昭57−165328号公報に記載された方法で合成する。化合物(4−2−2)は特公平4−30382号公報に記載された方法で合成する。化合物(4−4−1)は特開昭60−51135号公報に記載された方法で合成する。酸化防止剤は市販されている。式(6)のnが1である化合物は、アルドリッチ(Sigma-Aldrich Corporation)から入手できる。nが7である化合物(5)などは、米国特許3660505号明細書に記載された方法によって合成する。
合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。
最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、−10℃以下の下限温度、70℃以上の上限温度、そして0.07〜0.20の範囲の光学異方性を有する。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はAM素子に適する。この組成物は透過型のAM素子に特に適する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、0.08〜0.25の範囲の光学異方性を有する組成物、さらには0.10〜0.30の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。
この組成物はAM素子への使用が可能である。さらにPM素子への使用も可能である。この組成物は、PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VAなどのモードを有するAM素子およびPM素子への使用が可能である。VAまたはIPSモードを有するAM素子への使用は特に好ましい。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−TFT素子または多結晶シリコン−TFT素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したNCAP(nematic curvilinear aligned phase)型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたPD(polymer dispersed)型の素子にも使用できる。
試料が組成物のときはそのまま測定し、得られた値を記載した。試料が化合物のときは、この化合物(15重量%)を母液晶(85重量%)に混合することによって試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法よって化合物の特性値を算出した。(外挿値)={(試料の測定値)−0.85×(母液晶の測定値)}/0.15。この割合でスメクチック相(または結晶)が25℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度および誘電率異方性の値を求めた。
母液晶の組成は下記のとおりである。
Figure 0005098250
特性値の測定は下記の方法にしたがった。それらの多くは、日本電子機械工業会規格(Standard of Electric Industries Association of Japan)EIAJ・ED−2521Aに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。
ネマチック相の上限温度(NI;℃):偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、1℃/分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。
ネマチック相の下限温度(T;℃):ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、Tを≦−20℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。
粘度(η;20℃で測定;mPa・s):測定にはE型回転粘度計を用いた。
光学異方性(屈折率異方性;Δn;25℃で測定):測定は、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率n‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率n⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δn=n‖−n⊥、の式から計算した。
誘電率異方性(Δε;25℃で測定):誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率(ε‖およびε⊥)は次のように測定した。
1)誘電率(ε‖)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミドを塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のVA素子に試料を入れ、この素子をUV硬化の接着剤を用いて密閉した。この素子に印可する電圧(60Hz、矩形波)は0Vから20Vまで0.02Vずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が10%になったときの電圧である。
電圧保持率(VHR−1;25℃;%):測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率である。
電圧保持率(VHR−2;80℃;%):測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率である。
電圧保持率(VHR−3;25℃;%):紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。大きなVHR−3を有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは5μmである。この素子に試料を注入し、光を20分間照射した。光源は超高圧水銀ランプUSH−500D(ウシオ電機製)であり、素子と光源の間隔は20cmである。VHR−3の測定では、減衰する電圧を16.7ミリ秒のあいだ測定した。VHR−3は90%以上が好ましく、95%以上がより好ましい。
電圧保持率(VHR−4;25℃;%):試料を注入したTN素子を80℃の恒温槽内で500時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。大きなVHR−4を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。VHR−4の測定では、減衰する電圧を16.7ミリ秒のあいだ測定した。
応答時間(τ;25℃で測定;ms):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。ローパス・フィルター(Low-pass filter)は5kHzに設定した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のVA素子に試料を入れ、この素子をUV硬化の接着剤を用いて密閉した。この素子に矩形波(60Hz、10V、0.5秒)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である。応答時間は透過率90%から10%に変化するのに要した時間(立ち下がり時間;fall time;ミリ秒)である。
比抵抗(ρ;25℃で測定;Ωcm):電極を備えた容器に試料1.0mLを注入した。この容器に直流電圧(10V)を印加し、10秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。(比抵抗)={(電圧)×(容器の電気容量)}/{(直流電流)×(真空の誘電率)}。
ガスクロマト分析:測定には島津製作所製のGC−14B型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム(2mL/分)である。試料気化室を280℃に、検出器(FID)を300℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムDB−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm;固定液相はジメチルポリシロキサン;無極性)を用いた。このカラムは、200℃で2分間保持したあと、5℃/分の割合で280℃まで昇温した。試料はアセトン溶液(0.1重量%)に調製したあと、その1μLを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のC−R5A型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。
試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のHP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、Restek Corporation製のRtx−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、SGE International Pty. Ltd製のBP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムCBP1−M50−025(長さ50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)を用いてもよい。
組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物はガスクロマトグラフで検出することができる。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合(モル数)に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を1とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合(重量%)は、ピークの面積比から算出する。
実施例により本発明を詳細に説明する。本発明は下記の実施例によって限定されない。比較例および実施例における化合物は、下記の表3の定義に基づいて記号により表した。
表3において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。実施例において記号の後にあるかっこ内の番号は好ましい化合物の番号に対応する。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率(重量%)であり、液晶組成物にはこの他に不純物を含んでいる。最後に、組成物の特性値をまとめた。
Figure 0005098250
比較例1
特許文献3(特開平11−140447号公報)でクレームされた下記の組成物を当方にて調整し物性値の測定を行った。
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
V−HHB−1 (4−2−2) 5%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 5%
V−HH−3 (−) 20%
NI=79.3℃;Tc≦−20℃;Δn=0.091;Δε=−3.3;η=20.0mPa・s;Vth=2.19V;VHR−1=99.0%;VHR−2=98.7%;VHR−3=98.8%;VHR−4=98.6%.
比較例2
特許文献5(国際公開2006/038522号パンフレット)には、本願第一成分と類似の骨格を有する化合物、本願第二成分の化合物および本願第三成分の化合物を含有するネガ型組成物として、組成物例9が開示されている。
5−Hdh2H−2 (−) 4%
2−HdhH−3 (−) 4%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 4%
3−HHB(2F,3F)−2 (3−1−1) 4%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 12%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
3−HHEH−3 (4−1−1) 4%
3−HHEH−5 (4−1−1) 3%
4−HHEH−3 (4−1−1) 3%
3−HH−4 (−) 5%
3−HH−5 (−) 5%
3−HH−O1 (−) 6%
3−HH−O3 (−) 6%
3−HB−O1 (−) 5%
3−HB−O2 (−) 5%
NI=85.6℃;Tc≦0℃;Δn=0.075;η=27.4mPa・s;Δε=−3.3;
実施例1
実施例1の組成物は、比較例1のそれと比較して、ほぼ同等の上限温度、特に低い下限温度、負に大きいΔεを有する。
3−Hdh−V (1−1−1) 16%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
V−HHB−1 (4−2−2) 9%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 5%
NI=80.3℃;Tc≦−40℃;Δn=0.094;Δε=−3.8;η=25.2mPa・s;Vth=2.10V;VHR−1=99.1%;VHR−2=98.7%;VHR−3=98.8%;VHR−4=98.6%.
実施例2
実施例2の組成物は、比較例2のそれと比較して、ほぼ同等の上限温度、特に低い下限温度、負に大きいΔεを有する。
3−BHdh−V (1−3−1) 9%
3−BHdh−3 (1−3−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 13%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
2−HH−5 (−) 5%
V−HH−3 (−) 10%
3−HB−O2 (−) 3%
NI=85.4℃;Tc≦−20℃;Δn=0.085;η=26.1mPa・s;Δε=−3.6;
実施例3
3−Hdh−V (1−1−1) 25%
3−Hdh−1V (1−1−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 11%
1V2−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 5%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 6%
1V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 5%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 11%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 11%
NI=70.2℃;Tc≦−40℃;Δn=0.079;Δε=−3.5;η=25.4mPa・s;VHR−1=99.0%;VHR−2=98.5%;VHR−3=98.8%.
実施例4
3−Hdh−V (1−1−1) 14%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 8%
2−BB(F)B−5 (4−4−1) 4%
1−BB(F)B−2V (4−4−1) 4%
NI=84.2℃;Tc≦−30℃;Δn=0.114;Δε=−3.7;η=29.4mPa・s.
実施例5
3−Hdh−V (1−1−1) 15%
5−Hdh−V (1−1−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHEH−3 (4−1−1) 3%
3−HHEH−5 (4−1−1) 3%
4−HHEH−3 (4−1−1) 4%
NI=80.9℃;Tc≦−40℃;Δn=0.081;Δε=−3.9;η=25.3mPa・s.
実施例6
3−Hdh−V (1−1−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 13%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB−3 (4−2−1) 7%
2−HH−5 (−) 5%
3−HB−O2 (−) 5%
5−HB−O2 (−) 5%
NI=76.3℃;Tc≦−30℃;Δn=0.085;Δε=−3.4;VHR−1=99.2%;VHR−2=98.9%;VHR−3=98.2%.
実施例7
3−Hdh−V (1−1−1) 10%
3−HB(2F,3Cl)−O2 (2−3) 12%
5−HB(2F,3Cl)−O2 (2−3) 12%
3−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 8%
5−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 8%
3−HBB(2F,3Cl)−O2 (3−1−10) 15%
5−HBB(2F,3Cl)−O2 (3−1−10) 15%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 10%
2−BB(F)B−5 (4−4−1) 10%
NI=97.3℃;Tc≦−30℃;Δn=0.144;Δε=−3.5.
実施例8
3−Hdh−V (1−1−1) 10%
3−Hdh−VFF (1−1−1) 8%
3−HB(2F,3Cl)−O2 (2−3) 15%
5−HB(2F,3Cl)−O2 (2−3) 14%
3−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 5%
4−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 5%
5−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 5%
3−HBB(2F,3Cl)−O2 (3−1−10) 10%
5−HBB(2F,3Cl)−O2 (3−1−10) 10%
V2−HHB−1 (4−2−2) 4%
3−HH−4 (−) 8%
V−HH−3 (−) 6%
NI=70.1℃;Tc≦−30℃;Δn=0.085;Δε=−3.0;η=35.9mPa・s;VHR−1=98.7%;VHR−2=98.2%;VHR−3=98.3%.
実施例9
3−Hdh−V (1−1−1) 15%
5−Hdh−1V (1−1−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
V−HH−3 (−) 3%
1V−HH−3 (−) 10%
5−HBB(F)B−2 (−) 4%
5−HBB(F)B−3 (−) 3%
NI=81.6℃;Tc≦−40℃;Δn=0.111;Δε=−3.4;η=21.1mPa・s;Vth=2.29V;VHR−1=98.8%;VHR−2=98.2%;VHR−3=98.2%.
実施例10
3−Hdh−V (1−1−1) 15%
5−Hdh−1V (1−1−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
V−HH−3 (−) 8%
VFF−HH−3 (−) 3%
3−HHEBH−3 (−) 3%
3−HHEBH−5 (−) 3%
5−HB(F)BH−3 (−) 3%
NI=82.2℃;Tc≦−40℃;Δn=0.101;Δε=−3.4;η=21.9mPa・s;Vth=2.25V.
実施例11
3−Hdh−2 (1−1−1) 6%
5−Hdh−2 (1−1−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
V−HHB−1 (4−2−2) 5%
VFF−HHB−1 (4−2−2) 4%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 5%
NI=80.1℃;Tc≦−30℃;Δn=0.091;Δε=−3.7;η=24.5mPa・s;Vth=2.18V.
実施例12
3−Hdh−2 (1−1−1) 10%
5−Hdh−2 (1−1−1) 10%
3−Hdh−O1 (1−1−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 11%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 11%
NI=70.0℃;Tc≦−30℃;Δn=0.072;Δε=−3.3;Vth=1.59V;VHR−1=98.9%;VHR−2=98.2%;VHR−3=98.5%.
実施例13
3−HVdh−3 (1−1−3) 14%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
2−BBB(2F)−5 (4−4−2) 4%
5−BBB(2F)−2 (4−4−2) 4%
2−BB(2F,5F)B−2 (4−4−3) 4%
2−BB(2F,5F)B−3 (4−4−3) 4%
NI=84.8℃;Tc≦−30℃;Δn=0.113;Δε=−3.6;η=30.2mPa・s;Vth=2.20V.
実施例14
V−dhH−3 (1−2−1) 20%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHEH−3 (4−1−1) 3%
3−HHEH−5 (4−1−1) 3%
3−HH1OH−3 (4−1−2) 4%
NI=81.1℃;Tc≦−30℃;Δn=0.081;Δε=−3.8;η=24.9mPa・s;Vth=2.00V;VHR−1=99.0%;VHR−2=98.4%;VHR−3=98.7%.
実施例15
V−dhH−3 (1−2−1) 10%
V−dhH−5 (1−2−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
V−HHB−1 (4−2−2) 5%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 5%
NI=74.9℃;Tc≦−30℃;Δn=0.091;Δε=−3.7;η=24.9mPa・s;Vth=2.02V.
実施例16
3−Bdh−2 (1−1−4) 10%
2O−Bdh−3 (1−1−4) 6%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
V−HHB−1 (4−2−2) 9%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 5%
NI=74.1℃;Tc≦−30℃;Δn=0.094;Δε=−3.6;η=26.0mPa・s;Vth=1.99V;VHR−1=99.0%;VHR−2=98.6%;VHR−3=98.7%.
実施例17
3−Bdh−2 (1−1−4) 5%
3−B2dh−2 (1−1−5) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 13%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB−3 (4−2−1) 3%
3−HHB−O1 (4−2−1) 4%
3−HH−EME (−) 5%
3−HB−O2 (−) 5%
5−HB−O2 (−) 5%
NI=72.3℃;Tc≦−30℃;Δn=0.085;Δε=−3.5;VHR−1=99.0%;VHR−2=98.5%;VHR−3=98.5%.
実施例18
3−Bdh−2 (1−1−4) 5%
5−Bdh−2 (1−1−4) 5%
3−dhB−2 (1−2−4) 10%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
1V−HH−3 (−) 13%
5−HBB(F)B−2 (−) 4%
5−HBB(F)B−3 (−) 3%
NI=72.8℃;Tc≦−30℃;Δn=0.105;Δε=−3.2;η=20.7mPa・s;Vth=2.05V;VHR−1=99.1%;VHR−2=98.6%;VHR−2=98.2%.
実施例19
3−Hdh−V (1−1−1) 10%
1V−Hdh−V (1−1−1) 20%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 11%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 5%
V−HHB−1 (4−2−2) 3%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 3%
NI=73.2℃;Tc≦−30℃;Δn=0.089;Δε=−3.1;η=29.0mPa・s.
実施例20
3−H2dh−2 (1−1−2) 7%
3−dhH−O1 (1−2−1) 7%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 14%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 11%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HBB−2 (4−3−1) 4%
1V2−HBB−2 (4−3−2) 4%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 8%
NI=86.7℃;Tc≦−30℃;Δn=0.110;Δε=−3.6;η=31.0mPa・s;Vth=2.22V;VHR−1=98.9%;VHR−2=98.4%;VHR−2=98.3%.
実施例21
1V−Hdh−V (1−1−1) 8%
V−dhH−3 (1−2−1) 10%
3−HB(2F,3Cl)−O2 (2−3) 15%
5−HB(2F,3Cl)−O2 (2−3) 7%
3−HB(2Cl,3F)−O2 (2−5) 7%
3−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 5%
4−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 5%
5−HHB(2F,3Cl)−O2 (3−1−7) 5%
3−HBB(2F,3Cl)−O2 (3−1−10) 10%
5−HBB(2F,3Cl)−O2 (3−1−10) 10%
V2−HHB−1 (4−2−2) 4%
3−HH−4 (−) 8%
V−HH−3 (−) 6%
NI=70.9℃;Tc≦−30℃;Δn=0.087;Δε=−3.0;η=35.9mPa・s;Vth=2.07V;VHR−1=98.7%;VHR−2=98.4%;VHR−2=98.4%.
実施例22
3−Hdh−V (1−1−1) 16%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−2) 15%
5−H2B(2F,3F)−O2 (2−2) 15%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 9%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 8%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 10%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 10%
V−HHB−1 (4−2−2) 9%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 5%
5−HBB(F)B−2 (−) 3%
NI=84.7℃;Tc≦−40℃;Δn=0.097;Δε=−3.8;η=22.0mPa・s;Vth=2.10V;VHR−1=99.3%;VHR−2=98.6%;VHR−2=98.7%.
実施例23
3−Hdh−V (1−1−1) 10%
3−Hdh−1V (1−1−1) 4%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 4%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 4%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−2) 10%
5−H2B(2F,3F)−O2 (2−2) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 5%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 5%
3−HH2B(2F,3F)−O2 (3−1−2) 11%
5−HH2B(2F,3F)−O2 (3−1−2) 11%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 5%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 5%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 8%
2−BB(F)B−5 (4−4−1) 8%
NI=89.7℃;Tc≦−30℃;Δn=0.122;Δε=−3.7;η=31.6mPa・s;Vth=2.15V;VHR−1=99.0%;VHR−2=98.3%;VHR−2=98.4%.
実施例24
3−Hdh−V (1−1−1) 15%
5−Hdh−1V (1−1−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 15%
3−HH−O1 (−) 5%
V−HH−V1 (−) 5%
7−HB−1 (−) 3%
3−HEB−O2 (−) 3%
1O1−HBBH−3 (−) 4%
NI=70.4℃;Tc≦−40℃;Δn=0.104;Δε=−3.3;η=20.2mPa・s;Vth=2.02V;VHR−1=98.9%;VHR−2=98.5%;VHR−2=98.5%.
実施例25
3−Hdh−V (1−1−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
3−HB(2F,3F)−O4 (2−1) 10%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 19%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 19%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 8%
5−HBB(F)B−2 (−) 7%
5−HBB(F)B−3 (−) 7%
NI=106.8℃;Tc≦−30℃;Δn=0.153;Δε=−3.8.
実施例26
3−Hdh−V (1−1−1) 8%
3−BdhH−3 (1−5−1) 5%
3−HdhB−3 (1−6−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 4%
3−HHB(2F,3F)−2 (3−1−1) 4%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 12%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
3−HHEH−3 (4−1−1) 4%
3−HHEH−5 (4−1−1) 3%
4−HHEH−3 (4−1−1) 3%
3−HH−4 (−) 5%
3−HH−5 (−) 5%
3−HH−O1 (−) 6%
3−HH−O3 (−) 6%
NI=86.0℃;Tc≦−20℃;Δn=0.077;η=27.2mPa・s;Δε=−3.5.
実施例27
3−Hdh−V (1−1−1) 16%
3−BHdh−V (1−3−1) 4%
V−dhHB−3 (1−4−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 15%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
5−HHB(2F,3F)−O2 (3−1−1) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 10%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 5%
NI=80.2℃;Tc≦−30℃;Δn=0.094;Δε=−3.8;η=26.6mPa・s;Vth=2.05V;VHR−1=99.0%.
実施例28
3−Hdh−V (1−1−1) 10%
3−Hdh−1V (1−1−1) 4%
3−BBdh−2V1 (1−3−5) 4%
1V2−dhBB−3 (1−4−5) 4%
3−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 4%
5−HB(2F,3F)−O2 (2−1) 4%
3−H2B(2F,3F)−O2 (2−2) 10%
5−H2B(2F,3F)−O2 (2−2) 10%
2−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 5%
3−HHB(2F,3F)−1 (3−1−1) 5%
3−HH2B(2F,3F)−O2 (3−1−2) 11%
5−HH2B(2F,3F)−O2 (3−1−2) 11%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 5%
5−HBB(2F,3F)−O2 (3−1−4) 5%
2−BB(F)B−3 (4−4−1) 8%
NI=92.5℃;Tc≦−30℃;Δn=0.116;Δε=−3.7;η=31.3mPa・s.

Claims (11)

  1. 第一成分として式(1−1−A)から式(1−6−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第二成分として式(2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分として式(3−1−A)および式(3−2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第四成分として、式(4−1−A)から(4−4−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物を含有し、かつ式(4−2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、および式(4−4−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
    Figure 0005098250

    Figure 0005098250

    ここで、RおよびRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;RからRは独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり; からR 11 は独立して炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;X 、X およびX は独立してフッ素または水素であり、X 、X およびX のうち少なくとも1つはフッ素であり;は単結合、−CHCH−または−CH=CH−であり;ZおよびZは独立して単結合または−CHCH−であり; は−COO−または−CH O−であり;環Bおよび環Dは独立して1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンである。
  2. 第二成分が式(2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物であって、式(2−A)において、Rが炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、Rが炭素数1から12のアルコキシであり、式(3−1−A)において、Rが炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、Rが炭素数1から12のアルコキシであり、式(3−2−A)において、RおよびRは独立して炭素数1から12のアルキルである、請求項に記載の液晶組成物。
  3. 式(1−1−A)から式(1−6−A)において、Zが単結合であり、RおよびRのうちいずれか一方は炭素数1から12のアルキルであり、他方は炭素数2から12のアルケニルである、請求項に記載の液晶組成物。
  4. 第一成分が式(1−1−A)および式(1−2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分が式(3−1−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、請求項に記載の液晶組成物。
  5. 第一成分が式(1−3−A)から式(1−6−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、第三成分が式(3−1−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、請求項に記載の液晶組成物。
  6. 第一成分が式(1−1−A)および式(1−2−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物、および式(1−3−A)から式(1−6−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物の混合物、第三成分が式(3−1−A)で表される化合物群から選択される少なくとも1つの化合物である、請求項に記載の液晶組成物。
  7. 式(4−1−A)において、RおよびRが炭素数1から12のアルキルであり、Zが−COO−であり、式(4−2−A)および式(4−3−A)において、Rが炭素数2から12のアルケニルであり、Rが炭素数1から12のアルキルであり、式(4−4−A)において、R10およびR11は独立して炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、Xがフッ素であり、XおよびXが水素である、請求項に記載の液晶組成物。
  8. 液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の割合が10重量%から40重量%の範囲であり、第二成分の割合が15重量%から40重量%の範囲であり、第三成分の割合が20重量%から50重量%の範囲であり、そして第四成分の割合が5重量%から30重量%の範囲である、請求項からのいずれか1項に記載の液晶組成物。
  9. ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃)が−6.0から−3.0の範囲であり、そして波長589nmにおける屈折率異方性(25℃)が0.08から0.13の範囲である、請求項1からのいずれか1項に記載の液晶組成物。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
  11. 液晶表示素子の動作モードが、VAモードまたはIPSモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である請求項1に記載の液晶表示素子。
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