JP5233226B2 - Nematic liquid crystal composition - Google Patents

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本発明は電気光学的液晶表示材料として有用な誘電率異方性が負のネマチック晶組成物、これを用いた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a nematic crystal composition having a negative dielectric anisotropy useful as an electro-optical liquid crystal display material, and a liquid crystal display device using the same.

表示品質が優れていることから、アクティブマトリクス型液晶表示装置が携帯端末、液晶テレビ、プロジェクタ、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VA、IPS、OCBモードと組み合わせたTFT表示やより明るい表示を得るためにECBモードの反射型が提案されている。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の提案がなされている(特許文献1、特許文献2)。   Due to the 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 for this method. In order to obtain a wider viewing angle characteristic, a TFT display combined with VA, IPS, and OCB modes and a reflection type in ECB mode have been proposed to obtain a brighter display. In order to cope with such display elements, new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions have been proposed (Patent Document 1 and Patent Document 2).

ツイステッドネマチック液晶表示素子(TN-LCD)やスーパーツイステッドネマチック液晶表示素子(STN-LCD)においては、表示の応答速度を高速化させるために低粘性化された液晶組成物への要望が強くなっている。また低温領域から高温領域まで広い動作温度範囲を可能にするためにネマチック温度範囲の広い液晶組成物が要求されている。   In twisted nematic liquid crystal display elements (TN-LCDs) and super twisted nematic liquid crystal display elements (STN-LCDs), there is a strong demand for liquid crystal compositions with reduced viscosity in order to increase the display response speed. Yes. In addition, a liquid crystal composition having a wide nematic temperature range is required to enable a wide operating temperature range from a low temperature region to a high temperature region.

低粘性液晶組成物は、Δn値の小さいシクロヘキサン環で構成されたビシクロヘキサン誘導体等の含有率を大きくすることで得ることができる。しかし、これらの化合物はスメクチック性が高く、ビシクロヘキサン系化合物の含有率を大きくした場合、ネマチック相下限温度(T-n)を低くすることが困難であり、広いネマチック温度範囲を有する液晶組成物を得ることが困難であった。   A low-viscosity liquid crystal composition can be obtained by increasing the content of a bicyclohexane derivative composed of a cyclohexane ring having a small Δn value. However, these compounds have high smectic properties, and when the content of the bicyclohexane compound is increased, it is difficult to lower the nematic phase lower limit temperature (Tn), and a liquid crystal composition having a wide nematic temperature range is obtained. It was difficult.

比較的低粘性である液晶組成物は既に知られており、好ましい化合物の具体例が開示されている(特許文献3)。またビシクロヘキサン誘導体とフェニルビシクロヘキサン系化合物を組み合わせた屈折率異方性の小さい液晶組成物も既に知られており、好ましい化合物の具体例が開示されている(特許文献4)。しかしながら、これら組成物の粘性は十分に低いものではなかった。   Liquid crystal compositions having a relatively low viscosity are already known, and specific examples of preferred compounds are disclosed (Patent Document 3). A liquid crystal composition having a small refractive index anisotropy in which a bicyclohexane derivative and a phenylbicyclohexane compound are combined is already known, and a specific example of a preferable compound is disclosed (Patent Document 4). However, the viscosity of these compositions was not sufficiently low.

一方、誘電率異方性が負の液晶材料として、以下のような2,3-ジフルオロフェニレン骨格を有する液晶化合物(特許文献5及び6参照)が開示されている。   On the other hand, liquid crystal compounds having a 2,3-difluorophenylene skeleton as described below (see Patent Documents 5 and 6) are disclosed as liquid crystal materials having negative dielectric anisotropy.

Figure 0005233226
Figure 0005233226

(式中、R及びR’は炭素数1から10のアルキル基又はアルコキシ基を表す。)
しかし、当該引用文献に記載される化合物のみで構成される誘電率異方性が負の液晶組成物は、液晶テレビ等の高速応答が要求される液晶組成物においては十分に低い粘性を実現するに至っていない。
また、誘電率異方性が負の化合物が、上記のような2,3-ジフルオロフェニレン骨格を有する液晶化合物のみで構成される場合、液晶分子長軸にラテラルに導入できる極性基は2つに限られており、携帯電話等の低電圧駆動が要求される液晶組成物においては十分低い電圧を実現するに至っていない。
低電圧駆動に有利な誘電率異方性が負の化合物としてトリフルオロナフタレン系化合物が開発され、本願発明を構成する2位及び6位に酸素原子を有するトリフルオロナフタレン系の化合物についても既に開示されている(特許文献7参照)。しかしながら、当該引用文献には当該ナフタレン系化合物は、低電圧駆動及び粘性の点では有利なものの、液晶相下限温度(固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度)を十分に低減することは困難であった。
又、ジフルオロクロマン系の化合物に関しての開示も既にあるが(特許文献8及び9参照)、当該化合物を用いた液晶組成物は粘性の点で不利であり、これら引用文献の開示においても本願発明の課題を解決できる具体的な組成物の開示は無い。
(In the formula, R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group.)
However, a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy composed only of the compounds described in the cited document achieves a sufficiently low viscosity in a liquid crystal composition that requires a high-speed response such as a liquid crystal television. It has not reached.
In addition, when the compound having a negative dielectric anisotropy is composed only of a liquid crystal compound having a 2,3-difluorophenylene skeleton as described above, there are two polar groups that can be laterally introduced into the liquid crystal molecule long axis. However, liquid crystal compositions that are required to be driven at a low voltage, such as mobile phones, have not achieved a sufficiently low voltage.
A trifluoronaphthalene compound has been developed as a compound having a negative dielectric anisotropy advantageous for low voltage driving, and a trifluoronaphthalene compound having oxygen atoms at the 2nd and 6th positions constituting the present invention has already been disclosed. (See Patent Document 7). However, according to the cited document, the naphthalene compound is advantageous in terms of low voltage driving and viscosity, but it is difficult to sufficiently reduce the liquid crystal phase lower limit temperature (solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature). there were.
In addition, although there are already disclosures on difluorochroman compounds (see Patent Documents 8 and 9), liquid crystal compositions using such compounds are disadvantageous in terms of viscosity. There is no disclosure of a specific composition that can solve the problem.

以上のことから、屈折率異方性、粘性等の物性値を維持したまま、液晶相下限温度が低い誘電率異方性が負のアクティブマトリクス型液晶表示素子用液晶組成物を得ることは困難であった。   From the above, it is difficult to obtain a liquid crystal composition for an active matrix liquid crystal display element having a low liquid crystal phase lower limit temperature and a negative dielectric anisotropy while maintaining physical properties such as refractive index anisotropy and viscosity. Met.

特開平2−233626号公報JP-A-2-233626 特公表4−501575号公報Special Publication 4-501575 Publication 特許第2882577号公報(32頁の例28)Japanese Patent No. 2882577 (Example 28 on page 32) 特開平10−259377(17頁の例A〜D)JP-A-10-259377 (Examples A to D on page 17) 特開昭60−199840号JP-A-60-199840 特開平2−4725号JP-A-2-4725 特開2006−267083号公報JP 2006-267083 A 特開2006−199941号公報JP 2006-199941 A 特開2006−151864号公報JP 2006-151864 A

本発明が解決しようとする課題は、屈折率異方性、粘性等の物性値を維持したまま、固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度が低い誘電率異方性が負のアクティブマトリクス型液晶表示素子用液晶組成物を提供すること、また、この液晶組成物を使用した動作温度範囲が広いアクティブマトリクス型液晶表示素子を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is an active matrix liquid crystal having a low dielectric constant anisotropy having a low solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature while maintaining physical properties such as refractive index anisotropy and viscosity. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal composition for display elements and to provide an active matrix liquid crystal display element having a wide operating temperature range using the liquid crystal composition.

本発明は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、第一成分として一般式(1)及び一般式(2)   The present invention, as a result of extensive studies to solve the above problems, as a first component general formula (1) and general formula (2)

Figure 0005233226
(式中、R1〜R4はそれぞれ独立的に炭素数1〜15のアルキル基又は炭素数2〜15のアルケニル基を表し、
Z1は単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表す。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上含有し、第二成分として一般式(3)及び一般式(4)
Figure 0005233226
(Wherein R 1 to R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms,
Z 1 represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—. ) Containing one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by general formula (3) and general formula (4) as the second component

Figure 0005233226
(式中、R5〜R8はそれぞれ独立的に炭素数1〜15のアルキル基又は炭素数2〜15のアルケニル基を表し、
Z2は単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表す。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上含有し、第三成分として構造式(5)
Figure 0005233226
(Wherein R 5 to R 8 each independently represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms,
Z 2 represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—. ) Containing one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the structural formula (5)

Figure 0005233226
で表される化合物を10〜50質量%含有し、誘電率異方性が負であることを特徴とするネマチック液晶組成物及び当該液晶組成物を構成部材とする液晶表示素子を提供する。
Figure 0005233226
And a liquid crystal display element comprising the liquid crystal composition as a constituent member. The nematic liquid crystal composition has a negative dielectric anisotropy.

本発明の液晶化合物の組み合わせによって、粘性が低く、固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度を有し、広い範囲で屈折率異方性(Δn=0.05〜0.15)を調整でき、かつ信頼性に優れたアクティブマトリクス型液晶表示素子用液晶組成物が得られた。この組成物を用いることにより、動作温度範囲が広いアクティブマトリクス型液晶表示素子が提供され、透過又は半透過モード等の液晶ディスプレイとして非常に実用的である。   The combination of the liquid crystal compounds of the present invention has low viscosity, has a solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature, can adjust the refractive index anisotropy (Δn = 0.05 to 0.15) in a wide range, and is reliable. An excellent liquid crystal composition for an active matrix liquid crystal display device was obtained. By using this composition, an active matrix liquid crystal display element having a wide operating temperature range is provided, which is very practical as a liquid crystal display in a transmissive or transflective mode.

本願発明における液晶組成物において、第一成分として一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物は1種又は2種以上選ばれることが好ましいが、構造式(1)で現される化合物と構造式(2)で表される化合物それぞれから1種又は2種以上選ばれることが好ましく、化合物(2)で表される化合物はZ1が単結合である化合物と-CH2-CH2-である化合物からそれぞれ1種又は2種以上選ばれることがさらに好ましい。
また、第一成分の含有量は10〜50質量%の範囲であることが好ましいが、20〜35質量%であることがより好ましく、より高速応答を求める場合には10〜35質量%の範囲であることがより好ましく、より低電圧駆動を求める場合には35〜50質量%の範囲であることがより好ましい。
In the liquid crystal composition of the present invention, the compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) is preferably selected as the first component, but one or more compounds are preferably selected, but represented by the structural formula (1). Preferably, one or more compounds are selected from each of the compound represented by the structural formula (2) and the compound represented by the structural formula (2). The compound represented by the compound (2) is a compound in which Z 1 is a single bond, and —CH 2 —. More preferably, one or more of each of the compounds that are CH 2 — are selected.
Further, the content of the first component is preferably in the range of 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 35% by mass, and in the case of obtaining a higher speed response, the range of 10 to 35% by mass. More preferably, in the case where lower voltage driving is desired, it is more preferably in the range of 35 to 50% by mass.

第二成分としてとして一般式(3)又は一般式(4)で表される化合物は1種又は2種以上選ばれることが好ましい。また、第二成分の含有率は3〜20質量%の範囲であることが好ましいが、より低い屈折率異方性を求める場合には10〜20質量%であることがより好ましい。   As the second component, the compound represented by the general formula (3) or the general formula (4) is preferably selected from one or more. The content of the second component is preferably in the range of 3 to 20% by mass, but more preferably 10 to 20% by mass when a lower refractive index anisotropy is desired.

第三成分として構造式(5)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物の含有率は10〜50質量%の範囲であるが、15〜45質量%の範囲であることがより好ましく20〜40質量%の範囲であることがさらに好ましい。
第四成分として一般式(6)
The content of one or more compounds selected from the compound group represented by Structural Formula (5) as the third component is in the range of 10 to 50% by mass, but in the range of 15 to 45% by mass. More preferably, the content is in the range of 20 to 40% by mass.
General formula (6) as the fourth component

Figure 0005233226
(式中、R9、R10は一般式(1)におけるR1と同じ意味を表し、
B1、B2はそれぞれ独立的に
(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基又は隣接していない2個以上のCH2基は -O- 及び又は -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基又は隣接していない2個以上のCH2基は -N- に置き換えられてもよい)
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)はCH3又はハロゲンで置換されていても良く、
Z3はそれぞれ独立的に一般式(2)におけるZ1と同じ意味を表し、
nは1、2又は3であるが、
構造式(5)で表される化合物は除く。)で表される化合物を1種又は2種以上含有するが、n=1である化合物とn=2である化合物をそれぞれ1種又は2種以上含有することがより好ましく、2種以上含有することがさらに好ましい。
第5成分として一般式(7)
Figure 0005233226
(In the formula, R 9 and R 10 represent the same meaning as R 1 in the general formula (1),
B 1 and B 2 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-)
A group selected from the group consisting of: the group (a), the group (b) may be substituted with CH 3 or halogen,
Z 3 each independently represents the same meaning as Z 1 in the general formula (2),
n is 1, 2 or 3,
Excludes compounds represented by structural formula (5). 1 or 2 or more compounds, more preferably 1 or 2 or more compounds each containing n = 1 and n = 2, more preferably 2 or more compounds. More preferably.
General formula (7) as the fifth component

Figure 0005233226
(式中、R11、R12は一般式(1)におけるR1と同じ意味を表し、
B3、B4はそれぞれ独立的に一般式(6)におけるB1と同じ意味を表し、
Z4、Z5は一般式(6)におけるZ1と同じ意味を表し、
k、lはそれぞれ独立的に0、1又は2であるがk+lは1又は2であり、
X1はF、Cl、CF3又はHである。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有するが、2種以上含有することが好ましい。
また、R1〜R12は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数2〜10のアルキル基中に存在する1個のCH2基が-O-により置き換えられたものが好ましく、未置換の直鎖状炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数2〜8のアルキル基中に存在する1個のCH2基が-O-により置き換えられたものがより好ましく、アルケニル基では以下の式(a)〜(e)の構造が好ましく、(b)〜(d)がより好ましく、(b)又は(d)がさらに好ましい。
Figure 0005233226
(Wherein R 11 and R 12 represent the same meaning as R 1 in the general formula (1),
B 3 and B 4 each independently represent the same meaning as B 1 in the general formula (6),
Z 4 and Z 5 represent the same meaning as Z 1 in the general formula (6),
k and l are each independently 0, 1 or 2, but k + l is 1 or 2,
X 1 is F, Cl, CF 3 or H. )
1 type or 2 types or more, but preferably 2 types or more are contained.
R 1 to R 12 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and one CH 2 group present in the alkyl group having 2 to 10 carbon atoms is replaced by —O—. In which an unsubstituted linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms and one CH 2 group present in the alkyl group having 2 to 8 carbon atoms is- More preferred are those substituted by O-, and alkenyl groups preferably have the structures of the following formulas (a) to (e), more preferably (b) to (d), and still more preferably (b) or (d) .

Figure 0005233226
(構造式は右端で環に連結しているものとする。)
Figure 0005233226
(The structural formula shall be connected to the ring at the right end.)

B1〜B4はトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基が好ましい。B1〜B4は、単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-又は-C≡C-であるが、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、又は単結合が好ましく、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-又は単結合がより好ましく、-OCH2-、-CH2O-又は単結合が特に好ましい。 B 1 to B 4 are preferably a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group. B 1 .about.B 4 is a single bond, -CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O- Or —C≡C—, but —CH 2 CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, or a single bond is preferred, —CH 2 CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O -Or a single bond is more preferable, -OCH 2- , -CH 2 O- or a single bond is particularly preferable.

本発明において、ネマチック相-等方性液体相転移温度(TN-I)は65℃以上であることがより好ましい。固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度(T→N)は-20℃以下であることが好ましい。25℃における誘電率異方性(Δε)が-2.0〜-8.0であることが好ましく、-2.5〜-6.0であることがより好ましい。25℃における屈折率異方性(Δn)が0.08〜0.13であることが好ましい。 In the present invention, the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ) is more preferably 65 ° C. or higher. The solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (T 1 → N 2 ) is preferably −20 ° C. or lower. The dielectric anisotropy (Δε) at 25 ° C. is preferably −2.0 to −8.0, more preferably −2.5 to −6.0. The refractive index anisotropy (Δn) at 25 ° C. is preferably 0.08 to 0.13.

上記ネマチック液晶組成物は、液晶表示素子に有用であり、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示素子に有用であり、反射モード又は半透過モード用液晶表示素子に用いることができる。   The nematic liquid crystal composition is useful for a liquid crystal display element, particularly useful for a liquid crystal display element for driving an active matrix, and can be used for a liquid crystal display element for a reflection mode or a transflective mode.

本発明のネマテチック液晶組成物は、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もよい。   The nematic 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.

以下に例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、以下の及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Further, “%” in the compositions of the following and comparative examples means “mass%”.

TN-I :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)を液晶相上限温度とする
T→N :固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度(℃)を液晶相下限温度
とする。
Δε :誘電率異方性
Δn :屈折率異方性
η :粘性

化合物記載に下記の略号を使用する。
末端のn(数字) CnH2n+1-
-2- -CH2CH2-
-1O- -CH2O-
-On -OCnH2n+1
ndm- CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1-
T NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C) is the liquid crystal phase upper limit temperature
T → N : Solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (° C) is the lower limit of liquid crystal phase temperature
And
Δε: Dielectric anisotropy Δn: Refractive index anisotropy η: Viscosity

The following abbreviations are used in compound descriptions.
Terminal n (number) C n H 2n + 1-
-2- -CH 2 CH 2 -
-1O- -CH 2 O-
-On -OC n H 2n + 1
ndm- C n H 2n + 1 -C = C- (CH 2 ) m-1-

Figure 0005233226
Figure 0005233226

以下に示すネマチック液晶組成物(No.1)〜(No.4)を調整しその物性値を測定し、その結果を表1に示す。   The following nematic liquid crystal compositions (No. 1) to (No. 4) were prepared and their physical properties were measured, and the results are shown in Table 1.

Figure 0005233226
Figure 0005233226

1〜4のネマチック液晶組成物(No.1)〜(No.4)は、ネマチック相-等方性液体相転移温度(TN-I)、固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度(T→N)、誘電率異方性(Δε)、屈折率異方性(Δn)の全ての特性において所望の値を示した。また粘性も低く、パネルの応答速度も良好な値を示した。ネマチック組成物1については、構造式(5)で表される第三成分の含有量が比較的低い15質量%であったが、十分低い固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度(T→N)が得られている。ネマチック組成物3では構造式(5)で表される第三成分の含有量が、第三成分の含有量量として最も好ましい範囲内の37質量%であるが、この組成物は後述の組成物R1と比較して、T→N、Δε、粘性全ての特性で大幅な優位を示した。また、特に駆動電圧を下げることを主目的として調整したネマチック組成物2では十分低い誘電率異方性の値が得られており、特に応答速度を上げることを主目的として調整したネマチック組成物4では十分低い粘性が得られており、応答速度も良好な値を示した。 The nematic liquid crystal compositions (No. 1) to (No. 4) of 1 to 4 have nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ), solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (T → N ), Dielectric anisotropy (Δε), and refractive index anisotropy (Δn) showed desired values. Also, the viscosity was low and the panel response speed was good. For the nematic composition 1, the content of the third component represented by the structural formula (5) was 15% by mass, which was a sufficiently low solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (T → N ) Is obtained. In the nematic composition 3, the content of the third component represented by the structural formula (5) is 37% by mass within the most preferable range as the content of the third component. Compared to R1, T → N , Δε, and all the viscosities showed significant advantages. In particular, nematic composition 2 prepared mainly for the purpose of lowering the driving voltage has a sufficiently low value of dielectric anisotropy, and nematic composition 4 prepared mainly for the purpose of increasing the response speed. Shows a sufficiently low viscosity and a good response speed.

比較例として以下に示すネマチック液晶組成物(R1)〜(R3)を調整しその物性値を測定し、その結果を表2に示す。   As comparative examples, nematic liquid crystal compositions (R1) to (R3) shown below were prepared and their physical properties were measured. Table 2 shows the results.

Figure 0005233226
Figure 0005233226

R1は第三成分を含まないものだが、実施例と比較して十分低い固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度が得られていない。R2は第二成分を含まないものだが、実施例と比較して粘性は低いものの極めて高い固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度しか得られていない。R3は第一成分を含まないものだが、極めて高い固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度を示すうえに、極めて高い粘性を示している。   Although R1 does not contain a third component, a sufficiently low solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature is not obtained as compared with the examples. Although R2 does not contain the second component, it has only a very high solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature although its viscosity is lower than in the examples. Although R3 does not contain the first component, it exhibits a very high solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature, and also exhibits a very high viscosity.

Claims (9)

第一成分として一般式(1)及び一般式(2)
Figure 0005233226
(式中、R1〜R4はそれぞれ独立的に炭素数1〜15のアルキル基又は炭素数2〜15のアルケニル基を表し、
Z1は単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表す。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上含有し、第二成分として一般式(3)及び一般式(4)
Figure 0005233226
(式中、R5〜R8はそれぞれ独立的に炭素数1〜15のアルキル基又は炭素数2〜15のアルケニル基を表し、
Z2は単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表す。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上含有し、第三成分として構造式(5)
Figure 0005233226
で表される化合物を10〜50質量%含有し、誘電率異方性が負であることを特徴とするネマチック液晶組成物。
General formula (1) and general formula (2) as the first component
Figure 0005233226
(Wherein R 1 to R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms,
Z 1 represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—. ) Containing one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by general formula (3) and general formula (4) as the second component
Figure 0005233226
(Wherein R 5 to R 8 each independently represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms,
Z 2 represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—. ) Containing one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by the structural formula (5)
Figure 0005233226
A nematic liquid crystal composition comprising 10 to 50% by mass of a compound represented by the formula and having a negative dielectric anisotropy.
一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物を含有する請求項1記載の液晶組成物。 2. The liquid crystal composition according to claim 1, comprising a compound represented by the general formula (1) and a compound represented by the general formula (2). 一般式(2)においてZ1が単結合である化合物及びZ1が-CH2CH2-である化合物をそれぞれ含有する請求項1又は2に記載の液晶組成物。 3. The liquid crystal composition according to claim 1, comprising a compound in which Z 1 is a single bond in the general formula (2) and a compound in which Z 1 is —CH 2 CH 2 —. 一般式(3)で表される化合物及び一般式(4)で表される化合物を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の液晶組成物。 4. The liquid crystal composition according to claim 1, comprising a compound represented by the general formula (3) and a compound represented by the general formula (4). 第一成分の含有量が10〜50質量%であり第二成分の含有量が3〜20質量%である請求項1〜4のいずれかに記載の液晶組成物。 The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the first component is 10 to 50% by mass and the content of the second component is 3 to 20% by mass. 第四成分として一般式(6)
Figure 0005233226
(式中、R9、及びR10はそれぞれ独立的に炭素数1〜15のアルキル基又は炭素数2〜15のアルケニル基を表し、
B1及びB2はそれぞれ独立的にトランス-1,4-シクロへキシレン基又はハロゲンで置換されていても良い1,4-フェニレン基を表し、
Z3は単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-COO-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表し、
nは1、2又は3を表すが、
構造式(5)で表される化合物は除く。)で表される化合物を1種又は2種以上含有する請求項1〜5のいずれかに記載の液晶組成物。
General formula (6) as the fourth component
Figure 0005233226
(Wherein R 9 and R 10 each independently represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms,
B 1 and B 2 each independently represent a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group optionally substituted with halogen,
Z 3 represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —COO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 — or —CF 2 O—,
n represents 1, 2 or 3,
Excludes compounds represented by structural formula (5). 6. The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 5, comprising one or more compounds represented by formula (1).
一般式(6)においてn=1である化合物及びn=2である化合物をそれぞれ含有する請求項6記載の液晶組成物。 7. The liquid crystal composition according to claim 6, comprising a compound in which n = 1 in the general formula (6) and a compound in which n = 2. 請求項1〜7のいずれかに記載の液晶組成物を用い、プレチルト角が80〜90°である垂直配向液晶表示素子。 8. A vertical alignment liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to claim 1 and having a pretilt angle of 80 to 90 °. 請求項8に記載液晶表示素子を用いた液晶表示装置。 9. A liquid crystal display device using the liquid crystal display element according to claim 8.
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