JP7409047B2 - 組成物及びそれを使用した液晶表示素子 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示材料として有用な誘電率異方性（Δε）が負の値を示す液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子に関する。
Δεが負の値を示す液晶組成物を用いた液晶表示素子は、液晶ＴＶ等に広く用いられており、これらの用途に使用される液晶組成物には高い特性が要求されている。例えば、高いネマチック相上限温度（Ｔｎｉ）、高い屈折率異方性（Δｎ）、大きなΔε、低い回転粘性（γ１）、低温でのネマチック相安定性等の諸特性がある。特にＴｎｉに関しては高温化するべく更なる向上が求められている（特許文献１）。
本発明が解決しようとする課題は、広い温度範囲でネマチック相を呈し、Δε、γ１、低温保存性等の液晶表示素子としての諸特性を悪化させることなく、使用できる温度範囲を広くすべく高いＴｎｉと高いΔｎの２つの特性に関してバランスがとれた液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子を提供することにある。
本発明者は、種々の液晶化合物を検討し、特定の液晶化合物を用いることにより前記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）
（式中Ｒｉ１およびＲｉ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数２～８のアルケニル基を表す。）で表される化合物を１種、２種または３種以上と、
下記一般式（ｉｉ）
下記一般式（ｉｉ）
（式中Ｒｉｉ１およびＲｉｉ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数２～８のアルケニル基を表す。）で表される化合物を１種、２種または３種以上と、
下記一般式（ｉｉｉ）
下記一般式（ｉｉｉ）
（式中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立して、炭素原子数１から８のアルキル基を表し、該基中の１個又は隣接しない２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－によって置換されていても良く、Ｚ１は、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－を表し、ｍは、１又は２を表す。）で表される化合物を１種または２種以上と、
下記一般式（ｉｖ）
下記一般式（ｉｖ）
（式中Ｒｉｖ１およびＲｉｖ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基または炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表す。）で表される化合物を１種または２種以上を含有し、前記一般式（ｉ）で表される化合物および一般式（ｉｉ）で表される化合物を合計３種以上含有することを特徴とする。
本発明の液晶組成物は、液晶温度範囲が広く、粘性が低く、熱や光に対する比抵抗や電圧保持率の変化が極めて小さいため、製品の実用性が高い。また、当該組成物を用いた液晶表示素子は動作温度範囲が広く、高速応答性、信頼性に優れ、保存安定性が良好である。特にＦＦＳ型又はＩＰＳ型の表示素子に用いた場合に、透過率が高く黒輝度が低減されるため高いコントラストを発揮し、更に焼付きの発生を抑制することができるため非常に有用である。
前述の通り、本願発明は、特定の化合物を含有する液晶組成物、該液晶組成物を使用した液晶表示素子、該液晶組成物を使用したＴＮ、ＥＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＰＳＡまたはＰＳＶＡ型液晶表示素子に関する。以下、まず、本発明に係る液晶組成物の実施の態様について説明する。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物を１種、２種または３種以上含有する。
（式中Ｒｉ１およびＲｉ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数２～８のアルケニル基を表す。）
一般式（ｉ）で表される化合物において、Ｒｉ１は炭素原子数１～６のアルキル基又は炭素原子数２～６のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、直鎖であることが好ましい。
一般式（ｉ）で表される化合物において、Ｒｉ１は炭素原子数１～６のアルキル基又は炭素原子数２～６のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、直鎖であることが好ましい。
一般式（ｉ）で表される化合物において、Ｒｉ２は炭素原子数１～６のアルキル基又は炭素原子数２～６のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～４のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～２のアルキル基が好ましく、直鎖であることが好ましい。
一般式（ｉ）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２種以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折等の求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種であり、２種であり、２種以上であり、３種であり、３種以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式（ｉ）で表される化合物を１種又は２種以上用いることにより、ΔｎとΔεを高めることができる。また、一般式（ｉ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を用いることにより低電圧かつ高速応答の液晶表示素子を得ることができる。得られる液晶表示素子の高速応答性を向上するには一般式（ｉ）で表される化合物の含有量を高めに設定することが好ましく、低温での保存性を重視する場合は含有量を低めに設定すると効果が高い。
本発明の液晶組成物の総量に対しての一般式（ｉ）で表される化合物、より具体的には、下記式（ｉ－１）～式（ｉ－１０）で表わされる化合物の好ましい合計含有量の下限値は、１％であり、３％であり、４％であり、５％である。また、好ましい合計含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、２３％であり、２１％であり、１９％であり、１７％である。
なお、本願においては、特別な断りがない限り％は質量％を意味する。
さらに、式（ｉ）で表される化合物としては、一般式（ｉ－１）～（ｉ－１０）で表される化合物が好ましく、式（ｉ－１）、（ｉ－３）、（ｉ－６）及び（ｉ－８）で表される化合物が好ましく、式（ｉ－１）、（ｉ－３）及び（ｉ－８）で表される化合物が好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉｉ）で表される化合物を１種、２種または３種以上含有する。
（式中Ｒｉｉ１およびＲｉｉ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数２～８のアルケニル基を表す。）
一般式（ｉｉ）で表される化合物において、Ｒｉｉ１は炭素原子数１～６のアルキル基又は炭素原子数２～６のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～４のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～４のアルキル基であることが好ましく、直鎖であることが好ましい。
一般式（ｉｉ）で表される化合物において、Ｒｉｉ１は炭素原子数１～６のアルキル基又は炭素原子数２～６のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～４のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～４のアルキル基であることが好ましく、直鎖であることが好ましい。
一般式（ｉｉ）で表される化合物において、Ｒｉｉ２は炭素原子数１～６のアルキル基又は炭素原子数２～６のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～４のアルキル基又は炭素原子数２～５のアルケニル基が好ましく、炭素原子数１～４のアルキル基であることが好ましく、直鎖であることが好ましい。
一般式（ｉｉ）で表される化合物は単独で使用することもできるが、２種以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折等の求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては１種であり、２種であり、２種以上であり、３種であり、３種以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式（ｉｉ）で表される化合物を１種又は２種以上用いることにより、液晶組成物のＴｎｉ、ΔｎおよびΔεを高めることができ、また、低温での保存性を高めることができる。また、一般式（ｉｉ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を用いることにより低電圧かつ高速応答の液晶表示素子を得ることができる。液晶組成物のΔεを重視する場合は含有量を高めに設定することが好ましく、低温での保存性を重視する場合は含有量を低めに設定すると効果が高い。一般式（ｉｉ）で表される化合物を２種または２種以上用いることにより低温での溶解性が向上するため好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対しての一般式（ｉｉ）で表される化合物、より具体的には、下記式（ｉｉ－１）～式（ｉｉ－１０）で表わされる化合物の好ましい合計含有量の下限値は、１％であり、３％であり、５％である。また、好ましい合計含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１６％である。
さらに、式（ｉｉ）で表される化合物としては、一般式（ｉｉ－１）～（ｉｉ－１０）で表される化合物が好ましく、式（ｉｉ－１）、（ｉｉ－３）、（ｉｉ－５）及び（ｉｉ－７）で表される化合物が好ましく、式（ｉｉ－１）、（ｉｉ－３）、及び（ｉｉ－５）で表される化合物が好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物および一般式（ｉｉ）で表される化合物を合計３種以上含有することを特徴とする。より具体的には、本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物を１種、１種以上、２種、２種以上、３種、又は３種以上含有し、一般式（ｉｉ）で表される化合物を１種、１種以上、２種、２種以上、３種、又は３種以上含有し、一般式（ｉ）で表される化合物および一般式（ｉｉ）で表される化合物を合計３種以上含有することを特徴とする。特に、一般式（ｉ）で表される化合物を１種または１種以上含有し、かつ、一般式（ｉｉ）で表される化合物を２種または３種以上含有する液晶組成物は、Ｔｎｉ、Δｎを大きくなるのに加えて、低温での溶解性が良く、また、低温での保存性が良好となるため好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉｉｉ）で表される化合物を１種または２種以上含有する。
（式中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立して、炭素原子数１から８のアルキル基を表し、該基中の１個又は隣接しない２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－によって置換されていても良く、Ｚ１は、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－を表し、ｍは、１又は２を表す。）
一般式（iii）中、Ｒ２１及びＲ２２の取りうる基としては、炭素原子数１から８のアルキル基炭素原子数１から８のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から８のアルケニルオキシ基等が挙げられる。
一般式（iii）中、Ｒ２１及びＲ２２の取りうる基としては、炭素原子数１から８のアルキル基炭素原子数１から８のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から８のアルケニルオキシ基等が挙げられる。
一般式（iii）中、Ｒ２１は、炭素原子数１から８のアルキル基、炭素原子数２から８のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数２から５のアルケニル基がより好ましく、炭素原子数１から４のアルキル基、炭素原子数２から４のアルケニル基が更に好ましい。
一般式（iii）中、Ｒ２２は、炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数１から８のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１から４のアルコキシ基がより好ましく、炭素原子数１～４のアルコキシ基が更に好ましい。
一般式（iii）中、Ｚ１は、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－を表すが、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－が好ましく、単結合又は－ＣＨ２Ｏ－がより好ましい。
一般式（iii）中、ｍは１又は２を表すが、ｍが１のとき、Ｚ１は単結合であることが好ましい。また、ｍが２のとき、Ｚ１は－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、であることが好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式（ｉｉｉ）で表される化合物を１種又は２種以上用いることにより、液晶組成物のＴｎｉおよびΔεを高めることができ、また、低温での保存性を高めることができる。また、一般式（ｉｉ）で表される化合物を１種又は２種以上含有する液晶組成物を用いることにより低電圧かつ高速応答の液晶表示素子を得ることができる。液晶組成物のΔεを重視する場合は含有量を高めに設定することが好ましく、低温での保存性を重視する場合は含有量を低めに設定すると効果が高い。一般式（ｉｉｉ）で表される化合物を２種または２種以上用いることにより低温での溶解性が向上するため好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式（ｉｉｉ）で表される化合物、より具体的には下記一般式（ｉｉｉ－１）～一般式（ｉｉｉ－４）で表される化合物の好ましい合計含有量の下限値は、１％であり、３％であり、５％であり、１０％であり、１３％である。また、好ましい合計含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、３７％であり、３５％であり、３２％であり、３０％である。
一般式（iii）で表される化合物として、一般式（iii－１）、一般式（iii－２）、一般式（iii－３）及び一般式（iii－４）で表される化合物群から選ばれる化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
（式中、Ｒ２１は先述と同じ意味を表し、Ｒ２３は、それぞれ独立して、炭素原子数１から４のアルコキシ基を表す。）
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、後述する一般式（ｉｖ）で表される化合物の他に、一般式（ｉｉｉ－１）で表される化合物を含有することが好ましく、一般式（ｉｉｉ－１）で表される化合物及び一般式（ｉｉｉ－２）で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、後述する一般式（ｉｖ）で表される化合物の他に、一般式（ｉｉｉ－１）で表される化合物を含有することが好ましく、一般式（ｉｉｉ－１）で表される化合物及び一般式（ｉｉｉ－２）で表される化合物を含有することが好ましい。
高い信頼性を必要とする場合、さらに言い換えると、表示不良がない液晶表示素子を得ることを重視する場合は、一般式（ｉｉｉ－４）で表される化合物を含まないことが好ましい。
本発明の液晶組成物には、更に、一般式（Ｎ－０３）、一般式（Ｎ－０４）及び一般式（Ｎ－０５）で表される化合物群から選ばれる化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の異方性を有する化合物に該当する。これらの化合物は、Δεの符号が負で、その絶対値が２より大きい値を示す。なお、化合物のΔεは、２５℃において誘電的にほぼ中性の組成物に該化合物を添加した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。
一般式（Ｎ－０３）～一般式（Ｎ－０５）中、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立して、炭素原子数１から８のアルキル基を表し、該基中の１個又は隣接しない２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－によって置換されていても良く、Ｚ２およびＺ３は、それぞれ独立して、単結合、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＦ－又は－Ｃ≡Ｃ－を表す。Ｒ２１及びＲ２２の取りうる基としては、炭素原子数１から８のアルキル基炭素原子数１から８のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から８のアルケニルオキシ基等が挙げられる。
一般式（Ｎ－０３）～（Ｎ－０５）中、Ｒ２１は、炭素原子数１から８のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基がより好ましく、炭素原子数１から４のアルキル基が更に好ましい。
一般式（Ｎ－０３）～（Ｎ－０５）中、Ｒ２２は、炭素原子数１～８のアルキル基又は炭素原子数１から８のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数１～５のアルキル基又は炭素原子数１から４のアルコキシ基がより好ましく、炭素原子数１～４のアルコキシ基が更に好ましい。
一般式（Ｎ－０３）～（Ｎ－０５）中、Ｒ２１及びＲ２２は、アルケニル基であることもでき、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基（各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。）から選ばれることが好ましく、式（Ｒ１）又は式（Ｒ２）が好ましいが、Ｒ２１及びＲ２２がアルケニル基である化合物の含有量はできる限り少ない方が良く、含有しない方が好ましい場合が多い。
一般式（Ｎ－０３）～（Ｎ－０５）で表される化合物のフッ素原子は、同じハロゲン族である塩素原子で置換されていても良い。但し、塩素原子で置換された化合物の含有量はできる限り少ない方が良く、含有しない方が好ましい。
一般式（Ｎ－０３）～（Ｎ－０５）で表される化合物の環上に存在する水素原子は、更にフッ素原子又は塩素原子で置換されていても良い。但し、塩素原子で置換された化合物の含有量はできる限り少ない方が良く、含有しない方が好ましい。
一般式（Ｎ－０３）～（Ｎ－０５）で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が３よりも大きな化合物であることが好ましい。具体的には、Ｒ２２は、炭素原子数１から８のアルコキシ基又は炭素原子数２から８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましい。
一般式（Ｎ－０３）で表される化合物として、一般式（Ｎ－０３－１）
（式中、Ｒ２１は先述と同じ意味を表し、Ｒ２３は、炭素原子数１から４のアルコキシ基を表す。）で表される化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉｉ）で表される化合物、後述する一般式（ｉｖ）で表される化合物及び一般式（Ｎ－０３－１）で表される化合物を組み合わせて用いることが低温での溶解性及び低温での保存安定性の観点から好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉｉ－１）で表される化合物、後述する一般式（ｉｖ）で表される化合物及び一般式（Ｎ－０３－１）で表される化合物を組み合わせて用いることが低温での溶解性及び低温での保存安定性と高いＴｎｉの両立の観点からより好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ－０３）で表される化合物、より具体的には一般式（Ｎ－０３－１）で表される化合物の好ましい合計含有量の下限値は、０％であり、１％であり、５％であり、１０％であり、２０％である。また、好ましい合計含有量の上限値は、３５％であり、２５％であり、２０％であり、１５％であり、１０％である。
一般式（Ｎ－０４）で表される化合物として、一般式（Ｎ－０４－１）
（式中、Ｒ２１は先述と同じ意味を表し、Ｒ２３は、炭素原子数１から４のアルコキシ基を表す。）で表される化合物を１種類又は２種類以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉｉ－１）で表される化合物、後述する一般式（ｉｖ）で表される化合物及び一般式（Ｎ－０４－１）で表される化合物を組み合わせて用いることが低温での溶解性及び低温での保存安定性の観点からより好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ－０４）で表される化合物、より具体的には一般式（Ｎ－０４－１）で表される化合物の好ましい合計含有量の下限値は、０％であり、１％であり、５％であり、１０％である。また、好ましい合計含有量の上限値は、２５％であり、２０％であり、１５％であり、１０％である。
一般式（Ｎ－０５）で表される化合物は、式（Ｎ－０５－１）から式（Ｎ－０５－３）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉｉ－１）で表される化合物、後述する一般式（ｉｖ）で表される化合物と共に、一般式（Ｎ－０５－１）～式（Ｎ－０５－３）から選択される化合物を１種以上組み合わせて用いることが低温での溶解性及び低温での保存安定性と大きなΔｎを両立する観点からより好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式（Ｎ－０５）で表される化合物、より具体的には、式（Ｎ－０５－１）～式（Ｎ－０５－３）から選択される化合物の好ましい合計含有量の下限値は、０％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１７％であり、２０％である。また、好ましい合計含有量の上限値は、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％である。
本発明の液晶組成物は、更に、一般式（Ｎ－０６）で表される化合物を１種又は２種以上含有しても良い。
（式中、Ｒ２１及びＲ２２は先述と同じ意味を表す。）
一般式（Ｎ－０６）で表される化合物は、種々の物性を調整したい場合に有効であるが、大きな屈折率異方性（Δｎ）、高いＴｎｉ、大きなΔεを得るために使用することができる。
一般式（Ｎ－０６）で表される化合物は、種々の物性を調整したい場合に有効であるが、大きな屈折率異方性（Δｎ）、高いＴｎｉ、大きなΔεを得るために使用することができる。
本発明の液晶組成物の総量に対して、式（Ｎ－０６）で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、０％であり、２％であり、５％であり、８％であり、１０％であり、１３％であり、１５％であり、１７％であり、２０％である。好ましい含有量の上限値は、３０％であり、２８％であり、２５％であり、２３％であり、２０％であり、１８％であり、１５％であり、１３％であり、１０％であり、５％である。
本発明の液晶組成物は、下記一般式（ｉｖ）で表される化合物を１種または２種以上含有する。
（式中Ｒｉｖ１およびＲｉｖ２は互いに独立して炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基または炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表す。）
一般式（ｉｖ）において、Ｒｉｖ１は、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基または炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基が好ましく、低い粘性のためには炭素原子数２から５のアルキル基又は炭素原子数２から５のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数３のアルキル基（プロピル基）又は炭素原子数２のアルケニル基（ビニル基）が特に好ましい。炭素数２から５のアルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましく、式（Ｒ１）又は式（Ｒ２）が特に好ましい。
一般式（ｉｖ）において、Ｒｉｖ１は、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基または炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基が好ましく、低い粘性のためには炭素原子数２から５のアルキル基又は炭素原子数２から５のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数３のアルキル基（プロピル基）又は炭素原子数２のアルケニル基（ビニル基）が特に好ましい。炭素数２から５のアルケニル基としては、式（Ｒ１）から式（Ｒ５）のいずれかで表される基から選ばれることが好ましく、式（Ｒ１）又は式（Ｒ２）が特に好ましい。
一般式（ｉｖ）において、Ｒｉｖ２は、炭素原子数１～８のアルキル基、炭素原子数２～８のアルケニル基、炭素原子数１～８のアルコキシ基または炭素原子数２～８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１から８のアルキル基、原子数１から８のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基が好ましく、低い粘性のためには炭素原子数１から３のアルキル基が更に好ましく、炭素原子数１のアルキル基（メチル基）が特に好ましい。大きいΔｎのためには炭素原子数１から３のアルコキシ基が更に好ましく、炭素原子数１のアルコキシ基（メトキシ基）が特に好ましい。
一般式（ｉｖ）としては下記式（ｉｖ－１）～（ｉｖ－５）で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対して、一般式（ｉｖ）で表される化合物、より具体的には、式（ｉｖ－１）～式（ｉｖ－５）から選択される化合物の好ましい合計含有量の下限値は、１％であり、２％であり、３％である。好ましい合計含有量の上限値は、３０％であり、２５％であり、２０％であり、１５％であり、１３％である。
本発明の液晶組成物は、一般式（ＮＵ－０１）から一般式（ＮＵ－０６）で表される化合物群から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有することが好ましい。
（式中、ＲＮＵ１１、ＲＮＵ１２、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ２２、ＲＮＵ３１、ＲＮＵ３２、ＲＮＵ４１、ＲＮＵ４２、ＲＮＵ６１及びＲＮＵ６２は、それぞれ独立して、炭素原子数１から８のアルキル基を表し、該基中の１個又は隣接しない２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立して－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯ－によって置換されていても良い。）
更に詳述すると、一般式（ＮＵ－０１）～一般式（ＮＵ－０６）において、ＲＮＵ１１、ＲＮＵ１２、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ２２、ＲＮＵ３１、ＲＮＵ３２、ＲＮＵ４１、ＲＮＵ４２、ＲＮＵ６１及びＲＮＵ６２の取りうる基としては、炭素原子数１から８のアルキル基炭素原子数１から８のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から８のアルケニルオキシ基等が挙げられ、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基又は炭素原子数２から３のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数２から３のアルケニル基が更に好ましい。応答速度を重視する場合には、少なくとも１個のＲＮＵ１１、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ３１及びＲＮＵ４１は、炭素原子数２から３のアルケニル基であることが好ましく、このようなアルケニル基を有する化合物は、本発明の液晶組成物の総量に対して、１０％以上が好ましく、２０％以上が好ましく、２５％以上が好ましく、３０％以上が好ましい。
更に詳述すると、一般式（ＮＵ－０１）～一般式（ＮＵ－０６）において、ＲＮＵ１１、ＲＮＵ１２、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ２２、ＲＮＵ３１、ＲＮＵ３２、ＲＮＵ４１、ＲＮＵ４２、ＲＮＵ６１及びＲＮＵ６２の取りうる基としては、炭素原子数１から８のアルキル基炭素原子数１から８のアルコキシ基、炭素原子数２から８のアルケニル基、炭素原子数２から８のアルケニルオキシ基等が挙げられ、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数１から５のアルコキシ基又は炭素原子数２から３のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基又は炭素原子数２から３のアルケニル基が更に好ましい。応答速度を重視する場合には、少なくとも１個のＲＮＵ１１、ＲＮＵ２１、ＲＮＵ３１及びＲＮＵ４１は、炭素原子数２から３のアルケニル基であることが好ましく、このようなアルケニル基を有する化合物は、本発明の液晶組成物の総量に対して、１０％以上が好ましく、２０％以上が好ましく、２５％以上が好ましく、３０％以上が好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式（ＮＵ－０１）で表される化合物として、少なくとも式（ＮＵ－０１－１）～式（ＮＵ－０１－４）から選択される化合物を１種又は２種以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、前述の一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉｉ）で表される化合物、一般式（ｉｖ）で表される化合物と共に、式（ＮＵ－０１－１）～式（ＮＵ－０１－４）から選択される化合物を１種又は２種以上組み合わせて用いることが好ましく、式（ＮＵ－０１－１）で表される化合物を用いることがより好ましく、式（ＮＵ－０１－１）で表される化合物及び式（ＮＵ－０１－２）で表される化合物を組み合わせて用いることが液晶組成物の粘性を低くし、当該液晶組成物を用いて得られる液晶表示素子の高速応答性が向上することからより好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式（ＮＵ－０１）で表される化合物、より具体的には、式（ＮＵ－０１－１）～式（ＮＵ－０１－４）で表される化合物の合計含有量は、５～６０％であることが好ましく、１０～５０％であることがより好ましく、２５～４５％であることが更に好ましい。特に、本発明の液晶組成物において、式（ＮＵ－０１－１）で表される化合物を２０％以上用いることが好ましく、２２％以上用いることが好ましく、２４％以上用いることが好ましく、２６％以上用いることが好ましく、３０％以上用いることが好ましく、３５％以上用いることが好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式（ＮＵ－０２）で表される化合物の合計含有量は、３～３０％であることが好ましく、５～２５質量％であることがより好ましく、５～２０％であることが更に好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式（ＮＵ－０３）で表される化合物の合計含有量は、０～２０％であることが好ましく、０～１５％であることがより好ましく、０～１０％であることが更に好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式（ＮＵ－０４）で表される化合物の合計含有量は、３～３０％であることが好ましく、３～２０％であることがより好ましく、３～１０％であることが更に好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式（ＮＵ－０６）で表される化合物の合計含有量は、１～３０％であることが好ましく、３～２０％であることがより好ましく、３～１０％であることが更に好ましい。
本発明の液晶組成物は、重合性化合物を１種又は２種以上含有しても良い。
本発明の液晶組成物は、重合性化合物として、一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物を１種又は２種以上含有しても良い。
（式中、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４、Ｒ１０５、Ｒ１０６、Ｒ１０７及びＲ１０８は、それぞれ独立して、Ｐ１３－Ｓ１３－、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数１から１８のアルキル基、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数１から１８のアルコキシ基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表し、Ｐ１１、Ｐ１２及びＰ１３は、それぞれ独立して、式（Ｒｅ－１）から式（Ｒｅ－９）
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５は、それぞれ独立して、炭素原子数１から５のアルキル基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表し、ｍｒ５、ｍｒ７、ｎｒ５及びｎｒ７は、それぞれ独立して、０、１、又は２を表すが、ｍｒ５、ｍｒ７、ｎｒ５及び／又はｎｒ７が０を表す場合には単結合を表す。）
で表される重合性基を表し、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数１～１５のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－ＯＣＯ－又は－ＣＯＯ－で置換されても良く、Ｐ１３及びＳ１３が複数存在する場合は、それぞれ、同一であっても異なっていても良い。）
上記一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物を含む液晶組成物は、ＰＳＡ型またはＰＳＶＡ型の液晶表示素子を作製する場合に好適である。ＮＰＳ型の液晶表示素子を作製する場合にも好適である。また、配向膜を有さないことを特徴とするＰＩ－ｌｅｓｓ型液晶表示素子を作成する場合にも好適である。
で表される重合性基を表し、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数１～１５のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の１個の－ＣＨ２－又は隣接していない２個以上の－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－ＯＣＯ－又は－ＣＯＯ－で置換されても良く、Ｐ１３及びＳ１３が複数存在する場合は、それぞれ、同一であっても異なっていても良い。）
上記一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物を含む液晶組成物は、ＰＳＡ型またはＰＳＶＡ型の液晶表示素子を作製する場合に好適である。ＮＰＳ型の液晶表示素子を作製する場合にも好適である。また、配向膜を有さないことを特徴とするＰＩ－ｌｅｓｓ型液晶表示素子を作成する場合にも好適である。
上記一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物を含む液晶組成物は、適度に速い重合速度であるため、短い紫外線照射時間で目的のプレチルト角を付与することができる。更に、重合後の重合性化合物の残留量を少なくできる。これにより、ＰＳＡ型またはＰＳＶＡ型の液晶表示素子製造の生産効率を向上できる。また、プレチルト角の変化による表示不良（例えば、焼き付きなどの不具合）が生じないか、又は極めて少ないといった効果を奏する。なお、本明細書における表示不良は、プレチルト角が経時的に変化することによる表示不良、未反応の重合性化合物の残留量に起因する表示不良、電圧保持率の低下による表示不良を意味している。
上記一般式（ＲＭ）において、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４、Ｒ１０５、Ｒ１０６、Ｒ１０７及びＲ１０８は、それぞれ独立して、Ｐ１３－Ｓ１３－、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数１から１８のアルキル基、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数１から１８のアルコキシ基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表すが、アルキル基およびアルコキシ基である場合の好ましい炭素原子数は、１～１６であり、より好ましくは１～１０であり、さらに好ましくは１～８であり、よりさらに好ましくは１～６であり、さらにより好ましくは１～３である。また、前記アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状または分岐状であってもよいが、直鎖状が特に好ましい。
上記一般式（ＲＭ）において、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４、Ｒ１０５、Ｒ１０６、Ｒ１０７及びＲ１０８は、Ｐ１３－Ｓ１３－、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数１から３のアルコキシ基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表すことが好ましく、Ｐ１３－Ｓ１３－、炭素原子数１から３のアルコキシ基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表すことが更に好ましい。このアルコキシ基は、炭素原子数が１以上３以下であることが好ましく、１以上２以下であることがより好ましく、１であることが特に好ましい。
また、Ｐ１１、Ｐ１２及びＰ１３は、全て同一の重合性基（式（Ｒｅ－１）～式（Ｒｅ－９））であっても、異なる重合性基でもよい。
上記一般式（ＲＭ）において、Ｐ１１、Ｐ１２及びＰ１３は、それぞれ独立して、式（Ｒｅ－１）、式（Ｒｅ－２）、式（Ｒｅ－３）、式（Ｒｅ－４）、式（Ｒｅ－５）または式（Ｒｅ－７）であることが好ましく、式（Ｒｅ－１）、式（Ｒｅ－２）、式（Ｒｅ－３）または式（Ｒｅ－４）であることがより好ましく、式（Ｒｅ－１）であることがより好ましく、アクリル基またはメタクリル基であることが更に好ましい。
Ｐ１１及びＰ１２の少なくとも一方が、式（Ｒｅ－１）であることが好ましく、アクリル基又はメタクリル基であることがより好ましく、メタクリル基であることがさらに好ましく、Ｐ１１及びＰ１２がメタクリル基であることが特に好ましい。
上記一般式（ＲＭ）において、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数１～５のアルキレン基であることが好ましく、単結合であることが特に好ましい。Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３が単結合である場合、紫外線照射後の重合性化合物の残留量が十分に少なく、プレチルト角の変化による表示不良が発生しにくくなり、ＰＳＡ型またはＰＳＶＡ型の液晶表示素子の表示不良が発生しないか、または、極めて少なくなる。Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３が炭素原子数１から３である場合、ＮＰＳ型の液晶表示素子に好適である。
本発明の液晶組成物における一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物の合計含有量の下限は、０．０１質量％が好ましく、０．０２質量％が好ましく、０．０３質量％が好ましく、０．０４質量％が好ましく、０．０５質量％が好ましく、０．０６質量％が好ましく、０．０７質量％が好ましく、０．０８質量％が好ましく、０．０９質量％が好ましく、０．１質量％が好ましく、０．１２質量％が好ましく、０．１５質量％が好ましく、０．１７質量％が好ましく、０．２質量％が好ましく、０．２２質量％が好ましく、０．２５質量％が好ましく、０．２７質量％が好ましく、０．３質量％が好ましく、０．３２質量％が好ましく、０．３５質量％が好ましく、０．３７質量％が好ましく、０．４質量％が好ましく、０．４２質量％が好ましく、０．４５質量％が好ましく、０．５質量％が好ましく、０．５５質量％が好ましい。本発明の液晶組成物における一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物の合計含有量の上限は、５質量％が好ましく、４．５質量％が好ましく、４質量％が好ましく、３．５質量％が好ましく、３質量％が好ましく、２．５質量％が好ましく、２質量％が好ましく、１．５質量％が好ましく、１質量％が好ましく、０．９５質量％が好ましく、０．９質量％が好ましく、０．８５質量％が好ましく、０．８質量％が好ましく、０．７５質量％が好ましく、０．７質量％が好ましく、０．６５質量％が好ましく、０．６質量％が好ましく、０．５５質量％が好ましく、０．５質量％が好ましく、０．４５質量％が好ましく、０．４質量％が好ましい。
更に詳述すると、十分なプレチルト角又は重合性化合物の少ない残留量又は高い電圧保持率（ＶＨＲ）を得るには、その含有量は０．２から０．６質量％が好ましいが、低温における析出の抑制を重視する場合にはその含有量は０．０１から０．４質量％が好ましい。特別に速い応答速度を得る場合には、その含有量を２質量％まで増量することも好ましい。
また、一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物を複数含有する場合は、それぞれの含有量が０．０１から０．４質量％であることが好ましい。従って、これら全ての課題を解決するためには、一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物を０．１から０．６質量％の範囲で調整することが特に好ましい。
本発明に係る一般式（ＲＭ）で表される重合性化合物として、具体的には、一般式（ＲＭ－１）から（ＲＭ－１０）で表される化合物が好ましく、これらを用いたＰＳＡ型液晶表示素子は、重合性化合物の残留量が少なく、十分なプレチルト角を有し、プレチルトの変化等に起因した配向不良や表示不良といった不具合が無いか、あるいは極めて少ない。
式中、ＲＭ１及びＲＭ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１から５のアルキル基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表すが、炭素原子数１のアルキル基又は水素原子を表すことがより好ましい。
本発明の液晶組成物は、ターフェニル構造又はテトラフェニル構造を有し、誘電率異方性Δεが＋２より大きい化合物、すなわち、誘電率異方性が正の化合物を１種類又は２種類以上含有することができる。なお、化合物のΔεは、２５℃において誘電的にほぼ中性の組成物に該化合物を添加した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。該化合物は、例えば、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、屈折率異方性などの所望の性能に応じて組み合わせて使用するが、特に、重合性化合物を含有された液晶組成物中の重合性化合物の反応性を加速させることができる。
ターフェニル構造又はテトラフェニル構造を有し、誘電率異方性Δεが＋２より大きい化合物は、本発明の液晶組成物の総量に対して、好ましい含有量の下限値は、０．１％であり、０．５％であり、１％であり、１．５％であり、２％であり、２．５％であり、３％であり、４％であり、５％であり、１０％である。好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では２０％であり、１５％であり、１０％であり、９％であり、８％であり、７％であり、６％であり、５％であり、４％であり、３％である。
本発明の液晶組成物に用いることができるターフェニル構造又はテトラフェニル構造を有し、誘電率異方性が＋２より大きい化合物として、例えば、式（Ｍ－８．５１）から式（Ｍ－８．５４）で表される化合物、式（Ｍ－７．１）から式（Ｍ－７．４）で表される化合物、式（Ｍ－７．１１）から式（Ｍ－７．１４）で表される化合物、式（Ｍ－７．２１）から式（Ｍ－７．２４）で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、液晶組成物のＴｎｉを高くするために、式（Ｌ－７．１）から式（Ｌ－７．４）、式（Ｌ－７．１１）から式（Ｌ－７．１３）、式（Ｌ－７．２１）から式（Ｌ－７．２３）、式（Ｌ－７．３１）から式（Ｌ－７．３４）、式（Ｌ－７．４１）から式（Ｌ－７．４４）、式（Ｌ－７．５１）から式（Ｌ－７．５３）の４環の誘電的にほぼゼロ（概ね、－２から＋２の範囲）の化合物を含有しても良い。
本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、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、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤又は赤外線吸収剤等を含有しても良い。
酸化防止剤として、一般式（Ｈ－１）から一般式（Ｈ－４）で表されるヒンダードフェノールが挙げられる。
一般式（Ｈ－１）から一般式（Ｈ－３）中、ＲＨ１は、それぞれ独立して、炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数１から１０のアルコキシ基、炭素原子数２から１０のアルケニル基又は炭素原子数２から１０のアルケニルオキシ基を表すが、基中に存在する１個の－ＣＨ２－又は非隣接の２個以上の－ＣＨ２－はそれぞれ独立的に－Ｏ－又は－Ｓ－に置換されても良く、また、基中に存在する１個又は２個以上の水素原子はそれぞれ独立的にフッ素原子又は塩素原子に置換されても良い。更に具体的には、炭素原子数２から７のアルキル基、炭素原子数２から７のアルコキシ基、炭素原子数２から７のアルケニル基又は炭素原子数２から７のアルケニルオキシ基であることが好ましく、炭素原子数３から７のアルキル基又は炭素原子数２から７のアルケニル基であることが更に好ましい。
一般式（Ｈ－４）中、ＭＨ４は炭素原子数１から１５のアルキレン基（該アルキレン基中の１つ又は２つ以上の－ＣＨ２－は、酸素原子が直接隣接しないように、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－に置換されていても良い。）、－ＯＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＦ２Ｏ－、－ＯＣＦ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＯＣＯ－、－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ≡Ｃ－、単結合、１，４－フェニレン基（１，４－フェニレン基中の任意の水素原子はフッ素原子により置換されていても良い。）又はトランス－１，４－シクロヘキシレン基を表すが、炭素原子数１から１４のアルキレン基であることが好ましく、揮発性を考慮すると炭素原子数は大きい数値が好ましいが、粘度を考慮すると炭素原子数は大き過ぎない方が好ましいことから、炭素原子数２から１２が更に好ましく、炭素原子数３から１０が更に好ましく、炭素原子数４から１０が更に好ましく、炭素原子数５から１０が更に好ましく、炭素原子数６から１０が更に好ましい。
一般式（Ｈ－１）から一般式（Ｈ－４）中、１，４－フェニレン基中の１個又は非隣接の２個以上の－ＣＨ＝は－Ｎ＝によって置換されていても良い。また、１，４－フェニレン基中の水素原子はそれぞれ独立的に、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良い。
一般式（Ｈ－２）および一般式（Ｈ－４）の中の、１，４－シクロヘキシレン基中の１個又は非隣接の２個以上の－ＣＨ２－は－Ｏ－又は－Ｓ－によって置換されていても良い。また、１，４－シクロヘキシレン基中の水素原子はそれぞれ独立的に、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良い。
更に具体的には、例えば、式（Ｈ－１１）から式（Ｈ－１５）が挙げられる。
本発明の液晶組成物に酸化防止剤が含有する場合、１０質量ｐｐｍ以上が好ましく、２０質量ｐｐｍ以上が好ましく、５０質量ｐｐｍ以上が好ましい。酸化防止剤の含有する場合の上限は１００００質量ｐｐｍであるが、１０００質量ｐｐｍが好ましく、５００質量ｐｐｍが好ましく、１００質量ｐｐｍが好ましい。
本発明の液晶組成物は、ネマチック相－等方性液体相転移温度（Ｔｎｉ）が７６℃から１００℃であるが、７８℃から９５℃がより好ましい。なお、本発明においては、７６℃以上をＴｎｉが高いと表現している。
本発明の液晶組成物は、２５℃における屈折率異方性（Δｎ）が０．０８から０．１４であるが、０．０９から０．１３がより好ましく、０．０９から０．１２が特に好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は０．１０から０．１３であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は０．０８から０．１０であることが好ましい。なお、本発明においては、０．０９以上をΔｎが大きいと表現している。
本発明の液晶組成物は、２５℃における回転粘性（γ１）が５０から１６０ｍＰａ・ｓであるが、５５から１６０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、６０から１６０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、７０から１５０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、７０から１３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、７０から１２０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、７０から１１０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、２５℃における誘電率異方性（Δε）が－２．０から－８．０であるが、－２．０から－６．０が好ましく、－２．５から－５．０がより好ましく、－３．０から－４．５がより好ましく、－３．５から－４．０が特に好ましい。
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、特に、ＴＮ、ＥＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、ＰＳＡ、ＰＳＶＡ、ＮＰＳ又はＰＩ－ｌｅｓｓ等の液晶表示素子に適宜用いることができる。
以下に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。
各物性値は、特別の記載がない限り、電子情報技術産業協会規格 ＪＥＩＴＡ ＥＤ－２５２１Ｂ ２００９年３月改正 社団法人 電子情報技術産業協会発行 に記載の方法に基き測定した。
実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。なお、ｎは自然数を表す。
（側鎖）
－ｎ －ＣｎＨ２ｎ＋１ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルキル基
ｎ－ ＣｎＨ２ｎ＋１－ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルキル基
－Ｏｎ －ＯＣｎＨ２ｎ＋１ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルコキシル基
ｎＯ－ ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ－ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルコキシル基
－Ｖ －ＣＨ＝ＣＨ２
Ｖ－ ＣＨ２＝ＣＨ－
－Ｖ１ －ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ３
１Ｖ－ ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－
－２Ｖ －ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ２
Ｖ２－ ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ２－
－２Ｖ１ －ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ３
１Ｖ２－ ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ２－
（連結基）
－ｎ－ －ＣｎＨ２ｎ－
－ｎＯ－ －ＣｎＨ２ｎ－Ｏ－
－Ｏｎ－ －Ｏ－ＣｎＨ２ｎ－
－ＣＯＯ－ －Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－
－ＯＣＯ－ －Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－
－ＣＦ２Ｏ－ －ＣＦ２－Ｏ－
－ＯＣＦ２－ －Ｏ－ＣＦ２－
（環構造）
（側鎖）
－ｎ －ＣｎＨ２ｎ＋１ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルキル基
ｎ－ ＣｎＨ２ｎ＋１－ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルキル基
－Ｏｎ －ＯＣｎＨ２ｎ＋１ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルコキシル基
ｎＯ－ ＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ－ 炭素原子数ｎの直鎖状のアルコキシル基
－Ｖ －ＣＨ＝ＣＨ２
Ｖ－ ＣＨ２＝ＣＨ－
－Ｖ１ －ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ３
１Ｖ－ ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－
－２Ｖ －ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ２
Ｖ２－ ＣＨ２＝ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ２－
－２Ｖ１ －ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ３
１Ｖ２－ ＣＨ３－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ２－ＣＨ２－
（連結基）
－ｎ－ －ＣｎＨ２ｎ－
－ｎＯ－ －ＣｎＨ２ｎ－Ｏ－
－Ｏｎ－ －Ｏ－ＣｎＨ２ｎ－
－ＣＯＯ－ －Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－
－ＯＣＯ－ －Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－
－ＣＦ２Ｏ－ －ＣＦ２－Ｏ－
－ＯＣＦ２－ －Ｏ－ＣＦ２－
（環構造）
実施例において測定した特性は以下の通りである。
Ｔｎｉ ：ネマチック相－等方性液体相転移温度（℃）
Δｎ ：２５℃における屈折率異方性
Δε ：２５℃における誘電率異方性
γ１ ：２５℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）
Ｋ１１：２５℃におけるスプレイの弾性定数（ｐＮ）
Ｋ３３：２５℃におけるベンドの弾性定数（ｐＮ）
低温保存性：約０．５ｇの液晶組成物をバイアル瓶に入れ、温度－２５℃で保管した。保管した結果、１０日経過時点で析出が確認されない場合は「Ａ」、１週間経過時点で析出が確認された場合は「Ｂ」、３日経過時点で析出が確認された場合は「Ｃ」とした。
（実施例１～９及び比較例１～４）
実施例及び比較例として以下の組成物を調製した。各組成物は表中に記載した各化合物を含有し、各化合物は表中に記載した質量％含有する。これら組成物を用い、ＶＡセル、ＦＦＳセルを作成した。
Δｎ ：２５℃における屈折率異方性
Δε ：２５℃における誘電率異方性
γ１ ：２５℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）
Ｋ１１：２５℃におけるスプレイの弾性定数（ｐＮ）
Ｋ３３：２５℃におけるベンドの弾性定数（ｐＮ）
低温保存性：約０．５ｇの液晶組成物をバイアル瓶に入れ、温度－２５℃で保管した。保管した結果、１０日経過時点で析出が確認されない場合は「Ａ」、１週間経過時点で析出が確認された場合は「Ｂ」、３日経過時点で析出が確認された場合は「Ｃ」とした。
（実施例１～９及び比較例１～４）
実施例及び比較例として以下の組成物を調製した。各組成物は表中に記載した各化合物を含有し、各化合物は表中に記載した質量％含有する。これら組成物を用い、ＶＡセル、ＦＦＳセルを作成した。
実施例及び比較例において、ＶＡセルの応答速度は表中γ１／Ｋ３３の値が小さければ小さいほど速くなるという近似により求めている。また、ＦＦＳセルの応答速度は表中γ１／（（Ｋ１１＋Ｋ３３）／２）の値が小さければ小さいほど速くなるという近似により求めている。
実施例１～実施例１１の液晶組成物は、一般式（ｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉ）で表される化合物、一般式（ｉｉｉ）で表される化合物、および一般式（ｉｖ）で表される化合物を含有する液晶組成物である。
比較例１では本発明で必須成分である一般式（ｉｉ）で表される化合物が使用されておらず、本発明の実施例と比較してＴｎｉ、Δεが目標値に到達しておらず、応答速度は同等で、低温保存性も悪いという結果となった。
比較例２では本発明で必須成分である一般式（ｉ）で表される化合物と一般式（ｉｉ）で表される化合物を含有するものの合わせて２種しか使用されておらず、本発明の実施例と比較してΔｎ、Δεが目標値に到達しておらず、応答速度も遅く、低温保存性も悪いという結果となった。
比較例３では本発明で必須成分である一般式（ｉ）で表される化合物が使用されておらず、本発明の実施例と比較して応答速度が遅く、低温保存性も悪いという結果となった。
比較例４では本発明で必須成分である一般式（ｉｖ）で表される化合物が使用されておらず、実施例と比較してＴｎｉが低い分応答速度は速いものの、Ｔｎｉ、Δｎ、Δεが目標値に到達しておらず、低温保存性も悪いという結果となった。
一方、実施例１～実施例１１の液晶組成物は、高いΔεを維持しつつ、目標とする高いＴｎｉ、及び高いΔｎを実現し、さらに低温保存性も良好であった。また、本発明の実施例の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、十分な応答速度を有することが確認できた。
Claims (5)
- 下記一般式（ｉ）
で表される化合物を１種、２種または３種以上と、
下記一般式（ｉｉ）
で表される化合物を１種、２種または３種以上と、
下記一般式（ｉｉｉ）
で表される化合物を１種または２種以上と、
下記一般式（ｉｖ）
で表される化合物を１種または２種以上を含有し、
前記一般式（ｉ）で表される化合物および一般式（ｉｉ）で表される化合物を合計３種以上含有する液晶組成物であって、
前記一般式（ｉｉｉ）で表される化合物として下記一般式（ｉｉｉ－１）
で表される化合物を１種または２種以上含有する、液晶組成物。 - 更に、下記式（ＮＵ－０１－１）
- 前記一般式（ｉｉ）で表される化合物を２種または３種以上含有する請求項１又は２に記載の液晶組成物。
- 請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
- 請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いたＴＮ、ＥＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＰＳＡまたはＰＳＶＡ型液晶表示素子。
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