JPH08113780A - Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display unit using the composition - Google Patents

Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display unit using the composition

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JPH08113780A
JPH08113780A JP26027394A JP26027394A JPH08113780A JP H08113780 A JPH08113780 A JP H08113780A JP 26027394 A JP26027394 A JP 26027394A JP 26027394 A JP26027394 A JP 26027394A JP H08113780 A JPH08113780 A JP H08113780A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal composition
group
nematic liquid
compound
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Pending
Application number
JP26027394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyobumi Takeuchi
清文 竹内
Tokue Ishida
徳恵 石田
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a nematic liquid crystal composition containing compounds selected from respective two groups at least one of which is substituted by deuterium(D), having a low threshold voltage, a high voltage retention, etc., and useful for an electrooptical displaying material, etc. CONSTITUTION: This nematic liquid crystal composition comprises containing a compound selected from the first group consisting of (A) the compounds of formula I to III (R<1> is independently a 2-5C linear alkenyl; R<2> is a 2-5C linear alkyl; at least one of H in two 1,4-cyclohexylene groups of the respective compounds is replaced by D) and a compound selected from the second group consisting of (B) the compounds of formula IV to VI (R<3> is independently a 2-7C linear alkyl; at least one of H in two 1,4-cyclohexylene groups of the respective compounds is replaced by D), and at least one kind of the selected compounds is the compound substituted by D as mentioned previously.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気光学的表示材料と
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
表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nematic liquid crystal composition useful as an electro-optical display material and a liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition.

【0002】[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、一画面
に表示される情報量が増大しており、シェファー(Sche
ffer)等[SID '85 Digest, 120頁(1985年)]、あるい
は衣川等[SID '86 Digest,122頁(1986年)]によって、
STN-LCD(スーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶
表示素子)が開発され、ワードプロセッサ、パーソナル
コンピュータなどの高情報処理用の表示に広く普及しは
じめている。
2. Description of the Related Art TN-LCD is a typical liquid crystal display device.
(Twisted nematic liquid crystal display element)
Used in clocks, calculators, electronic organizers, pocket computers, word processors, personal computers, etc. On the other hand, the amount of information displayed on one screen is increasing with the increase in processing information of OA devices.
ffer) et al. [SID '85 Digest, p. 120 (1985)] or Kinugawa et al. [SID '86 Digest, p. 122 (1986)]
STN-LCD (Super Twisted Nematic Liquid Crystal Display Device) has been developed and is beginning to be widely used in displays for high information processing such as word processors and personal computers.

【0003】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液晶テレ
ビ、プロジェクター表示、コンピューター等のディスプ
レイの応用分野に有力なものとして市場に出されてい
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)等のスイッチング素子が使われてお
り、この方式には漏れ電流の小さいこと、即ち高電圧保
持率であることが重要視されている。(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) 従って、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。
Further, because of its excellent display quality, an active matrix type liquid crystal display device has been put on the market as an effective one for application fields of displays such as liquid crystal televisions, projector displays and computers. The active matrix display method uses a TFT for each pixel
A switching element such as (thin film transistor) or MIM (metal insulator metal) is used, and it is important in this method that leakage current is small, that is, high voltage holding ratio. (Hereinafter, these active matrix liquid crystal display elements are generically referred to as TFT-LCD.) Therefore, in order to deal with such display elements, new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions are still being proposed. ing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】TN-LCDやSTN-LCDに
は、液晶材料の化学的安定性、液晶表示装置の低電圧駆
動性及び応答特性等の課題がある。
The TN-LCD and STN-LCD have problems such as chemical stability of liquid crystal materials, low voltage drivability and response characteristics of liquid crystal display devices.

【0005】例えば、高時分割数で良好な駆動特性が要
求されているワードプロセッサ、パーソナルコンピュー
ター等の情報量の多いSTN-LCDには駆動電圧を低減させ
る必要から、CN基を有する誘電異方性の大きな液晶材
料が用いられている。しかしながら、このような液晶材
料は粘性の増加により、良好な応答特性を得ることを困
難にさせる、あるいは各画素毎のキャパシタンス成分の
増加により表示可能な駆動周波数範囲を狭め、クロスト
ーク現象を発生させる等の問題を有している。
For example, in a STN-LCD having a large amount of information such as a word processor and a personal computer which are required to have good driving characteristics with a high time division number, it is necessary to reduce the driving voltage. Liquid crystal material of large size is used. However, such a liquid crystal material makes it difficult to obtain a good response characteristic due to an increase in viscosity, or narrows a display frequency range that can be displayed due to an increase in a capacitance component of each pixel and causes a crosstalk phenomenon. Have problems such as.

【0006】また、低電圧で駆動可能な従来の液晶材料
の場合、調製された初期あるいは促進テスト後の抵抗値
が低いことが多く、時分割数の増大に伴う表示のちらつ
きやコントラストの低下等を引き起こす原因となった
り、暗い画質を補う目的でバックライトを利用したSTN-
LCDに用いられる場合、耐熱性及び耐光性等の化学的安
定性が新たに要求されている。
Further, in the case of a conventional liquid crystal material which can be driven at a low voltage, the prepared resistance value after the initial or accelerated test is often low, and the flicker of the display and the deterioration of the contrast with the increase of the number of time divisions are caused. STN- that uses a backlight for the purpose of compensating for dark image quality
When used in LCDs, chemical stability such as heat resistance and light resistance is newly required.

【0007】これらの要求特性に加えて、特にアクティ
ブ・マトリクス方式においては、均一で高いコントラス
トを得るために、漏れ電流が小さく、高い電圧保持率を
有することが重要である。この様な特性を得るために、
例えば、下記のような一般式(a)の化合物が用いられ
てきた。
In addition to these required characteristics, particularly in the active matrix system, it is important to have a small leakage current and a high voltage holding ratio in order to obtain a uniform and high contrast. In order to obtain such characteristics,
For example, the compound of the following general formula (a) has been used.

【0008】[0008]

【化10】 [Chemical 10]

【0009】(式中、R9は直鎖状アルキル基を表わ
し、
(In the formula, R 9 represents a linear alkyl group,

【0010】[0010]

【化11】 [Chemical 11]

【0011】は天然に存在する質量数1の水素原子に対
する存在比に相当した確率で重水素原子(D)を含有す
る1,4−シクロヘキシレン基であることを表わす。以
下同様。) また、一般式(a−1)、(a−2)
Represents a 1,4-cyclohexylene group containing a deuterium atom (D) with a probability corresponding to the abundance ratio with respect to a naturally existing hydrogen atom having a mass number of 1. The same applies below. ) Further, general formulas (a-1) and (a-2)

【0012】[0012]

【化12】 [Chemical 12]

【0013】(式中、R9は前述と同じ意味を表わ
す。) しかしながら、これらの化合物を用いても、広い温度範
囲特に低温においてネマチック液晶性を保持すること
と、アクティブ・マトリクス方式に要求されるしきい値
電圧を充分に低減させることとを両立させることには問
題があった。そこで、第3の手段として更に以下の化合
物が併用されているのが現状であった。
(In the formula, R 9 has the same meaning as described above.) However, even if these compounds are used, they are required to maintain the nematic liquid crystallinity in a wide temperature range, particularly at low temperature, and to be required for the active matrix system. There is a problem in satisfying both the reduction of the threshold voltage and the reduction of the threshold voltage. Therefore, the present situation is that the following compounds are further used in combination as the third means.

【0014】[0014]

【化13】 [Chemical 13]

【0015】(式中、R9は前述と同じ意味を表わし、
1はフッ素原子、OCF3、OCHF2又はCF3を表わ
し、Z2及びZ4はそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素
原子を表わし、Z3は塩素原子、OCF3、OCHF2
はCF3を表わす。) 更に加えて、均一で高いコントラストの液晶表示特性を
得るために、液晶パネルの液晶層の厚みdと液晶材料の
複屈折率△nとの積△n・dを0.35〜0.55(以
下、このことをファーストミニマムと呼称する)とする
のが好ましいとされている。現在の液晶パネルの作製工
程で行われている厚みdは約4.5μm以上であること
から、液晶材料の複屈折率△nを0.07〜0.10と
することが要求されている。しかし、より小さい複屈折
率とより低いしきい値電圧の特性は、相反する傾向のた
め両者を満足させることが困難であった。また、この様
な液晶材料の低温での相はスメクチック相やガラス状態
になりやすく、ネマチック液晶性を保持させることが新
たな問題となっている。
(Wherein R 9 has the same meaning as described above,
Z 1 represents a fluorine atom, OCF 3 , OCHF 2 or CF 3 , Z 2 and Z 4 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and Z 3 represents a chlorine atom, OCF 3 , OCHF 2 or CF 3 . Represent. In addition, in order to obtain uniform and high-contrast liquid crystal display characteristics, the product Δn · d of the thickness d of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel and the birefringence Δn of the liquid crystal material is 0.35 to 0.55. (Hereinafter, this is referred to as the first minimum) is said to be preferable. Since the thickness d currently used in the manufacturing process of liquid crystal panels is about 4.5 μm or more, it is required to set the birefringence Δn of the liquid crystal material to 0.07 to 0.10. However, the characteristics of smaller birefringence and lower threshold voltage tend to conflict with each other, making it difficult to satisfy both. In addition, the phase of such a liquid crystal material at a low temperature tends to be a smectic phase or a glass state, and maintaining a nematic liquid crystal property becomes a new problem.

【0016】本発明が解決しようとする課題は、上記の
問題に応えることにあり、特に広い温度範囲で液晶性を
示し、しきい値電圧が低くしかも充分に高い電圧保持率
を有する液晶組成物を提供し、この液晶組成物を用い、
フリッカが発生せずコントラストに優れた液晶表示装置
を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to meet the above-mentioned problems, and in particular, a liquid crystal composition which exhibits liquid crystallinity in a wide temperature range, has a low threshold voltage and has a sufficiently high voltage holding ratio. And using this liquid crystal composition,
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which does not generate flicker and has excellent contrast.

【0017】[0017]

【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、以下に示すネマチック液晶組成物を提供す
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the following nematic liquid crystal compositions.

【0018】まず、本発明の第1の液晶組成物として、
(1)一般式(I)〜(III)
First, as the first liquid crystal composition of the present invention,
(1) General formulas (I) to (III)

【0019】[0019]

【化14】 Embedded image

【0020】(式中、R1はそれぞれ独立的に炭素原子
数2〜5の直鎖状アルケニル基を表わし、R2は炭素原
子数2〜5の直鎖状アルキル基を表わし、各化合物にお
ける2つの1,4−シクロヘキシレン基の少なくとも1
個の水素原子(H)は重水素原子(D)で置換されてい
てもよい。)で表わされる化合物からなる第1群から選
ばれる化合物及び(2)一般式(IV)〜(VI)
(In the formula, each R 1 independently represents a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 2 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms. At least one of the two 1,4-cyclohexylene groups
Each hydrogen atom (H) may be replaced with a deuterium atom (D). And a compound selected from the first group consisting of the compounds represented by the formula (2) and the general formulas (IV) to (VI)

【0021】[0021]

【化15】 [Chemical 15]

【0022】(式中、R3はそれぞれ独立的に炭素原子
数2〜7の直鎖状アルキル基を表わし、各化合物におけ
る2つの1,4−シクロヘキシレン基における少なくと
も1個の水素原子(H)は重水素原子(D)で置換され
ていてもよい。)で表わされる化合物からなる第2群か
ら選ばれる化合物を含有し、且つ該2つの群から選ばれ
る化合物のうちの少なくとも1種が、2つの1,4−シ
クロヘキシレン基の少なくとも1個の水素原子(H)が
重水素原子(D)で置換された化合物であることを特徴
とするネマチック液晶組成物を提供する。
(In the formula, R 3's each independently represent a linear alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, and at least one hydrogen atom (H) in the two 1,4-cyclohexylene groups in each compound. ) Contains a compound selected from the second group consisting of compounds represented by the deuterium atom (D), and at least one of the compounds selected from the two groups is There is provided a nematic liquid crystal composition, which is a compound in which at least one hydrogen atom (H) of two 1,4-cyclohexylene groups is substituted with a deuterium atom (D).

【0023】上記の一般式(I)〜(VI)で表わされる化合
物において、化合物における2つの1,4−シクロヘキ
シレン基の少なくとも1個の水素原子(H)が重水素原
子(D)で置換された化合物としては、例えば、以下の
ような化合物を使用することができる。
In the compounds represented by the above general formulas (I) to (VI), at least one hydrogen atom (H) of the two 1,4-cyclohexylene groups in the compound is replaced with a deuterium atom (D). As the compound obtained, for example, the following compounds can be used.

【0024】[0024]

【化16】 Embedded image

【0025】(式中、R1はそれぞれ独立的に炭素原子
数2〜5の直鎖状アルケニル基を表わし、R2は炭素原
子数2〜5の直鎖状アルキル基を表わし、R3はそれぞ
れ独立的に炭素原子数2〜7の直鎖状アルキル基を表わ
し、X1〜X4はそれぞれ独立的に水素原子(H)又は重
水素原子(D)を表わし、X5〜X7はそれぞれ独立的に
水素原子(H)又は重水素原子(D)を表わすが、各化
合物におけるX1〜X4あるいはX5〜X7のうちの少なく
とも1個は重水素原子を表わす。) また、本発明の液晶組成物は上記の化合物の中でも、一
般式(I-1)〜(V-1)で表わされる化合物からなる群から選
ばれる化合物を含有することが好ましい。
(In the formula, R 1 independently represents a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, R 2 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 3 represents Each independently represents a linear alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, X 1 to X 4 each independently represent a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), and X 5 to X 7 represent Each independently represents a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), but at least one of X 1 to X 4 or X 5 to X 7 in each compound represents a deuterium atom.) Among the above compounds, the liquid crystal composition of the present invention preferably contains a compound selected from the group consisting of compounds represented by formulas (I-1) to (V-1).

【0026】また、これらの第1の液晶組成物の中で
も、特に一般式(III-1)、一般式(III-2)及び一般式(IV-
1)
Among these first liquid crystal compositions, the general formula (III-1), the general formula (III-2) and the general formula (IV-
1)

【0027】[0027]

【化17】 [Chemical 17]

【0028】(式中、R2は炭素原子数2〜5の直鎖状
アルキル基を表わし、X1〜X4はそれぞれ独立的に水素
原子(H)又は重水素原子(D)を表わすが、少なくと
も1個は重水素原子(D)を表わし、X5〜X7はそれぞ
れ独立的に水素原子(H)又は重水素原子(D)を表わ
すが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わす。)
で表わされる化合物を必須成分として含有するネマチッ
ク液晶組成物を提供する。
(In the formula, R 2 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and X 1 to X 4 each independently represent a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D). , At least one represents a deuterium atom (D), X 5 to X 7 each independently represents a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), but at least one is a deuterium atom (D). Represents.)
A nematic liquid crystal composition containing a compound represented by as an essential component.

【0029】この組成物の特徴は、一般式(III-1)、一
般式(III-2)及び一般式(IV-1)で表わされる化合物を必
須成分として組み合わせて用いる点にある。このように
して得られた液晶組成物は、各々の化合物が有している
優れた特性を損なうことなく、特に低温においてネマチ
ック相を誘起拡大させる性質があり、また低温に保存し
てもネマチック液晶性をより長期に保持でき、広い温度
範囲で使用できるネマチック液晶組成物を調製できるこ
とを見い出した。
The feature of this composition is that the compounds represented by the general formula (III-1), the general formula (III-2) and the general formula (IV-1) are used in combination as an essential component. The liquid crystal composition thus obtained has a property of inducing and expanding a nematic phase at a low temperature without deteriorating the excellent characteristics of each compound, and the nematic liquid crystal can be stored even at a low temperature. It has been found that a nematic liquid crystal composition can be prepared which can retain its properties for a longer period and can be used in a wide temperature range.

【0030】このことを詳述するために、下記の液晶組
成物(1−1)及び比較のための液晶組成物(1−2)
を調製した。
To describe this in detail, the following liquid crystal composition (1-1) and comparative liquid crystal composition (1-2)
Was prepared.

【0031】[0031]

【化18】 Embedded image

【0032】からなる液晶組成物(1−1)は、本発明
のネマチック液晶組成物であり、ネマチック相が95.
6〜−40℃であった。本発明外の
The liquid crystal composition (1-1) consisting of the nematic liquid crystal composition of the present invention has a nematic phase of 95.
It was 6--40 degreeC. Outside the invention

【0033】[0033]

【化19】 [Chemical 19]

【0034】からなる液晶組成物(1−2)は、一般式
(III-1)、一般式(III-2)及び一般式(IV-1)の化合物にお
ける2つの1,4−シクロヘキシレン基の水素原子
(H)が重水素原子(D)で置換されていない化合物に
換えたものであり、そのネマチック相は96.2〜−1
1℃であった。
The liquid crystal composition (1-2) consisting of
The hydrogen atom (H) of the two 1,4-cyclohexylene groups in the compounds of formula (III-1), general formula (III-2) and general formula (IV-1) is substituted with a deuterium atom (D). The nematic phase is 96.2--1.
It was 1 ° C.

【0035】以上のことから本発明の液晶組成物(1−
1)は、液晶組成物(1−2)と比較してより広い温度
でネマチック相を有しており、特に低温側でのネマチッ
ク相の拡大が大きいことが明らかである。
From the above, the liquid crystal composition (1-
1) has a nematic phase at a wider temperature than that of the liquid crystal composition (1-2), and it is clear that the expansion of the nematic phase is large especially on the low temperature side.

【0036】この液晶組成物の特徴は、一般式(III-
1)、一般式(III-2)及び一般式(IV-1)で表わされる化合
物が、各化合物における2つの1,4−シクロヘキシレ
ン基の1個又はそれ以上の水素原子(H)が重水素原子
(D)で置換された点にある。この様な液晶組成物は、
低温でのネマチック相を安定化させる性質があり、特に
低温に保存してもネマチック液晶性をより長期に保持で
きるものである。本発明者等は、重水素原子(D)に置
換した1,4−シクロヘキシレン基を有する化合物の効
果を、特願平5−104144号明細書、特願平5−1
82734号明細書等で明らかにしたが、本発明は更に
この効果を優れたものとしている。
The characteristics of this liquid crystal composition are characterized by the general formula (III-
1), the compound represented by the general formula (III-2) and the general formula (IV-1), one or more hydrogen atoms (H) of two 1,4-cyclohexylene groups in each compound are heavy. It is at the point of being replaced by a hydrogen atom (D). Such a liquid crystal composition,
It has the property of stabilizing the nematic phase at low temperatures, and can retain the nematic liquid crystallinity for a longer period of time even when stored at low temperatures. The present inventors have demonstrated the effects of a compound having a 1,4-cyclohexylene group substituted on the deuterium atom (D) in Japanese Patent Application Nos. 5-104144 and 5-1.
As disclosed in the specification of No. 82734 and the like, the present invention further enhances this effect.

【0037】更に、上述の重水素原子(D)を有する一
般式(III-1)、一般式(III-2)及び一般式(IV-1)で表わさ
れる化合物は、重水素原子(D)で置換されていない
1,4−シクロヘキシレン基を有する化合物と比較し
て、有為さのある弾性定数及びそれらの比を示してお
り、用途に応じた電気光学特性に調整できるものであ
る。
Further, the compounds represented by the general formula (III-1), the general formula (III-2) and the general formula (IV-1) having the above deuterium atom (D) include the deuterium atom (D) Compared with a compound having a 1,4-cyclohexylene group that is not substituted with, the elastic constants and ratios thereof have significant values, and the electro-optical characteristics can be adjusted according to the application.

【0038】この組成物において、一般式(III-1)、一
般式(III-2)の化合物は、多すぎると結晶化あるいは析
出をおこし易くなり、少なすぎると本発明の効果を得に
くくなるため、各々5〜40重量%の範囲で使用するこ
とが好ましく、一般式(IV-1)の化合物は多すぎるとスメ
クチック相の増大あるいは析出をおこし易くなり、少な
すぎると本発明の効果を得にくくなるため、5〜40重
量%の範囲で使用することが好ましい。
In this composition, if the compounds of the general formulas (III-1) and (III-2) are too much, crystallization or precipitation tends to occur, and if too small, the effect of the present invention is difficult to obtain. Therefore, it is preferable to use each in the range of 5 to 40% by weight. When the amount of the compound of the general formula (IV-1) is too large, the smectic phase is increased or precipitated easily, and when it is too small, the effect of the present invention is obtained. Since it becomes difficult, it is preferable to use in the range of 5 to 40% by weight.

【0039】この組成物は、一般式(III-1)、一般式(II
I-2)及び一般式(IV-1)の化合物に加えて、液晶組成物の
他の特性を改善するために、液晶化合物として認識され
る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。
This composition has the general formula (III-1) and the general formula (II
In addition to the compound of I-2) and the general formula (IV-1), in order to improve other properties of the liquid crystal composition, a normal nematic liquid crystal recognized as a liquid crystal compound, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, etc. are contained. You may have.

【0040】この様にして得られた本発明の液晶組成物
は、後述の実施例に示したように、90℃以上のネマチ
ック相−等方性液体相転移温度(TN-I)で、結晶相又
はスメクチック相−ネマチック相転移温度(T→N)が
−30℃以下と広い温度でネマチック相を有し、0.0
75前後の複屈折率Δn、1.5V前後のしきい値電圧
thの特性を得ることができた。
The liquid crystal composition of the present invention thus obtained has a crystalline phase at a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ) of 90 ° C. or higher, as shown in Examples described later. Alternatively, the smectic phase-nematic phase transition temperature (T → N ) has a nematic phase at a wide temperature of −30 ° C. or less,
The characteristics of the birefringence Δn of about 75 and the threshold voltage V th of about 1.5 V could be obtained.

【0041】またこの組成物は、後述の実施例に示した
加熱促進テスト、紫外線照射促進テストを行なったとこ
ろ、各促進テスト後も98%以上の高い電圧保持率を有
することや化学的にも非常に安定で高い抵抗値を有する
ことが確認された。
Further, this composition was subjected to a heating acceleration test and an ultraviolet irradiation acceleration test shown in Examples described later, and as a result, it had a high voltage holding ratio of 98% or more after each acceleration test and was chemically It was confirmed that it was very stable and had a high resistance value.

【0042】このように、本発明のネマチック液晶組成
物は、広い温度範囲で液晶性を示し、しかも十分に高い
電圧保持率を有する液晶組成物であり、フリッカが発生
せず、コントラストに優れた液晶表示装置を提供するこ
とが可能となった。また、アクティブ・マトリクス液晶
表示装置を作製したところ、フリッカが発生せず、コン
トラストに優れた液晶表示装置を作製することができ
た。更にTN-LCDやSTN-LCD液晶表示パネルを作製したと
ころ、広範な駆動周波数で表示可能であることが確認で
きた。
As described above, the nematic liquid crystal composition of the present invention is a liquid crystal composition which exhibits liquid crystallinity in a wide temperature range and has a sufficiently high voltage holding ratio, which does not cause flicker and is excellent in contrast. It has become possible to provide a liquid crystal display device. Further, when an active matrix liquid crystal display device was manufactured, flicker did not occur, and a liquid crystal display device excellent in contrast could be manufactured. Furthermore, when TN-LCD and STN-LCD liquid crystal display panels were manufactured, it was confirmed that display was possible with a wide range of drive frequencies.

【0043】本発明は、第2の液晶組成物として、上記
第1の液晶組成物に加える成分として一般式(VII)、
(VIII)
The present invention provides a second liquid crystal composition, which comprises a compound of the general formula (VII) as a component to be added to the first liquid crystal composition,
(VIII)

【0044】[0044]

【化20】 Embedded image

【0045】(式中、R4はそれぞれ独立的に炭素原子
数2〜5の直鎖状アルキル基を表わし、Y1はそれぞれ
独立的に水素原子又はフッ素原子を表わし、各化合物に
おける2つの1,4−シクロヘキシレン基の少なくとも
1個の水素原子(H)は重水素原子(D)で置換されて
いてもよい。)で表わされる化合物からなる第3群から
選ばれる化合物を含有することを特徴とするネマチック
液晶組成物を提供する。
(In the formula, R 4's each independently represent a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, Y 1's each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and two 1's in each compound are represented. , 4-cyclohexylene group containing at least one hydrogen atom (H) which may be substituted with a deuterium atom (D)). A characteristic nematic liquid crystal composition is provided.

【0046】この第3群の化合物のうち、2つの1,4
−シクロヘキシレン基の少なくとも1個の水素原子
(H)が重水素原子(D)で置換された化合物として、
一般式(VIII-1)
Of the compounds of this third group, two 1,4
-As a compound in which at least one hydrogen atom (H) of a cyclohexylene group is replaced by a deuterium atom (D),
General formula (VIII-1)

【0047】[0047]

【化21】 [Chemical 21]

【0048】(式中、R4は炭素原子数2〜5の直鎖状
アルキル基を表わし、Y1は水素原子又はフッ素原子を
表わし、X1〜X4はそれぞれ独立的に水素原子(H)又
は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1個は重水
素原子(D)を表わす。)で表わされる化合物を使用す
ることができる。
(In the formula, R 4 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, Y 1 represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and X 1 to X 4 are each independently a hydrogen atom (H ) Or a deuterium atom (D), at least one of which represents a deuterium atom (D).

【0049】また、本発明の第3の液晶組成物として、
前記第1の液晶組成物あるいは第2の液晶組成物に加え
る成分として一般式(IX)、(X)
As the third liquid crystal composition of the present invention,
General formulas (IX) and (X) as components added to the first liquid crystal composition or the second liquid crystal composition

【0050】[0050]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0051】(式中、R5はそれぞれ独立的に炭素原子
数3〜7のアルキル基を表わし、Y1及びY2はそれぞれ
独立的に水素原子又はフッ素原子を表わし、各化合物に
おける1,4−シクロヘキシレン基における水素原子
(H)の少なくとも1個は重水素原子(D)で置換され
ていてもよい。)で表わされる化合物からなる第4群か
ら選ばれる化合物を含有することを特徴とするネマチッ
ク液晶組成物を提供する。
(In the formula, R 5 independently represents an alkyl group having 3 to 7 carbon atoms, Y 1 and Y 2 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and 1, 4 in each compound -At least one hydrogen atom (H) in the cyclohexylene group may be substituted with a deuterium atom (D)), and a compound selected from the fourth group consisting of compounds represented by the formula: A nematic liquid crystal composition is provided.

【0052】また、本発明の第4の液晶組成物として、
前記第1の液晶組成物、第2の液晶組成物あるいは第3
の液晶組成物に加える成分として一般式(XI)〜(XV)
As the fourth liquid crystal composition of the present invention,
The first liquid crystal composition, the second liquid crystal composition or the third liquid crystal composition
As a component added to the liquid crystal composition of the general formula (XI) ~ (XV)

【0053】[0053]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0054】(式中、R6はそれぞれ独立的に炭素原子
数2〜5の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表わ
し、R7はそれぞれ独立的に炭素原子数1〜5の直鎖状
アルキル基、アルコキシ基又は炭素原子数2〜5の直鎖
状アルケニル基を表わし、R8は炭素原子数2〜5の直
鎖状アルキル基を表わし、rはそれぞれ独立的に0又は
1を表わし、Y1及びY2はそれぞれ独立的に水素原子又
はフッ素原子を表わし、各化合物における少なくとも1
つの1,4−シクロヘキシレン基の少なくとも1個の水
素原子(H)は重水素原子(D)で置換されていてもよ
い。)で表わされる化合物からなる第5群から選ばれる
化合物を含有することを特徴とするネマチック液晶組成
物を提供する。
(In the formula, each R 6 independently represents a linear alkyl group or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and each R 7 independently represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Group, an alkoxy group or a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, R 8 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and r each independently represents 0 or 1. Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and at least 1 in each compound.
At least one hydrogen atom (H) of each 1,4-cyclohexylene group may be substituted with a deuterium atom (D). And a nematic liquid crystal composition containing a compound selected from the fifth group consisting of the compounds represented by

【0055】更に本発明は上記の第1〜第4のいずれか
のネマチック液晶組成物を用いたアクティブ・マトリク
ス液晶表示装置、ツイスティッド・ネマチック又はスー
パー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置を提供
する。
The present invention further provides an active matrix liquid crystal display device, a twisted nematic liquid crystal display device, or a super twisted nematic liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to any one of the first to fourth embodiments.

【0056】以下、本発明を詳述するにあたり、一般式
(I)〜(X)、(XIV)及び(XV)の化合物のうち、各
化合物が有する全ての1,4−シクロヘキシレン基が前
述した式(b)で定義した1,4−シクロヘキシレン基
である化合物の例を、下記の一般式(Iー0)〜(X-0)、
(XIVー0)及び(XVー0)として表わす。
In describing the present invention in detail, all the 1,4-cyclohexylene groups of each compound among the compounds of the general formulas (I) to (X), (XIV) and (XV) are as described above. Examples of the compound which is the 1,4-cyclohexylene group defined by the formula (b) are represented by the following general formulas (I-0) to (X-0),
Represented as (XIV-0) and (XV-0).

【0057】[0057]

【化24】 [Chemical formula 24]

【0058】(式中、R01〜R06、R08、Y01、Y
02は、各々独立的に前記したR1〜R6、R 8、Y1、Y2
と同じ意味である。) 本発明に係わる一般式(I)〜(XI)で表わされる化合
物のうち、代表的な化合物としてNo.(1−1)〜(1
−9)の化合物とその相転移温度を下記第1表及び第2
表に示す。下記第1表及び第2表中、m.p.は結晶相か
ら液晶相又は等方性液体相に相転移する温度を表わし、
c.p.は液晶相から等方性液体相に相転移する温度をそ
れぞれ表わす。また、各液晶化合物は、蒸留、カラム精
製、再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充分精製
したものを使用した。
(Where R01~ R06, R08, Y01, Y
02Are each independently the aforementioned R1~ R6, R 8, Y1, Y2
Is the same meaning as. ) Compounds represented by the general formulas (I) to (XI) according to the present invention
No. (1-1) to (1
-9) and the phase transition temperatures thereof are shown in Tables 1 and 2 below.
Shown in the table. In Tables 1 and 2 below, is mp a crystalline phase?
Represents the temperature at which the liquid crystal phase or isotropic liquid phase transitions,
cp is the temperature at which the liquid crystal phase changes to the isotropic liquid phase.
Represent each. In addition, each liquid crystal compound is distilled and
Purify thoroughly by removing impurities using manufacturing, recrystallization, etc.
I used what I did.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】本発明の液晶組成物の特徴は、一般式
(I)〜(III)で表わされる第1の化合物群と一般式
(IV)〜(VI)で表わされる第2の化合物群から選ばれ
る化合物を必須成分として組み合わせて用いる点にあ
る。この様にして得られた液晶組成物は、特に低温にお
いてネマチック相を誘起拡大させる性質があり、また低
温に保存してもネマチック液晶性をより長期に保持でき
るものである。
The characteristics of the liquid crystal composition of the present invention are selected from the first compound group represented by the general formulas (I) to (III) and the second compound group represented by the general formulas (IV) to (VI). The compound is used in combination as an essential component. The liquid crystal composition thus obtained has a property of inducing and expanding a nematic phase particularly at low temperature, and can retain the nematic liquid crystallinity for a longer period even when stored at low temperature.

【0062】第1の化合物群の中の一般式(I)で表わ
される化合物は、直鎖状のアルケニル基と3,4,5−
トリフルオロフェニル基を有しているものである。この
化合物は、本発明に係わる他の化合物と組み合わせた
時、長期の低温保存において結晶の析出がみられる問題
があるが、低温側においてネマチック相を誘起拡大させ
る相溶性を示し、電圧保持率を低下させることなく駆動
電圧を維持あるいは低減させる効果がある。特に、相溶
性については、後述の例からも明らかなように一般式
(I)の類似構造を有する一般式(a)
The compound represented by the general formula (I) in the first compound group includes a linear alkenyl group and 3,4,5-
It has a trifluorophenyl group. When this compound is combined with other compounds according to the present invention, there is a problem that crystal precipitation is observed during long-term low temperature storage, but it exhibits compatibility that induces and expands a nematic phase on the low temperature side, and has a voltage holding ratio. This has the effect of maintaining or reducing the drive voltage without lowering it. In particular, as for compatibility, the general formula (a) having a similar structure to the general formula (I) is apparent from the examples described later.

【0063】[0063]

【化25】 [Chemical 25]

【0064】の化合物と比較した結果から、側鎖基がア
ルケニル基かアルキル基かの僅かな差異によって特段の
効果を示すことが明らかにされた。一般式(II)、(II
I)で表わされる化合物は、3,4−ジフルオロフェニ
ル基を有し、上述した相溶性に特徴を有している。ま
た、一般式(II)の化合物は複屈折率△nが一般式
(I)、(III)〜(VI)の化合物に比べ大きいので、用
途に応じた複屈折率のネマチック液晶組成物を調整する
のに、一般式(III)で表わされる化合物はしきい値電
圧が比較的低く、この調整に有用である。
From the result of comparison with the compound of (1), it was clarified that a particular effect was exhibited by a slight difference in whether the side chain group was an alkenyl group or an alkyl group. General formula (II), (II
The compound represented by I) has a 3,4-difluorophenyl group and is characterized by the above-mentioned compatibility. In addition, since the compound of the general formula (II) has a larger birefringence Δn than the compounds of the general formulas (I), (III) to (VI), a nematic liquid crystal composition having a birefringence according to the application is adjusted. However, the compound represented by the general formula (III) has a relatively low threshold voltage and is useful for this adjustment.

【0065】一般式(I)、(II)で表わされる化合物
は、表示特性に重要な役割を果たす弾性定数比(K33
11)が一般式(III)〜(VI)に比べて大きいあるい
は小さい。従って、用途に応じた弾性定数比を示すネマ
チック液晶組成物を調製することができるものである。
更に、一般式(I)、(II)の化合物は、ネマチック液
晶組成物の粘性を低下させることもできるので、一般式
(III)〜(XI)の化合物と組み合わせることによって
広い温度範囲で高速応答性を有する液晶材料を容易に得
ることができる。一般式(I)、(II)で表わされる化
合物としては特に下記のものが優れている。
The compounds represented by the general formulas (I) and (II) have an elastic constant ratio (K 33 /
K 11 ) is larger or smaller than the general formulas (III) to (VI). Therefore, it is possible to prepare a nematic liquid crystal composition having an elastic constant ratio according to the application.
Furthermore, the compounds of the general formulas (I) and (II) can also reduce the viscosity of the nematic liquid crystal composition, and therefore, by combining with the compounds of the general formulas (III) to (XI), a fast response in a wide temperature range A liquid crystal material having a property can be easily obtained. The compounds represented by the general formulas (I) and (II) are particularly excellent.

【0066】[0066]

【化26】 [Chemical formula 26]

【0067】第2の化合物群の中の一般式(IV)〜(V
I)で表わされる化合物は、-C24-、-C48-の連結
基を有しており、3,4−ジフルオロフェニル基、3,
4,5−トリフルオロフェニル基を有しているものであ
る。これらの化合物は、複屈折率△nが一般式(I)〜
(III)の化合物に比べ小さいので、用途に応じた複屈
折率のネマチック液晶組成物を調整することができ、ま
た電圧保持率を低下させることなく駆動電圧を維持ある
いは低減させる効果を有していることを見いだした。
General formulas (IV) to (V in the second compound group
Compounds represented by I) are, -C 2 H 4 -, - C 4 H 8 - have a linking group, 3,4-difluorophenyl group, 3,
It has a 4,5-trifluorophenyl group. These compounds have a birefringence Δn of the general formula (I) to
Since it is smaller than the compound of (III), it is possible to adjust a nematic liquid crystal composition having a birefringence index according to the application, and it has the effect of maintaining or reducing the driving voltage without lowering the voltage holding ratio. I found out that

【0068】しかしながら、一般式(IV)〜(VI)の化
合物はスメクチック相を示し易い傾向があり、例えばこ
れらの化合物のみからなる組成物では、スメクチック相
の存在に依ってネマチック相が非常に狭く、特に室温か
ら低温で駆動可能なネマチック液晶組成物を調製するこ
とは困難であった。
However, the compounds represented by the general formulas (IV) to (VI) tend to exhibit a smectic phase. For example, in a composition containing only these compounds, the nematic phase is very narrow due to the presence of the smectic phase. In particular, it was difficult to prepare a nematic liquid crystal composition that can be driven at room temperature to low temperature.

【0069】本発明者等は、上述した一般式(I)〜(V
I)で表わされる化合物について種々の組み合わせを検
討した結果、一般式(I)〜(III)で表わされる化合物
群から選ばれる化合物と一般式(IV)〜(VI)で表わさ
れる化合物群から選ばれる化合物を用いることにより、
各々の化合物が有している優れた特性を損なうことな
く、広い温度範囲で使用できるネマチック液晶組成物を
調製できることを見いだした。
The present inventors have found that the above general formulas (I) to (V
As a result of examining various combinations of the compounds represented by I), the compounds selected from the compounds represented by the general formulas (I) to (III) and the compounds represented by the general formulas (IV) to (VI) were selected. By using the compound
It was found that a nematic liquid crystal composition that can be used in a wide temperature range can be prepared without impairing the excellent properties of each compound.

【0070】このことを詳述するために、下記の液晶組
成物(2−1)及び比較の為の液晶組成物(2−2)〜
(2−4)を作製した。
To explain this in detail, the following liquid crystal composition (2-1) and comparative liquid crystal composition (2-2) to
(2-4) was produced.

【0071】[0071]

【化27】 [Chemical 27]

【0072】からなる液晶組成物(2−1)は、本発明
のネマチック液晶組成物であり、ネマチック相が10
5.4〜−12℃であった。本発明外の
The liquid crystal composition (2-1) consisting of is the nematic liquid crystal composition of the present invention and has a nematic phase of 10 or less.
It was 5.4 to -12 ° C. Outside the invention

【0073】[0073]

【化28】 [Chemical 28]

【0074】からなる液晶組成物(2−2)は、一般式
(I-0)〜(III-0)の化合物群からなるものであり、そ
のネマチック相は107.1〜+20℃であった。本発
明外の
The liquid crystal composition (2-2) consisting of the compounds of the general formulas (I-0) to (III-0) has a nematic phase of 107.1 to + 20 ° C. . Outside the invention

【0075】[0075]

【化29】 [Chemical 29]

【0076】からなる液晶組成物(2−3)は、一般式
(IV-0)〜(VI-0)の化合物群からなるものであり、そ
のネマチック相は85.4〜+40℃であった。以上の
ことから本発明の液晶組成物(2−1)は、液晶組成物
(2−2)、(2−3)と比較してより広い温度でネマ
チック相を有しており、特に低温側でのネマチック相の
拡大が大きいことが明かである。これは、第1の化合物
群と第2の化合物群を組み合わせた効果であり、広い温
度で駆動可能なネマチック液晶組成物を調製することを
可能としていることを示している。
The liquid crystal composition (2-3) consisting of the compounds of the general formulas (IV-0) to (VI-0) has a nematic phase of 85.4 to + 40 ° C. . From the above, the liquid crystal composition (2-1) of the present invention has a nematic phase at a wider temperature than the liquid crystal compositions (2-2) and (2-3), and particularly on the low temperature side. It is clear that the expansion of the nematic phase is large. This is an effect obtained by combining the first compound group and the second compound group, and shows that it is possible to prepare a nematic liquid crystal composition that can be driven at a wide temperature.

【0077】また、本発明外のIn addition, outside the scope of the present invention

【0078】[0078]

【化30】 Embedded image

【0079】からなる液晶組成物(2−4)は、前記液
晶組成物(2−2)において本発明に係わる一般式
(I)の化合物を、R1がアルキル基である類似構造を有
する一般式(a)の化合物に置き換えて調製されたもの
であり、そのネマチック相は97.4〜+31℃であっ
た。前述の液晶組成物(2−2)と(2−4)を比較す
れば明らかなように、更にネマチック相の温度範囲が高
温及び低温の両側で狭くなっている。これは、一般式
(I)の側鎖基R1のアルケニル基と一般式(a)の側鎖
基R9のアルキル基との僅かな違いにもかかわらず大き
く変化する予期し得ぬ効果を示すものである。
A liquid crystal composition (2-4) consisting of the compound of the general formula (I) according to the present invention in the liquid crystal composition (2-2) is a compound having a similar structure in which R 1 is an alkyl group. It was prepared by substituting the compound of formula (a), and the nematic phase thereof was 97.4 to + 31 ° C. As is clear from the comparison between the above-mentioned liquid crystal compositions (2-2) and (2-4), the temperature range of the nematic phase is further narrowed at both the high temperature and the low temperature. This has an unexpected effect of greatly changing despite a slight difference between the alkenyl group of the side chain group R 1 of the general formula (I) and the alkyl group of the side chain group R 9 of the general formula (a). It is shown.

【0080】更に以下で詳述するように、本発明は、液
晶化合物の側鎖基や骨格構造の差が僅かであるとする下
記引例の考え方を鋭意検討し、この批評により新規な組
み合わせの液晶組成物を見いだすに至ったのである。
As will be described in more detail below, in the present invention, the idea of the following reference that the difference in the side chain group and the skeletal structure of the liquid crystal compound is slight is thoroughly studied, and a liquid crystal of a new combination is evaluated by this criticism. They came to find a composition.

【0081】本発明者らは、一般式(I)の側鎖基R1
アルキル基に置き換えた一般式(a)の化合物を用いて
種々の混合物の検討を試みたが、低温で安定したネマチ
ック相を保持させることが困難なものであり、本発明に
係わる(I)〜(VI)の化合物との組み合わせて使用す
る場合10重量%以下、より好ましくは8重量%以下、
最も好ましくは5重量%前後とすることによって相溶性
欠如を改善させることを見いだしている。従って、この
類似化合物は第三の手段として、例えば下記一般式(2
−5)〜(2−7)の化合物と併用することが必須であ
った。
The present inventors tried to investigate various mixtures using the compound of the general formula (a) in which the side chain group R 1 of the general formula (I) was replaced with an alkyl group, but it was stable at low temperature. It is difficult to maintain the nematic phase, and when used in combination with the compounds (I) to (VI) according to the present invention, 10% by weight or less, more preferably 8% by weight or less,
It has been found that the lack of compatibility is ameliorated by the most preferable amount being around 5% by weight. Therefore, this similar compound can be used as a third means, for example, by the following general formula (2
It was essential to use in combination with the compounds of -5) to (2-7).

【0082】[0082]

【化31】 [Chemical 31]

【0083】(式中、R9は前記と同じ意味であり、Z1
はフッ素原子、OCF3、OCHF2、CF3を表わし、
2、Z4は水素原子又はフッ素原子を表わし、Z3は塩
素原子、OCF3、OCHF2、CF3を表わす。) しかし、この様な手段を用いても尚問題を有している。
例えば特公表5−500681号公報及び特公表5−5
00682号公報で開示された技術によれば、上記一般
式(2−5)の化合物と一般式(III-0)〜(Vー0)の化
合物との混合比は1:4〜1:1が良いとされ、一般式
(2−5)の化合物を40重量%以上含有させることが
更に好適であるとしている。このために、ネマチック相
−等方性液体相転移温度TN-Iが80℃以下と低いと
か、あるいはTN-LCDを構成したときのしきい値電圧Vth
が1.5V以上と高い等、現在要求されている特性が得
られていない。更に、一般式(2−5)の化合物が多用
されているために、蒸気圧温度特性が悪化し、液晶表示
パネルの作製工程における液晶注入条件が厳しくなる、
あるいは注入ムラを発生させる等新たな問題を有してい
る。また、例えば特公表5−500830号公報で開示
された技術によれば、上記一般式(2−7)の化合物と
一般式(IIIー0)〜(Vー0)の化合物との混合比は1:4
〜1:1が良いとされ、一般式(2−7)の化合物を4
0重量%以上含有させることが更に好適であるとした特
異なものとなっている。この技術も、実際には低温での
ネマチック相を改善させるために一般式(2−5)の化
合物を多く併用しており、上述と同様にTN-Iあるいは
thに対する要求特性が満たされていないのである。更
に、複屈折率△nが0.13以上と大きい例では、ファ
ーストミニマム(△n・d=0.5)に適したセル厚d
が約4μmあるいはそれ以下となり、液晶表示パネルの
作製工程における均一なセル作製条件が厳しくなる、あ
るいは表示ムラを発生させる等新たな問題を有してい
る。
(Wherein R 9 has the same meaning as described above, and Z 1
Represents a fluorine atom, OCF 3 , OCHF 2 , CF 3 ;
Z 2 and Z 4 represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and Z 3 represents a chlorine atom, OCF 3 , OCHF 2 or CF 3 . However, even if such a means is used, there is still a problem.
For example, Japanese Patent Publication No. 5-500681 and Japanese Patent Publication 5-5
According to the technique disclosed in Japanese Patent No. 00682, the mixing ratio of the compound of the general formula (2-5) and the compound of the general formulas (III-0) to (V-0) is 1: 4 to 1: 1. Is preferred, and it is more preferred that the compound of the general formula (2-5) is contained in an amount of 40% by weight or more. For this reason, the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature T NI is as low as 80 ° C. or less, or the threshold voltage V th when the TN-LCD is constructed.
Is not as high as 1.5 V or higher, and the characteristics currently required have not been obtained. Furthermore, since the compound of the general formula (2-5) is frequently used, the vapor pressure temperature characteristic is deteriorated, and the liquid crystal injection condition in the manufacturing process of the liquid crystal display panel becomes strict.
Alternatively, there is a new problem such as uneven injection. Further, for example, according to the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-500830, the mixing ratio of the compound of the general formula (2-7) and the compound of the general formulas (III-0) to (V-0) is 1: 4
~ 1: 1 is considered good, and the compound of general formula (2-7) is 4
It is peculiar that it is more preferable to contain 0% by weight or more. This technique also uses a large amount of the compound of the general formula (2-5) in order to improve the nematic phase at a low temperature, and does not satisfy the required characteristics for T NI or V th as described above. Of. Further, in the case where the birefringence Δn is as large as 0.13 or more, the cell thickness d suitable for the first minimum (Δn · d = 0.5).
Is about 4 μm or less, and there are new problems such as strict conditions for uniform cell production in the process of producing a liquid crystal display panel or occurrence of display unevenness.

【0084】本発明は、特に低温でのネマチック相を得
るために上述の様な第三の手段に頼ることによって発生
する問題を有しないものであり、一般式(I)〜(III)
と一般式(IV)〜(VI)で表わされる化合物を組み合わ
せても、個々の化合物が有している特性を損なうことが
少ないあるいはほとんど無い組成物である。
The present invention does not have the problems caused by relying on the third means as described above in order to obtain a nematic phase at a low temperature, and the general formulas (I) to (III)
And a compound represented by any one of the general formulas (IV) to (VI) in combination, the composition has little or no loss in the characteristics of the individual compounds.

【0085】更に本発明の優位性を以下で詳述する。例
えば一般式(XV)の化合物のみからなる液晶組成物(2
−8)
Further advantages of the present invention will be described in detail below. For example, a liquid crystal composition (2
-8)

【0086】[0086]

【化32】 Embedded image

【0087】ではネマチック相が70.7〜44℃であ
る。あるいは一般式(III)の化合物と混合してなる液
晶組成物(2−9)
In, the nematic phase is 70.7 to 44 ° C. Alternatively, a liquid crystal composition (2-9) obtained by mixing with a compound of the general formula (III)

【0088】[0088]

【化33】 [Chemical 33]

【0089】ではネマチック相が85〜33℃と成分数
が増えても改善されていない。しかし、本発明の必須成
分である一般式(I)と一般式(V)の化合物を組み合わ
せた
In the case of the nematic phase, the temperature is 85 to 33 ° C., which is not improved even if the number of components is increased. However, the compounds of general formula (I) and general formula (V), which are the essential components of the present invention, were combined.

【0090】[0090]

【化34】 Embedded image

【0091】からなる液晶組成物(2−10)ではネマ
チック相が79.6〜+10℃となり、一般式(III)
と一般式(V)の化合物を組み合わせた
In the liquid crystal composition (2-10) consisting of the nematic phase of 79.6 to + 10 ° C.,
And a compound of general formula (V)

【0092】[0092]

【化35】 Embedded image

【0093】からなる液晶組成物(2−11)ではネマ
チック相が89.1〜+1℃となり、低温でのネマチッ
ク相を大きく拡大させることができるのである。この様
な例としては更に次のものを挙げることができる。一般
式(II)、(III)と一般式(V)の化合物を組み合わせ
In the liquid crystal composition (2-11) made of, the nematic phase is 89.1 to + 1 ° C., and the nematic phase at a low temperature can be greatly expanded. The following can be further mentioned as such an example. A combination of compounds of general formulas (II) and (III) and general formula (V)

【0094】[0094]

【化36】 Embedded image

【0095】からなる液晶組成物(2−12)ではネマ
チック相が83〜15℃である。一般式(I)、(II)
と一般式(VI)の化合物を組み合わせた
In the liquid crystal composition (2-12) made of, the nematic phase is 83 to 15 ° C. General formula (I), (II)
And a compound of general formula (VI)

【0096】[0096]

【化37】 Embedded image

【0097】からなる液晶組成物(2−13)ではネマ
チック相が90〜−30℃である。一般式(II)と一般
式(VI)の化合物を組み合わせた
In the liquid crystal composition (2-13) made of, the nematic phase is 90 to -30 ° C. Combined compounds of general formula (II) and general formula (VI)

【0098】[0098]

【化38】 [Chemical 38]

【0099】からなる液晶組成物(2−14)ではネマ
チック相が96〜−20℃である。一般式(I)と一般
式(V)、(VI)の化合物を組み合わせた
In the liquid crystal composition (2-14) made of, the nematic phase is 96 to -20 ° C. Combined compounds of general formula (I) and general formulas (V) and (VI)

【0100】[0100]

【化39】 [Chemical Formula 39]

【0101】からなる液晶組成物(2−15)ではネマ
チック相が79.0〜−7℃である。以上述べてきたよ
うに、一般式(I)〜(III)の化合物のみでは又は一般
式(IV)〜(VI)の化合物のみではネマチック相が非常
に狭く、低温で駆動可能なネマチック液晶組成物を調製
することが困難であったが、一般式(I)〜(III)で表
わされる化合物からなる第1群から選ばれた少なくとも
1種の化合物と一般式(IV)〜(VI)で表わされる化合
物からなる第2群から選ばれた少なくとも1種の化合物
を必須成分として含有することを特徴とした本発明の液
晶組成物は、より広い温度範囲で使用できる優れたネマ
チック液晶組成物であることが確認される。
In the liquid crystal composition (2-15) made of, the nematic phase is 79.0 to -7 ° C. As described above, a nematic liquid crystal composition that can be driven at low temperature with a very narrow nematic phase only by the compounds of the general formulas (I) to (III) or only the compounds of the general formulas (IV) to (VI). Was difficult to prepare, but at least one compound selected from the first group consisting of the compounds represented by the general formulas (I) to (III) and the general formulas (IV) to (VI) The liquid crystal composition of the present invention, which contains at least one compound selected from the second group consisting of the following compounds as an essential component, is an excellent nematic liquid crystal composition that can be used in a wider temperature range. Is confirmed.

【0102】この様な本発明の優位性は、例えば特公表
5−501735号公報で開示された従来技術と比較す
るとより明確にされる。この従来技術によれば、一般式
(a)で表わされる3,4,5−トリフルオロフェニル
基を有する化合物と例えば一般式(IIIー0)、(IV-0)
で表わされる3,4−ジフルオロフェニル基を有する化
合物との混合比は1:4〜1:1が良いとされ、一般式
(a)で表わされる3,4,5−トリフルオロフェニル
基を有する化合物を50重量%以下にすることが好適で
あるとしている。これは、より低いしきい値電圧を課題
とするも充分に低減させるに到っておらず、その原因が
低温での相溶性あるいはネマチック相の狭さに問題を有
し、多くの量を含有させることができないことに由来す
ることと思われる。
The superiority of the present invention as described above will be made clearer in comparison with the prior art disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-501735. According to this prior art, a compound having a 3,4,5-trifluorophenyl group represented by the general formula (a) and, for example, the general formulas (III-0) and (IV-0)
It is said that a good mixing ratio with the compound having a 3,4-difluorophenyl group represented by is 1: 4 to 1: 1 and the compound has a 3,4,5-trifluorophenyl group represented by the general formula (a). It is said that it is preferable that the content of the compound is 50% by weight or less. This has not yet been sufficiently reduced although the lower threshold voltage is a problem, and the cause is that the compatibility at low temperature or the narrowness of the nematic phase is a problem, and a large amount is contained. It seems that this is because it cannot be done.

【0103】本発明における3,4,5−トリフルオロ
フェニル基を有する化合物として一般式(I)、(IV)
(VI)で表わされる化合物は、3,4−ジフルオロフェ
ニル基を有する一般式(II)(III)(IV)の化合物と
の混合比を1:1以上にさせても、あるいは総含有量で
50重量%以上含有させても、特段の第三の手段を要せ
ず広い温度範囲で使用できるネマチック液晶組成物を調
製できるのである。
The compounds having the 3,4,5-trifluorophenyl group in the present invention are represented by the general formulas (I) and (IV)
The compound represented by (VI) can be mixed with the compound of the general formulas (II), (III) and (IV) having a 3,4-difluorophenyl group in a mixing ratio of 1: 1 or more, or in the total content. Even if it is contained in an amount of 50% by weight or more, a nematic liquid crystal composition that can be used in a wide temperature range can be prepared without requiring any special third means.

【0104】本発明の液晶組成物の第2の特徴は、一般
式(I)〜(VI)で表わされる第1群及び第2群から選
ばれた化合物のうち、1種又はそれ以上の化合物が、各
化合物における2つの1,4−シクロヘキシレン基の1
個又はそれ以上の水素原子(H)が重水素原子(D)で
置換された化合物を含有する点にある。この様な液晶組
成物は、低温でのネマチック相を安定化させる性質があ
り、特に低温に保存してもネマチック液晶性をより長期
に保持できるものである。本発明者らは、重水素原子に
置換したシクロヘキサン環を有する化合物の効果を特願
平5−104144号明細書、特願平5−182734
号明細書等で明らかにしたが、本発明は更にこの効果を
優れたものとしている。即ち、本発明の第2の特徴によ
り、例えば、本発明の液晶組成物は、後述の実施例で詳
述するが、−25℃あるいは−40℃に保存してもネマ
チック性を長時間有することができるものである。
The second characteristic of the liquid crystal composition of the present invention is that one or more compounds selected from the first group and the second group represented by the general formulas (I) to (VI). Is one of the two 1,4-cyclohexylene groups in each compound.
The point is to contain a compound in which one or more hydrogen atoms (H) are replaced by deuterium atoms (D). Such a liquid crystal composition has a property of stabilizing a nematic phase at a low temperature, and in particular, can retain the nematic liquid crystallinity for a longer period even when stored at a low temperature. The present inventors have confirmed the effects of a compound having a cyclohexane ring substituted with a deuterium atom, in Japanese Patent Application Nos. 5-104144 and 5-182734.
As described in the specification, etc., the present invention further enhances this effect. That is, according to the second feature of the present invention, for example, the liquid crystal composition of the present invention has a nematic property for a long time even when stored at -25 ° C or -40 ° C, which will be described in detail in Examples below. Is something that can be done.

【0105】また、第3の特徴は、上述の重水素原子を
有する一般式(I)〜(VI)で表わされる化合物は、重
水素原子で置換されていないシクロヘキサン環を有する
一般式(Iー0)〜(VIー0)で表わされる化合物と比較し
て、有為さのある弾性定数及びそれらの比、あるいは有
利なしきい値電圧を示しており、用途に応じた電気光学
特性に調製できるものである。
A third feature is that the compounds represented by the general formulas (I) to (VI) having a deuterium atom described above have the general formula (I-) having a cyclohexane ring not substituted by a deuterium atom. 0) to (VI-0), they show significant elastic constants and ratios thereof, or an advantageous threshold voltage as compared with the compounds represented by the formulas (0) to (VI-0), and can be adjusted to have electro-optical characteristics according to the application. It is a thing.

【0106】本発明のネマチック液晶組成物に用いる一
般式(VII)〜(XV)で表わされる化合物は上述の特性
及びTN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD等に要求される特性を維
持向上する効果を有する。
The compounds represented by the general formulas (VII) to (XV) used in the nematic liquid crystal composition of the present invention maintain and improve the above-mentioned properties and the properties required for TN-LCD, STN-LCD, TFT-LCD and the like. Have the effect of

【0107】詳しくは、一般式(VII)、(X)で表わさ
れる化合物は、液晶組成物の複屈折率(△n)を0.0
8〜0.10に最適化して、液晶表示装置の視角特性の
向上、コントラスト比の増加等を行うことができる。ま
た、組成物のネマチック相温度範囲を高温側及び低温側
に拡大させる効果を有し、液晶表示装置の駆動可能な温
度範囲を拡大することができる。
Specifically, the compounds represented by the general formulas (VII) and (X) have a liquid crystal composition having a birefringence (Δn) of 0.0.
It is possible to improve the viewing angle characteristic of the liquid crystal display device, increase the contrast ratio, etc. by optimizing it to 8 to 0.10. Further, it has an effect of expanding the nematic phase temperature range of the composition to the high temperature side and the low temperature side, and can expand the drivable temperature range of the liquid crystal display device.

【0108】一般式(IX)、(X)で表わされる化合物
における−(CH22−あるいは−(CH24−の連結
基を有する各化合物は、一般式(I)〜(VI)の化合物
との相溶性にも優れている。更に、これらの化合物は、
一般式(2−5)で表わされる化合物に比べ、蒸気圧温
度特性にも優れており、本発明の液晶組成物に多用して
も、液晶表示パネルの作製工程における液晶注入条件を
緩和することができ、大型液晶パネルの作製工程におけ
る注入ムラを低減させるという特徴も有する。一般式
(X)の化合物は、しきい値電圧の低減に有用であり、
低い駆動電圧を必要とする携帯用途に適した液晶組成物
を提供することができる。
In the compounds represented by the general formulas (IX) and (X), each compound having a-(CH 2 ) 2 --or-(CH 2 ) 4 --linking group is represented by the general formulas (I) to (VI). It also has excellent compatibility with the above compounds. In addition, these compounds are
Compared with the compound represented by the general formula (2-5), it is also excellent in vapor pressure temperature characteristics, and relaxes the liquid crystal injection conditions in the manufacturing process of a liquid crystal display panel, even if it is frequently used in the liquid crystal composition of the present invention. It is also possible to reduce injection unevenness in the manufacturing process of a large-sized liquid crystal panel. The compound of the general formula (X) is useful for reducing the threshold voltage,
It is possible to provide a liquid crystal composition suitable for portable applications that require a low driving voltage.

【0109】一般式(XI)、(XII)の化合物は、一般
式(I)〜(VI)の化合物を含有する液晶組成物に添加
して用いることにより、複屈折率(△n)の低減あるい
は粘性の低減に有用である。
The compounds of the general formulas (XI) and (XII) can be used by adding them to a liquid crystal composition containing the compounds of the general formulas (I) to (VI) to reduce the birefringence (Δn). Alternatively, it is useful for reducing viscosity.

【0110】本発明のネマチック液晶組成物は、一般式
(XIII)〜(XV)で表わされる化合物からなる群から選
ばれる化合物を含有させることができる。この一般式
(XIII)〜(XV)で表わされる化合物は、上記液晶組成
物のネマチック相の温度範囲を高温域及び又は低温域に
拡大し得るものである。一般式(XIII)の化合物は、ネ
マチック液晶組成物の粘性を低下させることができるの
で、広い温度範囲で高速応答性を有する液晶材料を得る
ことができる。一般式(XIV)、(XV)で表わされる化
合物は、液晶組成物の複屈折率(△n)を0.07〜
0.09に最適化して、液晶表示装置の視角特性の向
上、コントラスト比の増加等を行うことができる。一般
式(XV)は、しきい値電圧及び飽和電圧の低減に有用で
あり、低い駆動電圧を必要とする携帯用途や駆動回路の
省力化に適した液晶組成物を提供することができる。
The nematic liquid crystal composition of the present invention may contain a compound selected from the group consisting of compounds represented by formulas (XIII) to (XV). The compounds represented by the general formulas (XIII) to (XV) can extend the temperature range of the nematic phase of the liquid crystal composition to a high temperature region and / or a low temperature region. Since the compound of the general formula (XIII) can reduce the viscosity of the nematic liquid crystal composition, it is possible to obtain a liquid crystal material having a fast response in a wide temperature range. The compounds represented by the general formulas (XIV) and (XV) have a birefringence (Δn) of the liquid crystal composition of 0.07 to
By optimizing to 0.09, it is possible to improve the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device and increase the contrast ratio. The general formula (XV) is useful for reducing the threshold voltage and the saturation voltage, and can provide a liquid crystal composition suitable for portable applications requiring a low driving voltage and labor saving of a driving circuit.

【0111】更に、本発明の液晶組成物は、一般式
(I)〜(XV)の化合物に加えて、液晶組成物の他の特
性を改善するために、液晶化合物として認識される通常
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。
In addition to the compounds of the general formulas (I) to (XV), the liquid crystal composition of the present invention is a conventional nematic compound recognized as a liquid crystal compound in order to improve other characteristics of the liquid crystal composition. Liquid crystals, smectic liquid crystals, cholesteric liquid crystals and the like may be contained.

【0112】本発明の液晶組成物における各化合物の含
有量は、一般式(I)で表わされる化合物を0〜25重
量%、一般式(II)で表わされる化合物を0〜25重量
%、一般式(III)で表わされる化合物を0〜20重量
%の範囲で含有することが好ましい。一般式(IV)で表
わされる化合物を0〜20重量%、一般式(V)で表わ
される化合物を0〜30重量%、一般式(VI)で表わさ
れる化合物を0〜30重量%の範囲で含有することが好
ましい。
The content of each compound in the liquid crystal composition of the present invention is 0 to 25% by weight of the compound represented by the general formula (I), 0 to 25% by weight of the compound represented by the general formula (II), and It is preferable to contain the compound represented by the formula (III) in the range of 0 to 20% by weight. The compound represented by the general formula (IV) is 0 to 20% by weight, the compound represented by the general formula (V) is 0 to 30% by weight, and the compound represented by the general formula (VI) is 0 to 30% by weight. It is preferable to contain.

【0113】また、液晶組成物における各化合物の総含
有量は、一般式(I)の化合物群を0〜50重量%、一
般式(II)の化合物群を0〜50重量%、一般式(II
I)の化合物群を0〜40重量%の範囲で含有すること
が好ましく、一般式(IV)の化合物群を0〜35重量
%、一般式(V)の化合物群を0〜40重量%、一般式
(VI)の化合物群を0〜40重量%の範囲で含有するこ
とが好ましい。
The total content of each compound in the liquid crystal composition is 0 to 50% by weight for the compound group of general formula (I), 0 to 50% by weight for the compound group of general formula (II), and II
The compound group I) is preferably contained in the range of 0 to 40% by weight, the compound group of the general formula (IV) is 0 to 35% by weight, the compound group of the general formula (V) is 0 to 40% by weight, It is preferable to contain the compound group of the general formula (VI) in the range of 0 to 40% by weight.

【0114】更に、各化合物群の総含有量は、一般式
(I)〜(III)の第1群を10〜80重量%範囲で含有
することが好ましく、一般式(IV)〜(VI)の第2群を
5〜50重量%範囲で含有することが好ましい。
Further, the total content of each compound group is preferably such that the first group of the general formulas (I) to (III) is contained in the range of 10 to 80% by weight, and the general formulas (IV) to (VI) are contained. It is preferable to contain the second group of 5 to 50% by weight.

【0115】一般式(VII)〜(X)で表わされる化合物
は各々0〜25重量%の範囲で含有することが好まし
く、一般式(XI)〜(XIII)で表わされる化合物は各々
0〜20重量%の範囲で含有することが好ましく、一般
式(XIV)で表わされる化合物は各々0〜30重量%の
範囲で含有することが好ましく、一般式(XV)で表わさ
れる化合物は各々0〜10重量%の範囲で含有すること
が好ましい。
The compounds represented by the general formulas (VII) to (X) are preferably contained in the range of 0 to 25% by weight, and the compounds represented by the general formulas (XI) to (XIII) are each contained in the range of 0 to 20%. The content of the compound represented by the general formula (XIV) is preferably 0 to 30% by weight, and the content of the compound represented by the general formula (XV) is 0 to 10%. It is preferably contained in the range of wt%.

【0116】本発明に係わる各化合物は、液晶組成物あ
るいは液晶表示特性に要求される目的に応じて以下のよ
うに組み合わせることができる。液晶組成物の結晶相又
はスメクチック相−ネマチック相転移温度T→Nを低く
する目的には、(I)+(II)+(V)+(VI)の組み合
わせが好ましく、更に(VII)〜(VIII)を組み合わせ
ることが好ましく、又は(XIV)を組み合わせることが
特に好ましい。液晶組成物のネマチック相−等方性液体
相転移温度TN-Iを高くし、結晶相又はスメクチック相
−ネマチック相転移温度T→Nを低くする目的には、
(I)+(II)+(V)+(VI)の組み合わせが好まし
く、更に(VII)〜(X)又は(XIII)を組み合わせるこ
とが好ましい。液晶表示のしきい値電圧Vthを低くする
目的には、(I)+(V)+(VI)の組み合わせが好まし
く、更に(VII)〜(X)、(XIV)、(XV)を組み合わ
せることが好ましい。液晶表示の応答特性を速くする目
的には、(I)+(II)+(VI)の組み合わせが好まし
く、更に(V)、(X)〜(XIII)を組み合わせることが
好ましい。液晶組成物の複屈折率△nを0.07〜0.
08とする目的には、(I)+(III)+(IV)〜(VI)
の組み合わせが好ましく、液晶組成物の複屈折率△nを
0.08〜0.10とする目的には、(I)+(II)+
(IV)の組み合わせが好ましく、更に(VII)、(VII
I)、(XIV)を組み合わせることが好ましい。
The compounds according to the present invention can be combined as follows according to the purpose required for the liquid crystal composition or liquid crystal display characteristics. For the purpose of lowering the crystal phase or the smectic phase-nematic phase transition temperature T → N of the liquid crystal composition, a combination of (I) + (II) + (V) + (VI) is preferable, and further (VII) to (VII) It is preferred to combine VIII) or particularly preferred to combine (XIV). For the purpose of increasing the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature T NI of the liquid crystal composition and lowering the crystal phase or smectic phase-nematic phase transition temperature T → N ,
A combination of (I) + (II) + (V) + (VI) is preferable, and further combinations of (VII) to (X) or (XIII) are preferable. For the purpose of lowering the threshold voltage V th of liquid crystal display, a combination of (I) + (V) + (VI) is preferable, and (VII) to (X), (XIV), (XV) are further combined. It is preferable. For the purpose of accelerating the response characteristics of liquid crystal display, a combination of (I) + (II) + (VI) is preferable, and further combinations of (V) and (X) to (XIII) are preferable. The birefringence Δn of the liquid crystal composition is 0.07 to 0.
For the purpose of setting 08, (I) + (III) + (IV) to (VI)
Is preferable, and (I) + (II) + for the purpose of setting the birefringence Δn of the liquid crystal composition to 0.08 to 0.10.
A combination of (IV) is preferable, and further (VII) and (VII
It is preferable to combine I) and (XIV).

【0117】この様にして得られた本発明の液晶組成物
は、後述の実施例に示したように、85〜100℃のネ
マチック相−等方性液体相転移温度(TN-I)のもので
は1.3〜1.6しきい値電圧(Vth)、100〜13
0℃のネマチック相−等方性液体相転移温度(TN-I
のものでは1.6〜2.0のしきい値電圧(Vth)の特
性で、−40℃以下の結晶相又はスメクチック相−ネマ
チック相転移温度(T→N)、0.07〜0.10の複
屈折率△n、6〜9の誘電異方性(△ε)の特性を得る
ことができた。
The liquid crystal composition of the present invention thus obtained has a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ) of 85 to 100 ° C., as shown in Examples below. 1.3 to 1.6 threshold voltage (V th ), 100 to 13
Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ) at 0 ° C
Of which the threshold voltage (V th ) is 1.6 to 2.0, the crystal phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (T → N ) at -40 ° C or lower, 0.07 to 0. The characteristics of birefringence Δn of 10 and dielectric anisotropy (Δε) of 6 to 9 could be obtained.

【0118】また、本発明のネマチック液晶組成物は、
後述の実施例に示した加熱促進テスト、紫外線照射促進
テストを行ったところ、各促進テスト後も98%以上の
高い電圧保持率を有することや化学的にも非常に安定で
高い抵抗値を有することが確認された。
The nematic liquid crystal composition of the present invention is
When the heating acceleration test and the ultraviolet irradiation acceleration test shown in the examples described later were carried out, it had a high voltage holding ratio of 98% or more even after each acceleration test and had a chemically very stable and high resistance value. It was confirmed.

【0119】このように、本発明のネマチック液晶組成
物は、広い温度範囲で液晶性を示し、しきい値電圧が低
く、しかも充分に高い電圧保持率を有する液晶組成物で
あり、フリッカが発生せず、コントラストに優れた液晶
表示装置を提供することが可能となった。また、アクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置を作製したところ、フリ
ッカが発生せずコントラストに優れた液晶表示装置を作
製することができた。更に、TN-LCDやSTN-LCD液晶表示
パネルを作製したところ、広範な駆動周波数で表示可能
であることが確認された。
As described above, the nematic liquid crystal composition of the present invention is a liquid crystal composition which exhibits liquid crystallinity in a wide temperature range, has a low threshold voltage, and has a sufficiently high voltage holding ratio, and flicker occurs. Instead, it is possible to provide a liquid crystal display device having excellent contrast. Further, when an active matrix liquid crystal display device was produced, a liquid crystal display device having excellent contrast without producing flicker could be produced. Furthermore, when TN-LCD and STN-LCD liquid crystal display panels were manufactured, it was confirmed that display was possible in a wide range of drive frequencies.

【0120】[0120]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳述するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実
施例中、測定した特性の各記号の意味は以下の通りであ
る。
The present invention will be described in detail below with reference to examples.
The present invention is not limited to these examples. In the examples, the meanings of the symbols of the measured characteristics are as follows.

【0121】TN-I : ネマチック相−等方性液体相転
移温度(℃) T→N : 結晶相又はスメクチック相−ネマチック相転
移温度(℃) Vth : パネル液晶層の厚みをdとしファーストミニ
マム△n・d=0.5のTN-LCDを構成した時のしきい値
電圧(V) △ε : 誘電異方性 △n : 複屈折率 τr=τd:電圧無印加状態から電圧を印加して光が透
過する状態になるまでの立ち上がり時間τrと電圧印加
状態から電圧を除いて光が透過しなくなるまでのたち下
がり時間τdが等しくなる応答時間(msec) Prー25:−25℃に保存してネマチック性を有した時
間(日間) Prー40:−40℃に保存してネマチック性を有した時
間(日間) 又、組成物の促進テストは、液晶組成物2gをアンプル
管に入れ、真空脱気後、窒素置換の処理をして封入し、
180℃、1時間の加熱促進テスト、及び10時間の紫
外線照射促進テスト「SUNTEST」(オリジナルハ
ナウ社製)で行った。液晶組成物の比抵抗と電圧保持率
は促進テスト前後で測定した。 (実施例1)
T NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C.) T → N : Crystal phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (° C.) V th : First minimum Δ when the thickness of the panel liquid crystal layer is d Threshold voltage (V) when configuring a TN-LCD with n · d = 0.5 Δε: Dielectric anisotropy Δn: Birefringence τr = τd: Apply voltage from no voltage applied Response time (msec) at which rise time τr until light becomes transparent and fall time τd at which voltage is removed from the voltage applied state until light no longer penetrates are equal to Pr -25 : Stored at -25 ° C. The time when the liquid crystal composition has nematic properties (days) Pr -40 : The time when the liquid crystal composition has nematic properties by storing at -40 ° C (days) Further, the accelerated test of the composition is as follows. After degassing, treat with nitrogen and seal. Turn on,
The test was conducted at 180 ° C. for 1 hour for heating promotion test and for 10 hours for ultraviolet irradiation promotion test “SUNTEST” (manufactured by Original Hanau). The specific resistance and voltage holding ratio of the liquid crystal composition were measured before and after the accelerated test. (Example 1)

【0122】[0122]

【化40】 [Chemical 40]

【0123】からなるネマチック液晶組成物(3−1)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 103.9 ℃ T→N : −47 ℃ Vth : 1.80 V △ε : 6.4 △n : 0.095 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間 テスト前の比抵抗 : 6.9×1013Ω cm 加熱促進テスト後比抵抗 : 5.5×1013Ω cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗: 2.9×1013Ω cm テスト前の電圧保持率 : 99.4%(測定温度80℃) 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.5%(測定温度80℃) 紫外線照射促進テスト後電圧保持率: 98.1%(測定温度80℃) このネマチック液晶組成物(3−1)を構成材料とする
アクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製したとこ
ろ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れたもの
であることが確認できた。
A nematic liquid crystal composition (3-1) consisting of
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 103.9 ° C. T → N : −47 ° C. V th : 1.80 V Δε: 6.4 Δn: 0.095 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days Specific resistance before test : 6.9 × 10 13 Ω cm Specific resistance after heating accelerated test: 5.5 × 10 13 Ω cm Specific resistance after ultraviolet irradiation accelerated test: 2.9 × 10 13 Ω cm Voltage holding ratio before test: 99.4 % (Measurement temperature 80 ° C.) Voltage holding ratio after heating acceleration test: 98.5% (measurement temperature 80 ° C.) Voltage holding ratio after ultraviolet irradiation acceleration test: 98.1% (measurement temperature 80 ° C.) This nematic liquid crystal composition ( When an active matrix liquid crystal display device using 3-1) as a constituent material was produced, it was confirmed that the device had an excellent leakage current and no flicker.

【0124】またこのネマチック液晶組成物(3−1)
にカイラル物質「S−811」(メルク社製)を添加し
て液晶組成物を調製した。一方、対向する平面透明電極
上に「サンエバー150」(日産化学社製)の有機膜をラ
ビングして配向膜を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD
表示用セルを作製した。上記の液晶組成物をこのセルに
注入して液晶表示装置を構成し、表示特性を測定した。
その結果、しきい値電圧が低く、高時分割特性に優れ、
表示画面のちらつきやクロストーク現象が改善されたST
N-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られた。 (実施例2)
The nematic liquid crystal composition (3-1)
A liquid crystal composition was prepared by adding a chiral substance "S-811" (manufactured by Merck & Co., Inc.) to. On the other hand, an organic film of "SAN EVER 150" (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) is rubbed on the opposing flat transparent electrodes to form an alignment film, and STN-LCD with a twist angle of 220 degrees is formed.
A display cell was produced. The liquid crystal composition was injected into this cell to form a liquid crystal display device, and the display characteristics were measured.
As a result, the threshold voltage is low, high time division characteristics are excellent,
ST with improved display screen flickering and crosstalk
A liquid crystal display device having N-LCD display characteristics was obtained. (Example 2)

【0125】[0125]

【化41】 Embedded image

【0126】からなるネマチック液晶組成物(3−2)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 128.4 ℃ T→N :<−70 ℃ Vth : 1.93 V △ε : 7.4 △n : 0.108 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition (3-2) consisting of
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 128.4 ° C. T → N : <−70 ° C. V th : 1.93 V Δε: 7.4 Δn: 0.108 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days

【0127】このネマチック液晶組成物(3−2)にカ
イラル物質「S−811」(メルク社製)を添加して液
晶組成物を調製した。一方、対向する平面透明電極上に
「サンエバー150」(日産化学社製)の有機膜をラビン
グして配向膜を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD表示
用セルを作製した。上記の液晶組成物をこのセルに注入
して液晶表示装置を構成し、表示特性を測定した。その
結果、しきい値電圧が低く、高時分割特性に優れ、表示
画面のちらつきやクロストーク現象が改善されたSTN-LC
D表示特性を示す液晶表示装置が得られた。
A liquid crystal composition was prepared by adding a chiral substance "S-811" (manufactured by Merck Ltd.) to the nematic liquid crystal composition (3-2). On the other hand, an organic film of "SAN EVER 150" (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was rubbed on the opposing flat transparent electrodes to form an alignment film, and a STN-LCD display cell with a twist angle of 220 degrees was produced. The liquid crystal composition was injected into this cell to form a liquid crystal display device, and the display characteristics were measured. As a result, STN-LC has a low threshold voltage, excellent high time division characteristics, and improved display screen flicker and crosstalk phenomenon.
A liquid crystal display device having D display characteristics was obtained.

【0128】(実施例3)(Example 3)

【0129】[0129]

【化42】 Embedded image

【0130】からなるネマチック液晶組成物(3ー3)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 113.1 ℃ T→N : −65 ℃ Vth : 1.65 V △ε : 7.3 △n : 0.088 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition (3-3) consisting of
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 113.1 ° C. T → N : −65 ° C. V th : 1.65 V Δε: 7.3 Δn: 0.088 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days

【0131】(比較例1)(Comparative Example 1)

【0132】[0132]

【化43】 [Chemical 43]

【0133】からなる液晶組成物(3−a)を調製し、
この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであ
った。 TN-I : 113.6 ℃ T→N : −30 ℃ Vth : 1.7 V △ε : 7.2 △n : 0.089 Prー25 : 10 日間 Prー40 : 7 日間 この液晶組成物(3−a)を、本発明のネマチック液晶
組成物(3−3)の諸特性と比較すれば明らかなよう
に、ネマチック液晶組成物(3−3)は、低温側のネマ
チック層をより拡大し、低温保存においてより長期にネ
マチック相を保持する優れたものである。
A liquid crystal composition (3-a) consisting of
Various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 113.6 ° C. T → N : −30 ° C. V th : 1.7 V Δε: 7.2 Δn: 0.089 Pr -25 : 10 days Pr -40 : 7 days This liquid crystal composition ( As is clear from comparison of 3-a) with various characteristics of the nematic liquid crystal composition (3-3) of the present invention, the nematic liquid crystal composition (3-3) further expands the nematic layer on the low temperature side. It is an excellent material that retains a nematic phase for a longer period of time at low temperature storage.

【0134】(実施例4)(Example 4)

【0135】[0135]

【化44】 [Chemical 44]

【0136】からなるネマチック液晶組成物(3−4)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 96.4 ℃ T→N : −41 ℃ Vth : 1.60 V △ε : 6.9 △n : 0.083 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition consisting of (3-4)
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 96.4 ° C. T → N : −41 ° C. V th : 1.60 V Δε: 6.9 Δn: 0.083 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days

【0137】(実施例5)(Example 5)

【0138】[0138]

【化45】 Embedded image

【0139】からなるネマチック液晶組成物(3−5)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 89.3 ℃ T→N :<−70 ℃ Vth : 1.43 V △ε : 8.0 △n : 0.088 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition consisting of (3-5)
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 89.3 ° C. T → N : <−70 ° C. V th : 1.43 V Δε: 8.0 Δn: 0.088 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days

【0140】(実施例6)(Example 6)

【0141】[0141]

【化46】 Embedded image

【0142】からなるネマチック液晶組成物(3−6)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 100.2 ℃ T→N :<−70 ℃ Vth : 2.03 V △ε : 5.5 △n : 0.089 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition (3-6) consisting of
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 100.2 ° C. T → N : <−70 ° C. V th : 2.03 V Δε: 5.5 Δn: 0.089 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days

【0143】このネマチック液晶組成物(3−6)にカ
イラル物質「S−811」(メルク社製)を添加して液
晶組成物を調製した。一方、対向する平面透明電極上に
「サンエバー150」(日産化学社製)の有機膜をラビン
グして配向膜を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD表示
用セルを作製した。上記の液晶組成物をこのセルに注入
して液晶表示装置を構成し、表示特性を測定した。その
結果、しきい値電圧が低く、高時分割特性に優れ、表示
画面のちらつきやクロストーク現象が改善されたSTN-LC
D表示特性を示す液晶表示装置が得られた。
A liquid crystal composition was prepared by adding a chiral substance "S-811" (manufactured by Merck & Co.) to the nematic liquid crystal composition (3-6). On the other hand, an organic film of "SAN EVER 150" (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was rubbed on the opposing flat transparent electrodes to form an alignment film, and a STN-LCD display cell with a twist angle of 220 degrees was produced. The liquid crystal composition was injected into this cell to form a liquid crystal display device, and the display characteristics were measured. As a result, STN-LC has a low threshold voltage, excellent high time division characteristics, and improved display screen flicker and crosstalk phenomenon.
A liquid crystal display device having D display characteristics was obtained.

【0144】(実施例7)(Embodiment 7)

【0145】[0145]

【化47】 [Chemical 47]

【0146】からなるネマチック液晶組成物(3−7)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 91.3 ℃ T→N :<−70 ℃ Vth : 1.40 V △ε : 8.9 △n : 0.119 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間 テスト前の比抵抗 : 7.1×1013Ω cm 加熱促進テスト後比抵抗 : 5.6×1013Ω cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗: 2.6×1013Ω cm テスト前の電圧保持率 : 99.3% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.6% 紫外線照射促進テスト後電圧保持率: 98.3% このネマチック液晶組成物(3−7)を構成材料とする
アクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製したとこ
ろ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れたもの
であることが確認できた。
A nematic liquid crystal composition consisting of (3-7)
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 91.3 ° C. T → N : <−70 ° C. V th : 1.40 V Δε: 8.9 Δn: 0.119 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days Ratio before test Resistance: 7.1 × 10 13 Ω cm Specific resistance after heating accelerated test: 5.6 × 10 13 Ω cm Specific resistance after ultraviolet irradiation accelerated test: 2.6 × 10 13 Ω cm Voltage holding ratio before test: 99. 3% Voltage holding ratio after heating accelerated test: 98.6% Voltage holding ratio after ultraviolet irradiation accelerated test: 98.3% Fabrication of active matrix liquid crystal display device using this nematic liquid crystal composition (3-7) as a constituent material. As a result, it was confirmed that the leakage current was small and the flicker did not occur.

【0147】(実施例8)(Embodiment 8)

【0148】[0148]

【化48】 Embedded image

【0149】からなるネマチック液晶組成物(3−8)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 85.4 ℃ T→N :<−70 ℃ Vth : 1.39 V △ε : 8.9 △n : 0.087 Prー25 : 30 日間 Prー40 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition (3-8) consisting of
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 85.4 ° C. T → N : <−70 ° C. V th : 1.39 V Δε: 8.9 Δn: 0.087 Pr -25 : 30 days Pr -40 : 30 days

【0150】(実施例9)(Example 9)

【0151】[0151]

【化49】 [Chemical 49]

【0152】からなるネマチック液晶組成物(3−9)
を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下
の通りであった。 TN-I : 86.9 ℃ T→N :<−70 ℃ Vth : 1.37 V △ε : 9.6 △n : 0.089 Prー25 : 30 日間 テスト前の比抵抗 : 7.6×1013Ω cm 加熱促進テスト後比抵抗 : 5.8×1013Ω cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗: 2.9×1013Ω cm テスト前の電圧保持率 : 99.5% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.8% 紫外線照射促進テスト後電圧保持率: 98.4% このネマチック液晶組成物(3−9)を構成材料とする
アクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製したとこ
ろ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れたもの
であることが確認できた。
A nematic liquid crystal composition consisting of (3-9)
Was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 86.9 ° C. T → N : <−70 ° C. V th : 1.37 V Δε: 9.6 Δn: 0.089 Pr −25 : 30 days Specific resistance before test: 7.6 × 10 13 Ω cm Specific resistance after accelerated heating test: 5.8 × 10 13 Ω cm Specific resistance after ultraviolet irradiation accelerated test: 2.9 × 10 13 Ω cm Voltage holding ratio before test: 99.5% After accelerated heating test Voltage holding ratio: 98.8% Voltage holding ratio after ultraviolet irradiation accelerated test: 98.4% When an active matrix liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition (3-9) as a constituent material was produced, the leakage current was It was confirmed that it was small and excellent without flicker.

【0153】(実施例10)(Example 10)

【0154】[0154]

【化50】 Embedded image

【0155】からなるネマチック液晶組成物(3−1
0)を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。 TN-I : 94.6 ℃ T→N : −70 ℃ Vth : 1.69 V △ε : 6.5 △n : 0.082 Prー25 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition (3-1
0) was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 94.6 ° C. T → N : −70 ° C. V th : 1.69 V Δε: 6.5 Δn: 0.082 Pr −25 : 30 days

【0156】(実施例11)(Example 11)

【0157】[0157]

【化51】 [Chemical 51]

【0158】からなるネマチック液晶組成物(3−1
1)を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。 TN-I : 85.7 ℃ T→N : −40 ℃ Vth : 1.46 V △ε : 7.4 △n : 0.077 Prー25 : 30 日間
A nematic liquid crystal composition (3-1
1) was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 85.7 ° C. T → N : −40 ° C. V th : 1.46 V Δε: 7.4 Δn: 0.077 Pr -25 : 30 days

【0159】(実施例12)(Example 12)

【0160】[0160]

【化52】 Embedded image

【0161】からなるネマチック液晶組成物(3−1
2)を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。 TN-I : 95.6 ℃ T→N : −40 ℃ Vth : 1.63 V △ε : 7.3 △n : 0.075 Prー25 : 14 日間 テスト前の比抵抗 : 7.2×1013Ω cm 加熱促進テスト後比抵抗 : 4.8×1013Ω cm 紫外線照射促進テスト後比抵抗: 5.1×1013Ω cm テスト前の電圧保持率 : 99.0% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.2% 紫外線照射促進テスト後電圧保持率: 98.3% このネマチック液晶組成物(3−12)を構成材料とす
るアクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製したとこ
ろ、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れたもの
であることが確認できた。
A nematic liquid crystal composition (3-1
2) was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 95.6 ° C. T → N : −40 ° C. V th : 1.63 V Δε: 7.3 Δn: 0.075 Pr -25 : 14 days Specific resistance before test: 7.2 × 10 13 Ω cm Specific resistance after accelerated heating test: 4.8 × 10 13 Ω cm Specific resistance after accelerated ultraviolet irradiation test: 5.1 × 10 13 Ω cm Voltage holding ratio before test: 99.0% Voltage after accelerated heating test Retention rate: 98.2% Voltage retention rate after ultraviolet irradiation accelerated test: 98.3% When an active matrix liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition (3-12) as a constituent material was produced, the leakage current was small. It was confirmed to be excellent without flicker.

【0162】またこのネマチック液晶組成物(3−1
2)にカイラル物質「S−811」(メルク社製)を添
加して液晶組成物を調製した。一方、対向する平面透明
電極上に「サンエバー150」(日産化学社製)の有機
膜をラビングして配向膜を形成し、ツイスト角220度
のSTN-LCD表示用セルを作製した。上記の液晶組成物を
このセルに注入して液晶表示装置を構成し、表示特性を
測定した。その結果、しきい値電圧が低く、高時分割特
性に優れ、表示画面のちらつきやクロストーク現象が改
善されたSTN-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られ
た。 (実施例13)
Further, this nematic liquid crystal composition (3-1
A liquid crystal composition was prepared by adding the chiral substance “S-811” (manufactured by Merck Ltd.) to 2). On the other hand, an organic film of "SAN EVER 150" (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was rubbed on the opposing flat transparent electrodes to form an alignment film, and an STN-LCD display cell with a twist angle of 220 degrees was produced. The liquid crystal composition was injected into this cell to form a liquid crystal display device, and the display characteristics were measured. As a result, a liquid crystal display device having a low threshold voltage, excellent high time division characteristics, and STN-LCD display characteristics with improved display screen flicker and crosstalk phenomenon was obtained. (Example 13)

【0163】[0163]

【化53】 Embedded image

【0164】からなるネマチック液晶組成物(3−1
3)を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。 TN-I : 96.2 ℃ T→N : −11 ℃ Vth : 1.71 V △ε : 7.0 △n : 0.076 Prー25 : 3 日間 (実施例14)
A nematic liquid crystal composition (3-1
3) was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 96.2 ° C. T → N : −11 ° C. V th : 1.71 V Δε: 7.0 Δn: 0.076 Pr −25 : 3 days (Example 14)

【0165】[0165]

【化54】 [Chemical 54]

【0166】からなるネマチック液晶組成物(3−1
4)を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。 TN-I : 91.3 ℃ T→N : −30 ℃ Vth : 1.40 V △ε : 8.6 △n : 0.074 Prー25 : 3 日間
A nematic liquid crystal composition (3-1)
4) was prepared and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T NI : 91.3 ° C. T → N : −30 ° C. V th : 1.40 V Δε: 8.6 Δn: 0.074 Pr -25 : 3 days

【0167】[0167]

【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、広い
温度範囲でネマチック相を示し、しかも長期の低温保存
にネマチック液晶性をより保持する改善効果を有し、し
きい値電圧が低く、高い電圧保持率を有し、しかも化学
的安定性が高い。従って、これを用いた本発明の液晶表
示装置は、表示画面のちらつき、クロストーク現象を改
善することができ、情報量の多いTN-LCD、STN-LCDある
いはアクティブ・マトリクス方式において良好な駆動特
性及び表示特性が得られる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The nematic liquid crystal composition of the present invention exhibits a nematic phase in a wide temperature range, has an improving effect of further maintaining the nematic liquid crystal property during long-term low temperature storage, and has a low threshold voltage and a high threshold voltage. It has a voltage holding ratio and high chemical stability. Therefore, the liquid crystal display device of the present invention using this can improve the flicker of the display screen and the crosstalk phenomenon, and has good driving characteristics in the TN-LCD, STN-LCD or the active matrix system with a large amount of information. And display characteristics are obtained.

Claims (35)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)一般式(I)〜(III) 【化1】 (式中、R1はそれぞれ独立的に炭素原子数2〜5の直
鎖状アルケニル基を表わし、R2は炭素原子数2〜5の
直鎖状アルキル基を表わし、各化合物における2つの
1,4−シクロヘキシレン基の少なくとも1個の水素原
子(H)は重水素原子(D)で置換されていてもよ
い。)で表わされる化合物からなる第1群から選ばれる
化合物及び(2)一般式(IV)〜(VI) 【化2】 (式中、R3はそれぞれ独立的に炭素原子数2〜7の直
鎖状アルキル基を表わし、各化合物における2つの1,
4−シクロヘキシレン基の少なくとも1個の水素原子
(H)は重水素原子(D)で置換されていてもよい。)
で表わされる化合物からなる第2群から選ばれる化合物
を含有し、且つ該2つの群から選ばれる化合物のうちの
少なくとも1種が、2つの1,4−シクロヘキシレン基
の少なくとも1個の水素原子(H)が重水素原子(D)
で置換された化合物であることを特徴とするネマチック
液晶組成物。
(1) General formulas (I) to (III): (In the formula, each R 1 independently represents a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, R 2 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and two 1's in each compound are represented. , At least one hydrogen atom (H) of the 4-cyclohexylene group may be substituted with a deuterium atom (D), and a compound selected from the first group consisting of compounds represented by (2) and Formulas (IV) to (VI) embedded image (In the formula, each of R 3's independently represents a linear alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, and
At least one hydrogen atom (H) of the 4-cyclohexylene group may be substituted with a deuterium atom (D). )
A compound selected from the second group consisting of the compounds represented by, and at least one of the compounds selected from the two groups is at least one hydrogen atom of two 1,4-cyclohexylene groups. (H) is a deuterium atom (D)
A nematic liquid crystal composition, which is a compound substituted with.
【請求項2】 一般式(I-1)〜(VI-1) 【化3】 (式中、R1はそれぞれ独立的に炭素原子数2〜5の直
鎖状アルケニル基を表わし、R2は炭素原子数2〜5の
直鎖状アルキル基を表わし、R3はそれぞれ独立的に炭
素原子数2〜7の直鎖状アルキル基を表わし、X1〜X4
はそれぞれ独立的に水素原子(H)又は重水素原子
(D)を表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)
を表わし、X5〜X7はそれぞれ独立的に水素原子(H)
又は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1個は重
水素原子を表わす。)で表わされる化合物からなる群か
ら選ばれる化合物を含有することを特徴とする請求項1
記載のネマチック液晶組成物。
2. General formulas (I-1) to (VI-1): (In the formula, R 1 independently represents a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, R 2 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 3 independently represents each other. Represents a linear alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, and X 1 to X 4
Each independently represent a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), but at least one is a deuterium atom (D).
And X 5 to X 7 are each independently a hydrogen atom (H).
Or represents a deuterium atom (D), but at least one represents a deuterium atom. 2.) A compound selected from the group consisting of compounds represented by
The described nematic liquid crystal composition.
【請求項3】 一般式(I-1)〜(V-1)で表わされる化合物
からなる群から選ばれる化合物を含有することを特徴と
する請求項2記載のネマチック液晶組成物。
3. The nematic liquid crystal composition according to claim 2, containing a compound selected from the group consisting of compounds represented by formulas (I-1) to (V-1).
【請求項4】 (3)一般式(VII)、(VIII) 【化4】 (式中、R4はそれぞれ独立的に炭素原子数2〜5の直
鎖状アルキル基を表わし、Y1はそれぞれ独立的に水素
原子又はフッ素原子を表わし、各化合物における2つの
1,4−シクロヘキシレン基の少なくとも1個の水素原
子(H)は重水素原子(D)で置換されていてもよ
い。)で表わされる化合物からなる第3群から選ばれる
化合物を含有することを特徴とする請求項1、2又は3
記載のネマチック液晶組成物。
(3) General formulas (VII) and (VIII): (In the formula, R 4's each independently represent a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, Y 1's each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and two 1,4- At least one hydrogen atom (H) of the cyclohexylene group may be substituted with a deuterium atom (D)), and a compound selected from the third group consisting of compounds represented by the formula: Claim 1, 2 or 3
The described nematic liquid crystal composition.
【請求項5】 一般式(VIII-1) 【化5】 (式中、R4は炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基を
表わし、Y1は水素原子又はフッ素原子を表わし、X1
4はそれぞれ独立的に水素原子(H)又は重水素原子
(D)を表わすが、少なくとも1個は重水素原子(D)
を表わす。)で表わされる化合物を含有することを特徴
とする請求項4記載のネマチック液晶組成物。
5. A compound represented by the general formula (VIII-1): (In the formula, R 4 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, Y 1 represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and X 1 to
X 4's each independently represent a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), but at least one is a deuterium atom (D).
Represents 5. The nematic liquid crystal composition according to claim 4, further comprising a compound represented by
【請求項6】 (4)一般式(IX)、(X) 【化6】 (式中、R5はそれぞれ独立的に炭素原子数3〜7のア
ルキル基を表わし、Y1及びY2はそれぞれ独立的に水素
原子又はフッ素原子を表わし、各化合物における1,4
−シクロヘキシレン基における水素原子(H)の少なく
とも1個は重水素原子(D)で置換されていてもよ
い。)で表わされる化合物からなる第4群から選ばれる
化合物を含有することを特徴とする請求項1、2、3、
4又は5記載のネマチック液晶組成物。
(4) General formulas (IX) and (X) (In the formula, R 5 each independently represents an alkyl group having 3 to 7 carbon atoms, Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and each of 1,4
At least one hydrogen atom (H) in the -cyclohexylene group may be substituted with a deuterium atom (D). ) A compound selected from the fourth group consisting of the compounds represented by
The nematic liquid crystal composition according to 4 or 5.
【請求項7】 第1群から選ばれる化合物が、一般式
(I)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項
3、4、5又は6記載のネマチック液晶組成物。
7. A compound selected from the first group is represented by the general formula:
The nematic liquid crystal composition according to claim 3, which is a compound represented by (I).
【請求項8】 第1群から選ばれる化合物が、一般式(I
I)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項3
又は4記載のネマチック液晶組成物。
8. A compound selected from the first group is represented by the general formula (I:
A compound represented by I), which is characterized in that
Or the nematic liquid crystal composition according to item 4.
【請求項9】 第1群から選ばれる化合物が、一般式(I
II)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項
3記載のネマチック液晶組成物。
9. A compound selected from the first group is represented by the general formula (I:
The nematic liquid crystal composition according to claim 3, which is a compound represented by II).
【請求項10】 第1群から選ばれる化合物が、一般式
(I)及び(II)で表わされる化合物であることを特徴とす
る請求項3、4又は6記載のネマチック液晶組成物。
10. A compound selected from the first group is represented by the general formula:
The nematic liquid crystal composition according to claim 3, 4 or 6, which is a compound represented by (I) or (II).
【請求項11】 第1群から選ばれる化合物が、一般式
(I)及び(III)で表わされる化合物であることを特徴とす
る請求項3、4又は6記載のネマチック液晶組成物。
11. A compound selected from the first group is represented by the general formula:
The nematic liquid crystal composition according to claim 3, 4 or 6, which is a compound represented by (I) or (III).
【請求項12】 第2群から選ばれる化合物が、一般式
(VI)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項
3、4、5、6、8又は10記載のネマチック液晶組成
物。
12. A compound selected from the second group is represented by the general formula:
The nematic liquid crystal composition according to claim 3, which is a compound represented by (VI).
【請求項13】 第2群から選ばれる化合物が、一般式
(IV)及び(V)で表わされる化合物であることを特徴とす
る請求項3、4、5、6、10又は11記載のネマチッ
ク液晶組成物。
13. A compound selected from the second group is represented by the general formula:
The nematic liquid crystal composition according to claim 3, 4, 5, 6, 10 or 11, which is a compound represented by (IV) or (V).
【請求項14】 第2群から選ばれる化合物が、一般式
(V)及び(VI)で表わされる化合物であることを特徴とす
る請求項3、4、5、6又は8記載のネマチック液晶組
成物。
14. A compound selected from the second group is represented by the general formula:
9. The nematic liquid crystal composition according to claim 3, which is a compound represented by (V) or (VI).
【請求項15】 第2群から選ばれる化合物が、一般式
(IV)、(V)及び(VI)で表わされる化合物であることを特
徴とする請求項3、4、5、6、9又は10記載のネマ
チック液晶組成物。
15. A compound selected from the second group is represented by the general formula:
11. The nematic liquid crystal composition according to claim 3, which is a compound represented by (IV), (V) and (VI).
【請求項16】 一般式(III-1)、一般式(III-2)及び一
般式(IV-1) 【化7】 (式中、R2は炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基を
表わし、X1〜X4はそれぞれ独立的に水素原子(H)又
は重水素原子(D)を表わすが、少なくとも1個は重水
素原子(D)を表わし、X5〜X7はそれぞれ独立的に水
素原子(H)又は重水素原子(D)を表わすが、少なく
とも1個は重水素原子(D)を表わす。)で表わされる
化合物を含有することを特徴とする請求項15記載のネ
マチック液晶組成物。
16. General formula (III-1), general formula (III-2) and general formula (IV-1) (In the formula, R 2 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and X 1 to X 4 each independently represent a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), and at least 1 Represents a deuterium atom (D), X 5 to X 7 each independently represent a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), and at least one represents a deuterium atom (D). 16. The nematic liquid crystal composition according to claim 15, further comprising a compound represented by the formula:
【請求項17】 一般式(III-1)で表わされる化合物を
5〜40重量%の範囲で含有することを特徴とする請求
項16記載のネマチック液晶組成物。
17. The nematic liquid crystal composition according to claim 16, wherein the compound represented by the general formula (III-1) is contained in the range of 5 to 40% by weight.
【請求項18】 一般式(III-2)で表わされる化合物を
5〜40重量%の範囲で含有することを特徴とする請求
項16記載のネマチック液晶組成物。
18. The nematic liquid crystal composition according to claim 16, which contains the compound represented by the general formula (III-2) in the range of 5 to 40% by weight.
【請求項19】 一般式(IV-1)で表わされる化合物を5
〜40重量%の範囲で含有することを特徴とする請求項
16記載のネマチック液晶組成物。
19. A compound represented by the general formula (IV-1)
The nematic liquid crystal composition according to claim 16, wherein the nematic liquid crystal composition is contained in an amount of -40% by weight.
【請求項20】 第3群から選ばれる化合物が、一般式
(VII)で表わされる化合物であることを特徴とする請求
項4、6、12、13又は15記載のネマチック液晶組
成物。
20. A compound selected from the third group is represented by the general formula:
The nematic liquid crystal composition according to claim 4, 6, 12, 13 or 15, which is a compound represented by (VII).
【請求項21】 第3群から選ばれる化合物が、一般式
(VII)及び(VIII)で表わされる化合物であることを特徴
とする請求項12又は14記載のネマチック液晶組成
物。
21. A compound selected from the third group is represented by the general formula:
The nematic liquid crystal composition according to claim 12, which is a compound represented by (VII) or (VIII).
【請求項22】 第4群から選ばれる化合物が、一般式
(IX)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項
20記載のネマチック液晶組成物。
22. A compound selected from the fourth group is represented by the general formula:
21. The nematic liquid crystal composition according to claim 20, which is a compound represented by (IX).
【請求項23】 第4群から選ばれる化合物が、一般式
(X)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項
20又は21記載のネマチック液晶組成物。
23. A compound selected from the fourth group is represented by the general formula:
22. The nematic liquid crystal composition according to claim 20, which is a compound represented by formula (X).
【請求項24】 第4群から選ばれる化合物が、一般式
(IX)及び(X)で表わされる化合物であることを特徴とす
る請求項21記載のネマチック液晶組成物。
24. A compound selected from the fourth group is represented by the general formula:
22. The nematic liquid crystal composition according to claim 21, which is a compound represented by (IX) or (X).
【請求項25】 (5)一般式(XI)〜(XV) 【化8】 (式中、R6はそれぞれ独立的に炭素原子数2〜5の直
鎖状アルキル基又はアルケニル基を表わし、R7はそれ
ぞれ独立的に炭素原子数1〜5の直鎖状アルキル基、ア
ルコキシ基又は炭素原子数2〜5の直鎖状アルケニル基
を表わし、R8は炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
を表わし、rはそれぞれ独立的に0又は1を表わし、Y
1及びY2はそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を
表わし、各化合物における少なくとも1つの1,4−シ
クロヘキシレン基の少なくとも1個の水素原子(H)は
重水素原子(D)で置換されていてもよい。)で表わさ
れる化合物からなる第5群から選ばれる化合物を含有す
ることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記
載のネマチック液晶組成物。
25. (5) General formulas (XI) to (XV) (In the formula, each R 6 independently represents a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and each R 7 independently represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group. Group or a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, R 8 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, r independently represents 0 or 1, and Y
1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and at least one hydrogen atom (H) of at least one 1,4-cyclohexylene group in each compound is replaced by a deuterium atom (D). May be. 7. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, which contains a compound selected from the fifth group consisting of the compounds represented by the formula (1).
【請求項26】 請求項25記載の一般式(XIII)〜(XV)
で表わされる化合物からなる群から選ばれる化合物を含
有することを特徴とする請求項25記載のネマチック液
晶組成物。
26. The general formulas (XIII) to (XV) according to claim 25.
26. The nematic liquid crystal composition according to claim 25, containing a compound selected from the group consisting of compounds represented by:
【請求項27】 一般式(XIV-1)、(XV-1) 【化9】 (式中、R6は炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基又
はアルケニル基を表わし、R8は炭素原子数2〜5の直
鎖状アルキル基を表わし、Y1及びY2はそれぞれ独立的
に水素原子又はフッ素原子を表わし、X1〜X4はそれぞ
れ独立的に水素原子(H)又は重水素原子(D)を表わ
すが、少なくとも1個は重水素原子(D)を表わす。)
で表わされる化合物の少なくとも1種を含有することを
特徴とする請求項26記載のネマチック液晶組成物。
27. General formulas (XIV-1) and (XV-1) (In the formula, R 6 represents a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, R 8 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and Y 1 and Y 2 are respectively Each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and X 1 to X 4 each independently represent a hydrogen atom (H) or a deuterium atom (D), but at least one represents a deuterium atom (D). )
27. The nematic liquid crystal composition according to claim 26, which contains at least one compound represented by:
【請求項28】 一般式(VII)で表わされる化合物にお
いて、Y1が水素原子を表わすことを特徴とする請求項
20又は21記載のネマチック液晶組成物。
28. The nematic liquid crystal composition according to claim 20, wherein in the compound represented by the general formula (VII), Y 1 represents a hydrogen atom.
【請求項29】 一般式(VIII)において、Y1がフッ素
原子を表わすことを特徴とする請求項21記載のネマチ
ック液晶組成物。
29. The nematic liquid crystal composition according to claim 21, wherein Y 1 in the general formula (VIII) represents a fluorine atom.
【請求項30】 一般式(IX)で表わされる化合物におい
て、Y1及びY2が共に水素原子を表わすことを特徴とす
る請求項22又は24記載のネマチック液晶組成物。
30. The nematic liquid crystal composition according to claim 22, wherein in the compound represented by the general formula (IX), Y 1 and Y 2 both represent a hydrogen atom.
【請求項31】 一般式(X)で表わされる化合物におい
て、Y1がフッ素原子を表わすことを特徴とする請求項
23又は24記載のネマチック液晶組成物。
31. The nematic liquid crystal composition according to claim 23, wherein in the compound represented by the general formula (X), Y 1 represents a fluorine atom.
【請求項32】 一般式(XIII)で表わされる化合物にお
いて、R6が炭素原子数2〜5の直鎖状アルケニル基を
表わし、R7が炭素原子数1〜5の直鎖状アルキル基を
表わすことを特徴とする請求項26記載のネマチック液
晶組成物。
32. In the compound represented by formula (XIII), R 6 represents a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 7 represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. 27. The nematic liquid crystal composition according to claim 26, wherein
【請求項33】 一般式(XIV)で表わされる化合物にお
いて、R6が炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基を表
わし、Y1及びY2が共に水素原子を表わすことを特徴と
する請求項26又は27記載のネマチック液晶組成物。
33. The compound represented by the general formula (XIV), wherein R 6 represents a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and Y 1 and Y 2 both represent a hydrogen atom. The nematic liquid crystal composition according to claim 26 or 27.
【請求項34】 請求項1乃至33記載のネマチック液
晶組成物を用いたアクティブ・マトリクス形液晶表示装
置。
34. An active matrix liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to claim 1.
【請求項35】 請求項1乃至33記載のネマチック液
晶組成物を用いたツイスティッド・ネマチック又はスー
パ・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置。
35. A twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to claim 1.
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KR101077606B1 (en) * 2003-08-01 2011-10-27 삼성전자주식회사 Liquid crystalline compound having fast response time and high isotropic temperature liquid crystalline composition comprising the same and liquid crystalline display comprising the same

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