JPH09137166A - 液晶組成物及び液晶表示素子 - Google Patents

液晶組成物及び液晶表示素子

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JPH09137166A
JPH09137166A JP7317463A JP31746395A JPH09137166A JP H09137166 A JPH09137166 A JP H09137166A JP 7317463 A JP7317463 A JP 7317463A JP 31746395 A JP31746395 A JP 31746395A JP H09137166 A JPH09137166 A JP H09137166A
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JP
Japan
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group
atom
alkyl group
formula
phenylene
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JP7317463A
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Hiroaki Kashiyukuda
浩明 川宿田
Kenji Terajima
兼詞 寺島
Hitoshi Yamamoto
均 山本
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JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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Publication date
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60Pleochroic dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60Pleochroic dyes
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 3.3V駆動可能なアクティブマトリックス
表示素子用のゲストホスト液晶組成物及び液晶表示素子
を提供する。 【解決手段】 ハロゲン化ベンゼン誘導体が主成分であ
る△εが4.5以上7.5以下である高い電圧保持率を
有するホスト液晶組成物に、非アゾ系二色性色素として
キノフタロン系色素またはアントラキノン系色素を添加
したゲストホスト液晶組成物。 【効果】 特定の分子構造を有する二色性色素及びハロ
ゲン化ベンゼン誘導体が主成分である△εが4.5以上
7.5以下の高い電圧保持率を有するホスト液晶組成物
を組み合わせることにより、高温下での安定性に優れた
3.3V駆動のゲストホスト液晶アクティブマトリック
ス表示素子を得ることができるという効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示用の液晶
組成物、およびこれを用いる液晶表示素子に関する。さ
らに詳しくは、ホワイト・テーラーモード等のゲストホ
スト効果を応用したアクティブマトリックス駆動液晶表
示用のネマチック液晶組成物、およびこれを用いるアク
ティブマトリックス駆動液晶表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜トランジスタなどのアクティブマト
リックス駆動液晶表示素子において液晶材料はフレーム
周波間の蓄積電荷を保持しなければならない。そのため
液晶材料にはフレーム周波間の蓄積電荷の保持能力の高
い、すなわち電圧保持率の高い材料であるフッ素原子、
塩素原子、トリフルオロメチル基などのフルオロメチル
基、トリフルオロメトキシ基などのフルオロメトキシ基
等の置換基を持つハロゲン化ベンゼン誘導体が主成分で
ある液晶組成物を用いることが必須となっている。
【0003】しかしながら、これらの液晶材料に2色性
色素を添加すると、2色性色素の熱劣化等により、しば
しばホスト液晶材料の持つ電圧保持率特性を大きく損な
った。またホスト液晶材料の誘電異方性(△ε)が7.
5以上の場合、高温下での通電試験、放置試験等のエー
ジング試験で電圧保持率特性が悪化し、配向不良が生じ
るという問題があった。逆にホスト液晶材料の誘電異方
性(△ε)が4.5以下の場合、アクティブマトリック
ス駆動ゲストホスト液晶表示素子において3.3V駆動
が困難であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ゲストホス
ト液晶組成物の高温通電等の信頼性試験等において、保
持率特性等の悪化により配向不良を発生するという問題
を解決すべく鋭意検討した結果、特定の分子構造を有す
る二色性色素、ハロゲン化ベンゼン誘導体が主成分であ
る高い電圧保持率を有するホスト液晶組成物及びさらに
好ましくは、特定の分子構造を有するカイラル材と組み
合わせることにより、ゲストホスト液晶組成物の電圧保
持率が100℃下100時間の高温放置試験の前後にお
いても、殆ど変化しないことを見出し、本発明に至った
ものである。すなわち、本発明の目的は、上記の問題点
を解決し得る高温下での安定性に優れた高い電圧保持率
を保ちながら、非常に低粘性であり、かつ3.3V駆動
可能な低いしきい値電圧を有するアクティブマトリック
ス駆動ゲストホスト液晶組成物及び高コントラスト、高
信頼性かつ非常に応答性に優れた液晶表示素子を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶組成物は次
の構成からなる。 (1)誘電率の異方性(△ε)が4.5以上7.5以下
であり、高い電圧保持率を有する液晶組成物に非アゾ系
二色性色素を少なくとも一種以上含有せしめたことを特
徴とするゲスト・ホスト型液晶組成物。 (2)下記の一般式〔I〕で示される化合物からなる群
から選ばれた少なくとも1つの化合物を70%以上含有
せしめたことを特徴とする前記1項に記載の液晶組成
物。
【化22】 (式中、R1 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A1 及びA2 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、i及びjは0または1を示し、i+jは1
または2である。Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B1
(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオロフェニル
基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
す。) (3)第一成分として、下記の一般式〔I〕で示される
化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物
を20〜90重量%、第二成分として、下記の一般式
〔II〕で示される化合物からなる群から選ばれた少なく
とも一つの化合物を3〜74重量%、その他の液晶性化
合物を0〜77重量%それぞれ含有せしめたことを特徴
とする前記1項に記載の液晶組成物。
【化23】 (式中、R1 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A1 及びA2 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、i及びjは0または1を示し、i+jは1
または2である。Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B1
(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオロフェニル
基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
す。)
【化24】 (式中、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A3 及びA4 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、k及びlは0または1を示し、k+lは1
または2である。Z3 及びZ4 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B2
(Z9 と1位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフ
ェニル基または3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメ
トキシフェニル基を示すが、B2 が3,5−ジフルオロ
4−ジフルオロメトキシフェニル基を示す時、A3
びA4 は1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z
3 及びZ4 は単結合である。) (4)第三成分として、下記の一般式〔III 〕で示され
る化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合
物を外割りでさらに3〜30重量%含有せしめたことを
特徴とする前記2項または3項に記載の液晶組成物。
【化25】 (式中、R3 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A5 、A6 、A7 及びA8 はそ
れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
4−フェニレンを示し、m、n及びoは0または1を示
し、m+n+oは1,2または3である。Z5 、Z6
びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−CH2 CH2
−または単結合を示す。Y1 はハロゲン原子、アルキル
基、アルコキシ基またはアルコキシアルキル基を示し、
1 がアルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアル
キル基を示す時、A6 が1,4−フェニレンならば、そ
の3位のH原子はF原子に置換されても良い。) (5)第一成分として、下記の一般式〔II〕で示される
化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物
を50〜88重量%、第二成分として、下記の一般式
〔III 〕で示される化合物からなる群から選ばれた少な
くとも一つの化合物を7〜40重量%、その他の液晶性
化合物を0〜43重量%それぞれ含有せしめたことを特
徴とする前記1項に記載の液晶組成物。
【化26】 (式中、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A3 及びA4 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、k及びlは0または1を示し、k+lは1
または2である。Z3 及びZ4 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B2
(Z9 と1位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフ
ェニル基または3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメ
トキシフェニル基を示すが、B2 が3,5−ジフルオロ
4−ジフルオロメトキシフェニル基を示す時、A3
びA4 は1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z
3 及びZ4 は単結合である。)
【化27】 (式中、R3 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A5 、A6 、A7 及びA8 はそ
れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
4−フェニレンを示し、m、n及びoは0または1を示
し、m+n+oは1,2または3である。Z5 、Z6
びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−CH2 CH2
−または単結合を示す。Y1 はハロゲン原子、アルキル
基、アルコキシ基またはアルコキシアルキル基を示し、
1 がアルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアル
キル基を示す時、A6 が1,4−フェニレンならば、そ
の3位のH原子はF原子に置換されても良い。) (6)第四成分として、下記の一般式〔IV〕で示される
化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物
を外割りでさらに3〜30重量%それぞれ含有せしめた
ことを特徴とする前記2〜5項のいずれか一項に記載の
液晶組成物。
【化28】 (式中R4 は、1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A12は1,4−フェニレンを示
し、A9 、A10及びA11はそれぞれ独立に、1,4−シ
クロヘキシレンまたは1,4−フェニレンを示すが、必
ず1つは1,4−フェニレンであり、1,4−フェニレ
ンを示すA9 、A10、A11及びA12の3位または5位の
任意に選ばれた3個以上のH原子はF原子に置換されて
も良く、p、q及びrは0または1を示し、p+q+r
は1、2または3である。Z8 、Z9 及びZ10はそれぞ
れ独立に、−COO−、−CH2 CH2 −または単結合
を示す。Y2 はハロゲン原子を示す。) (7)一般式〔I〕において、R1 は1ないし10個の
炭素原子を有するアルキル基を示し、A1 及びA2 はそ
れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
4−フェニレンを示し、i及びjは0または1を示し、
i+jは1または2であり、Z1 及びZ2 はそれぞれ独
立に−COO−、−CH2 CH2 −または単結合を示
し、B1 は(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオ
ロフェニル基または4−トリフルオロメトキシフェニル
基を示す化合物であり、一般式〔II〕において、R2
1ないし10個の炭素原子を有するアルキル基を示し、
3 及びA4 はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシ
レンまたは、1,4−フェニレンを示し、k及びlは0
または1を示し、k+lは1または2であり、Z3 及び
4 はそれぞれ独立に−COO−、−CH2 CH2 −ま
たは単結合を示し、B2 は(Z9 と1位で結合し)、
3,4,5−トリフルオロフェニル基または3,5−ジ
フルオロ 4−ジフルオロメトキシフェニル基を示し、
2が3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメトキシフ
ェニル基を示す時、A3 及びA4 は1,4−シクロヘキ
シレン、k及びl は1、Z3 及びZ4 は単結合であり、
一般式〔III 〕において、R3 は1ないし10個の炭素
原子を有するアルキル基を示しA5 、A6 、A7 及びA
8 はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまた
は、1,4−フェニレンを示し、m、n及びoは0また
は1を示し、m+n+oは1、2または3であり、Z
5 、Z6 及びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−C
2 CH2 −または単結合を示し、Y1 はハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアルキ
ル基を示し、Y1 がアルキル基を示す時、A6 が1,4
−フェニレンならば、その3位のH原子はF原子に置換
されても良い化合物であり、一般式〔IV〕において、R
4 は1ないし10個の炭素原子を有するアルキル基を示
し、A12は1,4−フェニレンを示し、A9 、A10及び
11はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまた
は1,4−フェニレンを示すが、必ず1つは1,4−フ
ェニレンであり、1,4−フェニレンを示すA9
10、A11またはA12の3位または5位の任意に選ばれ
た3個以上のH原子はF原子に置換されても良く、p、
q及びrは0または1を示し、p+q+rは1、2また
は3である。Z8 、Z9 及びZ10は単結合を示し、Y2
はハロゲン原子を示す化合物である前記2〜6項のいず
れか一項に記載の液晶組成物。 (8)ネマチック相と結晶相の間にスメクチック相を有
することを特徴とする前記2〜7のいずれか一項に記載
の液晶組成物。 (9)非アゾ系二色性色素が、下記に一般式〔V〕〜
〔XIII〕で示されるキノフタロン系色素またはアントラ
キノン系色素であることを特徴とする前記1〜8項のい
ずれか一項に記載の液晶組成物。
【化29】 (式中、X1 はH原子またはハロゲン原子を示し、Y3
はO原子またはS原子を示し、R5 はH原子またはアル
キル基を示し、R6 はアルキル基、置換基を有しても良
いシクロアルキル基、アルコキシアルキル基、アリール
基またはアラルキル基を示す。)
【化30】 (式中、R7 はH原子またはアルキル基を示し、X2
H原子またはハロゲン原子を示し、sは1〜2を示す。
またX3 はH原子、ハロゲン原子または下記式〔VI−
1〕で示される基を示す。)
【化31】 (式中、R8 及びR9 はそれぞれH原子、アルキル基、
アルコキシアルキル基、アルキル基の置換基を有しても
良いシクロヘキシル基またはアルキル基もしくはアルコ
キシ基の置換基を有しても良いフェニル基を示す。)を
表す。tは1〜2を示し、しかしX2 が式〔VI−1〕を
示すときはtは1を示す。)
【化32】 (式中、R10はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基、アルコキシ基、アルキルフェニル
基、アルコキシフェニル基または下記式〔VII−1〕で
示される置換基を示す。)
【化33】 (式中、R12はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
ル基またはアルコキシ基を示し、Y4 は1,4−フェニ
レン基または1,4−シクロヘキシレン基を示す。)を
示し、R11はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシアルキル基またはアルコキシ基を示し、X4 はオ
ルト位もしくはメタ位にハロゲン原子、アルキル基もし
くはアルコキシ基の置換基を有していても良いフェニレ
ン基を示す。)
【化34】 (式中、R13及びR14はそれぞれH原子、ハロゲン原
子、アルキル基、置換基を有して良いシクロアルキル
基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を示
す。)
【化35】 (式中、R15はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキ
ル基を有しても良いシクロヘキシル基を示し、X5 は水
素原子、ハロゲン原子または置換基を有しても良いカル
ボン酸エステル基を示す。)
【化36】 (式中、R16及びR17はそれぞれH原子、ハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキ
シ基もしくはアルキル基を有しても良いシクロヘキシル
基を示す。)
【化37】 (式中、R18はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。)
【化38】 (式中、R19及びR20はそれぞれH原子、アルキル基、
アルコキシアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原
子を示す。)
【化39】 (式中、R21はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。) (10)下記の一般式〔XIV 〕〜〔XV〕で示される光学
活性物質を添加してなることを特徴とする前記1〜9項
のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化40】 (式中、R22はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基、アルカノイル基、アルカノイルオ
キシ基またはアルカノイル基、アルカノイルオキシ基、
アルコキシ基もしくはアルキル基を有しても良いシクロ
ヘキシル基もしくはフェニル基を示し、R23はアルキル
基を示す。環Eは唯一の二重結合を他の環とは共有せず
に有する縮合環であるか、または、5−位または6−位
がアルキル基またはアルコキシ基で置換されていても良
い縮合環である。)
【化41】 (式中、R24はアルキル基を示し、A13、A14及びA15
はそれぞれ独立して、1,4−シクロヘキシレンまたは
1,4−フェニレンを示し、1,4−フェニレンの側位
のH原子は任意にF原子で置換されても良く、uは0ま
たは1の整数を示し、Z11及びZ12は単結合または−C
2 CH2 −を示すが同時に−CH2 CH2 −であるこ
とはなく、Y5 は下記の部分式(XVI )で示される。
【化42】 (式中、v及びwは独立に0または1の整数を示し、R
25はF原子またはメチル基を示し、R26は炭素数2以上
のアルキル基を示す。) (11)前記1〜10項のいずれか一項に記載の液晶組
成物を用いて構成されることを特徴とする液晶表示素
子。
【0006】次に、本発明の液晶組成物を構成する各成
分の化合物について説明する。第一成分を構成する一般
式〔I〕で示される化合物は、電圧保持率が高く、低い
粘度を有し、△εが3〜6程度を示す化合物である。こ
の第一成分を他の化合物または液晶組成物に加えること
により、△εが4.5から7.5の範囲に調節すること
ができ、また電圧保持率を高くすることができる。これ
らの化合物は、本発明において、高信頼性を有する3.
3V駆動を実現させるホスト液晶組成物を提供するのに
重要な役割を担う。本発明の一般式〔I〕で示される化
合物として好ましい物は、R1 は1ないし10個の炭素
原子を有するアルキル基を示し、A1 及びA2 はそれぞ
れ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−
フェニレンを示し、i及びjは0または1を示し、i+
lは1または2であり、Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に
−COO−、−CH2 CH2−または単結合を示し、B1
は(Z2 と1位で結合し)、3、4−ジフルオロフェ
ニル基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
す化合物である。具体的には次のような化合物が挙げら
れる。
【0007】
【化43】
【化44】
【0008】第二成分を構成する一般式〔II〕で示され
る化合物は、電圧保持率が高く、比較的低い粘度を有
し、△εが8〜12程度を示す化合物である。この第二
成分を他の化合物または液晶組成物に加えることによ
り、△εを4.5から7.5の範囲に容易に調節するこ
とができ、また電圧保持率を高くすることができる。こ
れらの化合物は、本発明において、3.3V駆動を実現
させるホスト液晶組成物を提供するのに重要な役割を担
う。本発明の一般式〔II〕で示される化合物として好ま
しい物は、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するア
ルキル基を示し、A3 及びA4 はそれぞれ独立に、1,
4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニレンを示
し、k及びlは0または1を示し、k+lは1または2
であり、Z3及びZ4 はそれぞれ独立に−COO−、−
CH2 CH2 −または単結合を示し、B2 は(Z9 と1
位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフェニル基ま
たは3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメトキシフェ
ニル基を示し、B2 が3,5−ジフルオロ 4−ジフル
オロメトキシフェニル基を示す場合は、A3 及びA4
1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z3 及びZ
4 は単結合である。具体的には次のような化合物が挙げ
られる。
【0009】
【化45】
【化46】
【0010】第三成分を構成する一般式〔III 〕で示さ
れる化合物は、電圧保持率が高く、非常に低い粘度を有
し、△εが0〜2程度を示す化合物である。この第三成
分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることによ
り、液晶組成物の粘度を低下させ、電圧保持率を高くす
ることができる。これらの化合物は、本発明において特
に高速応答性を実現するホスト液晶組成物を提供するの
に重要な役割を担う。本発明の一般式〔III 〕で示され
る化合物として好ましい物は、R3 は1ないし10個の
炭素原子を有するアルキル基を示しA5 、A6 、A7
びA8 はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンま
たは、1,4−フェニレンを示し、m、n及びoは0ま
たは1を示し、m+n+oは1、2または3であり、Z
5 、Z6 及びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−C
2 CH2 −または単結合を示し、Y1 はハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアルキ
ル基を示し、Y1 がアルキル基を示す時、A6 が1,4
−フェニレンならば、その3位のH原子はF原子に置換
されても良い化合物である。具体的には次のような化合
物が挙げられる。
【0011】
【化47】
【化48】
【0012】第四成分を構成する一般式〔IV〕で示され
る化合物は、電圧保持率が高く、△εが10〜25程度
を示す化合物である。この第四成分を他の液晶化合物ま
たは液晶組成物に加えることにより、△εを4.5から
7.5の範囲に容易に調節することができ、また電圧保
持率を高くすることができる。これらの化合物は、本発
明において3.3V駆動を実現させるホスト液晶組成物
を提供するのに重要な役割を担う。本発明の一般式〔I
V〕で示される化合物として好ましい物は、R4 は1な
いし10個の炭素原子を有するアルキル基を示し、A12
は1,4−フェニレンを示し、A9 、A10及びA11はそ
れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
4−フェニレンを示すが、必ず1つは1,4−フェニレ
ンであり、1,4−フェニレンを示すA9 、A10、A11
またはA12及びの3位または5位の任意に選ばれた3個
以上のH原子はF原子に置換されても良く、p、q及び
rは0または1を示し、p+q+rは1、2または3で
ある。Z8 、Z9 及びZ10は単結合を示し、Y2 はハロ
ゲン原子を示す化合物である。具体的には次のような化
合物が挙げられる。
【0013】
【化49】
【0014】本発明の液晶組成物において、一般式
〔I〕で示される化合物のみで構成する場合には、△ε
を4.5以上7.5以下にコントロ−ルするよう、△ε
を吟味して混合することが好ましい。
【0015】第一成分に一般式〔I〕、第二成分に一般
式〔II〕で示される化合物を混合する場合、一般式
〔I〕で示される化合物の混合割合は、液晶組成物の全
重量に対して20〜90重量%が好ましい。混合割合が
20重量%未満だと本発明の課題である高信頼性を得る
ことができず、また混合割合が90重量%を超えると△
εを4.5以上にすることができず、本発明の課題であ
る3.3V駆動ができない。一般式〔II〕で示される化
合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して3〜7
4重量%が好ましい。混合割合が74重量%を超えると
△εが7.5以上になり、本発明の課題である高信頼性
が実現できない。
【0016】第三成分に一般式〔III 〕で示される化合
物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して3〜30
重量%が好ましい。混合割合が30重量%を超えると△
εを4.5以上にすることができず、本発明の課題であ
る3.3V駆動ができない。また、3重量%未満だと得
られる液晶組成物の粘性が高くなったりして、好ましく
ない。
【0017】第一成分として一般式〔II〕、第二成分と
して一般式〔III 〕で示される化合物を混合する場合、
一般式〔III 〕で示される化合物の混合割合は、液晶組
成物の全重量に対して7〜40重量%が好ましい。混合
割合が17重量%未満だと△εが7.5以上になり、本
発明の課題である高信頼性を得ることができず、また混
合割合が40重量%を超えると△εを4.5以上にする
ことがでず、本発明の課題である3.3V駆動を実現で
きない。一般式〔II〕で示される化合物の混合割合は、
液晶組成物の全重量に対して50〜88重量%が好まし
い。混合割合が50重量%未満だと△εを4.5以上に
することができず、本発明の課題である3.3V駆動が
実現できない。また混合割合が80重量%を超えると△
εが7.5以上になり、本発明の課題である高信頼性を
得ることができない。
【0018】第四成分として一般式〔IV〕で示される化
合物の混合する割合は、液晶組成物の全重量に対して3
〜30重量%が好ましい。混合割合が30重量%を超え
ると△εが7.5以上になり、本発明の課題である高信
頼性を得ることができない。
【0019】本発明の液晶組成物の相転移において、ネ
マチック相と結晶相の間にスメクチック相を有すること
が好ましい。ネマチック相と結晶相の間にスメクチック
相を有する液晶組成物に比較して、ネマチック相から直
接、結晶相に相転移する液晶組成物はオーダーパラメー
ターが小さくなり、ホワイトテーラーモード等において
高品位な階調表示が得られない。
【0020】また、本発明においてホスト液晶組成物の
対称となる特定の分子構造を有する二色性色素として
は、一般式〔V〕〜〔XIII〕で示される化合物が好まし
い。一般式〔V〕におけるX1 としてはH原子、ハロゲ
ン原子が挙げられ、R5 としてはH原子;メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もし
くは分技状のアルキル基、R6 としてはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もし
くは分技状のアルキル基;直鎖状もしくは分技状のプロ
ピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル基、ペン
チルシクロヘキシル基、ヘキシルシクロヘキシル基、オ
クチルシクロヘキシル基等のアルキル基等の置換基を有
しても良いシクロヘキシル基等の置換基を有しても良い
シクロアルキル基;メトキシメチル基、ブトキシメチル
基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基、ブトキシ
エチル基等のアルコキシアルキル基;トリル基、フェニ
ル基、エチルフェニル基、ブチルフェニル基、オクチル
フェニル基、ブトキシフェニル基、オクチルオキシフェ
ニル基等のアルキル基もしくはアルコキシ基等の置換基
を有していても良いフェニル基等のアリール基;ベンジ
ル基、フェネチル基等の置換されていても良いフェニル
アルキル基等のアラルキル基が挙げられる。
【0021】前示一般式〔VI〕におけるR7 としてはH
原子;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペ
ンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ドデシ
ル基等の直鎖状もしくは分技状のアルキル基、X2 、X
3 としては、H原子、ハロゲン原子が挙げられ、またX
3 が前示式〔VI−1〕で表される時のR8 ,R9 として
は、H原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、
ドデシル基等の直鎖状もしくは分技状のアルキル基;メ
トキシメチル基、ブトキシメチル基、メトキシプロピル
基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基等の直鎖状も
しくは分技状のアルコキシアルキル基;シクロヘキシル
基、プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル
基、ペンチルシクロヘキシル基、ヘキシルシクロヘキシ
ル基、オクチルシクロヘキシル基等の直鎖状もしくは分
技状のアルキル基の置換基を有しても良いシクロヘキシ
ル基;フェニル基、エチルフェニル基、ブチルフェニル
基、オクチルフェニル基、ブトキシフェニル基、オクチ
ルオキシフェニル基等の直鎖状もしくは分技状のアルキ
ル基もしくはアルコキシ基の置換基を有しても良いフェ
ニル基等が挙げられる。
【0022】前示一般式〔VII 〕におけるR10として
は、H原子;ハロゲン原子;メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル
基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もしくは分技状の
アルキル基;メトキシメチル基、ブトキシメチル基、メ
トキシプロピル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル
基等の直鎖状もしくは分技状のアルコキシアルキル基;
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、
ペントキシ基、オクトキシ基等の直鎖状もしくは分技状
のアルコキシ基;エチルフェニル基、プロピルフェニル
基、ブチルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ノニルフ
ェニル基等の直鎖状もしくは分技状のアルキルフェニル
基;メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ブトキ
シフェニル基、ペントキシフェニル基等の直鎖状もしく
は分技状のアルコキシフェニル基が挙げられ、R11とし
ては、H原子;ハロゲン原子;メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチ
ル基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もしくは分技状
のアルキル基;メトキシメチル基、ブトキシメチル基、
メトキシプロピル基、エトキシエチル基、ブトキシエチ
ル基等の直鎖状もしくは分技状のアルコキシアルキル
基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基、ペントキシ基、オクトキシ基等の直鎖状もしくは分
技状のアルコキシ基が挙げられ、X4 の置換されていて
も良いフェニレン基の置換基としては、ハロゲン原子;
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基等
の直鎖状もしくは分技状のアルキル基;メトキシ基、エ
トキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、
オクトキシ基等の直鎖状もしくは分技状のアルコキシ基
が挙げられ、式〔VII −1〕におけるR12としては、H
原子;ハロゲン原子;メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、
ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もしくは分技状のアル
キル基;メトキシメチル基、ブトキシメチル基、メトキ
シプロピル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基等
の直鎖状もしくは分技状のアルコキシアルキル基;メト
キシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペン
トキシ基、オクトキシ基等の直鎖状もしくは分技状のア
ルコキシ基が挙げられる。
【0023】前示一般式〔VIII〕におけるR13及びR14
としては、H原子;ハロゲン原子;メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
オクチル基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もしくは
分技状のアルキル基;プロピルシクロヘキシル基、ブチ
ルシクロヘキシル基、ペンチルシクロヘキシル基、ヘキ
シルシクロヘキシル基、オクチルシクロヘキシル基等の
直鎖状もしくは分技状のアルキル基等の置換基を有して
も良いシクロアルキル基;メトキシメチル基、ブトキシ
メチル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基、ブ
トキシエチル基等の直鎖状もしくは分技状のアルコキシ
アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
ブトキシ基、ペントキシ基、オクトキシ基等の直鎖状も
しくは分技状のアルコキシ基が挙げられる。
【0024】前示一般式〔IX〕におけるR15としては、
H原子;ハロゲン原子;メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、
ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もしくは分技状のアル
キル基;メトキシメチル基、ブトキシメチル基、メトキ
シプロピル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基等
の直鎖状もしくは分技状のアルコキシアルキル基;プロ
ポキシシクロヘキシル基、ブトキシシクロヘキシル基、
プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル基、
ペンチルシクロヘキシル基、ヘキシルシクロヘキシル
基、オクチルシクロヘキシル基等の直鎖状もしくは分技
状のアルコキシ基もしくはアルキル基を有しても良いシ
クロヘキシル基を示し、X5 はH原子、ハロゲン原子、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、直鎖状
もしくは分技状のブトキシカルボニル基、オクチルオキ
シカルボニル基、ブチルフェノキシカルボニル基、オク
チルフェノキシカルボニル基、ブトキシフェノキシカル
ボニル基、トランス−4−ブチルシクロヘキシルオキシ
カルボニル基、トランス−4−オクチルシクロヘキシル
オキシカルボニル基等のカルボン酸エステル基が挙げら
れる。
【0025】前示一般式〔X〕におけるR16及びR17
しては、H原子;ハロゲン原子;メチル基、エチル基、
直鎖状もしくは分技状のプロピル基、ブチル基、ペンチ
ル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基
などのアルキル基;メトキシメチル基、ブトキシメチル
基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基、ブトキシ
エチル基等の直鎖状もしくは分技状のアルコキシアルキ
ル基;プロポキシシクロヘキシル基、ブトキシシクロヘ
キシル基、プロピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘ
キシル基、ペンチルシクロヘキシル基、ヘキシルシクロ
ヘキシル基、オクチルシクロヘキシル基等の直鎖状もし
くは分技状のアルコキシ基もしくはアルキル基を有して
も良いシクロヘキシル基が挙げられる。
【0026】前示一般式〔XI〕〜〔XIII〕におけるR18
〜R21としてはそれぞれ、H原子;メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
オクチル基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もしくは
分技状のアルキル基;メトキシメチル基、ブトキシメチ
ル基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基、ブトキ
シエチル基等の直鎖状もしくは分技状のアルコキシアル
キル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブト
キシ基、ペントキシ基、オクトキシ基等の直鎖状もしく
は分技状のアルコキシ基が挙げられる。
【0027】二色性色素の添加濃度は、ホスト液晶組成
物に対して通常10wt%以下が好ましい。
【0028】更に、本発明において特定の分子構造を有
する光学活性物質としては、一般式〔XIV 〕〜〔XV〕で
示されるカイラル化合物から選ばれる化合物が好まし
い。
【0029】
【化50】
【0030】(式中、R22はH原子、ハロゲン原子、ア
ルキル基、アルコキシアルキル基、アルカノイル基、ア
ルカノイルオキシ基またはアルカノイル基、アルカノイ
ルオキシ基、アルコキシ基もしくはアルキル基を有して
も良いシクロヘキシル基もしくはフェニル基を示し、R
23はアルキル基を示す。環Eは唯一の二重結合を他の環
とは共有せずに有する縮合環であるか、または、5−位
または6−位がアルキル基またはアルコキシ基で置換さ
れていても良い縮合環である。)
【0031】
【化51】
【0032】(式中、R24はアルキル基を示し、A13
14及びA15はそれぞれ独立して、1,4−シクロヘキ
シレンまたは1,4−フェニレンを示し、1,4−フェ
ニレンの側位のH原子は任意にF原子で置換されても良
く、u は0または1の整数を示し、Z1 及びZ12は単結
合または−CH2 CH2 −を示すが同時に−CH2 CH
2 −であることはなく、Y5 は下記の部分式(16)で
示され、
【0033】
【化52】
【0034】(式中、v及びwは独立に0または1の整
数を示し、R25はF原子またはメチル基を示し、R26
炭素数2以上のアルキル基を示す。)
【0035】実施例 以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。またこれ
らの例における組成は全て重量%で示される。略号は下
記の意味を有するものとする。: NI ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の ネマチック−等方相転移温度(℃) η20 ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 20℃の粘度(mPa・s) △n ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 25℃の屈折率異方性 △ε ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 25℃の誘電率異方性 ρ ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 25℃の直流比抵抗(Ω・cm) 比 V.H.R.1hr. 下記の構造式〔XVII〕〜〔XX〕で示される二色性色素をそ れぞれ1wt%添加し、カイラル剤として下記の構造式〔 XXI 〕で示される化合物を4wt%添加したゲストホスト 液晶組成物を調製する。 その100℃1hr.エージング後の100℃下での電圧 持率(%)の値を、ホスト液晶(色素及びカイラル材未添 加)の電圧保持率を1としたときの比(構造式〔XX〕のア ゾ系色素を比較例として示す。)で示す。 比 V.H.R.100hr. 下記の構造式〔XVII〕〜〔XX〕で示される二色性色素をそ れぞれ1wt%添加し、カイラル剤として下記の構造式〔 XXI 〕で示される化合物を4wt%添加したゲストホスト 液晶組成物を調製する。 その100℃100hr.エ−ジング後の100℃下での 保持率(%)の値を、ホスト液晶(色素及びカイラル材未 添加)の電圧保持率を1としたときの比(構造式〔XX〕の アゾ系色素を比較例として示す。)で示す。
【0036】
【化53】
【化54】
【化55】
【化56】
【化57】
【0037】電圧保持率測定は、図1に示す回路を用い
液晶組成物を封入したセルの信号電圧保持率を測定す
る。液晶セルは透明電極、配向膜を有するガラス製基版
を用いて測定する。次に、測定時の波形を図2に示す。
Vdの斜線部分が実際の観測波形である。信号電圧保持
率は、下記式で表される。信号電圧保持率=(V1−t
1−t2−V2)/[(V1)×(t1−t2)]ここ
で、(V1 −t1−t2−V2)は図2の斜線部分、
(V1)はソース電圧、(t1−t2)は印可時間を示
す。
【0038】実施例1
【0039】
【化58】
【0040】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 76.7℃ η20 22.3mPa・s △n 0.087 △ε 4.7 ρ 3*1013Ω・cm
【0041】
【表1】
【0042】を有し、高い電圧保持率を有する3.3V
駆動可能なゲストホスト液晶アクティブマトリックス表
示素子に十分適している。
【0043】実施例2
【0044】
【化59】
【0045】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 79.4℃ η20 24.2mPa・s △n 0.089 △ε 5.7 ρ 2*1013Ω・cm
【0046】
【表2】
【0047】を有し、高い電圧保持率を有する3.3V
駆動可能なゲストホスト液晶アクティブマトリックス表
示素子に十分適している。
【0048】実施例3
【0049】
【化60】
【0050】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 84.8℃ η20 25.0mPa・s △n 0.097 △ε 6.1 ρ 2*1013Ω・cm
【0051】
【表3】
【0052】を有し、高い電圧保持率を有する3.3V
駆動可能なゲストホスト液晶アクティブマトリックス表
示素子に十分適している。
【0053】実施例4
【0054】
【化61】
【0055】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 66.3℃ η20 23.8mPa・s △n 0.089 △ε 7.0 ρ 2*1013Ω・cm
【0056】
【表4】
【0057】を有し、高い電圧保持率を有する3.3V
駆動可能なゲストホスト液晶アクティブマトリックス表
示素子に十分適している。
【0058】実施例5
【0059】
【化62】
【0060】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 76.0℃ η20 17.0mPa・s △n 0.080 △ε 4.5 ρ 5*1013Ω・cm
【0061】
【表5】
【0062】を有し、高い電圧保持率を有する3.3V
駆動可能なゲストホスト液晶アクティブマトリックス表
示素子に十分適している。
【0063】実施例6
【0064】
【化63】
【0065】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 85.3℃ η20 22.0mPa・s △n 0.085 △ε 6.3 ρ 1*1013Ω・cm
【0066】
【表6】
【0067】を有し、高い電圧保持率を有する3.3V
駆動可能なゲストホスト液晶アクティブマトリックス表
示素子に十分適している。
【0068】実施例7
【0069】
【化64】
【0070】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 86.2℃ η20 26.0mPa・s △n 0.101 △ε 6.5 ρ 1*1013Ω・cm
【0071】
【表7】
【0072】を有し、高い電圧保持率を有する3.3V
駆動可能なゲストホスト液晶アクティブマトリックス表
示素子に十分適している。
【0073】実施例1〜7において、二色性色素の比較
例としてアゾ系の色素である構造式〔XX〕を1wt%添
加されたゲストホスト液晶組成物は電圧保持率が低下す
るため、3.3V駆動のゲストホスト液晶アクティブマ
トリックス表示素子には不十分であった。
【0074】比較例1
【0075】
【化65】
【0076】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 84.0℃ η20 21.3mPa・s △n 0.087 △ε 3.7 ρ 1*1013Ω・cm
【0077】
【表8】
【0078】を有し、高い電圧保持率を有すが、3.3
V駆動のゲストホスト液晶アクティブマトリックス表示
素子には不十分であった。
【0079】比較例2
【0080】
【化66】
【0081】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
び信頼性; NI 75.6℃ η20 27.5mPa・s △n 0.087 △ε 8.5 ρ 1*1013Ω・cm
【0082】
【表9】
【0083】を有すが、電圧保持率が低く、3.3V駆
動のゲストホスト液晶アクティブマトリックス表示素子
には不十分であった。
【0084】比較例3
【0085】
【化67】
【0086】実施例4に示された液晶組成物において、
カイラル剤に下記の構造式〔XXII〕を2wt%使用した
場合の信頼性;
【0087】
【化68】
【0088】
【表10】
【0089】を有し、実施例4(カイラル剤に構造式
〔XXI 〕を4wt%使用した場合)と異なり、電圧保持
率が低く、3.3V駆動のゲストホスト液晶アクティブ
マトリックス表示素子には不十分であった。
【0090】実施例8
【0091】
【化69】
【0092】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
びオーダーパラメーター(2色性比により求めた); NI 95.4℃ SN −20.0℃ η20 28.4mPa・s △n 0.075 △ε 6.6 ρ 5*1013Ω・cm オーダーパラメーター 0.78 を有し、ホワイトテーラーモード表示における階調表示
に十分適している。
【0093】比較例4
【0094】
【化70】
【0095】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
びオーダーパラメーター(2色性比により求めた); NI 92.2℃ SN −30.0℃ η20 27.7mPa・s △n 0.090 △ε 6.0 ρ 5*1013Ω・cm オーダーパラメーター 0.70 を有し、実施例8の組成物と比較して、ホワイトテーラ
ーモード表示における階調表示品位においてやや劣って
いる。
【0096】比較例5
【0097】
【化71】
【化72】
【0098】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
びオーダーパラメーター(2色性比により求めた); NI 80.5℃ SN −30.0℃ η20 23.2mPa・s △n 0.078 △ε 6.2 ρ 5*1013Ω・cm オーダーパラメーター 0.70 を有し、実施例8の組成物と比較して、ホワイトテーラ
ーモード表示における階調表示品位においてやや劣って
いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電圧保持率測定用の回路図であ
る。
【図2】図1に係る電圧測定時の波形図である。
【符号の説明】
1 :駆動回路 2 :液晶セル 3 :オシロスコープ VD :ドレイン電圧 VG :ゲート電圧 VS :ソース電圧 V1 :t1 時のドレイン電圧 V2 :t2 時のドレイン電圧
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】追加
【補正内容】
【図1】
【図2】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年6月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
【化2】 (式中、R1 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A1 及びA2 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、i及びjは0または1を示し、i+jは1
または2である。Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B1
(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオロフェニル
基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
す。)
【化3】 (式中、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A3 及びA4 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、k及びlは0または1を示し、k+lは1
または2である。Z3 及びZ4 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B2
4 と1位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフ
ェニル基または3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメ
トキシフェニル基を示すが、B2 が3,5−ジフルオロ
4−ジフルオロメトキシフェニル基を示す時、A3
びA4 は1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z
3 及びZ4 は単結合である。)
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項7
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項9
【補正方法】変更
【補正内容】
【化8】 (式中、X1 はH原子またはハロゲン原子を示し、Y3
はO原子またはS原子を示し、R5 はH原子またはアル
キル基を示し、R6 はアルキル基、置換基を有しても良
いシクロアルキル基、アルコキシアルキル基、アリール
基またはアラルキル基を示す。)
【化9】 (式中、R7 はH原子またはアルキル基を示し、X2
H原子またはハロゲン原子を示し、sは1〜2を示す。
またX3 はH原子、ハロゲン原子または下記式〔VI−
1〕で示される基。
【化10】 式〔VI−I〕中、R8 及びR9 はそれぞれH原子、ア
ルキル基、アルコキシアルキル基、アルキル基の置換基
を有しても良いシクロヘキシル基またはアルキル基もし
くはアルコキシ基の置換基を有しても良いフェニル基を
示す。)を表す。tは1〜2を示し、しかしX2 が式
〔VI−1〕を示すときはtは1を示す。)
【化11】 (式中、R10はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基、アルコキシ基、アルキルフェニル
基、アルコキシフェニル基または下記式〔VII−1〕で
示される置換基。)
【化12】 式〔VII−I〕中、12はH原子、アルキル基、アルコ
キシアルキル基またはアルコキシ基を示し、Y4 は1,
4−フェニレン基または1,4−シクロヘキシレン基を
示す。)を示し、R11はH原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を示
し、X4 はオルト位もしくはメタ位にハロゲン原子、ア
ルキル基もしくはアルコキシ基の置換基を有していても
良いフェニレン基を示す。)
【化13】 (式中、R13及びR14はそれぞれH原子、ハロゲン原
子、アルキル基、置換基を有して良いシクロアルキル
基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を示
す。)
【化14】 (式中、R15はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキ
ル基を有しても良いシクロヘキシル基を示し、X5 は水
素原子、ハロゲン原子または置換基を有しても良いカル
ボン酸エステル基を示す。)
【化15】 (式中、R16及びR17はそれぞれH原子、ハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキ
シ基もしくはアルキル基を有しても良いシクロヘキシル
基を示す。)
【化16】 (式中、R18はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。)
【化17】 (式中、R19及びR20はそれぞれH原子、アルキル基、
アルコキシアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原
子を示す。)
【化18】 (式中、R21はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。)
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶組成物は次
の構成からなる。 (1)誘電率の異方性(△ε)が4.5以上7.5以下
であり、高い電圧保持率を有する液晶組成物に非アゾ系
二色性色素を少なくとも一種以上含有せしめたことを特
徴とするゲスト・ホスト型液晶組成物。 (2)下記の一般式〔I〕で示される化合物からなる群
から選ばれた少なくとも1つの化合物を70%以上含有
せしめたことを特徴とする前記1項に記載の液晶組成
物。
【化22】 (式中、R1 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A1 及びA2 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、i及びjは0または1を示し、i+jは1
または2である。Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B1
(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオロフェニル
基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
す。) (3)第一成分として、下記の一般式〔I〕で示される
化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物
を20〜90重量%、第二成分として、下記の一般式
〔II〕で示される化合物からなる群から選ばれた少なく
とも一つの化合物を3〜74重量%、その他の液晶性化
合物を0〜77重量%それぞれ含有せしめたことを特徴
とする前記1項に記載の液晶組成物。
【化23】 (式中、R1 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A1 及びA2 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、i及びjは0または1を示し、i+jは1
または2である。Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B1
(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオロフェニル
基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
す。)
【化24】 (式中、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A3 及びA4 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、k及びlは0または1を示し、k+lは1
または2である。Z3 及びZ4 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B2
4 と1位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフ
ェニル基または3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメ
トキシフェニル基を示すが、B2 が3,5−ジフルオロ
4−ジフルオロメトキシフェニル基を示す時、A3
びA4 は1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z
3 及びZ4 は単結合である。) (4)第三成分として、下記の一般式〔III 〕で示され
る化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合
物を外割りでさらに3〜30重量%含有せしめたことを
特徴とする前記2項または3項に記載の液晶組成物。
【化25】 (式中、R3 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A5 、A6 、A7 及びA8 はそ
れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
4−フェニレンを示し、m、n及びoは0または1を示
し、m+n+oは1,2または3である。Z5 、Z6
びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−CH2 CH2
−または単結合を示す。Y1 はハロゲン原子、アルキル
基、アルコキシ基またはアルコキシアルキル基を示し、
1 がアルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアル
キル基を示す時、A6 が1,4−フェニレンならば、そ
の3位のH原子はF原子に置換されても良い。) (5)第一成分として、下記の一般式〔II〕で示される
化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物
を50〜88重量%、第二成分として、下記の一般式
〔III 〕で示される化合物からなる群から選ばれた少な
くとも一つの化合物を7〜40重量%、その他の液晶性
化合物を0〜43重量%それぞれ含有せしめたことを特
徴とする前記1項に記載の液晶組成物。
【化26】 (式中、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A3 及びA4 はそれぞれ独立
に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
レンを示し、k及びlは0または1を示し、k+lは1
または2である。Z3 及びZ4 はそれぞれ独立に−CO
O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B2
4 と1位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフ
ェニル基または3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメ
トキシフェニル基を示すが、B2 が3,5−ジフルオロ
4−ジフルオロメトキシフェニル基を示す時、A3
びA4 は1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z
3 及びZ4 は単結合である。)
【化27】 (式中、R3 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A5 、A6 、A7 及びA8 はそ
れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
4−フェニレンを示し、m、n及びoは0または1を示
し、m+n+oは1,2または3である。Z5 、Z6
びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−CH2 CH2
−または単結合を示す。Y1 はハロゲン原子、アルキル
基、アルコキシ基またはアルコキシアルキル基を示し、
1 がアルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアル
キル基を示す時、A6 が1,4−フェニレンならば、そ
の3位のH原子はF原子に置換されても良い。) (6)第四成分として、下記の一般式〔IV〕で示される
化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物
を外割りでさらに3〜30重量%それぞれ含有せしめた
ことを特徴とする前記2〜5項のいずれか一項に記載の
液晶組成物。
【化28】 (式中R4 は、1ないし10個の炭素原子を有するアル
キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
−基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
子で置換されてもよい。A12は1,4−フェニレンを示
し、A9 、A10及びA11はそれぞれ独立に、1,4−シ
クロヘキシレンまたは1,4−フェニレンを示すが、必
ず1つは1,4−フェニレンであり、1,4−フェニレ
ンを示すA9 、A10、A11及びA12の3位または5位の
任意に選ばれた3個以上のH原子はF原子に置換されて
も良く、p、q及びrは0または1を示し、p+q+r
は1、2または3である。Z8 、Z9 及びZ10はそれぞ
れ独立に、−COO−、−CH2 CH2 −または単結合
を示す。Y2 はハロゲン原子を示す。) (7)一般式〔I〕において、R1 は1ないし10個の
炭素原子を有するアルキル基を示し、A1 及びA2 はそ
れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
4−フェニレンを示し、i及びjは0または1を示し、
i+jは1または2であり、Z1 及びZ2 はそれぞれ独
立に−COO−、−CH2 CH2 −または単結合を示
し、B1 は(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオ
ロフェニル基または4−トリフルオロメトキシフェニル
基を示す化合物であり、一般式〔II〕において、R2
1ないし10個の炭素原子を有するアルキル基を示し、
3 及びA4 はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシ
レンまたは、1,4−フェニレンを示し、k及びlは0
または1を示し、k+lは1または2であり、Z3 及び
4 はそれぞれ独立に−COO−、−CH2 CH2 −ま
たは単結合を示し、B2 は(4 と1位で結合し)、
3,4,5−トリフルオロフェニル基または3,5−ジ
フルオロ 4−ジフルオロメトキシフェニル基を示し、
2が3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメトキシフ
ェニル基を示す時、A3 及びA4 は1,4−シクロヘキ
シレン、k及びl は1、Z3 及びZ4 は単結合であり、
一般式〔III 〕において、R3 は1ないし10個の炭素
原子を有するアルキル基を示しA5 、A6 、A7 及びA
8 はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまた
は、1,4−フェニレンを示し、m、n及びoは0また
は1を示し、m+n+oは1、2または3であり、Z
5 、Z6 及びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−C
2 CH2 −または単結合を示し、Y1 はハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアルキ
ル基を示し、Y1 がアルキル基を示す時、A6 が1,4
−フェニレンならば、その3位のH原子はF原子に置換
されても良い化合物であり、一般式〔IV〕において、R
4 は1ないし10個の炭素原子を有するアルキル基を示
し、A12は1,4−フェニレンを示し、A9 、A10及び
11はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまた
は1,4−フェニレンを示すが、必ず1つは1,4−フ
ェニレンであり、1,4−フェニレンを示すA9
10、A11またはA12の3位または5位の任意に選ばれ
た3個以上のH原子はF原子に置換されても良く、p、
q及びrは0または1を示し、p+q+rは1、2また
は3である。Z8 、Z9 及びZ10は単結合を示し、Y2
はハロゲン原子を示す化合物である前記2〜6項のいず
れか一項に記載の液晶組成物。 (8)ネマチック相と結晶相の間にスメクチック相を有
することを特徴とする前記2〜7のいずれか一項に記載
の液晶組成物。 (9)非アゾ系二色性色素が、下記に一般式〔V〕〜
〔XIII〕で示されるキノフタロン系色素またはアントラ
キノン系色素であることを特徴とする前記1〜8項のい
ずれか一項に記載の液晶組成物。
【化29】 (式中、X1 はH原子またはハロゲン原子を示し、Y3
はO原子またはS原子を示し、R5 はH原子またはアル
キル基を示し、R6 はアルキル基、置換基を有しても良
いシクロアルキル基、アルコキシアルキル基、アリール
基またはアラルキル基を示す。)
【化30】 (式中、R7 はH原子またはアルキル基を示し、X2
H原子またはハロゲン原子を示し、sは1〜2を示す。
またX3 はH原子、ハロゲン原子または下記式〔VI−
1〕で示される基。)
【化31】 式〔VI-I〕中、R8 及びR9 はそれぞれH原子、アル
キル基、アルコキシアルキル基、アルキル基の置換基を
有しても良いシクロヘキシル基またはアルキル基もしく
はアルコキシ基の置換基を有しても良いフェニル基を示
す。)を表す。tは1〜2を示し、しかしX2 が式〔VI
−1〕を示すときはtは1を示す。)
【化32】 (式中、R10はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基、アルコキシ基、アルキルフェニル
基、アルコキシフェニル基または下記式〔VII−1〕で
示される置換基。)
【化33】 式〔VII−I〕中、R12はH原子、アルキル基、アルコ
キシアルキル基またはアルコキシ基を示し、Y4 は1,
4−フェニレン基または1,4−シクロヘキシレン基を
示す。)を示し、R11はH原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を示
し、X4 はオルト位もしくはメタ位にハロゲン原子、ア
ルキル基もしくはアルコキシ基の置換基を有していても
良いフェニレン基を示す。)
【化34】 (式中、R13及びR14はそれぞれH原子、ハロゲン原
子、アルキル基、置換基を有して良いシクロアルキル
基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を示
す。)
【化35】 (式中、R15はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキ
ル基を有しても良いシクロヘキシル基を示し、X5 は水
素原子、ハロゲン原子または置換基を有しても良いカル
ボン酸エステル基を示す。)
【化36】 (式中、R16及びR17はそれぞれH原子、ハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキ
シ基もしくはアルキル基を有しても良いシクロヘキシル
基を示す。)
【化37】 (式中、R18はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。)
【化38】 (式中、R19及びR20はそれぞれH原子、アルキル基、
アルコキシアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原
子を示す。)
【化39】 (式中、R21はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。) (10)下記の一般式〔XIV 〕〜〔XV〕で示される光学
活性物質を添加してなることを特徴とする前記1〜9項
のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化40】 (式中、R22はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシアルキル基、アルカノイル基、アルカノイルオ
キシ基またはアルカノイル基、アルカノイルオキシ基、
アルコキシ基もしくはアルキル基を有しても良いシクロ
ヘキシル基もしくはフェニル基を示し、R23はアルキル
基を示す。環Eは唯一の二重結合を他の環とは共有せず
に有する縮合環であるか、または、5−位または6−位
がアルキル基またはアルコキシ基で置換されていても良
い縮合環である。)
【化41】 (式中、R24はアルキル基を示し、A13、A14及びA15
はそれぞれ独立して、1,4−シクロヘキシレンまたは
1,4−フェニレンを示し、1,4−フェニレンの側位
のH原子は任意にF原子で置換されても良く、uは0ま
たは1の整数を示し、Z11及びZ12は単結合または−C
2 CH2 −を示すが同時に−CH2 CH2 −であるこ
とはなく、Y5 は下記の部分式(XVI )で示される。
【化42】 (式中、v及びwは独立に0または1の整数を示し、R
25はF原子またはメチル基を示し、R26は炭素数2以上
のアルキル基を示す。) (11)前記1〜10項のいずれか一項に記載の液晶組
成物を用いて構成されることを特徴とする液晶表示素
子。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】第二成分を構成する一般式〔II〕で示され
る化合物は、電圧保持率が高く、比較的低い粘度を有
し、△εが8〜12程度を示す化合物である。この第二
成分を他の化合物または液晶組成物に加えることによ
り、△εを4.5から7.5の範囲に容易に調節するこ
とができ、また電圧保持率を高くすることができる。こ
れらの化合物は、本発明において、3.3V駆動を実現
させるホスト液晶組成物を提供するのに重要な役割を担
う。本発明の一般式〔II〕で示される化合物として好ま
しい物は、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するア
ルキル基を示し、A3 及びA4 はそれぞれ独立に、1,
4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニレンを示
し、k及びlは0または1を示し、k+lは1または2
であり、Z3及びZ4 はそれぞれ独立に−COO−、−
CH2 CH2 −または単結合を示し、B2 は(4 と1
位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフェニル基ま
たは3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメトキシフェ
ニル基を示し、B2 が3,5−ジフルオロ 4−ジフル
オロメトキシフェニル基を示す場合は、A3 及びA4
1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z3 及びZ
4 は単結合である。具体的には次のような化合物が挙げ
られる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】また、本発明においてホスト液晶組成物の
ゲストとなる特定の分子構造を有する二色性色素として
は、一般式〔V〕〜〔XIII〕で示される化合物が好まし
い。一般式〔V〕におけるX1 としてはH原子、ハロゲ
ン原子が挙げられ、R5 としてはH原子;メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もし
くは分技状のアルキル基、R6 としてはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基等の直鎖状もし
くは分技状のアルキル基;直鎖状もしくは分技状のプロ
ピルシクロヘキシル基、ブチルシクロヘキシル基、ペン
チルシクロヘキシル基、ヘキシルシクロヘキシル基、オ
クチルシクロヘキシル基等のアルキル基等の置換基を有
しても良いシクロヘキシル基等の置換基を有しても良い
シクロアルキル基;メトキシメチル基、ブトキシメチル
基、メトキシプロピル基、エトキシエチル基、ブトキシ
エチル基等のアルコキシアルキル基;トリル基、フェニ
ル基、エチルフェニル基、ブチルフェニル基、オクチル
フェニル基、ブトキシフェニル基、オクチルオキシフェ
ニル基等のアルキル基もしくはアルコキシ基等の置換基
を有していても良いフェニル基等のアリール基;ベンジ
ル基、フェネチル基等の置換されていても良いフェニル
アルキル基等のアラルキル基が挙げられる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0032
【補正方法】変更
【補正内容】
【0032】(式中、R24はアルキル基を示し、A13
14及びA15はそれぞれ独立して、1,4−シクロヘキ
シレンまたは1,4−フェニレンを示し、1,4−フェ
ニレンの側位のH原子は任意にF原子で置換されても良
く、u は0または1の整数を示し、Z1 及びZ12は単結
合または−CH2 CH2 −を示すが同時に−CH2 CH
2 −であることはなく、Y5 は下記の部分式(XVI)
示され、
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正内容】
【0035】実施例 以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。またこれ
らの例における組成は全て重量%で示される。略号は下
記の意味を有するものとする。: NI ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の ネマチック−等方相転移温度(℃) CN ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の ネマチック−結晶相転移温度(℃) SN ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の ネマチック−スメクチック相転移温度(℃) η20 ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 20℃の粘度(mPa・s) △n ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 25℃の屈折率異方性 △ε ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 25℃の誘電率異方性 ρ ホスト液晶(色素及びカイラル材未添加)の 25℃の直流比抵抗(Ω・cm) 比 V.H.R.1hr. 下記の構造式〔XVII〕〜〔XX〕で示される二色性色素をそ れぞれ1wt%添加し、カイラル剤として下記の構造式 〔XXI〕で示される化合物を4wt%添加したゲストホス ト液晶組成物を調製する。 その100℃1hr.エージング後の100℃下での電圧 持率(%)の値を、ホスト液晶(色素及びカイラル材未添 加)の電圧保持率を1としたときの比(構造式〔XX〕のア ゾ系色素を比較例として示す。)で示す。 比 V.H.R.100hr. 下記の構造式〔XVII〕〜〔XX〕で示される二色性色素をそ れぞれ1wt%添加し、カイラル剤として下記の構造式 〔XXI〕で示される化合物を4wt%添加したゲストホス ト液晶組成物を調製する。 その100℃100hr.エ−ジング後の100℃下での 保持率(%)の値を、ホスト液晶(色素及びカイラル材未 添加)の電圧保持率を1としたときの比(構造式〔XX〕の アゾ系色素を比較例として示す。)で示す。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】
【化53】
【化54】
【化55】
【化56】
【化57】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】
【表1】
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0046
【補正方法】変更
【補正内容】
【0046】
【表2】
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0051
【補正方法】変更
【補正内容】
【0051】
【表3】
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0056
【補正方法】変更
【補正内容】
【0056】
【表4】
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正内容】
【0061】
【表5】
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0066
【補正方法】変更
【補正内容】
【0066】
【表6】
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正内容】
【0071】
【表7】
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0077
【補正方法】変更
【補正内容】
【0077】
【表8】
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0082
【補正方法】変更
【補正内容】
【0082】
【表9】
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0088
【補正方法】変更
【補正内容】
【0088】
【表10】
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0095
【補正方法】変更
【補正内容】
【0095】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
びオーダーパラメーター(2色性比により求めた); NI 92.2℃CN −30.0℃ η20 27.7mPa・s △n 0.090 △ε 6.0 ρ 5*1013Ω・cm オーダーパラメーター 0.70 を有し、実施例8の組成物と比較して、ホワイトテーラ
ーモード表示における階調表示品位においてやや劣って
いる。
【手続補正21】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0098
【補正方法】変更
【補正内容】
【0098】からなる液晶組成物は次のパラメ−タ−及
びオーダーパラメーター(2色性比により求めた); NI 80.5℃CN −30.0℃ η20 23.2mPa・s △n 0.078 △ε 6.2 ρ 5*1013Ω・cm オーダーパラメーター 0.70 を有し、実施例8の組成物と比較して、ホワイトテーラ
ーモード表示における階調表示品位においてやや劣って
いる。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電率の異方性(△ε)が4.5以上
    7.5以下であり、高い電圧保持率を有する液晶組成物
    に非アゾ系二色性色素を少なくとも一種以上含有せしめ
    たことを特徴とするゲスト・ホスト型液晶組成物。
  2. 【請求項2】 下記の一般式〔I〕で示される化合物か
    らなる群から選ばれた少なくとも1つの化合物を70%
    以上含有せしめたことを特徴とする請求項1に記載の液
    晶組成物。 【化1】 (式中、R1 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
    キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
    −基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
    子で置換されてもよい。A1 及びA2 はそれぞれ独立
    に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
    レンを示し、i及びjは0または1を示し、i+jは1
    または2である。Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に−CO
    O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B1
    (Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオロフェニル
    基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
    す。)
  3. 【請求項3】 第一成分として、下記の一般式〔I〕で
    示される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つ
    の化合物を20〜90重量%、第二成分として、下記の
    一般式〔II〕で示される化合物からなる群から選ばれた
    少なくとも一つの化合物を3〜74重量%、その他の液
    晶性化合物を0〜77重量%それぞれ含有せしめたこと
    を特徴とする請求項1に記載の液晶組成物。 【化2】 (式中、R1 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
    キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
    −基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
    子で置換されてもよい。A1 及びA2 はそれぞれ独立
    に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
    レンを示し、i及びjは0または1を示し、i+jは1
    または2である。Z1 及びZ2 はそれぞれ独立に−CO
    O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B1
    (Z2 と1位で結合し)、3,4−ジフルオロフェニル
    基または4−トリフルオロメトキシフェニル基を示
    す。) 【化3】 (式中、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
    キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
    −基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
    子で置換されてもよい。A3 及びA4 はそれぞれ独立
    に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
    レンを示し、k及びlは0または1を示し、k+lは1
    または2である。Z3 及びZ4 はそれぞれ独立に−CO
    O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B2
    (Z9 と1位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフ
    ェニル基または3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメ
    トキシフェニル基を示すが、B2 が3,5−ジフルオロ
    4−ジフルオロメトキシフェニル基を示す時、A3
    びA4 は1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z
    3 及びZ4 は単結合である。)
  4. 【請求項4】 第三成分として、下記の一般式〔III 〕
    で示される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一
    つの化合物を外割りでさらに3〜30重量%含有せしめ
    たことを特徴とする請求項2または3に記載の液晶組成
    物。 【化4】 (式中、R3 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
    キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
    −基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
    子で置換されてもよい。A5 、A6 、A7 及びA8 はそ
    れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
    4−フェニレンを示し、m、n及びoは0または1を示
    し、m+n+oは1,2または3である。Z5 、Z6
    びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−CH2 CH2
    −または単結合を示す。Y1 はハロゲン原子、アルキル
    基、アルコキシ基またはアルコキシアルキル基を示し、
    1 がアルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアル
    キル基を示す時、A6 が1,4−フェニレンならば、そ
    の3位のH原子はF原子に置換されても良い。)
  5. 【請求項5】 第一成分として、下記の一般式〔II〕で
    示される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つ
    の化合物を50〜88重量%、第二成分として、下記の
    一般式〔III 〕で示される化合物からなる群から選ばれ
    た少なくとも一つの化合物を7〜40重量%、その他の
    液晶性化合物を0〜43重量%それぞれ含有せしめたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の液晶組成物。 【化5】 (式中、R2 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
    キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
    −基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
    子で置換されてもよい。A3 及びA4 はそれぞれ独立
    に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,4−フェニ
    レンを示し、k及びlは0または1を示し、k+lは1
    または2である。Z3 及びZ4 はそれぞれ独立に−CO
    O−、−CH2 CH2 −または単結合を示す。B2
    (Z9 と1位で結合し)、3,4,5−トリフルオロフ
    ェニル基または3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメ
    トキシフェニル基を示すが、B2 が3,5−ジフルオロ
    4−ジフルオロメトキシフェニル基を示す時、A3
    びA4 は1,4−シクロヘキシレン、k及びlは1、Z
    3 及びZ4 は単結合である。) 【化6】 (式中、R3 は1ないし10個の炭素原子を有するアル
    キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
    −基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
    子で置換されてもよい。A5 、A6 、A7 及びA8 はそ
    れぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまたは、1,
    4−フェニレンを示し、m、n及びoは0または1を示
    し、m+n+oは1,2または3である。Z5 、Z6
    びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−CH2 CH2
    −または単結合を示す。Y1 はハロゲン原子、アルキル
    基、アルコキシ基またはアルコキシアルキル基を示し、
    1 がアルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアル
    キル基を示す時、A6 が1,4−フェニレンならば、そ
    の3位のH原子はF原子に置換されても良い。)
  6. 【請求項6】 第四成分として、下記の一般式〔IV〕で
    示される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つ
    の化合物を外割りでさらに3〜30重量%それぞれ含有
    せしめたことを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項
    に記載の液晶組成物。 【化7】 (式中R4 は、1ないし10個の炭素原子を有するアル
    キル基を示し、これらの基中に存在する1個の−CH2
    −基または隣接していない2個の−CH2 −基は酸素原
    子で置換されてもよい。A12は1,4−フェニレンを示
    し、A9 、A10及びA11はそれぞれ独立に、1,4−シ
    クロヘキシレンまたは1,4−フェニレンを示すが、必
    ず1つは1,4−フェニレンであり、1,4−フェニレ
    ンを示すA9 、A10、A11及びA12の3位または5位の
    任意に選ばれた3個以上のH原子はF原子に置換されて
    も良く、p、q及びrは0または1を示し、p+q+r
    は1、2または3である。Z8 、Z9 及びZ10はそれぞ
    れ独立に、−COO−、−CH2 CH2 −または単結合
    を示す。Y2 はハロゲン原子を示す。)
  7. 【請求項7】 一般式〔I〕において、R1 は1ないし
    10個の炭素原子を有するアルキル基を示し、A1 及び
    2 はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまた
    は、1,4−フェニレンを示し、i及びjは0または1
    を示し、i+jは1または2であり、Z1 及びZ2 はそ
    れぞれ独立に−COO−、−CH2 CH2 −または単結
    合を示し、B1 は(Z2 と1位で結合し)、3,4−ジ
    フルオロフェニル基または4−トリフルオロメトキシフ
    ェニル基を示す化合物であり、一般式〔II〕において、
    2 は1ないし10個の炭素原子を有するアルキル基を
    示し、A3 及びA4 はそれぞれ独立に、1,4−シクロ
    ヘキシレンまたは、1,4−フェニレンを示し、k及び
    lは0または1を示し、k+lは1または2であり、Z
    3 及びZ4 はそれぞれ独立に−COO−、−CH2 CH
    2 −または単結合を示し、B2 は(Z9 と1位で結合
    し)、3,4,5−トリフルオロフェニル基または3,
    5−ジフルオロ 4−ジフルオロメトキシフェニル基を
    示し、B2が3,5−ジフルオロ 4−ジフルオロメト
    キシフェニル基を示す時、A3 及びA4 は1,4−シク
    ロヘキシレン、k及びl は1、Z3 及びZ4 は単結合で
    あり、 一般式〔III 〕において、R3 は1ないし10個の炭素
    原子を有するアルキル基を示しA5 、A6 、A7 及びA
    8 はそれぞれ独立に、1,4−シクロヘキシレンまた
    は、1,4−フェニレンを示し、m、n及びoは0また
    は1を示し、m+n+oは1、2または3であり、Z
    5 、Z6 及びZ7 はそれぞれ独立に、−COO−、−C
    2 CH2 −または単結合を示し、Y1 はハロゲン原
    子、アルキル基、アルコキシ基またはアルコキシアルキ
    ル基を示し、Y1 がアルキル基を示す時、A6 が1,4
    −フェニレンならば、その3位のH原子はF原子に置換
    されても良い化合物であり、 一般式〔IV〕において、R4 は1ないし10個の炭素原
    子を有するアルキル基を示し、A12は1,4−フェニレ
    ンを示し、A9 、A10及びA11はそれぞれ独立に、1,
    4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンを示す
    が、必ず1つは1,4−フェニレンであり、1,4−フ
    ェニレンを示すA9 、A10、A11またはA12の3位また
    は5位の任意に選ばれた3個以上のH原子はF原子に置
    換されても良く、p、q及びrは0または1を示し、p
    +q+rは1、2または3である。Z8 、Z9 及びZ10
    は単結合を示し、Y2 はハロゲン原子を示す化合物であ
    る請求項2〜6のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  8. 【請求項8】 ネマチック相と結晶相の間にスメクチッ
    ク相を有することを特徴とする請求項2〜7のいずれか
    一項に記載の液晶組成物。
  9. 【請求項9】 非アゾ系二色性色素が、下記に一般式
    〔V〕〜〔XIII〕で示されるキノフタロン系色素または
    アントラキノン系色素であることを特徴とする請求項1
    〜8のいずれか一項に記載の液晶組成物。 【化8】 (式中、X1 はH原子またはハロゲン原子を示し、Y3
    はO原子またはS原子を示し、R5 はH原子またはアル
    キル基を示し、R6 はアルキル基、置換基を有しても良
    いシクロアルキル基、アルコキシアルキル基、アリール
    基またはアラルキル基を示す。) 【化9】 (式中、R7 はH原子またはアルキル基を示し、X2
    H原子またはハロゲン原子を示し、sは1〜2を示す。
    またX3 はH原子、ハロゲン原子または下記式〔VI−
    1〕で示される基を示す。) 【化10】 (式中、R8 及びR9 はそれぞれH原子、アルキル基、
    アルコキシアルキル基、アルキル基の置換基を有しても
    良いシクロヘキシル基またはアルキル基もしくはアルコ
    キシ基の置換基を有しても良いフェニル基を示す。)を
    表す。tは1〜2を示し、しかしX2 が式〔VI−1〕を
    示すときはtは1を示す。) 【化11】 (式中、R10はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
    ルコキシアルキル基、アルコキシ基、アルキルフェニル
    基、アルコキシフェニル基または下記式〔VII−1〕で
    示される置換基を示す。) 【化12】 (式中、R12はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
    ル基またはアルコキシ基を示し、Y4 は1,4−フェニ
    レン基または1,4−シクロヘキシレン基を示す。)を
    示し、R11はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、アル
    コキシアルキル基またはアルコキシ基を示し、X4 はオ
    ルト位もしくはメタ位にハロゲン原子、アルキル基もし
    くはアルコキシ基の置換基を有していても良いフェニレ
    ン基を示す。) 【化13】 (式中、R13及びR14はそれぞれH原子、ハロゲン原
    子、アルキル基、置換基を有して良いシクロアルキル
    基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を示
    す。) 【化14】 (式中、R15はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
    ルコキシアルキル基またはアルコキシ基もしくはアルキ
    ル基を有しても良いシクロヘキシル基を示し、X5 は水
    素原子、ハロゲン原子または置換基を有しても良いカル
    ボン酸エステル基を示す。) 【化15】 (式中、R16及びR17はそれぞれH原子、ハロゲン原
    子、アルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキ
    シ基もしくはアルキル基を有しても良いシクロヘキシル
    基を示す。) 【化16】 (式中、R18はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
    ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。) 【化17】 (式中、R19及びR20はそれぞれH原子、アルキル基、
    アルコキシアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原
    子を示す。) 【化18】 (式中、R21はH原子、アルキル基、アルコキシアルキ
    ル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。)
  10. 【請求項10】 下記の一般式〔XIV 〕〜〔XV〕で示さ
    れる光学活性物質を添加してなることを特徴とする請求
    項1〜9のいずれか一項に記載の液晶組成物。 【化19】 (式中、R22はH原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
    ルコキシアルキル基、アルカノイル基、アルカノイルオ
    キシ基またはアルカノイル基、アルカノイルオキシ基、
    アルコキシ基もしくはアルキル基を有しても良いシクロ
    ヘキシル基もしくはフェニル基を示し、R23はアルキル
    基を示す。環Eは唯一の二重結合を他の環とは共有せず
    に有する縮合環であるか、または、5−位または6−位
    がアルキル基またはアルコキシ基で置換されていても良
    い縮合環である。) 【化20】 (式中、R24はアルキル基を示し、A13、A14及びA15
    はそれぞれ独立して、1,4−シクロヘキシレンまたは
    1,4−フェニレンを示し、1,4−フェニレンの側位
    のH原子は任意にF原子で置換されても良く、uは0ま
    たは1の整数を示し、Z11及びZ12は単結合または−C
    2 CH2 −を示すが同時に−CH2 CH2 −であるこ
    とはなく、Y5 は下記の部分式(XVI )で示される。 【化21】 (式中、v及びwは独立に0または1の整数を示し、R
    25はF原子またはメチル基を示し、R26は炭素数2以上
    のアルキル基を示す。)
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか一項に記載
    の液晶組成物を用いて構成されることを特徴とする液晶
    表示素子。
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