JPH09208958A - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高コントラスト比、高速応答が可能な液晶組成
物および液晶表示素子を得る。 【解決手段】Ｒ¹ −（Ａ¹ ）_m −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐ
ｈ−（Ａ² ）_n −Ｒ² で表される化合物と、Ｒ³ −Ｐｈ
−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆで表される化合物を含む。Ｐｈ
は１，４−フェニレン基、Ｃｙはトランス−１，４−シ
クロヘキシレン基、Ａ¹ およびＡ² はＰｈまたはＣｙ、
ｍおよびｎは０または１、Ｒ¹ およびＲ²は炭素数１〜
１０のアルキル基等。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高速応答が可能な液
晶組成物およびそれを使用した液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、時計、電卓をはじめ、
近年では、測定器、自動車用計器、複写器、カメラ、Ｏ
Ａ機器表示装置、家電製品表示装置等、種々の用途に使
用され始めており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高
速応答性、高コントラスト比、広視角、化学的安定性な
どの種々の性能要求がなされている。しかし現在のとこ
ろこれらの特性を単独の材料で全て満たす材料はなく、
複数の液晶および非液晶の材料を混合した液晶組成物と
して要求性能を満たしている。このため、一または二以
上の特性に優れた液晶または非液晶の材料を混合した液
晶組成物として優れた特性を示すものが開発されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示素子分野にお
いては、その性能向上が望まれており、該諸性能として
は、低電圧駆動、高精細表示、高コントラスト比、広視
角特性、低温応答特性、広動作温度範囲等が挙げられ
る。これらはいずれかを向上させると他のいずれかが犠
牲になるという傾向がある。これらのうち、特に最近で
は、高精細表示が可能で、応答速度が速い、かつ高コン
トラスト比である等のＯＡ機器に特に必要な要求性能を
満たす液晶表示素子が望まれている。そのなかで、特開
平５−３２０６５０に開示されている下記トランスジフ
ルオロスチルベン化合物（Ａ）とトラン化合物を使用し
た液晶組成物が高速応答、高コントラスト表示を実現す
るものとして提案されている。ただし、下記（Ａ）式に
おいてＲ¹⁶、Ｒ¹⁷は、それぞれ、アルキル基を示し、Ｐ
ｈは１，４−フェニレン基を示す。

【０００４】

【化３】 Ｒ¹⁶−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｒ¹⁷ （Ａ）

【０００５】しかし、該化合物（Ａ）を評価したとこ
ろ、紫外線に対する耐光性に問題があり、また、弾性定
数比（Ｋ３３／Ｋ１１）が小さいために急峻性（シャー
プネス）が悪く、コントラスト比が低いという問題があ
り、液晶組成物とした場合にも耐光性が不十分であると
いう問題が認められた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、優れた弾性定
数比（Ｋ３３／Ｋ１１）およびコントラスト比を示し、
耐光性の点においても満足な性能を発揮する液晶組成物
および該液晶組成物を用いた液晶表示素子を得ることを
目的としてなされたものである。

【０００７】すなわち、本発明は、下記一般式（１）で
表されるジフルオロエチレン系化合物の少なくとも１種
と下記一般式（２）で表されるジフルオロスチルベン系
化合物の少なくとも１種とを含むことを特徴とする液晶
組成物を提供する。

【０００８】

【化４】 Ｒ¹ −（Ａ¹ ）ｍ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−（Ａ² ）ｎ−Ｒ² （１） Ｒ³ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ （２）

【０００９】ただし、式（１）および（２）において、
Ｐｈは、１，４−フェニレン基であり、Ｃｙは、トラン
ス−１，４−シクロヘキシレン基であり、該基中の水素
原子の１個以上は、ハロゲン原子またはシアノ基に置換
されていてもよい。Ａ¹ およびＡ² は、相互に独立して
トランス−１，４−シクロヘキシレン基または１，４−
フェニレン基であり、該基中の水素原子の１個以上はハ
ロゲン原子またはシアノ基に置換されていてもよい。
ｍ、ｎは、相互に独立して０または１を示す。Ｒ¹ 、Ｒ
² 、およびＲ³ は、相互に独立して炭素数１〜１０のア
ルキル基、炭素数２〜１０のトランスアルケニル基、炭
素数２〜１０のアルキニル基、ハロゲン原子、またはシ
アノ基を示す。また、Ｒ¹ 〜Ｒ³ の炭素−炭素単結合間
または該基と１，４−フェニレン基またはトランス−
１，４−シクロヘキシレン基との間には、エーテル性の
酸素原子が挿入されていてもよく、水素原子の一部もし
くは全てがフッ素原子で置換されてもよい。

【００１０】また、本発明は、下記一般式（１）で表さ
れるジフルオロエチレン系化合物の少なくとも１種、下
記一般式（２）で表されるジフルオロスチルベン系化合
物の少なくとも１種、および下記一般式（３）〜（９）
で表される化合物から選ばれる少なくとも１種を含む液
晶組成物を提供する。

【００１１】

【化５】 Ｒ¹ −（Ａ¹ ）ｍ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−（Ａ² ）ｎ−Ｒ² （１） Ｒ³ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ （２） Ｒ⁴ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｒ⁵ （３） Ｒ⁶ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＮ （４） Ｒ⁷ −Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ （５） Ｒ⁸ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ⁹ （６） Ｒ¹⁰−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ¹¹ （７） Ｒ¹²−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ¹³ （８） Ｒ¹⁴−Ｃｙ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ¹⁵ （９）

【００１２】ただし、式（１）〜（９）における、Ｐ
ｈ、Ｃｙ、Ａ¹ 、Ａ² 、ｍ、ｎ、Ｒ¹、Ｒ² およびＲ³
は、上記と同じ意味を示す。Ｒ⁴ 〜Ｒ¹⁵は、相互に独立
して炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のト
ランスアルケニル基、または炭素数２〜１０のアルキニ
ル基を示す。また、Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁵の炭素−炭素単結合間、
または、該基と１，４−フェニレン基またはトランス−
１，４−シクロヘキシレン基との間には、エーテル性の
酸素原子が挿入されていてもよく、水素原子の一部また
は全てがフッ素原子で置換されてもよい。

【００１３】本発明はまた、上記液晶組成物を電極付基
板間に挟持してなることを特徴とする液晶表示素子、お
よび、能動素子を画素毎に設けた能動素子基板と対向電
極を設けた対向基板との間に上記液晶組成物を挟持して
なることを特徴とする液晶表示素子を提供するものであ
る。以下、本発明を詳細に説明する。

【００１４】一般式（１）〜（９）におけるＰｈは１，
４−フェニレン基であり、Ｃｙはトランス−１，４−シ
クロヘキシレン基であり、該基中の水素原子の１個以上
は、ハロゲン原子またはシアノ基に置換されていてもよ
く、置換されていないのが好ましい。また、Ｐｈまたは
Ｃｙの水素原子が置換されている場合、置換される水素
原子の数は１個が好ましい。また、ハロゲン原子に置換
されている場合には、塩素原子またはフッ素原子が好ま
しく、特にフッ素原子が好ましい。ｍ、ｎは相互に独立
して０または１を示す。一般式（１）のＲ¹ 〜Ｒ³ にお
けるハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原
子、臭素原子、およびヨウ素原子が挙げられ、好ましく
はフッ素原子である。

【００１５】一般式（１）および（２）のＲ¹ 、Ｒ² お
よびＲ³ は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１
０のトランスアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニ
ル基（以下、アルキル基、トランスアルケニル基および
アルキニル基を炭化水素基ということがある）、ハロゲ
ン原子あるいはシアノ基を示す。ハロゲン原子として
は、塩素原子またはフッ素原子が好ましく、特にフッ素
原子が好ましい。また、一般式（１）および一般式
（２）における−ＣＦ＝ＣＦ−部分の構造は、フッ素原
子が炭素−炭素二重結合に対してトランス位に結合して
いることが好ましい。

【００１６】さらに、一般式（３）〜（９）のＲ⁴ 〜Ｒ
¹⁵は相互に独立して炭素数１〜１０のアルキル基、炭素
数２〜１０のトランスアルケニル基または炭素数２〜１
０のアルキニル基を示す。上記Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁵のアルキル基
の炭素数は１〜６が好ましい。アルキル基は、分岐また
は直鎖の構造が好ましく、特に液晶組成物の粘度を低く
できることから直鎖の構造が好ましい。また、トランス
アルケニル基またはアルキニル基の炭素数は、２〜６が
好ましく、直鎖の構造が好ましい。

【００１７】炭化水素基は、炭素−炭素単結合間、また
は、これらの基と１，４−フェニレン基またはトランス
−１，４−シクロヘキシレン基との間にエーテル性の酸
素原子（−Ｏ−）が挿入されていてもよい。例えば、ア
ルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルコキシトラン
スアルケニル基などが挙げられる。Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁵の炭化水
素基としては、直鎖のアルキル基、直鎖のアルコキシ
基、直鎖のアルコキシアルキル基、直鎖のトランスアル
ケニル基、または直鎖のアルキニル基が好ましい。Ｒ¹
〜Ｒ¹⁵の炭化水素基の具体例としては、以下の例が挙げ
られる。

【００１８】メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ
−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘ
プチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル
基等のアルキル基。エチニル基、トランス−１−プロペ
ニル基、２−プロペニル基、トランス−２−ブテニル
基、トランス−３−ペンテニル基、トランス−４−ヘキ
セニル基等のアルケニル基。アセチル基、１−プロピニ
ル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニ
ル基、３−ブチニル基等のアルキニル基。メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ
基。メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエ
チル基等のアルコキシアルキル基。３−メトキシ−（ト
ランス−２−プロペニル）基、３−エトキシ−（トラン
ス−１−プロペニル）基等のアルコキシアルケニル基。

【００１９】本発明の一般式（１）の化合物は高弾性定
数比（Ｋ３３／Ｋ１１）であり、低粘性であり、また紫
外線に対して極めて安定である。一般式（１）の化合物
は、特開平６−４０９６７に記載されている方法に従っ
て合成できる。

【００２０】一般式（１）のＲ¹ は炭素数１〜５の直鎖
のアルキル基、炭素数２〜５のトランスアルケニル基が
好ましく、Ｒ² はフッ素原子、塩素原子、または炭素数
２〜１０のアルキニル基が好ましい。一般式（１）の化
合物の具体的構造としては、以下のような化合物があ
る。

【００２１】

【化６】 Ｒ¹ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ （１０） Ｒ¹ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃｌ （１１） Ｒ¹ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ₃ （１２）

【００２２】一般式（１）の化合物の具体例を以下に挙
げるが、これらに限定されない。

【００２３】

【化７】ＣＨ₃ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₄ Ｈ₉ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ ＣＨ₃ ＣＨ＝ＣＨＣ₂ Ｈ₅ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−
Ｆ Ｃ₄ Ｈ₇ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃｌ Ｃ₄ Ｈ₉ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃｌ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃｌ ＣＨ₃ ＣＨ＝ＣＨＣ₂ Ｈ₅ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−
Ｃｌ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ₃ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ₃ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₄ Ｈ₉ −Ｐｈ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｆ ＣＨ₃ ＣＨ＝ＣＨＣ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−
Ｐｈ−Ｃｙ−Ｆ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｃｌ ＣＨ₃ ＣＨ＝ＣＨＣ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−
Ｐｈ−Ｃｌ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｐｈ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ≡
Ｃ−ＣＨ₃

【００２４】表１に一般式（１）のジフルオロエチレン
系化合物の代表例について物性を示す。ただし、Ｍｐは
融点を示し、Ｔｃは透明点を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】本発明の組成物は、ジフルオロスチルベン
系化合物として、特に一般式（２）のジフルオロスチル
ベン系化合物を選択した点に特徴の一つがある。一般式
（２）の化合物は、公知の化合物であり、高△ｎであ
り、かつ極めて低粘性であることが知られている。特
に、Ｒ¹ が直鎖のアルキル基である場合の一般式（２）
である化合物は、Ｔｃが高い化合物であることが知られ
ており好ましい。例えばＲ¹ がｎ−プロピル基である場
合のＴｃは６１．６℃、ブチル基である場合のＴｃは４
５．９℃、ペンチル基である場合のＴｃは６５．９℃で
ある。一般式（２）の化合物は、特開平３−２９４３８
６、特開平３−４１０３７に記載されている方法に従っ
て合成できる。一般式（２）の化合物の具体例を以下に
挙げるがこれらの限定されない。

【００２７】

【化８】Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₄ Ｈ₉ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ ＣＨ₃ ＣＨ＝ＣＨＣ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−
Ｆ

【００２８】本発明においては、前記一般式（１）およ
び（２）の化合物とともに液晶組成物に含ませる他の液
晶化合物として、一般式（３）〜（９）で表される化合
物から選ばれる少なくとも１種を含ませるのが好まし
い。一般式（３）の化合物は相溶性に優れ、一般式
（１）および（２）の化合物と併用することにより、組
成物の一般式（１）および（２）の化合物量を増やすこ
とができ、かつ他の液晶とも相溶性の高い液晶組成物が
得られる。一般式（３）のＲ⁴ は直鎖のアルキル基が好
ましく、Ｒ⁵ は直鎖のアルコキシル基が好ましい。一般
式（３）の化合物の具体例を以下に挙げるが、これらに
限定されない。

【００２９】

【化９】Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃ ＣＨ₃ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃ ＣＨ₃ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣ₂ Ｈ₅ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣ₂ Ｈ₅ ＣＨ₂ ＝ＣＨＣＨ₂ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＯＣ₃ Ｈ₇

【００３０】一般式（４）の化合物は正の誘電異方性を
もち、かつ相溶性も高いため、組成物の正の誘電異方性
を高くさせ、組成物中の一般式（１）の化合物を増やす
ことができる。さらに、耐光性を補うこともでき、駆動
電圧が下がり、一般式（１）および（２）の化合物以外
の他の液晶化合物との相溶性も高い液晶組成物が得られ
る。一般式（４）のＲ⁶ は直鎖のアルキル基が好まし
い。一般式（４）の化合物の具体例を以下に挙げるが、
これらに限定されない。

【００３１】

【化１０】Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＮ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＮ Ｃ₄ Ｈ₉ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＮ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＮ

【００３２】本発明の一般式（５）の化合物は正の誘電
異方性をもち、かつ、△ｎが高いため、組成物の正の誘
電異方性、および、△ｎが高い液晶組成物とすることが
できる。また、耐光性を補う性質もあり、駆動電圧を低
くできる。一般式（５）のＲ⁷ は直鎖のアルキル基が好
ましい。一般式（５）の化合物の具体例を以下に挙げる
が、これらに限定されない。

【００３３】

【化１１】Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ Ｃ₄ Ｈ₉ −Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ

【００３４】本発明の一般式（６）の化合物はＴ_NIおよ
び△ｎが高いため、液晶のＴ_NIおよび△ｎを高くするこ
とができる。一般式（６）のＲ⁸ およびＲ⁹ は、いずれ
も直鎖のアルキル基が好ましい。一般式（６）の化合物
の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されない。

【００３５】

【化１２】ＣＨ₃ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ ＣＨ₃ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＨ₃ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ₃ Ｈ₇ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ₅ Ｈ₁₁ Ｃ₄ Ｈ₉ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅

【００３６】本発明の一般式（７）の化合物は低粘性
で、かつ△ｎが高いため、液晶組成物の粘性を低くし、
△ｎが高い液晶組成物とすることができる。一般式
（７）のＲ¹⁰およびＲ¹¹は、それぞれ直鎖のアルキル基
または直鎖のアルコキシル基が好ましい。一般式（７）
の化合物の具体例を以下に挙げるが、これらに限定され
ない。

【００３７】

【化１３】 Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｏ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｏ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｏ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＯＣ₂ Ｈ₅ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｏ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃ Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＣＨ₃ Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₅ Ｈ₁₁ ＣＨ₃ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃ Ｃ₂ Ｈ₅ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＯＣＨ₃

【００３８】本発明の一般式（８）、（９）の化合物は
Ｔ_NIおよび△ｎが高いため、液晶組成物のＴ_NIおよび△
ｎを高くすることができる。Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ
¹⁵は、それぞれ直鎖のアルキル基が好ましい。一般式
（８）および一般式（９）の化合物の具体例を以下に挙
げるが、これらに限定されない。

【００３９】

【化１４】 ＣＨ₃ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ Ｃ₅ Ｈ₁₁−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₂ Ｈ₅ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−ＣＨ₃ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₅ Ｈ₁₁ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｃ₂ Ｈ₄ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₂
Ｈ₅ Ｃ₃ Ｈ₇ −Ｃｙ−Ｃ₂ Ｈ₄ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｃ₃
Ｈ₇

【００４０】本発明の液晶組成物においては、一般式
（１）の化合物および一般式（２）の化合物の合計量に
対して、一般式（１）のジフルオロエチレン系化合物の
含有量は、１〜６９重量％が好ましく、特に好ましくは
５〜３０重量％である。一般式（１）の化合物は１種ま
たは２種以上のいずれであってもよく、２種以上の場合
には、アルキル基の異なる化合物の２種以上とするのが
相溶性の点から好ましい。特に多量に含む場合には、ア
ルキル鎖の異なる化合物を併用することが相溶性の点か
ら好ましい。

【００４１】また、本発明の液晶組成物においては、一
般式（１）の化合物および一般式（２）の化合物の合計
量に対して、一般式（２）のジフルオロスチルベン系化
合物の含有量は、１〜６９重量％が好ましく、特に５〜
５０重量％が好ましい。一般式（１）の化合物は１種ま
たは２種以上のいずれであってもよく、２種以上の場合
には、アルキル基の異なる化合物の２種以上とするのが
相溶性の点から好ましい。特に多量に含む場合には、ア
ルキル鎖の異なる化合物を併用することが相溶性の点か
ら好ましい。

【００４２】また、本発明の液晶組成物において、一般
式（１）および（２）の化合物に一般式（３）〜（９）
で表される化合物の少なくとも１種の化合物を配合させ
る場合は、一般式（１）で表されるジフルオロエチレン
系化合物の少なくとも１種、一般式（２）で表されるジ
フルオロスチルベン系化合物の少なくとも１種、および
一般式（３）〜（９）で表される化合物から選ばれる少
なくとも１種の合計量に対して、一般式（１）および
（２）の化合物の合計量は２〜７０重量％が好ましく、
特に１０〜５０重量％が好ましい。この場合、一般式
（１）および（２）の化合物は、それぞれ５〜４０重量
％が好ましい。また、この少なくとも３種の化合物から
なる液晶組成物において、一般式（１）の化合物および
一般式（２）の化合物の合計量に対して、一般式（１）
のジフルオロエチレン系化合物の含有量は、１〜６９重
量％が好ましく、特に好ましくは５〜３０重量％であ
り、一般式（２）のジフルオロスチルベン系化合物の含
有量は、１〜６９重量％が好ましく、特に５〜５０重量
％が好ましい。また、一般式（１）で表されるジフルオ
ロエチレン系化合物の少なくとも１種、一般式（２）で
表されるジフルオロスチルベン系化合物の少なくとも１
種、および一般式（３）〜（９）で表される化合物から
選ばれる少なくとも１種の合計量に対して、一般式
（３）〜（９）で表される化合物の合計量は、３０〜９
８重量％が好ましく、特に５０〜９０重量％が好まし
い。

【００４３】一般式（３）〜（９）で表される化合物
は、２化合物以上を用いるのが好ましく、特に５〜７化
合物を用いるのが好ましく、一般式（３）、（４）、
（７）、（８）および（９）の化合物を含ませて用いる
のが好ましい。また、一般式（３）〜（９）で表される
化合物から選ばれる化合物の組合せは特に限定されず、
いずれの組合せであってもよい。また、一般式（３）〜
（９）の化合物は、それぞれの化合物を２種以上用いて
もよく、２種以上を用いる場合には、炭化水素基の炭素
数の異なる化合物を採用するのが相溶性の点から好まし
い。また、一般式（３）〜（９）の化合物の量は、それ
ぞれ５〜５０重量％未満とするのが好ましい。

【００４４】本発明では、一般式（１）のジフルオロエ
チレン系化合物と一般式（２）のジフルオロスチルベン
系化合物とを含む液晶組成物とすることにより、また一
般式（１）のジフルオロエチレン系化合物と一般式
（２）のジフルオロスチルベン系化合物とに、一般式
（３）〜（９）の化合物を含む液晶組成物とすることに
より、高弾性定数比（Ｋ３３／Ｋ１１）で、高コントラ
スト比、高速応答を実現しうる液晶組成物が得られる。
また、相溶性の点でも優れており、また、広い温度域で
用いることもできる。さらに、本発明の液晶組成物は、
ジフルオロスチルベン系化合物のみを用いた場合に較べ
て、紫外線に対する耐光性が大幅に改善される。さら
に、本発明の液晶組成物中には、上記の一般式（１）〜
（９）以外の液晶化合物または非液晶化合物を含ませて
もよい。

【００４５】本発明の液晶組成物は、液晶用の空セルに
注入する等の方法で、電極付きの基板間に挟持され、液
晶表示素子を構成する。代表的な液晶表示素子として
は、ツイストネマチック（ＴＮ）液晶表示素子がある。
なお、ここでいう液晶表示素子は、表示用途以外、たと
えば、調光窓、光シャッター、偏光交換素子等にも使用
できる。本発明の液晶表示素子は、ＴＮ方式、ゲスト・
ホスト（ＧＨ）方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ
方式、ＤＡＰ方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表示
方式等の種々のモードで使用できる。

【００４６】本発明の液晶組成物は、ストライプ状にパ
ターニングした一対の電極付きの基板を、電極のストラ
イプの方向が交差するように電極面が相対向するように
配置し、周辺をシールした空セルの中に封入して液晶表
示素子とするのが好ましい。形成した液晶表示素子を時
分割駆動することができる。この際の駆動デューティ比
が大きい液晶表示素子の場合に、本発明の液晶表示素子
は極めて高い効果を生じる。特に、駆動デューティ比が
１００以上の液晶表示素子で効果が顕著である。

【００４７】また、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、ＭＩ
Ｍ（金属絶縁体金属非線形抵抗素子）等の能動素子を画
素毎に設けた能動素子基板と対向電極を設けた対向基板
を用い、その電極面が相対向するように配置し、周辺を
シールした空セルの中に本発明の液晶組成物を封入して
液晶表示素子とすることもできる。このように形成され
た液晶表示素子をアクティブ駆動すると、ビデオ信号で
駆動した場合においても、残像の少ない画像が得られ
る。

【００４８】液晶表示素子としては、以下のようなもの
が代表例として挙げられる。すなわち、ガラス、プラス
チック等の基板上に、必要に応じてＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ
₃ 等のアンダーコート層やカラーフィルター層を形成
し、Ｉｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ （ＩＴＯ）等の電極を設け、
パターニングした後、必要に応じて、ポリイミド、ポリ
アミド、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等のオーバーコート層を
形成し、配向処理し、これにシール剤を印刷し、電極面
が相対向するように配して周辺をシールし、シール剤を
硬化して空セルを形成する。なお、能動素子基板の場合
には、各画素の能動素子を形成する。

【００４９】この空セルに、本発明の化合物を含む液晶
組成物を注入し、注入口を封止剤で封止して液晶表示セ
ルを構成する。この液晶セルに必要に応じて偏光板、カ
ラー偏光板、光源、カラーフィルター、半透過反射板、
反射板、導光板、紫外線カットフィルター等を積層す
る、文字、図形等を印刷する、ノングレア加工する等し
て液晶電気表示素子とする。さらに、本発明の液晶表示
素子としては、本発明の効果を損しない範囲内で、種々
の応用が可能なものである。

【００５０】

【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例を説明
するが、これらによって本発明は限定されない。

【００５１】［実施例１〜５］表２に示す液晶化合物
を、それぞれ、同表に示す割合（重量％）で配合した液
晶組成物を５種調製した。これらの液晶組成物につい
て、△ｎ、粘度、弾性定数比（Ｋ３３／Ｋ１１）、およ
びコントラスト比を測定した。結果を表４に示す。

【００５２】［比較例１〜２］表３に示す液晶化合物を
それぞれ、同表に示す割合（重量％）で配合した液晶組
成物を２種調製した。比較例の液晶組成物には、本発明
の一般式（１）で表されるジフルオロエチレン系化合物
は添加されていない。比較例の液晶化合物についても、
実施例と同様に、△ｎ、粘度、弾性定数比（Ｋ３３／Ｋ
１１）、およびコントラスト比を測定した。結果を表４
に示す。

【００５３】［耐光性評価］実施例２および比較例１お
よび比較例２の液晶組成物を用いた上記液晶セルを、紫
外線カーボンアークランプで３００時間照射した。照射
前後の液晶組成物のＮ−Ｉ点（Ｔ_NI）測定した。結果
を、表５に示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】

【表５】

【００５８】

【発明の効果】本発明により提供される液晶組成物は、
ジフルオロエチレン系化合物を含まない液晶組成物に比
較して、高△ｎ、低粘度であり、高弾性定数比（Ｋ３３
／Ｋ１１）、高コントラスト比の液晶組成物である。ま
た、一般式（１）のジフルオロエチレン系化合物および
一般式（２）のジフルオロスチルベン系化合物を含む本
発明の液晶組成物は、類似構造のジフルオロスチルベン
系化合物を含む組成物と比較した場合にも、高△ｎ、高
弾性定数比（Ｋ３３／Ｋ１１）、高コントラスト比の特
性を有し、さらに紫外線に対する優れた耐光性を示す。

【００５９】すなわち、本発明の液晶組成物は一般式
（１）のジフルオロエチレン系化合物の低粘度、高速応
答という特性を妨げることなく、耐光性を補うことがで
きる。さらに、該液晶組成物を用いた本発明の液晶表示
素子は、時分割駆動を行った際に、高デューティ駆動を
行っても、高速応答が得られる。また、ビデオ信号によ
るアクティブ駆動をした場合にも、残像の少ない見やす
い画像が得られる。

【００６０】また、一般式（１）のジフルオロエチレン
系化合物のみを用いた場合に比べた場合にも本発明の液
晶組成物は、高弾性定数比（Ｋ３３／Ｋ１１）、高コン
トラスト比、高速応答の特性が得られ、紫外線によるＴ
_NI低下が小さく、耐光性が向上する利点がある。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記一般式（１）で表されるジフルオロエ
   チレン系化合物の少なくとも１種と下記一般式（２）で
   表されるジフルオロスチルベン系化合物の少なくとも１
   種とを含むことを特徴とする液晶組成物。 【化１】 Ｒ¹ −（Ａ¹ ）_m −Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−（Ａ² ）_n −Ｒ² （１） Ｒ³ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ （２） ただし、式（１）および（２）において、Ｐｈは、１，
   ４−フェニレン基であり、Ｃｙは、トランス−１，４−
   シクロヘキシレン基であり、該基中の水素原子の１個以
   上は、ハロゲン原子またはシアノ基に置換されていても
   よい。Ａ¹ およびＡ² は、相互に独立してトランス−
   １，４−シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン
   基であり、該基中の水素原子の１個以上はハロゲン原子
   またはシアノ基に置換されていてもよい。ｍ、ｎは、相
   互に独立して０または１を示す。Ｒ¹ 、Ｒ² 、およびＲ
   ³ は、相互に独立して炭素数１〜１０のアルキル基、炭
   素数２〜１０のトランスアルケニル基、炭素数２〜１０
   のアルキニル基、ハロゲン原子、またはシアノ基を示
   す。また、Ｒ¹ 〜Ｒ³ の炭素−炭素単結合間または該基
   と１，４−フェニレン基またはトランス−１，４−シク
   ロヘキシレン基との間には、エーテル性の酸素原子が挿
   入されていてもよく、水素原子の一部もしくは全てがフ
   ッ素原子で置換されてもよい。
2. 【請求項２】下記一般式（１）で表されるジフルオロエ
   チレン系化合物の少なくとも１種、下記一般式（２）で
   表されるジフルオロスチルベン系化合物の少なくとも１
   種、および下記一般式（３）〜（９）で表される化合物
   から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする液
   晶組成物。 【化２】 Ｒ¹ −（Ａ¹ ）ｍ−Ｃｙ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−（Ａ² ）ｎ−Ｒ² （１） Ｒ³ −Ｐｈ−ＣＦ＝ＣＦ−Ｐｈ−Ｆ （２） Ｒ⁴ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｒ⁵ （３） Ｒ⁶ −Ｃｙ−Ｐｈ−ＣＮ （４） Ｒ⁷ −Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ （５） Ｒ⁸ −Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｒ⁹ （６） Ｒ¹⁰−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ¹¹ （７） Ｒ¹²−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ¹³ （８） Ｒ¹⁴−Ｃｙ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｐｈ−Ｃ≡Ｃ−Ｐｈ−Ｒ¹⁵ （９） ただし、式（１）〜（９）において、Ｐｈは、１，４−
   フェニレン基であり、Ｃｙは、トランス−１，４−シク
   ロヘキシレン基であり、該基中の水素原子の１個以上は
   ハロゲン原子またはシアノ基に置換されていてもよい。
   Ａ¹ およびＡ²は、相互に独立してトランス−１，４−
   シクロヘキシレン基または１，４−フェニレン基であ
   り、該基中の水素原子の１個以上はハロゲン原子または
   シアノ基に置換されていてもよい。ｍ、ｎは、相互に独
   立して０または１を示す。Ｒ¹ 、Ｒ² 、およびＲ³ は、
   相互に独立して炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２
   〜１０のトランスアルケニル基、炭素数２〜１０のアル
   キニル基、ハロゲン原子、またはシアノ基を示す。Ｒ⁴
   〜Ｒ¹⁵は、相互に独立して炭素数１〜１０のアルキル
   基、炭素数２〜１０のトランスアルケニル基、または炭
   素数２〜１０のアルキニル基を示す。また、Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁵
   の炭素−炭素単結合間、または、該基と１，４−フェニ
   レン基またはトランス−１，４−シクロヘキシレン基と
   の間には、エーテル性の酸素原子が挿入されていてもよ
   く、水素原子の一部または全てがフッ素原子で置換され
   てもよい。
3. 【請求項３】一般式（１）で表されるジフルオロエチレ
   ン系化合物の少なくとも１種、一般式（２）で表される
   ジフルオロスチルベン系化合物の少なくとも１種、およ
   び一般式（３）〜（９）で表される化合物から選ばれる
   少なくとも１種の合計量に対して、一般式（１）で表さ
   れるジフルオロエチレン系化合物の少なくとも１種と一
   般式（２）で表されるジフルオロスチルベン系化合物の
   少なくとも１種の合計量が２〜７０重量％、一般式
   （３）〜（９）で表される化合物から選ばれる少なくと
   も１種の量が９８〜３０重量％である請求項２の液晶組
   成物。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかの液晶組成物を電
   極付基板間に挟持してなることを特徴とする液晶表示素
   子。
5. 【請求項５】請求項１〜３のいずれかの液晶組成物を能
   動素子を画素毎に設けた能動素子基板と対向電極を設け
   た対向基板との間に挟持してなることを特徴とする液晶
   表示素子。