JPH09302344A - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
液晶組成物および液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH09302344A JPH09302344A JP14096296A JP14096296A JPH09302344A JP H09302344 A JPH09302344 A JP H09302344A JP 14096296 A JP14096296 A JP 14096296A JP 14096296 A JP14096296 A JP 14096296A JP H09302344 A JPH09302344 A JP H09302344A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atom
- formula
- carbon atoms
- compound represented
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
れるカイラルネマチック液晶組成物及び該液晶素子。 【解決手段】 後記の式(I−2)のカイラル剤、式(I
I−3)の液晶化合物及び式(II−4)の液晶化合物と
を含有する組成物。式中、R1、R2、R4及びR5はC
1-18アルキルを、R3はC1-5アルキルを、A2〜A6はト
ランス−1,4−シクロヘキシレン又は1,4−フェニ
レンを、X1は単結合、メチレン基又はエチレン基を、
X2〜X6は単結合又はC1-4のアルカンジイルを、X7〜
X12は単結合又はエチレン基を、B1及びB4はC1-18ア
ルキル、F、Cl、CF3又はOCF3を、B2、B3、B
5及びB6はH、F又はClを、P、Q、S、T、E、
G、K及びLは0又は1を示し、P、Q、S及びTの総
和は2以下である。 【化1】
Description
合物を含み比抵抗の高い液晶組成物、および該液晶組成
物を用いた電圧保持率の高い液晶表示素子に関する。
てツイストネマチック(TN)方式、スーパーツイスト
ネマティック(STN)方式、アクティブマトリックス
(AM−LCD)方式等が提案され、次々に実用化され
てきた。また、次々に新しい方式が開発されつつある。
従来の液晶表示素子に用いられる液晶組成物には、正ま
たは負の誘電率異方性を発現させるために、化合物の末
端または側鎖にCN基を有する化合物がしばしば使用さ
れている。また、広い液晶相温度範囲を得るために、エ
ステル基を分子内に有する化合物がしばしば使用されて
いる。近年、液晶表示素子の応用範囲の拡大に伴い、パ
ッシブ方式、アクティブマトリックス方式等において、
正または負の誘電率異方性を示す液晶材料を用いて、高
比抵抗、低消費電力、高い電圧保持率等を有し、高いコ
ントラストを示す表示素子への要求が増加している。シ
アノ基(CN基)のような分極性の強い基を有する化合
物を用いた液晶化合物は誘電率異方性についての寄与は
大きいものの、これを用いる液晶素子にはその消費電
流、ひいては表示コントラストについて問題が生じてい
る。この理由について当業者間においても明確に解明さ
れているわけではないが、末端基または側鎖のCN基が
表示素子内に存在するイオン性不純物と何らかの相互作
用をすることにより、その化合物を液晶素子材料に用い
た素子においてその電流値、比抵抗ならびに電圧保持
率、ひいては表示コントラストに悪影響を及ぼしている
と考えられている。これらの問題を解決するために、近
年、誘電率方性を発現させるためにシアノ基に代わり分
子内にフッ素原子を有する化合物を主成分とする液晶組
成物が開発されている(例えば特開平 2−28968
2参照)。通常、液晶材料を表示素子に使用する場合に
は、素子内での液晶分子の配向性をよくするために少量
のカイラル剤が混合されて液晶分子にらせん構造を生じ
るようにしている。カイラル剤としては、例えば後記の
光学活性化合物が使われている。
ことにより、液晶分子の逆ツイストを抑えて液晶分子に
右回りあるいは左回りのらせん構造を与え、表示品質を
保つ方法は既によく知られた手段である。カイラル成分
として添加する光学活性物質の有するらせんねじり力
(H.T.P.(μm・wt%)-1)はその添加濃度c
(wt%)およびらせんピッチP(μm)を用いて、下
記の式で定義される。 P=1/(H.T.P.×c) ……………………
6−230751号公報、特開平6−235920号公
報)やホワイトテーラーモード等の液晶表示素子に求め
られるらせんピッチは、P<6μmと短いのが特徴的で
ある。したがって、このH.T.P.が小さいカイラル
剤では、6μm以下の必要なピッチを得るために該カイ
ラル剤をかなりの高濃度で添加する必要が生じ、得られ
る組成物の他の特性値に好ましくない影響を及ぼしてし
まうことがしばしば生じる。さらに、らせんピッチの温
度依存性が異なるカイラル化合物を2種以上使用して、
駆動電圧の温度依存性を小さくすることができることが
報告されており(特開昭63−22893参照)、この
場合もカイラル剤の添加量が大きくなる方向である。こ
のように多量のカイラル剤を添加するとネマチック相下
限温度(スメクチック−ネマチック相転移温度もしくは
融点)が高くなり、使用可能な温度範囲が狭くなってし
まう。また、カイラル剤には粘度の大きい物が多いので
その混合割合が大きいと、得られる液晶組成物の粘度が
大きくなり、その結果として応答速度が遅くなってしま
う等の問題も生じる。また、光学活性化合物は、比較的
高価であり、カイラル剤の添加量が高いと得られる液晶
組成物のコストが高くなる。このように、液晶材料は種
々の目的に合わせて鋭意検討されてはいるものの、常に
新しい改良を要求されているのが現状である。
は、比抵抗が高く、液晶表示素子に使用した場合にその
消費電流が小さく、また高い電圧保持率を有する液晶組
成物を提供することであり、第二の目的は、表示不良の
少ない高信頼性の液晶表示素子を提供することにある。
原子または炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル
基を示し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアル
キル基を示し、A1〜A6はそれぞれ独立に1,4−フェ
ニレン、トランス−1,4−シクロヘキシレン、シクロ
ヘキセニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、
1,4−ジオキサン−2,5−ジイルまたはテトラヒド
ロピラニレン−2,5−ジイルを示し、X1は単結合、
−CH2−または−C2H4−を示し、X2、X3、X4、X
5およびX6はそれぞれ独立に、単結合または炭素数1〜
6の直鎖または分岐のアルカンジイル基を示し、*はカ
イラル炭素原子を指示し、R1、R2およびR3の中の分
岐のアルキル基およびX2、X3、X4、X5およびX6の
中のアルカンジイル基はカイラル炭素原子を有していて
もよく、P、Q、SおよびTは独立に0または1を示
し、(P+Q+S+T)≦3であり、R1、R2、R3、
X1、X2、X3、X4、X5およびX6の基中の−CH2C
H2−基は−CH=CH−または−C≡C−により置換
されていてもよく、R1、R2、R3、X1、X2、X3、X
4、X5およびX6の基中の相隣接しない−CH2−基は−
O−により置換されていてもよく、式中のH原子は二重
水素原子、F原子またはCl原子により置換されていて
もよい。)で表される光学活性化合物の少なくとも一つ
と、第二成分として一般式(II)
8の直鎖または分岐のアルキル基を示し、A7、A8、A
9およびA10はそれぞれ独立に1,4−フェニレンまた
はトランス−1,4−シクロヘキシレン、シクロヘキシ
レン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイルまたは1,
4−ジオキサン−2,5−ジイルを示し、X7、X8およ
びX9はそれぞれ独立に単結合または炭素数1〜6の直
鎖または分岐のアルカンジイル基を示し、B1はH原
子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCHF2、
OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示し、
E、GおよびJはそれぞれ独立に0または1を示し、R
4、X7、X8、X9およびB1の基中の−CH2CH2−基
は、−CH=CH−または−C≡C−により置換されて
いてもよく、基中の相隣接していない−CH2−基は−
O−により置換されていてもよく、式中のH原子は二重
水素原子、F原子またはCl原子により置換されていて
もよい。)で表される液晶性化合物の少なくとも一つと
を含むことを特徴とする液晶組成物、である。
れる光学活性化合物の中でも、六員環の数が多い物は粘
性が高くなる傾向にあるため、六員環の数が4環以下の
化合物の方がより好ましく用いられる。また、一般的に
化合物の屈折率異方性(△n)を考慮するとカイラル炭
素原子がフェニレン環に直結している化合物が望まし
い。また、カイラル剤の有するH.T.Pを考慮すると
カイラル炭素原子がベンゼン環や極性基に近い構造を有
する物が比較的大きなねじり力を示すので、本発明の成
分として好ましい。さらに、式(II)で表される化合物
のとしては、広いネマチック液晶相温度範囲を示し、△
nの一般的な使用範囲(約0.04〜0.25)を示
し、低い粘性を示す液晶組成物を得るために、後記の式
(II−1)の化合物と式(II−2)の化合物とを組み合
わせて用いることがより望ましい。すなわち、本発明の
態様の一つとして以下の第(2)項を示すことができ
る。 (2)前記の(1)項において、第一成分が式(I−
1)
原子または炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル
基を示し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアル
キル基を示し、A2〜A6はそれぞれ独立に1,4−フェ
ニレン、トランス−1,4シクロヘキシレン、シクロヘ
キセニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、
1,4−ジオキサン−2,5−ジイルまたはテトラヒド
ロピラニレン−2,5−ジイルを示し、X1は単結合、
−CH2−または−C2H4−を示し、X2、X3、X4、X
5およびX6はそれぞれ独立に単結合または炭素数1〜6
の直鎖または分岐のアルカンジイル基を示し、*はカイ
ラル炭素原子を指示し、R1、R2およびR3の中の分岐
のアルキル基およびX2、X3、X4、X5およびX6の中
のアルカンジイル基はカイラル炭素原子を有していても
よく、P、Q、SおよびTは0または1を示し、(P+
Q+S+T)≦2であり、R1、R2、R3、X3、X4、
X5およびX6の基中の−CH2CH2−基は、−CH=C
H−または−C≡C−により置換されていてもよく、R
1、R2、R3、X3、X4、X5およびX6の基中の相隣接
しない−CH2−基は−O−により置換されていてもよ
く、式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原
子により置換されていてもよい。)で表される少なくと
も一つの光学活性化合物であり、第二成分が式(II−
1)
8の直鎖または分岐のアルキル基を示し、X7、X8およ
びX9はそれぞれ独立に単結合または炭素数1〜6の直
鎖または分岐のアルカンジイル基を示し、B1はH原
子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCHF2、
OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示し、
B2およびB3はそれぞれ独立にH原子、F原子またはC
l原子を示し、EおよびGはそれぞれ独立に0または1
を示し、R4、X7、X8、X9およびB1の基中の−CH2
CH2−基は、−CH=CH−または−C≡C−により
置換されていてもよく、R4、X7、X8、X9およびB1
の基中の相隣接していない−CH2−基は−O−により
置換されていてもよく、式中のH原子は二重水素原子、
F原子またはCl原子により置換されていてもよい。)
で表される少なくとも一つの化合物と、式(II−2)
8の直鎖または分岐のアルキル基を示す、A11は1,4
−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレ
ンを示し、X10、X11およびX12はそれぞれ独立に単結
合、または炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルカンジ
イル基を示し、B4はH原子、F原子、Cl原子、C
F3、OCF3、OCHF2、OCH2Fまたは炭素数1〜
18のアルキル基を示し、B5およびB6はそれぞれ独立
にH原子、F原子またはCl原子を示し、KおよびLは
それぞれ独立に0または1を示し、R5、X10、X11、
X12およびB4の基中の−CH2CH2−基は、−CH=
CH−または−C≡C−により置換されていてもよく、
R5、X10、X11、X12およびB4の基中の相隣接してい
ない−CH2−基は−O−ににより置換されていてもよ
く、式中のH原子は二重水素原子、F原子またはClに
より置換されていてもよい。)で表される少なくとも一
つの化合物とであることを特徴とする、液晶組成物。さ
らに、前記の第(2)項における式(I−1)で表され
る光学活性化合物ならびに式(II−1)または式(II−
2)で表される化合物の中で、分子構造上、二重結合、
三重結合またはジオキサン環を含まない化合物を成分と
する組成物は、さらに高い電圧保持率を示し傾向があ
り、これらの化合物を使用する事によりさらに高い信頼
性を備えた液晶組成物を調製することができる。すなわ
ち、より望ましい本発明の態様として、以下の第(3)
項を示すことができる。 (3)前記の第(1)項において、第一成分が式(I−
2)
原子または炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル
基を示し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアル
キル基を示し、A2〜A6はそれぞれ独立に1,4−フェ
ニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレンを示
し、X1は単結合−CH2−または−C2H4−を示し、X
2、X3、X4、X5およびX6はそれぞれ独立に単結合ま
たは炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルカンジイル基
を示し、*はカイラル炭素原子を指示し、R1、R2およ
びR3の中の分岐のアルキル基およびX2、X3、X4、X
5およびX6の中のアルカンジイル基はカイラル炭素原子
を有していてもよく、P、Q、SおよびTは独立に0ま
たは1を示し、(P+Q+S+T)≦2であり、R1、
R2、R3、X3、X4、X5およびX6の基中の相隣接しな
い−CH2−基は−O−により置換されていてもよく、
式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原子に
より置換されていてもよい。)で表される少なくとも一
つの光学活性化合物であり、第二成分が式(II−3)
8のアルキル基を示し、X7、X8およびX9はそれぞれ
独立に単結合−C2H4−または−C4H8−を示し、B1
はH原子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCH
F2、OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示
し、B2およびB3は独立にH原子、F原子またはCl原
子を示し、EおよびGは独立に0または1を示し、
R4、X7、X8、X9およびB1の基中の相隣接していな
い−CH2−基は−O−により置換されていてもよく、
式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原子に
より置換されていてもよい。)で表される少なくとも一
つの化合物、および式(II−4)
8の直鎖または分岐のアルキル基を示し、X10、X11お
よびX12はそれぞれ独立に単結合−C2H4−、−C4H8
−を示し、B4はH原子、F原子、Cl原子、CF3、O
CF3、OCHF2、OCH2Fまたは炭素数1〜18の
アルキル基を示し、B5およびB6は独立にH原子、F原
子またはCl原子を示し、KおよびLは独立に0または
1を示し、R5、X10、X11、X12およびB4の基中の相
隣接していない−CH2−基は−O−により置換されて
いてもよく、式中のH原子は二重水素原子、F原子また
はCl原子により置換されていてもよい。)で表される
少なくとも一つの化合物とであることを特徴とする、液
晶組成物。さらに、ネマチック相の上限温度(NI点)
をコントロールし、粘度やしきい値電圧をコントロール
するため、また、液晶組成物の融点を下げるために、六
員環を3個有する構造の液晶化合物を母液晶として、こ
れにNI点の低い、六員環を2個有する液晶化合物と高
いNI点を持つ、4個の六員環を有する液晶を適宜組み
合わせることにより、より好ましい液晶材料とすること
ができる。すなわち、本発明のより好ましい態様とし
て、以下の第(4)項が示される。 (4)前記の第(1)項において、第一成分が式(I−
3)
原子または炭素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル
基を示し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアル
キル基を示し、A2〜A6はそれぞれ独立に1,4−フェ
ニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレンを示
し、X1は単結合または−CH2−を示し、X2は単結合
または炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルカンジイル
基を示し、X3、X4、X5およびX6はそれぞれ独立に単
結合または炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルカンジ
イル基を示し、*はカイラル炭素原子を指示し、R1、
R2およびR3の中の分岐のアルキル基およびX2、X3、
X4、X5およびX6の中のアルカンジイル基はカイラル
炭素原子を有していてもよく、P、Q、SおよびTは独
立に0または1を示し、(P+Q+S+T)≦2であ
る。R1、R2、R3、X3、X4、X5およびX6の基中の
相以外の隣接しない−CH2−基は−O−により置換さ
れていてもよく、式中のH原子は二重水素原子、F原子
またはCl原子により置換されていてもよい。)で表さ
れる少なくとも一つの光学活性化合物であり、第二成分
が式(II−5)
8の直鎖または分岐のアルキル基を示し、X13は単結
合、−C2H4−または−C4H8−を示し、B7はH原
子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCHF2、
OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示し、
B8およびB9は独立にH原子、F原子またはCl原子を
示し、R6、X13およびB7の基中の相隣接していない−
CH2−基は−O−により置換されていてもよく、式中
のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原子により
置換されていてもよい。)で表される少なくとも一つの
化合物、式(II−6)
8の直鎖または分岐のアルキル基を示し、X14およびX
15は独立に単結合、−C2H4−または−C4H8−を示
し、B10はH原子、F原子、Cl原子、CF3、OC
F3、OCHF2、OCH2Fまたは炭素数1〜18のア
ルキル基を示し、B11およびB12は独立にH原子、F原
子またはCl原子を示し、R7の基中の相隣接していな
い−CH2−基は−O−により置換されていてもよく、
式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原子に
より置換されていてもよい。)で表される少なくとも一
つの化合物、式(II−7)
は分岐のアルキル基を示し、X16およびX17は独立に単
結合、−C2H4−または−C4H8−を示し、B13はH原
子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCHF2、
OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示し、
B14およびB15は独立にH原子、F原子またはCl原子
を示し、R8、X16、X17およびB13の基中の相隣接し
ていない−CH2−基は−O−により置換されていても
よく、式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl
原子により置換されていてもよい。)で表される少なく
とも一つの化合物、および式(II−8)
8の直鎖または分岐のアルキル基を示し、A12 、A13
およびA14はそれぞれ独立に1,4−フェニレンまたは
トランス−1,4−シクロヘキシレンを示し、X18、X
19およびX20はそれぞれ独立に単結合、−C2H4−また
は−C4H8−を示し、B16はH原子、F原子、Cl原
子、CF3、OCF3、OCHF2、OCH2Fまたは炭素
数1〜18のアルキル基を示し、B1 7およびB18は独立
にH原子、F原子またはCl原子を示し、R9、X1 8、
X19、X20およびB16の基中の相隣接していない−CH
2−基は−O−により置換されていてもよく、式中のH
原子は二重水素原子、F原子またはCl原子により置換
されていてもよい。)で表される少なくとも一つの化合
物であることを特徴とする、液晶組成物。
(I)で表される光学活性化合物の混合割合は、得られ
る組成物の粘性や、様々な表示モードにおいて実際に使
用される場合のらせんピッチ(P)が1〜200μmで
あることを考慮すると、一般的には20重量%以下が好
ましい。より好ましい光学活性化合物の混合割合は0.
01〜10%である。なお、従来から知られているよう
にカイラル剤の添加により生じるらせんにはその方向に
右まわりと左まわりの二つがあるので、カイラル剤とし
て二以上の光学活性化合物を用いる場合には、異なるね
じれ方向を生じるカイラル剤の組み合わせによるらせん
ねじり力の相殺が過度に生じないようにすることは言う
までもない。(1)項における式(II)の化合物の混合
割合は、式(I)の化合物との合計重量の80〜99.
99重量%であることが好ましく、90〜99.99重
量%であることがより好ましい。さらに、液晶組成物と
しては融点が−10℃以下の物が実用的であり、組成物
の融点を下げるために、また、△nを一般的な使用範囲
(0.04〜0.25)にコントロールするために、前
記の第(2)項における式(I−1)で表される光学活
性化合物の混合割合は20重量%以下であり、式(II−
1)の化合物の混合割合は5重量%以上であり、式(II
−2)の化合物の混合割合は5重量%以上であり、かつ
式(II−1)の化合物と式(II−2)の化合物との合計
でえられる組成物重量の80%以上であることが望まし
い。同様に、前記の第(3)項における式(I−2)の
光学活性化合物の混合割合は20重量%以下であり、式
(II−3)の化合物の混合割合は5重量%以上であり、
式(II−4)の化合物の混合割合は5重量%以上であ
り、かつ式(II−3)の化合物の混合割合と式(II−
4)の化合物の混合割合との合計が得られる組成物重量
の80%以上であることが望ましい。ネマチック液晶の
上限温度(NI点)をコントロールし、広温度範囲用の
液晶材料としてその融点を−20℃以下にするために、
組成物を三環化合物を母液晶としてこれに二環化合物と
四環化合物を組み合わせて構成することができる。この
場合、二環液晶化合物には、NI点が外挿値で0℃以下
の化合物が多いので、これを50重量%を越えて混合す
ると、得られる組成物のNI点が実用の範囲である60
℃以上を満たさないことがしばしばある。さらに四環化
合物には融点が高い物が多く、これを50重量%を越え
て混合すると得られる液晶組成物の融点が0℃以上と高
くなったり、また、粘度が非常に高くなることがあるた
めに実用的ではない。したがって、前記の第(4)項に
おける式(I−3)の光学活性化合物の混合割合は20
重量%以下であり、式(II−5)の化合物の混合割合は
50重量%以下であり、式(II−6)の化合物の混合割
合は5〜95重量%、好ましくは15〜80重量%であ
り、式(II−7)の化合物の混合割合は5〜95重量
%、好ましくは14〜70重量%であり、式(II−8)
の化合物の混合割合は50重量%以下であり、かつ式
(II−5)の化合物、式(II−6)の化合物、式(II−
7)の化合物および式(II−8)の化合物の合計で得ら
れる組成物重量の80%以上であることが望ましい。こ
の液晶組成物は、きわめて高い信頼性を示し、融点が低
く、かつ粘性も低く、実用に好適である。
て以下の第(5)〜(8)項の液晶組成物をあげること
ができる。 (5)前記の第(1)項において、式(I)の化合物の
混合割合が20重量%以下である、液晶組成物。 (6)前記の第(2)項において、式(I−1)の化合
物の混合割合が20重量%以下であり、式(II−1)の
化合物の混合割合が5重量%以上であり、式(II−2)
の化合物の混合割合が5重量%以上であり、かつ式(II
−1)の化合物および式(II−2)の化合物の合計での
混合割合が80重量%以上である液晶組成物。 (7)前記の第(3)項において、式(I−2)の化合
物の混合割合が20重量%以下であり、式(II−3)の
化合物の混合割合が5重量%以上であり、式(II−4)
の化合物の混合割合が5重量%以上であり、かつ式(II
−3)の化合物および式(II−4)の化合物の合計での
混合割合が80重量%以上である液晶組成物。 (8)前記の第(4)項において、式(I−3)の化合
物の混合割合が20重量%以下であり、式(II−5)の
化合物の混合割合が50重量%以下であり、式(II−
6)の化合物の混合割合が5〜95重量%であり、式
(II−7)の化合物の混合割合が5〜95重量%であ
り、式(II−8)の化合物の混合割合が50重量%以下
であり、かつ式(II−5)の化合物、式(II−6)の化
合物、式(II−7)の化合物および式(II−8)の化合
物の混合割合の合計が80重量%以上である液晶組成
物。 本発明の第二は、前記の第(1)項ないし第(8)項に
記載の液晶組成物を使用することを特徴とした、信頼性
の高い液晶表示素子である。本発明の組成物の第一成分
としてとして、以下の光学活性化合物が好ましく用いら
れる。
ぞれ独立にH原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素
数1−17のアルコキシ基または炭素数2〜18のアル
ケニル基を示す。これら光学活性化合物の中で、六員環
を二個有する化合物は、NI点が比較的低く、得られる
液晶組成物のNI点を大きく下げるために、また、六員
環を五個有する化合物は高い粘性を示すために、それら
の混合割合はそれぞれ10重量%以下であることが好ま
しい。本発明においては、これらの化合物の中で比較的
に、NI点が高くまた粘性が低い三環または四環の化合
物がより好ましく使用される。本発明の組成物におい
て、式(I)の化合物は市販品として入手できるものの
外に、例えばオーガニック・シンセシス、オーガニック
・リアクションズ、新実験化学講座といった有機合成化
学に関する成書に記載の手法を適宜組み合わせることに
より製造することができる。本発明で使用される光学活
性化合物は、式(I)においてX1、X2中の1つのメチ
レン基が酸素原子で置換されたものとそうでないものと
に大別できる。式(I)においてX1、X2が酸素原子を
含まないものは、例えば次の方法で好適に製造できる。
(1)から、例えばウイティッヒ反応(J.Am.Ch
em.Soc.,97、4327(1975)参照)に
より製造されるオレフィン類(3)の二重結合部位を種
々の条件で立体選択的に水素添加(すなわち還元反応)
反応に付すことで最も効率的かつ簡便に式 I の化合物
を製造することができる。立体選択的な還元反応は、光
学活性な部位を有する触媒の存在下、1ないし100気
圧、0℃ないし200℃、といった条件で実施できる。
現在までに知られている手法を用いて何等問題はない
が、たとえば、J.Am.Chem.Soc.,97,
2567(1975)、J.Am.Chem.So
c.,99,5946(1977)、J.Am.Che
m.Soc.,102,7932(1980)、J.O
rg.Chem.,43,3444(1978)、Te
trahedron Lett.,20、425(19
79)等に記載の方法を用いることで好適に所望の化合
物を製造することができる。式(I)においてX1または
X2として1個の酸素原子を含む化合物は、例えば次の
方法で好適に製造できる。
で立体選択的に還元し、得られた光学活性な二級アルコ
ール(4)とハロゲン化物(5)を塩基性条件下で、例
えばCan.J.Chem.,47,2015(196
9)に記載の方法に準じてエーテル化を行い、式(I)
の化合物を好適に製造することができる。また、光学活
性な二級アルコール(4)は対応するラセミ体を光学分
割して得ることもできる。光学分割の方法としては、ジ
アステレオマーに誘導してからの分割(J.Chem.
Soc.,1544(1935))、酵素を用いた生化
学的な手法(Agric.Biol.Chem.,4
6,2579(1982)、およびBiochemis
try,3,838(1964))、カラムクラマトグ
ラフィー等の機械的な手法(J.Chromatog
r.,400,65(1987))による分割が知られ
ている。本発明において、式 II で表される化合物とし
て、以下の化合物を使用することができる。これらの式
でRおよびR’はそれぞれ独立に、H、炭素数1〜18
のアルキル基、炭素数1〜17のアルコキシ基、または
炭素数2〜18のアルケニル基を示す。また、これらの
化合物は表1に示す表記法に従って示してある。
晶表示素子の目的に応じて、前記の一般式(I)または
(II)で表される化合物の外に、得られる組成物のしき
い値電圧、ネマティックレンジ、Δn、誘電率異方性、
粘度等を調整する目的で、他の化合物を本発明の目的を
害さない範囲で適当量含有することができる。本発明の
液晶組成物は、それ自体慣用な方法で調製される。一般
には、種々の成分化合物を高い温度で互いに溶解させて
均一な混合物とする方法がとられている。また、本発明
の液晶材料には、使用目的に応じて適当な添加物を加え
て使用される。このような添加物は当業者にはよく知ら
れており、文献等に詳細に記載されている。また、本発
明の液晶組成物は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ
系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アン
トラキノン系およびテトラジン系等の二色性色素を添加
してゲストホスト(GH)モード用の液晶組成物として
も使用できる。本発明の組成物はまた、ネマチック液晶
をマイクロカプセル化して作製したNCAPや液晶中に
三次元網目状高分子を作製したポリマーネットワーク液
晶表示素子(PNLCD)に代表されるポリマー分散型
液晶表示素子(PNLCD)用の液晶組成物としても使
用できる。この他、複屈折制御(ECB)モードや動的
散乱(DS)モード用、また、OCBモードやIN−P
LANEモード用の高信頼性液晶組成物としても使用で
きる。
ンス−4−(トランス−4−エチルシクロヘキシル)−
1−(3,4−ジフロロフェニル)シクロヘキサン、ト
ランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ル)−1−(3,4−ジフロロフェニル)シクロヘキサ
ン、トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)−1−(3,4−ジフロロフェニル)シクロヘ
キサンの等重量混合物からなる液晶混合物Aを調製し
た。この液晶混合物の透明点は112.7゜Cであっ
た。この液晶混合物Aにカイラル剤として光学活性化合
物 R−4−(1−メチル−2−(4−(トランス−4
−プロピルシクロヘキシル)フェニル)エチル)−1−
メチルベンゼン(化合物a1と略記する)を10重量%
混合し、本発明の一つであるカイラルネマチック液晶組
成物A−1を調製した。比較のため、カイラル剤とし
て、従来から使用されている光学活性化合物4−(4−
ヘキシルオキシベンゾイルオキシ)安息香酸1−メチル
ヘプチルエステル(化合物a2と略記する)の10重量
%を混合物A90重量%に混合してカイラルネマチック
液晶組成物A−2を調製した。液晶組成物A−1および
組成物A−2のそれぞれを用いて液晶表示素子を作成
し、120℃にて1時間保温した後、25℃と80℃に
おいてそれらの電圧保持率を測定した。その結果を表2
に示す。
ある組成物A−1は、従来のカイラル剤を使用した組成
物A−2よりも、室温および80℃において非常に高い
電圧保持率を示し、TFT素子のように高い信頼性を必
要とする表示素子に非常に適した液晶材料であることが
判る。また、4−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)−1−エトキシベンゼンと4−(トランス−4−
プロピルシクロヘキシル)−1−ブトキシベンゼンの等
重量混合物Bを調製し、この80重量部にカイラル剤と
してR−1−(トランス−4−(トランス−4−プロピ
ルシクロヘキシル)シクロヘキシル)−2−(4−メチ
ルフェニル)プロパン(化合物b1)の20重量部を混
合して液晶組成物B−1を調製した。比較のため、カイ
ラル剤を前記の式(III−1)で表される化合物(b2
と略記する)に代えて液晶組成物B−2を調製した。液
晶組成物B−1および組成物B−2をそれぞれセル厚6
μmのセルに封入して作成した二つの液晶セルの25℃
および80℃における電圧保持率を表3に示す。
成物B−1は、従来のカイラル剤を使用した組成物B−
2よりも、室温および高温にて非常に高い電圧保持率を
示し、TFT素子を使用する等の高い信頼性を必要とす
る表示素子に非常に有効であることが明かである。本発
明のより好ましい態様を以下の(ア)〜(ク)に示す。 (ア)第一成分として、前記の(I−15)、(I−1
9)、(I−25)、(I−26)、(I−30)、(I−
31)、(I−33)、(I−48)、(I−58)、(I
−62)、(I−87)および後記の(I−99)、(I
−100)および(I−101)の各式の化合物群から
選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜20重量%含
有し、第二成分として、前記の式(II−1)の化合物お
よび式(II−2)の化合物の群から選ばれる少なくとも
二つの化合物を合わせて80〜99.9重量%含有する
カイラルネマチック液晶組成物。 (イ)第一成分として、前記の(I−15)、(I−1
9)、(I−25)、(I−26)、(I−30)、(I−
31)、(I−33)、(I−48)、(I−58)、(I
−62)、(I−87)および後記の(I−99)、(I
−100)および(I−101)の各式の化合物群から
選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜20重量%含
有し、第二成分として、前記の式(II−3)の化合物を
5〜95重量%および式(II−4)の化合物を5〜95
重量%かつそれらの合計で80〜99.9重量%含有す
るカイラルネマチック液晶組成物。 (ウ)第一成分として、前記の(I−15)、(I−1
9)、(I−25)、(I−26)、(I−30)、(I−
31)、(I−33)、(I−48)、(I−58)、(I
−62)、(I−87)および後記の(I−99)、(I
−100)および(I−101)の各式の化合物群から
選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜20重量%含
有し、第二成分として、前記の式(II−5)の化合物、
式(II−6)の化合物、式(II−7)および式(II−
8)の化合物からなる群から選ばれ、かつ異なる一般式
に含まれる、少なくとも二つの化合物を合わせて80〜
99.9重量%含有するカイラルネマチック液晶組成
物。
5)、(I−19)、(I−25)、(I−26)、(I−
30)、(I−31)、(I−33)、(I−48)、(I
−58)、(I−62)、(I−87)および後記の(I
−99)、(I−100)および(I−101)の各式の
化合物群から選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜
10重量%含有し、第二成分として、前記の式(II−
5)の化合物を50重量%以下、式(II−6)の化合物
を5〜85重量%、かつそれらの合計で90〜99.9
重量%含有する液晶組成物。 (オ)第一成分として、前記の(I−15)、(I−1
9)、(I−25)、(I−26)、(I−30)、(I−
31)、(I−33)、(I−48)、(I−58)、(I
−62)、(I−87)および後記の(I−99)、(I
−100)および(I−101)の各式の化合物群から
選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜10重量%含
有し、第二成分として、前記の式(II−6)の化合物を
5〜85重量%、式(II−7)の化合物を5〜80重量
%、かつそれらの合計で90〜99.9重量%含有する
液晶組成物。 (カ)第一成分として、前記の(I−15)、(I−1
9)、(I−25)、(I−26)、(I−30)、(I−
31)、(I−33)、(I−48)、(I−58)、(I
−62)、(I−87)および後記の(I−99)、(I
−100)および(I−101)の各式の化合物群から
選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜10重量%含
有し、第二成分として、前記の式(II−5)の化合物を
50重量%以下、式(II−6)の化合物を5〜85重量
%、式(II−7)の化合物を5〜70重量%、かつそれ
らの合計で90〜99.9重量%含有する液晶組成物。 (キ)第一成分として、前記の(I−15)、(I−1
9)、(I−25)、(I−26)、(I−30)、(I−
31)、(I−33)、(I−48)、(I−58)、(I
−62)、(I−87)および後記の(I−99)、(I
−100)および(I−101)の各式の化合物群から
選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜10重量%含
有し、第二成分として、前記の式(II−6)の化合物を
5〜85重量%、式(II−7)の化合物を5〜80重量
%、式(II−8)の化合物を30重量%以下、かつそれ
らの合計で90〜99.9重量%含有する液晶組成物。 (ク)第一成分として、前記の(I−15)、(I−1
9)、(I−25)、(I−26)、(I−30)、(I−
31)、(I−33)、(I−48)、(I−58)、(I
−62)、(I−87)および後記の(I−99)、(I
−100)および(I−101)の各式の化合物群から
選ばれた一つのカイラル化合物を0.1〜10重量%含
有し、第二成分として、前記の式(II−5)の化合物を
50重量%以下、式(II−6)の化合物を5〜85重量
%、式(II−7)の化合物を5〜70重量%、式(II−
8)の化合物を30重量%以下、かつそれらの合計で9
0〜99.9重量%含有する液晶組成物。
より具体的に説明する。これらの例に使用した化合物は
前記の表1に記載した表記方法に基づいて表した。ま
た、カイラル化合物は前記した式(III−1)〜(III−
3)の物の外に以下の式で表される物を使用した。これ
らの化合物は前記した製造方法に従って調製することが
できる。カイラル化合物の調製を参考例として実施例の
後に示した。
重量%で示す。液晶組成物の特性値として、透明点(ネ
マティック−アイソトロピック転移点)をTNI(℃)、
融点をTC(℃)、20℃における粘度をη20(mPa
・s)、および該液晶組成物を使用して作成したセル厚
6μmの液晶セルにおけるしきい値電圧をVth(V)と
略記して結果を示す。また、このセルの25℃および8
0℃における電圧保持率をそれそれVHR25およびVH
R80と略記して示す。TCは、試料をそれぞれ0℃、−
10℃、−20℃、および−30℃に保持したフリーザ
ー中に30日間放置した後、結晶の析出していない最も
高いフリーザーの温度で表示した。例えば、0℃と−1
0℃のフリーザー中で凝固せず−20℃および−30℃
のフリーザー中で結晶が析出している場合は、「TC<
−10℃」と表示する。また、25℃におけるらせんピ
ッチP25(μm)はカノー(Cano)のくさび法で測
定した。電圧保持率は、液晶セルに波高値±5V、パル
ス幅60μsec、周期が60Hzの交番パルスを印加
し、セル電極電圧の絶対値の1周期間の積算値(面積)
を保持電圧としてCRTオシロスコープを用いて求め、
1周期間に電圧降下がない場合の面積(すなわち、5V
×(1/60)s.)に対する保持電圧の面積の割合を
電圧保持率として百分率で表した。
結果は TNI=90.8℃ TC<−30℃ △n=0.092 η20=26mPa・s P25=12.4μm VHR25=99.1% VHR80=98.2% であった。 比較例1 実施例1におけるカイラル剤を式(I−93)の化合物
から式(III−2)の化合物に変更した外は実施例1と
同様にして液晶組成物を調製した。その諸特性は TNI=90.6℃ TC<−30℃ △n=0.092 η20=26mPa・s P25=14.0μm VHR25=98.3% VHR80=93.5% であった。
厚が6μmであるTNセルにおいて良好な表示特性を示
し、そのしきい値電圧は1.88Vであった。 比較例2 実施例2におけるカイラル剤を(I−94)の化合物か
ら式(III−2)の化合物に変更した外は実施例3と同
様にして、液晶組成物を調製した。この液晶組成物の諸
特性は TNI=102.7℃ TC<−30℃ △n=0.087 η20=25mPa・s P25=47μm VHR25=98.7% VHR80=96.1% であった。この液晶組成物は、ねじれ角が90゜でセル
厚が6μmであるTNセルにおいてしきい値電圧は1.
88Vであった。
の結果は、 TNI=72.3℃ TC<−30℃ η20=28mPa・s △n=0.089 P25=51μm VHR25=99.1% VHR80=98.1% であった。この液晶組成物は、ねじれ角が90゜でセル
厚が6μmであるTNセルにおいて良好な表示特性を示
し、そのしきい値電圧は1.38Vであった。 比較例3 実施例3におけるカイラル剤を式(I−95)の化合物
から式(III−1)の化合物に変更した外は実施例3と
同様にして、液晶組成物を調製した。この液晶組成物の
諸特性は TNI=72.2℃ TC<−30℃ η20=28mPa・s △n=0.089 P25=74μm VHR25=98.8% VHR80=97.3% であった。この液晶組成物の、ねじれ角が90゜でセル
厚が6μmであるTNセルにおけるしきい値電圧は1.
36Vであった。
の結果は、 TNI=102.0℃ TC<−20℃ η20=36mPa・s △n=0.121 P25=62μm VHR25=99.0% VHR80=98.3% であった。この液晶組成物は、ねじれ角が90゜でセル
厚が6μmであるTNセルにおいて良好な表示特性を示
し、そのしきい値電圧は1.68Vであった。
として用いられている、エステル系、ピリミジン系等の
液晶にカイラル剤として汎用のコレステリルノナノエイ
トを用いて以下の組成の液晶組成物を調製した。 3−PyB(F)−F 2.8重量% 2−HB(F)−C 9.0重量% 3−HB(F)−C 9.0重量% 2−BEB−C 3.0重量% 3−PyB−2 12.0重量% 3−HHB−O1 4.0重量% 3−HHB−1 8.0重量% 3−HHB−3 18.0重量% 2−HHB−1 5.0重量% 3−HHB−F 4.0重量% 2−PyBH−3 7.0重量% 3−PyBH−3 6.0重量% 4−PyBH−3 6.0重量% 3−PyBH−2 6.0重量% コレステリルノナノエイト 0.2重量% この物の諸特性は、 TNI=101.8℃ TC<−20℃ η20=28mPa・s △n=0.134 P25=95μm VHR25=85.0% VHR80=61.2% であった。この液晶組成物は、ねじれ角が90゜でセル
厚が6μmであるTNセルにおけるしきい値電圧は1.
75Vを示した。
ギャップが9μmであるTNセルにおいて良好な表示特
性を示し、そのしきい値電圧は4.78Vであった。
ギャップが9μmであるTNセルにおいて良好な表示特
性を示し、そのしきい値電圧は3.24Vであった。
厚が6μmであるTNセルにおいて良好な表示特性を示
し、そのしきい値電圧は1.71Vであった。
厚が6μmであるTNセルにおいて良好な表示特性を示
し、そのしきい値電圧は2.16Vであった。
例1ないし4にて示したことの中、各例の液晶組成物を
使用した液晶セルの電圧保持率を表4に再記する。本発
明の特徴は、本発明の液晶組成物を用いた液晶セルが高
い電圧保持率を示すことに最も的確に示される。
めす。 参考例1 R−1−(4−プロピルシクロヘキシル)−2−(4−
メチルフェニル)プロパン(式 (I) において、P=
Q=S=T=0、R1がプロピル基、R2がメチル基、R
3がメチル基、A1が1,4−フェニレン、A2が1,4
−シクロヘキシレン、X1が共有結合、X2がCH2であ
る化合物、すなわち式(I−11)においてRおよび
R’がそれぞれプロピル基およびメチル基である化合
物)の製造
リフェニルホスホニウムブロミド(50mmol)、テ
トラヒドロフラン(THF)80ml、およびカリウム
−t−ブトキシド(55mmol)の混合物を室温で2
時間攪拌した。得られた赤色溶液に4−メチルアセトフ
ェノン(50mmol)のTHF50ml溶液を滴下
し、室温で2時間攪拌した。減圧下にTHFを溜去し、
残留物にヘプタン300mlを加え攪拌した。不溶物を
濾別し、濾液を減圧下に濃縮し、残留物をカラムクロマ
トグラフィー(溶出液:ヘプタン)で精製し、ウイティ
ッヒ付加体である無色油状の4−(1−メチル−2−
(4−プロピルシクロヘキシル)エテニル)−1−メチ
ルベンゼン(35mmol、収率70%)を得た。4−
(1−メチル−2−(4−プロピルシクロヘキシル)エ
テニル)−1−メチルベンゼン(30mmol)、J.
Am.Chem.Soc.,102,7932(198
0)に記載の方法に準じて調製した(+)−BINAP
/Rh錯体(2,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)−
1,1’−ビナフチル/Rh錯体)(1.5mmo
l)、およびヘキサン30mlの混合物をオートクレー
ブに入れ、水素雰囲気下、2.06MPa、25℃で3
時間攪拌した。反応液から触媒を濾別し、濾液を減圧下
で濃縮し残留物をカラムクロマトグラフィー(溶出液:
ヘプタン)、ついで蒸留で精製し、無色油状の標題化合
物(27mmol、収率89%)を得た。この物のIR
スペクトルおよびNMRスペクトルデータはよくその構
造を支持した。
ヘキシルオキシ)−1−(4−メチルフェニル)エタン
(式 (I)において、P=S=T=0、Q=1、R1が
プロピル基、R2がメチル基、R3がメチル基、A1が
1,4−フェニレン、A2とA4が1,4−シクロヘキシ
レン、X1とX4が共有結合、X2が酸素原子である化合
物、すなわち式(I−54)においてRおよびR’がそ
れぞれプロピル基およびメチル基である化合物)の製造
mol)、リパーゼPS(アマノ製薬社製)3g、およ
び酢酸ビニル(35mmol)の混合物を35℃で12
時間攪拌した。リパーゼPSを濾別し、濾液を減圧下に
濃縮し、残留物をカラムクロマトグラフィー(溶出液:
トルエン・酢酸エチル)に付して、S−4−エチルフェ
ネチルアルコール(27mmol)とR−4−メチルフ
ェネチル アセテート(32mmol)を得た。S−4
−メチルフェネチルアルコール(20mmol)、トル
エン50ml、およびピリジン50mlの混合物に0℃
以下で、4−トルエンスルホン酸塩化物のトルエン60
mlを加えて60℃で3時間攪拌した。冷却下に水10
0mlを加え十分攪拌し、分離した有機層を水洗後、無
水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下に溶媒を溜去
し、残留物として淡黄色油状のトシレート(20mmo
l、定量的)を得た。4−(4−プロピルシクロヘキシ
ル)シクロヘキサノール(10mmol)、水酸化カリ
ウム(22mmol)、およびエタノール130mlの
混合物に還流しながら上記のトシレート(20mmo
l)のトルエン30ml溶液を滴下し、継続して5時間
還流した。冷却後反応物に水100ml、トルエン50
mlを加え十分攪拌し静置した。分離した有機相を充分
に水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下に
溶媒を溜去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(溶
出液:ヘプタン)にて処理後、再結晶(溶媒:エタノー
ル)により精製し、白色固体の標題化合物(7mmo
l、収率35%)を得た。この物のIRスペクトルおよ
びNMRスペクトルデータはよくその構造を支持した。
ル)シクロヘキシル)−3−(4−メチルフェニル)ブ
タン(式 I において、P=S=T=0、Q=1、R1が
プロピル基、R2がメチル基、R3がメチル基、A1が
1,4−フェニレン、A2およびA4が1,4−シクロヘ
キシレン、X1およびX4が共有結合、X2が−CH(C
H3)−である化合物、すなわち式(I−66)において
RおよびR’がそれぞれプロピル基およびメチル基であ
る化合物)の製造
−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル)エチルク
ロリドから調製されたホスホニウム塩(50mmo
l)、THF100ml、およびカリウム−t−ブトキ
シド(55mmol)の混合物を−10℃で3時間攪拌
した。ここへ4−メチルアセトフェノン(50mmo
l)のTHF50ml溶液を0℃以下で滴下し、0℃以
下で2時間攪拌した。反応混合物に水100ml、トル
エン100mlを加えてよく攪拌し、静置後有機相を分
離し、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧
下に溶媒を除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー
(溶出液:ヘプタン)で精製し、4’−(1,2−ジメ
チル−2−(4−メチルフェニル)エテニル)−4−プ
ロピルビシクロヘキサン(16mmol、収率32%)
を得た。
チルフェニル)エテニル)−4−プロピルビシクロヘキ
サン(15mmol)、J.Am.Chem.So
c.,102,7932(1980)に記載の方法に準
じて調製した(+)−BINAP/Rh錯体(1.5m
mol)、およびヘキサン20mlの混合物をオートク
レーブに入れ、水素雰囲気下、2.06MPa、25℃
で2時間攪拌した。反応混合物から触媒を濾別し、濾液
を減圧下に濃縮して残留物をカラムクロマトグラフィー
(溶出液:ヘプタン)、ついで蒸留により精製し、白色
固体の標題化合物(7.5mmol、収率51%)を得
た。この物の各種スペクトルデータはよくその構造を支
持した。
構成することにより、高い電圧保持率を示す液晶表示素
子を得ることができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1およびR2はそれぞれ独立にH原子または炭
素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基を示し、R
3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアルキル基を示
し、A1〜A6は、それぞれ独立に1,4−フェニレン、
トランス−1,4−シクロヘキシレン、シクロヘキセニ
レン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1,4−
ジオキサン−2,5−ジイルまたはテトラヒドロピラニ
レン−2,5−ジイルを示し、X1は単結合、−CH2−
または−C2H4−を示し、X2、X3、X4、X5およびX
6はそれぞれ独立に、単結合または炭素数1〜6の直鎖
または分岐のアルカンジイル基を示し、*はカイラル炭
素原子を指示し、R1、R2およびR3の中の分岐のアル
キル基およびX2、X3、X4、X5およびX6の中のアル
カンジイル基はカイラル炭素原子を有していてもよく、
P、Q、SおよびTは独立に0または1を示し、(P+
Q+S+T)≦3であり、R1、R2、R3、X1、X2、
X3、X4、X5およびX6の基中の−CH2CH2−基は、
−CH=CH−または−C≡C−により置換されていて
もよく、R1、R2、R3、X1、X2、X3、X4、X5およ
びX6の相隣接しない−CH2−基は、−O−により置換
されていてもよく、式中のH原子は二重水素原子、F原
子またはCl原子により置換されていてもよい。)で表
される光学活性化合物の少なくとも一つと、一般式(I
I) 【化2】 (式中、R4はH原子または炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基を示し、A7、A8、A9およびA10
は、それぞれ独立に1,4−フェニレンまたは、トラン
ス−1,4−シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、
1,3−ジオキサン−2,5−ジイルまたは1,4−ジ
オキサン−2,5−ジイルを示し、X7、X8およびX9
は独立に単結合または炭素数1〜6の直鎖または分岐の
アルカンジイルを示し、B1はH原子、F原子、Cl原
子、CF3、OCF3、OCHF2、OCH2Fまたは炭素
数1〜18のアルキル基を示し、E、GおよびJはそれ
ぞれ独立に0または1を示し、R4、X7、X8、X9およ
びB1の基中の−CH2CH2−基は、−CH=CH−ま
たは−C≡C−により置換されていてもよく、基中の相
隣接していない−CH2−基は−O−により置換されて
いてもよく、式中のH原子は二重水素原子、F原子また
はCl原子により置換されていてもよい。)で表される
液晶性化合物の少なくとも一つとを含むことを特徴とす
る液晶組成物。 - 【請求項2】 請求項1における式(I)で表される化
合物が、式(I−1) 【化3】 (式中、R1およびR2はそれぞれ独立にH原子または炭
素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基を示し、R
3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアルキル基を示
し、A2〜A6はそれぞれ独立に1,4−フェニレン、ト
ランス−1,4シクロヘキシレン、シクロヘキセニレ
ン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、1,4−ジ
オキサン−2,5−ジイルまたはテトラヒドロピラニレ
ン−2,5−ジイルを示し、X1は単結合、−CH2−ま
たは−C2H4−を示し、X2、X3、X4、X5およびX6
はそれぞれ独立に単結合、または炭素数1〜6の直鎖ま
たは分岐のアルカンジイル基を示し、*はカイラル炭素
原子を指示し、R1、R2およびR3の中の分岐のアルキ
ル基およびX2、X3、X4、X5およびX6の中のアルカ
ンジイル基はカイラル炭素原子を有していてもよく、
P、Q、SおよびTは0または1を示し、(P+Q+S
+T)≦2であり、R1、R2、R3、X3、X4、X5およ
びX6の基中の−CH2CH2−基は、−CH=CH−ま
たは−C≡C−により置換されていてもよく、R1、
R2、R3、X3、X4、X5およびX6の基中の相隣接しな
い−CH2−基は−O−により置換されていてもよく、
式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原子に
より置換されていてもよい。)で表される光学活性化合
物であり、式(II)で表される液晶性化合物が、式(II
−1) 【化4】 (式中、R4はH原子または炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基を示し、X7、X8およびX9はそれ
ぞれ独立に単結合または炭素数1〜6の直鎖または分岐
のアルカンジイル基を示し、B1はH原子、F原子、C
l原子、CF3、OCF3、OCHF2、OCH2Fまたは
炭素数1〜18のアルキル基を示し、B2およびB3はそ
れぞれ独立にH原子、F原子またはCl原子を示す。E
およびGは独立に0または1を示し、R4、X7、X8、
X9およびB1の基中の−CH2CH2−基は、−CH=C
H−または−C≡C−により置換されていてもよく、R
4、X7、X8、X9およびB1の基中の相隣接していない
−CH2−基は−O−により置換されていてもよく、分
子中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原子に
より置換されていてもよい。)で表される化合物、およ
び式(II−2) 【化5】 (式中、R5はH原子または炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基を示し、A11は1,4−フェニレン
またはトランス−1,4−シクロヘキシレンを示し、X
10、X11およびX12は独立に単結合または炭素数1〜6
の直鎖または分岐のアルカンジイル基を示し、B4はH
原子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCH
F2、OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示
し、B5およびB6は独立にH原子、F原子またはCl原
子を示し、KおよびLは独立に0または1を示し、
R5、X10、X11、X12およびB4の基中の−CH2CH2
−基は−CH=CH−または−C≡C−により置換され
ていてもよく、R5、X10、X11、X12およびB4の基中
の相隣接していない−CH2−基は−O−により置換さ
れていてもよく、式中のH原子は二重水素原子、F原子
またはCl原子により置換されていてもよい。)で表さ
れる化合物である、液晶組成物。 - 【請求項3】 請求項1における式(I)で表される化
合物が、式(I−2) 【化6】 (式中、R1およびR2はそれぞれ独立にH原子または炭
素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基を示し、R
3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアルキル基を示
し、A2〜A6はそれぞれ独立に1,4−フェニレンまた
はトランス−1,4シクロヘキシレンを示し、X1は単
結合、−CH2−または−C2H4−を示し、X2、X3、
X4、X5およびX6はそれぞれ独立に単結合または炭素
数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基を示し、*はカ
イラル炭素原子を指示し、R1、R2およびR3の中の分
岐のアルキル基およびX2、X3、X4、X5およびX6の
中のアルカンジイル基はカイラル炭素原子を有していて
もよく、P、Q、SおよびTは0または1を示し、(P
+Q+S+T)≦2であり、R1、R2、R3、X3、
X4、X5およびX6の基中の相隣接しない−CH2−基は
−O−により置換されていてもよく、式中のH原子は二
重水素原子、F原子またはCl原子により置換されてい
てもよい。)で表される光学活性化合物であり、式(I
I)で表される液晶性化合物が、式(II−3) 【化7】 (式中、R4はH原子または炭素数1〜18のアルキル
基を示し、X7、X8およびX9はそれぞれ独立に単結
合、−C2H4−または−C4H8−を示し、B1はH原
子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCHF2、
OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示し、
B2およびB3は独立にH原子、F原子またはCl原子を
示し、EおよびGは独立に0または1を示し、R4、
X7、X8、X9およびB1の基中の相隣接していない−C
H2−基は−O−により置換されていてもよく、式中の
H原子は二重水素原子、F原子またはCl原子により置
換されていてもよい。)で表される化合物および、式
(II−4) 【化8】 (式中、R5はH原子または炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基を示し、X10、X11およびX12はそ
れぞれ独立に単結合、−C2H4−、−C4H8−を示し、
B4はH原子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、O
CHF2、OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基
を示し、B5およびB6は独立にH原子、F原子またはC
l原子を示し、KおよびLは独立に0または1を示し、
R5、X10、X11、X12およびB4の基中の相隣接してい
ない−CH2−基は−O−により置換されていてもよ
く、式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl原
子により置換されていてもよい。)で表される化合物で
ある、液晶組成物。 - 【請求項4】 請求項1における式(I)で表される化
合物が式(I−3) 【化9】 (式中、R1およびR2はそれぞれ独立にH原子または炭
素数1〜18の直鎖または分岐のアルキル基を示し、R
3は炭素数1〜5の直鎖または分岐のアルキル基を示
し、A2〜A6はそれぞれ独立に1,4−フェニレンまた
はトランス−1,4−シクロヘキシレンを示し、X1は
単結合または−CH2−を示し、X2は単結合、または炭
素数1〜4の直鎖または分岐のアルカンジイル基を示
し、X3、X4、X5およびX6はそれぞれ独立に単結合、
または炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルカンジイル
基を示し、*はカイラル炭素原子を指示し、R1、R2お
よびR3の中の分岐のアルキル基およびX2、X3、X4、
X5およびX6の中のアルカンジイル基はカイラル炭素原
子を有していてもよく、P、Q、SおよびTは独立に0
または1を示し、(P+Q+S+T)≦2であり、
R1、R2、R3、X3、X4、X5およびX6の基中の相隣
接しない−CH2−基は−O−により置換されていても
よく、式中のH原子は二重水素原子、F原子またはCl
原子により置換されていてもよい。)で表される化合物
であり、式(II)で表される液晶性化合物が式(II−
5) 【化10】 (式中、R6はH原子または炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基を示し、X13は単結合、−C2H4−
または−C4H8−を示し、B7はH原子、F原子、Cl
原子、CF3、OCF3、OCHF2、OCH2Fまたは炭
素数1〜18のアルキル基を示し、B8およびB9は独立
にH原子、F原子またはCl原子を示し、R6、X13お
よびB7の基中の相隣接していない−CH2−基は−O−
により置換されていてもよく、式中のH原子は二重水素
原子、F原子またはCl原子により置換されていてもよ
い。)で表される化合物、式(II−6) 【化11】 (式中、R7はH原子または炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基を示し、X14およびX15は独立に単
結合、−C2H4−または−C4H8−を示し、B10はH原
子、F原子、Cl原子、CF3、OCF3、OCHF2、
OCH2Fまたは炭素数1〜18のアルキル基を示し、
B11およびB12は独立にH原子、F原子またはCl原子
を示し、R7中の相隣接していない−CH2−基は−O−
により置換されていても良く、式中のH原子は二重水素
原子、F原子またはCl原子により置換されていてもよ
い。)で表される化合物、式(II−7) 【化12】 (式中、R8は炭素数1〜18の直鎖または分岐のアル
キル基を示し、X16、X1 7は独立に単結合、−C2H4−
または−C4H8−を示し、B13はH原子、F原子、Cl
原子、CF3、OCF3、OCHF2、OCH2Fまたは炭
素数1〜18のアルキル基を示し、B14およびB15は独
立にH原子、F原子またはCl原子を示し、R8、
X16、X17およびB13の基中の相隣接していない−CH
2−基は−O−により置換されていてもよく、式中のH
原子は二重水素原子、F原子またはCl原子により置換
されていてもよい。)で表される化合物、および式(II
−8) 【化13】 (式中、R9はH原子または炭素数1〜18の直鎖また
は分岐のアルキル基を示し、A12 、A13およびA14は
それぞれ独立に1,4−フェニレンまたはトランス−
1,4−シクロヘキシレンを示し、X18、X19およびX
20はそれぞれ独立に単結合、−C2H4−または−C4H8
−を示し、B16はH原子、F原子、Cl原子、CF3、
OCF3、OCHF2、OCH2Fまたは炭素数1〜18
のアルキル基を示し、B1 7およびB18は独立にH原子、
F原子またはCl原子を示し、R9、X1 8、X19、X20
およびB16の基中の相隣接していない−CH2−基は−
O−により置換されていてもよく、式中のH原子は二重
水素原子、F原子またはCl原子により置換されていて
もよい。)で表される化合物である、液晶組成物。 - 【請求項5】 請求項1において、式(I)で表される
光学活性化合物の混合割合が20重量%以下であること
を特徴とする液晶組成物。 - 【請求項6】 請求項2において、式(I−1)で表さ
れる光学活性化合物の混合割合が20重量%以下であ
り、式(II−1)で表される化合物の混合割合が5重量
%以上であり、式(II−2)で表される化合物の混合割
合が5重量%以上であり、かつ式(II−1)の化合物の
混合割合および式(II−2)の化合物の混合割合の合計
が80重量%以上であることを特徴とするとする、液晶
組成物。 - 【請求項7】 請求項3において、式(I−2)で表さ
れる光学活性化合物の混合割合が20重量%以下であ
り、式(II−3)で表される化合物の混合割合が5重量
%以上であり、式(II−4)で表される化合物の混合割
合が5重量%以上であり、かつ式(II−3)で表される
化合物の混合割合および式(II−4)で表される化合物
の混合割合の合計が80重量%以上であることを特徴と
する、液晶組成物。 - 【請求項8】 請求項4において、式(I−3)で表さ
れる光学活性化合物の混合割合が20重量%以下であ
り、式(II−5)で表される化合物の混合割合が50重
量%以下であり、式(II−6)で表される化合物の混合
割合が5〜95重量%であり、式(II−7)で表される
化合物の混合割合が5〜95重量%であり、式(II−
8)で表される化合物の混合割合が50重量%以下であ
り、かつ式(II−5)で表される化合物、式(II−6)
で表される化合物、式(II−7)で表される化合物およ
び式(II−8)で表される化合物のそれぞれの混合割合
の合計が80重量%以上であることを特徴とする、液晶
組成物。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液
晶組成物を使用することを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14096296A JP4168455B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14096296A JP4168455B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09302344A true JPH09302344A (ja) | 1997-11-25 |
JP4168455B2 JP4168455B2 (ja) | 2008-10-22 |
Family
ID=15280873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14096296A Expired - Fee Related JP4168455B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4168455B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001328955A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-11-27 | Seimi Chem Co Ltd | 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物および液晶素子 |
JP2002012580A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-15 | Seimi Chem Co Ltd | 光学活性化合物、その製造方法、それを含有する液晶組成物および液晶素子 |
JP2002275470A (ja) * | 2000-04-05 | 2002-09-25 | Optrex Corp | カイラルネマチック液晶組成物およびそれを用いた液晶光学素子 |
WO2004104137A1 (de) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
JP2010013432A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-01-21 | Agc Seimi Chemical Co Ltd | 光学活性化合物、液晶組成物および液晶電気光学素子 |
JP2012117062A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Merck Patent Gmbh | 液晶混合物 |
CN102851035A (zh) * | 2012-09-05 | 2013-01-02 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种向列型液晶化合物及其应用 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP14096296A patent/JP4168455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001328955A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-11-27 | Seimi Chem Co Ltd | 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物および液晶素子 |
JP2002275470A (ja) * | 2000-04-05 | 2002-09-25 | Optrex Corp | カイラルネマチック液晶組成物およびそれを用いた液晶光学素子 |
JP2002012580A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-15 | Seimi Chem Co Ltd | 光学活性化合物、その製造方法、それを含有する液晶組成物および液晶素子 |
WO2004104137A1 (de) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
JP2007504340A (ja) * | 2003-05-21 | 2007-03-01 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 液晶媒体 |
US7419705B2 (en) | 2003-05-21 | 2008-09-02 | Merck Patent Gmbh | Liquid-crystalline medium |
JP2010013432A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-01-21 | Agc Seimi Chemical Co Ltd | 光学活性化合物、液晶組成物および液晶電気光学素子 |
JP2012117062A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Merck Patent Gmbh | 液晶混合物 |
JP2016153486A (ja) * | 2010-11-29 | 2016-08-25 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 液晶混合物 |
JP2018070892A (ja) * | 2010-11-29 | 2018-05-10 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 液晶混合物 |
CN102851035A (zh) * | 2012-09-05 | 2013-01-02 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种向列型液晶化合物及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4168455B2 (ja) | 2008-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100594702B1 (ko) | Δε 값이 음(-)인 알케닐 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시장치 | |
EP1026143B1 (en) | Novel liquid-crystal compounds having large negative value of permittivity anisotropy, liquid-crystal composition, and liquid-crystal display element | |
JP4333032B2 (ja) | 負の誘電率異方性を有する2,3−ジフルオロフェニル誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 | |
US6319570B1 (en) | Liquid crystalline compound, liquid crystal composition comprising the liquid crystal-line compound, and liquid crystal display device using the liquid crystal composition | |
US6458433B1 (en) | Difluorophenyl derivatives, liquid-crystal compounds, and liquid-crystal composition | |
EP1245660B1 (en) | Liquid crystal compounds having bis(trifluoromethyl)phenyl rings, liquid crystal compositions and liquid crystal display devices | |
JP5131222B2 (ja) | Δεが負の値を有するアルケニル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
DE69612527T2 (de) | Alkenylcyclohexanderivate, Flüssigkristallzusammensetzung und Flüssigkristallanzeigeelement | |
JP4654474B2 (ja) | 分岐メチル基を有する液晶性化合物、液晶組成物及び液晶表示素子 | |
JPH10139778A (ja) | フルオロアルキル基を有するジオキサン誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4465879B2 (ja) | ピペリジン環を有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4492206B2 (ja) | パーフルオロプロペニルを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
JP4098368B2 (ja) | ビシクロ〔1.1.1〕ペンタン構造を有する液晶性化合物、液晶組成物及び液晶表示素子 | |
JP4168455B2 (ja) | 液晶組成物および液晶表示素子 | |
JPH0952851A (ja) | アルケニルシクロヘキサン誘導体および液晶組成物 | |
KR19980701506A (ko) | 디에닐 부위를 갖는 액정성 화합물, 이를 포함하는 액정 조성물 및 액정표시 장치 | |
EP0884296A1 (en) | Fluoroalkenyl derivatives and liquid crystal compositions | |
JP3669058B2 (ja) | アルケニルシクロヘキサン誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 | |
EP1352886A1 (en) | Liquid crystal compound having hydrogen as a terminal group, composition comprising the compound, and liquid crystal display element comprising the composition | |
US6372153B1 (en) | Fluoroalkoxybenzene derivatives having ether bond, liquid-crystal composition, and liquid-crystal display element | |
JP2000191653A (ja) | フラン環を有する液晶性化合物、液晶組成物及び液晶表示素子 | |
JP2000504308A (ja) | エキソメチレン部位を持つ液晶性化合物およびそれを含む液晶組成物 | |
JPH09278698A (ja) | フッ素置換結合基を有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 | |
EP0885861B1 (en) | Liquid-crystal compounds bearing vinyl linkages and liquid-crystal composition | |
JPH09221433A (ja) | 液晶性アルケニルシクロヘキセン誘導体、液晶組成物及び液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080715 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080728 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |