JPH1192763A - Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display prepared therefrom - Google Patents
Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display prepared therefromInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】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 using the same.
【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、シェフ
ァー(Scheffer)等[SID '85 Digest, p.120 1985
年]、衣川等[SID '86 Digest, p.122 1986年]に
よって、STN(スーパー・ツイスティッド・ネマチッ
ク)−LCDが開発され、携帯端末、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、あるいはモニター表示などの高情報処理用の表示
に広く普及しはじめている。最近、STN-LCDの応答特性
改善を目的にアクティブアドレッシング駆動方式[Pro
c.12th IDRC p.503 1992年]やマルチラインアドレ
ッシング駆動方式[SID'92 Digest, p.232 1992年]
が提案されている。また、より明るい表示やより高いコ
ントラスト比を達成する目的で、カラーフィルター層の
代わりに、液晶と位相差板の複屈折性を利用した新規反
射型カラー液晶表示方式[テレビジョン学会技術報告
vol.14 No10.p.51 1990年]や基板電極側に小さな放
物面を施した反射面有した液晶表示装置が提案されてい
る。これに適した液晶材料として、複屈折率、弾性定
数、誘電率異方性、より広いネマチック温度、化学的な
安定性等の個々の物性特性を総合的に最適化ものが必要
とされており、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組
成物の提案が要求されている。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
装置が携帯端末、液晶テレビ、プロジェクター、コンピ
ューター等の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)等が使
われており、この方式には高電圧保持率であることが重
要視されている。また、更に広い視角特性得るためにIP
Sモードと組み合わせたスーパーTFT[Asia Display
'95 Digest, p.707 1995年]が近藤等によって提
案されている。(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) 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、例えば特開平6−3129
49号公報、特公表5−501735号公報等の提案が
なされている。偏光板や配向処理を要さず、明るくコン
トラストの良い液晶デバイスとして、ポリマー中に液晶
滴を分散させた液晶表示素子が特表昭58−50163
1号公報、米国特許第4435047号明細書、特表昭
61−502128号公報、特開昭62−2231号公
報等において知られている。(以下、これらの液晶表示
素子を総称してPDLCと呼称する)これらは、液晶材料の
個々の屈折率とポリマーの屈折率を最適化することや、
十分な透明性を得るのに高い電圧を必要とする問題を有
していた。一方、低電圧駆動性、高コントラスト、時分
割駆動性を可能にする技術として、米国特許第5,30
4,323号、特開平1−198725号公報があり、
液晶材料が連続層を形成し、この連続層中に、高分子物
質が三次元網目状に分布した構造を有する液晶表示素子
が開示されている。(以下、この液晶表示素子をPN-LCD
と呼称する) この目的に係わる液晶材料として、欧州特許第359,
146号公報には液晶材料の複屈折率や誘電率異方性を
最適化する方法、特開平6−222320号公報には液
晶材料の弾性定数を特定する技術等、特開平5−339
573号公報にはフルオロ系化合物を用いることが開示
されている。しかし、抵抗値が高く電圧保持率が優れて
いること、駆動電圧が低いこと、光散乱が強くコントラ
スト比が大きいこと、応答速度が速いこと、温度特性が
良いこと等に問題を有しており、現在も新しい提案がな
されている。2. Description of the Related Art A typical liquid crystal display element is a TN-LCD.
(Twisted nematic liquid crystal display element)
It is used in watches, calculators, electronic organizers, pocket computers, word processors, personal computers and the like. On the other hand, with the increase in processing information of OA equipment, Scheffer et al. [SID '85 Digest, p.120 1985
Year], Kinukawa et al. [SID '86 Digest, p.122 1986] developed STN (Super Twisted Nematic) -LCD, which can be used for mobile terminals, electronic organizers, pocket computers, word processors, personal computers, or monitors. It has begun to spread widely to displays for high information processing such as displays. Recently, the active addressing drive system [Pro
c.12th IDRC p.503 1992] and multi-line addressing drive method [SID'92 Digest, p.232 1992]
Has been proposed. In addition, in order to achieve a brighter display and a higher contrast ratio, a new reflective color liquid crystal display system using the birefringence of liquid crystal and a retardation plate instead of the color filter layer [Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan
vol.14 No10.p.51 1990], and a liquid crystal display device having a reflective surface with a small parabolic surface on the substrate electrode side has been proposed. As a liquid crystal material suitable for this, it is necessary to comprehensively optimize individual physical properties such as birefringence, elastic constant, dielectric anisotropy, wider nematic temperature, and chemical stability. Still, proposals for new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions are still required. Furthermore, because of its excellent display quality, active matrix type liquid crystal display devices have been put on the market for portable terminals, liquid crystal televisions, projectors, computers and the like. In the active matrix display method, a TFT (thin film transistor) or a metal insulator metal (MIM) is used for each pixel, and a high voltage holding ratio is emphasized in this method. In order to obtain a wider viewing angle characteristic, IP
Super TFT combined with S mode [Asia Display
'95 Digest, p. 707 1995] was proposed by Kondo et al. (Hereinafter, these active matrix display type liquid crystal display elements are collectively referred to as TFT-LCD.) To cope with such a display element, a new liquid crystal compound or liquid crystal composition such as that disclosed in 3129
No. 49, Japanese Patent Publication No. 5-501735, and the like have been proposed. A liquid crystal display device in which liquid crystal droplets are dispersed in a polymer is a bright and high-contrast liquid crystal device that does not require a polarizing plate or alignment treatment.
1, Japanese Patent No. 4,350,047, Japanese Patent Publication No. 61-502128, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-2231. (Hereinafter, these liquid crystal display elements are collectively referred to as PDLC.) These optimize the individual refractive index of the liquid crystal material and the refractive index of the polymer,
There was a problem that a high voltage was required to obtain sufficient transparency. On the other hand, U.S. Pat. No. 5,30 is disclosed as a technology that enables low voltage driving, high contrast, and time division driving.
4,323, JP-A-1-198725,
A liquid crystal display device having a structure in which a liquid crystal material forms a continuous layer and a polymer substance is distributed in a three-dimensional network in the continuous layer is disclosed. (Hereafter, this liquid crystal display element is called PN-LCD
As a liquid crystal material for this purpose, European Patent No. 359,
No. 146 discloses a method for optimizing birefringence and dielectric anisotropy of a liquid crystal material, and JP-A-6-222320 discloses a technique for specifying an elastic constant of a liquid crystal material.
No. 573 discloses that a fluoro compound is used. However, there are problems such as high resistance value, excellent voltage holding ratio, low driving voltage, strong light scattering, high contrast ratio, fast response speed, and good temperature characteristics. New proposals are still being made.
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上述のような液晶表示素子の特性を改善す
ることにあり、特に温度による表示特性の変化を低減す
ることにあり、さらに詳しくは、駆動電圧の温度変化を
改善することにある。詳述すると、駆動電圧の温度変化
を改善する液晶材料として、例えば下記一般式(a-1)
〜(a-3)The problem to be solved by the present invention is to improve the characteristics of the liquid crystal display element as described above, especially to reduce the change in display characteristics due to temperature. Specifically, it is to improve the temperature change of the drive voltage. More specifically, as a liquid crystal material that improves the temperature change of the driving voltage, for example, the following general formula (a-1)
~ (A-3)
【化4】 (式中、Rはアルキル基、アルコキシ基を表す。)の化
合物を含有する液晶材料が用いられてきた。本発明によ
れば、さらに上述の課題を好ましいものとするものであ
る。この効果は、本発明に関わる一般式(I-1)で表さ
れる化合物を微量用いても得られることから、母体とな
る液晶材料の諸物性をほとんど変更することなく得られ
るものである。本発明は、また、この液晶組成物を構成
材料として用いた、電気光学特性の改善されたTN-LCD、
STN-LCD、TFT-LCDあるいはPN-LCD、PDLC等の液晶表示装
置を提供することにある。Embedded image (Wherein, R represents an alkyl group or an alkoxy group). According to the present invention, the above-mentioned problems are further made preferable. Since this effect can be obtained even when a small amount of the compound represented by the general formula (I-1) according to the present invention is used, it can be obtained with almost no change in the physical properties of the liquid crystal material as a base. The present invention also provides a TN-LCD having improved electro-optical properties, using the liquid crystal composition as a constituent material.
It is to provide a liquid crystal display device such as STN-LCD, TFT-LCD or PN-LCD, PDLC and the like.
【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、 1.液晶組成物が、一般式(I-1)The present invention has been made in order to solve the above problems. The liquid crystal composition has a general formula (I-1)
【化5】 (式中、R11は炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル
基、アルコキシ基又は炭素原子数2〜10の直鎖状アル
ケニル基を表し、X11、X12は各々独立的に炭素原子数
1〜10の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子
数2〜10の直鎖状アルケニル基、水素原子、フッ素原
子、塩素原子、-CF3、-OCF3又は-CNを表し、Y
11〜Y14は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表
し、Z11、Z12は各々独立的に単結合、-COO-、-C
≡C-、-C2H4-又は-C4H8-を表し、Z 13は-O(C
H2)k2-、-(CH2)k3O-又は-(CH2)k4-を表し、k2〜
k4は1〜5の整数を表し、k1は0又は1を表し、環A
11はフッ素原子により置換されていてもよい1,4−フ
ェニレン基、トランス−1,4−シクロへキシレン基を
表し、各化合物におけるシクロヘキサン環の水素原子
(H)が重水素原子(D)で置換されていても良い。)
で表される1種又は2種以上の化合物からなる液晶成分
Aを含有し、+2以上の誘電率異方性を有する化合物か
らなる液晶成分Bを10〜99.9重量%含有し、−2
〜+2の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分
Cを0〜70重量%含有し、該液晶成分Bと該液晶成分
Cの総和が75〜99.9重量%であることを特徴とす
るネマチック液晶組成物。 2.前記液晶成分Aが、一般式(I-1)におけるR11が
エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又はブテニ
ル基で表される化合物、及び/又はX11、X12が共にフ
ッ素原子で表される化合物、及び/又はY11、Y12が共
にフッ素原子で表される化合物、及び/又はZ11、Z12
が共に単結合で表される化合物、及び/又はZ13が-O
(CH2)k2-で表される化合物、及び/又はk2が1で表
される化合物を30〜100重量%含有することを特徴
とする上記1記載のネマチック液晶組成物。 3.前記液晶成分Bが、一般式(II-1)〜(II-4)Embedded image(Where R11Is a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms
Group, alkoxy group or linear alkyl having 2 to 10 carbon atoms
X represents a phenyl group;11, X12Are each independently the number of carbon atoms
1 to 10 linear alkyl groups, alkoxy groups, carbon atoms
A linear alkenyl group of the number 2 to 10, a hydrogen atom, a fluorine atom
Child, chlorine atom, -CFThree, -OCFThreeOr -CN, Y
11~ Y14Each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom
Then Z11, Z12Are each independently a single bond, -COO-, -C
≡C-, -CTwoHFour-Or-CFourH8-Represents Z 13Is -O (C
HTwo)k2-,-(CHTwo)k3O- or-(CHTwo)k4-Represents k2 ~
k4 represents an integer of 1 to 5; k1 represents 0 or 1;
11Is 1,4-phenyl which may be substituted by a fluorine atom
Eneylene group, trans-1,4-cyclohexylene group
Represents the hydrogen atom of the cyclohexane ring in each compound
(H) may be replaced by a deuterium atom (D). )
A liquid crystal component comprising one or more compounds represented by
A compound containing A and having a dielectric anisotropy of +2 or more
Liquid crystal component B comprising 10 to 99.9% by weight,
Liquid crystal component comprising a compound having a dielectric anisotropy of ~ 2
C in an amount of 0 to 70% by weight, and the liquid crystal component B and the liquid crystal component
Characterized in that the total amount of C is 75 to 99.9% by weight.
Nematic liquid crystal composition. 2. The liquid crystal component A is represented by R in general formula (I-1).11But
Ethyl, propyl, butyl, vinyl or buteni
And / or X11, X12Are both
A compound represented by a nitrogen atom, and / or Y11, Y12Is
A compound represented by a fluorine atom, and / or Z11, Z12
Is a single bond, and / or Z13But -O
(CHTwo)k2A compound represented by-and / or k2 is represented by 1
Characterized by containing 30 to 100% by weight of the compound to be prepared
2. The nematic liquid crystal composition according to the above 1, wherein 3. The liquid crystal component B has a general formula (II-1) to (II-4)
【化6】 (式中、R21〜R24は各々独立的に炭素原子数2〜10
の直鎖状アルキル基、アルケニル基又はCsH2s+1-O-
CtH2tを表し、s及びtは各々独立的に1〜5の整数
を表し、X21〜X24は各々独立的にフッ素原子、塩素原
子、-OCF3、-OCHF2、-CF3又は-CNを表し、Y
21〜Y28は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表
し、W21〜W24は各々独立的に水素原子又はフッ素原子
を表し、Z21〜Z23は各々独立的に単結合、-COO-、
-C2H4-又は-C4H8-を表し、Z21はまた-C≡C-又は
-CH=CH-であってもよく、Z24、Z25は各々独立的
に単結合、-COO-、-C≡C-又は-CF=CF-を表
し、環A21はシクロヘキサン環又はベンゼン環を表し、
m1〜m4は各々独立的に0又は1を表し、m3+m4は0
又は1であり、各化合物におけるシクロヘキサン環の水
素原子(H)が重水素原子(D)で置換されていても良
い。)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有す
ることを特徴とする上記1又は2記載のネマチック液晶
組成物。 4.前記液晶成分Bが、前記一般式(II-1)〜(II-4)
におけるR21〜R24が炭素原子数2〜5のアルキル基又
はアルケニル基である化合物、及び/又はX21〜X24が
フッ素原子、塩素原子、-OCF3又は-CNである化合
物、及び/又は一般式(II-1)の化合物におけるZ21、
Z22が単結合、-COO-、-C2H4-又は-C4H8-で表さ
れる化合物、及び又は一般式(II-2)の化合物における
Z24が単結合、-COO-又は-C≡C-で表される化合
物、及び又は一般式(II-3)の化合物におけるZ25が単
結合又は-C≡C-で表される化合物を10〜100重量
%含有することを特徴とする上記3記載のネマチック液
晶組成物。 5.前記液晶成分Cが、一般式(III-1)〜(III-4)Embedded image (Wherein, R 21 to R 24 each independently represent 2 to 10 carbon atoms.
Linear alkyl group, alkenyl group or C s H 2s + 1 -O-
Represents C t H 2t, s and t are each independently an integer of 1 to 5, X 21 to X 24 are each independently a fluorine atom, a chlorine atom, -OCF 3, -OCHF 2, -CF 3 Or -CN, Y
21 to Y 28 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, W 21 to W 24 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z 21 to Z 23 each independently represent a single bond, -COO -,
Represents —C 2 H 4 — or —C 4 H 8 —, and Z 21 is also —C≡C— or
—CH = CH—, Z 24 and Z 25 each independently represent a single bond, —COO—, —C≡C— or —CF = CF—, and ring A 21 represents a cyclohexane ring or benzene. Represents a ring,
m 1 to m 4 each independently represent 0 or 1, and m 3 + m 4 represents 0
Or 1, and the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound may be substituted with a deuterium atom (D). 3. The nematic liquid crystal composition according to the above 1 or 2, further comprising a compound selected from the group of compounds represented by (1). 4. The liquid crystal component B is represented by the general formulas (II-1) to (II-4)
And / or a compound wherein R 21 to R 24 are an alkyl group or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or a compound wherein X 21 to X 24 are a fluorine atom, a chlorine atom, —OCF 3 or —CN. Or Z 21 in the compound of the general formula (II-1),
Z 22 is a single bond, a compound represented by —COO—, —C 2 H 4 — or —C 4 H 8 —, and / or Z 24 in the compound of the general formula (II-2) is a single bond, —COO— Or a compound represented by -C-C- and / or a compound represented by formula (II-3) wherein Z 25 contains a single bond or a compound represented by -C≡C- in an amount of 10 to 100% by weight. 4. The nematic liquid crystal composition according to the above 3, which is characterized in that: 5. The liquid crystal component C has a general formula (III-1) to (III-4)
【化7】 (式中、R31〜R34は各々独立的に炭素原子数2〜7の
直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表し、R35〜R38
は各々独立的に炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基、
アルコキシ基、炭素原子数2〜7の直鎖状アルケニル
基、アルケニルオキシ基又はCuH2u+1-O-CvH2vを表
し、u及びvは各々独立的に1〜5の整数を表し、Y31
は水素原子、フッ素原子又は-CH3を表し、Y32及びY
33は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表し、Z31
〜Z34は各々独立的に単結合、-COO-、-C2H4-又は
-C4H8-を表し、Z31はまた-C≡C-又は-CH=CH-
であってもよく、Z35は単結合、-C≡C-、-COO-、
-CH=N-N=CH-又は-CF=CF-を表し、環
A31、A32は各々独立的にシクロヘキサン環又はシクロ
ヘキセン環を表し、環A33、A34は各々独立的にシクロ
ヘキサン環又はベンゼン環を表し、n1〜n5は各々独立
的に0又は1の整数を表し、n4+n5は0又は1であ
り、各化合物におけるシクロヘキサン環における水素原
子(H)は重水素原子(D)で置換されていても良
い。)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有す
ることを特徴とする上記1、2、3又は4記載のネマチ
ック液晶組成物。 6.前記液晶成分Cが、前記一般式(III-1)の化合物
において、R31が炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
又はアルケニル基を表し、R35が炭素原子数1〜5の直
鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子数2〜7の直
鎖状アルケニル基、アルケニルオキシ基を表し、環A31
がシクロヘキサン環を表し、m1が0の場合Z32が単結
合又は-COO-で表される化合物、及び/又はm1が1
の場合Z31、Z32が単結合で表される化合物を10〜1
00重量%含有することを特徴とする上記5記載のネマ
チック液晶組成物。 7.前記液晶成分Cが、前記一般式(III-2)の化合物
において、R32が炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基
又はアルケニル基を表し、R36が炭素原子数1〜5の直
鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子数2〜7の直
鎖状アルケニル基、アルケニルオキシ基を表し、m2が
0の場合環A32がシクロヘキサン環又はシクロヘキセン
環であり、Z33が単結合、-COO-又は-C2H4-で表さ
れる化合物、及び/又はm2が1の場合環A32がシクロ
ヘキサン環であり、Z33が単結合又は-C2H4-で表され
る化合物を10〜100重量%含有することを特徴とす
る上記5又は6記載のネマチック液晶組成物。 8.前記液晶成分Cが、前記一般式(III-3)の化合物
において、Z35が-C≡C-、-CH=N-N=CH-で表
される化合物を10〜100重量%含有することを特徴
とする上記5、6又は7記載のネマチック液晶組成物。 9.前記液晶組成物が、4個の六員環を有したコア構造
の化合物であって、該化合物の液晶相−等方性液体相転
移温度が100℃以上を有する化合物を1種又は2種以
上含有することを特徴とする上記1乃至8記載のネマチ
ック液晶組成物。 10.前記液晶組成物が、4〜30の誘電率異方性であ
り、0.08〜0.33の複屈折率であり、60℃〜1
80℃のネマチック相−等方性液体相転移温度であり、
−200℃〜0℃の結晶相、スメクチック相又はガラス
相−ネマチック相転移温度であることを特徴とする上記
1乃至9記載のネマチック液晶組成物。 11.前記液晶組成物に、誘起螺旋ピッチが0.5〜1
000μmとなる光学活性基を有する化合物を含有する
ことを特徴とする上記1乃至10記載のネマチック液晶
組成物。 12.上記11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、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。 13.上記1乃至11記載の液晶組成物及び透明性固体
物質を含有する調光層を有する光散乱形液晶表示装置。 14.前記液晶組成物が連続層をなし、該連続層中に前
記透明性固体物質が均一な三次元網目状構造を形成した
調光層であることを特徴とする上記13記載の光散乱形
液晶表示装置。を前記課題の解決手段として見出した。Embedded image (Wherein, R 31 to R 34 each independently represent a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R 35 to R 38
Are each independently a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms,
Alkoxy group, a linear alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, represents alkenyloxy group or C u H 2u + 1 -O- C v H 2v, u and v the each independently an integer of 1 to 5 Represents Y 31
Represents a hydrogen atom, a fluorine atom or —CH 3 , and Y 32 and Y
33 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z 31
To Z 34 each independently represents a single bond, -COO -, - C 2 H 4 - or
Represents —C 4 H 8 —, and Z 31 also represents —C≡C— or —CH = CH—.
Wherein Z 35 is a single bond, -C≡C-, -COO-,
-CH = NN-CH- or -CF = CF-; rings A 31 and A 32 each independently represent a cyclohexane ring or a cyclohexene ring; rings A 33 and A 34 each independently represent a cyclohexane ring Or n represents a benzene ring, n 1 to n 5 each independently represent an integer of 0 or 1, n 4 + n 5 is 0 or 1, and a hydrogen atom (H) in a cyclohexane ring in each compound is a deuterium atom. (D) may be substituted. 5. The nematic liquid crystal composition according to the above 1, 2, 3 or 4, comprising a compound selected from the group of compounds represented by the formula: 6. The liquid crystal component C is a compound of the above general formula (III-1), wherein R 31 represents a straight-chain alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 35 represents a straight-chain alkyl group or alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms. It represents linear alkyl group, an alkoxy group, a linear alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, an alkenyloxy group, ring a 31
Represents a cyclohexane ring, and when m 1 is 0, a compound in which Z 32 is a single bond or —COO—, and / or m 1 is 1
In the case of the above, the compound in which Z 31 and Z 32 are represented by a single bond is
6. The nematic liquid crystal composition according to the above item 5, wherein the composition contains 00% by weight. 7. It said liquid crystal component C, in said compound of general formula (III-2), R 32 represents a linear alkyl group or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, R 36 is 1 to 5 carbon atoms directly chain alkyl group, an alkoxy group, a linear alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, represents alkenyloxy group, a case ring a 32 is a cyclohexane ring or cyclohexene ring of m 2 is 0, bond Z 33 is a single , -COO- or -C 2 H 4 - a compound represented by, and / or m 2 is 1 when the ring a 32 is a cyclohexane ring, Z 33 is a single bond or -C 2 H 4 - is represented by 7. The nematic liquid crystal composition according to the above item 5 or 6, wherein the composition contains 10 to 100% by weight of the compound. 8. The liquid crystal component C contains 10 to 100% by weight of a compound represented by the formula (III-3), wherein Z 35 is represented by -C≡C-, -CH = NN = CH-. 8. The nematic liquid crystal composition according to the above item 5, 6 or 7, wherein 9. The liquid crystal composition is a compound having a core structure having four six-membered rings, and one or two or more compounds having a liquid crystal phase-isotropic liquid phase transition temperature of 100 ° C. or higher. 9. The nematic liquid crystal composition as described in any one of the above items 1 to 8, which comprises: 10. The liquid crystal composition has a dielectric anisotropy of 4 to 30, a birefringence of 0.08 to 0.33, and a temperature of 60C to 1C.
A nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature of 80 ° C.,
10. The nematic liquid crystal composition according to any one of the above items 1 to 9, wherein the composition has a crystalline phase, a smectic phase or a glass phase-nematic phase transition temperature of -200 ° C to 0 ° C. 11. The liquid crystal composition has an induced helical pitch of 0.5 to 1
11. The nematic liquid crystal composition according to any one of the above 1 to 10, further comprising a compound having an optically active group having a thickness of 000 μm. 12. 12. An active matrix, twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to the above item 11. 13. 12. A light-scattering type liquid crystal display device having a dimming layer containing the liquid crystal composition according to any one of 1 to 11 and a transparent solid substance. 14. 14. The light-scattering liquid crystal display according to the above 13, wherein the liquid crystal composition forms a continuous layer, and the transparent solid substance is a light control layer in which a uniform three-dimensional network structure is formed in the continuous layer. apparatus. Was found as a means for solving the above-mentioned problem.
【発明の実施の形態】本発明は、液晶組成物が、一般式
(I-1)BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, the liquid crystal composition has the general formula (I-1)
【化8】 (式中、R11は炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル
基、アルコキシ基又は炭素原子数2〜10の直鎖状アル
ケニル基を表し、X11、X12は各々独立的に炭素原子数
1〜10の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子
数2〜10の直鎖状アルケニル基、水素原子(以下Hと
表す)、フッ素原子(以下Fと表す)、塩素原子(以下
Clと表す)、-CF3、-OCF3又は-CNを表し、Y
11〜Y14は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表
し、Z11、Z12は各々独立的に単結合、-COO-、-C
≡C-、-C2H4-又は-C4H8-を表し、Z13は-O(C
H2)k2-、-(CH2)k3O-又は-(CH2)k4-を表し、k2〜
k4は1〜5の整数を表し、k1は0又は1を表し、環A
11はフッ素原子(以下Fと表す)により置換されていて
もよい1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シク
ロへキシレン基を表し、各化合物におけるシクロヘキサ
ン環の水素原子(H)が重水素原子(D)で置換されて
いても良い。)で表される1種又は2種以上の化合物か
らなる液晶成分Aを含有し、+2以上の誘電率異方性を
有する化合物からなる液晶成分Bを10〜99.9重量
%含有し、−2〜+2の誘電率異方性を有する化合物か
らなる液晶成分Cを0〜70重量%含有し、該液晶成分
Bと該液晶成分Cの総和が75〜99.9重量%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。本
発明に関わる液晶成分Bは、一般式(II-1)〜(II-4)Embedded image (Wherein, R 11 represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group or a linear alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and X 11 and X 12 each independently represent a carbon atom. A linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group, a linear alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a hydrogen atom (hereinafter represented by H), a fluorine atom (hereinafter represented by F), a chlorine atom (hereinafter Cl) ), -CF 3 , -OCF 3 or -CN;
11 to Y 14 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom; Z 11 and Z 12 each independently represent a single bond, -COO-, -C
Represents —C—, —C 2 H 4 — or —C 4 H 8 —, and Z 13 represents —O (C
H 2) k2 -, - ( CH 2) k3 O- or - (CH 2) k4 - represents, K2~
k4 represents an integer of 1 to 5; k1 represents 0 or 1;
11 represents a 1,4-phenylene group and a trans-1,4-cyclohexylene group which may be substituted by a fluorine atom (hereinafter, represented by F), and the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound is a heavy atom. It may be substituted by a hydrogen atom (D). ), Containing 10 to 99.9% by weight of a liquid crystal component B composed of a compound having a dielectric anisotropy of +2 or more. A liquid crystal component C comprising a compound having a dielectric anisotropy of 2 to +2 is contained in an amount of 0 to 70% by weight, and the total sum of the liquid crystal component B and the liquid crystal component C is 75 to 99.9% by weight. A nematic liquid crystal composition is provided. The liquid crystal component B according to the present invention has the general formulas (II-1) to (II-4)
【化9】 (式中、R21〜R24は各々独立的に炭素原子数2〜10
の直鎖状アルキル基、アルケニル基又はCsH2s+1-O-
CtH2tを表し、s及びtは各々独立的に1〜5の整数
を表し、X21〜X24は各々独立的にフッ素原子(以下F
と表す)、塩素原子(以下Clと表す)、-OCF3、-O
CHF2、-CF3又は-CNを表し、Y21〜Y2 8は各々独
立的に水素原子又はフッ素原子を表し、W21〜W24は各
々独立的に水素原子(以下Hと表す)又はフッ素原子
(以下Fと表す)を表し、Z21〜Z23は各々独立的に単
結合、-COO-、-C2H4-又は-C4H8-を表し、Z21は
また-C≡C-又は-CH=CH-であってもよく、Z24、
Z25は各々独立的に単結合、-COO-、-C≡C-又は-
CF=CF-を表し、環A21はシクロヘキサン環又はベ
ンゼン環を表し、m1〜m4は各々独立的に0又は1を表
し、m3+m4は0又は1であり、各化合物におけるシク
ロヘキサン環の水素原子(H)が重水素原子(D)で置
換されていても良い。)で表される化合物群から選ばれ
る化合物を含有することができる。また、液晶成分C
が、一般式(III-1)〜(III-4)Embedded image (Wherein, R 21 to R 24 each independently represent 2 to 10 carbon atoms.
Linear alkyl group, alkenyl group or C s H 2s + 1 -O-
C t H 2t , s and t each independently represent an integer of 1 to 5, and X 21 to X 24 each independently represent a fluorine atom (hereinafter F
Represent), chlorine atom (hereinafter referred to as Cl), - OCF 3, -O
CHF 2, represents -CF 3 or -CN, Y 21 ~Y 2 8 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, W 21 to W-24 is (expressed as follows H) each independently hydrogen atom or Z 21 to Z 23 each independently represent a single bond, —COO—, —C 2 H 4 — or —C 4 H 8 —, and Z 21 also represents —C ≡C— or —CH = CH—, Z 24 ,
Z 25 is each independently a single bond, -COO-, -C≡C- or-
CF = CF-, ring A 21 represents a cyclohexane ring or a benzene ring, m 1 to m 4 each independently represent 0 or 1, m 3 + m 4 represents 0 or 1, and cyclohexane in each compound is represented by A hydrogen atom (H) in the ring may be substituted with a deuterium atom (D). ) Can be contained. The liquid crystal component C
Has the general formulas (III-1) to (III-4)
【化10】 (式中、R31〜R34は各々独立的に炭素原子数2〜7の
直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表し、R35〜R38
は各々独立的に炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基、
アルコキシ基、炭素原子数2〜7の直鎖状アルケニル
基、アルケニルオキシ基又はCuH2u+1-O-CvH2vを表
し、u及びvは各々独立的に1〜5の整数を表し、Y31
は水素原子(以下Hと表す)、フッ素原子(以下Fと表
す)又は-CH3を表し、Y32及びY33は各々独立的に水
素原子(以下Hと表す)又はフッ素原子(以下Fと表
す)を表し、Z31〜Z34は各々独立的に単結合、-CO
O-、-C2H4-又は-C4H8-を表し、Z31はまた-C≡C
-又は-CH=CH-であってもよく、Z35は単結合、-C
≡C-、-COO-、-CH=N-N=CH-又は-CF=C
F-を表し、環A31、A32は各々独立的にシクロヘキサ
ン環又はシクロヘキセン環を表し、環A33、A34は各々
独立的にシクロヘキサン環又はベンゼン環を表し、n1
〜n5は各々独立的に0又は1の整数を表し、n4+n5
は0又は1であり、各化合物におけるシクロヘキサン環
における水素原子(H)は重水素原子(D)で置換され
ていても良い。)で表される化合物群から選ばれる化合
物を含有することができる。更に、本発明は上記のネマ
チック液晶組成物を用いたアクティブ・マトリクス、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、あるいは上記の液晶組成
物及び透明性固体物質を含有する調光層を有する光散乱
形液晶表示装置を提供する。以下に本発明の一例につい
て説明する。本発明の液晶組成物は、一般式(I-1)で
表される化合物からなる液晶成分Aを必須成分として含
有する。一般式(I-1)で表される化合物は、屈曲した
分子構造を特徴としている。この構造的な特徴を有する
液晶成分Aは、液晶組成物に混合すると、弾性定数K11
を低減させ、駆動電圧を低下させる効果を有している。
X12、Y12、Y14がF等の極性基の場合、分子長軸方向
に誘電率異方性を増加させる傾向があり、さらに駆動電
圧を低下させる効果を増長することとなる。また、液晶
成分Aは、誘電率異方性の温度依存性を大きくさせ、弾
性定数の温度依存性にちかい傾向となる。これにより、
(弾性定数/誘電率異方性)1/2において両者の温度変
化がキャンセルされ、駆動電圧の温度依存性が減少でき
るという特徴を有している。本発明の液晶組成物は、一
般式(I-1)の化合物からなる液晶成分Aを含有し、+
2以上の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分
Bを10〜99.9重量%含有し、−2〜+2の誘電率
異方性を有する化合物からなる液晶成分Cを0〜70重
量%含有し、該液晶成分Bと該液晶成分Cの総和が75
〜99.9重量%であるさせることで、この効果を有す
ることを見いだした。また、液晶成分Aは、上記の液晶
成分Bと液晶成分Cの液晶材料に対して混合したとき、
固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度を低
下させたりあるいは低温での保存時間を長くする等、表
示温度範囲をより広くさせることができる。この様な視
点から、一般式(I-2)〜(I-9)で表される化合物にお
けるより好ましい形態は、R11がエチル基、プロピル基
ブチル基、ビニル基又はブテニル基で表される化合物及
び又はX11、X12がFで表される化合物及び又はY11、
Y12がFで表される化合物及び又はZ11〜Z12が単結合
で表される化合物及び又はZ 13が-O(CH2)k2-で表さ
れる化合物及び又はk2が1で表される化合物が好まし
く、より具体的には一般式(I-2)〜(Iー9)で表され
る化合物が好ましく、液晶成分Aには、少なくとも1種
以上の化合物を30〜100重量%含有するネマチック
液晶組成物が好ましい。尚、各化合物は、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。Embedded image(Where R31~ R34Each independently has 2 to 7 carbon atoms
Represents a linear alkyl group or an alkenyl group,35~ R38
Are each independently a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms,
Alkoxy group, linear alkenyl having 2 to 7 carbon atoms
Group, alkenyloxy group or CuH2u + 1-OCvH2vThe table
U and v each independently represent an integer of 1 to 5,31
Represents a hydrogen atom (hereinafter referred to as H) and a fluorine atom (hereinafter referred to as F)
) Or -CHThreeAnd Y32And Y33Are each independently water
Elemental atom (hereinafter referred to as H) or fluorine atom (hereinafter referred to as F)
) And Z31~ Z34Are each independently a single bond, -CO
O-, -CTwoHFour-Or-CFourH8-Represents Z31Is also -C≡C
-Or -CH = CH-;35Is a single bond, -C
≡C-, -COO-, -CH = NN-CH- or -CF = C
F- represents a ring A31, A32Are each independently cyclohexa
Ring A or cyclohexene ring;33, A34Are each
Independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring;1
~ NFiveEach independently represents an integer of 0 or 1, and nFour+ NFive
Is 0 or 1, and the cyclohexane ring in each compound is
Is replaced with a deuterium atom (D)
May be. A compound selected from the group of compounds represented by)
Can be contained. Furthermore, the present invention
Matrix using a liquid crystal composition
Isted nematic or super twisted
De nematic liquid crystal display device, or the above liquid crystal composition
Scattering with light modulating layer containing objects and transparent solid substances
A liquid crystal display device is provided. An example of the present invention is described below.
Will be explained. The liquid crystal composition of the present invention has the general formula (I-1)
The liquid crystal component A comprising the compound represented by
Have. The compound represented by the general formula (I-1) is bent
It is characterized by its molecular structure. With this structural feature
When the liquid crystal component A is mixed with the liquid crystal composition, the elastic constant K11
To reduce the driving voltage.
X12, Y12, Y14Is a polar group such as F, the molecular long axis direction
Tend to increase dielectric anisotropy,
The effect of reducing the pressure is increased. In addition, liquid crystal
Component A increases the temperature dependence of dielectric anisotropy,
It tends to be close to the temperature dependence of the sex constant. This allows
(Elastic constant / dielectric anisotropy)1/2Temperature change
And the temperature dependence of the drive voltage can be reduced.
It has the feature of The liquid crystal composition of the present invention
Containing a liquid crystal component A comprising a compound of the general formula (I-1),
Liquid crystal component comprising a compound having two or more dielectric anisotropies
B containing 10 to 99.9% by weight and a dielectric constant of -2 to +2
A liquid crystal component C composed of a compound having anisotropy has a weight of 0 to 70
% And the sum of the liquid crystal component B and the liquid crystal component C is 75%.
効果 99.9% by weight has this effect
I found something. The liquid crystal component A is the above liquid crystal
When the components B and C are mixed with the liquid crystal material,
Low solid phase or smectic-nematic phase transition temperature
Lowering the temperature or increasing the storage time at low temperatures.
The indicated temperature range can be made wider. Such a view
From the viewpoint, the compounds represented by the general formulas (I-2) to (I-9)
A more preferred form of R11Is ethyl group, propyl group
Compounds represented by butyl, vinyl or butenyl groups and
Or X11, X12Is a compound represented by F and or Y11,
Y12Is a compound represented by F and / or Z11~ Z12Is a single bond
And / or Z 13Is -O (CHTwo)k2-Represented
And / or compounds wherein k2 is 1 are preferred.
And more specifically represented by the general formulas (I-2) to (I-9)
Compounds are preferable, and the liquid crystal component A contains at least one compound
Nematic containing 30 to 100% by weight of the above compounds
Liquid crystal compositions are preferred. In addition, each compound is distilled, column
Remove impurities using purification, recrystallization, etc.
What was manufactured was used.
【化11】 Embedded image
【化12】 液晶成分Aとして一般式(I-1)の化合物を1種以上含
有させることができるが、1種であっても上記の効果を
得ることができる。一般式(I-1)で表される化合物を
少なくとも1種以上含む液晶成分Aを含有する本発明の
液晶組成物は、これを構成材料として用いたTN-LCD、ST
N-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の液晶表示装置を、よ
り改善された電気光学特性にし、特に広い低温で温度依
存性をより好ましいものとさせる。本発明の液晶組成物
は、上記液晶成分Aに加えて、誘電率異方性が+2以上
の化合物を1種又は2種以上含む液晶成分Bを含有する
ものである。尚、本発明で述べる2より大きい誘電異方
性を有する液晶化合物とは、以下の意義で用いる。液晶
化合物の化学構造は棒状であり、中央部分が1個から4
個の六員環を有したコア構造を有し、中央部分長軸方向
の両端に位置する六員環が、液晶分子長軸方向に相当す
る位置で置換された末端基を有し、両端に存在する末端
基の少なくとも一方が極性基であること、即ち例えば-
CN、-OCN、-NCS、-F、-Cl、-NO2、-CF3、
-OCF3、-OCHF2である化合物である。これによっ
て、液晶層の光学異方性を所定の値にすることができ、
電気的に駆動可能となり、動作温度範囲を広くさせるこ
とができる。液晶成分Bとして、誘電率異方性が+2以
上の化合物は、少なくとも1種以上を必要とし、3〜1
5種の範囲が好ましい。また、誘電率異方性が+8〜+
13の化合物、+14〜+18の化合物、+18以上の
化合物から適時選んで含有させることが好ましく、所定
の駆動電圧や応答特性を得ることができる。この場合、
+8〜+13の誘電率異方性の化合物は多くとも10種
以下の範囲で混合することが好ましく、+14〜+18
の化合物は多くとも8種以下の範囲で混合することが好
ましく、+18以上の化合物は多くとも10種以下の範
囲で混合することが好ましい。液晶成分Bを上述の様に
使用することは、表示特性の温度特性により好ましい効
果を付与する。より具体的には、駆動電圧、急峻性に関
わるコントラスト、応答性等の温度依存性をより好まし
いものとする。本発明の液晶成分Bとして、一般式(II
-1)〜(II-4)で表される化合物から選ばれる化合物を
含有10〜100重量%することが好ましい。一般式
(II-1)〜(II-4)で表される化合物におけるより好ま
しい形態は、R21〜R24が炭素原子数2〜7のアルキル
基、アルケニル基で表される化合物及び又はX21〜X24
がF、Cl、-OCF3、又は-CNで表される化合物を選
択して、少なくとも1種以上含むことが好ましい。ま
た、一般式(II-2)においてZ24が単結合、-COO-又
は-C≡C-で表される化合物、一般式(II-3)において
Z25が-C≡C-で表される化合物を含有することが好ま
しい。一般式(II-1)〜(II-4)で表される特に好まし
いより具体的な化合物として、一般式(II-1a)〜(II-
4d)を下記に示す。尚、各化合物は、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。これらの化合物を含有した液晶成
分Bは、必須成分の液晶成分Aと良く混合する特徴を有
し、特に駆動電圧の目的に応じた調製やその温度依存性
の改善あるいは応答性の改善に有用である。特に、一般
式(II-1a)〜(II-1h)、一般式(II-2a)〜(II-4d)
の化合物はこの効果に優れており、1〜25%と少量の
含有率でもこの効果を得ることができる。Embedded image One or more compounds of the general formula (I-1) can be contained as the liquid crystal component A, but the effect described above can be obtained even with one compound. The liquid crystal composition of the present invention containing the liquid crystal component A containing at least one kind of the compound represented by the general formula (I-1) includes TN-LCD, ST
A liquid crystal display device such as an N-LCD, a TFT-LCD, a PDLC, and a PN-LCD is made to have improved electro-optical characteristics, and has a more favorable temperature dependency particularly at a wide low temperature. The liquid crystal composition of the present invention contains, in addition to the liquid crystal component A, a liquid crystal component B containing one or more compounds having a dielectric anisotropy of +2 or more. The liquid crystal compound having a dielectric anisotropy larger than 2 described in the present invention has the following significance. The chemical structure of the liquid crystal compound is rod-shaped, and the central part is one to four.
Has a core structure having six six-membered rings, the six-membered ring located at both ends in the central portion long axis direction has a terminal group substituted at a position corresponding to the liquid crystal molecule long axis direction, and at both ends At least one of the terminal groups present is a polar group, that is, for example,-
CN, -OCN, -NCS, -F, -Cl, -NO 2, -CF 3,
The compound is -OCF 3 or -OCHF 2 . Thereby, the optical anisotropy of the liquid crystal layer can be set to a predetermined value,
It can be electrically driven, and the operating temperature range can be widened. As the liquid crystal component B, at least one compound having a dielectric anisotropy of +2 or more is required, and
Five ranges are preferred. Further, the dielectric anisotropy is +8 to +
It is preferable to appropriately select from among the compounds of 13, the compounds of +14 to +18, and the compounds of +18 or more, so that a predetermined driving voltage and response characteristics can be obtained. in this case,
It is preferable to mix at most 10 or less compounds having a dielectric anisotropy of +8 to +13, and +14 to +18.
It is preferable that at most 8 compounds be mixed in a range of at most 8, and that compounds of +18 or more are mixed at most 10 or less. Use of the liquid crystal component B as described above gives a more favorable effect to the temperature characteristics of the display characteristics. More specifically, it is preferable that the temperature dependency such as the driving voltage, the contrast relating to the steepness, and the response is more preferable. As the liquid crystal component B of the present invention, general formula (II)
It is preferable to contain 10 to 100% by weight of a compound selected from the compounds represented by -1) to (II-4). More preferred forms of the compounds represented by the general formulas (II-1) to (II-4) are compounds in which R 21 to R 24 are represented by an alkyl group or alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and / or X 21 to X 24
Is preferably selected from compounds represented by F, Cl, —OCF 3 , or —CN and contains at least one or more compounds. Further, in the general formula (II-2), Z 24 is a single bond, a compound represented by —COO— or —C≡C—, and in the general formula (II-3), Z 25 is represented by —C≡C—. It is preferable to contain a compound. Particularly preferred and more specific compounds represented by formulas (II-1) to (II-4) include compounds represented by formulas (II-1a) to (II-
4d) is shown below. In addition, each compound was used after removing impurities by a method such as distillation, column purification, recrystallization, etc. and sufficiently purified. The liquid crystal component B containing these compounds has a feature of being well mixed with the liquid crystal component A, which is an essential component, and is particularly useful for adjusting the drive voltage according to the purpose and improving its temperature dependence or response. is there. In particular, the general formulas (II-1a) to (II-1h) and the general formulas (II-2a) to (II-4d)
Is excellent in this effect, and this effect can be obtained even with a small content of 1 to 25%.
【化13】 Embedded image
【化14】 Embedded image
【化15】 Embedded image
【化16】 (式中、R21〜R24、X21〜X24、Y21〜Y28、W21〜W
24は前記におけると同じ意味を表す。) 更に好ましい形態について具体的に詳述する。R21は炭
素原子数が2〜5のアルキル基又はCH2=CH-(CH2)
p(p=0、2)のアルケニル基である化合物が好まし
く、一般式(II-1a)、(II-1d)の化合物がこの基を有
することが好ましく、液晶成分Bにアルケニル基を有す
る化合物を少なくとも1種以上含有させることで、粘度
や粘弾性を低減させることができる。同様に、R22も炭
素原子数2〜5のアルキル基、上述のアルケニル基であ
る化合物が好ましく、一般式(II-2a)、(II-2d)、
(II-2f)、(II-2g)の化合物がこの基を有することが
好ましい。X21〜X24はF、Cl、-OCF3、-CNであ
る化合物を多用することが好ましく、高速応答を重視す
る場合X21〜X24がF、-OCF3である一般式(II-1
a)、(II-1d)、(II-2a)、(II-2c)、(II-2d)、
(II-2g)、(II-3a)の化合物を液晶成分Bに多用する
ことが好ましく、より大きい複屈折率を必要とする場合
はX22〜X24がCl、-OCF3、-CNである一般式(II
-2a)〜(II-4d)の化合物を液晶成分Bに多用すること
が好ましく、より低い駆動電圧必要とする場合はX21が
-CNでY21がH又はFである一般式(II-1a)〜(II-1
g)の化合物、X22がF、Cl、-CNでY23がH又はF
である一般式(II-2a)〜(II-2f)の化合物、X23が
F、Cl、-CNでY25がFである一般式(II-3a)〜
(II-3c)の化合物、X24がF、Cl、-CNでY27がF
である一般式(II-4a)〜(II-4d)の化合物を液晶成分
Bに多用することが好ましい。特に、アクティブ・マト
リクス表示方式、TFT-LCD、MIM-LCD、IPSモードと組み
合わせたスーパーTFTやアクティブ・マトリクス技術
を有した光散乱形液晶表示装置(例えば、液晶材料及び
透明性固体物質を含有する調光層を有する表示装置)に
は、X21〜X24が-Fである化合物を多用することが好
ましい。一般式(II-1)〜(II-4)において、高速応答
性を重視する場合Y21〜Y28がH、及び又はW21〜W24
がHである化合物を多用することができ、駆動電圧の温
度依存性を改善させる場合Y21〜Y28がF、W21〜W24
がFである化合物、特に好ましくはY21、Y23、Y25、Y
27、W21〜W24がFである化合物を多用することが好ま
しく、このなかでW21及びW22がFの場合はY24がHで
ある化合物を選択するとより相溶性を改善でき、一般式
(II-3)の場合はW23及び又はW24がFである化合物を
選択するとより相溶性を改善できる。一般式(II-1)に
おいて、Z 21とZ22の一方は単結合の化合物が好まし
く、低温での応答性、相溶性を改善するには、単結合の
化合物と-COO-、-C2H4-、-C4H8-の化合物を併用
した液晶成分Bを用いることが好ましい。複屈折率がよ
り大きいことを必要とする場合は、一般式(II-2)、
(II-3)におけるZ24、Z25が-C≡C-の化合物、及び
又は一般式(II-4)におけるX24がCNの化合物を液晶
成分Bに多用することが好ましい。一般式(II-1)、
(II-2)、(II-4)におけるm1〜m4が0の化合物と、
一般式(II-1)、(II-2)におけるm1、m2が1の化合
物、一般式(II-4)におけるm3+m4が1の化合物及び
又は一般式(II-3)の化合物との液晶成分Bでの混合比
は、0〜100から100〜0の範囲で適時選ぶことが
でき、より高いネマチック相−等方性液体相転移温度を
必要とする場合、一般式(II-1)、(II-2)におけるm
1、m2が1の化合物、一般式(II-3)の化合物及び又は
一般式(II-4)におけるm3+m4が1の化合物を多用す
ることが好ましい。一般式(II-1)、(II-2)のシクロ
ヘキサン環中の水素原子が重水素原子で置換された化合
物を用いることができるが、この化合物は液晶組成物の
弾性定数の調整や配向膜に対応したプレチルト角の調整
に有用であることから、重水素原子で置換された化合物
を少なくとも1種以上含有させることが好ましい。上述
してきた液晶成分Bの効果は、後述する液晶成分Cの含
有率が非常に小さい場合においても得ることができる。
駆動電圧を特に低くさせる目的のために、液晶成分Cの
含有率を10重量%以下にすることができる。この場
合、液晶成分Cの粘性を可能な限り低くさせることが好
ましく、駆動電圧の上昇がほとんどないか小さい範囲に
止まり、応答速度の改善が効率的に得られる。例えば、
液晶成分Cが少量の場合、この効果を液晶成分Bで達成
させる方法として、一般式(II-1)〜(II-4)におい
て、X21〜X24がF、Cl、-OCF3である化合物又は
Y 21〜Y24がFである化合物又はZ24、Z25が-COO
-、-C≡C-である化合物又はm1が1である化合物の何
れかの化合物を液晶成分Bに含有させることが好まし
い。特に、一般式(II-1)〜(II-4)において、X21〜
X24がF、Cl、-OCF3、-CN、及び又はY21〜Y23
がFである化合物は好ましい。本発明の液晶組成物は、
必須成分である液晶成分Aに加えて、−2〜2の誘電率
異方性を有する化合物からなる液晶成分Cを多くとも7
0重量%含有させることが好ましい。本発明で述べる−
2〜2の誘電率異方性を有する液晶化合物の好ましいも
のとしては、以下に示すものである。即ち、液晶化合物
の化学構造は棒状であり、中央部分が1個から4個の六
員環を有したコア構造を有し、中央部分長軸方向の両端
に位置する六員環が、液晶分子長軸方向に相当する位置
で置換された末端基を有し、両端に存在する末端基の両
方が非極性基であること、即ち例えばアルキル基、アル
コキシ基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、アル
ケニルオキシ基、アルカノイルオキシ基である化合物で
ある。液晶成分Cは、1種以上20種以下の範囲で構成
することが好ましく、2種以上12種以下の範囲で構成
することがより好ましい。本発明の液晶成分Cとして、
一般式(III-1)〜(III-4)で表される化合物から選ば
れる化合物を10〜100重量%含有することが好まし
い。一般式(III-1)〜(III-4)で表される特に好まし
い化合物として、一般式(III-1a)〜(III-4e)を以下
に示す。これらの化合物を含有した液晶成分Cは、一般
式(I)の化合物を含有した液晶成分Aと良く混合する
特徴を有し、低温でのネマチック相を改善させるのに有
用である。Embedded image(Where Rtwenty one~ Rtwenty four, Xtwenty one~ Xtwenty four, Ytwenty one~ Y28, Wtwenty one~ W
twenty fourRepresents the same meaning as described above. A more preferable embodiment will be specifically described in detail. Rtwenty oneIs charcoal
An alkyl group having 2 to 5 element atoms or CHTwo= CH- (CHTwo)
pCompounds which are alkenyl groups (p = 0, 2) are preferred.
Compounds of the general formulas (II-1a) and (II-1d) have this group
And the liquid crystal component B has an alkenyl group.
By incorporating at least one compound, the viscosity
And viscoelasticity can be reduced. Similarly, Rtwenty twoCharcoal
An alkyl group having 2 to 5 atoms, an alkenyl group described above.
Compounds represented by general formulas (II-2a), (II-2d) and
The compounds (II-2f) and (II-2g) may have this group.
preferable. Xtwenty one~ Xtwenty fourIs F, Cl, -OCFThree, -CN
It is preferable to use a lot of compounds, and fast response is important.
Xtwenty one~ Xtwenty fourIs F, -OCFThreeThe general formula (II-1
a), (II-1d), (II-2a), (II-2c), (II-2d),
Compounds (II-2g) and (II-3a) are frequently used in liquid crystal component B
Is preferable, when a higher birefringence is required
Is Xtwenty two~ Xtwenty fourIs Cl, -OCFThree, -CN is a general formula (II
-2a) to (II-4d) to be frequently used in liquid crystal component B
Is preferable, and when a lower drive voltage is required, Xtwenty oneBut
-Y in CNtwenty oneIs H or F, the general formulas (II-1a) to (II-1a)
g) a compound of the formula Xtwenty twoIs F, Cl, -CN and Ytwenty threeIs H or F
A compound of the general formulas (II-2a) to (II-2f),twenty threeBut
Y in F, Cl, -CNtwenty fiveIs a general formula (II-3a) or
Compound of (II-3c), Xtwenty fourIs F, Cl, -CN and Y27Is F
Compounds of general formulas (II-4a) to (II-4d)
It is preferable to frequently use B. In particular, active mat
Rix display, TFT-LCD, MIM-LCD, IPS mode
Combined super TFT and active matrix technology
Light-scattering type liquid crystal display device having (for example, a liquid crystal material and
Display device with a dimming layer containing a transparent solid substance)
Is Xtwenty one~ Xtwenty fourIt is preferable to frequently use a compound in which
Good. Fast response in general formulas (II-1) to (II-4)
When importance is placed on Ytwenty one~ Y28Is H and / or Wtwenty one~ Wtwenty four
Can be used frequently, and the temperature of the driving voltage can be increased.
Y to improve degree dependencytwenty one~ Y28Is F, Wtwenty one~ Wtwenty four
Is F, particularly preferably Ytwenty one, Ytwenty three, Ytwenty five, Y
27, Wtwenty one~ Wtwenty fourIt is preferable to use a compound in which
Well, W in thistwenty oneAnd Wtwenty twoIf F is Ytwenty fourIs H
By selecting a certain compound, the compatibility can be further improved and the general formula
W for (II-3)twenty threeAnd / or Wtwenty fourIs a compound wherein F is
If selected, the compatibility can be further improved. In general formula (II-1)
And Z twenty oneAnd Ztwenty twoOne of them is preferably a single bond compound
In order to improve the responsiveness and compatibility at low temperature,
Compound and -COO-, -CTwoHFour-, -CFourH8-Combination of compounds
It is preferable to use the liquid crystal component B described above. Good birefringence
If it is required to be larger, the general formula (II-2)
Z in (II-3)twenty four, Ztwenty fiveA compound of the formula -C≡C-, and
Or X in the general formula (II-4)twenty fourLiquid crystal of CN compound
It is preferred that the component B is frequently used. General formula (II-1),
M in (II-2) and (II-4)1~ MFourIs 0, and
M in general formulas (II-1) and (II-2)1, MTwoIs 1 compound
, M in general formula (II-4)Three+ MFourIs the compound of 1 and
Or the mixing ratio of the compound of general formula (II-3) with the liquid crystal component B
Can be selected from 0 to 100 to 100 in a timely manner
Higher nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature
If necessary, m in general formulas (II-1) and (II-2)
1, MTwoIs 1, a compound of the general formula (II-3) and / or
M in the general formula (II-4)Three+ MFourFrequently use one compound
Preferably. Cyclo of general formulas (II-1) and (II-2)
Compound where hydrogen atom in hexane ring is replaced by deuterium atom
Can be used, but this compound is used in the liquid crystal composition.
Adjustment of elastic constant and adjustment of pretilt angle corresponding to alignment film
Compounds substituted with deuterium atoms because they are useful for
Is preferably contained in at least one kind. Above
The effect of the liquid crystal component B described above includes the effect of the liquid crystal component C described later.
It can be obtained even when the prevalence is very small.
For the purpose of particularly lowering the driving voltage, the liquid crystal component C
The content can be 10% by weight or less. This place
In this case, it is preferable to make the viscosity of the liquid crystal component C as low as possible.
More preferably, the drive voltage is hardly or slightly increased.
Stopping and an improvement in response speed can be obtained efficiently. For example,
This effect is achieved with liquid crystal component B when liquid crystal component C is small.
As a method for causing the odor, general formulas (II-1) to (II-4)
And Xtwenty one~ Xtwenty fourIs F, Cl, -OCFThreeA compound or
Y twenty one~ Ytwenty fourWherein Z is F or Ztwenty four, Ztwenty fiveBut -COO
-, -C≡C-, or m1Of the compound where is 1
It is preferable to include any of these compounds in the liquid crystal component B.
No. In particular, in the general formulas (II-1) to (II-4), Xtwenty one~
Xtwenty fourIs F, Cl, -OCFThree, -CN, and / or Ytwenty one~ Ytwenty three
Is preferably F. The liquid crystal composition of the present invention,
In addition to the liquid crystal component A, which is an essential component, a dielectric constant of -2 to 2
A liquid crystal component C comprising a compound having anisotropy is at most 7
It is preferable to contain 0% by weight. Described in the present invention-
Preferred liquid crystal compounds having a dielectric anisotropy of 2 to 2
The following are shown. That is, the liquid crystal compound
Has a rod-like chemical structure with one to four hexagons in the center.
It has a core structure with a member ring, and both ends in the central part long axis direction
Is located in the position corresponding to the long axis direction of the liquid crystal molecule.
And has both terminal groups present at both ends.
Is a non-polar group, that is, for example, an alkyl group,
Coxy, alkoxyalkyl, alkenyl, al
A compound that is a kenyloxy group or an alkanoyloxy group
is there. The liquid crystal component C is composed of at least one kind and no more than 20 kinds.
Preferably, the composition is in the range of 2 or more and 12 or less
Is more preferable. As the liquid crystal component C of the present invention,
Selected from compounds represented by formulas (III-1) to (III-4)
Preferably contains 10 to 100% by weight of the compound
No. Particularly preferred represented by formulas (III-1) to (III-4)
Formulas (III-1a) to (III-4e)
Shown in The liquid crystal component C containing these compounds is generally
Mix well with liquid crystal component A containing the compound of formula (I)
Characteristic, useful for improving the nematic phase at low temperatures
It is for.
【化17】 Embedded image
【化18】 Embedded image
【化19】 (式中、R31〜R38、Y31〜Y33は前記におけると同じ
意味を表す。)液晶成分Cとして、一般式(III-1)〜
(III-4)の化合物を含有することで、粘度や粘弾性を
低減させることができ、比抵抗や電圧保持率が比較的高
いという特徴を有する。液晶成分Cの粘度は、可能な限
り低い粘度であることが好ましく、本発明の場合、45
cp以下が好ましく、30cp以下がより好ましく、2
0cp以下が更に好ましく、15cp以下が特に好まし
い。液晶成分Cとして、一般式(III-1)〜(III-4)の
より好ましい化合物は、一般式(III-1a)〜(III-3
a)、(III-3c)〜(III-3g)、(III-3i)、(III-4
a)、(III-4d)〜(III-4e)である。また、R31〜R
34が炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基又はCH 2=C
H-(CH2)q(q=0、2)のアルケニル基である化合物
を少なくとも1種以上含有した液晶成分Cはより好まし
い効果が得られる。更に特に、一般式(III-1a)、(II
I-1d)、(III-2a)、(III-3i)の化合物、Y31が水素
原子である一般式(III-3c)〜(III-3f)の化合物及び
又はR38がアルキル基である一般式(III-4a)の化合物
は、3〜30%と少量含有させてもこの効果を得ること
ができ、応答速度の改善に有用であり、例えばSTN-LCD
に有用である。上述した効果のために、液晶成分Cが含
有すべきより好ましい化合物は、一般式(III-1)の化
合物においては、R31が炭素原子数2〜5の直鎖状アル
キル基又はアルケニル基を表し、R35が炭素原子数1〜
4の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、
アルケニルオキシ基を表し、環A31がシクロヘキサン環
を表し、n1が0の場合、Z32が単結合又は-COO-で
あり、n1が1の場合、Z 31、Z32が単結合で表される化
合物であり、一般式(III-2)の化合物においては、R
32が炭素原子数2〜5の直鎖状アルキル基又はアルケニ
ル基を表し、R36が炭素原子数1〜4の直鎖状アルキル
基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基
を表し、n2が0の場合、環A32がシクロヘキサン環又
はシクロヘキセン環であり、Z33が単結合、-COO-又
は-C2H4-であり、n2が1の場合、環A32がシクロヘ
キサン環であり、Z33が単結合又は-C2H4-で表される
化合物である。本発明に関わる一般式(III-3i)の化合
物に関する技術は、例えば特開昭54−87688号公
報で触れられている。しかし、特開昭54−87688
号公報で開示されている組成物は、相溶性の点で改善策
を必要としていた。また応答特性についても、例えばTN
-LCDの応答特性は、60msec以下、好ましくは50msec
以下、より好ましくは40msec以下、特に好ましくは3
0msec以下が現在要求されており、改善を必要としてい
る。本発明は、上記の問題を解決したものであり、詳細
には、例えば以下の各々の方策を見いだしたことによる
ものである。(1)一般式(III-3i)の含有率を過度に
多用せず、50重量%以下にすること。(2)液晶成分
Bを構成する化合物を、一般式(III-3i)の含有率が特
に多い場合、4種以上にすること。(3)シクロヘキサ
ン環を有する化合物を、1種以上液晶成分Bに含有する
こと。この場合、一般式(II-1)の化合物がより好まし
い結果を示した。(4)一般式(II-2)、(II-3)の化
合物を用いた場合、一般式(II-1)の化合物を併用する
ことが特に好ましい結果を示した。(5)液晶成分Cを
構成する化合物を、一般式(III-3i)の含有率が特に多
い場合、含有すること。(6)液晶成分Bが一般式(II
-2)、(II-3)の化合物を含有した場合、液晶成分Cを
微量でも併用することが好ましい結果を示した。この場
合、一般式(III-1)から(III-3)の化合物がより好ま
しい結果を示した。本発明の液晶成分Cは、一般式(II
I-1)、一般式(III-2)、一般式(III-3)、一般式(I
II-4)で表される化合物を各々単独で構成することもで
きるが、一般式(III-1)及び又は(III-2)で表される
化合物と一般式(III-3)及び又は一般式(III-4)で表
される化合物特にZ35が-C≡C-、-CH=N-N=CH
-で表される化合物を併用することによって、液晶組成
物の複屈折率を用途に応じて容易に最適化することがで
きる。一般式(III-1)、一般式(III-2)の化合物、例
えば一般式(III-1a)〜(III-2f)の化合物を多用する
ことによって、複屈折率を減少させることができ、液晶
表示装置の色むらの低減、視角特性の向上、コントラス
ト比の増加を容易に達成することができる。又、一般式
(III-3)の化合物、例えば一般式(III-3a)〜(III-3
j)の化合物、あるいは一般式(III-4)の化合物、例え
ば一般式(III-4a)〜(III-4e)の化合物を多用するこ
とで、複屈折率を増大させることができ、液晶層が1〜
5μmの薄い液晶表示素子の作製を可能とすることがで
きる。本発明の液晶組成物は、駆動電圧の大きさに対し
てより速い応答性を目的とする場合、以下のようにする
ことができる。中位の駆動電圧を目的とする場合は、本
発明の液晶組成物の誘電率異方性が3〜15の範囲であ
り、20℃における粘性が8〜20c.p.の範囲であ
ることが好ましい。この場合、液晶成分Cのみの粘性が
25c.p.以下が好ましく、15c.p.以下がより
好ましく、10c.p.以下が特に好ましい。又、特に
低い駆動電圧を目的とする場合は、本発明の液晶組成物
の誘電率異方性が15〜30の範囲にあることが好まし
く、18〜28の範囲が特に好ましい。現在、TN-LCD、
STN-LCDあるいはTFT-LCDに用いられている配向膜は、ポ
リイミド系のものが多用されており、例えばLX1400、SE
150、SE610、AL1051、AL3408等が使用されている。配向
膜の仕様には、液晶表示特性、表示品位、信頼性、生産
性が深く関係しており、液晶材料に対しては例えばプレ
チルト角特性が重要である。プレチルト角の大きさは、
所望の液晶表示特性や均一な配向性を得るために、適時
調整する必要がある。例えば、大きなプレチルト角の場
合不安定な配向状態となりやすく、小さい場合充分な表
示特性を満たされないこととなる。本発明者らは、プレ
チルト角がより大きい液晶材料とより小さい液晶材料と
に選別されることを見いだしており、これを応用するこ
とによって所望の液晶表示特性や均一な配向性を液晶材
料から達成させることを見いだした。この技術は、本発
明にも応用できる。例えば、液晶成分Bが一般式(II-
1)〜(II-4)を含有する場合は以下のようになる。よ
り大きいプレチルト角は、R21がアルケニル基、X21が
F、Cl、-CN、Y21、Y22がFの化合物及び又はR21
がアルキル基、X21がF、Cl、-CN、Z22が-C2H4
-、-C4H8-の化合物の含有率を多くさせることで得ら
れ、より小さいプレチルト角は、R21がアルケニル基、
CsH2s+ 1-O-CtH2t、X21がF、Y21がF、Y22がH
の化合物及び又はZ22が-COO-の化合物の含有率を多
くさせることで得られる。一般式(II-1)、(II-2)に
おけるシクロヘキサン環の水素原子を重水素原子置換し
た化合物の場合、置換位置によって異なり、プレチルト
角の幅広い調整を可能にさせる。この様な効果は、例え
ばより大きいプレチルト角を得る場合、上述した化合物
を液晶組成物総量に対して10〜40重量%あるいはそ
れ以上含有させることによってほぼ得ることができる。
本発明のネマチック液晶組成物における各液晶成分の含
有量は以下のようにできる。液晶成分Aは、0.1〜2
5重量%の範囲であるが、0.5〜15重量%の範囲が
好ましく、1〜10重量%の範囲がより好ましい。液晶
成分Bは、10〜99.9重量%の範囲であるが、25
〜90重量%の範囲が好ましく、25〜80重量%の範
囲がより好ましい。液晶成分Cは、多くとも70重量%
の範囲であるが、3〜65重量%の範囲が好ましく、5
〜60重量%の範囲がより好ましく、10〜55重量%
の範囲が更に好ましい。一般式(I-1)で表される化合
物の含有率は、単体で8重量%以下が好ましく、それ以
上は2種以上で構成することが好ましく、一般式(I-
2)〜(I-9)で表される化合物の液晶成分Aに対する
含有率は、50〜100重量%の範囲であるが、70〜
100重量%の範囲が好ましい。一般式(II-1)〜(II
-4)で表される化合物あるいは一般式(II-1a)〜(II-
4d)で表される化合物の含有率は、単体で30重量%以
下が好ましく、25重量%以下が更に好ましく、それ以
上は2種以上で構成することが好ましく、液晶成分Bに
対する含有率は、10〜100重量%の範囲であるが、
50〜100重量%の範囲が好ましく、75〜100重
量%の範囲が更に好ましい。一般式(III-1)〜(III-
4)で表される化合物あるいは一般式(III-1a)〜(III
-4e)で表される化合物の含有率は、単体で30重量%
以下が好ましく、25重量%以下が更に好ましく、それ
以上は2種以上で構成することが好ましく、液晶成分C
に対する含有率は、10〜100重量%の範囲である
が、50〜100重量%の範囲が好ましく、75〜10
0重量%の範囲が更に好ましい。結晶相又はスメクチッ
ク相−ネマチック相転移温度は、好ましくは−10℃以
下、更に好ましくは−20℃以下、特に好ましくは−3
0℃以下である。ネマチック相−等方性液体相転移温度
は、60℃以上、好ましくは70℃以上、更に好ましく
は80℃〜130℃の範囲である。本発明の液晶組成物
は、誘電率異方性が3以上を必要とし、4〜40の範囲
が好ましく、高速応答性を重視する場合は4〜16の範
囲が、より低い駆動電圧を必要とする場合は17〜30
の範囲が好ましい。より小さい或いは中位の複屈折率
は、0.08〜0.18の範囲が好ましく、より大きい
複屈折率は、0.18〜0.33の範囲が好ましい。こ
の様なネマチック液晶組成物の特性は、アクティブ・マ
トリクス形、ツイスティッド・ネマチックあるいはスー
パー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置に用い
るのに有用である。上記ネマチック液晶組成物は、高速
応答性のTN-LCDやSTN-LCDに有用であり、またカラーフ
ィルター層を用いなくても、液晶層と位相差板の複屈折
性でカラー表示をすることができる液晶表示素子に有用
なものであり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子の
用いることができる。この液晶表示素子は、透明性電極
層を有し少なくとも一方が透明である基板を有し、この
基板間に前記ネマチック液晶組成物の分子をねじれた配
向にさせ、目的に応じて30°〜360°の範囲で選択
することができ、90°〜270°の範囲で選択するこ
とが好ましく、45°〜135°の範囲または180°
〜260°の範囲で選択することが特に好ましい。この
為に、本発明の液晶組成物は、誘起螺旋ピッチが0.5
〜1000μmとなる光学活性基を有する化合物を含有
させることができる。透明性電極基板に設けられる配向
膜によって得られるプレチルト角は、1°〜20°の範
囲で選択することが好ましく、ねじれ角が30°〜10
0°では1°〜4°のプレチルト角が好ましく、100
°〜180°では2°〜6°のプレチルト角が好まし
く、180°〜260°では3°〜12°のプレチルト
角が好ましく、260°〜360°では6°〜20°の
プレチルト角が好ましい。本発明の液晶組成物は、上記
一般式(I-1)〜(III-4)で表される化合物以外にも、
液晶組成物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。例え
ば、4個の六員環を有したコア構造の化合物であって、
該化合物の液晶相−等方性液体相転移温度が100℃以
上を有する化合物を1種又は2種以上含有させることか
できる。しかしながら、これらの化合物を多量に用いる
ことはネマチック液晶組成物の特性が低減することにな
るので、添加量は得られるネマチック液晶組成物の要求
特性に応じて制限されるものである。本発明者らは、上
記液晶組成物が、透明性電極層を有する少なくとも一方
が透明な2枚の基板間に挟持された調光層を有し、該調
光層が液晶材料及び透明性固体物質を含有する光散乱形
液晶表示にも、有利な表示特性を具備させることを見い
だした。本発明者らは特開平6−222320号公報に
おいて、液晶材料の物性値と液晶表示の表示特性との関
係が次式(VI)で表されることを示した。Embedded image(Where R31~ R38, Y31~ Y33Is the same as above
Represent meaning. ) As the liquid crystal component C, general formulas (III-1) to
By containing the compound of (III-4), viscosity and viscoelasticity can be reduced.
Can be reduced and the specific resistance and voltage holding ratio are relatively high
It has the feature of The viscosity of the liquid crystal component C is as low as possible.
It is preferable that the viscosity is as low as possible.
cp or less, more preferably 30 cp or less, and 2
0 cp or less is more preferable, and 15 cp or less is particularly preferable.
No. As the liquid crystal component C, any of the general formulas (III-1) to (III-4)
More preferred compounds are represented by the general formulas (III-1a) to (III-3).
a), (III-3c) to (III-3g), (III-3i), (III-4
a), (III-4d) to (III-4e). Also, R31~ R
34Is a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or CH Two= C
H- (CHTwo)q(q = 0, 2) a compound which is an alkenyl group
Liquid crystal component C containing at least one or more of
Effect can be obtained. More particularly, general formulas (III-1a), (II
Compounds of I-1d), (III-2a) and (III-3i), Y31Is hydrogen
Compounds of the general formulas (III-3c) to (III-3f),
Or R38A compound of the general formula (III-4a), wherein
Can obtain this effect even if it is contained as small as 3 to 30%
Can be used to improve the response speed. For example, STN-LCD
Useful for Due to the effects described above, the liquid crystal component C contains
More preferred compounds to be possessed are those represented by the general formula (III-1)
In the compound, R31Is a linear alkyl having 2 to 5 carbon atoms
Represents a kill group or an alkenyl group,35Has 1 to 1 carbon atoms
4, a linear alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group,
Represents an alkenyloxy group, and represents a ring A31Is the cyclohexane ring
And n1Is 0, Z32Is a single bond or -COO-
Yes, n1If is 1, Z 31, Z32Is represented by a single bond
A compound represented by the general formula (III-2):
32Is a linear alkyl group or alkenyl having 2 to 5 carbon atoms
R36Is a linear alkyl having 1 to 4 carbon atoms
Group, alkoxy group, alkenyl group, alkenyloxy group
And nTwoIs 0, ring A32Is cyclohexane ring
Is a cyclohexene ring; Z33Is a single bond, -COO- or
Is -CTwoHFour-NTwoIs 1, the ring A32Is cyclohe
A xan ring, Z33Is a single bond or -CTwoHFour-Represented by
Compound. Compound of general formula (III-3i) related to the present invention
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-87688
Mentioned in the newsletter. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-87688
The composition disclosed in Japanese Patent Publication No.
Needed. Regarding response characteristics, for example, TN
-The response characteristic of LCD is less than 60msec, preferably 50msec
Or less, more preferably 40 msec or less, particularly preferably 3 msec or less.
0msec or less is currently required and needs improvement
You. The present invention has solved the above problems, and has been described in detail.
For example, due to finding each of the following measures
Things. (1) Excessive content of general formula (III-3i)
Do not use too much and keep it at 50% by weight or less. (2) Liquid crystal component
The compound constituting B is characterized by the content of general formula (III-3i)
If there are many, use 4 or more types. (3) Cyclohexa
Liquid crystal component B contains at least one compound having a ring
thing. In this case, the compound of the general formula (II-1) is more preferable.
Results were shown. (4) Formulas (II-2) and (II-3)
When the compound is used, the compound of the general formula (II-1) is used in combination
Showed particularly favorable results. (5) Liquid crystal component C
The constituent compound has a particularly high content of the general formula (III-3i).
If not, contain. (6) When the liquid crystal component B has the general formula (II)
-2), when the compound of (II-3) is contained, the liquid crystal component C
It was found that it is preferable to use even a small amount in combination. This place
In this case, the compounds of the general formulas (III-1) to (III-3) are more preferred.
It showed good results. The liquid crystal component C of the present invention has the general formula (II)
I-1), general formula (III-2), general formula (III-3), general formula (I
The compound represented by II-4) can be composed independently of each other.
Can be represented by the general formula (III-1) and / or (III-2)
Compound and represented by general formula (III-3) and / or general formula (III-4)
Compounds, especially Z35Is -C≡C-, -CH = NN-CH
The liquid crystal composition can be obtained by using the compound represented by-
The birefringence of an object can be easily optimized according to the application.
Wear. Compounds of general formulas (III-1) and (III-2), examples
For example, compounds of general formulas (III-1a) to (III-2f) are frequently used
The birefringence can be reduced by
Reduction of color unevenness of display device, improvement of viewing angle characteristics, contrast
The increase in the ratio can be easily achieved. Also, the general formula
Compounds of (III-3), for example, of the general formulas (III-3a) to (III-3)
a compound of j) or a compound of general formula (III-4), for example
If the compounds of general formulas (III-4a) to (III-4e) are frequently used,
With this, the birefringence can be increased, and the liquid crystal layer
It is possible to manufacture a thin liquid crystal display element of 5 μm.
Wear. The liquid crystal composition of the present invention has a
If you want faster responsiveness,
be able to. If a medium drive voltage is intended,
The liquid crystal composition of the invention has a dielectric anisotropy in the range of 3 to 15.
And a viscosity at 20 ° C. of 8 to 20 c. p. In the range
Preferably. In this case, the viscosity of only the liquid crystal component C is
25c. p. The following is preferred, and 15c. p. Less than
Preferably 10c. p. The following are particularly preferred. And especially
When a low drive voltage is intended, the liquid crystal composition of the present invention is used.
Preferably has a dielectric anisotropy in the range of 15 to 30.
And the range of 18 to 28 is particularly preferred. Currently, TN-LCD,
The alignment film used for STN-LCD or TFT-LCD is
Liimide type is widely used, such as LX1400, SE
150, SE610, AL1051, AL3408, etc. are used. Orientation
Film specifications include liquid crystal display characteristics, display quality, reliability, and production.
Properties are closely related, and for liquid crystal materials, for example,
The tilt angle characteristics are important. The magnitude of the pretilt angle is
To obtain desired liquid crystal display characteristics and uniform orientation,
Need to adjust. For example, when the pretilt angle is large
Instability is likely to occur when alignment is small.
The measured characteristics will not be satisfied. The present inventors
Liquid crystal materials with larger and smaller tilt angles
Have been found to be sorted
The desired liquid crystal display characteristics and uniform orientation
To achieve from the fee. This technology is
It can be applied to light. For example, the liquid crystal component B has the general formula (II-
When 1) to (II-4) are contained, the results are as follows. Yo
The larger pretilt angle is Rtwenty oneIs an alkenyl group, Xtwenty oneBut
F, Cl, -CN, Ytwenty one, Ytwenty twoIs a compound of F and / or Rtwenty one
Is an alkyl group, Xtwenty oneIs F, Cl, -CN, Ztwenty twoBut -CTwoHFour
-, -CFourH8-Obtained by increasing the content of the compound
And the smaller pretilt angle is Rtwenty oneIs an alkenyl group,
CsH2s + 1-OCtH2t, Xtwenty oneIs F, Ytwenty oneIs F, Ytwenty twoIs H
And / or Ztwenty twoIncreases the content of -COO- compounds
Obtained by making In general formulas (II-1) and (II-2)
Hydrogen atoms on the cyclohexane ring
Compound, depending on the substitution position, the pretilt
Enables a wide range of corner adjustments. Such an effect, for example,
To obtain a larger pretilt angle, the above-mentioned compound
From 10 to 40% by weight or the total amount of the liquid crystal composition.
Almost can be obtained by containing more than this.
The content of each liquid crystal component in the nematic liquid crystal composition of the present invention
The weight can be as follows. The liquid crystal component A is 0.1 to 2
In the range of 5% by weight, but in the range of 0.5 to 15% by weight.
Preferably, the range of 1 to 10% by weight is more preferable. liquid crystal
Component B is in the range of 10-99.9% by weight, but 25%.
To 90% by weight, preferably 25 to 80% by weight.
Enclosures are more preferred. The liquid crystal component C is at most 70% by weight.
But preferably in the range of 3 to 65% by weight.
More preferably in the range of 60 to 60% by weight, and more preferably 10 to 55% by weight.
Is more preferable. Compound represented by general formula (I-1)
The content of the substance is preferably 8% by weight or less by itself,
The above is preferably composed of two or more kinds, and the general formula (I-
2) Compounds represented by (I-9) with respect to liquid crystal component A
The content is in the range of 50 to 100% by weight,
A range of 100% by weight is preferred. General formulas (II-1) to (II
-4) or compounds represented by general formulas (II-1a) to (II-
The content of the compound represented by 4d) is 30% by weight or less by itself.
Is preferably lower, more preferably 25% by weight or less,
The upper part is preferably composed of two or more types.
The content ratio is in the range of 10 to 100% by weight,
It is preferably in the range of 50 to 100% by weight, and 75 to 100% by weight.
The range of the amount% is more preferable. General formulas (III-1) to (III-
The compound represented by 4) or the general formulas (III-1a) to (III
-4e) The content of the compound represented by 30% by weight alone
Or less, more preferably 25% by weight or less.
The above is preferably composed of two or more types.
Is in the range of 10 to 100% by weight.
Is preferably in the range of 50 to 100% by weight, and 75 to 10% by weight.
A range of 0% by weight is more preferred. Crystal phase or smectic
Phase transition temperature is preferably −10 ° C. or lower.
Below, more preferably −20 ° C. or lower, particularly preferably −3 ° C.
0 ° C. or less. Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature
Is at least 60 ° C, preferably at least 70 ° C, more preferably
Ranges from 80C to 130C. Liquid crystal composition of the present invention
Is required to have a dielectric anisotropy of 3 or more, and is in a range of 4 to 40.
Is preferable, and when high-speed response is important, the range of 4 to 16 is preferable.
17-30 if the enclosure requires a lower drive voltage
Is preferable. Small or medium birefringence
Is preferably in the range of 0.08 to 0.18, and larger
The birefringence is preferably in the range of 0.18 to 0.33. This
The characteristics of a nematic liquid crystal composition such as
Tricks, twisted nematic or soot
Used for per twisted nematic liquid crystal display
Useful for The nematic liquid crystal composition has a high speed
Useful for responsive TN-LCD and STN-LCD,
Birefringence between the liquid crystal layer and the retardation plate without using a filter layer
Useful for liquid crystal display devices capable of color display
It is a transparent and reflective liquid crystal display device.
Can be used. This liquid crystal display element has a transparent electrode
A substrate having a layer and at least one of which is transparent,
The molecules of the nematic liquid crystal composition are twisted between the substrates.
Direction, select from 30 ° to 360 ° according to the purpose
Can be selected in the range of 90 ° to 270 °.
Is preferably in the range of 45 ° to 135 ° or 180 °
It is particularly preferred to select within the range of -260 °. this
Therefore, the liquid crystal composition of the present invention has an induced helical pitch of 0.5
Contains a compound having an optically active group of up to 1000 μm
Can be done. Orientation provided on transparent electrode substrate
The pretilt angle obtained by the film ranges from 1 ° to 20 °.
It is preferable to select in a box, and the torsion angle is 30 ° to 10 °.
At 0 °, a pretilt angle of 1 ° to 4 ° is preferable,
2 ° to 6 ° pretilt angle is preferred for ° to 180 °
Pretilt of 3 to 12 degrees for 180 to 260 degrees
Angles are preferred, and between 260 ° and 360 °, between 6 ° and 20 °.
Pretilt angles are preferred. The liquid crystal composition of the present invention has the above
In addition to the compounds represented by the general formulas (I-1) to (III-4),
As a liquid crystal compound, to improve the properties of the liquid crystal composition
Recognized normal nematic liquid crystal, smectic liquid crystal,
A cholesteric liquid crystal or the like may be contained. example
For example, a compound having a core structure having four six-membered rings,
The compound has a liquid crystal phase-isotropic liquid phase transition temperature of 100 ° C. or lower.
Whether to contain one or more compounds having the above
it can. However, these compounds are used in large quantities
This means that the properties of the nematic liquid crystal composition are reduced.
Therefore, the amount of addition depends on the nematic liquid crystal composition to be obtained.
It is limited according to the characteristics. The present inventors have
The liquid crystal composition has at least one transparent electrode layer
Has a light control layer sandwiched between two transparent substrates,
Light scattering type in which optical layer contains liquid crystal material and transparent solid material
We have found that liquid crystal displays also have advantageous display characteristics.
I did. The present inventors have disclosed in JP-A-6-222320.
The relationship between the physical properties of the liquid crystal material and the display characteristics of the liquid crystal display
It has been shown that the relationship is represented by the following equation (VI).
【数1】 なお、Vthはしきい値電圧を表し、1Kii、2Kiiは弾性定
数を表し、iiは11、22又は33を表し、△εは誘電率異方
性を表し、<r>は透明性固体物質界面の平均空隙間隔
を表し、Aは液晶分子に対する透明性固体物質のアンカ
リングエネルギーを表し、dは透明性電極を有する基板
間の距離を表す。この数式は、透明性固体界面が液晶分
子に与える規制力が弾性定数1Kiiとアンカリングエネル
ギーAの比によって変化することを意味しており、特に
その効果が実際の平均空隙間隔<r>より1Kii/Aの量
だけ実質的に広げる作用を為し、従って効果的に駆動電
圧を低減させることを示している。この関係は、本発明
においても応用することができる。より具体的には、以
下のようにすることが好ましい。透明性固体物質が高分
子形成性化合物として2官能性モノマー及び単官能性モ
ノマーを含有した重合性組成物から形成することによ
り、高分子形成性化合物から透明性固体物質を形成する
過程において、透明性固体物質の形状がより均一な構造
を成し、液晶材料との界面の性質を操作できると考えら
れる。本発明の液晶組成物においては、屈曲した分子構
造を特徴としている一般式(I-1)の化合物で構成され
る液晶成分Aが、弾性定数2Kiiの低減により、駆動電圧
を低下させる効果を有している。また、液晶成分Aは、
誘電率異方性の温度依存性を大きくさせ、誘電率異方性
と弾性定数2Kiiの温度変化をキャンセルさせ、駆動電圧
の温度依存性が減少できるという効果を有している。本
発明で使用する液晶材料は、透明性電極層を有する2枚
の基板間に液晶材料をマイクロカプセル化した液晶小滴
を透明性固体物質中に分散させた表示にも有用なもので
あることが期待される。基板間に形成される透明性固体
物質は、繊維状あるいは粒子状に分散するものでも、液
晶材料を小滴状に分散させたフィルムのものでも良い
が、三次元網目状の構造を有するものがより好ましい。
また、液晶材料は連続層を形成することが好ましいが、
液晶材料の無秩序な状態を形成することにより、光学的
境界面を形成し、光の散乱を発現させる上で重要であ
る。このような透明性固体物質から形成された三次元網
目状構造の形状の平均径は、光の波長に比べて大きすぎ
たり、小さすぎる場合、光散乱性が衰える傾向にあるの
で、0.2〜2μmの範囲が好ましい。また、調光層の
厚みは、使用目的に応じ、2〜30μmの範囲が好まし
く、5〜20μmの範囲が特に好ましい。このようにし
て製造された本発明の光散乱形液晶表示は、より温度依
存性が小さい駆動性を達成し、これにより、例えばアク
ティブ・マトリクス方式に要求される特性を有するもの
である。また、本発明の液晶表示は、例えば、プロジェ
クション表示装置や直視型の携帯用端末表示(Personal
Digital Assistance)として利用することができ
る。(Equation 1) Vth represents a threshold voltage, 1 Kii and 2 Kii represent elastic constants, ii represents 11, 22, or 33, Δε represents dielectric anisotropy, and <r> is a transparent solid. A represents the average gap distance at the material interface, A represents the anchoring energy of the transparent solid substance with respect to the liquid crystal molecules, and d represents the distance between the substrates having the transparent electrodes. This equation means that the regulating force exerted on the liquid crystal molecules by the transparent solid interface changes depending on the ratio between the elastic constant 1 Kii and the anchoring energy A. In particular, the effect is larger than the actual average gap distance <r>. It shows that the driving voltage is effectively reduced by an amount of 1 Kii / A, thus effectively reducing the driving voltage. This relationship can be applied to the present invention. More specifically, the following is preferable. By forming a transparent solid substance from a polymerizable composition containing a bifunctional monomer and a monofunctional monomer as a polymer-forming compound, a transparent solid substance is formed in the process of forming the transparent solid substance from the polymer-forming compound. It is considered that the shape of the conductive solid substance forms a more uniform structure, and the properties of the interface with the liquid crystal material can be manipulated. In the liquid crystal composition of the present invention, the liquid crystal component A composed of the compound of the general formula (I-1) characterized by a bent molecular structure has the effect of lowering the driving voltage by reducing the elastic constant 2 Kii. Have. The liquid crystal component A is
This has the effect of increasing the temperature dependence of the dielectric anisotropy, canceling the temperature change of the dielectric anisotropy and the elastic constant 2 Kii, and reducing the temperature dependence of the driving voltage. The liquid crystal material used in the present invention is also useful for display in which liquid crystal droplets in which a liquid crystal material is microencapsulated between two substrates having a transparent electrode layer are dispersed in a transparent solid substance. There is expected. The transparent solid substance formed between the substrates may be in the form of fibers or particles, or may be in the form of a film in which liquid crystal materials are dispersed in the form of droplets, but those having a three-dimensional network structure may be used. More preferred.
Also, the liquid crystal material preferably forms a continuous layer,
The formation of a disordered state of a liquid crystal material is important for forming an optical interface and causing light scattering. The average diameter of the shape of the three-dimensional network structure formed from such a transparent solid material is too large or too small compared to the wavelength of light. The range is preferably from 2 to 2 μm. Further, the thickness of the light control layer is preferably in the range of 2 to 30 μm, and particularly preferably in the range of 5 to 20 μm, depending on the purpose of use. The light-scattering type liquid crystal display of the present invention manufactured in this way achieves a drivability with less temperature dependence, thereby having characteristics required for, for example, an active matrix system. The liquid crystal display of the present invention is, for example, a projection display device or a direct-view type portable terminal display (Personal).
Digital Assistance).
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。また、以下の実施例の組成物における「%」は『重
量%』を意味する。組成物の化学的安定性は、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、150℃、1時間の加熱促進テストを行
い、この液晶組成物の比抵抗あるいは電圧保持率を測定
した。実施例中、測定した特性は以下の通りである。 TN-I:ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃) T→N:固体相又はスメクチック相−ネマチック相転
移温度(℃) Vth:セル厚6μmのTN-LCDを構成した時のしきい値電
圧(V) γ:飽和電圧(Vsat)とVthの比 △ε:誘電異方性 △n:複屈折率 (実施例1)EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Further, “%” in the compositions of the following examples means “% by weight”. The chemical stability of the composition was measured by placing 2 g of the liquid crystal composition in an ampoule tube, performing a process of purging with nitrogen after degassing in a vacuum, and performing a heating promotion test at 150 ° C. for 1 hour. The specific resistance or voltage holding ratio was measured. The characteristics measured in the examples are as follows. T NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C.) T → N : Solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (° C.) Vth: Threshold value when a TN-LCD having a cell thickness of 6 μm is formed. Voltage (V) γ: ratio of saturation voltage (Vsat) to Vth Δε: dielectric anisotropy Δn: birefringence (Example 1)
【化20】 からなるネマチック液晶組成物(2-1)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: 98.7 ℃ T→N : −70. ℃ Vth : 0.92 V γ : 1.20 △ε : 27.2 △n : 0.137 このネマチック液晶組成物にカイラル物質「S−81
1」(メルク社製)を添加して混合液晶を調製した。一
方、対向する平面透明電極上に「サンエバー610」(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240度のSTN-LCD表示用セルを作製した。上記
の混合液晶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、駆動電圧が低くそ
の温度依存性が0.1mV/℃と小さく、高時分割特性
に優れたSTN-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られ
た。なお、カイラル物質はカイラル物質の添加による混
合液晶の固有らせんピッチPと表示用セルのセル厚d
が、Δn・d=0.85、d/P=0.50となるよう
に添加した。 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth : 0.98 V γ : 1.017 △(Vth)/△(T): 0.1mV/℃(T=5
〜40℃の範囲) 本発明の優位性を示すために、上記ネマチック液晶組成
物(2-1)に含有する液晶成分Aを他の化合物に置き換
えた混合液晶(b-1)を作製した。具体的には、式(I-
8)の化合物を、駆動電圧の低減及びその温度依存性の
改良に優れた効果を有する式(a-3)の化合物に置き換
えたものである。結果は以下の通りであった。Embedded image Was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T NI : 98.7 ° C. T → N : −70. ° C Vth: 0.92 Vγ: 1.20 Δε: 27.2 Δn: 0.137 A chiral substance “S-81” was added to this nematic liquid crystal composition.
1 "(manufactured by Merck) was added to prepare a mixed liquid crystal. On the other hand, an alignment film is formed by rubbing an organic film of “Sun Ever 610” (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) on the opposing flat transparent electrode,
An STN-LCD display cell having a twist angle of 240 degrees was manufactured. The mixed liquid crystal was injected into this cell to construct a liquid crystal display, and the display characteristics were measured. As a result, a liquid crystal display device having a low driving voltage, a small temperature dependency of 0.1 mV / ° C., and exhibiting STN-LCD display characteristics excellent in high time division characteristics was obtained. The chiral substance is composed of a specific helical pitch P of the mixed liquid crystal due to the addition of the chiral substance and a cell thickness d of the display cell.
Was added so that Δn · d = 0.85 and d / P = 0.50. STN-LCD display characteristics at a twist angle of 240 degrees Vth: 0.98 Vγ: 1.017 Δ (Vth) / Δ (T): 0.1 mV / ° C (T = 5
(Range of -40 ° C.) In order to show the superiority of the present invention, a mixed liquid crystal (b-1) was prepared in which the liquid crystal component A contained in the nematic liquid crystal composition (2-1) was replaced with another compound. Specifically, the formula (I-
The compound of 8) is replaced by a compound of the formula (a-3) having an excellent effect of reducing driving voltage and improving its temperature dependency. The results were as follows.
【化21】 TN-I : 98.3 ℃ T→N : 0. ℃ Vth : 0.89 V γ : 1.20 △ε : 27.2 △n : 0.134 上記ネマチック液晶組成物(2-1)と同様にして、混合
液晶(b-1)を用いたSTN-LCDを作製した。 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth : 0.99 V γ: 1.014 △(Vth)/△(T): 1.3mV/℃(T=5
〜40℃の範囲) 特性を比較すると、本発明の液晶組成物は、4%と少量
の液晶成分Aにより、T→Nを改善し、しきい値電圧
の温度依存性を90%低減させていることが明らかとな
った。通常、フルオロ基を有する化合物は、シアノ基を
有する化合物に比べしきい値電圧が高くなる。本発明の
場合、ほぼ同等であったことから、液晶成分Aは、駆動
電圧の低減に有用であることが示された。 (実施例2)Embedded image T NI : 98.3 ° C. T → N : 0. ° C Vth: 0.89 Vγ: 1.20 Δε: 27.2 Δn: 0.134 STN using the mixed liquid crystal (b-1) in the same manner as in the nematic liquid crystal composition (2-1). -LCD was manufactured. STN-LCD display characteristics with a twist angle of 240 degrees Vth: 0.99 V γ: 1.014 Δ (Vth) / Δ (T): 1.3 mV / ° C (T = 5
Comparing the characteristics, the liquid crystal composition of the present invention improves the T → N and reduces the temperature dependence of the threshold voltage by 90% with a small amount of the liquid crystal component A of 4%. It became clear that there was. In general, a compound having a fluoro group has a higher threshold voltage than a compound having a cyano group. In the case of the present invention, since they were almost the same, it was shown that the liquid crystal component A was useful for reducing the driving voltage. (Example 2)
【化22】 からなるネマチック液晶組成物(2-2)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 : 99.1 ℃ Vth : 2.02 V △ε : 7.1 △n : 0.169 このネマチック液晶組成物にカイラル物質「S−81
1」(メルク社製)を添加して混合液晶を調製した。一
方、対向する平面透明電極上に「サンエバー610」(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240度のSTN-LCD表示用セルを作製した。上記
の混合液晶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、駆動電圧が低くそ
の温度依存性が0.1mV/℃と小さく、高時分割特性
に優れたSTN-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られ
た。なお、カイラル物質はカイラル物質の添加による混
合液晶の固有らせんピッチPと表示用セルのセル厚d
が、Δn・d=0.85、d/P=0.50となるよう
に添加した。 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth : 2.30 V γ : 1.04 △(Vth)/△(T): 1.3mV/℃(T=5
〜40℃の範囲) 応答(τr=τd): 17.1msec(スタティッ
ク駆動) 85.0msec(1/240デューティー駆動) 本発明の優位性を示すために、上記ネマチック液晶組成
物(2-2)に含有する液晶成分Aを除いた混合液晶(b-
2)を作製し、上記ネマチック液晶組成物(2-2)と同様
にして、混合液晶(b-2)を用いたSTN-LCDを作製した。 ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性 Vth : 2.65 V γ : 1.04 △(Vth)/△(T): 3.3mV/℃(T=5
〜40℃の範囲) 特性を比較すると、本発明の液晶組成物は、7%の液晶
成分Aにより、しきい値電圧の温度依存性を60%低減
させていることが明らかとなった。また、液晶成分A
は、駆動電圧の低減に有用であることが示された。これ
らの効果は、式(I-2)〜(I-7)、(I-9)の化合物を
混合液晶(b-2)に7%添加した本発明のネマチック液
晶組成物においても得られた。 (実施例3)Embedded image Was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T NI: 99.1 ℃ Vth: 2.02 V △ ε: 7.1 △ n: 0.169 chiral substance "S-81 in the nematic liquid crystal composition
1 "(manufactured by Merck) was added to prepare a mixed liquid crystal. On the other hand, an alignment film is formed by rubbing an organic film of “Sun Ever 610” (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) on the opposing flat transparent electrode,
An STN-LCD display cell having a twist angle of 240 degrees was manufactured. The mixed liquid crystal was injected into this cell to construct a liquid crystal display, and the display characteristics were measured. As a result, a liquid crystal display device having a low driving voltage, a small temperature dependency of 0.1 mV / ° C., and exhibiting STN-LCD display characteristics excellent in high time division characteristics was obtained. The chiral substance is composed of a specific helical pitch P of the mixed liquid crystal due to the addition of the chiral substance and a cell thickness d of the display cell.
Was added so that Δn · d = 0.85 and d / P = 0.50. STN-LCD display characteristics with a twist angle of 240 degrees Vth: 2.30 Vγ: 1.04 Δ (Vth) / Δ (T): 1.3 mV / ° C (T = 5
Response range (τr = τd): 17.1 msec (static drive) 85.0 msec (1/240 duty drive) In order to show the superiority of the present invention, the nematic liquid crystal composition (2-2) Liquid crystal (b-
2) was prepared, and an STN-LCD using the mixed liquid crystal (b-2) was prepared in the same manner as in the nematic liquid crystal composition (2-2). STN-LCD display characteristics with a twist angle of 240 degrees Vth: 2.65 Vγ: 1.04 Δ (Vth) / Δ (T): 3.3 mV / ° C. (T = 5
Comparison of the characteristics revealed that the liquid crystal composition of the present invention reduced the temperature dependence of the threshold voltage by 60% by 7% of the liquid crystal component A. The liquid crystal component A
Has been shown to be useful for reducing the drive voltage. These effects were also obtained in the nematic liquid crystal composition of the present invention in which the compounds of formulas (I-2) to (I-7) and (I-9) were added to the mixed liquid crystal (b-2) at 7%. . (Example 3)
【化23】 からなるネマチック液晶組成物(2-3)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 : 93.0 ℃ T→N : −20. ℃ Vth : 1.94 V γ : 1.13 △ε : 8.5 △n : 0.239 テスト前の比抵抗 : 9.0×1011Ω・c
m 加熱促進テスト後の比抵抗 : 6.4×1011Ω・c
m テスト前の電圧保持率 : 98.8% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.2% このネマチック液晶組成物は、文献『高速液晶技術』
(63頁、(株)シーエムシー社出版)中に示された液晶
表示の光学的急峻性の限界値である1.12に近い値を
示しており、従って、この液晶組成物は高時分割駆動に
有用であることが理解できる。このネマチック液晶組成
物を用いて、セル厚dが2.1μmのTN-LCDを構成して
その表示特性を測定したところ、しきい値電圧が1.7
9V、応答速度が2.1msecを示す液晶表示装置が
得られた。このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト
後の比抵抗や電圧保持率が高いことから、熱に安定であ
ることが理解できる。また、この組成物を基本的な構成
材料とする新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製
し、これを用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置
を作製したところ、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。更に同様にし
て、この組成物を基本的な構成材料とする他の本発明の
ネマチック液晶組成物を作製し、これをツイスティッド
・ネマチック及びスーパー・ツイスティッド・ネマチッ
ク液晶表示装置を作製したところ、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。 (実施例4)Embedded image A nematic liquid crystal composition (2-3) was prepared, and various characteristics of the composition were measured. The results were as follows. T NI : 93.0 ° C. T → N : −20. ° C Vth: 1.94 Vγ: 1.13 Δε: 8.5 Δn: 0.239 Specific resistance before test: 9.0 × 10 11 Ω · c
m Specific resistance after heating acceleration test: 6.4 × 10 11 Ω · c
m Voltage holding ratio before test: 98.8% Voltage holding ratio after heating acceleration test: 98.2% This nematic liquid crystal composition is described in the literature “High-speed liquid crystal technology”.
(P. 63, published by CMC Co., Ltd.), which shows a value close to the limit value of 1.12 which is the limit value of the optical steepness of the liquid crystal display. It can be understood that it is useful for driving. Using this nematic liquid crystal composition, a TN-LCD having a cell thickness d of 2.1 μm was constructed and its display characteristics were measured. As a result, the threshold voltage was 1.7.
A liquid crystal display device having a response speed of 9 V and a response speed of 2.1 msec was obtained. Since the nematic liquid crystal composition has a high specific resistance and a high voltage holding ratio after the heating acceleration test, it can be understood that the composition is thermally stable. Further, a new nematic liquid crystal composition of the present invention using this composition as a basic constituent material was prepared, and an active matrix liquid crystal display device using the same was prepared. Was confirmed. Furthermore, in the same manner, another nematic liquid crystal composition of the present invention using this composition as a basic constituent material was prepared, and a twisted nematic and a super twisted nematic liquid crystal display device were prepared. It was confirmed that the product was excellent without flicker. (Example 4)
【化24】 からなるネマチック液晶組成物(2-4)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 : 75.6 ℃ T→N : −40. ℃ Vth : 1.74 V γ : 1.15 △ε : 8.2 △n : 0.215 (実施例5)Embedded image Was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T NI : 75.6 ° C. T → N : −40. ° C Vth: 1.74 Vγ: 1.15 Δε: 8.2 Δn: 0.215 (Example 5)
【化25】 からなるネマチック液晶組成物(2-5)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 : 65.1 ℃ T→N : −70. ℃ Vth : 1.22 V γ : 1.13 △ε : 14.5 △n : 0.18 このネマチック液晶組成物は、文献『高速液晶技術』
(63頁、(株)シーエムシー社出版)中に示された液晶
表示の光学的急峻性の限界値である1.12に近い値を
示しており、従って、この液晶組成物は高時分割駆動に
有用であることが理解できる。 (実施例6)Embedded image Was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. TNI : 65.1 ° C T → N : −70. ° C Vth: 1.22 Vγ: 1.13 Δε: 14.5 Δn: 0.18 This nematic liquid crystal composition is described in the literature “High-speed liquid crystal technology”.
(P. 63, published by CMC Co., Ltd.), which shows a value close to the limit value of 1.12 which is the limit value of the optical steepness of the liquid crystal display. It can be understood that it is useful for driving. (Example 6)
【化26】 からなるネマチック液晶組成物(2-6)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 : 74.3 ℃ T→N : −40. ℃ Vth : 1.61 V γ : 1.13 △ε : 10.7 △n : 0.107 このネマチック液晶組成物は、低温での応答速度も速
く、文献『高速液晶技術』(63頁、(株)シーエムシー
社出版)中に示された液晶表示の光学的急峻性の限界値
である1.12に近い値を示しており、従って、この液
晶組成物は高時分割駆動に有用であることが理解でき
る。 (実施例7)Embedded image A nematic liquid crystal composition (2-6) was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T NI : 74.3 ° C. T → N : −40. ° C Vth: 1.61 Vγ: 1.13 Δε: 10.7 Δn: 0.107 This nematic liquid crystal composition has a high response speed at low temperatures, and is described in the literature “High-speed liquid crystal technology” (page 63, ( (Published by CMC Co., Ltd.), which is close to the limit value of 1.12 which is the limit value of the optical steepness of the liquid crystal display. Therefore, this liquid crystal composition is useful for high time division driving. I can understand. (Example 7)
【化27】 からなるネマチック液晶組成物(2-7)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 : 90.6 ℃ T→N : −70. ℃ Vth : 1.09 V γ : 1.30 △ε : 8.7 △n : 0.098 テスト前の比抵抗 : 4.3×1012 Ω・
cm 加熱促進テスト後の比抵抗 : 9.9×1011 Ω・
cm テスト前の電圧保持率 : 99.2% 加熱促進テスト後電圧保持率 : 98.8% このネマチック液晶組成物は加熱促進テスト後の比抵抗
や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。また、この組成物を基本的な構成材料とする
新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、これを
用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置を作製した
ところ、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。更に同様にして、この組
成物を基本的な構成材料とする他の本発明のネマチック
液晶組成物を作製し、これをツイスティッド・ネマチッ
ク及びスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示
装置を作製したところ、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。 (実施例8)以下、(2-3)及び(2-4)の液晶組成物を
用いた光散乱形液晶表示について更に詳細に説明する。
しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。液晶材料として上記液晶組成物を80%、
高分子形成性化合物として「HX−220」(日本化薬
社製)を13.86%、ラウリルアクリレートを5.9
4%、重合開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−フェニルプロパン−1−オンを0.2%の比率で混
合し、均一溶液の調光層形成材料を作製した。この調光
層形成材料を、平均粒径10μmのスペーサーが介在し
た2枚のITO電極ガラス基板を用いて作製した大きさ
50×50mmの空セルに、均一溶液の転移温度より10
℃高い温度の下で真空注入した。 これを、均一溶液の
転移温度より3℃高い温度に保持しながら、 メタルハ
ライドランプ(80W/cm2)の下を3.5m/分の速
度で通過させ、500mJ/cm2に相当するエネルギー
の紫外線を照射して高分子形成化合物を硬化させて、液
晶材料と透明性固体物質から成る調光層を有する液晶デ
バイスを得た。得られた液晶デバイスについて、基板間
に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて
観察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク
構造の透明性固体物質が認められた。得られた光散乱形
液晶表示の特性は、従来の光散乱形液晶デバイスと比較
して、広い動作温度範囲を示し、動画有利な応答性を有
し、高コントラストでかつ均一でむらのない表示特性を
有しており、広告板等の装飾表示板や時計等の表示装
置、又はプロジェクション表示装置等に有用なものであ
った。特に、(2-3)の液晶組成物を用いた場合はアク
ティブ用に有用であり、(2-4)の液晶組成物を用いた
場合は低温での応答を改善するのに有用であった。 (実施例9)実施例3〜8で作製した液晶表示装置につ
いて、温度特性を詳細に測定した。結果は、いずれも駆
動電圧の温度依存性を改良していることが示された。特
に、−10〜40℃での改善効果は、40〜90%の削
減であった。Embedded image A nematic liquid crystal composition (2-7) was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T NI : 90.6 ° C. T → N : −70. ° C Vth: 1.09 V γ: 1.30 Δε: 8.7 Δn: 0.098 Specific resistance before test: 4.3 × 10 12 Ω ·
cm Specific resistance after heating acceleration test: 9.9 × 10 11 Ω ·
cm Voltage holding ratio before the test: 99.2% Voltage holding ratio after the heating acceleration test: 98.8% This nematic liquid crystal composition has high specific resistance and voltage holding ratio after the heating acceleration test, so that it is stable to heat. I understand that there is. Further, a new nematic liquid crystal composition of the present invention using this composition as a basic constituent material was prepared, and an active matrix liquid crystal display device using the same was prepared. Was confirmed. Furthermore, in the same manner, another nematic liquid crystal composition of the present invention using this composition as a basic constituent material was prepared, and a twisted nematic and a super twisted nematic liquid crystal display device were prepared. It was confirmed that the product was excellent without flicker. (Example 8) A light-scattering type liquid crystal display using the liquid crystal compositions of (2-3) and (2-4) will be described in more detail below.
However, the invention is not limited to these examples. 80% of the liquid crystal composition as a liquid crystal material,
13.86% of “HX-220” (manufactured by Nippon Kayaku) and 5.9 of lauryl acrylate as polymer-forming compounds.
4%, 2-hydroxy-2-methyl- as a polymerization initiator
1-phenylpropan-1-one was mixed at a ratio of 0.2% to prepare a light control layer forming material in a uniform solution. This light modulating layer forming material was placed in a 50 × 50 mm empty cell manufactured using two ITO electrode glass substrates with spacers having an average particle diameter of 10 μm interposed between the uniform solution and the transition temperature of the solution.
Vacuum was injected under high temperature. This is passed at a speed of 3.5 m / min under a metal halide lamp (80 W / cm2) while maintaining the temperature at 3 ° C. higher than the transition temperature of the homogeneous solution, and irradiated with ultraviolet rays having an energy equivalent to 500 mJ / cm2. Then, the polymer-forming compound was cured to obtain a liquid crystal device having a light control layer composed of a liquid crystal material and a transparent solid substance. When the cross section of the cured product formed between the substrates of the obtained liquid crystal device was observed using a scanning electron microscope, a transparent solid substance having a three-dimensional network structure composed of a polymer was recognized. The characteristics of the obtained light-scattering type liquid crystal display are wider than the conventional light-scattering type liquid crystal device. It has characteristics and is useful for a display device such as a decorative display plate such as an advertising board, a clock, or a projection display device. In particular, when the liquid crystal composition of (2-3) was used, it was useful for active use, and when the liquid crystal composition of (2-4) was used, it was useful for improving the response at low temperatures. . Example 9 The temperature characteristics of the liquid crystal display devices manufactured in Examples 3 to 8 were measured in detail. The results showed that all of them improved the temperature dependence of the driving voltage. In particular, the improvement effect at −10 to 40 ° C. was a reduction of 40 to 90%.
【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、一般
式(I-1)で表される化合物からなる液晶成分Aを必須
成分とし、液晶組成物に混合すると、弾性定数K11を低
減させ、駆動電圧を低下させる効果を有している。ま
た、誘電率異方性の温度依存性を大きくさせることによ
り、駆動電圧の温度依存性が減少できるという特徴を有
している。従って、本発明のネマチック液晶組成物は、
アクティブ・マトリクス形、ツイスティッド・ネマチッ
クあるいはスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶
表示装置に用いることができる。また、液晶層と位相差
板の複屈折性でカラー表示をする液晶表示素子を提供す
ることができる。さらに、液晶材料及び透明性固体物質
を含有する調光層を有する光散乱形液晶表示にも有用装
置を提供できる。Nematic liquid compositions of the present invention exhibits the general formula (I-1) liquid crystal component A consisting of compounds represented by as essential components, when mixed in the liquid crystal composition, to reduce the elastic constant K 11 Has the effect of lowering the drive voltage. Also, by increasing the temperature dependence of the dielectric anisotropy, the temperature dependence of the driving voltage can be reduced. Therefore, the nematic liquid crystal composition of the present invention,
It can be used for an active matrix type, twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display device. Further, it is possible to provide a liquid crystal display element which performs color display by the birefringence of the liquid crystal layer and the retardation plate. Furthermore, a useful device can be provided for a light scattering type liquid crystal display having a light control layer containing a liquid crystal material and a transparent solid substance.
Claims (14)
基、アルコキシ基又は炭素原子数2〜10の直鎖状アル
ケニル基を表し、X11、X12は各々独立的に炭素原子数
1〜10の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子
数2〜10の直鎖状アルケニル基、水素原子、フッ素原
子、塩素原子、-CF3、-OCF3又は-CNを表し、Y
11〜Y14は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表
し、Z11、Z12は各々独立的に単結合、-COO-、-C
≡C-、-C2H4-又は-C4H8-を表し、Z 13は-O(C
H2)k2-、-(CH2)k3O-又は-(CH2)k4-を表し、k2〜
k4は1〜5の整数を表し、k1は0又は1を表し、環A
11はフッ素原子により置換されていてもよい1,4−フ
ェニレン基、トランス−1,4−シクロへキシレン基を
表し、各化合物におけるシクロヘキサン環の水素原子
(H)が重水素原子(D)で置換されていても良い。)
で表される1種又は2種以上の化合物からなる液晶成分
Aを含有し、+2以上の誘電率異方性を有する化合物か
らなる液晶成分Bを10〜99.9重量%含有し、−2
〜+2の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分
Cを0〜70重量%含有し、該液晶成分Bと該液晶成分
Cの総和が75〜99.9重量%であることを特徴とす
るネマチック液晶組成物。1. A liquid crystal composition represented by the general formula (I-1):(Where R11Is a linear alkyl having 1 to 10 carbon atoms
Group, alkoxy group or linear alkyl having 2 to 10 carbon atoms
X represents a phenyl group;11, X12Are each independently the number of carbon atoms
1 to 10 linear alkyl groups, alkoxy groups, carbon atoms
A linear alkenyl group of the number 2 to 10, a hydrogen atom, a fluorine atom
Child, chlorine atom, -CFThree, -OCFThreeOr -CN, Y
11~ Y14Each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom
Then Z11, Z12Are each independently a single bond, -COO-, -C
≡C-, -CTwoHFour-Or-CFourH8-Represents Z 13Is -O (C
HTwo)k2-,-(CHTwo)k3O- or-(CHTwo)k4-Represents k2 ~
k4 represents an integer of 1 to 5; k1 represents 0 or 1;
11Is 1,4-phenyl which may be substituted by a fluorine atom
Eneylene group, trans-1,4-cyclohexylene group
Represents the hydrogen atom of the cyclohexane ring in each compound
(H) may be replaced by a deuterium atom (D). )
A liquid crystal component comprising one or more compounds represented by
A compound containing A and having a dielectric anisotropy of +2 or more
Liquid crystal component B comprising 10 to 99.9% by weight,
Liquid crystal component comprising a compound having a dielectric anisotropy of ~ 2
C in an amount of 0 to 70% by weight, and the liquid crystal component B and the liquid crystal component
Characterized in that the total amount of C is 75 to 99.9% by weight.
Nematic liquid crystal composition.
けるR11がエチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基
又はブテニル基で表される化合物、及び/又はX11、X
12が共にフッ素原子で表される化合物、及び/又は
Y11、Y12が共にフッ素原子で表される化合物、及び/
又はZ11、Z12が共に単結合で表される化合物、及び/
又はZ13が-O(CH2)k2-で表される化合物、及び/又
はk2が1で表される化合物を30〜100重量%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. The liquid crystal component A is a compound in which R 11 in the general formula (I-1) is an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a vinyl group or a butenyl group, and / or X 11 , X
A compound in which 12 is both represented by a fluorine atom, and / or a compound in which both Y 11 and Y 12 are represented by a fluorine atom, and / or
Or a compound in which both Z 11 and Z 12 are represented by a single bond, and / or
2. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, wherein Z 13 contains 30 to 100% by weight of a compound represented by —O (CH 2 ) k 2 — and / or a compound represented by k 2 of 1. Stuff.
(II-4) 【化2】 (式中、R21〜R24は各々独立的に炭素原子数2〜10
の直鎖状アルキル基、アルケニル基又はCsH2s+1-O-
CtH2tを表し、s及びtは各々独立的に1〜5の整数
を表し、X21〜X24は各々独立的にフッ素原子、塩素原
子、-OCF3、-OCHF2、-CF3又は-CNを表し、Y
21〜Y28は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表
し、W21〜W24は各々独立的に水素原子又はフッ素原子
を表し、Z21〜Z23は各々独立的に単結合、-COO-、
-C2H4-又は-C4H8-を表し、Z21はまた-C≡C-又は
-CH=CH-であってもよく、Z24、Z25は各々独立的
に単結合、-COO-、-C≡C-又は-CF=CF-を表
し、環A21はシクロヘキサン環又はベンゼン環を表し、
m1〜m4は各々独立的に0又は1を表し、m3+m4は0
又は1であり、各化合物におけるシクロヘキサン環の水
素原子(H)が重水素原子(D)で置換されていても良
い。)で表される化合物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又は2記載のネマチック液
晶組成物。3. The liquid crystal component B represented by the general formula (II-1):
(II-4) (Wherein, R 21 to R 24 each independently represent 2 to 10 carbon atoms.
Linear alkyl group, alkenyl group or C s H 2s + 1 -O-
Represents C t H 2t, s and t are each independently an integer of 1 to 5, X 21 to X 24 are each independently a fluorine atom, a chlorine atom, -OCF 3, -OCHF 2, -CF 3 Or -CN, Y
21 to Y 28 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, W 21 to W 24 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z 21 to Z 23 each independently represent a single bond, -COO -,
Represents —C 2 H 4 — or —C 4 H 8 —, and Z 21 is also —C≡C— or
—CH = CH—, Z 24 and Z 25 each independently represent a single bond, —COO—, —C≡C— or —CF = CF—, and ring A 21 represents a cyclohexane ring or benzene. Represents a ring,
m 1 to m 4 each independently represent 0 or 1, and m 3 + m 4 represents 0
Or 1, and the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound may be substituted with a deuterium atom (D). 3. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, wherein the composition comprises a compound selected from the group consisting of compounds represented by the formula:
〜(II-4)におけるR21〜R24が炭素原子数2〜5のア
ルキル基又はアルケニル基である化合物、及び/又はX
21〜X24がフッ素原子、塩素原子、-OCF3又は-CN
である化合物、及び/又は一般式(II-1)の化合物にお
けるZ21、Z22が単結合、-COO-、-C2H4-又は-C4
H8-で表される化合物、及び又は一般式(II-2)の化合
物におけるZ24が単結合、-COO-又は-C≡C-で表さ
れる化合物、及び又は一般式(II-3)の化合物における
Z25が単結合又は-C≡C-で表される化合物を10〜1
00重量%含有す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。4. The liquid crystal component B according to the general formula (II-1)
Compounds in which R 21 to R 24 in (II-4) are an alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or X
21 to X 24 is a fluorine atom, a chlorine atom, -OCF 3 or -CN
And / or Z 21 and Z 22 in the compound of the general formula (II-1) are a single bond, —COO—, —C 2 H 4 — or —C 4
In the compound represented by H 8- and / or the compound of the general formula (II-2), Z 24 is a single bond, a compound represented by —COO— or —C≡C—, and / or a compound represented by the general formula (II-3) ) Wherein the compound in which Z 25 is a single bond or —C≡C—
The nematic liquid crystal composition according to claim 3, wherein the composition is contained in an amount of 00% by weight.
(III-4) 【化3】 (式中、R31〜R34は各々独立的に炭素原子数2〜7の
直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表し、R35〜R38
は各々独立的に炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基、
アルコキシ基、炭素原子数2〜7の直鎖状アルケニル
基、アルケニルオキシ基又はCuH2u+1-O-CvH2vを表
し、u及びvは各々独立的に1〜5の整数を表し、Y31
は水素原子、フッ素原子又は-CH3を表し、Y32及びY
33は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表し、Z31
〜Z34は各々独立的に単結合、-COO-、-C2H4-又は
-C4H8-を表し、Z31はまた-C≡C-又は-CH=CH-
であってもよく、Z35は単結合、-C≡C-、-COO-、
-CH=N-N=CH-又は-CF=CF-を表し、環
A31、A32は各々独立的にシクロヘキサン環又はシクロ
ヘキセン環を表し、環A33、A34は各々独立的にシクロ
ヘキサン環又はベンゼン環を表し、n1〜n5は各々独立
的に0又は1の整数を表し、n4+n5は0又は1であ
り、各化合物におけるシクロヘキサン環における水素原
子(H)は重水素原子(D)で置換されていても良
い。)で表される化合物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又は4記載のネマ
チック液晶組成物。5. The liquid crystal component C represented by the general formula (III-1):
(III-4) (Wherein, R 31 to R 34 each independently represent a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R 35 to R 38
Are each independently a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms,
Alkoxy group, a linear alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, represents alkenyloxy group or C u H 2u + 1 -O- C v H 2v, u and v the each independently an integer of 1 to 5 Represents Y 31
Represents a hydrogen atom, a fluorine atom or —CH 3 , and Y 32 and Y
33 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z 31
To Z 34 each independently represents a single bond, -COO -, - C 2 H 4 - or
Represents —C 4 H 8 —, and Z 31 also represents —C≡C— or —CH = CH—.
Wherein Z 35 is a single bond, -C≡C-, -COO-,
-CH = NN-CH- or -CF = CF-; rings A 31 and A 32 each independently represent a cyclohexane ring or a cyclohexene ring; rings A 33 and A 34 each independently represent a cyclohexane ring Or n represents a benzene ring, n 1 to n 5 each independently represent an integer of 0 or 1, n 4 + n 5 is 0 or 1, and a hydrogen atom (H) in a cyclohexane ring in each compound is a deuterium atom. (D) may be substituted. 5. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, wherein the composition comprises a compound selected from the group consisting of:
1)の化合物において、R31が炭素原子数2〜5の直鎖
状アルキル基又はアルケニル基を表し、R35が炭素原子
数1〜5の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子
数2〜7の直鎖状アルケニル基、アルケニルオキシ基を
表し、環A31がシクロヘキサン環を表し、m1が0の場
合Z32が単結合又は-COO-で表される化合物、及び/
又はm1が1の場合Z31、Z32が単結合で表される化合物
を10〜100重量%含有することを特徴とする請求項
5記載のネマチック液晶組成物。6. The liquid crystal component C according to the general formula (III-
In the compound of 1), R 31 represents a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 35 represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, and 2 carbon atoms. And 7 represents a linear alkenyl group or an alkenyloxy group, a ring A 31 represents a cyclohexane ring, and when m 1 is 0, a compound wherein Z 32 is represented by a single bond or —COO—, and / or
6. The nematic liquid crystal composition according to claim 5, wherein when m 1 is 1, 10 to 100% by weight of a compound represented by Z 31 and Z 32 by a single bond is contained.
2)の化合物において、R32が炭素原子数2〜5の直鎖
状アルキル基又はアルケニル基を表し、R36が炭素原子
数1〜5の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、炭素原子
数2〜7の直鎖状アルケニル基、アルケニルオキシ基を
表し、m2が0の場合環A32がシクロヘキサン環又はシ
クロヘキセン環であり、Z33が単結合、-COO-又は-
C2H4-で表される化合物、及び/又はm2が1の場合環
A32がシクロヘキサン環であり、Z33が単結合又は-C2
H4-で表される化合物を10〜100重量%含有するこ
とを特徴とする請求項5又は6記載のネマチック液晶組
成物。7. The liquid crystal component C according to the general formula (III-
In the compound of 2), R 32 represents a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 36 represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, and 2 carbon atoms. to 7 straight chain alkenyl group, an alkenyloxy group, m 2 is when the ring a 32 is a cyclohexane ring or a cyclohexene ring 0, Z 33 is a single bond, -COO- or -
A compound represented by C 2 H 4 — and / or when m 2 is 1, ring A 32 is a cyclohexane ring, and Z 33 is a single bond or —C 2
7. The nematic liquid crystal composition according to claim 5, wherein the compound represented by H 4- is contained in an amount of 10 to 100% by weight.
3)の化合物において、Z35が-C≡C-、-CH=N-N
=CH-で表される化合物を10〜100重量%含有す
ることを特徴とする請求項5、6又は7記載のネマチッ
ク液晶組成物。8. The liquid crystal component C having the general formula (III-
In the compound of 3), Z 35 is -C≡C-, -CH = N-N
The nematic liquid crystal composition according to claim 5, 6 or 7, comprising 10 to 100% by weight of a compound represented by = CH-.
たコア構造の化合物であって、該化合物の液晶相−等方
性液体相転移温度が100℃以上を有する化合物を1種
又は2種以上含有することを特徴とする請求項1乃至8
記載のネマチック液晶組成物。9. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the compound has a core structure having four six-membered rings, and the compound having a liquid crystal phase-isotropic liquid phase transition temperature of 100 ° C. or higher. 9. A composition comprising one or more species.
The nematic liquid crystal composition according to the above.
異方性であり、0.08〜0.33の複屈折率であり、
60℃〜180℃のネマチック相−等方性液体相転移温
度であり、−200℃〜0℃の結晶相、スメクチック相
又はガラス相−ネマチック相転移温度であることを特徴
とする請求項1乃至9記載のネマチック液晶組成物。10. The liquid crystal composition has a dielectric anisotropy of 4 to 30, a birefringence of 0.08 to 0.33,
The nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature of 60 ° C to 180 ° C, and the crystalline phase, smectic phase or glass phase-nematic phase transition temperature of -200 ° C to 0 ° C. 9. The nematic liquid crystal composition according to item 9.
0.5〜1000μmとなる光学活性基を有する化合物
を含有することを特徴とする請求項1乃至10記載のネ
マチック液晶組成物。11. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal composition contains a compound having an optically active group having an induced helical pitch of 0.5 to 1000 μm.
物を用いたアクティブ・マトリクス、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。12. An active matrix using the nematic liquid crystal composition according to claim 11, and a twisted liquid crystal.
Nematic or super twisted nematic liquid crystal display.
び透明性固体物質を含有する調光層を有する光散乱形液
晶表示装置。13. A light-scattering type liquid crystal display device having a dimming layer containing the liquid crystal composition according to claim 1 and a transparent solid substance.
続層中に前記透明性固体物質が均一な三次元網目状構造
を形成した調光層であることを特徴とする請求項13記
載の光散乱形液晶表示装置。14. The light control layer according to claim 13, wherein the liquid crystal composition forms a continuous layer, and the transparent solid substance forms a uniform three-dimensional network structure in the continuous layer. Light scattering type liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9253513A JPH1192763A (en) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display prepared therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9253513A JPH1192763A (en) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display prepared therefrom |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1192763A true JPH1192763A (en) | 1999-04-06 |
Family
ID=17252427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9253513A Pending JPH1192763A (en) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display prepared therefrom |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH1192763A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-09-18 JP JP9253513A patent/JPH1192763A/en active Pending
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