KR20010040197A

KR20010040197A - 액정 조성물

Info

Publication number: KR20010040197A
Application number: KR1020000063501A
Authority: KR
Inventors: 오가와신지; 오사와마사시; 오니시히로유키; 다카츠하루요시; 다케우치기요후미; 가와카미쇼타로; 구리야마다케시
Original assignee: 가와무라 시게구니; 다이닛뽄 잉크 앤드 케미칼즈, 인코포레이티드
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR100650359B1; HK1035913A1; TW554033B; EP1096000A3; EP1096000A2; DE60008185D1; US6607791B1; JP2001123171A; CN1303904A; JP3856188B2; DE60008185T2; EP1096000B1

Abstract

반응 등의 액정의 여러가지 특성을 저하시키지 않고, 전류치를 억제한 신뢰성이 높은 액정조성물을 제공하고, 또한, 이 액정조성물을 사용한 콘트라스트가 높은 액정표시소자를 제공한다.

제1성분: 일반식(Ⅰ)

및 제2성분: 일반식(Ⅱ) 및 (Ⅲ)으로 되는 군

을 함유하고, N상 상한온도 75℃ 이상, △n = 0.07 ∼ 0.18의 액정조성물 및 이것을 사용한 액정표시소자.

Description

액정 조성물{COMPOSITIONS OF THE LIQUID CRYSTAL}

본 발명은 전기 광학적 액정표시재료로서 유용한 네마틱 액정조성물 및 이를 사용한 액정표시소자에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD)는 전자계산기의 디스플레이로서 등장한 이래 컴퓨터의 개발과 함께 TN-LCD(트위스티드 네마틱 액정표시장치)부터, STN-LCD로 표시용량의 확대로 대응하고 있다. STN-LCD는 Scheffer등[SID '85 Digest, 120페이지(1985년)], 또는 Kinugawa등[SID '86 Digest, l22페이지(1986년)]에 의해 개발되어 워드 프로세서, 개인 컴퓨터 등의 고정보처리용의 표시에 널리 보급되어 시작되었다. 최근, STN-LCD 에서의 응답특성을 개선할 목적으로 액티브 어드레싱 구동방식이 제안되어 있다(Proc.12th International Display Research Conference p.503 1992년). 또한, 휴대용단말표시(Personal Digital Assistance)에서는 보다 넓은 온도에서 양호한 표시특성이 요구되어 있다. 이러한 액정재료로서 점성이 낮고, 구동전압이 낮고 또, 넓은 온도범위에 대하여 일정치를 유지하는 것이나, 여러가지의 시분할에 해당한 주파수범위에서 구동전압이 변동하지 않은 것이 요구되어 있다. 그러나, 표시소자에 조합해서 넣었을 때의 응답속도나 콘트라스트 등은 아직 충분하다고 말할 수 없고, 현재도 새로운 액정화합물 또는 액정조성물의 제안되고 있다.

상술한 바와 같이 TN-LCD 나 STN-LCD가 중요한 특성 개선과제의 한 개로 콘트라스트의 향상이 있다. LCD의 급속한 용도확대에 따라, 실내에서 사용되는 것 뿐만아니라 컴퓨터의 휴대단말 디스플레이, 차량 탑재용계기, 옥외사용 계측기의 디스플레이 등, 온도조건이 가혹한 옥외에서의 사용이 증가되어 왔다. 그 때문에, LCD가 설치된 환경의 온도 변화에 의한 표시 콘트라스트의 저하, 저온에 있어서의 응답속도의 저하에 의한 표시품질의 악화가 문제로 되어 있다. 또한, 옥외에서의 사용으로서 높은 신뢰성도 요구되고 있다.

주위의 온도 변화에 의한 LCD 표시품질의 저하 원인은 다양한 요인을 들 수 있지만, 네마틱 액정의 탄성정수·유전율 등의 온도변화와 첨가한 카이랄 물질의 고유 피치의 온도변화에 따른 역치 전압(Vth)의 온도변화를 압도하기 때문에, 카이랄 물질의 고유 피치의 온도변화를 제어하여 역치전압의 온도 의존성을 개선하는 제안(특개소 55-38869)은 이미 알려지고 있고, 모체액정과 카이랄물질의 조합에 의해 그 효과가 변화하는 것이나, 카이랄 양을 증가시켜 반응 등의 표시특성에 악영향을 미치게 하는 것이 문제로 되어 있다.

그러나, 액정 중에 포함되는 이온성 물질의 이동도의 온도변화에 의해 전류치가 증가하기 때문에, 액정에 이러한 실효치 전압이 이온에 의해 소비되고, 콘트라스트 및 신뢰성을 저하시키는 것에 기인하는 개선책은 알려져 있지 않다. 이 관점에서, 종래부터 널리 사용되고 있는 에스테르 결합을 갖는 화합물의 사용량을 감소시킬 필요가 있지만, 그것에 의하여 생기는 역치전압의 증가가 문제로 되어 있다.

에스테르 결합을 갖지 않고 역치전압을 내리는 재료로 2,6-디플로오로벤조니트릴 골격을 가지는 재료가 이미 알려져 있다. 그러나, 이러한 유전율 이방성이 큰 재료를 많이 사용하는 것은 반응에 악영향을 주기 때문에 사용량이 제한되어 충분한 효과가 얻어지지 않는 경우가 많았다. 반응을 개선하기 위해서, 측쇄에 알케닐기를 도입한 화합물이 알려져 있다(특개평 4-296387). 그러나, 효과가 큰 1-알케닐기는 시클로헥산환과 결합하지 않으면 안정성의 점에서 사용할 수 없다. 또한, 3-알케닐기나 알킬 치환기를 갖는 1-알케닐기는 탄성정수비가 커지기 때문에, 역치전압의 저감효과가 충분하다고 말할 수 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 역치전압, 반응 등의 액정의 여러 가지 특성을 악화시키지 않고, 전류치 증가를 억제한 신뢰성이 높은 액정조성물을 제공하는 것에 있고, 더욱 역치전압의 온도 의존성을 양호하게 하여 보다 넓은 온도 범위에서 안정한 고콘트라스트(급준성)를 갖은 표시특성을 달성하는 것에 있다. 또한, 이 조성물의 구성재료로서 바람직한 비닐기를 함유하는 2,6-디플로오로벤조니트릴 유도체인 화합물을 제공하는 것에 있다. 액정표시소자에 이러한 액정조성물을 사용한 경우, 예컨대, 1/32 ∼ 1/400 듀티(duty), 보다 바람직하게는 1/80 ∼ 1/250 듀티의 표시에 있어서 특성개선의 효과가 있고, 정보량의 증가나 칼라 표시에 대한 보다 개선한 고콘트라스트의 액정표시소자(STN-LCD)를 제공하는 것이 된다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 여러 가지의 액정화합물을 사용한 액정조성물을 검토한 결과, 이하의 액정조성물을 발견했다.

발명1 제1성분으로서 일반식(I)

(식중, R¹은 탄소 원자수 2 ∼ 16의 알케닐기, 탄소 원자수 3 ∼ 16의 알케닐옥시기를 나타낸다.)부터 선택되는 화합물을 1 종 또는 2종 이상을 함유하고, 제2성분으로서 일반식(Ⅱ), (Ⅲ)

(식중, R², R³, R⁴는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 ∼ 16의 불소치환될 수도 있는 알킬기 또는 알콕실기, 탄소 원자수 2 ∼ 16의 불소치환될 수도 있는 알케닐기, 탄소 원자수 3 ∼ 16의 불소치환될 수도 있는 알케닐옥시기, 또는 탄소 원자수 1 ∼ 10의 알콕실기로 치환된 탄소 원자수 1 ∼ 12의 불소치환될 수도 있는 알킬기를 나타내고, 환A, 환B, 환C, 환D 및 환E는 각각 독립적으로 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 1,4-페닐렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 2-메틸-1,4-페닐렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 3-메틸-1,4-페닐렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 페난트렌-2,7-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 플루오렌-2,7-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 트랜스-1,4-시클로핵실렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 트랜스-1,3-디옥시산-2,5-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피리딘-2,5-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피리미딘-2,5-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피라진-2,5-디일기 또는 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피리다진-2,5-디일기를 나타내고, l, m은 각각 독립적으로 O, 1 또는 2를 나타내고, Z¹, Z², Z³, Z⁴는 각각 독립적으로 단결합 -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -CH=N-N=CH- 또는 -C≡C-을 나타내고, X²는 시아노기, 불소 원자, 염소원자, 트리플로오로메톡시기, 트리플로오로메틸기, 디플로오로메톡시기, 수소 원자, 3,3,3-트리플로오로에톡시기, R' 또는 -OR'을 나타내고, R'는 탄소 원자수 1 ∼ 12의 직쇄상 알킬기 또는 2 ∼ 12의 직쇄상 알케닐기를 나타내고, X¹, X³는 수소 원자, 불소 원자 또는 염소원자를 나타낸다. 단지, R⁴가 알케닐기 또는 알케닐옥시기, X²가 시아노기, 환D가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, m = 0, Z⁴가 단결합의 경우, X¹, X³가 동시에 불소 원자는 아니다.)에서부터 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 게다가 네마틱상 상한온도가 75℃ 이상이고, 굴절율의 이방성(△n)이 0.07 ∼ 0.24의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.

발명2 일반식(I)의 화합물의 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위에서, 더욱 일반식(Ⅱ) 또는 일반식(Ⅲ)의 화합물 중에서 선택한 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 선택한 화합물의 함유율이 각각 5 ∼ 95 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명1기재의 액정조성물.

발명3 일반식(Ⅱ)의 화합물로서, 환A 및 환B가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이고, Z¹, Z²가 단결합의 일반식(Ⅱ-a)

(식중, R⁵, R⁶은 R², R³과 동일한 의미를 나타내고, 환F는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, n은 0 또는 1을 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 발명 1 또는 2에 기재의 액정조성물.

발명4 일반식(I)의 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 제2성분으로서 일반식(Ⅱ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명3 기재의 액정조성물.

발명5 일반식(Ⅲ)의 화합물로서 환D가 트랜스-1.4-시클로헥실렌기이고, Z³, Z⁴가 단결합이고, m = 1의 일반식(Ⅲ-a)

(식중, R⁷은 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타내고, 환G는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, X⁵는 시아노기, 불소 원자, 트리플로오로메톡시기, 디플로오로메톡시기를 표시하고, X⁴, X⁶은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 4의 어느 한 발명 기재의 액정조성물.

발명6 일반식(I)의 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명5 기재의 액정조성물.

발명7 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b)

(식중, R⁸, R⁹는 각각 독립적 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 더욱 일반식(Ⅱ-c)

(식중, R^l0, R^ll은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 60 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 6의 어느 한 발명 기재의 액정조성물.

발명8 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b) 또는 일반식(Ⅱ-c)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 60 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 7의 어느 한 발명 기재의 액정조성물.

발명9 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b) 및 일반식(Ⅱ-c)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 각각 5 ∼ 40 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 8의 어느 한 발명 기재의 액정조성물.

발명1O 일반식(Ⅲ) 또는 (Ⅲ-a)으로서 일반식(Ⅲ-b)

(식중, R¹²는 탄소 원자수 1 ∼ 16의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 9의 어느 한 발명 기재의 액정조성물.

발명11 일반식(Ⅲ) 또는 (Ⅲ-a)으로서 일반식(Ⅲ-c)

(식중, R^l2는 탄소 원자수 1 ∼ 16의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 9의 어느 한 항 기재의 액정조성물.

발명12 식(I)이, 식(Ia)

로 표시되는 화합물.

발명13 제1성분으로서 식(Ia)을 함유하는 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 11의 어느 한 발명 기재의 액정조성물.

발명14 하기 조건(i) ∼ (v)의 적어도 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것을 특징으로 하는 발명1 ∼ 11, 발명13의 어느 한 발명 기재의 네마틱 액정조성물. 단지, (i) ∼ (iv)는 20℃의 측정치를 나타낸다.

(i) 0.11≤ △n ≤ 0.195

(ⅱ) 4≤ △ε≤ 60

(ⅲ) 1.1≤ K33/Kl1 ≤ 3

(iv) 10 mPa·s≤ 점도 ≤ 80 mPa·s

(v) 75℃ ≤ 네마틱상-등방성 액체상 전이온도 ≤ 130℃

발명15 발명1 ∼ 11, 발명13 ∼ 14의 어느 한 발명 기재의 액정조성물을 사용한 액정표시소자.

발명16 발명1 ∼ 11, 발명13 ∼ 14의 어느 한 발명 기재의 액정조성물을 사용하고, 뒤틀림 각이 220 ∼ 270°의 범위이고, -20℃ ∼ 60℃의 구동온도 범위에 있어서 하기 조건(i) ∼ (ⅲ)의 적어도 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것을 특징으로 하는 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN) 액정표시소자.

(i) AV/AT(Vth의 온도의존성)≤ 7 mV/℃

(ⅱ) 급준성γ(포화전압(Vsat)과 역치전압(Vth)의 비)≤ 1.15

(ⅲ) 상기 온도범위에서의 급준성γ의 최대치와 최소치의 비가 3% 이하

이하에 본 발명의 일례에 관해서 설명한다. 발명1에 있어서, 제1성분으로서 일반식(I)부터 선택된 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하지만, l종 또는 2종이 바람직하다. 또한, 식중 R¹은 탄소 원자수 2 ∼ 16의 알케닐기 또는 탄소 원자수 3 ∼ 16의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 2 ∼ 16의 알케닐기가 바람직하고, 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기가 보다 바람직하고, 이하 식(a) ∼ (e)의 구조가 더욱 바람직하고,

(구조식은 우단에서 환에 연결되어 있는 것으로 한다.) 그 중에서도 (d)가 특히 바람직하다. 더욱, 제2성분으로서 일반식(Ⅱ), (Ⅲ)부터 선택된 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하지만, 3종 이상이 바람직하고, 3종 ∼ 20종이 더욱 바람직하고, 5종 ∼ 15종이 특히 바람직하고, 그 중에 일반식(Ⅱ)의 화합물을 적어도 2종 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이 액정조성물은 네마틱상 상한온도가 75℃ 이상인 것을 특징으로 하지만, 80℃ 이상이 바람직하고, 85℃ 이상이 특히 바람직하다. 또한, △n은 0.07 ∼ 0.24의 범위인 것을 특징으로 하지만, 0.08 ∼ 0.22이 바람직하다. R², R³, R⁴는 각각 독립적으로 불소치환될 수도 있는 1 ∼ 16의 알킬기 또는 알콕실기, 탄소 원자수 2 ∼ 16의 알케닐기, 탄소 원자수 3 ∼ 16의 알케닐옥시기, 또는 탄소 원자수 1 ∼ 10의 알콕실기로 치환된 탄소 원자수 1 ∼ 12의 알킬기를 나타내지만, 탄소 원자수 1 ∼ 16의 알킬기, 탄소 원자수 2 ∼ 16의 알케닐기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기, 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기가 보다 바람직하고, 1 ∼ 5의 알킬기 또는 알케닐기로서 식(a) ∼ (e)가 특히 바람직하다. 환A, 환B, 환C, 환D 및 환E는 각각 독립적으로 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 1,4-페닐렌기, 2-메틸-1,4-페닐렌기, 3-메틸-1,4-페닐렌기, 나프탈렌-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 플루오렌-2,7-디일기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1.2.3.4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 데카히들로나프탈렌-2,6-디일기, 트랜스-1,3-디옥시산-2,5-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리디민-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기 또는 피리다진-2,5-디일기를 나타내지만, 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기가 바람직하고, 환A, B, D, E 에서는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기가 보다 바람직하고, 환C에 있어서는 1,4-페닐렌기가 보다 바람직하다. l, m은 각각 독립적으로 0, 1 또는 2를 나타내지만, 0 또는 1이 바람직하다. Z¹, Z², Z³, Z⁴는 각각 독립적으로 단결합, -CH₂CH₂-,-(CH₂)₄-,-OCH₂-,-CH₂O- 또는 -C≡C- 나타내지만, Z¹, Z²에 있어서는 단결합 또는 -CH₂CH₂-이 바람직하고, 단결합이 보다 바람직하다. Z³, Z⁴에 있어서는 단결합 또는 -C≡C-이 바람직하고, 단결합이 보다 바람직하다. X²는 시아노기, 불소 원자, 염소원자, 트리플로오로메톡시기, 트리플로오로메틸기, 디플로오로메톡시기, 수소 원자, 3,3,3-트리플로오로에톡시기, R' 또는 -OR'을 나타내고, R'는 탄소 원자수 1 ∼ 12의 직쇄상 알킬기 또는 2 ∼ 12의 직쇄상 알케닐기를 나타내지만, 시아노기, 불소 원자, 트리플로오로메톡시기, 디플로오로메톡시기가 바람직하고, 불소 원자, 트리플로오로메톡시기, 디플로오로메톡시기가 보다 바람직하고, 불소 원자가 특히 바람직하다. X¹, X³는 수소 원자, 불소 원자 또는 염소원자를 나타내지만, 수소 원자, 불소 원자가 바람직하고, 불소 원자가 특히 바람직하다.

발명2에 있어서, 일반식(I)의 함유율은 5 ∼ 40 중량%이지만, 5 ∼ 25 질량%이 바람직하고, 5 ∼ 20 질량%이 특히 바람직하고, 일반식(Ⅱ) 또는 일반식(Ⅲ)의 함유율은 5 ∼ 95 중량%이지만, 15 ∼ 85 질량%이 바람직하고, 25 ∼ 85 질량%이 특히 바람직하다.

발명4에 있어서, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%의 범위이지만, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 25 질량%이 바람직하고, 5 ∼ 20 질량%이 특히 바람직하고, 일반식(Ⅱ-a)의 화합물을 2종 이상 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%인 것이 바람직하고, 15 ∼ 85 질량%이 바람직하고, 25 ∼ 85 질량%이 특히 바람직하다.

발명6에 있어서, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 제2성분으로서 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%의 범위이지만, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 25 질량%이 바람직하고, 5 ∼ 15 질량%이 특히 바람직하고, 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 2종 이상 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%인 것이 바람직하고, 15 ∼ 85 질량%이 바람직하고, 25 ∼ 85 질량%이 특히 바람직하다.

발명7에 있어서, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이지만 5 ∼ 25 질량%이 바람직하다. 더욱, 일반식(Ⅱ-c)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 60 질량%의 범위이지만, 5 ∼ 50 질량%이 바람직하고, 5 ∼ 40 질량%인 것이 보다 바람직하다. 식중, R⁸, R⁹, R^l0, R^l1은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타내지만, 1 ∼ 5의 알킬기 또는 알케닐기로서 식(a) ∼ (e)가 특히 바람직하다.

발명8에 있어서, 발명1 기재의 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b) 또는 일반식(Ⅱ-c)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 60 질량%의 범위이지만, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 20 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 일반식(Ⅲ-a)의 함유율이 5 ∼ 35 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 5 ∼ 25 질량%의 범위인 것이 보다 바람직하고, 일반식(Ⅱ-b) 또는 일반식(Ⅱ-c)의 함유율이 5 ∼ 55 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 5 ∼ 45 질량%의 범위인 것이 보다 바람직하다.

발명9에 있어서, 발명1 기재의 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b) 및 일반식(Ⅱ-c)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 각각 5 ∼ 40 질량%의 범위이지만, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 20 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 일반식(Ⅱ-b) 및 일반식(Ⅱ-c)의 화합물을 각각 1종 이상 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 20 질량%의 범위이고, 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 2종 이상 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 25 질량%의 범위인 것이 바람직하다.

발명1O에 있어서, 발명1 기재의 일반식(Ⅲ) 또는 일반식(Ⅲ-a)으로서 일반식(Ⅲ-b)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이지만, 일반식(Ⅲ-b)의 화합물을 1 ∼ 10종 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 35 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 1 ∼ 5종을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 30 질량%의 범위인 것이 보다 바람직하다. 식중, R^l2는 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타내지만, l ∼ 5의 알킬기 또는 알케닐기로서 식(a) ∼ (e)이 특히 바람직하다.

발명11에 있어서, 발명1 기재의 일반식(Ⅲ) 또는 일반식(Ⅲ-a)로서, 일반식(Ⅲ-c)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이지만, 일반식(Ⅲ-c)의 화합물을 1 ∼ 10종 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 35 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 1 ∼ 5종을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 30 질량%의 범위인 것이 보다 바람직하다. 식중, R¹²는 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타내지만, 1 ∼ 5의 알킬기 또는 알케닐기로서 식(a) ∼ (e)이 특히 바람직하다.

발명13에 있어서, 발명12 기재의 식(I-a)을 함유하지만, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 5 ∼ 20 질량%의 범위인 것이 보다 바람직하다.

이상에서 기술한 액정조성물은 하기 조건(i) ∼ (v)의 적어도 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것이 더욱 바람직한 형태이다. 한편, (i) ∼ (iv)은 20℃의 측정치를 나타낸다. (i) 복굴절율은 0.11≤ △n ≤ 0.195의 범위가 보다 바람직하고, 0.13≤ △n ≤ 0.18가 STN-LCD의 셀 두께의 설계에 더욱 바람직하다. (ⅱ) 유전율 이방성은 4≤ △ε ≤ 60의 범위가 바람직하고, 역치전압이 1.8 V ∼ 2.9 V의 경우는 4≤ △ε ≤ 13의 범위가 보다 바람직하고, 역치전압이 1.5 V ∼ 1.9 V의 경우는 5≤ △ε ≤ 18의 범위가 보다 바람직하고, 역치전압이 1.2 V ∼ 1.6 V의 경우는 8≤ △ε ≤ 24의 범위가 보다 바람직하고, 역치전압이 0.8 V ∼ 1.3 V의 경우는 12≤ △ε ≤ 45의 범위가 보다 바람직하다. (ⅲ) 탄성정수비는 1.1≤ K33/Kl1 ≤ 3의 범위로 적시 설계할 수 있지만, 보다 바람직한 급준성과 응답성을 얻기 위해서는 1.3≤ K33/K11 ≤ 2.5의 범위가 더욱 바람직하다. 본 발명의 필수성분인 일반식(I)의 화합물, 특히 바람직하게는 식(Ia)의 화합물을 함유한 액정조성물은 역치전압이 0.8 V ∼ 1.8 V와 비교적 낮은 경우라도 보다 고콘트라스트가 얻어지는 급준성을 갖고 있다. 이 효과는 필수성분을 상기 상술한 것과 같은 선택적으로 함유하는 것에 의한 것이고, 1.3 ≤ K33/Kl1 ≤ 2.5의 범위로 적시 조정할 수 있기 때문이다. (iv) 점도는 10 mPa·s ∼ 80 mPa·s의 범위이지만, 소망의 역치전압에 따라 설계할 수 있고, 10 mPa·s ∼ 45 mPa·s의 범위가 바람직하다. 본 발명의 액정조성물은 특히 25 mPa·s ∼ 30 mPa·s 이상의 점도를 갖는 것이라도 필수성분 일반식(I)의 화합물, 특히 식(Ia)의 화합물에 의해 응답성을 손상하지 않는 특징을 갖고 있다. (v) 네마틱상-등방성 액체상 전이온도 Tni는 75℃ ∼ 130℃의 범위로 설계할 수 있지만, 휴대용도나 옥외사용의 경우 80℃ ∼ 110℃의 범위가 바람직하다. 한편, 이상 상술한 각 조건(i) ∼ (v)의 개별적으로 바람직한 형태는 당연하지만, 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

발명16에 있어서, 초래된 네마틱(STN) 액정표시소자는 이하의 형태가 바람직하다. 뒤틀림 각은 180 ∼ 360°의 범위로 선택할 수 있지만, 220 ∼ 270°의 범위가 보다 바람직하다. 본 발명의 액정표시소자는 -20℃ ∼ 60℃의 구동온도범위에 있어서 하기 조건 (i) ∼ (v)의 적어도 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. (i) Vth의 온도의존성 AV/AT은 7 mV 이하가 바람직하고, 역치전압이 0.8 V ∼ 1.8 V의 경우는 5 mV 이하가 보다 바람직하고, 역치전압이 0.8 V ∼ 1.6 V의 경우는 4 mV 이하가 보다 바람직하다. (ⅱ) 급준성γ(포화전압 Vsat과 역치전압 Vth의 비)는 1.15 이하가 바람직하고, 역치전압이 0.8 V ∼ 1.6 V의 경우는 1.08 이하가 보다 바람직하고, 역치전압이 1.0 V ∼ 1.8 V의 경우는 1.07 이하가 보다 바람직하고, 역치전압이 1.2 V ∼ 2.5 V의 경우는 1.06 이하가 보다 바람직하다. (ⅲ) -20℃ ∼ 60℃의 온도범위에서의 급준성γ의 최대치와 최소치의 비는 3% 이하로 할 수 있지만, 2% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 이상 상술한 각 조건 (i) ∼ (ⅲ)의 개별적으로 바람직한 형태는 당연하지만 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

이러한 액정표시소자는 예컨대 1/60 ∼ 1/400 듀티, 보다 바람직하게는 1/100 ∼ 1/250 듀티의 표시에 있어서, 전류치의 증가를 개선하고 저온 범위에서의 응답을 저감하고, 정보량의 증가나 칼라 표시를 보다 개선한 고콘트라스트를 갖은 STN-LCD 이다.

상기 네마틱 액정조성물은 TN-LCD나 STN-LCD에 유용하지만 STN-LCD에 특히 유용하다. 또한, 투과형 또는 반사형의 액정표시소자에 사용할 수 있다. 본 발명의 액정조성물은 상기의 화합물이외에, 통상의 네마틱 액정, 스메틱 액정, 코레스테릭 액정 등을 함유할 수도 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서,「%」는『질량%』을 의미한다.

실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.

TN-Ⅰ: 네마틱상-등방성 액체상 전이온도(℃)

T→N :고체상 또는 스메틱상-네마틱상 전이온도(℃)

Vth : 셀 두께 6 μm의 TN-LCD를 구성시의 역치전압(V)

△ε : 유전이방성

△n : 복굴절율

△V Vth(60℃)-Vth(-20℃)(mV)

△T 60-(-20)(℃)

△V/△T │△V│/△T (mV/℃)

η : 20℃ 에서의 점도(mPa·s)

Ir : 240°트위스트의 STN-LCD에 액정조성물을 진공주입하고 80℃로 100 시간 가열후의 전류치(μA/cm²)

CR : 240°트위스트의 STN-LCD에 액정조성물을 진공주입하고 1/200 듀티, 1/16 바이어스의 구동파형으로 구동시의 콘트라스트.

STN-LCD 표시소자의 작성은 아래와 같이 행하였다. 네마틱 액정조성물에 카이랄물질「S-811」(멜크사제)를 첨가하여 혼합액정을 조제하고, 대향하는 평면투명전극상에「산에바-150」(일산화학사제)의 유기막을 러빙하여 배향막을 형성한 트위스트 각 240°의 STN-LCD 표시용 셀에 주입하였다. 또, 카이랄 물질은 카이랄 물질의 첨가에 의한 혼합액정의 고유의 피치 P와 표시용 셀의 셀 두께 d가 △n·d = 0.85, d/P = 0.50이 되도록 첨가하였다.

화합물기재에 하기의 약호를 사용한다.

말단의 n(숫자) C_nH_2n+1-

C 트랜스-1,4-시클로헥실렌기

C/ 1,4-시클로헥시딜기

P 1,4-페닐렌기

Pm 피리미딘-2,5-디일기

E -COO-

e -OCO-

A -CH₂CH₂-

t -C≡C-

-Z- -CH=N-N=CH-

CN -C≡N

On -OC_nH_2n+1

F -F

f 말단기의 오르토 위에 결합한 F 원자

ndm- C_nH_2n+1-C=C-(CH₂)_m-1-

-O(dm)n -O(CH₂)_m-2-C=C_nH_2n+1

(실시예1, 비교예1)

네마틱 액정조성물 No.1

를 조제하고 이 조성물의 여러가지 특성을 측정한 결과를 비교예1과 함께 표1에 나타낸다.

표1에 나타낸 바와 같이, 실시예1의 액정조성물은 비교예1의 조성물에 비해 전류치를 대폭 억제하고 더욱, 콘트라스트도 개선하고 있다.

여기서 제작한 STN-LCD를 사용하여 뛰어난 표시특성을 나타내는 액정표시장치를 작성하는 것이 되었다.

(실시예2)

네마틱 액정조성물 No.2를 조제하여(실시예2) 여러가지 특성을 측정하여 비교의 조성물(비교예2)과 함께 특성 데이터를 표2에 나타내었다.

표2에 나타낸바와 같이, 실시예2의 액정조성물도 또, 비교예2의 조성물에 비해 전류치를 대폭 억제하고, 콘트라스트도 개선하고 있다.

여기서 제작한 STN-LCD를 사용하여 뛰어난 표시특성을 나타내는 액정표시장치를 작성할 수 있었다.

(실시예3) 식(Ia)의 합성

(a) 2,6-디플로오로-4-(트랜스-4-비닐시클로헥실)안식향산의 합성

1,3-디플로오로-5-(트랜스-4-비닐시클로헥실)벤젠 25 g을 테트라히드로프란 1 OO ml에 용해하고, -70℃에 냉각하였다. n-부틸리튬 n-헥산용액(l.53 mo1/l) 88 ml을 액온이 -60℃ 이하를 유지하는 속도로 적하하였다. 더욱, 30분 교반 후, 이산화탄소를 액온이 -60℃ 이하를 유지하는 속도로 계내에 도입하였다. 발열이 멈춘 후, 실온으로 되돌려, 10% 염산 50 ml을 가하고, 초산에틸 250 m1에서 추출하였다. 유기층을 물, 포화식염수로 세정하고, 무수황산나트륨으로 건조하였다. 용매를 유거 하고, 2,6-디플로오로-4-(트랜스-4-비닐시클로헥실)안식향산 28.9 g을 얻었다.

(b) 2,6-디플로오로-4-(트랜스-4-비닐시클로헥실)벤조니트릴의 합성

2,6-디플로오로-4-(트랜스-4-비닐시클로헥실)안식향산 20 g에 1,2-디클로로에탄 120 m1, 염화티오닐 16 g 및 피리딘 수적을 가하여 6시간 가열환류시켰다. 실온에서 방냉하고, 감압하에서, 용매 및 과잉의 염화티오닐을 유거하고, 디클로로메탄 1 50 ml을 가하고 10℃ 이하로 냉각하였다. 교반후, 액온을 20℃ 이하로 유지하는 속도로 암모니아를 액 중에 도입하였다. 발열이 멈춘 후, 감압하에서 용매를 유거하고, N, N-디메틸포름아미드 150 ml을 가하여 10℃ 이하로 냉각하였다. 액온이 10℃ 이하를 유지하는 속도로 옥시염화링 26.5 g를 적하하였다. 실온에 되돌려, 용액을 깨뜨린 얼음에서 저어 석출한 결정을 여과하였다. 얻어진 결정을 물로 세정하여 감압하에서 건조하였다. 실리카겔 컬럼크로마토그래피(용매: 톨루엔)로 정제하여 2,6-디플로오로-4-(트랜스-4-비닐시클로헥실)벤조니트릴을 얻었다. 더욱, 에탄올로부터 재결정하여 정제물 12.l g을 얻었다. 이 화합물의 융점은 39℃였다.

(실시예4)

실시예3에서 얻은 식(Ia)을 사용하여 네마틱 액정조성물 No.3을 조제하고 여러가지 특성을 측정하였다.

(실시예5, 비교예3)

네마틱 액정조성물 No.4를 조제하여(실시예5) 여러가지 특성을 측정하였다. 또한 비교를 위해, Tni, 역치전압 및 복굴절율이 거의 동등한 본 발명외의 조성물(비교예3)을 조제하였다. 조성비와 특성 데이터를 함께 표4에 나타내었다. 한편, 표 중의 전기 광학특성은 △n·d = 0.9의 조건에서 STN-LCD를 제작하여 측정하였다.

실시예5는 비교예3에 비해 -20℃ ∼ 60℃의 온도범위에 있어서, 역치전압의 온도의존성과 급준성γ에 뛰어나고, 넓은 온도범위에 있어서 고콘트라스트를 얻는 것이 되었다.

(실시예6, 비교예4)

네마틱 액정조성물 No.5를 조제하여(실시예6) 여러가지 특성을 측정하였다. 또한 비교를 위해 Tni, 역치전압 및 복굴절율이 거의 동등한 본 발명외의 조성물(비교예4)을 조제하였다. 조성비와 특성 데이터를 함께 표5에 나타내었다. 한편, 표 중의 전기 광학특성은 △n·d = 0.9의 조건으로 STN-LCD를 제작하여 측정하였다.

실시예6은 비교예4에 비해 -20℃ ∼ 25℃의 온도범위에 있어서, 역치전압의 온도의존성과 급준성γ에 뛰어나고, 넓은 온도범위에 있어서 고콘트라스트가 얻어질 수 있었다. 또한, 실시예6은 비교예4에 비교하여 전류치가 적은 것도 확인되었다.

(실시예7, 비교예5)

네마틱 액정조성물 No.6를 조제하여(실시예7) 여러가지 특성을 측정하였다. 또한 비교를 위해 Tni, 역치전압 및 복굴절율이 거의 동등한 본 발명외의 조성물(비교예5)을 조제하였다. 조성비와 특성 데이터를 함께 표6에 나타내었다. 한편, 표 중의 전기 광학특성은 △n·d = 0.9의 조건으로 STN-LCD를 제작하여 측정하였다.

실시예7은 비교예5에 비교하여 25℃ ∼ 50℃의 온도범위에 있어서, 역치전압의 온도의존성이 대폭 개선되어 있고, 50℃의 급준성γ도 뛰어나고, 넓은 온도범위에 있어서 고콘트라스트가 얻는 것이 되었다.

이상, 역치전압이 1.2 V계, 1.4 V 계 및 2 V 계 중 어느 것에 있어서도, 본 발명의 액정조성물이 우수한 것이 명확해졌다.

(실시예8, 9, 비교예6)

네마틱 액정조성물 No.7를 조제하여(실시예8) 여러가지 특성을 측정하였다. 또한 네마틱 액정조성물 No.8를 조제하여(실시예9) 여러가지 특성을 측정하였다. 조성비와 특성 데이터를 함께 표7에 나타내었다. 한편, 표 중의 전기 광학특성은 △n ·d = 0.9의 조건으로 STN-LCD를 제작하여 측정하였다.

양자를 비교하면, 0dlCPCNff을 사용한 실시예8은 1dlCPCNff를 사용한 실시예9에 비해 -20℃ ∼ 25℃의 온도범위에 있어서, 역치전압의 온도의존성과 급준성γ에 뛰어나고, 저온도에서의 응답속도가 약 20% 개선되어 있다.

실시예8의 0dlCPCNff 대신에 2CPCNff를 사용한 본 발명외의 조성물(비교예6)을 조제하였다. 조성비와 특성 데이터를 함께 표8에 나타내었다. 한편, 표 중의 전기 광학특성은 △n·d = 0.9의 조건으로 STN-LCD를 제작하여 측정하였다.

양자를 비교하면, 0dlCPCNff를 사용한 실시예8은 2CPCNff를 사용한 비교예6에 비교하여, -20℃ ∼ 25℃의 온도범위에 있어서, 역치전압의 온도의존성과 급준성γ에 뛰어나고, 저온도에서의 응답속도가 약 23% 개선되어 있다.

본 발명의 액정재료의 조합에 의해 전류치가 억제된 유전율 이방성이 높은 액정조성물이 얻어졌다. 또한, 이 조성물을 액정표시소자로서 사용한 경우, 콘트라스트 및 신뢰성이 높고 뛰어난 것이었다. 이 액정디스플레이는 STN 및 TN-LCD로서 대단히 실용적이다.

Claims

제1성분으로서 일반식(I)

(식중, R¹은 탄소 원자수 2 ∼ 16의 알케닐기, 탄소 원자수 3 ∼ 16의 알케닐옥시기를 나타낸다.)부터 선택되는 화합물을 1 종 또는 2종 이상을 함유하고, 제2성분으로서 일반식(Ⅱ), (Ⅲ)

(식중, R², R³, R⁴는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 ∼ 16의 불소치환될 수도 있는 알킬기 또는 알콕실기, 탄소 원자수 2 ∼ 16의 불소치환될 수도 있는 알케닐기, 탄소 원자수 3 ∼ 16의 불소치환될 수도 있는 알케닐옥시기, 또는 탄소 원자수 1 ∼ 10의 알콕실기로 치환된 탄소 원자수 1 ∼ 12의 불소치환될 수도 있는 알킬기를 나타내고, 환A, 환B, 환C, 환D 및 환E는 각각 독립적으로 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 1,4-페닐렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 2-메틸-1,4-페닐렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 3-메틸-1,4-페닐렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 나프탈렌-2,6-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 페난트렌-2,7-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 플루오렌-2,7-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 트랜스-1,4-시클로핵실렌기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 트랜스-1,3-디옥시산-2,5-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피리딘-2,5-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피리미딘-2,5-디일기, 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피라진-2,5-디일기 또는 불소 원자에 의해 치환될 수도 있는 피리다진-2,5-디일기를 나타내고, l, m은 각각 독립적으로 O, 1 또는 2를 나타내고, Z¹, Z², Z³, Z⁴는 각각 독립적으로 단결합 -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -CH=N-N=CH- 또는 -C≡C-을 나타내고, X²는 시아노기, 불소 원자, 염소원자, 트리플로오로메톡시기, 트리플로오로메틸기, 디플로오로메톡시기, 수소 원자, 3,3,3-트리플로오로에톡시기, R' 또는 -OR'을 나타내고, R'는 탄소 원자수 1 ∼ 12의 직쇄상 알킬기 또는 2 ∼ 12의 직쇄상 알케닐기를 나타내고, X¹, X³는 수소 원자, 불소 원자 또는 염소원자를 나타낸다. 단지, R⁴가 알케닐기 또는 알케닐옥시기, X²가 시아노기, 환D가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, m = 0, Z⁴가 단결합의 경우, X¹, X³가 동시에 불소 원자는 아니다.)에서부터 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 게다가 네마틱상 상한온도가 75℃ 이상이고, 굴절율의 이방성(△n)이 0.07 ∼ 0.24의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1항에 있어서, 일반식(I)의 화합물의 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 더욱, 일반식(Ⅱ) 또는 일반식(Ⅲ)의 화합물의 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 선택한 화합물의 함유율이 각각 5 ∼ 95 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1 또는 제2항에 있어서, 일반식(Ⅱ)의 화합물로서, 환A 및 환B가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이고, Z¹, Z²가 단결합의 일반식(Ⅱ-a)

(식중, R⁵, R⁶은 R², R³과 동일한 의미를 나타내고, 환F는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, n은 0 또는 1을 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제3항에 있어서, 일반식(I)의 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 제2성분으로서 일반식(Ⅱ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 일반식(Ⅲ)의 화합물로서 환D가 트랜스-1.4-시클로헥실렌기이고, Z³, Z⁴가 단결합이고, m = 1의 일반식(Ⅲ-a)

(식중, R⁷은 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타내고, 환G는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, X⁵는 시아노기, 불소 원자, 트리플로오로메톡시기, 디플로오로메톡시기를 나타내고, X⁴, X⁶은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제5항에 있어서, 일반식(I)의 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 95 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b)

(식중, R⁸, R⁹는 각각 독립적 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 더욱 일반식(Ⅱ-c)

(식중, R^l0, R^ll은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 ∼ 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 60 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b) 또는 일반식(Ⅱ-c)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 60 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 일반식(I)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅲ-a)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위이고, 게다가 일반식(Ⅱ-b) 및 일반식(Ⅱ-c)의 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 그 함유율이 각각 5 ∼ 40 질량%의 범위인 것을 특징으로 액정조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 일반식(Ⅲ) 또는 (Ⅲ-a)으로서

일반식(Ⅲ-b)

(식중, R¹²는 탄소 원자수 1 ∼ 16의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼ 8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 일반식(Ⅲ) 또는 일반식(Ⅲ-a)로서, 일반식(Ⅲ-c)

(식중, R¹²는 탄소 원자수 1 ∼ 16의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 ∼8의 알케닐기를 나타낸다.)부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 그 함유율이 5 ∼ 40 질량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액정조성물.
식(Ⅰ)이, 식(Ⅰa)

으로 표시되는 화합물
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1성분으로서 식(Ⅰa)을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정조성물.
제1항 내지 11항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 조건(i) ∼ (v)의 적어도 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것을 특징으로 하는 네마틱 액정조성물.

단지, (i) ∼ (iv)는 20℃의 측정치를 나타낸다.

(i) 0.11≤ △n ≤ 0.195

(ⅱ) 4≤ △ε≤ 60

(ⅲ) 1.1≤ K33/Kl1 ≤ 3

(iv) 10 mPa·s≤ 점도 ≤ 80 mPa·s

(v) 75℃ ≤ 네마틱상-등방성 액체상 전이온도 ≤ 130℃
제1항 내지 제11항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서의 액정조성물을 사용한 액정표시소자.
제1항 내지 제11항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서의 액정조성물을 사용한 뒤틀림 각이 220 ∼ 270°의 범위이고, -20℃ ∼ 60℃의 구동온도범위에 있어서 하기 조건 (i) ∼ (ⅲ)의 적어도 한 개 또는 두개 이상을 만족시키는 것을 특징으로 하는 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN) 액정표시소자.

(i) AV/AT(Vth의 온도의존성)≤ 7 mV/℃

(ⅱ) 급준성γ(포화전압(Vsat)과 역치전압(Vth)의 비)≤ 1.15

(ⅲ) 상기 온도범위에서의 급준성γ의 최대치와 최소치의 비가 3% 이하