WO1999001433A1 - Composes de type cristaux liquides dotes d'une valeur elevee d'anisotropie de permittivite, composition de cristaux liquides contenant ces composes et element d'affichage a cristaux liquides fabrique a partir d'une telle composition de cristaux liquides - Google Patents

Composes de type cristaux liquides dotes d'une valeur elevee d'anisotropie de permittivite, composition de cristaux liquides contenant ces composes et element d'affichage a cristaux liquides fabrique a partir d'une telle composition de cristaux liquides Download PDF

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substituted
compound
crystal composition
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Henry Bernhard
Horst Kresse
Dietrich Demus
Hiroyuki Takeuchi
Kazutoshi Miyazawa
Yasusuke Hisatsune
Fusayuki Takeshita
Etsuo Nakagawa
Shuichi Matsui
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Chisso Corporation
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    • C09K19/3469—Pyrimidine with a specific end-group other than alkyl, alkoxy or -C*-

Definitions

  • Liquid crystal compound having a large dielectric anisotropy value Liquid crystal compound having a large dielectric anisotropy value, liquid crystal composition containing the same, and liquid crystal display device using the liquid crystal composition
  • the present invention relates to a novel liquid crystal compound and a liquid crystal composition. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal compound having a pyridinoxide ring or a pyrimidinedioxide ring, a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal composition using the liquid crystal composition.
  • the present invention relates to a liquid crystal display element configured.
  • liquid crystal compound is used as a general term for compounds that exhibit a liquid crystal phase and compounds that do not exhibit a liquid crystal phase but are useful as constituents of liquid crystal compositions.
  • Driving methods for displays utilizing liquid crystal compositions can be broadly classified into three types: TN mode, STN mode, and TFT mode.
  • the drive voltage is a function of the dielectric anisotropy value and the elastic constant according to the following equation (MF Le slie, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 12, 57) (1970)).
  • Vth ⁇ (K / ⁇ . ⁇ ⁇ ) 1/2
  • V th is the threshold voltage
  • ⁇ is the dielectric constant of vacuum
  • ⁇ is the elastic constant
  • ⁇ ⁇ is the dielectric anisotropy
  • An object of the present invention is to provide an extremely large dielectric anisotropy value in view of the above required characteristics.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal compound, a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal display device formed using the liquid crystal composition.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the compound represented by the general formula (1) containing a pyridineoxide ring or a pyrimidinedioxide ring in the molecule has the expected properties. And found that the present invention was completed.
  • [1.1.1] may be substituted with pentane-1,3-diyl or cyclobutane-1,3-diyl, but there are no consecutive 1 ⁇ —
  • One or more hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom or a cyano group;
  • R b represents a group selected from Ra, a halogen atom or a cyano group;
  • Rc and Rd each independently represent a hydrogen atom Or
  • a 1, A 2 , A 3 and A 4 are each independently a pyridineoxide, a pyrimidinedioxide, a trans-1,4-cyclohexylene or a 1,4-phenylene;
  • Ra is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • straight-chain alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentynole, hexinole, heptyl, desinole, pentadecinole, and icosinole, and branched alkyl groups such as isopropyl, sec-butyl, tert-butyl, 2′-methylbutyl, Examples include isopentyl and isohexyl.
  • Examples of these groups are an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkenyl group, an alkadienole group, an azolekeninoleoxy group, an anorecoxianolekeninole group, an alkynyl group, an alkynyloxy group, an alkoxyalkynyl group, Examples include silayl groups, alkylsilyl groups, alkoxysilyl groups, alkylsilylalkyl groups, alkoxysilylalkyl groups, alkyldisilanyl groups, alkyldisilanylalkyl groups, and alkyltrisilanyl groups.
  • One or more hydrogen atoms in these groups may be substituted with a halogen atom, and examples thereof include a halogen-substituted alkyl group, a halogen-substituted alkoxy group, a halogen-substituted alkenyl group, and a halogen-substituted alkynyl group.
  • a halogen atom examples thereof include a halogen-substituted alkyl group, a halogen-substituted alkoxy group, a halogen-substituted alkenyl group, and a halogen-substituted alkynyl group.
  • Examples of the group in which one CH 2 — in the group is substituted with —O— include alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, nonyloxy, methoxymethyl, ⁇ toxityl, methoxypropyl, methoxybutyl, and the like.
  • Methoxy pentinole methoxy octyl, ethoxy methinole, ethoxy cetinole, ethoxy lip pill, ethoxy hexyl, propoxy methyl, propoxy cetyl, propoxy propyl, propoxy pentyl, butoxy methyl, butoxy cetyl, butoxy butyl, pentyl oxy methyl, pentoxy butyl Hexyloxime Cyl, hexyl / reoxyethynole, hexynoleoxypropynole, heptinoleoxymethyl, octyloxymethyl, etc., 2-aminopropoxy and 2-methylpentoxy as branched alkoxy groups, 1-methylheptoxymethyl and the like can be shown.
  • an alkenyl group such as butyl, propyl, butenyl, pentenyl, hexenyl and decenyl, methoxypropyl, ethoxypropylinole , Pentynoleoxypropenil, methoxybuteninole, ethoxybuteninole, pentyl / reoxypteninole, methoxypentenyl, propoxypenturate, methoxyhexenyl, propoxyhexenyl, methoxyheptenol, methoxyhexenyl Alkenyl groups such as propenyloxy, butenyloxy, penteninoleoxy, octeninoleoxy and propenyloxymethyl; propininoleoxyethynole, propenyloxybutyl, butenyloxy Mechinore, Buturokishet
  • Alkynole groups such as ethynyl, propiel, pentinole, pentinole and octinole as groups in which one CH 2 — in the group is substituted with 1 C 3 C 1, ethininoleoxy, propynyloxy, pentynyloxy, pentynyloxy and ⁇ ⁇ Alkynyloxy groups such as tetradecinyloxy, methoxypropynyl, methoxypentynyl, ethoxybutynyl, propoxypropyl, hexyloxyheptur, methoxymethylbutinole, methoxypropinoleethyl, butoxymethylinopropane And an alkoxyalkynyl group such as ninole.
  • Examples of the group in which one CH 2 — in the group is substituted with one Si H 2 — include alkylsilyl groups such as methylsilyl, ethylsilyl, propylsilyl, butylsilyl, pentylsilyldioxynonylsilyl, methylsilylmethyl, methinoresilyl Ethyl, methylsilylpropyl, methylsilylbutyl, methylsilylheptyl, ethylsilyl Methyl, ethylsilylethyl, ethylsilylpropyl, ethylsilylhexyl, propylsilylmethyl, propylsilylethyl, propylsilylpropyl, butylsilylmethyl, butynoresilylethyl, butylsilylpropyl, pentyl Alkylsilylalkyl groups such as silylmethyl,
  • Anorecoxysilyl groups such as silinole, silanyl groups such as silanyl, disilanyl, trisilanyl, tetrasilanyl, pentasilanyl, and decasilanyl;
  • Anorecyldisilanyl groups such as methyldisilanyl, ethyldisilanyl, propyldisilanyl, butyldisilanyl, and pentyldisilanyl, and methyltrisilanyl, ethyltrisilanyl, propyltrisilanyl, hexyltrisilanyl, etc.
  • Alkyltrisilanyl group methyldisilanylmethyl, methyldisilanyltinole, methinoresilanilanylpentyl, ethinoresilanilanolemethyl, ethinoresilanileletyl, ethyldisilaneylbutynole, ethinoresilanilhexylole, propinoresilane sila Alkaline disilyl phenols such as quinolezyl silyl ethyl methyl, hexyl resilyl silyl ethyl methyl, heptyl disilyl methyl methyl, etc.
  • Alkyl such as silanylpentyl, ethyltrisilanylmethyl, ethyltrisilanylpropyl, propyltrisilanylmethyl, propinoletrisilanylbutyl, butyltrisilanylmethyl, pentyltrisilanylmethyl and hexyltrisilanylmethyl
  • a trisilanylalkyl group methylnonasilanyl, methinolehexasilanylmethyl, ethinoleheptasilyl methinole, meth / leoctasilaninole methinole, 2-funoroletinolesilyl, 3,3-difluoroprovirsilyl, 1, 2, 3, 3-tetrafluoropropylsilyl group and the like can be shown.
  • Examples of the group in which one CH 2 — in the group is substituted with one Si R c R d — include trimethylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, butyldimethynolesilyl group, and the like. .
  • a hydrogen atom in these groups may be substituted with a halogen atom or a cyano group, and specifically, fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, 2-fluoroethyl, 1,2-difluoroethyl, 2-bromo-11, 2-diphnoleroethyl, 3-fluoropropyl, 1,2,3,3-tetraphnoleole Propinole, 4-phnoleolobutinole, 1,1,2,4-tetrahnoleolobutinole, 5-fluoropentyl , 1,1,3,3,3-pentafluoropropyl, 2,3,3,4,5-pentafluoropentyl, 6-fluorohexyl, 2,3,4,6-tetrafluoro Hexinole, 7-Fusleo-heptinole, Halogen-substituted alkyl groups such as 8,8-diphneoleoxyoctyl
  • R b is selected from the group selected from the above Ra, a cyano group, or a halogen atom group including F, Cl, Br and I, but excluding Br or I from the viewpoint of stability and the like. It is preferably a group.
  • a t, A 2 , A 3 and A 4 each independently represent pyridineoxide, pyrimidine dioxide, trans-1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene,
  • Specific examples include at least piridinezyl, pirazinezil, pyridinzyl, pyrazinezil, pyrimidinezil, pyridazinezil, triazinzyl, tetrazinzil, tetrahydroziryl, dioxanzil and silaxacyclohexanezil.
  • One is a pyridinedioxide ring or a pyrimidinedioxide ring.
  • Zeta chi, Zeta although 2 and Zeta 3 is one or more alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom a single bond or containing hydrogen atoms, preferably a single bond, ethylene or Butylene.
  • Such groups are preferably 1,2-disilanediyl, 1,4-tetrasilandiyl, 1-silaethylene, 2-silaethylene, 1-sila1.4-butylene, 2-sila1,4-butylene and 3-silayl1
  • a group having one S i H 2 — such as, 4-butylene, oxymethylene, methyleneoxy, 1 oxal-1,4 butylene, 2-oxa1-1,4-butylene, 3-oxa-1,4-butylene,
  • a group having one O— such as 4-oxa-1,4-butylene and an ester bond
  • a group having one CH CH— such as vinylene, 1-butenylene, 2-butenylene, and 3-butenylene;
  • a group having one C ⁇ C such as ethynylene, 1-butynylene, 2-butynylene, and 3-butynylene; and a group in which one or more hydrogen atoms in each of the above groups are substituted with a halogen atom, for example, fluoromethylene Oxy, oxyfluoromethylene, difluoromethylene'lenoxy, oxydifluoromethylene, 1,1-difluoroethylene, 2,2-diphnoleoethylene, 1,2-diphnolerovinylene, 1-fluoro7-lerovinylene , 1-Promo 2-Fusleolovinylene, 1 _Chloro-2-phenylenovinylene, 1,2-Diphnooleol 1-Butenylene, 2,3-Difnoleo-2-butenylene, 3, 4-Diphnoleo-3 Butenylene, others 3-oxa Examples thereof include 1-ptenylene and 4-oxa-11-buteny
  • Examples of the compounds (111) to (1-32) having particularly preferable properties in such a compound group are as follows.
  • R a and R b have the same meanings as described above;
  • ring P represents a pyridineoxide ring or a pyrimidinedioxide ring; a trans-1,4-cyclohexylene ring; a 1,4-phenylene ring , 1,3-Dioxane ring and silacyclohexane ring, including hydrogen atoms substituted with a halogen atom or a cyano group.
  • the compound represented by the general formula (1) can be produced by appropriately combining known organic synthetic chemistry techniques. Specifically, it can be easily produced by oxidizing the corresponding pyridine derivative or pyrimidine derivative.
  • the compound of the general formula (1) can be obtained by treating the corresponding pyridine derivative or pyrimidine derivative with peroxide.
  • peroxide a commonly used peroxide is sufficient.
  • hydrogen peroxide, formic acid, peracetic acid, and m-chloroperbenzoic acid can be suitably used.
  • the starting pyridine derivative or pyrimidine derivative can be produced according to a method described in a known document, but can be suitably produced according to the following document, for example. Inoue et al., EP 2 39, 40 3
  • the liquid crystal compound of the present invention obtained in this way exhibits an extremely large dielectric anisotropy value, and therefore can be driven at a low voltage. In addition, it is easily mixed with various liquid crystal materials and has very good compatibility even at low temperatures.
  • these liquid crystal compounds of the present invention can be used under the conditions where a liquid crystal display device is usually used. Under the physical and chemical conditions, it is sufficiently stable, and is extremely excellent as a component of a nematic liquid crystal composition.
  • the liquid crystal compound of the present invention can be suitably used as a component of a liquid crystal composition for TN, STN, TFT and other display systems. Also, by properly selecting the chemical structure, the liquid crystal compounds of the present invention show extremely large negative dielectric anisotropy values. However, these compounds are used for IPS (in-plane switching) mode and VA ( It can be particularly suitably used as a component of a liquid crystal composition for a (vertical alignment) mode.
  • a compound having two six-membered rings has a relatively low isotropic phase transition temperature and a low viscosity, and has three or four six-membered rings.
  • the compound exhibits a high isotropic phase transition temperature and a slightly higher viscosity.
  • Compounds having a cyclohexane ring, dioxane ⁇ , tetrahydropyran ring or siloxane ring in the molecule show a small ⁇ , and compounds having a cyclohexane ring, a silacyclohexane ring or a benzene ring have low viscosity.
  • a compound having a benzene ring, a pyridine ring or a pyrimidine ring shows a large ⁇ over a wide liquid crystal phase temperature range
  • a compound having a pyridine ring, a pyrimidine ring or a dioxane ring shows a relatively large ⁇
  • R a compound any one or more Ru Ah containing group triple bonds Rb and to Z 3 represents a larger ⁇ and low viscosity, dihydric Doroshiriru group (one S i ⁇ 2 -) a group containing Certain compounds exhibit low threshold voltage and low viscosity.
  • Ra and / or Rb are optically active groups are particularly useful as chiral dopants.
  • Rb is a halogen atom, a halogen-substituted alkyl group or Represents a large ⁇ when it is a halogen-substituted alkoxy group, and shows a larger ⁇ £ when it is a cyano group.
  • Any one or more difluorenylamino O b methylene O alkoxy group (one CF 2 O I) or O carboxymethyl difluorenylamino O b methylene group (an OCF 2 -) of ⁇ Zeta 3 compound is the ratio a comparatively large delta epsilon Compounds that exhibit low viscosity and 1,2-difluorovinylene (one CF-CF one) exhibit a remarkably low viscosity.
  • a compound in which an atom in the compound of the present invention is substituted by its isotope also shows the same characteristics, and thus is preferable.
  • the liquid crystal composition according to the present invention preferably contains at least one kind of the compound represented by the general formula (1) in a ratio of 0.1 to 99.9% by weight to exhibit excellent characteristics. More preferably, the proportion is from 1 to 60% by weight.
  • the liquid crystal composition provided by the present invention comprises a compound represented by general formulas (2) to (12) in addition to a first component containing at least one compound represented by general formula (1). It is completed by mixing compounds selected from the group of compounds according to the purpose of the liquid crystal composition.
  • Preferred examples of the compounds represented by formulas (2) to (4) used in the liquid crystal composition of the present invention include the following compounds. ⁇ / 86/13 ⁇ Meng OAV
  • the compounds represented by the general formulas (2) to (4) are compounds having a positive dielectric anisotropy value, and have excellent thermal stability and chemical stability. It is a very useful compound when preparing a liquid crystal composition for TFT, which requires high reliability such as high (or high specific resistance).
  • the compounds represented by the general formulas (2) to (4) are used in an amount of from 0.9 to 99.9% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition.
  • the force that can be used in the range is preferably 10 to 97% by weight, and more preferably 40 to 95% by weight.
  • the compounds represented by the general formulas (10) to (12) may be further contained for the purpose of adjusting the viscosity.
  • the compounds represented by the general formulas (2) to (4) can be used, but the use amount is preferably 50% by weight or less.
  • Preferred examples of the compounds represented by the general formulas (5) and (6) used in the liquid crystal composition of the present invention include the following compounds.
  • the compounds represented by the general formulas (5) and (6) have a positive and large dielectric anisotropy value, and are used particularly for the purpose of reducing the threshold voltage of the liquid crystal composition. It is also used for adjusting the refractive index anisotropy value and expanding the nematic range such as increasing the clearing point. Further, it is also used for the purpose of improving the steepness of the voltage-transmittance characteristic of the liquid crystal composition for S ⁇ or ⁇ .
  • the compounds represented by the general formulas (5) and (6) are particularly useful when preparing a liquid crystal composition for STN and ⁇ .
  • the compounds represented by the general formulas (5) and (6) can be used in a range of 1 to 99.9% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition, but preferably 10 to 97%. % By weight, more preferably 40 to 95% by weight.
  • Preferred examples of the compounds represented by formulas (7) to (9) used in the liquid crystal composition of the present invention include the following compounds.
  • the compounds represented by the general formulas (7) to (9) are compounds having a negative dielectric anisotropy value. Since the compound represented by the general formula (7) is a bicyclic compound, it is used mainly for adjusting the threshold voltage, adjusting the viscosity or adjusting the refractive index anisotropy value.
  • the compound represented by the general formula (8) is used for the purpose of extending the nematic range such as increasing the clearing point or adjusting the refractive index anisotropy value.
  • the compound represented by the general formula (9) is used for the purpose of increasing the nematic range, reducing the threshold voltage, and increasing the refractive index anisotropy value.
  • the compounds represented by the general formulas (7) to (9) are mainly used for a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy value.
  • the threshold voltage of the liquid crystal composition decreases and the viscosity increases. Therefore, it is desirable to use a small amount as long as the threshold voltage of the liquid crystal composition satisfies the required value.
  • the absolute value of the dielectric anisotropy is 5 or less, if it is less than 40% by weight, it may not be possible to drive at a low voltage.
  • the compounds represented by the general formulas (7) to (9) are added in an amount of 40% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition. %, But it is preferably 50-95% by weight.
  • the compound represented by any of the general formulas (7) to (9) is used for a composition having a positive dielectric anisotropy. In some cases. In this case, the amount of the compounds represented by the general formulas (7) to (9) is preferably 30% by weight or less based on the total weight of the liquid crystal composition.
  • Preferred examples of the compounds represented by formulas (10) to (12) used in the liquid crystal composition of the present invention include the following compounds.
  • the compounds represented by the general formulas (10) to (12) have a small absolute value of dielectric anisotropy and are close to zero.
  • the compound represented by the general formula (10) is mainly used for the purpose of adjusting viscosity or adjusting the value of refractive index anisotropy.
  • the compounds represented by the general formulas (11) and (12) are used for the purpose of expanding the nematic range such as increasing the clearing point or adjusting the value of the refractive index anisotropy.
  • the general formula (10) When the amount of the compounds represented by the general formulas (10) to (12) increases in the liquid crystal composition, the threshold voltage of the liquid crystal composition increases, and the viscosity decreases. Therefore, it is desirable to use a large amount as long as the threshold voltage of the liquid crystal composition satisfies the required value.
  • the general formula (10) When preparing a liquid crystal composition for TFT, the general formula (10)
  • the compound represented by (12) can be used in a range of 40% by weight or less, and more preferably 35% by weight or less, based on the total weight of the liquid crystal composition.
  • the compound represented by the general formulas (10) to (12) is preferably used in an amount of 70% by weight or less, more preferably 6% by weight or less. 0% by weight or less.
  • the helical structure of the liquid crystal composition is induced to be necessary.
  • An optically active compound is added to adjust the torsion angle and prevent reverse twist.
  • any known optically active compounds can be used. Preferred examples include the following optically active compounds.
  • the liquid crystal composition of the present invention generally adjusts the twist pitch by adding these optically active compounds.
  • the pitch of the twist is preferably adjusted in the range of 40 to 200 m for a liquid crystal composition for TFT and TN. It is preferable to adjust the liquid crystal composition for STN to a range of 6 to 20 m. In the case of a bistable TN (Bistable TN) mode, it is preferable to adjust the value to a range of 1.5 to 4 / ⁇ . Further, two or more optically active compounds may be added for the purpose of adjusting the temperature dependency of the pitch.
  • the liquid crystal composition of the present invention is prepared by a conventional method. Generally, a method of dissolving various components at a high temperature is used.
  • the liquid crystal composition of the present invention may be added with a dichroic dye such as a merocyanine-based, styryl-based, azo-based, azomethine-based, azoxy-based, quinophthalone-based, anthraquinone-based, or tetrazine-based dye to form a guest host. It can also be used as a liquid crystal composition for (GH) mode.
  • a dichroic dye such as a merocyanine-based, styryl-based, azo-based, azomethine-based, azoxy-based, quinophthalone-based, anthraquinone-based, or tetrazine-based dye to form a guest host.
  • GH liquid crystal composition for (GH) mode.
  • PD LCD polymer dispersed liquid crystal display
  • NCA II polymer dispersed liquid crystal display
  • PLCD polymer network liquid crystal display
  • it can be used as a liquid crystal composition for
  • % indicates “% by weight” unless otherwise specified, and when a cis-trans isomer is present in a compound, the compound is in trans form.
  • the viscosity (") was measured at 20.0 ° C, and the refractive index anisotropy (An), the dielectric anisotropy ( ⁇ £), the threshold voltage (V th) and the twist pitch were measured. (P) was measured at 25.0 ° C.
  • V TH 2.11 (V)
  • V TH 2.30 (V)
  • V-HHB-1.7 V 2 -HHB-1 15.0% 3 -HHB-19.0%
  • V 2 -HB-TC 1 0.0% 3 -HB -TC 10.0%
  • V th 2.05 (V)
  • the compound exhibited liquid crystallinity and the following phase transition points were obtained.
  • Example 2 (use example 1)
  • a liquid crystal composition comprising 90% of this liquid crystal composition (A) and 10% of 5- (4-hexyloxyphenyl) pyridine-N-oxide obtained in Example 1
  • Physical properties of (B) were as follows. The value in parentheses indicates the value of 5-octyl-2- (4-hexyloxyphenyl) pyridine-N-age oxide calculated from the mixture ratio by the outer method.
  • 6-Fluoro-5- (4-hexylphenyl) — 2- (4-octyloxyphenyl) pyridine (1 Ommo) produced according to the method of H. Schlosser (DE—OS 4, 2, 36, 103) A mixture of 1), aqueous hydrogen peroxide (10 ml) and acetic acid (6 Oml) was stirred at 80 ° C for 4 hours. Hydrogen peroxide solution (7 ml) was added, and the mixture was further stirred at the same temperature for 8 hours.
  • reaction solution was concentrated under reduced pressure, the residue was dissolved in chloroform, the organic layer was washed with a 20% aqueous sodium hydroxide solution, the solvent was removed under reduced pressure, and crude 6-fluoro-5- ( 4-Hexylphenyl) -1- (4-octyloxyphenyl) pyridine-N-oxide was obtained.
  • reaction solution was concentrated under reduced pressure, the residue was dissolved in chloroform, the organic layer was washed with a 20% aqueous sodium hydroxide solution, the solvent was removed under reduced pressure, and crude 5- (4-propylcyclohexyl) -12 — (3,4-difluorophenyl) pyridine—N-Oki Cid was obtained.
  • NI 70.3 ° C (66. 1 ° C), ⁇ : 11.0 (11.0)
  • ⁇ indicates the outer value of the dielectric anisotropy measured at 25 ° C
  • the values in parentheses indicate the type of the mother liquid crystal and the mixing ratio of the compound of the formula (1).
  • a pyridine derivative (Comparative Compound 1) and a representative compound having negative dielectric anisotropy (Comparative Compound 2) were prepared by SM Kelly, Ferroelectrics, 180, 269 (1996), V. Reiffenrath, 3, 807, 917, DE-OS 3, 906, 051)
  • the dielectric constant anisotropy value (outside ⁇ value) was calculated using the mother liquid crystal A. It was confirmed that the compound of Example 1 had a significantly higher dielectric anisotropy value than those of the comparative compounds.
  • the liquid crystal compound of the present invention has a very large dielectric anisotropy value. Their temperature dependence is extremely small and their compatibility with other liquid crystal materials is good.
  • the liquid crystal compound of the present invention can provide a new liquid crystal compound having desired physical properties by selecting a substituent.
  • liquid crystal compound of the present invention as a component of a liquid crystal composition, a liquid crystal composition having a low threshold voltage and a low driving voltage can be realized. Further, an excellent liquid crystal display device using the same can be provided.

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Description

明 細 書
大きな誘電率異方性値を有する液晶性化合物、 これを含有する液晶組成物、 およびこの液晶組成物を用レ、た液晶表示素子 技術分野
本発明は、 新規液晶性化合物および液晶組成物に関し、 さらに詳しくは、 ピ リジンォキシド環あるいはピリミジンジォキシド環を有する液晶性化合物、 こ の化合物を含有する液晶組成物およびこの液晶組成物を用いて構成した液晶表 示素子に関する。
背景技術
液晶性化合物を用いた表示素子は、 コンピューター、 モニター等のディスプ レイに広く利用されている。 本願において、 液晶性化合物なる用語は、 液晶相 を示す化合物および液晶相を示さないが液晶組成物の構成成分として有用であ る化合物の総称として用いられる。
液晶組成物を活用したディスプレイの駆動方式は T N方式、 S T N方式およ ぴ T F T方式の 3種類に大別できる。
いずれの駆動方式においても、 低消費電力化、 漏洩電磁波の減少を目的に、 駆動電圧を低くすることが求められている。 駆動電圧 （しきい値電圧） は下式 に従い、 誘電率異方性値と弾性定数の関数であることが知られている （M. F. Le sl ie, Mol. Cryst. Liq. Cryst. , 12, 57 (1970) ) 。
Vth= π (K/ ε。 △ ε ) 1/ 2
(上式において、 V thはしきい値電圧、 ε。 は真空の誘電率、 Κは弾性定数、 Δ εは誘電率異方性をそれぞれ示す）
すなわち、 駆動電圧を低くするためには、 1 ) 誘電率異方性値を大きくする、 2 ) 弾性定数を小さくする、 ことが必要なことがわかる。
一般的には弾性定数の値を調整することは困難とされ、 駆動電圧の低電圧化 にはもっぱら誘電率異方性値を大きくする方策が採られている。 そのため、 特 に大きな誘電率異方性値を有する新規液晶性化合物が待望されていた。
発明の開示
本発明の目的は、 前記の要求特性に鑑み、 極めて大きな誘電率異方性値を有 する液晶性化合物、 これを含有する液晶組成物および該液晶組成物を用いて構 成した液晶表示素子を提供することにある。
本発明者らは、 上記課題の解決のため鋭意研究の結果、 -分子中にピリジンォ キシド環あるいはピリミジンジォキシド環を含有する、 一般式 （1 ) で表され る化合物が所期の特性を有することを見出し、 本発明を完成するに至った。
Figure imgf000004_0001
(式中、 R aは炭素数 1〜 20の直鎖または分岐アルキル基を示し、 これらの 基中の任意のメチレン基 （一CH2 —） は一 O—、 一CO—、 一 CH = CH—、 一 Cョ C―、 一S i Rc R d—、 シクロプロノヽ。ンー 1, 2—ジィノレ、 ビシクロ
[1. 1 . 1] ぺンタン一 1， 3—ジィルまたはシクロブタン一 1， 3—ジィ ルで置換されていてもよいが、 一◦—が連続することはなく、 また、 R a中の 1つ以上の水素原子は、 ハロゲン原子またはシァノ基で置換されていてもよ く ； R bは R aから選ばれる基、 ハロゲン原子またはシァノ基を示し； Rcお よび Rdは各々独立して水素原子または炭素数 1〜 3のアルキル基を示し； A i 、 A2 、 A3 および A4 は各々独立して、 ピリジンォキシド、 ピリミジンジ ォキシド、 トランス一 1， 4—シクロへキシレンまたは 1， 4—フエ二レンを 示すが、 A 、 A2 、 A3 および A4 のうち少なくとも 1個はピリジンォキシ ド環あるいはピリ ミジンジォキシド環であり、 これらの環中の任意の一 CH2 —は一 O—で、 〉 CH—は〉 S i R e—で、 また— C H =は一 N =でそれぞれ 置換されていてもよく、 六員環上の 1個または 2個の水素原子はハロゲン原子 で置換されていてもよく ； Reは水素原子、 ハロゲン原子あるいは炭素数 1〜 3のアルキル基を示し； 、 Z2 および Z3 は各々独立して単結合または基 中の水素原子の 1つ以上がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数 1〜4 のアルキレン基を示し、 このアルキレン基中の任意のメチレン基 （一 CH2 -) は一 O—、 一CO―、 一 CH=CH—、 一 C≡C—または一 S i H2 —で 置換されていてもよいが、 一 O—が連続することはなく ； m、 nおよび pは各 々独立して 0または 1を示し、 A4 が 4位で Z 3 に結合したピリジンォキシド 環のとき pは 0であり ；また、 これらの化合物を構成する原子は、 その同位体 で置換されてもよい。 )
一般式 （1 ) において、 R aは炭素数 1〜2 0の直鎖または分岐したアルキ ル基である。 直鎖アルキル基としては、 メチル、 ェチル、 プロピル、 ブチル、 ペンチノレ、 へキシノレ、 ヘプチル、 デシノレ、 ペンタデシノレ、 ィコシノレ等を、 また 分岐アルキル基としてィソプロピル、 s e c一プチル、 t e r t—プチル、 2 ' 一メチルプチル、 イソペンチル、 イソへキシル等を例示することができる。
これらのアルキル基は— O—が連続しない限り、 基中の任意のメチレン基 (- C H 2 - ) が一 O—、 一 C O—、 一 C H = C H―、 一 C≡C―、 一 S i H 2 ―、 一 S i ( C H 3 ) 2 、 シクロプロパン一 1 ， 2—ジィル、 ビシクロ [ 1 . 1 . 1 ] ペンタン一 1 ， 3―ジィルまたはシクロブタン一 1 ， 3—ジィルで置 換されていてもよい。
これらの基の例としてアルコキシ基、 アルコキシアルキル基、 アルケニル基、 アルカジエ二ノレ基、 ァゾレケニノレオキシ基、 ァノレコキシァノレケニノレ基、 アルキニ ル基、 アルキニルォキシ基、 アルコキシアルキニル基、 シラエル基類、 アルキ ルシリル基、 アルコキシシリル基、 アルキルシリルアルキル基、 アルコキシシ リルアルキル基、 アルキルジシラニル基、 アルキルジシラニルアルキル基およ ぴアルキルトリシラニル基等を示すことができる。 また、 これらの基中の 1つ 以上の水素原子がハロゲン原子で置換されてもよく、 その例としてハロゲン置 換アルキル基、 ハロゲン置換アルコキシ基、 ハロゲン置換アルケニル基および ハロゲン置換アルキニル基等を示すことができる。
これらの中で好ましい基を具体的に例示する。
基中の一 C H 2 —がー O—で置換された基として、 メ トキシ、 エトキシ、 プ ロボキシ、 ブトキシ、 ペンチルォキシ、 ノニルォキシ等のアルコキシ基、 メ ト キシメチル、 ヅ トキシェチル、 メ トキシプロピル、 メ トキシブチル、 メ トキシ ペンチノレ、 メ トキシォクチル、 エトキシメチノレ、 エトキシェチノレ、 エトキシプ 口ピル、 エトキシへキシル、 プロポキシメチル、 プロポキシェチル、 プロポキ シプロピル、 プロポキシペンチル、 ブトキシメチル、 ブトキシェチル、 ブトキ シブチル、 ペンチルォキシメチル、 ペンチルォキシブチル、 へキシルォキシメ チル、 へキシ /レオキシェチノレ、 へキシノレォキシプロピノレ、 ヘプチノレオキシメチ ル、 ォクチルォキシメチル等のアルコキシァノレキル基、 分岐アルコキシ基とし て 2—メチルプロポキシ、 2—メチルペントキシ、 1—メチルヘプトキシメチ ル等を示すことができる。
基中の一 C H 2 —が一 C H = C H—で置換された基としてビュル、 プロぺニ ル、 ブテュル、 ペンテニル、 へキセニルおよぴデセニル等のアルケニル基、 メ トキシプロぺニル、 エ トキシプロぺニノレ、 ペンチノレォキシプロぺニル、 メ トキ シブテ二ノレ、 エ トキシブテニノレ、 ペンチ/レオキシプテニノレ、 メ トキシペンテ二 ル、 プロポキシペンテュル、 メ トキシへキセニル、 プロポキシへキセニル、 メ トキシヘプテュルおょぴメ トキシォクテニル等のアルコキシアルケニル基、 プ ロぺニルォキシ、 ブテニルォキシ、 ペンテニノレオキシ、 ォクテニノレオキシおよ びプロぺニルォキシメチル等のアルケニルォキシ基、 プロぺニノレオキシェチノレ、 プロぺニルォキシブチル、 ブテニルォキシメチノレ、 ブテュルォキシェチル、 ブ テニルォキシペンチノレ、 ペンテニノレオキシメチノレ、 ペンテニノレオキシプロピノレ、 へキセニノレオキシメチノレ、 へキセニノレオキシェチノレ、 ヘプテニノレオキシメチノレ およびオタテュルォキシメチル等の基、 ブタジェニル、 ヘプタジェニル、 へキ サジェ二ノレ、 ヘプタジェニル、 ォクタジェニノレおょぴィコサジェニル等のァノレ カジエ二ル基を示すことができる。
基中の一C H 2 —が一 C三 C一で置換された基としてェチニル、 プロピエル、 プチ二ノレ、 ペンチ二ノレおよびォクチ二ノレ等のアルキニノレ基、 ェチニノレオキシ、 プロピニルォキシ、 プチニルォキシ、 ペンチニルォキシおよぴテトラデシニル ォキシ等のアルキニルォキシ基、 メ トキシプロビニル、 メ トキシペンチニル、 エトキシブチニル、 プロポキシプロビュル、 へキシルォキシヘプチュル、 メ ト キシメチルプチ二ノレ、 メ トキシプロピノレエチェル、 ブトキシメチノレプロピニノレ 等のアルコキシアルキニル基を示すことができる。
基中の一 C H 2 —が一 S i H 2 —で置換された基として、 メチルシリル、 ェ チルシリル、 プロビルシリル、 ブチルシリル、 ペンチルシリルぉょぴノニルシ リル等のアルキルシリル基、 メチルシリルメチル、 メチノレシリルェチル、 メチ ルシリルプロピル、 メチルシリルプチル、 メチルシリルへプチル、 ェチルシリ ルメチル、 ェチルシリルェチル、 ェチルシリルプロピル、 ェチルシリルへキシ ル、 プロビルシリルメチル、 プロビルシリルェチル、 プロビルシリルプロピル、 ブチルシリルメチル、 ブチノレシリルェチル、 ブチルシリルプロピル、 ぺンチル シリルメチル、 へキシルシリルメチル、 へキシ/レシリルェチル、 へプチルシリ ルメチルおよびォクチルシリルメチル等のアルキルシリルアルキル基、 メ トキ シシリル、 エ トキシシリル、 プロポキシシリル、 ブトキシシリル、 ペンチルォ キシシリルぉよぴォクチノレォキシシリノレ等のァノレコキシシリル基、 シラニル、 ジシラニル、 トリシラニル、 テトラシラニル、 ペンタシラニルおよぴデカシラ ニル等のシラニル基類、
メチルジシラニル、 ェチルジシラニル、 プロピルジシラニル、 ブチルジシラ ニルおよぴペンチルジシラニル等のァノレキルジシラニル基、 メチルトリシラニ ル、 ェチルトリシラニル、 プロビルトリシラニルおよびへキシルトリシラニル 等のアルキルトリシラニル基、 メチルジシラニルメチル、 メチルジシラニルェ チノレ、 メチノレジシラニルペンチル、 ェチノレジシラニノレメチル、 ェチノレジシラニ ルェチル、 ェチルジシラ二ルブチノレ、 ェチノレジシラニルへキシノレ、 プロピノレジ シラニノレメチノレ、 ブチルジシラ二ノレペンチノレ、 ペンチノレジシラニノレメチノレ、 へ キシノレジシラニルェチル、 ヘプチルジシラニルメチル等のアルキルジシラ二ノレ ァノレキル基、 メチルト リシラニルメチノレ、 メチルト リシラニルペンチル、 ェチ ルトリシラニルメチル、 ェチルトリシラニルプロピル、 プロピルトリシラニル メチル、 プロピノレトリシラニルブチル、 ブチルトリシラニルメチル、 ペンチル トリシラニルメチルおよびへキシルトリシラニルメチル等のアルキルトリシラ ニルアルキル基、 並びにメチルノナシラニル、 メチノレへキサシラニルメチル、 ェチノレヘプタシラ二ルメチノレ、 メチ /レオクタシラニノレメチノレ、 2—フノレォロェ チノレシリル、 3， 3—ジフルォロプロビルシリル、 1 ， 2， 3， 3—テトラフ ルォロプロビルシリル基等を示すことができる。
基中の一C H 2 —が一 S i R c R d—で置換された基と して、 トリメチルシ リル、 ェチルジメチルシリル、 プロピルジメチルシリル、 ブチルジメチノレシリ ル基等を示すことができる。
基中の一 C H 2 —が一 C O—で置換された基としてメチルカルボニル、 ェチ ノレカルボニル、 プロピノレカルボニル、 メ トキシカルボ二ノレ、 エ トキシカルボ二 ノレ、 プロポキシカルボニル、 ブトキシカノレボニノレ、 ヘプチノレオキシカノレボニノレ、 2—ォキソプロピル、 2—ォキソプチ/レ、 3—ォキソブチル、 2—ォキソペン チル、 4 一ォキソペンチノレ、 3 —ォキソへキシノレ、 5—ォキソへキシノレ、 2— ォキソヘプチル、 3—ォキソヘプチル、 6—ォキソヘプチル、 2—ォキソォク チル、 4ーォキソォクチル、 7—ォキソォクチル、 3—ォキソノニル、 6—ォ キソノエル、 8 —ォキソノエル、 2—ォキソデシル、 5—ォキソデシルおよび 9—ォキソデシル等の基を示すことができる。
また、 これらの基中の水素原子はハロゲン原子またはシァノ基で置換されて いてもよく、 具体的にはフルォロメチル、 ジフルォロメチル、 トリフルォロメ チル、 2—フルォロェチル、 1 ， 2—ジフルォロェチル、 2—ブロモ一 1 ， 2 —ジフノレォロェチル、 3—フルォロプロピル、 1 ， 2 , 3， 3—テトラフノレオ 口プロピノレ、 4ーフノレオロブチノレ、 1 ， 1， 2， 4 —テトラフノレオロブチノレ、 5—フルォロペンチル、 1 , 1 ， 3， 3， 3 —ペンタフルォロプロピル、 2， 3， 3， 4， 5 —ペンタフルォロペンチル、 6—フルォ口へキシル、 2， 3， 4， 6—テトラフルォ口へキシノレ、 7—フスレオ口へプチノレ、 8， 8—ジフノレオ ロォクチル等のハロゲン置換アルキル基、 ジフルォロメ トキシ、 トリフルォロ メ トキシ、 1 ， 1ージフルォロエトキシ、 2， 2—ジフノレオ口エトキシ、 2， 2， 2—トリフルォロエトキシ、 1 ， 1 ， 2， 2—テトラフルォロエトキシ、 ぺノレフノレォロエトキシ、 1 ， 1 ， 3， 3， 3 —ペンタフノレォロプロポキシ、 1， 1 ， 2， 3， 3， 3 —へキサフノレオ口プロポキシ、 ペ^^フノレォロプロポキシ等 のハロゲン置換アルコキシ基、
3 —フノレ才ロプロぺニノレ、 4 —フノレ才ロ一 1 —ブテニノレ、 4—フノレ才ロ一 2— ブテニノレ、 5 —フノレオ口一 1 —ペンテ二ノレ、 5—フノレオ口一 2 —ペンテ二ノレ、 5 —フノレオ口 3 —ペンテ二ノレ、 6 —フノレオ口一 1 —へキセニノレ、 6—フノレオ 口一 3—へキセニル、 7—フルオロー 5 —ヘプテュル、 2， 2—ジフルォロビ ニル、 1 ， 2—ジフルォロビニル、 2—クロ口一 2—フルォロビニル、 2—ブ 口モー 2—フノレオロ ビニノレ、 2—フノレオロー 2—シァノ ビ二ノレ、 3， 3—ジフ ノレオロー 2—プロぺニノレ、 3 —クロロー 3 —フノレオロー 1 —プロぺニノレ、 2 - 3—ジフゾレオロー 1一プロぺ二/レ、 1， 3—ジフノレオ口一 2—プロぺニノレ、 1， 3 , 3— ト リ フノレオロー 2—プロぺニノレ、 1， 2， 4， 4—テトラフノレォロ一 3—ブテニノレ， 5， 5—ジフノレオ口一 4—ペンテ二ノレ、 3， 3—ジフノレオ口へ キセニルおよび 8， 8—ジフルォロ一 7—ォクテュル等のハロゲン置換アルケ 二ル基を示すことができる。
これらの中でアルキノレ基、 アルコキシ基、 アルコキシアルキル基、 アルケニ ル基、 アルコキシアルケニル基、 アルキルシリル基、 ノヽロゲン置換アルキル基、 ハロゲン置換アルコキシ基およびハロゲン置換アルケニル基がより好ましい。 次に、 R bは上記 R aから選ばれる基、 シァノ基または F、 C l 、 B rおよ び Iを含むハロゲン原子群から選ばれるが、 安定性等の点から B rまたは Iを 除く基であることが好ましい。
A t 、 A 2 、 A 3 および A 4 は各々独立して、 ピリジンォキシド、 ピリミジン ジォキシド、 トランス一 1， 4—シクロへキシレンまたは 1， 4—フエ二レン を示すが、
A 、 A 2 、 A 3 および A 4 のうち少なくとも 1個はピリジンォキシド環ある いはピリミジンジォキシド環であり、 これらの環中の任意の一 C H 2 —は一 O —で、 > C H—は〉 S i R e—で、 また一 C H -は一 N =でそれぞれ置換され ていてもよく、 六員環上の 1個または 2個の水素原子はハロゲン原子で置換さ れていてもよい。 具体的には、 ピぺリジンジィル、 ピぺラジンジィル、 ピリジ ンジィル、 ピラジンジィル、 ピリミジンジィル、 ピリダジンジィル、 トリアジ ンジィル、 テトラジンジィル、 テトラヒ ドロピランジィル、 ジォキサンジィル およぴシラシクロへキサンジィル等を示すことができるが、 少なくとも 1つは ピリジンジォキシド環またはピリミジンジォキシド環である。
これらの中で好ましい基として、 トランス一 1， 4—シクロへキシレン、 1， 4一フエ二レンおよびこのものの環上の 1個または 2個の水素原子がハロゲン 原子で置換された 2—フルオロー 1， 4一フエ二レン、 3—フルオロー 1， 4 —フエ二レン、 2， 3—ジフルオロー 1， 4一フエ二レン、 3， 5—ジフノレオ ロー 1， 4一フエ二レン、 2—クロ口一 1， 4—フエ二レン、 3—クロ口一 1， 4一フエ二レン、 2， 3—ジクロ口一 1， 4—フエ二レン、 3， 5—ジクロロ — 1， 4一フエ二レン、 2—クロ口一 3—フノレ才ロー 1， 4一フエ二レン、 3 —クロロー 2—フノレオ口一 1， 4—フエ二レン、 3—フノレオ口一 5—クロロフ ェニレンを、 ヘテロ原子を含む六員環の 2価基ではピリジン一 2， 5—ジィル、 ピリミジン一 2， 5—ジィル、 テトラヒ ドロピラン一 2， 5—ジィル、 1， 3 —ジォキサン一 2， 5—ジィル、 1， 4—ジォキサン一 2， 5—ジィルおよび 1—シラー 1， 4ーシクロへキサンジィルを挙げることができる。 また、 より 好ましくは、 これらの六員環でシス一 トランス異性体が存在する場合には、 環 の立体はトランス型である。
Ζ χ , Ζ 2 および Ζ 3 は単結合または含有水素原子の 1つ以上がハロゲン原 子で置換されていてもよい炭素数 1〜4のアルキレン基であるが、 好ましくは、 単結合、 エチレンまたはブチレンである。 また、 該アルキレン基はその構成メ チレン基 （一 C H 2 - ) が一 S i H 2 一、 一 O—、 一 C H = C H—または一 C 三 C—等で置換されていてもよいが、 その際一 O—が連続することはない。 こ のような基として、 好ましくは 1， 2—ジシランジィル、 1， 4ーテトラシラ ンジィル、 1—シラエチレン、 2—シラエチレン、 1—シラー 1， 4ーブチレ ン、 2—シラー 1， 4ーブチレンおよび 3—シラー 1， 4—ブチレン等の一 S i H 2 —を有する基、 ォキシメチレン、 メチレンォキシ、 1 一ォキサ一 1， 4 一プチレン、 2—ォキサ一 1， 4—ブチレン、 3—ォキサ一 1， 4—ブチレン、 4—ォキサ— 1 , 4—ブチレンおよびエステル結合等の一 O—を有する基、 ビ 二レン、 1—ブテニレン、 2—ブテニレンおよび 3—ブテニレン等の一 C H = C H—を有する基、
ェチニレン、 1—ブチニレン、 2—ブチニレンおよび 3—ブチニレン等の一 C ≡C一を有する基、 並びに前記各基中の 1個以上の水素原子がハロゲン原子で 置換された基、 例えばフルォロメチレンォキシ、 ォキシフルォロメチレン、 ジ フルォロメチ'レンォキシ、 ォキシジフルォロメチレン、 1， 1ージフルォロェ チレン、 2， 2—ジフノレオ口エチレン、 1， 2—ジフノレオロビニレン、 1ーフ 7レオロビニレン、 1—プロモー 2—フスレオロビニレン、 1 _クロ口一 2—フノレ ォロビニレン、 1， 2—ジフノレオロー 1 —ブテニレン、 2， 3—ジフノレオ口一 2—ブテニレン、 3、 4—ジフノレオ口一 3—ブテニレン、 その他 3—ォキサ一 1一プテニレンおよび 4—ォキサ一 1一ブテニレン等を示すことができる。 前記の R a〜R e、 Αχ 〜Α4 および 〜Z 3 の各々から選択される基の 組み合わせからなる、 全ての本発明化合物は、 本発明化合物固有の特性を有す る好ましい化合物である。
このような化合物群のうち格別に好ましい特性を有する化合物 （1一 1 ) 〜 ( 1— 3 2) を例示すると、 以下の通りである。
Figure imgf000011_0001
Ra- -CH2CH2- P Rb (1-4)
Figure imgf000011_0002
Ra- /厂^ C02-< P >-Rb (1-6) (1-7)
Figure imgf000011_0003
Ra→^ ^~CF20 P Rb 0-8)
Figure imgf000011_0004
Figure imgf000012_0001
Ra CH2CH2-< P —i Rb (1-27)
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000013_0001
(式中、 R a、 R bは前記と同様の意味を示し、 環 Pはピリジンォキシド環ま たはピリ ミジンジォキシド環を示し、 トランス一 1， 4ーシクロへキシレン環， 1 , 4—フエ二レン環、 1 , 3—ジォキサン環およびシラシクロへキサン環上 の水素 原子がハ口ゲン原子またはシァノ基で置換された環をも含んで示すも のとする。 ）
一般式 （1 ) で表される化合物は、 公知の有機合成化学的手法を適切に組み 合わせ用いることで製造できる。 具体的には対応するピリジン誘導体あるいは ピリミジン誘導体を酸化することで容易に製造できる。
Figure imgf000013_0002
(式中、 MG i および MG 2 は有機化合物残基 （メソジヱン） を示す。 ） すなわち、 対応するピリジン誘導体あるいはピリミジン誘導体を過酸化物で 処理することで一般式 （1 ) の化合物が得られる。 過酸化物としては通常用い られるもので十分であるが、 例えば過酸化水素、 過ギ酸、 過酢酸、 m—クロ口 過安息香酸が好適に使用できる。
原料のピリジン誘導体あるいはピリミジン誘導体は公知の文献に記載の方法 に従い製造できるが、 例えば次の文献に従い好適に製造できる。 井上ら、 E P 2 3 9， 4 0 3
杉森ら、 E P 1 9 4, 1 5 3
宫沢ら、 E P 2 8 3， 32 6
A.de Meijereら、 DE— 0 S 3， 9 1 5， 8 0 4
A. I. Pavlyuchenkoら、 Mol. Cryst. LIQ. Cryst.， 209, 225(1995)、 E P 3 74, 8 4 9、 P CT-WO 88 / 0 7, 9 9 2
A.Waechtler ら、 PCT— WO 89/1 0， 35 6
D. J.Byron ら、 Mol. Cryst. Liq. Cryst. , 62, 103(1980)
E. Poetsch ら、 DE— OS 3, 73 6, 4 89
G. . Grayら、 DE— OS 3， 6 0 0, 0 52
H. Schlosser ら、 DE— OS 4， 2 3 6, 1 0 3
J. D. Margerumら、 Mol. Cryst. Liq. Cryst.， 122, 97(1985)
J. Krauseら、 DE 3， 5 1 5， 633
M. F. Grebyonkimら、 Mol. Cryst. Liq. Cryst.， 129， 245(1985)
M. P. Burrowら、 Liq. Cryst. , 3, 1643(1988)
M.Schadtら、 E P 589， 33 1
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R. Buchecker ら、 E P 3 6 1, 15 7
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V. F. Petrovヽ Mol. Cryst. Liq. Cryst. , 265, 47(1995)
V. Reiffenrath ら、 E P 3 32, 0 2 4. DE 3 , 9 0 6, 0 59. DE 3 , 7 1 0, 06 9
W. Hemmerlingら、 DE - O S 3， 8 2 7, 6 0 0
このようにして得られる本発明の液晶性化合物は、 極めて大きな誘電率異方 性値を示し、 故に低電圧駆動が実現できる。 加えて、 種々の液晶材料と容易に 混合し、 低温下でも非常に優れた相溶性を有する。
また、 これらの本発明液晶性化合物は、 液晶表示素子が通常使用される条件 下において物理的およぴ化学的に十分安定であり、 ネマチック液晶組成物の構 成成分として極めて優れている。
本発明の液晶性化合物は、 TN、 STN、 TFTおよびその他の表示方式用 の液晶組成物において、 その構成成分として好適に使用することができる。 また、 化学構造を適切に選択することで、 本発明の液晶性化合物はきわめて 大きな負の誘電率異方性値を示すが、 これらの化合物は I PS (インプレーン 'スイッチング） モード用や V A (垂直配向） モード用の液晶組成物の構成成 分として特に好適に使用することができる。
一般式 （1) で表される化合物のうち、 2個の六員環を有する化合物は比較 的低い等方相転移温度と低粘性を示し、 3個おょぴ 4個の六員環を有する化合 物は高い等方相転移温度とやや高い粘性を示す。 分子内にシクロへキサン環、 ジォキサン澴、 テトラヒドロピラン環またはシラシク口へキサン環を有する化 合物は小さな Δηを示し、 シクロへキサン環、 シラシクロへキサン環またはべ ンゼン環を有する化合物は低粘性を示し、 ベンゼン環、 ピリジン環またはピリ ミジン環を有する化合物は広い液晶相温度範囲おょぴ大きな Δηを示し、 ピリ ジン環、 ピリミジン環またはジォキサン環を有する化合物は比較的大きな Δ ε を示す。
環構造中の水素原子をフッ素原子に置換することによって、 より大きな Δ ί を得ることが可能であり、 同時に相溶性も改善され得る。
R a、 1113ぉょぴ21 ~Z3 の何れか 1個以上が二重結合を含有する基であ る化合物は、 大きな弾性定数比 （ベンド弾性定数 /スプレイ弾性定数） および 低粘性を示すので、 S TN用組成物の構成成分として用いると T— V曲線の透 過率の変化が急峻である組成物を調製でき、 高コントラス トの表示素子を提供 することができる。
R a、 Rbおよび 〜Z3 の何れか 1個以上が三重結合を含有する基であ る化合物は大きな Δηおよび低粘性を示し、 ジヒ ドロシリル基 （一S i Η2 -) を含有する基である化合物は低いしきい値電圧および低粘性を示す。
R aおよび /または Rbが光学活性基である化合物は、 キラルドープ剤とし て特に有用である。 また、 Rbがハロゲン原子、 ハロゲン置換アルキル基また はハロゲン置換アルコキシ基である場合は大きな Δ εを示し、 シァノ基である 場合は更に大きな Δ £を示す。
〜Ζ3 の何れか 1個以上がジフルォロメチレンォキシ基 （一 CF2 O 一） またはォキシジフルォロメチレン基 （一 OCF2 -) である化合物は、 比 較的大きな Δ ε と低粘性を示し、 1 , 2—ジフルォロビニレン （一CF-CF 一） である化合物は著しい低粘性を示す。
また、 本発明化合物中の原子が、 その同位体で置換された化合物も同様の特 性を示すことから好ましいものといえる。
これらのことから環、 置換基および結合基を適当に選択することにより所望 の物性を有する新たな液晶性化合物を得ることができる。
分子骨格中にピリジンォキシド環を含有する液晶性化合物は今までほとんど 知られておらず、 わずかに 1例の化合物が M. P. Burrow らによって報告されて いるのみであった （Liq. Cryst. , 3, 1643 (1988) ) 。
Figure imgf000016_0001
以下、 本発明の液晶組成物に関して説明する。 本発明に係る液晶組成物は、 一般式 （1 ) で表される化合物の少なくとも 1種類を 0. 1〜99. 9重量％ の割合で含有することが、 優良な特性を発現せしめるために好ましく、 より好 ましくは、 その割合は 1〜 60重量％である。
さらに詳しくは、 本発明で提供される液晶組成物は、 一般式 （1 ) で表され る化合物を少なく とも 1種類含有する第一成分に加え、 一般式 （2) 〜 （1 2) で表される化合物群から液晶組成物の目的に応じて選択される化合物を混 合することにより完成する。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式 （2) 〜 （4) で表される化合物の 好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。 ζϊοεο/86/13<ι蒙 OAV
CO
C
()寸s -
()s 〇.、 P
) (卜 s-
Figure imgf000017_0001
()
(6)s-
Ο
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
()2 Ο ei66Μsi d6 :
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0002
) 2ε-
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0002
6 T
Figure imgf000021_0001
(s - ε)
( - ε)
Figure imgf000021_0002
Figure imgf000021_0003
nO€0/86df/13d £εΐΊ0/66 Ο 0 z
Figure imgf000022_0001
ZI0e0/86Jf/XDd £： 10/66 ΟΛ\
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0002
()69ε.
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
ΟΛνo£o/86fcvlll :
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0002
(s)s寸-
()寸 2寸. (式中、 および X, は前記と同様の意味を示す。 ）
一般式 （2) 〜 （4) で表される化合物は誘電率異方性値が正の化合物であ り、 熱的安定性や化学的安定性が非常に優れており、 特に-電圧保持率の高い (あるいは比抵抗値の大きい） といった高信頼性が要求される T FT用の液晶 組成物を調製する場合に、 極めて有用な化合物である。
T FT用の液晶組成物を調製する場合、 一般式 （2) 〜 （4) で表される化 合物は、 液晶組成物の全重量に対して 0. ：!〜 9 9. 9重量％の範囲で使用で きる力 好ましくは 1 0〜9 7重量％、 より好ましくは 4 0〜9 5重量％であ る。 また、 一般式 （1 0) ~ (12) で表される化合物を、 粘度調整の目的で さらに含有してもよい。
S TN用または TN用の液晶組成物を調製する場合にも一般式 （2) 〜 (4) で表される化合物を使用することができるが、 5 0重量％以下の使用量 が好ましい。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式 （5) および （6) で表される化合 物の好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
s z
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000027_0002
nO£0/86df/lDd ε 画 6 OAV 9 Z
Figure imgf000028_0001
Zl0€0/86df/X3d
Figure imgf000029_0001
) εs-
Figure imgf000030_0001
(式中、 R2 、 R3 および X2 は前記と同様の意味を示す。 ）
一般式 （5) および （6) で表される化合物は誘電率異方性値が正でその値 が大きく、 特に液晶組成物のしきい値電圧を小さくする目的で使用される。 ま た、 屈折率異方性値の調整、 透明点を高くする等のネマチックレンジを広げる 目的にも使用される。 さらに、 S ΤΝ用または ΤΝ用の液晶組成物の電圧一透 過率特性の急峻性を改良する目的にも使用される。
一般式 （5) および （6) で表される化合物は、 STNおよび ΤΝ用の液晶 組成物を調製する場合には、 特に有用な化合物である。
液晶組成物中に一般式 （5) および （6) で表される化合物の量が増加する と、 液晶組成物のしきい値電圧は小さくなるが、 粘度が上昇する。 したがって、 液晶組成物の粘度が要求値を満足している限り、 多量に使用した方が低電圧で 駆動できるので有利である。 S Τ Ν用または Τ Ν用の液晶組成物を調製する場 合に、 一般式 （5) および （6 ) で表される化合物は液晶組成物の全重量に対 して 1〜9 9. 9重量％の範囲で使用できるが、 好ましくは 1 0〜9 7重 量％、 より好ましくは 4 0〜9 5重量％である。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式 （7) 〜 （9) で表される化合物の 好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0002
(式中、 R4 および R5 は前記と同様の意味を示す。 ）
一般式 （7) 〜 （9) で表される化合物は、 誘電率異方性値が負の化合物で ある。 一般式 （7) で表される化合物は 2環化合物であるので、 主としてしき 、値電圧の調整、 粘度調整または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。 一般式 （8) で表される化合物は透明点を高くする等のネマチックレンジを広 げる目的または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。 一般式 （9) で表 される化合物はネマチックレンジを広げる目的の他、 しきい値電圧を小さくす る目的および屈折率異方性値を大きくする目的で使用される。
—般式 （7) 〜 （9) で表される化合物は主として誘電率異方性値が負であ る液晶組成物に使用される。 液晶組成物中に一般式 （7) 〜 （9) で表される 化合物の量が増加すると、 液晶組成物のしきい値電圧が小さくなり、 粘度が大 きくなる。 したがって、 液晶組成物のしきい値電圧が要求値を満足している限 り、 少なく使用することが望ましい。 しかしながら、 誘電率異方性の絶対値が 5以下であるので、 4 0重量％より少なくなると低電圧での駆動ができなくな る場合がある。 誘電率異方性値が負である T F T用の組成物を調製する場合に は、 一般式 （7) 〜 （9) で表される化合物は、 液晶組成物の全重量に対して 4 0重量％以上の範囲で使用できるが、 このましくは 50〜9 5重量％である。 また弾性定数をコン卜ロールし、 組成物の電圧一透過率曲線を制御する目的 で、 一般式 （7) 〜 （9) で表される化合物を誘電率異方性値が正である組成 物に混合する場合もある。 この場合、 一般式 （7) ~ (9) で表される化合物 の量は液晶組成物の全重量に対し 3 0重量％以下が好ましい。
本発明の液晶組成物に用いられる一般式 （1 0) 〜 （1 2) で表される化合 物の好ましい例として以下の化合物を挙げることができる。
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000034_0002
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000035_0002
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0002
Figure imgf000036_0003
(式中、 Rs および R7 は前記と同様の意味を示す。 ）
一般式 （1 0) ~ (1 2) で表される化合物は、 誘電率異方性の絶対値が小 さく、 ゼロに近い化合物である。 一般式 （1 0) で表される化合物は主として 粘度調整または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。 また、 一般式 （1 1) および （1 2) で表される化合物は透明点を高くする等のネマチックレン ジを広げる目的または屈折率異方性値の調整の目的で使用される。
液晶組成物中に一般式 （1 0) 〜 （1 2) で表される化合物の量が増加する と、 液晶組成物のしきい値電圧が大きくなり、 粘度が小さくなる。 したがって、 液晶組成物のしきい値電圧が要求値を満足している限り、 多量に使用すること が望ましい。 T FT用の液晶組成物を調製する場合には、 一般式 （1 0) 〜
(1 2) で表される化合物は液晶組成物の全重量に対して 4 0重量％以下の範 囲で使用できるが、 より好ましくは 3 5重量％以下である。 また、 STN用ま たは TN用の液晶組成物を調製する場合には、 一般式 （1 0) 〜 （12) で表 される化合物の好ましい使用量は 7 0重量％以下、 より好ましくは 6 0重量％ 以下である。
また、 本発明の液晶組成物では、 OC B (Optically Compensated Birefrin gence ) モード用液晶組成物、 VAモード用液晶組成物物等の場合を除き、 液 晶組成物のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、 逆ねじれ （revers e twist ) を防ぐ目的で、 光学活性化合物を添加する。 このような目的で公知 のいずれの光学活性化合物も使用できるが、 好ましい例として以下の光学活性 化合物を挙げることができる。
C2H5 - CH - CH20~^ V-CN 己号： C15
CH, 記号： CB15
己号： CM2 1 己号： CM 33
Figure imgf000038_0001
C3H7-< )— ^ >— <\ ^-CH2-CH-C2H5 記号： CM 43 L
CH, 己号： CM 45
記号： CM 47
S号： CN
Figure imgf000038_0002
本発明の液晶組成物は、 通常、 これらの光学活性化合物を添加して、 ねじれ のピッチを調整する。 ねじれのピッチは、 T F T用および TN用の液晶組成物 であれば 40〜2 00 mの範囲に調整するのが好ましい。 STN用の液晶組 成物であれば 6〜 20 mの範囲に調整するのが好ましい。 また、 双安定 TN (B i s t a b l e TN) モード用の場合は、 1. 5〜4 /ιηの範囲に調整 するのが好ましい。 また、 ピッチの温度依存性を調整する目的で、 2種以上の 光学活性化合物を添加してもよい。
本発明の液晶組成物は、 慣用な方法で調製される。 一般には、 種々の成分を 高い温度で互いに溶解させる方法がとられている。
また、 本発明の液晶組成物は、 メロシアニン系、 スチリル系、 ァゾ系、 ァゾ メチン系、 ァゾキシ系、 キノフタロン系、 アントラキノン系、 およびテトラジ ン系等の二色性色素を添加してゲストホスト （GH) モード用の液晶組成物と しても使用できる。 あるいは、 ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作製 した N C A Ρや液晶中に三次元網目状高分子を作製したポリマ一ネットワーク 液晶表示素子 （PNLCD) に代表されるポリマー分散型液晶表示素子 （PD LCD) 用の液晶組成物としても使用できる。 その他、 複屈折制御 （ECB) モー ドや動的散乱 （DS) モード用の液晶組成物としても使用できる。
本発明の化合物を含有する液晶組成物例として以下のものを示すことができ る。 なお、 組成物例および後述の実施例中の化合物は、 以下に示される定義に よって記号化して表記する。
表 1 記号を用いた化合物の表記方法
Figure imgf000040_0001
また、 例えば下記の部分構造式において、 トランス一 1, 4ーシクロへキシ レンの水素原子が、 、 Q2 , Q3 および の位置が重水素原子で置換さ れた場合には、 記号： H [ 1 D， 2 D, 3 D、 4 D] とし、 また Q5 、 Q6 、 Q7 および Q8 の位置が置換された場合は、 記号 H ： [5 D， 6 D， 7 D、 8 D] として [ ] 内の番号で重水素置換位置を示すこととする。
Figure imgf000041_0001
Figure imgf000041_0002
組成物例および実施例中において、 特に断りのない限り 「％」 は 「重量％」 を示し、 化合物にシス一 トランス異性体が存在する場合には、 その化合物は卜 ランス型である。 また、 粘度 （"） の測定は 2 0. 0°Cで行い、 屈折率異方性 (An) 、 誘電率異方性 （Δ £ ) 、 しきい値電圧 （V t h) およびねじれのピ ツチ （P) の測定は、 各々 2 5. 0 °Cで行った。
組成例 1
8 - P o B - 06 1 0. 0%
3 -HE B-04 2 5. 0 %
4 -HE B-02 1 9. 0 %
5 -HE B-01 1 9. 0%
3 -HE B-02 1 5. 0%
5 -HE B -02 1 2. 0 %
Figure imgf000041_0003
= 4 0. 9 (mP a · s )
Δ n = 0. 0 9 1
Δ £ =- 1. 7 組成例 2
8 - P o B - 06 5 0 % 3 -HH- 2 - 5, 0 % 3 -HH- 4 6. 0 % 3 - H H - 01 4. 0 % 3 -HH-03 5. 0% 5 -HH-01 4. 0 %
3 - HB (2 F， 3 F) 一 02 1 2. 0 % 5 -HB (2 F, 3 F) —02 1 1. 0 % 3一 HHB (2 F, 3 F) —02 1 4. 0 %
5 -HHB ( 2 F, 3 F) —02 1 0. 0% 3 -HHB (2 F, 3 F) 2 2 4. 0 %
TNI= 78. 8 (°C)
厶 n = 0. 082
Δ ε =- 4. 0
組成例 3
8 - Ρ ο Β - 06 5 0 %
6 - ΒΡ ο Β - 08 3 0 % 3一 HH - 5 5. 0 %
3 -HH- 4 5. 0 % 3 -HH-01 6. 0 % 3 -HH-03 6. 0 % 3 -HB -01 5. 0 % 3 -HB -02 5. 0 %
3 - HB (2 F, 3 F) -02 1 0. 0% 5 -HB (2 F, 3 F) —02 5. 0 % 3 - HH B ( 2 F， 3 F) —02 1 2. 0 % 5 - HHB ( 2 F, 3 F) —02 1 0. 0 % 3一 HHB (2 F， 3 F) — 2 4. 0 % 2 -HH B ( 2 F, 3 F) 一 1 4. 0 % 3 -HHEH- 3 5. 0 %
3 - HHEH- 5 5. 0 %
4 - HHEH- 3 5. 0 % TNI= 8 6. 2 (°C)
Δ n = 0. 0 83
厶 £ =ー 3. 2
組成例 4
8 - P o B - 06 1 0 0 % 6 - BP o B - 08 5 0 %
3 -HP o B (F) 一 F 5, 0 %
3 - BB (2 F, 3 F) 一 02 1 2. 0 %
3 BB (2 F, 3 F) 一 04 1 0. 0 %
2 - BB (2 F, 3 F) B - 3 2 5. 0 %
3 - BB (2 F, 3 F) B - 5 1 0. 0% 5 - BB ( 2 F, 3 F) B - 5 1 0. 0 % 5— BB (2 F, 3 F) B— 7 1 3. 0% 組成例 5
8 - P o B - 06 1 0. 0 %
6 - B P o B - 08 1 0. 0 %
3 -HP 0 B (F) — F 1 0. 0 %
3 - BB (2 F, 3 F) 一 02 5. 0 %
5 - B B - 5 9. 0%
5 - B B -O 6 9. 0 %
5 - B B -08 8. 0%
1一 B E B - 5 6. 0 %
3 - B E B - 5 4. 0 %
3 -HE B -02 1 0. 0 %
5— BB B ( 2 F, 3 F) - 7 9. 0 % 3 -H 2 B B (2 F) — 5 0. 0 % 組成例 6
Figure imgf000044_0001
3 -HB -02 0%
3 -HE B (2 F， 3 F) —02 0%
4 -HE B (2 F, 3 F) —02 0 %
5 - HE B ( 2 F, 3 F) -02 0 %
2 - BB 2 B -02 0 %
3 - BB 2 B-02 0 % 5 -B B 2 B -01 0 %
1 - B 2 B B (2 F) — 5 0 % 3— B 2 BB (2 F) 一 5 77767646596 0 % 5 - B (F) BB - 02 0 % 3— BB (2 F, 3 F) B— 3 0 % 組成例 Ί
6 - B P o B -08 5. 0 % 3 -HB -01 9. 0 % 3 -HB -02 9. 0 % 3 -HB -04 9. 0 %
2 - BTB-01 5. 0% 1 -BTB-02 5. 0%
3 - BTB (2 F， 3 F) —02 1 3. 0 % 5— BTB (2 F， 3 F) 一 02 1 3. 0 % 3 - B (2 F， 3 F) T B (2 F， 3 F) 04 4. 0 % 5 - B (2 F， 3 F) T B (2 F, 3 F) 04 4. 0 % 3 - HBTB - 01 5. 0 %
3 - HBTB -02 5. 0 % 3 -HBTB-03 5. 0 % 3—HHB ( 2 F, 3 F) -02 6. 0 % 5 - B P r (F) -02 3. 0% TN,= 8 3. 4 (°C)
Δ n = 0. 2 2 1
組成例 8
8 - P o B— O 6 1 0 0 % 3 -HB -02 1 0 0% 5 - H B - 3 8 0 % 5 - B B (2 F, 3 F) - 02 1 0 0 %
3 - HB (2 F, 3 F) —02 5. 0 % 5 -HB (2 F, 3 F) —02 8. 0% 3—HHB (2 F, 3 F) -02 1 2. 0 % 5 -HHB (2 F， 3 F) — 02 4. 0 % 5 - HHB (2 F， 3 F) — 101 4. 0 %
2 -HHB (2 F, 3 F) — 1 5. 0 % 3 -HB B- 2 6. 0 %
3 - B B (2 F, 3 F) B— 3 8. 0 %
5 - B 2 B B (2 F， 3 F) B - 02 1 0. 0 % TNI = 6 9. 8 (°C)
Δ n = 0. 1 3 1
Δ ε =- 4. 0
組成例 9
8 - P o B - 06 1 0. 0 % 3 -H B -02 2 0. 0 % 1 O 1 -HH- 3 3. 0 % 101 -HH- 5 5. 0 %
3— HH— EMe 1 2. 0 %
4一 HE B—〇 1 9. 0 % 4 - HE B-02 7 0 %
5 - HE B - 01 8 0 % 3 -HHB - 1 6 0 %
3 -HHB - 3 6. 0 % 6 - HE B (2 CN, 3 CN) - 04 3. 0 %
4 -HE B (2 CN, 3 CN) -05 3. 0 %
5 -HE B (2 CN, 3 C N) —05 2. 0%
2— HBE B (2 CN, 3 CN) —02 2. 0 % 4 -HB E B (2 CN, 3 CN) —04 4. 0 %
Figure imgf000046_0001
6 7. 8 (。C)
Δ n = 0. 08 7
?7 = 5 0. 2 (mP a · s )
Δ ε =- 5. 4
組成例 1 0
8— Ρ ο Β - 06 5 0 %
I V 2 - B E B (F， F) 一 C 5 0 %
3 - HB -C 2 0, 0 %
V 2 -HB-C 6. 0 % 1 - B T B - 3 5. 0 % 2 - B T B - 1 1 0. 0 %
101 -HH- 3 3. 0 %
3 -HH- 4 1 1. 0 %
3 -HHB- 1 9. 0 %
3 -H2 BTB- 2 4. 0 % 3 -H 2 BTB- 3 4. 0 %
3 -H 2 BTB- 4 4. 0 %
3 - HB (F) T B - 2 6. 0 %
3 HB (F) T B - 3 5. 0 %
3— HHB— C 3. 0 %
Figure imgf000047_0001
?7 = 2 2. 6 (mP a · s )
Δ n = 0. 1 6 1
Δ £ = 7. 0
VT H= 2. 1 1 (V)
上記組成例 1 0に示した組成物 1 0 0重量部に対し光学活性化合物 CM - 3 3を 0. 8重量部混合した組成物のピッチは、 P= 1 1. 3 ^mであった。 組成例 1 1
8 - P o B— 06 3. 0 %
6 - B P o B - 08 3. 0 %
5 - P y B - F 4 0 %
3 - P y B (F) 一 F 4 0 %
2 - B B - C 5 0 %
4一 B B - C 4, 0%
5 - B B - C 5. 0%
2 - P y B - 2 2. 0%
3 - P y B- 2 2. 0%
4 - P y B - 2 2. 0 %
6一 P y B - 05 3. 0 %
6 -Py B-06 3. 0 %
6— P y B— 08 3. 0%
3 - Py B B-F 6. 0 %
4 - Py BB-F 6. 0 %
5 - P y B B-F 6. 0%
3 -HH B - 1 3. 0 %
3 -HH B - 3 8. 0%
2 -H 2 B T B - 2 4. 0%
2 -H 2 BTB- 3 4. 0 %
2 -H 2 BTB- 4 5. 0 % 3 -H 2 B T B - 2 5. 0% 3 -H 2 B TB - 3 5. 0% 3 -H 2 B T B - 5. 0%
Figure imgf000048_0001
^ = 4 3. 8 (mP a - s )
Δ n = 0. 2 0 3
Δ £ = 6. 2
VTH= 2. 3 0 (V)
組成例 1 2
3 -HP o B (F) — F 1 0 0%
2 0 1 - B E B (F) 一 C 5 0 %
30 1 - B E B (F) 一 C 1 2. 0% 50 1 - B E B (F) — C 4. 0%
1 V 2 -B E B (F, F) - C 1 0. 0% 3 -HE B - 04 4. 0%
3 -HH-EMe 6. 0%
3 -HB -02 1 3. 0%
7 -HE B - F 2. 0 %
3 -HHE B - F 2. 0% 5 -HHE B -F 2. 0%
3 - HB E B - F 4. 0%
20 1 -HB E B (F) 一 C 2 0%
3 -HB (F) E B (F) - C 2 0% 3 - HB E B (F， F) 一 C I, 0% 3 -HHB-F 4. 0%
3 - HHB - 0 1 4. 0% 3 -HHB - 3 4. 0% 3 -HE B E B - F 2. 0% 3 -HE B E B— 1 2. 0% 3一 HHB (F) - C 4. 0 % 組成例 1 3
8 - P o B - 06 5 0% 5 - B E B (F) - C 5 0% V-HB-C 0%
5 - P y B - C 6. 0%
4 - B B - 3 1. 0%
5 -HH- V 2 V 4. 0% 3 -HH- 2 V 0. 0% 5 -HH- V 2 0%
V-HHB - 1 .7 0% V 2 -HHB - 1 1 5. 0% 3 -HHB - 1 9. 0%
I V 2 HB B - 2 1 0. 0% 3 -HHE BH- 3 5. 0%
TN.= 9 0. 0 (°C)
η = 2 A. 4 (mP a · s )
Δη= 0. 1 1 9
Δ ε = 4. 8
Vth= 2. 3 6 (V)
組成例 1 4
8 - P o B - 06 5. 0%
6 BP o B - 08 1 0. 0%
V 2 -HB-TC 1 0. 0% 3 -HB -T C 1 0. 0%
3 -HB-C 1 0. 0% 5 -HB-C 7. 0 % 5 -BB-C 3. 0% 2 -BTB- 1 6. 0% 2 - BTB-01 5. 0 % 3 - HH - 4 5. 0 %
3 - HHB - 1 0. 0 % 3 -H 2 BTB- 2 3. 0% 3 -H 2 BTB- 3 3. 0 %
3 -HB (F) TB - 2 3. 0 % 5 BTB (F) TB - 3 0. 0 %
Figure imgf000050_0001
?7 = 42. 2 (mP a · s )
Δη= 0. 2 0 4
Δ ε = 6. 2
Vth= 2. 1 9 (V)
組成例 1 5
8 P o B - 06 5. 0 % 1 V 2 - B E B (F， F) — C 6. 0% 3 -HB -C 1 8. 0 %
2 - B TB - 1 1 0. 0%
5 -HH- VF F 2 5. 0 % 1 - BHH- VF F 8. 0 % 1 - BHH- 2 VFF 0 % 3 -H2 BTB- 2 5 0 %
3 - H 2 B T B - 3 4, 0% 3 -H 2 BTB- 4 4, 0 % 3 -HHB - 1 4. 0%
TNI= 79. 4 (°C)
?? = 2 0. 8 (mP a · s )
Δ n= 0. 132
Δ ε = 6. 3
Figure imgf000050_0002
組成例 1 6
8 - P o B - 06 5 0 % 3 -HB-C L 0 Q% 5 -HB -C L 4, 0% 7 - H B - C L 4. 0 %
101 -HH- 5 5. 0%
2— HB B (F) 一 F 8. 0 %
3 -HB B (F) 一 F 8. 0% 5 - HB B (F) 一 F 1 4. 0 % 4 -HHB - C L 8. 0 %
5 -HHB - C L 3 0 % 3 -H 2 HB (F) — C L 4 0% 3 -HB B (F， F) 一 F 1 0, 0%
5 -H 2 B B (F， F) 一 F 9. 0 % 3 -HB (F) VB - 2 4. 0 %
3 - H BTB- 2 4. 0% TN.= 84. 8 (°C)
■η = 1. 2 (mP a · s )
Δ n = 0. 1 2 6
Δ ε = 4. 5
Vth= 2. 39 (V)
組成例 1 7
6 - BP o B - 08 5. 0 % 5 -HB -F 1 2. 0 % 6 - HB - F 9. 0 %
7 -HB-F 7. 0 % 2 -HHB-OCF 3 7. 0 % 3一 HHB OC F 3 7. 0 %
4 - HHB - OC F 3 7. 0 % 3 -HH 2 B -0 C F 3 4 0% 5 -HH 2 B-OC F 3 4 0 % 3 - HHB (F, F) -OC F 3 5 0 % 3 - HB B (F) — F 0. 0% 5 - HBB (F) - F 0. 0 %
3 - HH 2 B (F) -F 3. 0 % 3 - HB (F) BH - 3 3. 0 % 5 - HB BH - 3 3. 0 %
3 -HHB (F， F) -O C F 2 H 4. 0 % TNI= 8 6. 2 (°C)
?7 = 2 1. 8 (mP a · s )
Δ n = 0. 09 2
厶 ε = 4. 1
Figure imgf000052_0001
組成例 1 8
8— P o B - 06 8. 0 %
7 -HB (F) - F 5. 0 %
5 -H 2 B (F) — F 5 0%
3 - HB - 02 1 0 0 % 3 -HH- 4 2 0 %
3 -HH [5 D， 6 D， 7 D] - 4 3, 0%
2 -HHB (F) 一 F 1 0, 0%
3 -HHB (F) -F 1 0. 0%
5 -HH [5 D， 6 D， 7 D] B (F) F 1 0. 0 % 3— H 2 HB (F) - F 5. 0 %
2 -HB B (F) — F 3. 0%
3— HB B (F) -F 3. 0 % 5 -HB B (F) 一 F 6. 0 %
2 -H 2 B B (F) 一 F 3. 0 %
5 o 3 -HHB - 1 8. 0 %
3— HHB - 01 5. 0 %
3 - HHB - 3 4. 0 %
Figure imgf000053_0001
?7 = 2 9. 4 (mP a - s )
Δ n = 0. 09 0
厶 ε = 2. 7
V,h= 2. 72 (V)
上記組成例 1 8の組成物に 1 0 0重量部に対し光学活性化合物 C Nを 0 重量部混合した組成物のピッチは、 P = 77 mであつた。
組成例 1 9
8— P o B - 06 5. 0 %
7 -HB (F, F) — F 5. 0 %
3—H 2 HB (F， F) — F 7. 0% 4— H 2 HB (F， F) —F 6. 0%
3 -HHB (F, F) -F 1 0. 0 %
4 -HHB (F， F) -F 5. 0 % 3 - HB B (F， F) - F 1 0. 0% 3一 HHEB (F， F) - F 1 0. 0 % 4 -HHE B (F, F) -F 3. 0%
5 -HHE B (F， F) - F 3. 0%
2 -H B E B (F, F) - F 3. 0%
3—HBEB (F， F) - F 5. 0% 5 -HB E B (F, F) - F 3. 0% 3 - HD B (F， F) - F 1 5. 0 %
3 - HB CF 20 B-OC F 3 4. 0%
3— HHBB (F， F) —F 6. 0%
Figure imgf000053_0002
74. 6 (。C)
?7 = 4 0. 6 (mP a · s ) 厶 n = 0. 0 8 6
厶 £ = 1 2. 6
Vth= 1. 4 3 (V)
組成例 1 0
6— B P o B— 08 5 0%
3 - HP o B (F) 一 F 5 0% 5 -H 4 HB (F， F) 一 F 7. 0 % 5 -H 4 HB-OCF 3 0. 0% 3 - H 4 HB (F, F) - C F 3 8. 0% 5 - H 4 HB (F， F) — C F 3 0. 0%
3 -HB-C L 6. 0 % 5 -HB -C L 4. 0 %
2 - H 2 BB (F) 一 F 5 0%
3 - H 2 BB (F) 一 F 5 0% 5— H VHB (F， F) — F 5, 0%
3 -HHB-OC F 3 5. 0 % 3 - H 2 HB - OC F 3 5. 0% V - HHB (F) 一 F 5. 0 % 3— HH B (F) 一 F 5. 0 % 5 -HHE B-OCF 3 2. 0 %
3 - HB E B (F， F) — F 5. 0 % 5 -HH-V 2 F 3. 0 % 組成例 2 1
8 - P o B -O 6 0 0 % 6 - B P o B - 08 5 0%
2 -HH B (F) 一 F 2. 0%
3 -HHB (F) 一 F 2. 0% 5 -HHB (F) -F 2. 0% 2— H B B (F) — F 6. 0 % 3 - HB B (F) - F 6. 0%
5— HB B (F) - F 4. 0%
' 2 -H 2 B B (F) - F 9. 0%
3 -H B B (F, F) - F 2 5. 0 %
5 - HB B (F， F) - F 1 9. 0%
101 - HB BH - 4 5. 0%
10 1 -HB BH- 5 5. 0%
Figure imgf000055_0001
?7 = 5 7. 6 (mP a · s )
Δ n = 0. 1 3 1
Δ ε = 5. 8
Vth= 2. 0 5 (V)
上記組成例 2 1の組成物 1 0 0重量部に対し光学活性化合物 CM - 4 3 Lを 0. 2重量部混合した組成物のピッチは、 P = 8 0 mであった。
発明を実施するための最良の形態
以下、 実施例により本発明をより詳細に説明する。
実施例 1
5—ォクチルー 2— (4—へキシルォキシフエニル） ピリジン— N—ォキシ ドの製造。
Figure imgf000055_0002
A. I. Pavlyuchenkoら、 Khim. Geterotsikl. Soedin.， 1389(1985) 、 Adv. Liq. Cr yst . Res. Appl. , (Ed. L. Bata), 1007(1980) 等の方法に準じて製造した 5—ォク チルー 2— ( 4—へキシルォキシフエニル） ピリジン （1 0 mmo 1 ) 、 m— ク口口過安息香酸 （ 2 0 mmo 1 ) 、 クロロホルム （4 0 m l ) の混合物を 5 °Cで 1 0時間攪拌した。 m -クロ口過安息香酸 （5 mmo 1 ) を追加し更に同 温度で 2 0時間攪拌した。 反応溶液を 2 0 %水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、 減圧下溶媒を除去して粗製の 5—才クチルー 2— (4—へキシルォキシフヱニ ル） ピリジン一 N—ォキシドを得た。
エタノールから再結晶したのち、 シリカゲルカラムクロマトグラフィー （溶 媒：酢酸ェチル） に付し、 更にヘプタンから再結晶し； L lmmo 1の目的物を 得た。
このものは液晶性を示しその相転移点は次の通りであった。
融点 1 0 8. 5 V
SA相 -等方性液体相 1 0 0. 5°C
SC相— SA相 99 °C
実施例 2 (使用例 1)
4—ェトキシフヱ二ル= 4—プロビルシクロへキサンカルボキシレ一ト
1 7. 2 %
4—ブトキシフヱニル = 4—プロビルシクロへキサンカルボキシレ一ト
2 7. 6 %
4ーェトキシフヱニル = 4一ブチルシク口へキサンカルボキシレート
2 0. 1%
4ーメ トキシフヱ二ル= 4一ペンチルシク口へキサンカルボキシレート
2 0. 1%
4ーェ卜キシフヱ二ル= 4一ペンチルシクロへキサンカルボキシレート
13. 8 % 上記の液晶組成物 （A) は、 次の物性を示した。
N I ： 74. 0°C、 A e : — 1. 3。
この液晶組成物 （A) 9 0%と、 実施例 1で得られた 5—才クチルー 2— (4一へキシルォキシフエニル） ピリジン一N—ォキシド 1 0 %とからなる液 晶組成物 （B) の物性値は次の通りであった。 括弧内は混合比から外揷法で算 出した 5—ォクチルー 2— ( 4—へキシルォキシフエニル） ピリジン一 N—才 キシドの値を示す。
N I ： 6 9 4 °C (2 8. 0で） 、 Δε : — 1. 78 (- 4. 93) 実施例 3
6一フルォロ— 5 (4—へキシルフヱニル） — 2— （4—ォクチルォキシ フェニル） ピリジン— N—ォキシドの製造 c
Figure imgf000057_0001
H. Schlosser (DE— O S 4， 2 3 6， 1 0 3 ) 等の方法に準じて製造し た 6—フルオロー 5— (4—へキシルフヱニル） — 2— (4—ォクチルォキシ フヱニル） ピリジン （1 Ommo 1 ) 、 過酸化水素水 （ 1 0 m 1 ) 、 酢酸 （ 6 Om l ) の混合物を 8 0°Cで 4時間攪拌した。 過酸化水素水 （7m l ) を追加 し更に同温度で 8時間攪拌した。 反応溶液減圧下濃縮し、 残留物をクロ口ホル ムに溶解し、 有機層を 2 0 %水酸化ナ卜リウム水溶液で洗浄し、 減圧下溶媒を 除去して、 粗製の 6—フルオロー 5— (4—へキシルフヱニル） 一 2— （4— ォクチルォキシフエニル） ピリジン— N—ォキシドを得た。
エタノールから再結晶したのち、 シリカゲルカラムクロマトグラフィー （溶 媒：酢酸ェチル） に付し、 更にヘプタンから再結晶して、 目的物 （1 5mmo 1 ) を得た。
実施例 4
5— ( 4—プロビルシクロへキシル） — 2— (3, 4—ジフルオロフェニ ル） ピリジン一 N—ォキシドの製造。
Figure imgf000057_0002
後藤ら （E P 2 4 0， 3 2 0 ) 等の方法に準じて製造した 5— (4—プロピ ルシクロへキシル） — 2— (3 , 4—ジフルオロフェニル） ピリジン （1 0m m 0 1 ) 、 過酸化水素水 （ 1 0 m 1 ) 、 酢酸 （ 6 0 m U の混合物を 8 0 °Cで 4時間攪拌した。 過酸化水素水 （7m l ) を追加し更に同温度で 8時間攪拌し た。 反応溶液減圧下濃縮し残留物をクロ口ホルムに溶解し有機層を 2 0%水酸 化ナトリウム水溶液で洗浄し、 減圧下溶媒を除去し粗製の 5— （4 プロピル シクロへキシル） 一 2— （3， 4ージフルオロフェニル） ピリジン— N—ォキ シドを得た。
エタノールから再結晶したのち、 シリカゲルカラムクロマトグラフィー （溶 媒：酢酸ェチル） に付し、 更にヘプタンから再結晶して 9 mm 0 1の目的物を 得た。
実施例 5 (使用例 2 )
4 - ( 4一プロビルシクロへキシル） ベンゾニトリル 2 4% 4— ( 4一ペンチルシクロへキシル） ベンゾニトリノレ 3 6%
4— ( 4—ヘプチルシクロへキシル） ベンゾニトリル 25% 4 ' - (4—ペンチルシクロへキシル） 一 4—シァノビフエニル 15% 上記の （C) は、 次の物性を示した。
N I ： 7 1. 7。C、 Δ £ ： 1 1. 0。
この液晶組成物 （C) 8 5%と、 実施例 4で得られた 5— (4—プロビルシ クロへキシル） 一 2— (3， 4—ジフルオロフェニル） ピリジン一 N—ォキシ ド 1 5%とからなる液晶組成物 （D) の物性値は次の通りであった。 括弧内は 混合比から外揷法で算出した 5— (4—プロビルシクロへキシル） 一 2— (3， 4ージフルオロフヱニル） ピリジン— N—ォキシドの値を示す。
N I ： 7 0. 3 °C ( 6 6. 1 °C) 、 厶 ε ： 1 1. 0 (1 1. 0 ) 実施例 1と類似の方法により以下の化合物を製造した。 Δ εは 2 5°Cで測定 した誘電率異方性値の外揷値を示すが、 括弧内は母液晶の種類と （1) 式の化 合物の混合比を示す。
Figure imgf000059_0001
Figure imgf000059_0002
Figure imgf000060_0001
6 S
Figure imgf000061_0001
zioeo/86<ir/i3d ε Ϊ0/66 OM
I
Figure imgf000062_0001
o
Cク 2 HΠ5 CF20H /h-C3H- N- 7
0
Figure imgf000063_0001
Co 2HN5 CF20 、 -OC2H5
N-
O
Figure imgf000063_0002
Figure imgf000063_0003
C3H7 /ハ\
Figure imgf000064_0001
C3H7 OC3H7
Figure imgf000064_0002
Figure imgf000065_0001
H
C3H7- S〖 CH2CH2 -C3H7
Figure imgf000065_0002
Figure imgf000066_0001
6 4
Figure imgf000067_0001
6 5
Figure imgf000068_0001
I 9
Figure imgf000069_0001
Zl0Z0/S6dT/±Dd εεΜ0/66 O
O蒙AV ns/:o86dfAsl
Figure imgf000070_0001
Figure imgf000071_0001
noeO/86df/XDd εε ο/66 OW
Figure imgf000072_0001
Figure imgf000073_0001
Z L
Figure imgf000074_0001
nO£0/86dr/IDd 清 66 OW ε ί
Figure imgf000075_0001
〇
,, w 、Νι 0-
。」 ON
Figure imgf000075_0002
ZIOeO/86df/13d 66 OAV f L
Figure imgf000076_0001
ZI0e0/86df/XDtI εε簡 66 O C3H7- >-CH=CH ^し 2"5
Figure imgf000077_0001
Figure imgf000077_0002
C 3-,Ηπ7 T"C2H5
C3H7 、\ />-OC2He
N-〃
O
Figure imgf000078_0001
Figure imgf000079_0001
Figure imgf000080_0001
C3H7
Figure imgf000080_0002
6 L
Figure imgf000081_0001
nO£0/86dT/X3<I 刚/66 OM
Μ Ο ε
Figure imgf000082_0001
ΐ 8
Figure imgf000083_0001
ZlO£0/86dT/lDd εε»Ί0/66 Ο
Figure imgf000084_0001
Figure imgf000085_0001
Figure imgf000086_0001
S 8
Figure imgf000087_0001
ΖΙ0€0/86<ΙΓ/Χ3<ί
Figure imgf000088_0001
Figure imgf000089_0001
Figure imgf000090_0001
Figure imgf000091_0001
OCFフ H
Figure imgf000092_0001
Figure imgf000093_0001
Figure imgf000094_0001
ε 6
Figure imgf000095_0001
ZI0£0/86df/lDd ε 10/66 O
i66 OAV :£s/divl:llo86> :
Figure imgf000096_0001
o、 o◦、 〇
Figure imgf000096_0002
0)卜《 +
ΟΛ\
Figure imgf000097_0001
Figure imgf000098_0001
Figure imgf000099_0001
C3H7. N-0
Figure imgf000100_0001
実施例 6 (比較例 1)
ピリジン誘導体 （比較化合物 1) 及び負の誘電率異方性を有する代表的な化 合物 (比較化合物 2) をそれぞれ S.M. Kelly, Ferroelectrics, 180, 269(1996)， V. Reiffenrath, (DE— OS 3， 8 0 7, 9 1 7, DE - OS 3， 9 06， 0 5 1) の方法に準じ製造し、 母液晶 Aを用いて誘電率異方性値 （外揷値） を 算出した。 実施例 1の化合物の誘電率異方性値がこれらの比較化合物に比べ著 しく大きな誘電率異方性値を示すことが確認できた。 誘電率異方性値 （外揷値） 実施例 1 C8H17 -i )~ -OC6H13 -4.93
、0 比較例 1 0.58
比較例 2 -3.1
Figure imgf000101_0001
産業上の利用可能性
本発明の液晶性化合物は極めて大きな誘電率異方性値を有する。 それらの温 度依存性は極めて小さく、 他の液晶材料との相溶性も良好である。 また、 本発 明の液晶性化合物は置換基を選択することにより、 所望の物性を有する新たな 液晶性化合物を提供することができる。
従って、 本発明の液晶性化合物を液晶組成物の成分として用いることにより、 低いしきい値電圧、 もって低い駆動電圧を示す液晶組成物が実現できる。 更に、 これを用いた優れた液晶表示素子を提供することができる。

Claims

請求の範囲
1. 一般式 （1)
Figure imgf000102_0001
(式中、 R aは炭素数 1〜 20の直鎖または分岐アルキル基を示し、 これらの 基中の任意のメチレン基 （一 CH2 ―) は一 O—、 一CO—、 -CH=CH-, — C三 C一、 一 S i Rc R d―、 シクロプロパン一 1， 2—ジィル、 ビシクロ
[1. 1 . 1 ] ぺンタンー 1， 3—ジィルまたはシクロブタン一 1， 3—ジィ ルで置換されていてもよいが、 一O—が連続することはなく、 また、 R a中の 1つ以上の水素原子は、 ハロゲン原子またはシァノ基で置換されていてもよ く ； R bは R aから選ばれる基、 ハロゲン原子またはシァノ基を示し； R cお よび R dは各々独立して水素原子または炭素数 1〜 3のアルキル基を示し； At 、 A2 、 A3 および A4 は各々独立して、 ピリジンォキシド、 ピリミジン ジォキシド、 トランス一 1， 4—シクロへキシレンまたは 1， 4一フエ二レン を示すが、
At 、 A2 、 A3 および A4 のうち少なく とも 1個はピリジンォキシド環ある いはピリミジンジォキシド環であり、 これらの環中の任意の一 CH2 —は一 O —で、 >CH—は〉 S i R e—で、 また— CH =は— N =でそれぞれ置換され ていてもよく、 六員環上の 1個または 2個の水素原子はハロゲン原子で置換さ れていてもよく ；
R eは水素原子、 ハロゲン原子あるいは炭素数 1〜3のアルキル基を示し； Z, , Z2 および Z3 は各々独立して単結合または基中の水素原子の 1つ以上 がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数 1〜 4のアルキレン基を示し、 このアルキレン基中の任意のメチレン基 （一 CH2 —） は一 O—、 一 CO—、 — CH = CH—、 一 C≡C—または一S i H2 —で置換されていてもよいが、 一 O—が連続することはなく ；
m、 nおよび pは各々独立して 0または 1を示し、 A4 が 4位で Z3 に結合し たピリジンォキシド環のとき pは 0であり ；また、 これらの化合物を構成する 原子は、 その同位体で置換されてもよい。 ） で表される液晶性化合物。
2. 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なく とも 1種類含有することを特 徴とする液晶組成物。
3. 第一成分として、 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なくとも 1種類 含有し、 第二成分として、 一般式 （2) 、 (3) および （4) からなる化合物 群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有することを特徴とする液晶組 成物。
Figure imgf000103_0001
(式中、 は炭素数 1〜 1 0のアルキル基を示し、 この基中の相隣接しない 任意のメチレン基は一 O—または一 CH = CH—で置換されていてもよく、 ま た、 このアルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子で置換されてもよく ； X！ はフッ素原子、 塩素原子、 一 OC F 3 、 一 OCF2 H、 -CF3 、 -C F 2 H、 一 CFH2 、 -OC F 2 C F 2 Hまたは一 OC F2 CFHCF3 を示 し；
L , および La は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示し；
Z 4 および Z 5 は各々独立して 1， 2—エチレン、 1， 4ーブチレン、 一 CO O—、 -CF 2 O—、 一 OC F2 ―、 一 CH-CH—または単結合を示し；環 Bはトランス一 1， 4ーシクロへキシレン、 1， 3—ジォキサン一 2， 5—ジ ィル、 または水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい 1， 4—フエユレ ィル、 または水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい 1 , 4—フ ニレ ンを示し ；
環 Cはトランス一 1， 4—シクロへキシレン、 または水素原子がフッ素原子で 置換されていてもよい 1, 4一フヱニレンを示し ；
また、 これらの化合物を構成する原子は、 その同位体で置換されていてもよ い。 ）
4. 第一成分として、 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なくとも 1種類 含有し、 第二成分として、 一般式 （5) および （6) からなる化合物群から選 択される化合物を少なくとも 1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
Figure imgf000104_0001
(式中、 R2 および R3 は各々独立して炭素数 1〜1 0のアルキル基を示し、 このアルキル基中の相隣接しな L、任意のメチレン基は一 0—または一 CH=C H—で置換されていてもよく、 また、 この基中の任意の水素原子はフッ素原子 で置換されていてもよく ；
X2 は— C Νまたは一 C≡ C一 CNを示し ；
環 Dはトランス一 1， 4—シクロへキシレン、 1， 4—フエ二レン、 1， 3— ジォキサン— 2, 5—ジィル、 またはピリ ミジン— 2， 5—ジィルを示し ； 環 Εはトランス一 1， 4ーシクロへキシレン、 ピリ ミジン一 2， 5—ジィル、 または水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい 1， 4—フヱ二レンを示 し ；環 Fはトランス一 1， 4—シクロへキシレンまたは 1， 4—フエ二レンを 示し ； Ζ6 は 1, 2—エチレン、 — COO—または単結合を示し ；
L3 、 L4 および L5 は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示し ； b、 cおよび dは各々独立して 0または 1を示し ；
また、 これらの化合物を構成する原子は、 その同位体で置換されていてもよ い。 ）
5. 第一成分として、 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なく とも 1種類 含有し、 第二成分として、 一般式 （7) 、 (8) および （9) からなる化合物 群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有することを特徵とする液晶組 成物。
Figure imgf000105_0001
Figure imgf000105_0002
Figure imgf000105_0003
(式中、 R4 および R5 は各々独立して炭素数 1〜1 0のアルキル基を示し、 このアルキル基中の相隣接しない任意のメチレン基は— 0—または— CH=C H—で置換されていてもよく、 また、 このアルキル基中の任意の水素原子はフ ッ素原子で置換されていてもよく ；
環 Gおよび環 Iは各々独立してトランス一 1， 4—シクロへキシレンまたは 1， 4一フエニレンを示し ；
L6 および L7 は各々独立して水素原子またはフッ素原子を示すが同時に水素 原子を示すことはなく ；
Z7 および Z8 は各々独立して 1, 2—エチレン、 — COO—、 または単結合 を示し ；
また、 これらの化合物を構成する原子は、 その同位体で置換されていてもよ い。 ）
6. 第一成分として、 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なく とも 1種類 含有し、 第二成分として、 前記一般式 （2) 、 （3) および （4) から なる 化合物群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有し、 第三成分として、 一般式 （1 0) 、 （1 1) および （1 2) からなる化合物群から選択される化 合物を少なくとも 1種類含有することを特徵とする液晶組成物。
Figure imgf000106_0001
Figure imgf000106_0002
Figure imgf000106_0003
(式中、 R6 および R7 は各々独立して炭素数 1〜1 0のアルキル基を示し、 このアルキル基中の相隣接しな L、任意のメチレン基は— 0—または— CH=C H—で置換されていてもよく、 また、 このアルキル基中の任意の水素原子はフ ッ素原子で置換されていてもよく ；
環 J、 環 Kおよび環 Mは各々独立して、 トランス一 1， 4ーシクロへキシレン、 ピリ ミジン一 2， 5—ジィルまたは水素原子がフッ素原子で置換されていても よい 1， 4一フエ二レンを示し；
Z9 および Z！。は各々独立して、 1， 2—エチレン、 —C三 C―、 一 COO—、 一 CH = CH—、 または単結合を示し；
また、 これらの化合物を構成する原子は、 その同位体で置換されていてもよ い。 ）
7. 第一成分として、 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なくとも 1種類 含有し、 第二成分として、 前記一般式 （5) および （6) からなる化合物群か ら選択される化合物を少なくとも 1種類含有し、 第三成分として、 前記一般式
(1 0) 、 （1 1) および （1 2) からなる化合物群から選択される化合物を 少なくとも 1種類含有することを特徵とする液晶組成物。
8. 第一成分として、 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なくとも 1種類 含有し、 第二成分として、 前記一般式 （7) 、 (8) および （9) からなる化 合物群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有し、 第三成分として、 前 記一般式 （1 0) 、 （1 1) および （1 2) からなる化合物群から選択される 化合物を少なくとも 1種類含有することを特徴とする液晶組成物。
9. 第一成分として、 請求の範囲 1に記載の液晶性化合物を少なくとも 1種類 含有し、 第二成分として、 前記一般式 （2) 、 （3) および （4) からなるィ匕 合物群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有し、 第三成分として、 前 記一般式 （5) および （6) からなる化合物群から選択される化合物を少なく とも 1種含有し、 第四成分として、 前記一般式 （1 0) 、 （1 1) および （1 2) からなる化合物群から選択される化合物を少なくとも 1種類含有すること を特徴とする液晶組成物。
1 0. 請求の範囲 2〜9のいずれか 1項に記載の液晶組成物に、 さらに 1種類 以上の光学活性化合物を含有することを特徵とする液晶組成物。
1 1. 請求の範囲 2〜1 0のいずれか 1項に記載の液晶組成物を用いて構成し た液晶表示素子。
0 5
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