WO2000027947A1 - Composition pour cristal liquide et afficheurs a cristaux liquides - Google Patents

Composition pour cristal liquide et afficheurs a cristaux liquides Download PDF

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Yoshitaka Tomi
Kanetsugu Terashima
Hitoshi Yamamoto
Hiroaki Kawashukuda
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Definitions

  • the present invention relates to a nematic liquid crystal composition. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal composition for an active matrix liquid crystal display device, and a liquid crystal display device using the liquid crystal composition.
  • AM-LCD transmission type active matrix liquid crystal display
  • This backlight has the disadvantage of consuming considerable power, and digital still cameras and digital video cameras equipped with such an AM-LCD cannot be used for a long time. I have.
  • Reflective AM-LCD is based on S.-T.Wu, C.-S.u, C.-L, Kuo, etc., as reported in SID97 Digest / 643. Since the light passes through the liquid crystal, the product (mm ⁇ ⁇ d) of the thickness (d) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy ( ⁇ ⁇ ) of the liquid crystal must be set small. For this reason, ⁇ required for the conventional transmissive TN type AM-LCD liquid crystal was about 0.075 to 0.120, but for the reflective ⁇ type AM-LCD liquid crystal. Is required to be 0.07 or less.
  • the characteristics of the liquid crystal composition required by the reflective AM-LCD are similar to those of the conventional transmissive AM-LCD. (1) To have high specific resistance and high voltage holding ratio in order to maintain high contrast of LCD.
  • the temperature range showing the nematic phase must be wide (the upper limit temperature showing the nematic phase is high, and the lower limit temperature showing the nematic phase is low).
  • the threshold voltage must be low to reduce the power consumption of the LCD.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal composition having a high maximum temperature of a nematic phase, a low minimum temperature of a nematic phase, and a small refractive index anisotropy while satisfying general characteristics required for AM-LCD. Is to provide.
  • the present inventors have intensively studied liquid crystal compositions using various liquid crystal compounds in order to solve these problems, and as a result, the following liquid crystal compositions of the present invention have been developed. It has been found that it can be used for reflective TN-type AM-LCDs that can display Lucala, and that the intended purpose can be achieved. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
  • a first aspect of the present invention comprises, as a component, at least one compound represented by the general formula (1), and as a second component, at least one compound represented by the general formula (2)
  • a liquid crystal composition characterized by comprising, as a third component, at least one of a compound represented by the general formula (3-1) or a compound represented by the following (3-2): .
  • a second aspect of the present invention is that the first component contains at least 595% by weight of the compound represented by the general formula (1) based on the total weight of the composition, and the second component has a general formula It contains at least 525% by weight of the compound represented by the formula (2) based on the total weight of the composition, and is represented by the general formula (3-1) or (3-2) as a third component.
  • a liquid crystal composition characterized by containing at least 570% by weight of at least 3 of the compounds based on the total weight of the composition.
  • a third aspect of the present invention is a compound selected from the group of compounds represented by the general formulas (411) and (413) as a fourth component in addition to the first component, the second component, and the third component.
  • a liquid crystal composition characterized by containing at least 85% by weight or less of the total composition.
  • R 7 R 8 and R 9 each independently represent an alkyl group having 110 carbon atoms
  • X 3 X 4 and X 5 each independently represent H or F.
  • X 2 represents ClF or an alkoxy group having 1 10 carbon atoms
  • Z 2 represents c oo -C, 2 H 4 or a single bond
  • z 3 and z 4 each represent And independently represents one C 2 H 4 — or a single bond.
  • Z 2 is always one C OO—.
  • a fourth aspect of the present invention is that the upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C or higher, the lower limit temperature of the nematic phase is 120 ° C or lower, and the refractive index anisotropy is 0.07 or lower.
  • a liquid crystal composition characterized by the following.
  • the fifth aspect of the present invention relates to a liquid crystal display device using any one of the liquid crystal compositions described in the first to fourth aspects of the present invention.
  • the compound constituting the liquid crystal composition of the present invention will be described.
  • the compounds represented by the general formula (1) the compounds represented by the following general formulas (111) to (113) are preferably used.
  • R and R ′ each independently represent a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • a compound represented by the following general formula (2-1) is preferably used.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the following general formula (3-1-1) or The compound represented by (3-1-12) is preferably used.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the compounds represented by the following general formula (3-2) are preferably used.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R and R each independently represent a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • a compound represented by the following general formula (4-13-1) is preferably used.
  • R represents a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (1) has almost zero dielectric anisotropy, high specific resistance, relatively low maximum temperature of the nematic phase, low viscosity, and considerable refractive index anisotropy. It has the characteristic of being small. Therefore, the compound represented by the general formula (1) is used particularly for the purpose of reducing the viscosity and reducing the refractive index anisotropy while maintaining the voltage holding ratio of the liquid crystal composition high.
  • the compound represented by the general formula (2) has characteristics that the dielectric anisotropy is large, the specific resistance is high, the maximum temperature of the nematic phase is high, and the refractive index anisotropy is relatively small. . Therefore, the compound represented by the general formula (2) increases the maximum temperature of the nematic phase while maintaining a high voltage holding ratio of the liquid crystal composition and a low refractive index anisotropy. Used to reduce the threshold voltage.
  • the compound represented by the general formula (3-1) and the compound represented by (3-2) have a larger dielectric anisotropy and a higher specific resistance than the compound represented by the general formula (2). high. Further, although the maximum temperature of the nematic phase is not as high as the compound represented by the general formula (2), it is higher than the compound represented by the general formula (1), and the refractive index anisotropy is relatively small. Have. For this reason, the compound represented by the general formula (3-1) and the compound represented by (3-2) particularly maintain a high voltage holding ratio and a small refractive index anisotropy of the liquid crystal composition. Used to further reduce the threshold voltage.
  • a composition comprising only the compound represented by the general formula (1), The composition comprising only the compound represented by (2) and the composition comprising only the compound represented by formula (3-1) or (3-2) both achieve the object of the present invention. Can not do.
  • Any composition consisting only of a combination with a compound cannot achieve the object of the present invention, in particular, a composition having a low maximum temperature of a nematic phase.
  • the compound represented by the general formula (4-1) has a dielectric anisotropy of zero or positive, a high specific resistance value, a relatively small refractive index anisotropy, and is added to a liquid crystal composition. This has the characteristic of suppressing the appearance of the smectic phase in the low temperature range. Therefore, the compound represented by the general formula (4-1) adjusts the minimum temperature of the nematic phase while maintaining a high voltage holding ratio of the liquid crystal composition and a small refractive index anisotropy. Alternatively, it is used for adjusting the threshold voltage.
  • the compound represented by the general formula (4-2) has a relatively large dielectric anisotropy, a high specific resistance, a relatively high maximum temperature of a nematic phase, and a relatively small refractive index anisotropy. Has features. For this reason, the compound represented by the general formula (4-2) of the present invention particularly has a high voltage holding ratio of a liquid crystal composition and a high maximum temperature of a nematic phase while maintaining a small refractive index anisotropy. To increase the threshold voltage and to further lower the threshold voltage.
  • the compound represented by the general formula (4-1-3) has a relatively large dielectric anisotropy, a high specific resistance, a considerably high maximum temperature of a nematic phase, and a relatively small refractive index anisotropy. have. For this reason, the compound represented by the general formula (4-1-3) particularly maintains a high voltage holding ratio of the liquid crystal composition, It is also used to adjust the threshold voltage by further increasing the maximum temperature of the nematic phase while keeping the refractive index anisotropy small.
  • the proportion of the compound represented by the general formula (1) in the liquid crystal composition is preferably 95% by weight or less, more preferably 75% by weight, based on the total weight of the liquid crystal composition. Or less, more preferably 65% by weight or less. Further, in order to minimize the refractive index anisotropy of the liquid crystal composition, the ratio of the compound represented by the general formula (1) to the liquid crystal composition relative to the total weight of the liquid crystal composition,
  • the ratio of the compound represented by the general formula (1) to the liquid crystal composition should be 2 to the total weight of the liquid crystal composition. 0 is more preferable that the weight percent Re, 0
  • the ratio in the liquid crystal composition of the compound represented by one general formula (2) relative to the total weight of the liquid crystal composition is preferably to 2 5 wt% or less, more preferably 2 0 weight 0 It is below.
  • the ratio of the compound represented by the general formula (2) to the liquid crystal composition is determined. It is desirable to make it 5% by weight or more based on the total weight of the product.
  • the nematic phase of the liquid crystal composition is The minimum temperature may be increased.
  • the ratio of the compound represented by the general formula (3-1) or the compound represented by (3-2) in the liquid crystal composition is reduced to 70% by weight or less based on the total weight of the liquid crystal composition. It is preferably at most 60% by weight, more preferably at most 50% by weight.
  • the compound represented by the general formula (3-1) or (3—) in the liquid crystal composition be 5% by weight or more based on the total weight of the liquid crystal composition.
  • the fourth component when the compound represented by any of the general formulas (4-1) to (4-1-3) is present in a large amount in the liquid crystal composition, the lower limit of the nematic phase of the liquid crystal composition May increase temperature.
  • the proportion of the compounds represented by the general formulas (4-1) to (4-1-3) in the liquid crystal composition be 85% by weight or less based on the total weight of the liquid crystal composition.
  • the content is more preferably 65% by weight or less, and further preferably 55% by weight or less in order to reduce the refractive index anisotropy of the liquid crystal composition and to lower the minimum temperature of the nematic phase as much as possible.
  • a liquid crystal composition having an upper limit temperature of a nematic phase lower than 70 ° C and a lower limit temperature of a nematic phase higher than ⁇ 20 ° C is used.
  • the used display has a limited ambient temperature, and especially when used outdoors, it may not be able to display and may not function as a display.
  • the nematic phase range of the liquid crystal composition preferably has an upper limit temperature of 70 ° C. or higher and a lower limit temperature of 120 ° C. or lower.
  • the white display When using a liquid crystal composition with a refractive index anisotropy of greater than 0.07 measured at a measurement temperature of 25 ° C and a wavelength of 589 nm, the reflective AM- On LCDs, the white display may be slightly yellowish. Therefore, it is desirable that the refractive index anisotropy of the liquid crystal composition be 0.07 or less.
  • the compounds used in the liquid crystal composition of the present invention are all known compounds.
  • the synthesis method of the compound of the general formula (1-2) is described in JP-A-58-170733.
  • a compound represented by the general formula (2) a compound represented by the general formula (2-1), and as an example of the compound represented by the general formula (3-1), a compound represented by the general formula (3-1-1)
  • a compound represented by the general formula (3-2) As an example of a compound represented by the general formula (3-2-1), or a compound represented by the general formula (4-1-1):
  • the compound of the formula (4-1-2) and the compound of the formula (4-2) is disclosed in Synthetic methods are described.
  • liquid crystal composition of the present invention a liquid crystal compound other than the compound represented by the above general formula can be mixed and used as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the liquid crystal composition of the present invention is prepared by a conventional method. Generally, various compounds are mixed and dissolved at a high temperature.
  • the liquid crystal composition of the present invention may be used by adding a chiral dopant such as cholesteric nonanoate for the purpose of inducing a helical structure of liquid crystal molecules and adjusting a required twist angle.
  • the liquid crystal composition of the present invention is prepared by adding a dichroic dye of merocyanine, styryl, azo, azomethine, azoxy, quinophthalene, anthraquinone or tetrazine type to the host. It can also be used as a liquid crystal composition for It can also be used as a liquid crystal composition of a mer-dispersion type liquid crystal display, a birefringence control mode and a dynamic scattering mode. It can also be used as an in-plane switching liquid crystal composition.
  • a dichroic dye of merocyanine, styryl, azo, azomethine, azoxy, quinophthalene, anthraquinone or tetrazine type can also be used as a liquid crystal composition for It can also be used as a liquid crystal composition of a mer-dispersion type liquid crystal display, a birefringence control mode and a dynamic scattering mode. It can also be used
  • the characteristics of the liquid crystal composition are as follows: T N , the upper limit temperature of the nematic liquid crystal phase, Tc, the lower limit temperature of the nematic liquid crystal phase, ⁇ , the viscosity, ⁇ , the refractive index anisotropy, ⁇ , the threshold voltage, Vth, and the voltage holding.
  • the rate was expressed in VHR.
  • T N was determined by measuring the temperature at which a nematic phase changed to an isotropic liquid during the heating process using a polarizing microscope.
  • Tc is 10 ° C, 0. C, one 10 ° C, — 20 ° C, one thirty. C.
  • the liquid crystal composition was left in each freezer at 40 ° C. for 30 days, and the change in the liquid crystal phase was judged. For example, when one liquid crystal composition is in a nematic state at 20 ° C and is in a crystallization or smectic state at 130 ° C, the Tc of the liquid crystal composition is about 20 ° C. Expressed.
  • the measurement was performed at 25 ° C. using a light source lamp having a wavelength of 589 nm.
  • Vth uses a cell with a cell gap of (0.4 / ⁇ ) ⁇ m and a twist angle of 80 °, applies a rectangular wave with a frequency of 32 Hz in a normally-while mode, and The value of the applied voltage was measured at 25 ° C when the transmittance of the light passing through was 90%.
  • VHR is 25. C, determined by the area method.
  • Example 1 3-HHEB (F, F) -F;
  • Example 2 3-HHB (F, F) -F;
  • the composition of Example 19 was prepared as a composition consisting of only a compound having no terminal C N group and having the smallest ⁇ n.
  • Comparative Example 2 has a disadvantage that although the ⁇ is small, the Tc point is high.
  • Example 2 The composition of Example 2 was prepared as a composition having the highest T N , and the smallest ⁇ n among the compositions disclosed in JP-A-9-717779. 5 -HB-CL 0%
  • VHR 98.5%
  • This composition has the disadvantage that ⁇ is large.
  • ⁇ is the smallest in the composition disclosed in JP-A-9-110981 Table 5 was prepared as a composition.
  • Vth 2.00 V
  • Ex. H was prepared as a composition similar to the present application in the composition disclosed in DE 196 29 812 A1. 7 -HB-F 5%
  • VHR 98.1%
  • Example 1 The composition of Example 1 has the disadvantages that ⁇ is large and the Tc point is high.
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • composition of was prepared, and the characteristics of the composition were as follows.
  • VHR 98.4%
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • VHR 98.4%
  • Example 3 has a high VHR, a high TN, a low Tc point, and a small n.
  • the first component is the first component
  • composition consisting of was prepared having the following properties:
  • VHR 98.4%
  • Example 4 has a high VHR, a high TN, a low Tc point, and a small ⁇ .
  • the first component is the first component
  • VHR 98.5%
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • VHR 98.5%
  • This composition has a high VHR, a high ⁇ , a low Tc point, and a low ⁇ .
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • VHR 98.4%
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • VHR 98.4%
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • composition of, VHR high, high T N 1, a low Tc points, delta eta is less
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • VHR 98.5%
  • composition VHR high T N 1 is high, Tc point is low, delta n force;. Les.
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • This composition has a high VHR, a high TN, a low Tc point, and a small ⁇ .
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • composition consisting of 5 -HHE B-F 3% was prepared, wherein the properties of the composition were as follows:
  • VHR 98.4%
  • composition VHR high, high T N 1, T c point is low, delta eta is small les.
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • a composition consisting of 5-HHE B-F 5%- was prepared.
  • the properties of this composition were as follows:
  • This composition has a high VHR, a high TN, a low Tc point, and a low ⁇ .
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • composition consisting of was prepared, the characteristics of which were as follows:
  • VHR 98.4%
  • composition VHR high, high T NI, Tc point is low, delta eta is small les.
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • composition consisting of was prepared having the following properties:
  • VHR 98.6%
  • composition VHR high, high T NI, Tc point is low, delta eta is small les.
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • Example 17 has a high VHR, a high TN, a low Tc point, and a small ⁇ .
  • the first component is the first component
  • the second component is the first component
  • the fourth component is the fourth component
  • composition consisting of was prepared having the following properties:
  • VHR 98.4%
  • the upper limit temperature of the liquid crystal phase is increased, the lower limit temperature of the liquid crystal phase is reduced, and the refractive index difference is reduced.
  • a liquid crystal composition having reduced anisotropy is provided.

Description

明 細 書 液晶組成物および液晶表示素子 技術分野
本発明は、 ネマチック液晶組成物に関する。 さらに詳しくは、 ァクテ イブマトリ ックス液晶表示素子用の液晶組成物、 およびこの液晶組成物 を用いた液晶表示素子に関する。 背景技術
これまでに、 ノくックライ トを光源とした透過型アクティブマ トリ ック ス液晶表示素子 （AM— L CD) 、 フルカラー表示の可能な装置とし て実用化されている。 このバックライ トは、 かなりの電力を消費すると いう欠点を有しており、 このような AM— L CDを搭載したデジタルス チルカメラやデジタルビデオカメラは、 長時間使用することができない という不都合が生じている。
この消費電力の問題を解決するために、 反射型の AM— L CDが開発 された。 反射型の AM— L CDは、 S.- T.Wu， C. -S. u, C.- L,Kuo 等に より SID97 Digest/643 に報告されているように、 光が液晶層を 2回通 過するので、 液晶層の厚み （d) と液晶の屈折率異方性 （Δ η) の積 （ 厶 η · d) を小さく設定しなければならない。 このため、 従来の透過型 TNタイプの AM— LCDの液晶に要求される Δ ηは 0. 0 7 5〜0. 1 20程度であつたが、 反射型 ΤΝタイプの AM— L CDの液晶にに要 求される Δ ηは 0. 0 7以下である。
Δ η以外では、 反射型の AM— L CDが求める液晶組成物の特性は従 来の透過型の AM— L CDと同様に、 ( 1 ) L CDのコントラス トを高く維持するために、 高い比抵抗と高 い電圧保持率を有すること。
(2) L CDの屋外での使用を可能とするために、 ネマチック相を示 す温度範囲が広いこと （ネマチック相を示す上限温度が高く、 ネマチッ ク相を示す下限温度が低いこと） 。
( 3) L CDの消費電力を小さくするために、 しきい値電圧が低いこ と。
(4) L CDの表示速度を速くするために、 粘度が小さいこと。 である。
AM— L CDに使用可能と考えられる液晶化合物または液晶組成物を 開示した文献として、 WO 9 6/2 3 8 5 1、 特開平 9一 7 1 7 7 9、 特開平 9— 1 1 0 9 8 1、 DE 1 9 6 2 9 8 1 2 A 1および WO 9 8 / 1 7 6 6 4を挙げることができる。 しカゝし、 これらに開示されている液 晶組成物は、 本願の比較例で示すように、 Δ ηが大きかったり、 Δ ηが 比較的小さくてもネマチック相を示す下限温度が高かったり、 電圧保持 率が低いという欠点を有しているため、 反射型 ΤΝタイプの AM— L C Dに用いるためには、 不十分であった。
このように、 液晶組成物は、 種々の目的に応じて鋭意検討されている ものの、 常に新たな改良を要求されているのが現状である。 発明の開示
本発明の目的は、 AM— L CDに求められる一般的な特性を満たしな がら、 特に、 ネマチック相の上限温度が高く、 ネマチック相の下限温度 が低く、 屈折率異方性の小さな液晶組成物を提供することにある。
本発明者らは、 これらの課題を解決すべく、 種々の液晶化合物を用い た液晶組成物を鋭意検討した結果、 以下に示す本発明の液晶組成物がフ ルカラ一表示の可能な反射型 TNタイプの AM— L CDに使用可能であ り、 所期の目的を達成できることを見いだした。 以下、 本発明を詳細に 説明する。
本発明の第一は、 成分として、 一般式 （ 1 ) で表される化合物の少な く とも一つを含有し、 第二成分として、 一般式 （2) で表される化合物 の少なく とも一つを含有し、 第三成分として、 一般式 （3— 1 ) で表さ れる化合物または （3— 2) で表される化合物の少なく とも一つを含有 することを特徴とする液晶組成物である。
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0003
(式中、 R,、 R Rい および R5は、 各々独立して炭素数 0の アルキル基を表し、 R2は、 炭素数 0のアルキル基もしくはアル コキシ基、 または一 COO— Reを表し、 Z,は、 単結合または一 CzH, 一^表し、 R6は炭素数 1〜 1 0のアルキル基を表す。 ） 本発明の第二は、 第一成分として、 一般式 （ 1 ) で表される化合物の 少なく とも を組成物の全重量に対して、 5 9 5重量％含有し、 第 二成分として、 一般式 （2) で表される化合物の少なく とも を組成 物の全重量に対して、 5 2 5重量％含有し、 第三成分として、 一般式 (3— 1 ) または （3— 2) で表される化合物の少なく とも 3を組成 物の全重量に対して、 5 70重量％含有することを特徴とする液晶組 成物である。
本発明の第三は、 第一成分、 第二成分、 および第三成分に加えて、 第 四成分として一般式 （4一 1 ) （4一 3) で表される化合物群から選 ばれた化合物の少なく とも を組成物全体に対して 8 5重量％以下含 有することを特徴とする液晶組成物である。
Figure imgf000006_0001
-C00- (4-3)
(式中、 R7 R8および R9は、 各々独立して炭素数 1 1 0のアルキ ル基を表し、 Xい X3 X4および X5は、 各々独立して Hまたは Fを表 し、 X2は C l Fまたは炭素数 1 1 0のアルコキシ基を表し、 Z2は c oo - C, 2 H 4 または単結合を表し、 z3および z4は、 各々 独立して一 C2H4—または単結合を表す。 但し、 X,および X3が同時に Hの場合、 Z2は必ず一 C OO—である。 ）
本発明の第四は、 ネマチック相の上限温度が 70°C以上であり、 ネマ チック相の下限温度が一 2 0°C以下であり、 屈折率異方性が 0. 0 7以 下であることを特徴とする液晶組成物である。
本発明の第五は、 本発明の第一〜第四に記載したいずれかの液晶組成 物を用いた液晶表示素子に関する。 発明を実施するための最良の形態
次に、 本発明の液晶組成物を構成する化合物の好ましい形態について 説明する。 一般式 （ 1 ) で表される化合物の中で、 下記の一般式 （ 1一 1 ) 〜 （ 1一 3) で表される化合物が好ましく用いられる。
Figure imgf000007_0001
-C00-R' (1-2)
0-R' (1-3)
(式中、 Rおよび R' は、 各々独立して、 炭素数 1〜 1 0の直鎖状アル キル基を表す。 ）
一般式 （2) で表される化合物の中で、 下記の一般式 （2— 1 ) で表 される化合物が好ましく用いられる。
Figure imgf000008_0001
(式中、 Rは、 炭素数 1〜 1 0の直鎖状アルキル基を表す。 ） 一般式 （3— 1 ) で表される化合物の中で、 下記の一般式 （3— 1 I ) または （3— 1一 2 ) で表される化合物が好ましく用いられる。
Figure imgf000008_0002
(式中、 Rは、 炭素数 1〜 1 0の直鎖状アルキル基を表す。 ） 一般式 （3— 2 ) で表される化合物の中で、 下記の一般式 （3— 2 ) で表される化合物が好ましく用いられる。
Figure imgf000008_0003
(式中、 Rは、 炭素数 1〜 1 0の直鎖状アルキル基を表す。 ） 一般式 （4一 1 ) で表される化合物の中で、 下記の一般式 （4 ) 〜 （4— 1 一 7 ) で表される化合物が好ましく用いられる。
Figure imgf000009_0001
R-< ト C2H4 (4-1-2)
Figure imgf000009_0002
R-< hCOO- (4-1-4)
Figure imgf000009_0003
Figure imgf000009_0004
Figure imgf000009_0005
(式中、 Rおよび R， は、 各々独立して炭素数 1〜 1 0の直鎖状アルキ ル基を表す。 ）
一般式 （4一 2) で表される化合物の中で、 下記の一般式 （4一 2— ) 〜 （4一 2— 5 ) で表される化合物が好ましく用いられる,
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000010_0003
Figure imgf000010_0004
(式中、 Rは炭素数 1〜 1 0の直鎖状アルキル基を表す。 ）
一般式 （4一 3 ) で表される化合物の中で、 下記の一般式 （4一 3 1 ) で表される化合物が好ましく用いられる。
-C00- (4-3-1)
(式中、 Rは、 炭素数 1〜 1 0の直鎖状アルキル基を表す。 ） 次に、 本発明の液晶組成物を構成する各化合物の液晶組成物における 役割について説明する。 一般式 （ 1 ) で表される化合物は、 誘電率異方性がほぼゼロであり、 比抵抗値が高く、 ネマチック相の上限温度が比較的低く、 粘度が低く、 屈折率異方性がかなり小さいという特徴を有している。 このため、 一般 式 （ 1 ) で表される化合物は、 特に、 液晶組成物の電圧保持率を高く維 持しながら、 粘度を小さく し、 屈折率異方性を小さくする目的で使用さ れる。
一般式 （2) で表される化合物は、 誘電率異方性が大きく、 比抵抗値 が高く、 ネマチック相の上限温度が高く、 屈折率異方性が比較的小さい という特徴を有している。 このため、 一般式 （2) で表される化合物は 、 特に、 液晶組成物の電圧保持率を高く、 かつ、 屈折率異方性を小さく 維持しながら、 ネマチック相の上限温度を高く し、 しきい値電圧を小さ くする目的で使用される。
一般式 （3— 1) で表される化合物および （3— 2) で表される化合 物は、 一般式 （2) で表される化合物よりも誘電率異方性が大きく、 比 抵抗値が高い。 また、 ネマチック相の上限温度が一般式 （2) で表され る化合物程は高くないが、 一般式 （ 1 ) で表される化合物よりは高く、 屈折率異方性が比較的小さいという特徴を有している。 このため、 一般 式 （3— 1 ) で表される化合物および （3— 2) で表される化合物は、 特に、 液晶組成物の電圧保持率を高く、 かつ、 屈折率異方性を小さく維 持しながら、 しきい値電圧をさらに小さくする目的で使用される。 一般式 （ 1 ) 、 一般式 （ 2) 、 および一般式 （3— 1 ) または （3— 2) で表される化合物を組み合わせることによって、 本発明の目的であ る AM— LCDに求められる一般的な特性を満たしながら、 特に、 ネマ チック相の上限温度が高く、 ネマチック相の下限温度が低く、 屈折率異 方性を小さく した液晶組成物を達成することが可能となる。
例えば、 一般式 （1 ) で表される化合物のみからなる組成物、 一般式 ( 2 ) で表される化合物のみからなる組成物、 および一般式 （3— 1 ) または （3— 2 ) で表される化合物のみからなる組成物は、 いずれも本 願発明の目的を達成することができない。 また、 一般式 （ 1 ) で表され る化合物と一般式 （2 ) で表される化合物との組合せのみからなる組成 物、 一般式 （ 1 ) で表される化合物と一般式 （3— 1 ) または （3— 2 ) で表される化合物との組合せのみからなる組成物、 および一般式 （2 ) で表される化合物と一般式 （3— 1 ) または （3— 2 ) で表される化 合物との組合せのみからなる組成物は、 いずれも本願発明の目的とする 、 特に、 ネマチック相の上限温度が低い組成物を得ることがきない。 一般式 （4一 1 ) で表される化合物は、 誘電率異方性がゼロまたは正 で、 比抵抗値が高く、 屈折率異方性が比較的小さく、 液晶組成物にこの 化合物を添加することにより、 低温領域においてスメクチック相の発現 を抑制するという特徴を有している。 このため、 一般式 （4一 1 ) で表 される化合物は、 特に、 液晶組成物の電圧保持率を高く、 かつ、 屈折率 異方性を小さく維持しながら、 ネマチック相の下限温度を調整するまた はしきい値電圧を調整する目的で使用される。
一般式 （4一 2 ) で表される化合物は、 誘電率異方性が比較的大きく 、 比抵抗値が高く、 ネマチック相の上限温度が比較的高く、 屈折率異方 性が比較的小さいという特徴を有している。 このため、 本発明の一般式 ( 4 - 2 ) で表される化合物は、 特に、 液晶組成物の電圧保持率を高く 、 かつ、 屈折率異方性を小さく維持しながら、 ネマチック相の上限温度 を高く し、 しきい値電圧をさらに低くする目的で使用する。
一般式 （4一 3 ) で表される化合物は、 誘電率異方性が比較的大きく 、 比抵抗値が高く、 ネマチック相の上限温度がかなり高く、 屈折率異方 性が比較的小さいという特徴を有している。 このため、 一般式 （4一 3 ) で表される化合物は、 特に、 液晶組成物の電圧保持率を高く維持し、 かつ、 屈折率異方性を小さく維持しながら、 ネマチック相の上限温度を さらに高く し、 しきい値電圧を調整する目的で使用される。
次に、 本発明の液晶組成物を構成する化合物の好ましい成分比並びに その理由について説明する。
—般式 （ 1 ) で表される化合物は、 組成物中に多量に存在すると、 液 晶組成物のネマチック相下限温度を高くすることがある。 このため、 一 般式 （ 1 ) で表される化合物の液晶組成物に占める割合を液晶組成物の 全重量に対して、 9 5重量％以下にすることが好ましく、 より好ましく は 7 5重量％以下、 さらに好ましくは 6 5重量％以下である。 また、 液 晶組成物の屈折率異方性を極力小さくするために、 一般式 （ 1 ) で表さ れる化合物の液晶組成物に占める割合を液晶組成物の全重量に対して、
5重量％以上にすることが好ましく、 より好ましくは 1 0重量％以上で ある。 液晶組成物の屈折率異方性を極力小さく しかつ粘度を小さくする ためには、 一般式 （1 ) で表される化合物の液晶組成物に占める割合を 液晶組成物の全重量に対して 2 0重量％以上にすることがさらに好まし レ、0
一般式 （2 ) で表される化合物は、 組成物中に多量に存在すると、 液 晶組成物のネマチック相下限温度を高くすることがある。 このため、 一 般式 （2 ) で表される化合物の液晶組成物に占める割合を液晶組成物の 全重量に対して、 2 5重量％以下にすることが好ましく、 より好ましく は 2 0重量0ん以下である。 また、 液晶組成物のしきい値電圧を比較的低 く し、 なおかつ、 ネマチック相の上限温度を高くするために、 一般式 （ 2 ) で表される化合物の液晶組成物に占める割合を液晶組成物の全重量 に対して、 5重量％以上にすることが望ましい。
—般式 （3— 1 ) で表される化合物および一般式 （3— 2 ) で表され る化合物は、 組成物中に多量に存在すると、 液晶組成物のネマチック相 下限温度を高くすることがある。 このため、 一般式 （3— 1 ) で表され る化合物または （3— 2 ) で表される化合物の液晶組成物に占める割合 を液晶組成物の全重量に対して、 7 0重量％以下にすることが好まく、 より好ましくは 6 0重量％以下、 さらに好ましくは 5 0重量％以下であ る。 また、 液晶組成物のしきい値電圧をさらに低く し、 組成物のネマチ ック相の下限温度を低くするためには、 一般式 （3— 1 ) で表される化 合物または （3— 2 ) で表される化合物の液晶組成物に占める割合を液 晶組成物の全重量に対して、 5重量％以上にすることが望ましい。 本発明の液晶組成物において第四成分を用いる場合、 一般式 （4一 1 ) 〜 （4一 3 ) で表される化合物が液晶組成物中に多量に存在すると、 液晶組成物のネマチック相下限温度を高くすることがある。 このため、 一般式 （4— 1 ) 〜 （4一 3 ) で表される化合物の液晶組成物に占める 割合を液晶組成物の全重量に対して、 8 5重量％以下にすることが好ま しく、 より好ましくは 6 5重量％以下であり、 液晶組成物の屈折率異方 性を小さく し、 かつ、 ネマチック相下限温度を極力低くするためには 5 5重量％以下がさらに好ましい。
次に、 本発明を構成する組成物の持つ特性値について詳細に説明する ネマチック相の上限温度が 7 0 °Cより低く、 ネマチック相の下限温度 がー 2 0 °Cより高い液晶組成物を使用したディスプレイは、 使用する環 境温度に制限があり、 特に、 屋外で使用する場合には、 表示ができなく なり、 ディスプレイとしての機能を果たせなくなる恐れがある。 このた め、 液晶組成物のネマチック相範囲は、 上限温度を 7 0 °C以上、 下限温 度を一 2 0 °C以下にすることが望ましい。
測定温度が 2 5 °C、 使用波長が 5 8 9 n mの条件で測定した屈折率異 方性が 0 . 0 7より大きい液晶組成物を使用した場合、 反射型の AM— LCDでは、 白色の表示が若干黄色みを帯びてしまうことがある。 この ため、 液晶組成物の屈折率異方性は、 0. 0 7以下にすることが望まし レ、。
本願発明の液晶組成物に使用される化合物はいずれも既知の化合物で ある。 例えば、 一般式 （ 1— 2) の化合物は、 特開昭 5 8 - 1 70 7 3 3にその合成法が記載されている。 一般式 （2) で表される化合物の一 例として、 一般式 （2— 1 ) の物、 一般式 （3— 1 ) で表される化合物 の一例として、 一般式 （3— 1一 1 ) の物、 一般式 （3— 2) で表され る化合物の例として、 一般式 （3— 2— 1 ) の物、 一般式 （4一 1 ) で 表される化合物の例として、 一般式 （4一 1一 5) の物および一般式 （ 4— 2) で表される化合物の例として、 一般式 （4一 2— 2) の物が、 特開平 2— 2 3 3 6 26にそれぞれの合成法が記載されている。 また、 一般式 （4一 3) で表される化合物の例として、 一般式 （4一 3— 1 ) で表される化合物の合成法が、 特開昭 5 6— 1 3 544 5に記載されて いる。 このように、 本願発明の組成物を構成するそれぞれの化合物は、 先行文献を参考にすることによって、 合成し得るものである。
本発明の液晶組成物には、 本発明の目的を害さない範囲で、 前記の一 般式で表される化合物以外の液晶化合物を混合して使用することもでき る。 本発明の液晶組成物は、 それ自体慣用な方法で調製される。 一般に は、 種々の化合物を混合し、 高い温度で互いに溶解させる方法をとる。 本発明の液晶組成物には、 液晶分子のらせん構造を誘起して必要なねじ れ角を調整する目的で、 コレステリ ックノナノエート等のキラルドープ 剤を添加して使用してもよい。 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、 キノフタ口 ン系、 アントラキノン系およびテトラジン系の二色性色素を添加してゲ ス トホス トモ一ドの液晶組成物としても使用することができるし、 ポリ マー分散型液晶表示素子、 複屈折制御モードおよび動的散乱モードの液 晶組成物としても使用することができる。 イン ·プレイン . スィッチン グ方式の液晶組成物としても使用することができる。 実施例
以下に、 実施例により本発明を詳細に説明する。 本発明は、 以下に示 す実施例に限定されるもではない。 比較例および実施例に示した組成比 は全て重量％で表した。 比較例および実施例で用いた化合物は、 表 1に 示した定義に基き、 記号で表した。
液晶組成物の特性は、 ネマチック液晶相の上限温度を TN,、 ネマチッ ク液晶相の下限温度を Tc、 粘度を η、 屈折率異方性を Δ η、 しきい値 電圧を Vth、 電圧保持率を VHRで表した。
TN,は、 偏光顕微鏡を用い、 昇温過程において、 ネマチック相から等 方相液体に変化するときの温度を測定することにより求めた。
Tcは、 1 0°C、 0。C、 一 1 0°C、 — 20°C、 一 30。C、 一 40°Cの 各々のフリーザー中に、 液晶組成物を 30日間放置し、 液晶相の変化で 判断した。 例えば、 一つの液晶組成物について、 一 20°Cでネマチック 状態をとり、 一 30°Cで結晶化またはスメクチック状態となった場合に は、 その液晶組成物の Tcは、 く一 20°Cと表現した。
ηは、 20°Cで測定した。
厶 nは、 589 nmの波長を有する光源ランプを使用し、 25°Cで測 定した。 Vthは、 セルギャップが （0. 4/Δ η) μ m, ツイス ト角 が 80° のセルを用い、 ノ一マリーホワイ トモ一ドで、 周波数が 32 H zの矩形波を印加し、 セルを通過する光の透過率が 90%になったとき に印加されている電圧の値を 25°Cで測定した。
VHRは、 25。Cで、 面積法によって求めた。 表 1 K号を用いた化合物の表記方法
R-CA^-Z,-…… -Zn-(An)-X
) 左末蠟 R- IB号 3) 結合基 -Z,-,-Zn- 記号
- C2H4- -COO- ) 璨構造 - ( ) -，- (An)- 記号 4) 右末端 -X 記号
- - -F -F
-C„H2n+,
-CI -CL
-0CF3 -0CF3
-0CnH2n+, - On
B(F)
-COOCH3 -EMe
Figure imgf000017_0001
>― ) 表記例 例 1 3-HHEB(F,F)- F ； 例 2 3-HHB(F,F)-F ；
Figure imgf000017_0002
例 3 3-ΗΗ-Ε β -COO-CH, 比較例 1
WO 9 6 / 2 3 8 5 1に開示された組成物中で、 末端に C N基を有し ない化合物のみからなり、 Δ nが最も小さい組成物として実施例 1 9の 物を調製した。
2 - HH B ( F， F ) - F 6 %
3 — HH B ( F , F ) - F 2 %
5 — HH B ( F , F ) - F 6 %
2 - HH B - 0 C F 3 6 %
3 - HH B - O C F 3 0 %
2 -HD B ( F , F ) — F 0 %
3 -HD B ( F , F ) — F 8 %
3一 HH— 4 0 %
3 - HH- 5 8 %
7 - H B - F 4 %
上記組成物の特性は、 以下のようであった c
Tc < 0。c
Figure imgf000018_0001
η = 1 7. 0 m P a · s
厶 n = 0. 0 6 6
Vth = 1 . 2 2 V
VHR = 9 8 . 3 %
の組成物は、 Δ ηは小さいが、 Tc点が高いという欠点を有している 比較例 2
特開平 9 — 7 1 7 7 9に開示された組成物中で、 TN ,が高く、 かつ、 Δ nが最も小さい組成物として例 2の物を調製した。 5 -HB - C L 0 %
2— HB EB (F, F) - F 2 %
3 -HB E B (F, F) - F 2 %
5— HB E B (F, F) 一 F
3— HB— O 2 6 %
3一 HH— 4 1 2 %
3 -HHB - 1 7 %
3 -HHB - F 4 %
2 -HHB (F) 一 F 9 %
3 -HHB (F) — F 9 %
5 -HHB (F) — F 1 0 %
2 -HB B (F) - F 4 %
3— HB B (F) - F 5 %
5— HB B (F) — F 9 %
3 -HH E B - F 5 %
5 -HHEB-F 5 %
上記組成物の特性は、 以下のようであった (
Tc く - 40°C
1 = 96. 4 °C
V = 1 8. OmP a ' s
Δ n = 0. 0 9 1
Vth = 2. 1 8 V
VHR = 98. 5 %
この組成物は、 Δ ηが大きいという欠点を有している。
比較例 3
特開平 9— 1 1 09 8 1に開示された組成物中で、 Δ ηが最も小さい 組成物として表 5の物を調製した。
7— HB (F, F) — F 4 0 %
2 -HHB (F) 一 F 5 0 %
3 -HHB (F) 一 F 5 0 % 5— HHB (F) — F 5 0 %
2 -H 2 HB (F) 一 F 9 2%
3 -H 2 HB (F) — F 4 6 % 5 -H 2 HB (F) — F 9 2 % 3 -HH B― F 4 · 0 % 2 -HHB (F, F) — F 4. 0 %
3 -HHB (F, F) 一 F 5. 0 % 3 -HH E B B - F 4. 0 % 5 -HHE B B— F 3. 0 % 3 -HHB - 1 8. 0% 上記組成物の特性は、 以下のようになった
Tc < - 1 0°C
TN , = 1 1 8. 3。C
η = 26. 4 m Ρ a · s
厶 n = 0. 08 3
Vth = 2. 00 V
VHR = 98. 2 %
この組成物は、 Δ ηが大きいく、 Tc点が高いという欠点を有している 比較例 4
DE 1 9 6 2 9 8 1 2A 1に開示された組成物中で、 本願に類似した 組成物として E x. Hの物を調製した。 7 -HB - F 5 %
2一 HHB (F， F) - F 8 0 %
3 -HHB (F, F) - F 0 0 % 5 -HHB (F, F) 一 F 5 0 % 2一 HHB— O C F 3 9 0 %
3一 HHB— O C F 3 6 0 % 5 -HHB -OC F 3 4 0 %
2 -HB (F) B (F， F) — F 9 0%
3— HB (F) B (F, F) - F 8 5 % 5 -HB (F) B (F, F) - F 0 0 %
3一 HH— 5 6 0 %
2 -HHE B (F , F) 一 F 3 0 %
3 -HHE B (F, F) 一 F 8 0% 5 -HHE B (F, F) - F 2 0 % 上記組成物の特性は、 以下のようであった,
Tc く — 1 0 °C
Figure imgf000021_0001
η ― 1 9. 0 m Ρ a · s
厶 n = 0. 0 8 6
Vth = 1. 1 7 V
VHR = 98. 1 %
の組成物は、 Δ ηが大きいく、 Tc点が高いという欠点を有している 実施例 1
第一成分、
3 -HH 4 5 3 - HH- EM e 3 0 5 -HH- EMe 1 5
第二成分、
3 -HH E B (F, F) 一 F 1 0
4 -HH E B (F , F) — F 4
5 -HHE B (F, F) 一 F 4
第三成分、
2— HD B (F, F) - F 6
3 -HD B (F, F) — F 6
4— HD B (F, F) - F 6
5 -HD B (F, F) 一 F 5
2 -H 2 D B (F， F) - F 4
3 -H 2 D B (F， F) - F 5
からなる組成物を調製した, の組成物の特性は、 以下のとおりであつ た。
Tc < - 2 0°C
T N > -= 7 9. 1 °C
η = 2 2. 9 m P a
A n = 0. 0 6 1
Vth = 1. 6 4 V
VHR = 9 8. 4 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが
V
実施例 2
第一成分、
3 -ΗΗ- 4 3 -HH-EMe 29 5 -HH-EMe 1 0
第二成分、
3 -HHE B (F, F) 一 F 1 0
4 -HH E B (F, F) ― F 4
5 -HHE B (F, F) 一 F 4
第三成分、
2 -HD B (F, F) 一 F 8
3 -HD B (F, F) 一 F 8
4 -HD B (F, F) 一 F 8
5 -HD B (F， F) 一 F 8
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下のようになった
Tc < 一 20 °C
Figure imgf000023_0001
η = 20. 3 m Ρ a · s
A n = 0. 0 6 1
Vth = 1. 58 V
VHR = 9 8. 4 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 厶 nが小さ 実施例 3
第一成分、
5 -HH-01 5 %
3 -HH-EMe 30 %
5 -HH-EMe 1 5 % 第二成分、
3 -HHE B (F, F) — F 1 0
4 -HHE B (F , F) — F 4
5 -HHE B (F , F) 一 F 4
第三成分、
2 -HD B (F， F) 一 F 6
3 -HD B (F， F) - F 6
4 -HD B (F, F) — F 6
5 -HD B (F， F) 一 F 5
2— H2 DB (F, F) 一 F 4
3— H2DB (F, F) - F 5
からなる組成物を調製した の組成物の特性は、 以下の通りであった
Tc < - 20°C
Figure imgf000024_0001
= 22. 1 m P a
Δ η = 0. 06 1
Vth = 1. 6 2 V
VHR = 98. 4 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小 実施例 4
第一成分、
3 -ΗΗ- 4
3 -ΗΗ- EM e 2 9 %
5 -HH- EM e 1 0 % 第二成分、
3— HHE B (F， F) — F 0
4 -HHE B (F， F) - F 4
5 -HHE B (F, F) — F 4
第三成分、
2 -HD B (F， F) 一 F 6
3 -HD B (F, F) — F 7
4 -HD B (F， F) — F 7
5 -HD B (F， F) — F 7
5— DHB (F， F) - F 5
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下の通りであった
Tc く - 20°C
Figure imgf000025_0001
η = 2 1. 3 m Ρ a · s
厶 n = 0. 0 6 2
Vth = 1. 48 V
VHR = 9 8. 5 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN Iが高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ V
実施例 5
第一成分、
3 -ΗΗ- 4 8 %
3 -ΗΗ- EM e 2 %
第二成分、
3 -HH E B (F , F) F 0 % 4 -HHE B (F, F) — F 4 % 第三成分、
2 -HD B (F, F) 一 F 6 %
3 -HD B (F, F) — F 6 %
4 -HD B (F, F) - F 6 %
第四成分、
5 -H E B - F 9 %
7 -H E B - F 1 0 %
3一 H 2 HB (F, F) — F 1 0 %
3 -HHE B— F 5 %
5 -HHE B— F 4%
3 -HH 2 B (F , F) — F 5 %
3 -HH B (F， F) 一 F 5 %
からなる組成物を調製した。 の組成物の特性は、 以下の通りであった
Tc < — 20。C
TN, = 8 1 . 7。C
η = 22. 2 m P a · s
厶 n = 0. 06 5
Vth = 1. 4 5 V
VHR = 98. 5 %
この組成物は、 VHRが高く、 ΤΝ,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 6
第一成分、
3 -ΗΗ- 4 8 % 3 -HH-EMe 2 3 °/
Figure imgf000027_0001
第二成分、
Figure imgf000027_0002
第二成分、
2一 HD B ( F， F ) 一 F 5 %
3 -HD B ( F , F) 一 F 4 %
2一 H 2 D B ( F , F ) — F 6 %
3一 H 2 D B ( F， F ) — F 7 %
4 - H 2 D B ( F , F ) — F 4 %
第四成分、
5 - H E B一 F 5
7 - H E B - F 5
3 - HH E B - F 5
5 - HH E B - F 2
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下のようになった
Tc < - 2 0 °C
Figure imgf000027_0003
= 2 1. 9 m P a
厶 Π = 0. 0 6 2
Vth = 1 . 6 3 V
VHR = 9 8 . 3 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 7
第一成分、
3 -HH- 4 1 2
3 -HH- EM e 2 2
第二成分、
3 -HHE B (F, F) 一 F 1 0
4 -HHE B (F, F) 一 F 4
第三成分、
3一 HD B (F, F) 一 F 6
4一 HD B (F, F) - F 5
5— HD B (F, F) - F 6
2— H 2 D B (F, F) — F 4
3 -H 2 D B (F, F) 一 F 5
第四成分、
7 -HB (F) 一 F 1 0
3 -HHE B - F 8
5 -HHEB-F 8
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下の通りであった
Figure imgf000028_0001
TN , 二 80. 2 °C
= 1 8. 4 m P a
厶 Π = 0. 06 3
Vth = 1. 6 3 V
VHR = 98. 4 % この組成物は、 VHRが高く、 TNIが高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 8
第一成分、
3 -ΗΗ- 4 5 %
2 - ΗΗ- EM e 3 %
3 - HH- EM e 2
第二成分、
3 -HH E B (F, F) 一 F 0 %
4— HHE B (F, F) 一 F 4 %
5 -HHE B (F, F) — F 4 %
第三成分、
3 -HD B (F, F) 一 F 6 %
4 -HD B (F, F) 一 F 6 %
2 -H 2 DB (F, F) -F 4%
3— H 2 D B (F, F) 一 F 4 %
第四成分、
3一 H 2 HB (F , F) — F 7 %
3 -HHE B - F 8 %
5— HHEB— F 8 %
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下の通りでなった
Figure imgf000029_0001
η = 23. 0 m P a
A n = 0. 064 Vth = 1. 74 V
VHR = 98. 4 %
の組成物は、 VHRが高く . TN 1が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ い
実施例 9
第一成分、
2 - HH- EM e 2 5%
3 - HH-EMe 2 5%
5 -HH- EM e 1 0%
第二成分、
3 -HHE B (F, F) -F 1 0%
4 -HHE B (F, F) - F 3 %
5— HHEB (F， F) — F 3 %
第三成分、
3— HDB (F, F) — F 4 %
4 _HDB (F， F) — F 3 %
5— HDB (F， F) — F 4%
第四成分、
3— HHB (F) — F 3 %
3 -HHE B - F 5 %
5 -HHE B-F 5 %
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下の通りであった
T < 一 30。C
Figure imgf000030_0001
V = 1 7. 5 m P a · s A n = 0. 0 5 9
Vth = 2. 1 7 V
VHR = 98. 3 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN 1が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ い
実施例 1 0
第一成分、
3 -ΗΗ- 4
2 - HH- EM e 6 %
3 - HH- EM e
第二成分、
3 -HHE B (F, F) — F 0
4 -HHE B (F， F) 一 F 4
第三成分、
2 -HD B (F, F) 一 F 8
3 -HD B (F, F) — F 6
4 -HD B (F , F) - F 6
5 -HD B (F, F) 一 F 6
第四成分、
5 -H E B - F 4
7 -HE B - F 3
3 -HHE B一 F 8
5 -HHEB-F 7
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下の通りであった
Figure imgf000032_0001
77 = 1 9. 4 m P a
Δ n = 0. 06 1
Vth = 1. 5 8 V
VHR = 98. 5 %
この組成物は、 VHRが高く . TN 1が高く、 Tc点が低く、 Δ n力; レ、。
実施例 1 1
第一成分、
3 -HH- 4
2 - HH- EM e 1 5
3 - HH- EM e 1 4
5一 HH— EM e 8
第二成分、
3一 HHE B (F, F) — F 1 0
4 -HHE B (F, F) — F 4
5 -HHE B (F , F) — F 4
第三成分、
2— HDB (F, F) — F 8
3— HDB (F, F) _F 8
4 - HDB (F， F) — F 8
5 -HDB (F, F) 一 F 8
第四成分、
3一 HHE B - F 2
からなる組成物を調製した。 の組成物の特性は、 以下の通りであった Tc < 一 4 0 °C
Figure imgf000033_0001
η = 1 9. 0 m P a · s
Δ n = 0. 0 6 0
Vth = 1. 4 7 V
VHR = 9 8. 7 %
この組成物は、 VH Rが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 1 2
第一成分、
3 - HH- EM e 2 5 °/
5 -HH- EM e 1 0 °/
第二成分、
3 -HHE B (F, F) — F 8 %
第三成分、
Figure imgf000033_0002
3 -HD B (F, F) 一 F 3 °/c
Figure imgf000033_0003
3 -H 2 D B (F, F) 一 F 6 %
Figure imgf000033_0004
5一 DHB (F, F) — F 1 0 %
第四成分、
5 -HE B (F, F) - F 6 °A
3 -HHE B一 F 4 % 5 -HHE B - F 3 % からなる組成物を調製した, の組成物の特性は、 以下の通りであった
T c < - 3 0 °C
Figure imgf000034_0001
η = 24. 8 m Ρ a · s
厶 n = 0. 06 2
Vth = 1. 2 2 V
VHR = 98. 4 %
この組成物は、 VHRが高く、 TN 1が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 1 3
第一成分、
3 - ΗΗ- 4 6 %
第二成分、
3— HHEB (F， F) — F 1 0%
4 -HHE B (F , F ) - F 3 %
5 -HHE B (F, F) - F 3 %
第三成分、
3— HDB (F， F) _F 5 %
4 -HD B (F, F) - F 5 %
5 -HD B (F, F) - F 5 %
4 - DHB (F, F) -F 1 2%
5 - DHB (F, F) -F 2 0%
第四成分、
7— HB (F, F) — F 4 % 3 -H 2 HB (F， F) — F 1 0 %
4 -H 2 H B (F, F ) - F 7 %
3 -HHEB-F 5 %
5 -HHE B一 F 5 % - からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下の通りであった
Figure imgf000035_0001
7] = 38. 3 m Ρ a · s
Δ n = 0. 06 5
Vth = 0. 90 V
VHR = 98. 2 %
この組成物は、 VHRが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 1 4
第一成分、
3 -ΗΗ- 4 9 %
3 - HH-EMe 2 3%
第二成分、
3 -HHE B (F, F) - F 1 0%
4— HHEB (F， F) — F 5 %
第三成分、
4 - HDB (F, F) -F 5 %
5— HDB (F， F) — F 6 %
2 -H 2 D B (F , F) - F 4 %
3 -H 2 D B (F, F) - F 5 % 5 -DHB (F, F) F 7 % 第四成分、
7— HB (F) - F 7 %
5 -HB - C L 3 %
3一 HHE B— F 8 %
5一 HHE B - F 8 %
からなる組成物を調製した, この組成物の特性は、 以下の通りであった
Tc < — 30。C
Figure imgf000036_0001
η = 1 9. 9 m P a · s
A n = 0. 064
Vth = 1. 50 V
VHR = 9 8. 4 %
この組成物は、 VHRが高く、 TN Iが高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 1 5
第一成分、
3 -ΗΗ- 4 7
3 -HH- EM e 2 6
第二成分、
3 -HHE B (F, F) 一 F 1 0
4一 HHE B (F, F) - F 4
第三成分、
3 -HD B (F, F) — F 6
4 -HD B (F, F) - F 6 5一 HD B (F, F) 一 F 6
2— H 2 DB (F , F) - F 4
3— H 2 DB (F, F) — F 4
第四成分、
5 -H 2 B (F) 一 F 6
3 -HB -O 2 5
3 -HH B一 F 3
3 -HHE B -F 8
5 -HHEB-F 5
からなる組成物を調製した の組成物の特性は、 以下の通りであった
Figure imgf000037_0001
Γ S 5. 1 し
? = 1 9. 4 m Ρ a · s
A n = 0. 0 64
Vth = 1. 7 2 V
VHR = 98. 6 %
この組成物は、 VHRが高く、 TN Iが高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ レ、。
実施例 1 6
第一成分、
3 -HH- EM e 30 %
5 -HH- EM e 1 5 %
3 -HH-O 1 20 %
第二成分、
3 -HHE B (F, F) F 9 % 4一 HHE B (F, F) - F 3
5 -HHE B (F, F) 一 F 3
第三成分、
3一 HD B (F， F) - F 4
5 -HD B (F, F) — F 4
第四成分、
3 -HHE B— F 6
5 -HHEB-F 6
からなる組成物を調製した。 この組成物の特性は、 以下の通りであった
Figure imgf000038_0001
v = 1 7. 7 m P a
厶 n = 0. 0 5 8
Vth = 2. 4 7 V
VHR = 98. 3 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ 実施例 1 7
第一成分、
3 -ΗΗ- Ο 1 2 5 %
3 -HH-O 2 8 %
5 -ΗΗ-Ο 2 1 0 %
7 -HH-O 1 7 %
第二成分、
3 -ΗΗ E B (F, F) F 7 % 4一 HHE B (F， F) 一 F 3
5 -HHE B (F， F) - F 3
第三成分、
5— HD B (F， F) — F 5
第四成分、
2 -HH B (F) — F 8
3 -HH B (F) — F 7
5 -HH B (F) - F 7
3 -HHE B-F 5
5 -HHEB-F 5
からなる組成物を調製した の組成物の特性は、 以下の通りであった
Figure imgf000039_0001
V = 1 6. 3 m P a
厶 Π = 0. 0 5 8
Vth = 2. 0 5 V
VHR = 98. 4 %
の組成物は、 VHRが高く、 TN,が高く、 Tc点が低く、 Δ ηが小さ い 産業上の利用可能性
実施例で示したように、 本発明によって、 AM— L CDに求められる 一般的な特性を満たしながら、 特に、 液晶相の上限温度を高く し、 液晶 相の下限温度を低く し、 屈折率異方性を小さく した液晶組成物が提供さ れる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 第一成分として、 一般式 （ 1 ) で表される化合物の少なく とも一つ を含有し、 第二成分として、 一般式 （2) で表される化合物の少なく と も一つを含有し、 第三成分として、 一般式 （3— 1 ) で表される化合物 または （3— 2) で表される化合物の少なく とも一つを含有することを 特徴とする液晶組成物。
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000040_0002
Figure imgf000040_0003
Figure imgf000040_0004
(式中、 Rい Rい R4、 R5および R6は、 各々独立して炭素数:！〜 1 0のアルキル基を表し、 R2は、 炭素数 1〜 1 ◦のアルキル基もしくは アルコキシ基、 または一 COO— R6を表し、 Z,は、 単結合または一 C
2H4 —を表す。 ）
2. 第一成分として、 一般式 （ 1 ) で表される化合物の少なく とも一つ を組成物の全重量に対して、 5〜9 5重量％含有し、 第二成分として、 一般式 （2) で表される化合物の少なく とも一つを組成物の全重量に対 して、 5〜2 5重量％含有し、 第三成分として、 一般式 （3— 1 ) で表 される化合物または （3— 2) で表される化合物の少なく とも一つを組 成物の全重量に対して、 5〜 70重量％含有することを特徴とする液晶 組成物。
3. 第一成分、 第二成分、 および第三成分に加えて、 第四成分として、 一般式 （4一 1 ) 〜 （4一 3) で表される化合物群から選ばれた化合物 の少なく とも一つを組成物全体に対して 8 5重量％以下含有することを 特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項に記載の液晶組成物。
Figure imgf000041_0001
-C00- (4-3)
(式中、 R7、 R8および R9は、 各々独立して炭素数 1〜 1 0のアルキ ル基を表し、 Xい X3、 X4および X5は、 各々独立して Hまたは Fを表 し、 X2は C l、 Fまたは炭素数 1〜 1 0のアルコキシ基を表し、 Z2は 、 一COO—、 一 C2H4—または単結合を表し、 Z3および Z4は、 各々 独立して一 C2H または単結合を表す。 但し、 X,および X3が同時に H の場合、 Z2は必ず一 COO—である。 ）
4. ネマチック相の上限温度が 70°C以上であり、 ネマチック相の下限 温度が一 20°C以下であり、 かつ、 屈折率異方性が 0. 0 7以下である ことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか 1項に記載の液 晶組成物。
5. 請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載した液晶組成物を 用いた液晶表示素子。
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