WO2006061966A1

WO2006061966A1 - 液晶組成物

Info

Publication number: WO2006061966A1
Application number: PCT/JP2005/020415
Authority: WO
Inventors: Masatomi Irisawa; Takahiro Otsuka; Hirokatsu Shinano
Original assignee: Adeka Corporation
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2006-06-15
Also published as: US20080149890A1; JPWO2006061966A1; TWI386482B; KR20070085970A; EP1840185B1; JP4889503B2; US7618554B2; EP1840185A4; CN101061202A; EP1840185A1; CN101061202B; KR101195623B1; TW200632073A

Description

明細書

液晶組成物

技術分野

[0001] 本発明は、液晶組成物に関し、詳しくは、高い誘電率異方性（Δ ε )を有し、かつ、低い回転粘性（γ )を有するため、 IPS液晶表示装置や低電圧駆動 ΤΝ型液晶表示

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装置に好適な液晶組成物に関するものである。

背景技術

[0002] 液晶化合物の特性である光学 (屈折率)異方性（ Δ n)や誘電率異方性（ Δ ε )を利用した液晶表示素子は、これまで多数作られており、時計を始め、電卓、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、携帯電話、プリンター、コンピューター、テレビ等に広く利用され、需要も年々高くなつてきている。液晶化合物には固体相と液体相との中間に位置する固有の液晶相があり、その相形態はネマチック相、スメクチック相及びコレステリック相に大別される力これらのうち、表示素子用にはネマチック相が現在最も広く利用されている。また、液晶表示に応用されている方式のうち、表示方式としては、これまでに多数のものが提案されており、例えば、動的散乱型 (D S型）、ゲスト'ホスト型（GH型）、ねじれネマチック型 (ΤΝ型）、超ねじれネマチック型 (STN型）、薄膜トランジスター型 (TFT型)及び強誘電性液晶（FLC)等が知られており、駆動方式としては、スタティック駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリツタス駆動方式及び 2周波駆動方式等が知られている。

[0003] 従来から広く使用されて来た ΤΝ型、 STN型等の慣用の液晶ディスプレイにおいては、再配向のための電場は、液晶層に対して実質的に垂直に発生される。これに対して、インプレーンスイッチング（in-plane Switching, IPS)型ディスプレイは、電場が液晶層に対して平行の有意成分を持つ方式である。

IPS型ディスプレイは、一方の櫛歯電極を用いて発生する電界が、当該基板面にほぼ平行成分を有するようにして液晶層を構成する液晶分子を、ほぼ基板と平行面内で回転動作させ、液晶層の複屈折性を用いて表示を行うものであって、例えば、特許文献:!〜 5等に提案されている。 IPS型ディスプレイは、液晶分子の面内スイッチングに起因して、従来の TN型ディスプレイに比較して視野角が広ぐ低負荷容量である等の利点があり、表示領域が大きなモニターやテレビ等への展開が可能となる。

[0004] IPS型液晶ディスプレイに使用される液晶組成物には、高速応答が可能であるように、低い回転粘性（ γ )が要求される。また、ディスプレイの明るさを改良する目的で

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開

口率を大きくするためには、電極間隔を大きくすることが有効であるが、そうした場合には、 IPSモードのセル構造から閾値電圧の上昇を招き、これを防ぐためには高い誘電率異方性（Δ ε )を有する液晶組成物が要求される。

しかしながら、従来公知の液晶媒体を使用した場合には、未だ満足できる性能のものは得られてない。

[0005] 例えば、特許文献 6及び 7等には、 IPS液晶装置用にトリフロォ口ベンゼン誘導体を含有してなる液晶組成物が提案されてレ、るが、該液晶組成物は未だ満足できるものではない。

また、特許文献 8には、比抵抗が 1 Χ 1014 Ω ' cm以下、 1 X 109 Ω ' cm以上の液晶を使用してなるアクティブマトリックス型液晶表示装置が提案されてレ、るが、該液晶表示装置は未だ満足できるものではない。

[0006] また、液晶表示素子は、携帯電話等の携帯型情報端末分野での市場の伸びが期待されている力この分野においては、低消費電力等の性能が要求されている。この分野においては、低電圧駆動 TN型液晶表示装置が適用され、ここで使用される液晶組成物は、しきい値電圧を下げるために高い誘電率異方性（Δ ε )が要求され、また、応答速度を速めるために小さい回転粘性（Τ )が要求される。これらの要求を満

1

足すベぐ種々の液晶組成物が検討されている力未だ満足できるものは得られていない。

[0007] 特許文献 1 :特開昭 56— 91277号公報

特許文献 2：特表平 5— 505247号公報

特許文献 3：特開平 6— 160878号公報

特許文献 4：特開平 7— 225388号公報特許文献 5：国際公開第 2004/053582号パンフレット

特許文献 6 :特開平 10— 245559号公報

特許文献 7 :特開平 11 29771号公報

特許文献 8：特開平 7— 306417号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 従って、本発明の目的は、 IPS型液晶表示装置や低電圧駆動 TN型液晶表示装置に有用な、高レ、誘電率異方性（ Δ ε )を有し、回転粘性（ γ )の小さレ、液晶組成物を

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提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明者らは、鋭意検討を行った結果、特定の液晶化合物を用いて得られる液晶組成物が、上記の目的を達成し得るものであることを見出した。

[0010] 本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物を 15質量％以上含有してなることを特徴とする液晶組成物を提供するものである。

[0011] [化 1]

(上記式中、 Qは、ハロゲン原子により置換されてもよい炭素原子数 1〜 8個の飽和又は不飽和アルキル基を示す。）発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、本発明の液晶組成物について、その好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。

[0013] 本発明の液晶組成物は、上記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物を 15 質量％以上含有することを特徴とするものである。該化合物を 15質量％以上使用することによって、高い誘電異方性（Δ ε )及び小さい回転粘性（γ )を有する液晶組成物が得られる。該化合物の含有量は、好ましくは 20質量％以上、特に好ましくは 2 5質量％以上であり、その上限は、好ましくは 80質量％である。

[0014] 上記一般式 (I)中、 Qで表されるハロゲン原子により置換されてもよい炭素原子数 1 〜8個の飽和又は不飽和アルキル基としては、例えば、メチノレ、ェチル、プロピル、ィソプロピノレ、ブチノレ、イソブチノレ、ペンチノレ、へキシノレ、へプチノレ、ォクチノレ、イソオタチル、 2—ェチルへキシル、ビュル、ァリノレ、モノフルォロメチル、ジフルォロメチル、トリフノレ才ロメチノレ、 2, 2, 2—トリフノレ才ロェチノレ、 1， 2， 2—トリフノレ才ロェチノレ、 1， 2 , 2 _トリフルォロビニル、パーフルォロアリル等の基が挙げられる。

[0015] 上記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物の中でも、 Qがパーフルォロアリルである化合物、即ち、上記一般式 (I)における— 0_Qが、下記部分構造式 (II) で表される化合物を使用することが、ネマチック液晶相範囲が広ぐ低粘度の液晶組成物が得られる点で好ましレ、。

[0016] [化 2]

— 0— CF CF=CF₂ ( I I )

[0017] 上記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物としては、例えば、下記化合物が挙げられる。ただし、下記の式中、 R及び Rは、後述の一般式 (III)及び（IV)にお

1 2

けるものと同様の意味を表す。尚、下記〔化 3〕〜〔化 7〕及び〔化 11〕〜〔化 15〕に示す化合物が、上記一般式 (I)における一 O— Qが上記部分構造式 (II)で表される化合物である。

[0018] [化 3]

[0019] [化 4]

[0020] [化 5]

[0021] [化 6]

[0022] [化 7]

[0023] [化 8]

[ zoo]

Sll70Z0/S00Zdf/X3d 01· 996Ϊ90/900Ζ OAV

[0026] [化 11]

[0028] [化 13-1]

[0029] [化 13- 2]



[0033] また、本発明の液晶組成物には、下記一般式 (III)で表される化合物 (A成分）の少なくとも一種を含有させることが、比抵抗を高くし、光や熱による劣化を抑制することができる点で好ましい。

[0034] [化 17]

(式中、は、 R₀、 R。0、 R₀OCO又は R。COOを表し、 R。はアルキル基を表す。該アルキル基は、不飽和結合を有していても良く、該アルキル基において、一 CH₂_は、 —O—、 —CO—又は— COO—で置換されていても良く、また、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子又はシァノ基によって置換されていてもよい。

Atは、 1, 4—フエ二レン〔一 CH =は、 —N =で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、 1 , 4ーシクロへキシレン〔一 CH₂—は、一 0—若しくは— S—で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァメ基で置換されていてもよい〕、又は 2, 6—ナフチレンである。

は，単結合、 — CH₂CH₂—、一 CH = CH—、 ― (CH₂) ₄—、一 C≡C— Xは — CF₂CF₂—である，

X 及び： ₂は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を示す。

は、ハロゲン原子 > ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン化アルケニル基 Xは八ロゲン化アルケニルォキシ基を示す。

nは 1 ~3の数であり、 nが 2又は 3の時は、複数の及びは、それぞれ異なっていても良い。：）上記一般式 (III)で表される化合物 (A成分）の一部は、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれるものである。上記一般式 (III)において、 X及び

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Xがフッ素原子であり、 Qが炭素原子数 1〜8個のハロゲン化アルコキシ基又はハロ

2 1

ゲンィ匕アルケニルォキシ基である化合物が、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれる化合物であり、該化合物は、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物として好ましく用いられる。

[0036] 本発明の液晶組成物において、上記 A成分の含有量は、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれる部分を含めて、 50〜99質量％であることが好ましぐ前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれる部分を除いて、 35〜85質量％であることが好ましい。

[0037] 上記一般式 (III)で表される化合物の中でも、下記一般式 (III一：!）〜（III— 3)のいずれかで表される化合物が好ましレ、。

[0038] [化 18]

(上記式中、 Χ _{1 (} Χ ₂及びは、上記一般式（I I I ) における場合と同じものを示す。 x _s ~ x ₈は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）

[0039] 上記一般式（III)における Rは、アルキル基又はアルケニル基であることが好ましく

1

、上記 A成分として、 Rがアルキル基である化合物及び Rがアルケニル基であるィ匕

1 1

合物を併用することが特に好ましい。

[0040] また、本発明の液晶組成物には、下記一般式 (IV)で表される化合物（B成分）の少なくとも一種を含有させると、正の誘電率異方性（Δ ε )を一層大きくし、且つ、回転粘性（γ )を一層低下させることができる。

[0041] [化 19]

(式中、 R₂は、 R₀、 R。0、 R。OCO又は R。COOを表し、 R。は上記一般式（III) においてと同じ意味を表す。

A₂は、 1， 4—フエ二レン〔― CH =は、一 N =で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、 1, 4ーシクロへキシレン〔― CH₂_は、 —O—若しくは一 S—で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、又は 2, 6—ナフチレンである。

Z₂は、 — COO―、一 OCO―、 -CH₂0-v — OCH₂_、一 (CH₂) ₃0―, — O (CH₂) ₃—、 — CH = CHCH₂0 -、 —OCH₂CH=CH -、一 CF₂0 -、 — OCF₂—、 — CH₂CH₂— COO—、又は— OCO— CH₂CH₂—である。

3及び ₄は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を示す。

Q₂は、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン化アルケニル基又はハロゲン化アルケニルォキシ基を示す。

mは 1〜3の数であり、 mが 2又は 3の時は、複数の A₂及び Z₂は、それぞれ異なつていても良い。）

[0042] 上記一般式 (IV)で表される化合物（B成分）の一部は、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれるものである。上記一般式 (IV)において、 X及び

Xがフッ素原子であり、 Qが炭素原子数 1〜8個のハロゲン化アルコキシ基又はハロゲンィ匕アルケニルォキシ基である化合物が、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれる化合物であり、該化合物は、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物として好ましく用いられる。

[0043] 本発明の液晶組成物において、上記 B成分の含有量は、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれる部分を含めて、：!〜 50質量％であることが好ましぐ前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれる部分を除いて、 0〜50質量％であることが好ましい。

[0044] 前記一般式 (IV)で表される化合物の中でも、下記一般式 (IV—：！）〜（IV— 3)のレ、ずれかで表される化合物が好ましレ、。 [0045] [化 20]

(上記式中、 R ₂、 X ₃、 X ₄及び Q ₂は、上記一般式（i V ) における場合と同じものを示す。 X _g及び X _{1 0}は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）

[0046] 前記一般式（III)における R及び前記一般式（IV)における Rは、 R、 R 0、 R OC

1 2 0 0 0

O又は R COOであり、 Rはアルキル基を表す。 Rで表されるアルキル基としては、例

0 0 0

えば、メチノレ、ェチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、ヘプチル、ォクチル、ノニル、デシル、ビュル、ァリノレ、ブテュル、ェチュル、プロピニル、ブチニル、メトキシメチノレ、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、メトキシェチル、エトキシェチノレ、ノーフ/レオロメチ/レ、ノーフ/レオロェチノレ、ノーフ/レオ口プロピノレ、モノフノレォロメチル、ジフルォロメチル、 2, 2, 2—トリフルォロメチル、パーフルォロビニル、パ一フルォロアリル、イソプロピル、 1 メチルプロピル、 2—メチルプロピル、 2—ブチルメチノレ、 3 メチルブチル、 2 メチルペンチル、 3 メチルペンチル、 2—ェチルへキシル、 2 _プロピルペンチル、 1—メチルペンチル等が挙げられる力これらの中でも、炭素原子数 1〜8であるものが好ましい。

[0047] 前記一般式 (III)における A及び前記一般式 (IV)における Aは、 1 , 4—フヱユレ

1 2

ン〔― CH =は、 _N =で置換されていても良ぐ水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、 1 , 4—シクロへキシレン〔一 CH—は、 _〇_若しく

2

は _ S _で置換されてレ、ても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、又は 2, 6 ナフチレンであるが、具体的には下記に例示する環状基が挙げられる。

[0048] [化 21]

[0049] 前記一般式（III)及び（IV)において、 Q及び Q表されるハロゲン化アルキル基とし

1 2

ては、モノフロォロメチル、ジフルォロメチル、トリフルォロメチル、 2_モノフルォロェチル、 2, 2, 2—トリフルォロェチル、パーフルォロェチル、パーフルォロプロピル、パ一フルォロブチル等が挙げられ、ハロゲン化アルコキシ基としては、これらのハロゲン化アルキル基に由来するものが挙げられ、ハロゲン化アルケニル基としては、パーフノレオロアリノレ、パーフルォロ 1 プロぺニル、 1 , 1ージフルォロアリル、パーフルォロ 3 ーブテニル、パーフルォロ 4 ペンテニル等が挙げられ、ハロゲン化ァルケ二ルォキシ基としては、これらのハロゲン化アルケニル基に由来するものが挙げられる。これらの中でも、炭素原子数 1〜3であるものが好ましい。

[0050] 前記一般式 (III)で表される化合物の具体例としては、前記〔ィ匕 3〕〜〔化 10〕に例示した化合物が挙げられるほか、下記化合物が挙げられる力これらの化合物に限定されるものではなレ、。尚、下記化合物における Rは、前記一般式 (III)における場

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合と同様である。

 

[92^>] [ SOO]

Sll70Z0/S00Zdf/X3d 996Ϊ90/900Ζ OAV 005526

[0056] [化 27]

/ slssvusoozfcld 93 OAV

匿〕

sls/ssosdr/:l£ 82996/19090S OAV

示した化合物が挙げられるほか、下記化合物が挙げられる力これらの化合物に限定されるものではない。尚、下記化合物における Rは前記一般式 (IV)における場合と同様である。

[0063] [化 33]

[0064] [化 34]

[0065] [化 35]

[化 36]

本発明の液晶組成物においては、前記 A成分及び前記 B成分の和が 100質量％であることが好ましい。 [0068] 本発明の液晶組成物には、従来既知の液晶化合物又は液晶類似化合物を配合すること力 Sできる。該液晶化合物及び該液晶類似化合物としては、例えば、下記〔化 37〕の一般式 (V)で表される化合物〔ただし、前記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物、及び前記一般式 (III)又は (IV)で表される化合物を除く〕が挙げられる。

[0069] [化 37]

(式中、 Rは水素原子、又は炭素原子数 1~8のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルォキシ基，アルキニル基、アルキニルォキシ基，アルコキシアルキル基、アルカノィルォキシ基若しくはアルコキシカルボ二ル基を示し、これらはハロゲン原子、シァノ基等で置換されていてもよく、 Y₂はシァノ基、ハロゲン原子、又は Rで表される基を示し、 Υ_1¾ Υ₃及び Υ₄は水素原子、ハロゲン原子又はシァノ基を示し、 Ζ₃及び Ζ₄ は各々独立に直接結合手、 — CO— 0—、 — O— CO—、 -CH₂0—、 — OCH₂—、 -CH₂CH_¾-, — CH = CHCH₂0—、 _CF₂0—、 — O C F ₂—又は— Cョ C—を示し， pは 0、 1又は 2を示し、璩 A₅、 A₆及び A₇は各々独立にベンゼン環、シクロへキサン環、シクロへキセン環、ピリミジン環又はジォキサン環を示す，）

[0070] 従って、上記一般式 (V)で表される化合物の具体例としては、下記〔化 38〕及び〔化 39〕に示す化合物が挙げられる。尚、各化合物における R、 Y、 Y、 Y及び Yは、

1 2 3 4 上記一般式 (V)におけるものと同じ意味である。

[0071] [化 38]

Sll70i0/S00Zdf/X3d ε 996Τ90/900Ζ OAV [0072] [化 39]

[0074] [化 40]

(上記式中、 R _{fl C}はアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基又はアルケニルォキシ基を表す。 >

[0075] これらの液晶化合物あるいは液晶類似化合物の中でも、下記に例示した如き化合物、いわゆる中性成分を使用すると、電気光学特性、信頼性等の向上を図ることができる。

[0076] [化 41]

[0077] また、本発明の液晶組成物には、公知のカイラル剤を併用することができる。該カイラル剤としては、例えば下記の化合物が挙げられる。

[0078] [化 42]

(式中、 R₆及び R₇はそれぞれ独立してアルキ _J^基、アルコキシ基、アルキル力ルポ二ルアルコキシ基又はアルコキシカルボ二ル基を表し、これらはエーテル基によって中断されていてもよく、ハロゲン原子及び/又はシァノ基により置換されていても良く、不飽和結合を有していても良い。 A_s、 A₉及び A₁₀はそれぞれ独立して 1, 4一フエニレン、 t r an s— 1, 4—シクロへキセン、 2—フルォロ一 1, 4—フエ二レン、 3— フルオロー 1， 4—フエ二レン又は 1, 4—シクロへキセニレンを表し、これらはハロゲン原子及び/又はシァノ基により置換されていても良い。 Z_s及び Z ₇はそれぞれ独立レて一 COO―、 -OCO-v — CH₂CH₂—、一 CH-CH―、 - (CH₂) ₄一、一 C H ₂ O - , —OCH₂ -、一 (CH₂) ₃0 -、 -0 (CH₂) ₃—、 -CH = CHCH₂ O—、一 O C H ₂ C H = C H -、 — Cョ C一、 - C F ₂ O - , _OCF₂—、 — CFHC FH—又は単結合を表し、 <1は 0、 1又は 2を表す。ただし、少なくとも 1涸以上の不斉炭素原子を有する。）

[0079] [化 43]

(式中， R₈は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルポニルォキシ基、アルコキシカルボニル基、又は置換基を有することのできるァリール基、ァリールォキシ基、ァリールカルボニルォキシ基若しくはァリールォキシ力ルポ二ル基等を表し、これらの基において、水素原子はハロゲン原子に置き換えられていても良く、エチレン基はェテニレン基又はェチニレン基により置き換えられていても良い。 R₉は、アルキル基又はアルケニル基を表す。は、唯一つの二重結合を他の環とは共有することなく有する縮合環を表し，該縮合環はアルキル基及び/又はアルコキシ基で置換されていても良い。）

[0080] 上記カイラル剤の具体例としては、下記の化合物が挙げられる,

[0081] [化 44]

[0082] また、例えば、特開昭 63— 175095号公報、特開平 1一 242542号公報、特開平 1 — 258635号公報、特開平 6— 200251号公報、特開 2002— 308833号公報等に提案されているカイラル剤も使用できる。

[0083] これらのカイラル剤は、単独で使用することもできる力 2種以上を組み合わせて使用することもできる。その場合には、らせんのねじれ方向が異なるものの組み合わせでも、ねじれ方向が同じものの組み合わせでも良い。また、例えば、特開平 7— 2586 41号公報に提案されているように、コレステリック相の旋回能の温度依存性を正とするものと、コレステリック相の旋回能の温度依存性を負とするものとを組み合わせることあできる。

これらのカイラル剤の種類及び濃度を変えることで、ピッチを 0. 2 μ〜300 μの範囲で調整することができる。

[0084] また、本発明の液晶組成物には、長期に渡って光や熱に対して優れた安定性を付与する目的で、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフヱノン系、トリアジン系、ベンゾエート系、ォキザニリド系、シァノアクリレート系等の紫外線吸収剤；ヒンダードアミン系光安定剤；フヱノール系、リン系、硫黄系等の酸化防止剤等を添加することもできる。

[0085] また、本発明の液晶組成物には、帯電防止効果を得るため界面活性剤等を添加することもできる。該界面活性剤としては、例えば、特開昭 59— 4676号公報、特開平 4 36384号公報、特開平 4 180993号公報、特開平 11 212070号公報、特開平 8— 337779号公報、特開平 9— 67577号公報、特開 2003— 342580号公報等に提案された化合物が挙げられる。

[0086] 本発明の液晶組成物は、液晶セルに封入されて、種々の電気光学表示素子を構成すること力 Sできる。該電気光学表示素子には、例えば、動的散乱型 (DS)、ゲスト' ホスト型（GH)、ねじれネマチック型 (ΤΝ)、超ねじれネマチック型（STN)、薄膜トランジスター型 (TFT)、薄膜ダイオード型 (TFD)、強誘電液晶型 (FLC)、反強誘電液晶型 (AFLC)、高分子分散液晶型 (PD)、垂直配向（VA)、インプレーンスィッチング (IPS)、コレステリックネマチック相転移型等の種々の表示モードを適用することができ、また、スタティック駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス駆動方式、 2周波駆動方式等の種々の駆動方式を適用することができる。

本発明の液晶組成物は、回転粘性（γ )が小さぐ高い誘電率異方性（Δ ε )を有

1

していることから、本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、 IPS型液晶表示装置、及び 4V以下（例えば 3. 3V、 2. 5V)の低電圧によって駆動する低電圧駆動 TN型液晶表示装置に好適に使用することができる。 [0087] 本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、時計、電卓をはじめ、測定器、自動車用計器、複写機、カメラ、 OA機器、携帯用パソコン、携帯電話等に用レ、られる液晶表示装置に使用することができる。また、該電気光学表示素子は、それ以外の用途、例えば、調光窓、光シャツタ、偏光交換素子等にも用いることができる力特にその特性から、表示領域の大きいモニター、大画面テレビ、あるいは、 PDA 、携帯用パソコン、携帯電話等の携帯型情報端末に用いられる液晶表示装置に好適に使用される。

実施例

[0088] 以下、実施例等をもって本発明を更に詳細に説明する。し力しながら、本発明は以下の実施例等によって制限を受けるものではない。

[0089] 下記実施例等においては、以下の略語を使用する。

CY: 1, 4—シクロへキシレン

PH : 1, 4—フエ二レン

PHnF: n位置換フルオロー 1 , 4—フエ二レン（ただし、 n未記載の場合は 4位を表す。）

Dio : l , 3_ジォキサン一 5， 2_ジィル

Pym :ピリミジン _ 5， 2—ジィノレ

Pyd：ピリダンジン _ 3， 6 _ジィル

CE : 4, 1—シクロへキセニレン

Cn :炭素原子数 n個の直鎖アルキル

[0090] ぐ実施例 1 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0091] 〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 30. 4

2 2

C4-CY-PH-OCF CF=CF 5. 7

2 2

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 10. 45

2 2

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 12. 35

2 2

C3— CY_CY_PH3,5— diF-OCF CF=CF 16. 15 C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 3. 8

C5— CY-CY-PH3,5— diF-OCF CF=CF 7. 6

C3—CY-PH-PH3, 5— diF-OCF CF=CF 8. 55

C3-CY-PH-COO-PH3,5-diF-OCF CF=CF 5

[0092] ぐ実施例 2 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0093] 〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 9. 5

C4-CY-PH-OCF CF=CF 4. 75

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 14. 25

C5-CY-PH3F-OCF CF=CF 7. 6

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 12. 35

C3— CY—CY—PH3, 5— diF-OCF CF=CF 16. 15

C4-CY-CY-PH3, 5- diF-OCF CF=CF 7. 6

C5— CY—CY—PH3, 5— diF-OCF CF=CF 17. 1

C3—CY-PH-PH3, 5— diF-OCF CF=CF 5. 7

C3-CY-CY-COO-PH-F 5

[0094] <実施例 3 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0095] 〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 9. 5

C4-CY-PH-OCF CF=CF 4. 75

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 14. 25

C5-CY-PH3F-OCF CF=CF 7. 6

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 12. 35

C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 16. 15

C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 7. 6

C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 17. 1 C3- CY-PH-PH3,5— diF-OCF CF=CF

C3-CY-CY-COO-PH3,5-diF-OCF CF=CF

<実施例 4 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 21

C4-CY-PH-OCF CF=CF 5

C5-CY-PH3F-OCF CF=CF 5

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 9

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 12

C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF= =CF 11

C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF= =CF 5

C5-CY-CY-PH3, 5— diF-OCF CF= =CF 10

C3-CY-PH-PH3, 5— diF-OCF CF= CF 14

C5-CY-COO-PH-F 8

<比較例 1 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

〔配合〕質量部

C2-CY-CY-PH3,4-diF 15

C3-CY-CY-PH3,4-diF 17

C4-CY-CY-PH3,4-diF 15

C5-CY-CY-PH3,4-diF 12

C3-CY-PH-PH3,4-diF 4

C4-CY-PH-PH3,4-diF 3

C5-CY-PH-PH3,4-diF 6

C7-CY-PH-F 13

C2-CY-CY-PH3,4,5-triF 5

C2-CY-CY-PH3,5-diF-OCF H 4 C3-CY-PH-PH3,4,5-triF 6

[0100] 実施例:!〜 4及び比較例 1の液晶組成物の特性値を下記の〔表 1〕に示した。

[0101] [表 1]

NI点：ネマチック—アイゾトロピック相転移温度、単位

?3 ：粘度（2 0 ）、単位 mPa · s

7 ₁ ：回転粘性係数（2 0 t )、単位 mPa ' s

Δ n ：屈折率異方性（2 5で、 5 8 9 n m)

Δ ε ：誘電率異方性（2 5 t:、 1 k H z )

低温保存性：スクリュ一管中で 2週間変化の無かった最低温度、単位ぐ実施例 5 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0103] 〔配合〕質量部

C3-PH-PH3F-OCF CF=CF 7

C3-CY-PH-OCF CF=CF 16

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 3

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 9

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 18

2

C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 6

C3— CY-PH-PH3,5— diF-OCF CF=CF 16

C3— CY-PH3F— COO-PH3,5— diF— OCF CF=CF 5

CH =CH- CY-CY-PH3, 5- diF-OCF CF=CF 10 CH =CH-CY-PH-OCF CF=CF 10

[0104] <実施例 6 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0105] 〔配合〕質量部

C3-PH-PH3F-OCF CF=CF 10

C3-CY-PH-OCF CF=CF 10

C4-CY-PH-OCF CF=CF 5

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 8

C5-CY-PH3F-OCF CF=CF 4

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 12

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 15

C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 8

C4- CY-CY-PH3,5- diF-OCF CF=CF 4

C5-CY-CY-PH3, 5— diF-OCF CF=CF 6

C3— CY—PH—PH3, 5— diF-OCF CF=CF 18

[0106] <実施例 7 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0107] 〔配合〕質量部

C3-PH-PH3F-OCF CF=CF 8

C3-CY-PH-OCF CF=CF 20

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 6

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 16

C2-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 11

C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF CF=CF 14

C3-CY-CY-PH-PH3,5-diF-OCF CF=CF 6

CH =CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 8

CH =CH-CY-PH-OCF CF=CF 11

[0108] <比較例 2 > 下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

〔配合〕質量部

C2-CY-CY-PH3,4-diF 13

C3-CY-CY-PH3,4-diF 14

C4-CY-CY-PH3,4-diF 12

C5-CY-CY-PH3,4-diF 10

C3-CY-PH-PH3,4-diF 9

C4-CY-PH-PH3,4-diF 6

C5-CY-PH-PH3,4-diF 13

C7-CY-PH-F 4

C2-CY-CY-PH3,5-diF-OCF H

2

C3-CY-PH-PH3,4,5-triF 2

C2-PH-C≡ C- PH3，4- diF 2

C5-CY- PH-C1 7

C3-CY-PH-OCH3 5

[0110] 実施例 5〜7及び比較例 2の液晶組成物の特性値を下記の〔表 2〕に示した。

[0111] [表 2]

実施例比較例

5 6 7 2

NI点 79.8 81.3 82.5 79.5 n 15 16 14 21

r 93 95 93 119

A n 0.1005 0.1007 0.1019 0.0991

厶 ε 5.1 5.2 4.8 4,8 低温保存性 - 30 - 30 一 30 - 20

ΝΙ点：ネマチック—アイゾトロピック相転移温度，単位 η ：粘度（2 0で）、単位 mPa ' s

r i ；回転粘性係数（2 0 0、単位 mPa · s

厶 n ：屈折率異方性（2 5で、 5 8 9 n m)

Δ ε ：誘電率異方性（ 2 5 ；、 1 k H z )

低温保存性：スクリユー管中で 2週間変化の無かった最低温度、単位

[0112] <実施例 8 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0113] 〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 31

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 2

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 3

C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 18

C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 4

C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 7

C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF CF=CF 15

C3— CY-PH3F— COO— PH3，5— diF— OCF CF= =CF

C3-CY-PH3,5-diF-CF 0- PH3，5— diF— OCF CF=CF

[0114] <実施例 9 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0115] 〔配合〕質量部 C3-CY-PH-OCF CF=CF 18

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 17

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 6

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 6

C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 8

C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF CF=CF 15

C3-CY-PH3F-COO-PH3,5-diF-OCF CF=CF 10

CH =CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 10

C3-CY-PH3,5-diF-CF 0_PH3，5— diF— OCF CF=CF 10

[0116] <実施例 10 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0117] 〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 13

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 12

C2-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 12

C3- CY-CY-PH3,5— diF-OCF CF=CF 10

C3-CY-PH-PH3, 5— diF-OCF CF=CF 10

C3- CY-PH3F- COO-PH3,5- diF- OCF CF=CF 10

CH =CH-CY-CY-PH3，5— diF-OCF CF=CF 11

C3— CY_PH3，5— diF_COO_PH3，5— diF— OCF CF=CF 10

CH =CH-CY- PH-OCF CF=CF 12

[0118] <実施例 11 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0119] 〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 31

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 5

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 16

C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF CF=CF 6 CH =CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 18

C3- CY-PH3F- COO-PH3,5- diF- OCF CF=CF 10

C3-CY-PH3,5-diF-COO-PH3,5-diF-OCF CF=CF 5

C3-PH-PH3,5-diF-CF 0_PH3，5— diF— OCF CF=CF 9

[0120] <実施例 12 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0121] 〔配合〕質量部

C3-CY-PH-OCF CF=CF 30

C3-CY-PH3F-OCF CF=CF 6

C3-CY-CY-PH3F-OCF CF=CF 18

C3-PH-PH3F-PH3,5-diF-OCF CF=CF 5

CH =CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF CF=CF 17

C3- CY-PH3F- COO-PH3,5- diF- OCF CF=CF 13

C3-CY-PH3,5-diF-COO-PH3,5-diF-OCF CF=CF 3

C3-PH-PH3,5-diF-CF O- PH3，5— diF— OCF CF=CF

：

<比較例 3 >

下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。

[0123] 〔配合〕質量部

C2- -CY- -CY_PH3,4- -diF 8

C3- -CY- -CY_PH3,4- -diF 12

C4- -CY- -CY_PH3,4- -diF 10

C5- -CY- -CY-PH3,4- -diF 8

C3- -CY- -PH-PH3,4- -diF 7

C4- -CY- -PH-PH3,4- -diF 5

C5- -CY- -PH-PH3,4- -diF 10

C2- -CY- -CY-PH3,5- -diF— OCF H 8

C2- -CY- -Dio-PH3,4_; ,5-triF 10

C2- -CY- -PH-PH3,4, 5-triF 9 C3-CY-PH-PH3,4,5-triF 6

C2-PH-C≡ C-PH3,4-diF 2

C3-CY-PH-OCH 5

3

[0124] 実施例 8〜： 12及び比較例 3の液晶組成物の特性値を下記の〔表 3〕に示した, [0125] [表 3]

ΝΙ点：ネマチック一ァイソトロピヅク相転移温度、単位

7！：回転粘性係数（2 0 )、単位 mPa · s

厶 n ：屈折率異方性《2 5 、 5 8 9 n m)

Δ ε ：誘電率異方性（2 5 、 1 k H z )

低温保存性：スクリュー管中で 2週間変化の無かった最低温度、単位

[0126] 以上の実施例から明らかなように、本発明の液晶組成物は、高い誘電率異方性（

Δ ε )を有しながら、小さい回転粘性（γ )を有し、さらに低温特性にも優れたもので

1

ある。

[0127] <配合例 >

さらに、以下に本発明の液晶組成物の好ましレ、配合例を示す。

[0128] [表 4]

[9¾ [6210]

1-9 996Ϊ90/900Ζ ΟΛ 〔S〔〕 3

[8挲] [ζειο]

Sll70Z0/S00idr/X3d 996190/900Z OAV

〔〕〔^s0134l

〔S013

本発明の液晶組成物は、高い誘電率異方性（Δ ε )及び小さい回転粘性（γ )を

1 有することから、 IPS液晶表示装置用あるいは低電圧駆動 ΤΝ型液晶表示装置用の液晶組成物として好適に使用することができる。

Claims

請求の範囲下記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物を 15質量％以上含有してなることを特徴とする液晶組成物。

[化 1]

(上記式中、 Qは、ハロゲン原子により置換されてもよい炭素原子数 1〜 8個の飽和又は不飽和アルキル基を示す。）

[2] 上記一般式 (I)における— 0_Qが下記部分構造式 (II)で表される化合物の少なくとも一種を含有してなることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の液晶組成物。

[化 2]

― 0— CF CF=CF_z ( I I )

[3] 下記一般式 (III)で表される化合物 (A成分)の少なくとも一種 (但し、上記一般式 (I )で表される末端構造を有する化合物に含まれる部分は除く）を含有してなることを特徴とする請求の範囲第 1又は 2項記載の液晶組成物。

[化 3]

(式中、は、 R。、 R。O_V R。OCO又は RQCOOを表し、 R。はアルキル基を表す。該アルキル基は、不飽和結合を有していても良く、該アルキル基において、 — CH₂—は、 —0—、 —CO—又は—COO—で置換されていても良く、また、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子又はシァノ基によって置換されていてもよい。

Atは、 1, 4一フエ二レン〔一 CH =は、一 N =で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、 1 , 4ーシクロへキシレン〔一 CH₂—は、ー0—若しくは— S—で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、又は 2， 6_ナフチレンである。

は、単結合， —CH₂CH₂—、 — CH = CH―、一 (CH₂) ₄一、一 C≡C—又は — CF_aCF₂—である。

1及び ₂は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を示す。

Qitt, ハロゲン原子，ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン化アルケニル基又はハロゲン化アルケニルォキシ基を示す，

nは 1~3の数であり、 nが 2又は 3の時は、複数の及びは、それぞれ異なっていても良い。）上記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物が、上記一般式 (III)で表される化合物 (A成分)の少なくとも一種 (但し、上記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれない部分は除く）であることを特徴とする請求の範囲第 1〜3項のレ、ずれかに記載の液晶組成物。

下記一般式 (IV)で表される化合物（B成分）の少なくとも一種 (但し、上記一般式 (I )で表される末端構造を有する化合物に含まれる部分は除く）を含有してなることを特徴とする請求の範囲第 1〜4項のいずれかに記載の液晶組成物。

[化 4]

A₂は、 1, 4—フエ二レン〔― CH =は，一 N =で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕、 1, 4ーシクロへキシレン〔― CH₂—は、 —0—若しくは— S—で置換されていても良く、水素原子がハロゲン原子若しくはシァノ基で置換されていてもよい〕，又は 2, 6—ナフチレンである。

Z₂は、 ― COO—、 -OCO-, ― CH₂0—、 _OCH₂—、 - (CH₂) ₃0~. -O (CH₂) ₃—、一 CH=CHCH₂0 -、一 OCH₂CH=CH―、 _CF₂0_、一 OCF₂—、 — CH₂CH₂— COO—、又は一 OCO— CH₂CH₂—である _¥

X ₃及び X は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を示す。

Q₂は、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン化アルケニル基又は八ロゲン化アルケ二ルォキシ基を示す。

mは 1〜3の数であり、 mが 2又は 3の時は、複数の A₂及び Z₂は、それぞれ異なつていても良い。）上記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物が、上記一般式 (IV)で表される化合物（B成分）の少なくとも一種 (但し、上記一般式 (I)で表される末端構造を有する化合物に含まれない部分は除く）であることを特徴とする請求の範囲第 1〜5項のレ、ずれかに記載の液晶組成物。

上記 A成分が、下記一般式 (III一 1)〜（III一 3)のレ、ずれかで表される化合物の少なくとも一種であることを特徴とする請求の範囲第 3〜6項のいずれかに記載の液晶組成物。

[化 5]

(上記式中、 R 、 X_1¾ X₂及びは、上記一般式（I I I) における場合と同じものを示す。 X_S〜X₈は、それぞれ独立して水素原子 Xはフッ素原子を表す J 上記 B成分が、下記一般式 (IV— 1)〜（IV— 3)の、ずれかで表される化合物の少なくとも一種であることを特徴とする請求の範囲第 5〜7項のいずれかに記載の液晶組成物。

[化 6]

(上記式中、 R₂、 X₃、 X₄及び Q₂は、上記一般式（I V) における場合と同じものを示す。 X₉及び X₁₀は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）

[9] 上記 A成分が、上記一般式 (III)における Rがアルキル基である化合物の少なくと

1

も一種以上、及び上記一般式 (III)における Rがアルケニル基である化合物の少なく

1

とも一種以上であることを特徴とする請求の範囲第 3〜8項のいずれかに記載の液晶組成物。

[10] 上記 A成分及び上記 B成分の和が 100質量％であることを特徴とする請求の範囲第 3〜9項のいずれかに記載の液晶組成物。

[11] IPS液晶表示装置に使用されることを特徴とする請求の範囲第 1〜： 10項のいずれかに記載の液晶組成物。

[12] 低電圧駆動 TN型液晶表示装置に使用されることを特徴とする請求の範囲第 1〜1

0項のレ、ずれかに記載の液晶組成物。