WO2007077872A1

WO2007077872A1 - 液晶組成物および液晶表示素子

Info

Publication number: WO2007077872A1
Application number: PCT/JP2006/326054
Authority: WO
Inventors: Hiroaki Fujita; Norikatsu Hattori
Original assignee: Chisso Corporation; Chisso Petrochemical Corporation
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-07-12
Also published as: US20090090892A1; CN101351432B; TWI400320B; US7767110B2; CN101356251A; EP1978073A4; JP5119928B2; KR20080084851A; CN101356251B; JPWO2007077872A1; CN101351432A; TW200732458A; KR101308768B1; EP1978073A1; EP1978073B1

Abstract

　本発明は、ネマチック相温度範囲が広く、適切な光学異方性を有し、負の誘電率異方性が大きく、比抵抗値が大きい液晶組成物、好ましくはこれら特性を満たしながら、光学異方性を大きくすることが可能で、ネマチック相の下限温度が低くできる液晶組成物を提供し、さらに、この組成物を含む液晶表示素子を提供する。　１つまたは２つの水素がフッ素で置き換えられたターフェニル構造を有する液晶性化合物からなる第一成分と、水素がフッ素２置換されたフェニレンを有する液晶性化合物からなる第二成分とを含有する誘電率異方性が負である液晶組成物、およびこの液晶組成物を含有する液晶表示素子。

Description

明細書

液晶組成物および液晶表示素子

技術分野

[0001] 本発明は、液晶組成物、および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、主として A M (active matrix)方式で駆動する液晶表示素子に適する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子に関する。

背景技術

[0002] 液晶表示素子（本発明におレ、て液晶表示素子とは液晶表示パネル、液晶表示モジュールの総称を意味する。 )は、液晶組成物が有する光学異方性、誘電率異方性などを利用している力この液晶表示素子の動作モードには、 PC (phase change)モ一、 TN (twisted nematic)モート、 STN (super twisted nematic)モ¹ ~ト、 BTN (Bist aole twisted nematic)モ¹ ~ド、 ECB (electrically controlled birerrmgence)モ¹ ~ド、〇C B (optically compensated bend)モ¹ ~ド、 IPS (in-plane switching)モ¹ ~ド、 VA (vertica 1 alignment)モードなどの様々なモードが知られてレ、る。

[0003] TNモード、 STNモード等においては、正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。一方、 VAモードにおいては、負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。 IPSモードにおいては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。これら動作モードの中でも負の誘電率異方性を有する組成物が用いられた ECBモード、 IPSモード、 VAモードなどは、 TNモード、 STNモード等の従来の表示モードの欠点である視野角の狭さを改善可能であることが知られている。

[0004] 従来からこれら動作モードの液晶表示素子に使用可能な、負の誘電率異方性を有する液晶組成物として、ベンゼン環上の水素がフッ素で置き換えられた 2, 3—ジフルオロフェニレンを有する液晶性化合物を含む組成物が数多く検討されてレ、る。例えば、特許文献 1および 2には、 2, 3—ジフルオロフヱ二レンを有する液晶性化合物が開示されている。

[0005] なお本明細書中では、「液晶性化合物」とは、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物、および、液晶相を有さないが液晶組成物として有用な化合物の総称を意味する。成分の含有割合は液晶性化合物の全重量に基づいて算出する。この際の液晶性化合物は、下記 (A)式で示される化合物である。この化合物は光学活性であってもよい。

[0006] [化 1]

[0007] 上記（A)式中、 Rおよび Rは、各々独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、ァシルォキシ、ァシルォキシアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、アルケニル、アルケニルォキシ、了ノレケニルォキシアルキル、アルコキシァルケニル、アルキニル、アルキニルォキシ、シァ入 _NCS、フッ素、または塩素である。これら基において炭素数は 10以下である。炭素数が 1〜5の基において任意の水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよぐ置き換えられたフッ素と塩素との合計は、 1〜： 11である。上記 (A)式中、環 Aは、 1 , 4—シクロへキシレン、 1, 4—フエ二レン、ピラン一 2, 5—ジィル、 1 , 3—ジォキサン —2, 5 ジィノレ、ピリジン一 2, 5 ジィノレ、ピリミジン一 2, 5 ジィノレ、デカヒドロナフタレン 2, 6 ジィノレ、 1 , 2, 3, 4 テトラヒドロナフタレン 2, 6 ジィノレ、またはナフタレン一 2, 6 ジィルである。これら環 Aにおいて任意の水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。環 Aにおいて置き換えられたフッ素と塩素との合計は 1〜 4である。 1, 4—フエ二レンにおいて任意の 1つまたは 2つの水素は、シァ入メチル、ジフルォロメチル、またはトリフルォロメチルで置き換えられてもよい。上記（A)式中、 Yは、単結合、―（CH ) ―、― COO—、― OCO—、 -CH O—、 -OCH―、― C

F〇一、 -OCF一、一CH = CH 、一CF = CF 、一 (CH ) 一、一 (CH ) 一〇

―、 -0- (CH ) ―、 -CH = CH- (CH ) ―、 - (CH ) _CH = CH―、 - (CH

) CF〇_、 -OCF (CH ) 一、 - (CH ) COO_、 - (CH ) OC〇_、 _COO (

CH ) 一、 -OCO (CH ) 一、一 CH = CH— COO—、一 CH = CH— OC〇一、 -

COO— CH = CH―、または、一 OC〇一 CH = CH—である。上記（A)式中、 nは、 1、 2、 3、または 4である。

[0008] 特許文献 3には、ターフェニルの構造を有する化合物を含有する液晶組成物が開示されている。特許文献 4には本発明の第一成分を含有する液晶組成物が開示されている。しかし、特許文献 3および 4では正の誘電率異方性を有する液晶組成物の実施例しか開示されておらず、負の誘電率異方性を有する液晶組成物を全く検討されていない。

[0009] 特許文献 5の実施例 6には、本発明の第一成分を含有する、誘電率異方性が負の液晶組成物が開示されているが、液晶組成物の誘電率異方性（Δ ε = 2. 6)は負に大きくない。

特許文献 1 :特許第 2811342号

特許文献 2 :特許第 1761492号

特許文献 3：国際公開第 2004/035710号パンフレット

特許文献 4：国際公開第 2005/007775号パンフレット

特許文献 5：特開平 9 183974号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] IPSモードおよび VAモード等の動作モードの液晶表示素子であっても、 CRTと比較すれば表示素子としてはいまだ問題があり、物性の向上が望まれている。

[0011] 上述した IPSモード、あるいは VAモードで動作する表示素子は、主として、負の誘電率異方性を有する液晶組成物を含有しているが、上記特性等をさらに向上させるためには、上記液晶組成物が、以下（1)〜（5)で示す特性を有することが好ましい。

[0012] すなわち、（1)ネマチック相の温度範囲が広い、（2)粘度が小さい、（3)光学異方性が適切である、（4)誘電率異方性の絶対値が大きい、（5)比抵抗が大きい、ことが必要である。

[0013] ネマチック相の温度範囲は、液晶表示素子を使用する温度範囲に関連をしており、（1)のようにネマチック相の温度範囲が広い液晶組成物を含有する液晶表示素子は、液晶表示素子として使用する温度範囲を広くできる。

[0014] (2)のように粘度の小さい液晶組成物を含有する液晶表示素子は、応答時間を短くできる。液晶表示素子の応答時間が短い場合には、動画表示に好適に使用できる。また、液晶組成物を液晶表示素子の液晶セルに液晶組成物を注入する際に、注入時間を短縮し作業性を向上できる。

[0015] (3)のように光学異方性が適切な液晶組成物を含有する液晶表示素子は、コントラスト比を大きくできる。

[0016] (4)のように誘電率異方性の絶対値が大きい液晶組成物を含有する液晶表示素子は、しきい電圧値を下げ、駆動電圧を低くでき、さらに消費電力が小さくできる。

[0017] (5)のように比抵抗が大きい液晶組成物を含有する液晶表示素子は、電圧保持率を大きくでき、コントラスト比を大きくできる。したがって、初期に大きな比抵抗値を有し、さらに長時間使用したあとでも大きな比抵抗値を有する液晶組成物が好ましい。

[0018] 本発明の目的は、ネマチック相の温度範囲が広ぐ粘度が小さぐ適切な光学異方性を有し、負の誘電率異方性が大きぐ比抵抗値が大きい液晶組成物を提供することである。また本発明の他の目的は、上記特性を満たしながら、粘度が小さぐネマチック相の下限温度が低い液晶組成物を提供することである。さらに本発明の他の目的は、上記組成物を含有し、電圧保持率が大きぐ VAモード、 IPSモードなどに適したアクティブマトリクス (AM)方式で駆動する液晶表示素子を提供することである。課題を解決するための手段

[0019] 本発明者らは、水素がフッ素で 1置換されたターフェニルを有する液晶性化合物である第一成分と、 2， 3 ジフルオロフェニレンを有する特定の液晶性化合物である第二成分とを含有する誘電率異方性が負である液晶組成物が、ネマチック相温度範囲が広ぐ粘度が小さぐ適切な光学異方性を有し、負の誘電率異方性が大きぐ比抵抗値が大きいこと、さらに、上記組成物を含有する液晶表示素子が、電圧保持率が大きいことを見い出し、本発明を完成するに到った。

[0020] すなわち本発明は、以下〔1〕〜〔29〕に記載された事項を有している。

[0021] 〔1〕：下記式（1 1)〜式（1 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1)〜式（2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。 [化 2]

(式（1一 1)〜式（1一 3)、式（2— 1)〜式（2— 3)において、 R¹は独立して、アルキルまたはアルケニルであり； R³は独立して、アルキルであり；

R²、 R⁴および R⁵は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシであり；環 Bは、 1， 4—シクロへキシレンまたは 1， 4_フエ二レンであり；

Z¹は独立して、単結合、一（CH ) ―、 -OCH—または一 CH〇一である。 )

〔2〕：下記式（1一 1)〜式（1一 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1 1)、式（2— 2— 1)および式（2— 2— 2 )で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[0024] [化 3]

[0025] (式（1 1)〜式（1 3)、式（2— 1 1)、式（2— 2— 1)および式（2— 2— 2)におレ、て、

R¹は独立して、アルキルまたはアルケニルであり；

R³は独立して、アルキルであり；

R²および R⁴は独立して、アルキル、アルケニル、またはアルコキシである。 )

〔3〕：第一成分が上記式（1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1一 1)、式（2— 2— 1)および式（2— 2— 2)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、項〔2〕に記載の液晶組成物。

[0026] [4]：上記第一成分の式（1 _ 1)におレ、て、 R¹または R²のレ、ずれか一方がアルケニノレである、項〔3〕に記載の液晶組成物。

[0027] [5]：第一成分が上記式（1一 1)〜式（1一 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、上記式（2— 2)および式（2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物との混合物である、項〔1〕に記載の液晶組成物。

[0028] 〔6〕：下記式（1 1)〜式（1 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1 2)、式（2— 2— 2)および式（2— 2— 3 )で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[0029] [化 4]

(式（1 1)〜式（1 3)、式（2— 1 2)、式（2— 2— 2)および式（2— 2 3)におレヽて、

R¹は独立して、アルキルまたはアルケニルであり；

R³は独立して、アルキルであり；

[7]：第一成分が上記式（1 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1一 2)、式（2— 2— 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、項〔6〕に記載の液晶組成物。

[0031] 〔8〕：第一成分が上記式（1一 1)〜式（1一 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2_ 1 _ 2)および式（2_ 2_ 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、項〔6〕に記載の液晶組成物。

[0032] 〔9〕：第一成分が上記式（1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1 つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、項〔6〕に記載の液晶組成物

[0033] 〔10〕：液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が 5〜40重量％であり、上記第二成分の含有割合が 60〜95重量％である項〔1〕〜〔9〕のいずれか 1項に記載の液晶組成物。

[0034] 〔11〕：上記第一成分および第二成分に加えて、下記式（3)で表される化合物群力ら選択される少なくとも 1つの化合物である第三成分を含有する、項〔1〕〜〔9〕のいずれか 1項に記載の液晶組成物。

[0035] [化 5]

[0036] (式（3)において、

R⁶は、アルキルまたはアルケニルであり；

R⁷は、アルキル、アルケニルまたはアルコキシであり；

環 Cおよび環 Dは独立して、 1 , 4—シクロへキシレン、 1 , 4_フエ二レン、 2 _フルォ口 _ 1， 4—フエ二レン、または 3—フノレオ口一1 , 4_フエ二レンであり；

Pは 0または 1である。 )

〔12〕上記第三成分が、下記式（3— 1)〜式（3— 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔11〕に記載の液晶組成物。

[化 6]

11

R⁶は独立して、アルキルまたはアルケニルであり；

R⁷は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。 )

〔13〕：上記第三成分が、上記式 (3— 1)〜式 (3— 5)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔 12〕に記載の液晶組成物。

[0039] 〔14〕：上記第三成分が、上記式（3— 6)〜式（3— 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔 12〕に記載の液晶組成物。

[0040] [15]：上記第三成分が、上記式（3— 1)〜式（3— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔 12〕に記載の液晶組成物。

[0041] 〔16〕：上記第三成分が、上記式（3— 4)および式（3— 5)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔 12〕に記載の液晶組成物。

[0042] [17]：上記第三成分が、上記式（3— 6)〜式（3— 9)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔 12〕に記載の液晶組成物。

[0043] 〔18〕：上記第三成分が、上記式（3— 10)〜式（3— 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔 12〕に記載の液晶組成物。

[0044] 〔19〕：上記第三成分が、上記式（3— 1)および式（3— 4)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である項〔 12〕に記載の液晶組成物。

[0045] 〔20〕：下記式（1 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式 (2— 1一 1 )で表される化合物群から選択される少なくとも 1 つの化合物と、下記式（2— 2— 1)、および式（2— 2— 2)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物との混合物である第二成分と、下記式（3— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、下記式（3— 4)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物との混合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[0046] [化 7]

(式（1 1)、式（2— 1 1)、式（2— 2— 1)、式（2— 2— 2)、式（3— 1)および式（3 4)において、

R¹,および R⁶は独立して、アルキルまたはアルケニルであり；

R³は独立して、アルキルであり；

R²、 R⁴および R⁷は独立して、アルキル、アルケニル、またはアルコキシである。 )

〔21〕：液晶性化合物成分が、項〔1〕に記載の式（1 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、項〔1〕に記載の式（2— 1)〜式（ 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分と、項〔12〕に記載の式（3— 1)〜式（3— 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第三成分とだけからなる液晶組成物。 [0048] 〔22〕：下記式（1 _ 1)〜式（1 _ 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1 つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1一 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分と、下記式（3— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[0049] [化 8]

[0050] (式（1一 1)〜式（1一 3)、式（2— 1一 2)、式（2— 2— 3)および式（3— 1)において、 R¹,および R⁶は独立して、アルキルまたはアルケニルであり； R³は独立して、アルキルであり；

〔23〕：第一成分が上記式（1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2_ 1 _ 2)および式（2 _ 2_ 3)で表されるィ匕合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第三成分が、上記式（3— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、項〔22〕に記載の液晶組成物。

[0051] 〔24〕：液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が 5〜30重量％であり、上記第二成分の含有割合が 50〜90重量％であり、上記第三成分の含有割合が 5〜40重量％である、項〔11〕〜〔23〕のいずれ力 1項に記載の液晶組成物

[0052] 〔25〕：液晶性化合物成分が、上記式（1 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、上記式（2— 1)、式（2— 2)および式（2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とだけ力なる項〔1〕に記載の液晶組成物。

[0053] 〔26〕：上記液晶組成物の光学異方性の値が 0. 08-0. 20の範囲である項〔1〕〜〔25〕のいずれ力 1項に記載の液晶組成物。

[0054] [27]：上記液晶組成物の誘電率異方性の値が一 5. 0〜一 2. 5の範囲である項〔1 〕〜〔26〕のいずれか 1項に記載の液晶組成物。

[0055] 〔28〕：項〔1〕〜〔27〕のいずれ力 1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。

[0056] 〔29〕：上記液晶表示素子の動作モードが、 VAモードまたは IPSモードであり、上記液晶素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項〔28〕に記載の液晶表示素子。

発明の効果

[0057] 本発明の液晶組成物は、ネマチック相の温度範囲が広ぐ適切な光学異方性を有し、負の誘電率異方性が大きぐ比抵抗が大きい。また上記組成物は、これら特性のノくランスにも優れる。本発明の液晶組成物は、ネマチック相の下限温度を低くでき、光学異方性を大きくできる。本発明の液晶組成物は、好ましくは、光学異方性を 0. 0 8〜0. 15の範囲とすることができ、本発明の液晶組成物は、好ましくは、誘電率異方性を一5. 0〜一 2. 5の範囲とすることができる。本発明の液晶表示素子は上記組成物を含有しており、電圧保持率が高い。またこの液晶表示素子は、上記特性を有する組成物を含有するので、 VAモード、 IPSモードなどの動作モードを有するァクティブマトリクス (AM)方式で駆動する液晶表示素子（以下「AM素子」ともいう）として好適に使用できる。

発明を実施するための最良の形態

[0058] 本発明の液晶組成物は、 1つまたは 2つの水素がフッ素で置き換えられたターフェニルを有する液晶性化合物である第一成分と、 2, 3—ジフルオロフェニレンを有する特定の液晶性化合物である第二成分と、必要に応じてさらに、特定構造の液晶性化合物である第三成分とを含有してレ、る。

[0059] 以下、まず各成分につき、成分に用いる化合物の構造、成分の特徴および効果、具体例および好ましい態様について説明をする。

[0060] 〔第一成分〕

本発明の液晶組成物の第一成分は、下記式（1一 1)〜式（1一 3)で表される 1つまたは 2つの水素がフッ素で置き換えられたターフェニルを有する少なくとも 1つの液晶性化合物である。

[0061] [化 9]

[0062] 上記式（1 _ 1)〜式（1 _ 3)において、各々独立して、 R¹ および R²は以下のように定義される。

[0063] R¹は独立して、アルキル、またはアルケニルであり、 R²は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。

[0064] 上記アルキルの中でも、炭素数が 1〜20のアルキルが好ましぐ炭素数が:!〜 10のアルキルがより好ましぐメチル、ェチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、へプチル、またはォクチルがさらに好ましぐェチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはへプチルが特に好ましい。

[0065] 上記アルケニルの中でも、炭素数が 2〜20のアルケニルが好ましぐ炭素数が 2〜 10のアルケニルがより好ましぐビュル、 1 プロぺニル、 2—プロぺニル、 1 ブテニル、 2 ブテニル、 3 ブテニル、 1 ペンテニル、 2 ペンテニル、 3 ペンテニル、 4 _ペンテ二ノレ、 1 _へキセニノレ、 2 _へキセニノレ、 3 _へキセニノレ、 4 _へキセニノレ、または 5—へキセニルがさらに好ましぐビュル、 1 _プロぺニル、 3—ブテュル、または 3 _ペンテュルが特に好ましい。

[0066] なお、 R¹または R²が上記アルケニルである場合には、これらのアルケニルにおける

_CH = CH—の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存をしている。 R¹または R²が、 1 _プロぺニル、 1—ブテュル、 1 _ペンテュル、 1 _へキセニル、 3 _ペンテ二ル、または 3—へキセニル等の二重結合が始まる炭素の位置番号が奇数である場合にはトランス配置が好ましレ、。 R¹または R²が、 2—ブテュル、 2—ペンテュル、 2—へキセニル、または 4一へキセニル等の二重結合が始まる炭素の位置番号が偶数である場合にはシス配置が好ましい。

[0067] 上記アルコキシの中でも、炭素数が 1〜20のアルコキシが好まし炭素数が:!〜 1

0のアルコキシがより好ましぐメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルォキシ、へキシルォキシ、またはへプチルォキシがさらに好ましぐメトキシ、エトキシ、またはブトキシが特に好ましい。

[0068] 上記式（1 1)〜式（1 3)で表される化合物は 1つまたは 2つの水素がフッ素で置き換えられたターフェニル構造を有してレ、る。第一成分である液晶性化合物がこのような構造を有することにより、本発明に係る液晶組成物では、ネマチック相の上限温度を高くでき、光学異方性を大きくできる。

[0069] 上記式（1 1)〜式（1 3)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度は高ぐ粘度が中程度であり、光学異方性が大であり、負の誘電率異方性が極めて小さぐ比抵抗が大きい点に特徴がある。

[0070] これら上記式（1— 1)〜式（1— 3)で表される化合物の中でも、 R¹および R²は独立してアルキルで表される化合物が好ましレ、。

[0071] 第一成分である液晶性化合物が上記式で表される化合物である場合には、液晶組成物のネマチック相の上限温度をより一層高くすること、および光学異方性を大きくすること、米占度をより小さくすること力できる。

[0072] これら液晶性化合物は、第一成分として、単独で用いても、複数組み合わせて用いてもよい。

[0073] 〔第二成分〕

本発明の液晶組成物の第二成分は、下記式（2—：!）〜（2— 3)で表される少なくとも 1つの液晶性化合物である。

[0074] [化 10]

[0075] 上記式（2—：！)〜（2— 3)において、各々独立して、 R³、 R⁴、 R⁵、環 B、および Z¹は以下のように定義される。

[0076] R³は独立して、アルキルまたはアルケニルである。 R⁴および R⁵は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。 R³、 R⁴および R⁵のアルキル、アルケニルおよびアルコキシの好ましい態様については、 R¹および R²の場合と同様である。

環 Bは独立して、 1， 4—シクロへキシレン、または 1 , 4_フエ二レンである。なお、上記式（2— :!）〜（2— 3)で表される化合物に含まれる環が 1 , 4ーシクロへキシレンである場合には、その立体配置はトランス配置であることが好ましい。

Z¹は独立して、単結合、一（CH ) 一、 -OCH 一、または一 CH〇一である。

[0077] 上記式（2—：!）〜（2— 3)で表される化合物は、 1 , 4ーシクロへキシレンおよび 2, 3 —ジフルォロ一 1 , 4—フエ二レンを有することに特徴がある。第二成分である液晶性化合物がこのような構造を有することにより、本発明に係る液晶組成物では誘電率異方性を負に大きくできる。

[0078] これら化合物の中でも上記式（2— 1)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度は必ずしも高くはないが、粘度が中程度〜比較的大であり、光学異方性が中程度であり、負の誘電率異方性が中程度〜比較的大であり、比抵抗が大きい点に特徴がある。

[0079] これら化合物の中でも上記式（2— 2)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度は中程度〜高ぐ粘度が大であり、光学異方性が中程度〜大であり、負の誘電率異方性が大であり、比抵抗が大きい点に特徴がある。

[0080] これら化合物の中でも上記式（2— 3)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度は中程度であり、粘度が大であり、光学異方性が中程度〜大であり、負の誘電率異方性が大であり、比抵抗が大きい点に特徴がある。

[0081] これら式（2—：!）〜（2— 3)で表される化合物として、下記式（2— 1一 1)、式（2— 1

_ 2)、式（2_ 2_ 1)、式（2_ 2_ 2)、および式（2_ 2_ 3)で表される化合物が例示できる。なお、式中における R³、 R⁴および R⁵は、これら式（2— 1)、式（2— 2)および式（2— 3)で表される化合物の場合と同様である。

[0082] [化 11]

[0083] 上記化合物の中でも、上記式（2— 1一 1)、式（2— 2— 1)、および式（2— 2— 2)で表される化合物は好ましぐ上記式（2— 1一 1)、および式（2— 2— 1)で表される化合物はさらに好ましい。第二成分が上記化合物である場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくでき、液晶組成物の粘度を小さくできる。

[0084] 特に、第一成分が上記式（1 1)で表される化合物であり、第二成分が上記式（2 _1_1)、式（2_2_1)、および式（2_2_2)で表される化合物群から選ばれる少なくとも 1つの化合物である場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくする

[0085] さらに上記式（1— 1)で表される化合物の中でも、 R¹または R²のいずれか一方がァルケニルであるである場合には、より光学異方性を大きくするため好ましい。

[0086] また、第二成分として例示される上記化合物の中でも、上記式（2_1_2)、式（2_ 2— 2)、および式（2— 2— 3)で表される化合物は、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくし、さらに液晶組成物の粘度を小さくできるという点で好ましい。

[0087] 特に、第一成分が上記式（1 1)で表される化合物であり、第二成分が上記式（2

1 2)、式（2— 2— 2)、および式（2— 2— 3)で表される少なくとも 1つの化合物である場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくし、粘度を小さくし、下限温度を低くするため好ましい。

[0088] さらに、第二成分が式（2— 1 2)および式（2— 2— 3)の場合には、下限温度を低くし、さらに粘度をより小さくするために好ましい。特に、第一成分が上記式（1— 1)で表される化合物であり、第二成分が上記式（2— 1 2)および（2— 2— 3)で表される少なくとも 1つの化合物である場合には、液晶組成物の粘度をより小さくするために好ましい。

[0089] なお、誘電率異方性を負により大きくするためには、上記式中の R⁴はアルコキシが好ましい。

[0090] また、これら式（2_1)〜式（2_3)で表される化合物として、下記式（2_1_3)、式（2_2_4)、式（2_2_5)および式（2_2_6)が例示される。

[0091] [化 12]

[0092] 第二成分が上記式（2_ 1 _ 3)、式（2_ 2_4)、式（2_ 2_ 5)および式（2_ 2_ 6 )で表される化合物である場合は、液晶組成物の誘電率異方性を負により大きくすること力 Sできる。

[0093] これら液晶性化合物は、第二成分として、単独で用いても、複数組み合わせて用いてもよい。例えば第二成分が、上記式（2— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、上記式（2— 2)および式（2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物との混合物である場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくでき、液晶性化合物全重量に対する第二成分である上記式 (2— 1 )、式（2— 2)および式（2— 3)の含有割合を変化させることで、ネマチック相の上限温度を変化させることができる。

[0094] また、液晶性化合物全重量に対する第二成分の含有割合を変化させることで、液晶組成物の光学異方性を変化させることができる。

[0095] 〔第三成分〕

本発明の液晶組成物は、さらに必要に応じて、下記式（3)で表される少なくとも 1つの液晶性化合物である第三成分を含有する。

[0096] [化 13]

[0097] 上記式（3)におレ、て、 R⁶は、アルキルまたはアルケニルであり、 R⁷は、アルキル、ァルケニルまたはアルコキシである。これらアルキル、アルケニル、およびアルコキシの好ましい態様については、第一成分の式（1 1)〜式（1 3)で表される化合物中の R¹および R²の場合と同様である。

[0098] 環 Cおよび環 Dは独立して、 1 , 4—シクロへキシレン、 1， 4_フエ二レン、 2_フルオロー 1， 4—フエ二レン、または 3—フノレオ口一1 , 4—フエ二レンである。 Pは 0または 1である。

[0099] 第三成分である液晶性化合物がこのような構造を有することにより、本発明に係る液晶組成物の粘度を小さくすることができる。また、液晶性化合物全重量に対する第三成分の含有割合を変化させることで、ネマチック相の上限温度を変化させることができ、光学異方性を変化させることができる。

[0100] 上記式（3)で表される化合物の中でも、下記式（3— 1)〜式（3— 13)で表されるィ匕合物が好ましい。

[0101] [化 14]

[0102] R⁶および R⁷は、上記（3)で表される化合物の場合と同様である。 [0103] これら化合物の中でも上記式（3—：!）〜（3— 3)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度はそれほど高くはないが、粘度が小さぐ光学異方性が小〜大であり、負の誘電率異方性が極めて小さぐ比抵杭が大きい点に特徴がある。

[0104] これら化合物の中でも上記式（3— 4)および（3— 5)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度は高ぐ粘度が小さく、光学異方性が中程度〜大であり、負の誘電率異方性が極めて小さ比抵抗が大きい点に特徴がある。

[0105] これら化合物の中でも上記式（3— 6)〜（3— 9)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度はそれほど高くはないが、粘度が小さぐ光学異方性が中程度〜大であり、負の誘電率異方性が小さぐ比抵抗が大きい点に特徴がある。

[0106] これら化合物の中でも上記式（3— 10)〜（3— 13)で表される液晶性化合物は、一般的な液晶性化合物と比較すると、ネマチック相の上限温度は高ぐ粘度が中程度であり、光学異方性が中程度〜大であり、負の誘電率異方性が小〜中程度であり、比抵抗が大きい点に特徴がある。

[0107] これら化合物の中でも上記式（3— :！）〜（3— 5)で表される化合物は、液晶組成物のネマチック相の下限温度を低くし、粘度をより一層小さくできるため好ましい。

[0108] これら化合物の中でも上記式（3— 6)〜（3— 13)で表される化合物は、液晶組成物のネマチック相の下限温度を低くし、誘電率異方性を負に大きくし、粘度を小さくできるため好ましい。

[0109] これら化合物の中でも上記式（3— 1)および式（3— 4)で表される化合物は、粘度をより一層小さくできるため好ましい。

[0110] これら液晶性化合物は、第三成分として、単独で用いても、複数組み合わせて用いてもよレ、。例えば、第二成分を上記式（2— 1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、上記式（2_ 2_ 1)、および式（2_ 2_ 2)で表されるィ匕合物群から選択される少なくとも 1つの化合物との混合物とし、さらに第三成分を上記式（3— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、上記式（3 一 4)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物との混合物とした場合には、粘度を一層より小さくできる。また、液晶性化合物全重量に対する第三成分の含有割合を変化させることで、ネマチック相の上限温度を変化させることができる。

[0111] また、第二成分を上記式（2 _ 1 _ 2)、および式（2 _ 2 _ 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物とし、さらに第三成分を上記式（3— 1 )で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物とした場合には、粘度を小さくできる。

[0112] 特に、第一成分が上記式（1 1)で表される化合物群から選択された少なくとも 1つの化合物とし、第二成分を上記式（2— 1 2)、および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物とし、さらに第三成分を上記式 (3 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物とした場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくし、粘度を小さくし、下限温度を低くできる。

[0113] また、液晶性化合物全重量に対する第三成分の含有割合を変化させることで、ネマチック相の上限温度を変化させることができる。

[0114] 〔液晶性化合物の合成方法〕

以下、本発明に係る液晶組成物に用いる液晶性化合物の合成法を例示する。

[0115] 上記式（2— 1 1)、（2— 2— 1)および（2— 2— 2)で表される化合物に代表される式（2)で表される化合物は、特許第 2811342号や特許 1761492号に記載された方法に基づいて合成をすることができる。

[0116] また、上記式（3— 1)等で表される化合物に代表される式（3)で表される化合物は、特開昭 59— 70624号公報、または特開昭 60— 16940号公報に記載された方法に基づいて合成することができる。

[0117] なお上記文献のみで合成できない化合物については、さらに、オーガニック 'シンセシス (Organic Synthesis, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック 'リアクション (Orga nic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリへンシブ ·オーガニック 'シンセシス ( Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新夹験ィ匕学講 J坐 (丸善)などに記載された方法に基づいて合成することができる。

[0118] 〔液晶組成物（1)〕以下、組成物の各成分の組合せ、各成分の好ましい割合について説明をする。

[0119] 本発明の液晶組成物は、上記第一成分と第二成分とを組み合わせる（以下「液晶組成物（1)」ともいう。）。

[0120] これら 2成分を組み合わせることにより、組成物の誘電率異方性を負に大きくでき、粘度を小さくできる。

[0121] 特許文献 5の実施例 6の液晶組成物は、末端環において、結合基を有する炭素を基準とし 4位の炭素に結合した水素がハロゲンで置き換えられた液晶性化合物を含有しており、さらにシクロへキシレン環とフエ二レン環との合計が 4つである液晶性化合物を含有している。このように末端環において、ハロゲンやシァノ等の電子求引性基を、結合基を有する炭素を基準とし 4位の位置に有する液晶性化合物が含まれる液晶組成物は、誘電率異方性が正になる、あるいは負に大きくならない傾向にあり、また粘度が大きくなる傾向にある。またシクロへキシレン環とフエ二レン環との合計が 4 つである液晶性化合物は液晶組成物のネマチック相の下限温度を高くする傾向、粘度を大きくする傾向にある。

[0122] 本発明において、液晶性化合物としてシクロへキシレン環とフエ二レン環との合計力以上の液晶性化合物を含んでいない組成物である場合には、粘度を小さくできる。

[0123] また本発明において、末端環において、結合基を有する炭素を基準として 4位の炭素にハロゲン等の電子求引性基を有する液晶性化合物を含んでいない場合には、特に誘電率異方性を負に大きくし、粘度を小さくできる。

[0124] 本発明に係る上記液晶組成物（1)の第一成分および第二成分の含有割合は特に制限はされないが、上記液晶組成物（1)中の液晶性化合物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が 5〜40重量％であり、第二成分の含有割合が 60〜95重量 %であることが好ましぐ第一成分の含有割合が 10〜30重量％であり、第二成分の含有割合が 70〜90重量％であることがより好ましい。

[0125] 第一成分と第二成分との含有割合が上記範囲にある場合には、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広くし、誘電率異方性を適切な範囲とし、比抵抗を大きくすること力 Sできる。 [0126] 第一成分および第二成分の含有割合が上記範囲にある場合、液晶組成物のネマチック相の下限温度を低くすることができる。第一成分および第二成分の含有割合が上記範囲にあり、第一成分の各化合物の含有割合が 1つの化合物につき 10重量 %以下、第二成分の各化合物の含有割合カ^つの化合物につき 15重量％以下、好ましくは式（2_ 2)で表される化合物の含有割合力つの化合物につき 10重量％以下および式（2— 3)で表される化合物の含有割合力つの化合物につき 5重量％以下である場合には、液晶組成物のネマチック相の下限温度を _ 20°C以下に調整しやすい。

[0127] 〔液晶組成物（2)〕

本発明に係る液晶組成物では、上記第一成分、第二成分に加えて、さらに上記第三成分を組み合わせたものも好ましい（以下「液晶組成物（2)」ともいう。）。このように組合せると、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広くし、光学異方性を適切な範囲とし、誘電率異方性を適切な範囲とし、粘度を小さくし、比抵抗を大きくすることができる。

[0128] 本発明に係る上記液晶組成物（2)の第一成分、第二成分、および第三成分の含有割合は特に制限はされないが、液晶性化合物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が 5〜30重量％の範囲、第二成分の含有割合が 50〜90重量％の範囲、第三成分の含有割合が 5〜40重量％の範囲であることが好ましぐ第一成分の含有割合が 10〜25重量％の範囲、第二成分の含有割合が 60〜80重量％の範囲、第三成分の含有割合が 10〜30重量％の範囲であることがより好ましい。

[0129] 上記液晶組成物（2)の第一成分、第二成分、および第三成分の含有割合が上記範囲にある場合には、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広げ、光学異方性を適切な範囲とし、誘電率異方性を適切な範囲とし、粘度を小さくし、比抵抗を大きくできる。

[0130] 第一成分、第二成分および第三成分の含有割合が上記範囲にある場合、液晶組成物のネマチック相の下限温度を低くすることができる。第一成分、第二成分および第三成分の含有割合が上記範囲にあり、第一成分の各化合物の含有割合が 1つの化合物につき 10重量％以下、第二成分の各化合物の含有割合が 1つの化合物につき 15重量％以下、好ましくは式（2_ 2)で表される化合物の含有割合が 1つの化合物につき 10重量％以下および式（2— 3)で表される化合物の含有割合が 1つの化合物につき 5重量％以下、好ましくは第三成分の各化合物の含有割合が 1つの化合物につき 15重量％以下である場合には、液晶組成物のネマチック相の下限温度を - 20°C以下に調整しやすレ、。

[0131] 上記液晶組成物（2)が第一成分、第二成分、および第三成分の含有割合が上記範囲であり、液晶性化合物として上記成分以外は含まれていない場合には、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広げ、光学異方性を適切な範囲とし、誘電率異方性を適切な範囲とし、より粘度を小さくし、さらに比抵抗を大きくできる。

[0132] 〔液晶組成物の態様等〕

本発明に係る液晶組成物では、上記第一成分、第二成分、および必要に応じて添加する第三成分である液晶性化合物に加えて、例えば液晶組成物の特性をさらに調整する目的で、さらに他の液晶性化合物を添加して使用する場合がある。また、例えばコストの観点から、本発明の液晶組成物では、上記第一成分、第二成分、および必要に応じて添加する第三成分である液晶性化合物以外の液晶性化合物は添加せずに使用する場合もある。

[0133] 例えば、本発明の液晶組成物において、液晶性化合物が、上記第一成分および第二成分だけからなる場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくし、光学異方性を大きくし、下限温度を低くする。

[0134] また、本発明液晶組成物において、液晶性化合物が、上記第一成分、第二成分、および第三成分だけからなる場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくし、粘度を小さくし、下限温度を低くする。

[0135] また本発明に係る液晶組成物には、さらに、光学活性化合物、色素、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加物を添加してもよい。

[0136] 光学活性化合物を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶にらせん構造を誘起して、ねじれ角を与えることなどができる。

[0137] 色素を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物を GH (Guest h ost)モードで表示される液晶表示素子に適用できる。 [0138] 消泡剤を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物の運搬する際、あるいは該液晶組成物から液晶表示素子を製造する際の発泡を抑制できる。

[0139] 紫外線吸収剤、あるいは酸化防止剤を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物、あるいは上記液晶組成物を含む液晶表示素子の劣化を防止することなどが可能となる。例えば酸化防止剤は、液晶組成物を加熱したときに比抵抗の低下を抑制できる。

[0140] 上記紫外線吸収剤としては、ベンゾフエノン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、トリァゾール系紫外線吸収剤などを挙げることができる。

[0141] ベンゾフヱノン系紫外線吸収剤の具体例は、 2 ヒドロキシー 4 オタトキシベンゾフエノンである。

[0142] ベンゾエート系紫外線吸収剤の具体例は、 2, 4 ジー tert ブチルフエニノレー 3, 5—ジー tert ブチルー 4ーヒドロキシベンゾエートである。

[0143] トリァゾール系紫外線吸収剤の具体例は、 2—（2 ヒドロキシー 5 メチルフエニル )ベンゾトリアゾール、 2— [2 ヒドロキシ一 3— (3, 4, 5, 6 テトラヒドロキシフタルイミドーメチル） 5 メチルフエニル]ベンゾトリァゾール、および 2—（3—tert ブチル一 2 ヒドロキシ一 5—メチルフエ二ル）一 5 クロ口べンゾトリアゾールである。

[0144] 上記酸化防止剤としては、フエノール系酸化防止剤、有機硫黄系酸化防止剤などを挙げることができる。

[0145] フエノール系酸化防止剤の具体例は、 3, 5—ジ _tert _ブチル _4—ヒドロキシトルェン、 2, 6 _ジ一 tert—ブチル _4 _プロピルフエノール、 2, 6 _ジ一 tert—ブチノレ _4 _ペンチルフヱノール、 2， 6 _ジ一 tert—ブチル _4_へプチルフヱノール、 2, 2 '—メチレンビス（6 _tert—ブチルー 4 _メチルフエノール）、 4, 4 '—ブチリデンビス (6 _tert _ブチル _ 3 _メチルフエノール）、 2, 6 _ジ一 tert—ブチル _4 _ (2—オタタデシルォキシカルボニル）ェチルフエノール、およびペンタエリスリトールテトラキス [ 3 - (3， 5 _ジ一 tert—ブチル _4—ヒドロキシフエニル）プロピオネート]である。

[0146] 有機硫黄系酸化防止剤の具体例は、ジラウリル— 3， 3'—チォプロピオネート、ジミリスチノレ一3, 3'—チォプロピオネート、ジステアリル一 3， 3'—チォプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（3 ラウリルチオプロピオネート）、および 2 メルカプトベンズイミダゾールである。

[0147] 紫外線吸収剤、酸化防止剤などに代表される上記添加物は、本発明の目的を損なわず、かつ添加物を添加する目的を達成できる範囲の量で用いることができる。例えば、上記紫外線吸収剤を添加する場合には、その添加割合は、液晶性化合物の全重量に基づいて、通常 100ppm〜1000000ppmの範囲の量、好ましくは 100〜10 OOOppmの範囲の量、より好ましくは 1000〜10000ppmの範囲の量である。例えば、上記酸化防止剤を添加する場合には、その添加割合は、液晶性化合物の全重量 (こ基づレヽて、通常 10ppm〜500ppmの範囲の量、好ましく ίま 30〜300ppmの範囲の量、より好ましくは 40〜200ppmの範囲の量である。

[0148] なお、本発明に係る液晶組成物は、液晶組成物を構成する各化合物の合成工程、液晶組成物の調製工程等において混入する合成原料、副生成物、反応溶媒、合成触媒等の不純物を含んでレ、る場合もある。

[0149] 〔液晶組成物の製造方法〕

本発明に係る液晶組成物は、例えば、各成分となる化合物が液体の場合には、それぞれの化合物を混合し振とうさせることにより、また固体を含む場合には、それぞれの化合物を混合し、加熱溶解によってお互い液体にしてから振とうさせることにより調製できる。また、本発明に係る液晶組成物はその他の公知の方法により調製できる。

[0150] 〔液晶組成物の特性〕

本発明に係る液晶組成物では、通常、 0. 08-0. 20の範囲の光学異方性を有する。なお、本発明に係る液晶組成物では、組成等を適宜調整することで、光学異方性を 0. 10〜0. 15の範囲とすることもできる。

[0151] 光学異方性が上記範囲にある場合には、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広げ、粘度を小さくすることができる。

[0152] また、本発明に係る液晶組成物では、通常、 _ 6. 5〜一 2. 0の範囲の誘電率異方性、好ましくは、 - 5. 0〜一 2. 5の範囲の誘電率異方性、さらに好ましくは、 -4. 5 〜一 3. 0の範囲の誘電率異方性を有する液晶組成物を得ることができる。

[0153] 誘電率異方性が上記数値範囲にある場合には、 IPSモード、および VAモードで表示される液晶表示素子として好適に使用することができる。 [0154] 本発明に係る液晶組成物では、通常、上記数値範囲の光学異方性、および上記数値範囲の誘電率異方性の両方を有する。

[0155] また、 VAモード、 IPSモードで表示される液晶表示素子のコントラスト比を最大にするために、液晶組成物の光学異方性（ Δ η)と液晶表示素子のセルギャップ (d)との積の値（A n' d)を一定値とするように設計する。 VAモードでは、この値（A n' d)を例えば 0. 30〜0. 35 z mの範囲とすることが好ましぐ IPSモードでは、例えば 0. 20〜 0. 30 μ mの範囲とすることが好ましレ、。なお、セルギャップ（d)は通常 3〜6 μ mであるので、コントラスト比を最大とするためには液晶組成物の光学異方性は、例えば 0. 05〜0. 11の範囲であることが好ましい。

[0156] VAモードにおいて 4 /i mまたはそれ以上のセルギャップ（その場合には、液晶表示素子の応答速度が遅くなるためには好ましくない場合がある。動画等を表示するためには迅速な応答速度が必要であり、 4 /i mより小さいセルギャップ（d)の液晶表示素子が用いられる。これらに用いられる液晶組成物の光学異方性は、通常の光学異方性の範囲よりも大きぐ例えば 0. 10〜0. 15の範囲にある。なお、このことは IPSモードにも当てはまる。

[0157] 〔液晶表示素子〕

本発明に係る液晶組成物は液晶表示素子に用いることができる。本発明に係る液晶表示素子は、 AM方式、パッシブマトリクス（PM)方式のいずれで駆動をしてもよいし、 PCモード、 TNモード、 STNモード、 OCBモード、 VAモード、 IPSモード等のいずれの動作モードで表示されてもよレ、。これら AM方式、および PM方式で駆動する液晶表示素子は、反射型、透過型、半透過型、いずれの液晶ディスプレイ等にも適用ができる。

[0158] また、本発明に係る液晶組成物は、導電剤を添加させた液晶組成物を用いた DS ( dynamic scattering)モード素子や、液晶組成物をマイクロカプセル化して作製した N CAP (nematic curvilinear aligned phase)素子や、液晶組成物中に三次元の網目状咼分子を形成させた PD (polymer dispersed)素子、例ば PN (polymer network)素子にも使用できる。

[0159] 本発明に係る液晶組成物は上述のような特性を有するので、中でも負の誘電率異方性を利用した表示モード、例えば、 VAモード、 IPSモードなどで表示する AM方式の液晶表示素子に好適に用いることができ、特に、 VAモードで表示する AM方式の液晶表示素子に好適に用レ、ることができる。

[0160] なお、 TNモード、 VAモード等で表示する液晶表示素子にぉレ、ては、電場の方向は、液晶層に対して垂直である。一方、 IPSモード等で表示する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して平行である。なお、 VAモードで表示する液晶表示素子の構造は、 K. Ohmuro, S. Kataoka, T. Sasaki and Y. Koike, SID '97 Dig est of Technical Papers, 28, 845 (1997)に報告されており、 IPSモードで表示する液晶表示素子の構造は、国際公開 91/10936号パンフレット（ファミリー： US557686 7)に報告されている。

[0161] 〔実施例〕

以下、本発明で得られる液晶組成物を実施例により詳細に説明する。本発明は下記の実施例によって限定されない。なお、実施例で用いる液晶性化合物は、下記表 1の定義に基づいて記号により表す。なお、表 1中、 1, 4ーシクロへキシレンの立体配置はトランス配置である。各化合物の割合（百分率）は、特に断りのない限り、液晶性化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％)である。以下の実施例は各成分を正確に重量を秤量し調合したものである。各実施例の最後に得られた液晶組成物の特性値を示す。

[0162] なお、各実施例で使用する液晶性化合物の部分に記載した番号は、上述した本発明の第一成分から第三成分に用いる液晶性化合物を示す式番号に対応をしており、式番号を記載せずに、単に「-」と記載をしている場合には、この化合物はこれら成分には対応をしていないその他の液晶性化合物であることを意味している。

[0163] 化合物の記号による表記方法を以下に示す。

[0164] [表 1] 記号を用いた化合物の表記方法

- (A -Ζ,-…- ·■-∑„-- (Α_ρ) — X

[0165] 特性値の測定は以下の方法にしたがって行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械 1業会規格 (Standard of Electric Industries Association of Japanリ EIAJ'E D— 2521Aに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。

[0166] (1)ネマチック相の上限温度（NI;°C)

偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、 1°CZ分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。以下、ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略することがある。

[0167] (2)ネマチック相の下限温度 (Tc;°C)

ネマチック相を有する試料を 0°C、 _10°C、 _20。C、 _30°C、および— 40。Cのフリ一ザ一中に 10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が— 20°Cではネマチック相のままであり、 _ 30°Cでは結晶またはスメクチック相に変化したとき、 Tcを ≤_ 20°Cと記載した。以下、ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある

[0168] (3)光学異方性（ Δ n； 25°Cで測定）

波長が 589nmである光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により測定した。まず、主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。そして、偏光の方向がラビングの方向と平行であるときの屈折率 (n II )、および偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときの屈折率 (n丄）を測定した。光学異方性の値（Δ η)は、

( Δ η) = (η || Ηη丄）

の式から算出した。

[0169] (4)粘度（7] ; 20°Cで測定; mPa' s)

測定には E型粘度計を用いた。

[0170] (5)誘電率異方性（Δ ε ; 25°Cで測定）

よく洗浄したガラス基板にォクタデシノレトリエトキシシラン（0. 16ml)のエタノール（2 Oml)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナ一で回転させたあと、 150°Cで 1時間加熱した。 2枚のガラス基板から、間隔（セルギャップ）が 20 μ mである VA素子を組み立てた。

[0171] 同様の方法で、ガラス基板にポリイミドの配向膜を調製した。得られたガラス基板の配向膜にラビング処理をした後、 2枚のガラス基板の間隔が 9 z mであり、ツイスト角が 80度である TN素子を組み立てた。

[0172] 得られた VA素子に試料 (液晶組成物）を入れ、 0. 5ボルト（lkHz、サイン波）を印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ ε II )を測定した。

[0173] また、得られた ΤΝ素子に試料 (液晶組成物）を入れ、 0. 5ボノレト（lkHz、サイン波) を印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ ε丄）を測定した。

[0174] 誘電率異方性の値は、

( Δ ε ) = ( ε || )一（ε丄）

の式から算出した。 [0175] この値が負である組成物力負の誘電率異方性を有する組成物である。

[0176] (6)電圧保持率 (VHR; 25°Cと 100°Cで測定；％)

ポリイミド配向膜を有し、 2枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が 6 a mであるセルに試料を入れて TN素子を作製した。 25°Cにおいて、この TN素子にパルス電圧（5 ボルトで 60マイクロ秒）を印加して充電した。 TN素子に印加した電圧の波形を陰極線オシロスコープで観測し、単位周期（16. 7ミリ秒）における電圧曲線と横軸との間の面積を求めた。 TN素子を取り除いたあと印加した電圧の波形から同様にして面積を求めた。電圧保持率（％)の値は、

(電圧保持率） = (TN素子がある場合の面積値) / (TN素子がない場合の面積値） X 100

の値から算出した。

[0177] このようにして得られた電圧保持率を「VHR—1」として示した。つぎに、この TN素子を 100°C、 250時間カロ熱した。この TN素子を 25°Cに戻したあと、上述した方法と同様の方法により電圧保持率を測定した。この加熱試験をした後に得た電圧保持率を「VHR— 2」として示した。なお、この加熱テストは促進試験であり、 TN素子の長時間耐久試験に対応する試験である。

[0178] (7)比抵抗 ; 25°Cで測定； Q cm)

液体セルに液晶 1. OmLを注入し、 10Vの直流電圧をかけた。電圧印加後 10秒後のセルの直流電流を測定し、比抵抗を算出した。

[0179] 比抵抗 pは、

(比抵抗） = { (電圧） X (セル容量） }/{ (直流電流） X (真空の誘電率） } の式から算出した。

[0180] (8)ガスクロ分析

測定装置は、島津製作所製の GC— 14B型ガスクロマトグラフ、またはその同等の測定機器を用いた。カラムは、島津製作所製のキヤビラリ一力ラム CBP1— M25— 0 25 (長さ 25m、内径 0. 22mm、膜厚 0. 25 μ m ;固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウムを用レ、、流量は 2mlZ分に調整した。このカラムは、 200°Cで 2分間保持した後、 5°C/分の割合で 280°Cまで昇温した。試料気化室の温度を 280°C、検出器（FID)部分の温度を 300°Cに設定した。

[0181] 試料はアセトンに溶解して、 0. 1重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液 1

μ 1を試料気化室に注入した。

[0182] 記録計としては島津製作所製の C— R5A型 Chromatopac、またはその同等品を用いた。得られたガスクロマトグラムには、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積値が示されてレ、る。

[0183] なお、試料の希釈溶媒としては、例えば、クロ口ホルム、へキサンを用いてもよレ、。また、カラムとしては、 Agilent Technologies Inc.製のキヤビラリ一力ラム DB— 1 (長さ 30 m、内径 0· 32mmヽ膜厚 0· 25 μ m)、 Agilent Technologies Inc.製の HP— 1 (長さ 3 0m、内径 0· 32mm,膜厚 0· 25 μ m)、 Restek Co卬 oration製の Rtx— 1 (長さ 30m 、内径 0· 32mmゝ膜厚 0· 25 μ m)、 SGE International Pty丄 td製の BP— 1 (長さ 30 m、内径 0· 32mm,膜厚 0· 25 μ m)などを用いてもよい。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリーカラムじ8?1—?^50— 025 (長さ50111、内径 0 . 25mm、月莫 J?0. 25 μ m)を fflレヽてもよレヽ。

[0184] ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、試料の成分化合物の重量％は、試料の各ピークの面積％とは完全に同一ではないが、本発明において、上述のカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は 1であるので、試料中の成分化合物の重量％は、試料中の各ピークの面積％とほぼ対応する。各成分の液晶性化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に枰量された各液晶化合物成分 (被検成分)と基準となる液晶化合物 (基準物質)を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めること力 Sできる。

[0185] 〔比較例 1〕

本発明の第二成分および第三成分を含有する以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。

NI = 68.9°C;Tc≤- 10。C; Δη=0.081; Δ ε = -3.3;

η =20.3mPa-s;VHR-l = 99.3%.

〔参考データ〕

特許文献 5 (特開平 9 183974号公報）の実施例 6に記載の組成物を以下に例示する。物性値は特許文献 5に記載された数値である。この実施例 6の組成物は、本発明の第一成分および、第二成分に類似する化合物成分を含有する。しかし、上記組成物の誘電率異方性 Δ εは _2.6であり、負に大きな値ではない。

2-BB(3F)B-3 (1-1) 11%

3-BB(2F,3F)-02 ― 15°/

3-BB(2F,3F)-04 ― 18°/

2-BBB(2F,3F)—3 ― 15%

3— BB(2F)B(2F) - CI ― 10%

5-BB(2F)B(2F) - CI ― 15%

3-HB(3F)BH-3 ― 3°

5-HB(3F)BH-3 ― 3°

5-HBBH-3 3 5-HBBH-5 - 3%

NI = 87. 6。C; Δη(20°Ο =0. 2116; Δ ε =— 2. 6.

この参考データと本発明の実施例とを比較すると、本発明の液晶組成物の方が Δ εを負に大きくできることがわかる。

[0186] 〔比較例 2〕

本発明の第一成分および、第二成分に類似する化合物成分を含有する以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。この比較例 2は、上記参考データの特許文献 5 (特開平 9 183974号公報）の実施例 6に類似の組成物である。本発明の組成物は、この比較例 2の組成物よりも、下限温度が低ぐネマチック相の温度範囲が広ぐまた、より負に大きな Δ εを有する。

3一 BB(3F)B— 2 (1-1) 11%

3 — BB(2F，3F)— 02 ― 17%

3 — BB(2F，3F)— Ol ― 16%

2 -BB(2F,3F)B-3 ― 15%

5- -HEB(2F,3F)-02 ― 4%

5- — BB(2F)B(2F)— CI ― 25%

3 — HB(3F)BH— 3 ― 4%

5- -HB(3F)BH-3 ― 4%

5- -HB(3F)BH-5 ― 4%

NI = 74. 8°C;Tc≤0°C; Δη= :0. 194; Δ ε = -2. 3.

本発明の液晶組成物はいずれもネマチック相の下限温度が低ぐ実施例で具体的に開示した液晶組成物の多くは、ネマチック相の下限温度 Tcは≤_20°Cである。この比較例 2と本発明の実施例とを比較すると、本発明の液晶組成物の方が Δ εを負に大きくできることがわかる。

実施例 1

[0187] 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。

2-BB(3F)B-3 (1— 1) 8%

2-BB(3F)B-5 (1— 1) 4% 3-BB(3F)B-5 (1-1) 小 3_HB(2F， 3F) -02 (2-1- 1) 14'

5-HB(2F, 3F) -02 (2-1- 1) 14'

3_HHB(2F， 3F) -02 (2-2- -1) 11

5-HHB(2F, 3F) -02 (2-2- -1) 11

2- HHB(2F, 3F) -1 (2-2- 1) 10'

3_HHB(2F， 3F) -1 (2-2- 1) 10'

3- HH-4 (3-1) τ

3-HH-5 (3-1) τ

113; Δ ε -3. 4;

η =28. 7mPa's;VHR— 1 = 99· 3%.

上記実施例 1の組成物は、比較例 1の第三成分（3— 2)を、第一成分（1 1)に置き換えた組成物である。比較例 1と較べて、この実施例 1の組成物は、本発明の第一成分を含んでいるため、上限温度が高くなり、ネマチック相の温度範囲が広くなつている。また上記組成物の Δηは比較例 1と較べて大きくなつており、高速応答用のより小さいセルギャップ (d)の液晶表示素子に適用することが容易である。さらに上記組成物は電圧保持率が大きい。

実施例 2

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。

2- BB(3F)B-3 (1-1) 6%

3— HB(2F, 3F) -02 (2-1-1) 14%

5— HB(2F, 3F) -02 (2-1-1) 14%

3- HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 9%

3- HBB(2F, 3F) -04 (2-2-2) 7%

4- HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 8%

5- HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 9%

5-HBB(2F, 3F) -04 (2-2-2) 7%

3-BB-l (3-1) 2% 3-HB(3F) _〇2 (3-7) 7%

3-BB(3F)-02 (3-9) 7%

3-HHB(2F) _〇2 (3-10) 5%

3-HHB(3F) _〇2 (3-11) 5%

NI = 78.4°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 143; Δ ε = 3.7;

η =27.5mPa-s;VHR-l = 99.1%.

比較例 1と較べて、この実施例 2の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤_20 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、 Δ εは負に大きぐ Δηが大きい。さらに電圧保持率が大きい。

実施例 3

2-BB(3F)B-3 (1- -1) 10°/

2- BB(3F)B-5 (1- -1) 5°/

3_HB(2F， 3F)-02 (2- 1-1) 15(

5-HB(2F, 3F)-02 (2- 1-1) 5(

3- H2B(2F, 3F)-02 (2- 1-2) 10^c

3-HH2B(2F, 3F)_02 (2- -2-3) 5

5-HH2B(2F, 3F)_02 (2- -2-3) 5

3_HBB(2F, 3F)-02 (2- ■2-2) 9'

3_HBB(2F, 3F)-04 (2- ■2-2) 6'

5— HBB(2F, 3F)-02 (2- ■2-2) 9'

5— HBB(2F, 3F)-04 (2- ■2-2) 6'

3-HB-02 (3- -2) 10'

5-HB-02 (3- -2) 5

NI = 82.5°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 144; Δ 3.2;

7] =26.2mPa-s;VHR-l = 99.3%.

比較例 1と較べて、この実施例 3の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤ 20 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広くなつた。また、 Δηを大きくすることができた。そして、大きな電圧保持率を有する。

実施例 4

[0190] 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定し

2-BB(3F)B-3 (1- - 1) 7°/c

2-BB(3F)B-5 (1- - 1) 4°/c

3— HB(2F, 3F)-02 (2- 1 1) 15^c

5— HB(2F, 3F)-02 (2- 1 1) 15^c

3— HHB(2F, 3F)-02 (2- -2- -1) 9

5— HHB(2F, 3F)-02 (2- -2- -1) 9

3— HBB(2F, 3F)-02 (2- -2- 2) 9⁽

5-HBB(2F, 3F)-02 (2- -2- 2) 9<

2- HH-5 (3- -1) 6<

3- HH-4 (3- -1) 10(

3-HH-V1 (3- -1) 7

NI = 83.5°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 116; Δ ε =-2.9;

η =25.5mPa-s;VHR-l = 99.2%.

比較例 1と較べて、この実施例 4の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤_20 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また Δηが大き電圧保持率が大きい。実施例 5

[0191] 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。

2-BB(3F)B-3 (1-1) 6%

3— HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 15%

5— HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 13%

3_HHB(2F， 3F)-02 (2-2-1) 10%

5-HHB(2F, 3F)-02 (2-2-1) 10%

2-HHB(2F, 3F)-1 (2-2-1) 10%

3_HHB(2F， 3F)-1 (2-2-1) 10%

2-HH-5 (3-1) 12% 3-HH-V1 (3-1) 10%

3-HB-02 (3-2) 4%

NI = 80.3°C;Tc≤-20°C; Δη=0.092; Δ ε =— 3.3;

η =23.2mPa-s;VHR-l = 99.2%.

〔比較例 3〕

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。この比較例 3では、上記実施例 5の第一成分をフッ素を有しない類似化合物の成分に置き換えた。比較例 3に対して、実施例 5の組成物は、 Δ εが負に大きい。また、ネマチック相の下限温度が低い。

3— HB(2F, 3F)-02 (2— 1- - 1) 15^c

5— HB(2F, 3F)-02 (2— 1- - 1) 13^c

3 -HHB(2F, 3F) -02 (2-2 — 1) 10'

5 -HHB(2F, 3F) -02 (2-2 — 1) 10'

2 -HHB(2F, 3F) — 1 (2-2- -1) 10^c

3 -HHB(2F, 3F) — 1 (2-2- -1) 10^c

2 -HH-5 (3— 1) 12^c

3 -HH-V1 (3- 1) 10'

3. -HB-02 (3- 2) 4(

2- -BBB-3 ― 3

3. -BBB-3 一 3

NI = 82.7°C;Tc≤0°C;

Δ -3.0;

η =22.4mPa-s;VHR-l = :99.2%.

実施例 6

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した

2-BB(3F)B-3 (1-1) 9

2-BB(3F)B-4 (1-1) 4

2-BB(3F)B-5 (1-1) 5

3-BB(3F)B-4 (1-1) 4

3_HB(2F， 3F)-02 (2-1- 1) 10

3_HB(2F， 3F)-04 (2-1- 1) 12

5-HB(2F, 3F)-02 (2-1- 1) 12

3_HHB(2F， 3F)-02 (2-2- -1) 8

5-HHB(2F, 3F)-02 (2-2- -1) 8

3_HBB(2F, 3F)-02 (2-2- ■2) 8⁽

3— HBB(2F, 3F)-04 (2-2- 2) 7⁽

5— HBB(2F, 3F)-02 (2-2- 2) 8⁽

166; Δ ε = -3. 0.

比較例 1と較べて、この実施例 4の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤ °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、 Δηが大きい。

実施例 7

2-BB(3F)B-3 (1-1) 6%

2- BB(3F)B-5 (1-1) 4%

3- BB(3F)B-5 (1-1) 4%

3_HB(2F， 3F)-02 (2-1-1) 15%

5-HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 15%

3_HHB(2F， 3F)-02 (2-2-1) 8%

3— HHB(2F, 3F)-04 (2-2-1) 6%

5— HHB(2F, 3F)-02 (2-2-1) 8%

3— HBB(2F, 3F)-02 (2-2-2) 9%

3— HBB(2F, 3F)-04 (2-2-2) 8%

5— HBB(2F, 3F)-02 (2-2-2) 9%

3-HH-4 (3-1) 4%

3-HHB-3 (3-4) 2%

3-HHB-Ol (3-4) 2% NI=106.2°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 146; Δ ε =— 3.6.

比較例 1と較べて、この実施例 7の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤_20 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、 Δ εは負に大きぐ Δηが大きレ、。実施例 8

2-BB(3F)B-3 (1-1) 9%

V2-BB(3F)B-5 (1-1) 3°/c

3— HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 12?

3— H1〇B(2F, 3F)—〇2 (2-1-3) 8^C

O CO C

〇

3-HB(2F) _〇2 (3-6) 7°/

3-HB(3F) _〇2 (3-7) 7°/

3-BB(2F)-02 (3-8) 2%

3-HHB(2F) _〇2

3°/

3-HHB(3F) _〇2 3°/

3-HBB(2F)-02 3°/

3— HBB(3F)— 02 (3-13) 3°/

NI = 86.7°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 121; Δ ε = -4.6;

VHR-1 = 99.2%.

比較例 1と較べて、この実施例 8の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤ 20 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、 Δ εが負に大きぐ Δηは大きい。さらに電圧保持率が大きい。

実施例 9

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。 2-BB(3F)B-3 (1-1) 10%

3_HB(2F， 3F) -02 15%

5-HB(2F, 3F) -02 15%

3_HHB(2F， 3F) -02 10%

5-HHB(2F, 3F) -02 10%

3-HH-V (3-1) 30%

V-HHB-1 (3-4) 10%

NI = 73. l°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 094; Δ ε = -2. 4;

?7 = 14. 7mPa*s.

比較例 1と較べて、この実施例 9の組成物は 11111111上限温度が高ぐ下限温度が≤

°Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広レ、 '。また、 1 1 1 1粘 1 1 1 1度が小さぐ Δηが大きレ、。実施例 10

以下の組成物を調合し、上述した方法こより各特性値を測定した。

2-BB(3F)B-3 (1-1) 5%

3-BB(3F)B-5 (1-1) 5%

3_HB(2F， 3F) -02 15%

5-HB(2F, 3F) -02 13%

3_HHB(2F， 3F) -02 10%

5-HHB(2F, 3F) -02 10%

3-HH-4 (3-1) 5%

5-HH-V (3-1) 10%

3-HB-02 (3-2) 5%

5-HB-02 (3-2) 5%

3-HHB-3 (3-4) 7%

NI = 85. 3°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 111; Δ ε = -3. 1;

η =24. 5mPa's;VHR— 1 = 99· 4%.

比較例 1と較べて、この実施例 10の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤ °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、 Δηが大きぐ電圧保持率が大きい実施例 11

[0197] 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。

2- - BB(3F)B— 3 (1-1) 8°/c

3- - HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 14^c,

5- - HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 14^c,

3- - HHB(2F, 3F)-03 (2-2-1) 6

3- - HBB(2F, 3F)-02 (2-2-2) 12^c

3- -HH-4 (3-1) 10^c

3- -HB-02 (3-2) 5(

V- -HHB-1 (3-4) 6

3- -HBB-1 (3-5) 2^C,

NI = 77. 7°C;Tc≤-10°C; Δη=0. 128; Δ ε =— 3.0.

比較例 1と較べて、この実施例 11の組成物は上限温度が高また、 Δηが大きい実施例 12

[0198] 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した

2- BB(3F)B-3 (1-1) 6%

3- BB(3F)B-5 (1-1) 4%

3_HB(2F， 3F)-02 (2-1-1) 12%

5-HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 10%

3_HHB(2F， 3F)-02 (2-2-1) 10%

5-HHB(2F, 3F)-02 (2-2-1) 10% 3_HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 10%

3-HH-V (3-1) 28%

V-HHB-1 (3-4) 5%

V2-HHB-1 (3-4) 5%

NI = 88. 2°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 106; Δ ε =-2. 8;

η =17. 2mPa-s;VHR-l = 99. 3%.

比較例 1と較べて、この実施例 12の組成物は上限温度が高下限温度が≤_20 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、粘度が小さぐ Δηが大きレ、。

〔参考データ〕

特開 2006— 131906号公報の実施例 1に記載の組成物を以下に例示する。物性値は特開 2006 - 131906号公報に記載された数値である。

2— BB(3F)B— 3 (1— 1) 10%

3-HB(2F, 3F) -04 (2— 1— 1) 19%

5-HB(2F, 3F) -02 (2— 1— 1) 13%

3-HHB(2F, 3F) -02 (2— 2— 1) 9%

3-HHB(2F, 3F) -03 (2— 2— 1) 8%

5- HHB(2F, 3F) -02 (2— 2— 1) 8%

2- HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 12%

3- HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 12%

3-HBB-2 (3-5) 10%

NI=103. 6°C; Δη = 0. 1405; Δ ε =— 5. 4.

〔参考例 1〕

本発明の第一成分、第二成分および第三成分を含有する以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。この参考例 1は、上記参考データの特開 2

006— 131906公報の実施例 1に類似の組成物である。この参考例 1では、上記参考データの組成物の第二成分および第三成分の一部をアルキルあるいはアルコキシの鎖長の異なる化合物の成分に置き換えた。類似組成物であるが、特許文献 6と測定方法が異なる為に各特性値は多少異なっている。この参考例 1の組成物は、粘度が大きい。

2-BB(3F)B-3 (1-1) 10%

3_HB(2F， 3F) -04 19°/c

3_HHB(2F， 3F) -02 9°/

4_HHB(2F， 3F) -02 8°/

5-HHB(2F, 3F) -02 8°/

2— HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 12°

3— HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 12°

5-HBB-2 ( 1111113-5) 10%

NI=103. 9°C;Tc≤ - -30。C; Δη=0. 137 1 1 1; 1 1 1 Δ ε = -4. 9;

η =53. 8mPa*s.

実施例 13

2- -BB(3F)B-3 (1-1) 7%

3- -H2B(2F, 3F) - 02 18°

5- -H2B(2F, 3F) - 02 18°

3- -HH-V (3-1) 19'

3- HH-Vl (3-1) 10(

V- -HHB-1 (3-4) 4

NI = 70. 8°C;Tc≤-30°C; Δη=0. 089; Δ ε =— 2. 8;

= 15. 4mPa*s.

比較例 1と較べて、この実施例 13の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤ °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、粘度が小さぐ Δηが大きレ、。実施例 14

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。 11

1 1

3_HHB(2F， 3F)-02 10'

5-HHB(2F, 3F)-02 10'

3-HH-V (3-1) 20

5-HH-V (3-1) 10

V-HHB-1 (3-4) 10

NI = 75.5°C;Tc≤-20°C; Δη=0.095; Δ ε = 2.4;

= 15.9mPa*s.

比較例 1と較べて、この実施例 15の組成物は上限温度が高ぐ下限温度が≤ °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、粘度が小さぐ Δηが大きレ、。実施例 16 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。

2- — BB(3F)B_3 (1-1) 10%

3. -H2B(2F, 3F) -02 19%

5- -H2B(2F, 3F) -02 13%

3. -HH2B(2F, 3F) -02 12°/

5- -HH2B(2F, 3F) -02 13°/

5 — HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 12°

5 -HBB-2 (3-5) 9

NI=104. 8°C;Tc≤-30°C; Δη= :0. t t t t 1111138; Δ ε = -4. 6;

η =36. 8mPa*s. t t t t 1 1 1 1

比較例 4と較べて、この実施例 16の組成物は上限温度、下限温度、 Δηおよび Δ εが同等であるが、粘度は小さい。

実施例 17

2- — BB(3F)B_3 (1-1) 10%

3. -H2B(2F, 3F) -02 20

5- -H2B(2F, 3F) -02 20

3. -HH2B(2F, 3F) -02 12

5- -HH2B(2F, 3F) -02 12

3 — HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 8'

5 — HBB(2F, 3F) -02 (2-2-2) 8'

3 -HH-V (3-1) 10

NI = 80. 7°C;Tc≤-30°C; Δη=0. 115; Δ ε = -4. 5;

η =23. 6mPa*s.

この実施例 17の組成物は、第一成分、第二成分の化合物（2— 1 2)および化合物（2— 2— 3)、および第三成分の化合物（3— 1)の組み合わせである。この実施例 17の組成物は Δ εが負に大きいが粘度は小さい。実施例 18

[0204] 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した

V2-BB(3F)B-3 (1-1) 2°/

3-BB(3F)B-2V (1-1) 2%

3— H2B(2F， 3F)- 02 (2-1-2) 21°

5— H2B(2F， 3F)- 02 (2-1-2) 21°

3— HBB(2F, 3F)- -02 (2-2-2) 10^c

5— HBB(2F, 3F)- -02 (2-2-2) 10^c

2-HH-3 (3-1) 15^c

3-HHB-Ol (3-4) 3

V-HHB-1 (3-4) 8

V2-HHB-1 (3-4) 8

NI = 73. 2°C;Tc≤-40°C; Δη=0. 102; Δ ε =— 3. 1;

τ] =19. 4mPa-s.

比較例 1と較べて、この実施例 18の組成物は上限温度が高下限温度が≤_40 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、粘度が小さぐ Δηが大きレ、。

実施例 19

[0205] 以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。

V2-BBB(2F) 3 (1-2) 3

3-BBB(2F)-2V (1-2) 3

3— HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 12^c,

5— HB(2F, 3F)-02 (2-1-1) 10^c,

3-HH-V (3-1) 28'

V-HHB-1 (3-4) 5 V2-HHB-1 (3-4) 5%

NI = 88.8°C;Tc≤-20°C; Δη=0. 108; Δ ε =-2.9;

η =17.4mPa

比較例 1と較べて、この実施例 19の組成物は上限温度が高下限温度が≤_20

°cと低ぐネマチック相の温度範囲が広レ、 '。また、粘度が小さぐ Δηが大きい。

実施例 20

[0206] 以下の組成物を調合し、上述した方法二より各特性値を測定した。

2-BB(3F)B-3 (1-1) 7%

2-BBB(2F)-3 (1-2) 4%

t

[0207]

5-HH2B(2F, 3F)_02

12% 3-HH-V (3-1) 18%

3-HH-V1 (3-1) 10%

NI = 70.7°C;Tc≤-30°C; Δη=0.097; Δ ε =-2.9;

7] = 16.6mPa*s.

比較例 1と較べて、この実施例 21の組成物は上限温度が高下限温度が≤_30 °Cと低ぐネマチック相の温度範囲が広い。また、粘度が小さぐ Δηが大きレ、。

実施例 22

2-BB(3F)B-3 (1-1) 10%

2- BB(3F)B-5 (1-1) 5%

3- H2B(2F, 3F)-02 (2-1-2) 18%

5-H2B(2F, 3F)-02 (2-1-2) 18%

3-HH2B(2F, 3F)_02 (2-2-3) 12%

5-HH2B(2F, 3F)_02 (2-2-3) 13%

3_HBB(2F, 3F)-02 (2-2-2) 12%

5-HBB(2F, 3F)-02 (2-2-2) 12%

NI = 97.5°C;Tc≤-30°C;

0. 138; Δ ε =■ -4.8;

η =37.2mPa-s.

比較例 4と較べて、この実施例 22の組成物は Δηおよび Δ εが同等であるが、粘度は小さい。

Claims

請求の範囲

[1] 下記式（1 1)〜式（1 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式 (2— 1)〜式 (2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[化 1]

(式（1 _ 1)〜式（1 _ 3)、式（2_ 1)〜式（2_ 3)において、 Rは独立して、アルキルまたはアルケニルであり； R³は独立して、アルキルであり；

R²、 R⁴および R⁵は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシであり；環 Bは、 1， 4—シクロへキシレンまたは 1， 4_フエ二レンであり； Z¹は独立して、単結合、一（CH ) ―、 -OCH—または一CH〇_である。 ) 下記式（1一 1)〜式（1一 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1一 1)、式（2— 2— 1)および式（2— 2— 2)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[化 2]

(式（1_1)〜式（1_3)、式（2_1_1)、式（2_2_1)および式（2_2_2)におレヽて、

R¹は独立して、アルキルまたはアルケニルであり； R³は独立して、アルキルであり；

[3] 第一成分が上記式（1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2_ 1 _ 1)、式（2_ 2_ 1)および式（2_ 2_ 2)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、請求項 2に記載の液晶組成物。

[4] 上記第一成分の式（1— 1)において、 R¹または R²のいずれか一方がアルケニルである、請求項 3に記載の液晶組成物。

[5] 第一成分が上記式（1 1)〜式（1 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、上記式（2— 2)および式（2— 3)で表される化合物群力選択される少なくとも 1つの化合物との混合物である、請求項 1に記載の液晶組成物。

[6] 下記式（1 1)〜式（1 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1 2)、式（2— 2— 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[化 3]

(式（1一 1)〜式（1一 3)、式（2— 1一 2)、式（2— 2— 2)および式（2— 2— 3)において、

R¹は独立して、アルキルまたはアルケニルであり；

R³は独立して、アルキルであり；

[7] 第一成分が上記式（1 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1 2)、式（2— 2— 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、請求項 6に記載の液晶組成物。

[8] 第一成分が上記式（1一 1)〜式（1一 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2_ 1 _ 2)および式（2_ 2_ 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、請求項 6に記載の液晶組成物。

[9] 第一成分が上記式（1 _ 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、請求項 6に記載の液晶組成物。

[10] 液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が 5〜40重量％であり、上記第二成分の含有割合が 60〜95重量％である請求項 1〜9のいずれ力 1項に記載の液晶組成物。

[11] 上記第一成分および第二成分に加えて、下記式 (3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第三成分を含有する、請求項 1〜9のいずれ力 1 項に記載の液晶組成物。

[化 4]

(式（3)において、

R⁶は、アルキルまたはアルケニルであり；

R⁷は、アルキル、アルケニルまたはアルコキシであり；

Pは 0または 1である。 )

上記第三成分が、下記式（3 1 )〜式 (3 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 11に記載の液晶組成物。 / ts09s90s<ev:l£ ί OAV.

(式（3— 1)〜式（3— 13)において、

R⁶は独立して、アルキルまたはアルケニルであり；

[13] 上記第三成分が、上記式（3— 1)〜式（3— 5)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 12に記載の液晶組成物。

[14] 上記第三成分が、上記式（3— 6)〜式 (3— 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 12に記載の液晶組成物。

[15] 上記第三成分が、上記式（3— 1)〜式 (3— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 12に記載の液晶組成物。

[16] 上記第三成分が、上記式（3— 4)および式（3— 5)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 12に記載の液晶組成物。

[17] 上記第三成分が、上記式（3— 6)〜式 (3— 9)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 12に記載の液晶組成物。

[18] 上記第三成分が、上記式（3— 10)〜式 (3— 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 12に記載の液晶組成物。

[19] 上記第三成分が、上記式（3— 1)および式 (3— 4)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である請求項 12に記載の液晶組成物。

[20] 下記式（1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、下記式（2— 2— 1)、および式（2— 2— 2)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物との混合物である第二成分と、下記式（3— 1)で表されるィ匕合物群から選択される少なくとも 1つの化合物と、下記式（3— 4)で表される化合物群力選択される少なくとも 1つの化合物との混合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[化 6]

(式（1 1)、式（2— 1 1)、式（2— 2— 1)、式（2— 2— 2)、式（3 1)および式（3 4)において、

R³は独立して、アルキルであり；

R²、 R⁴および R⁷は独立して、アルキル、アルケニル、またはアルコキシである。 ) 液晶性化合物成分が、請求項 1に記載の式（1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、請求項 1に記載の式（2— 1)〜式（ 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分と、請求項 12に記載の式（3— 1)〜式（3— 13)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第三成分とだけからなる液晶組成物。下記式（1一 1)〜式（1一 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、下記式（2— 1一 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分と、下記式（3— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

[化 7]

(3-1)

(式（1 1)〜式（1 3)、式（2— 1 2)、式（2— 2 3)および式（3 1)において、 R¹,および R⁶は独立して、アルキルまたはアルケニルであり；

R³は独立して、アルキルであり；

R²、 R⁴および R⁷は独立して、アルキル、アルケニル、またはアルコキシである。 ) [23] 第一成分が上記式（1一 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第二成分が、上記式（2— 1一 2)および式（2— 2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物であり、第三成分が、上記式（3— 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である、請求項 22に記載の液晶組成物。

[24] 液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が 5 30重量％であり、上記第二成分の含有割合が 50 90重量％であり、上記第三成分の含有割合力〜 40重量％である、請求項 11 23のいずれ力 1項に記載の液晶組成物。

[25] 液晶性化合物成分が、上記式（1 1)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第一成分と、上記式（2— 1)、式（2— 2)および式（2— 3)で表される化合物群から選択される少なくとも 1つの化合物である第二成分とだけからなる請求項 1に記載の液晶組成物。

[26] 上記液晶組成物の光学異方性の値が 0. 08-0. 20の範囲である請求項:!〜 25のレ、ずれ力 1項に記載の液晶組成物。

[27] 上記液晶組成物の誘電率異方性の値が 5. 0 2. 5の範囲である請求項:!〜

26のいずれ力 1項に記載の液晶組成物。

[28] 請求項：!〜 27のいずれか 1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。

[29] 上記液晶表示素子の動作モードが、 VAモードまたは IPSモードであり、上記液晶素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項 28に記載の液晶表示素子。