WO2014155531A1 - 液晶組成物およびそれを使用した液晶表示素子 - Google Patents

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小川 真治
芳典 岩下
河村 丞治
根岸 真
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/0009Materials therefor
    • G02F1/0045Liquid crystals characterised by their physical properties

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal composition and further to a liquid crystal display device using the liquid crystal composition.
  • Liquid crystal display elements are used in various measuring instruments, automobile panels, word processors, electronic notebooks, printers, computers, televisions, watches, advertisement display boards, etc., including clocks and calculators.
  • Typical liquid crystal display methods include TN (twisted nematic) type, STN (super twisted nematic) type, VA (hereinafter also referred to as vertical alignment) type using TFT (thin film transistor), and IPS ( In-plane switching) type.
  • the liquid crystal composition used in these liquid crystal display elements is stable against external factors such as moisture, air, heat, light, etc., and exhibits a liquid crystal phase in the widest possible temperature range centering on room temperature, and has low viscosity. And a low driving voltage is required. Further, the liquid crystal composition has several to several tens of kinds of compounds in order to optimize the physical property values such as dielectric anisotropy ( ⁇ ) and refractive index anisotropy ( ⁇ n) for each display element. It is composed of
  • the VA type widely used for a liquid crystal TV or the like generally uses a liquid crystal composition having a negative ⁇ , and is widely used for a TN type or a touch panel used for a PC monitor or the like.
  • a liquid crystal composition mainly having a positive ⁇ is used for the IPS type.
  • a liquid crystal composition exhibiting low voltage driving, high-speed response, and a wide operating temperature range in all driving methods, not limited to these IPS type and VA type.
  • a liquid crystal composition having a large absolute value ⁇ , a small viscosity ( ⁇ ), and a high nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (Tni) is required.
  • ⁇ n ⁇ d which is the product of ⁇ n and the cell gap (d)
  • ⁇ n of the liquid crystal composition it is necessary to adjust ⁇ n of the liquid crystal composition to an appropriate range according to the cell gap.
  • a liquid crystal display element is applied to a television or the like, high-speed response is important, and a liquid crystal composition having a small ⁇ 1 is required.
  • high-speed responsiveness is ensured by reducing the viscosity of the entire liquid crystal composition by adding a dielectrically neutral compound having a relatively low molecular weight to the liquid crystal composition.
  • Patent Document 1 a dielectrically neutral compound added to ensure high-speed response is an image burn-in phenomenon in a television (or also called a burn-in phenomenon, including a line afterimage and a surface afterimage).
  • a neutral alkenyl compound when used for a liquid crystal composition, there is a problem that an image is fixed due to an interaction with an alignment layer.
  • a bicyclohexyl- (benzene) skeleton having a group see Patent Document 1, Formula (I)
  • Patent Document 1 Formula (I)
  • Patent Document 2 discloses a fluorine-containing compound having a skeleton in which a benzopyran ring and a cyclohexane ring are bonded via an ether bond (see Patent Document 2, General Formula (I)) and neutrality that does not exhibit dielectric anisotropy.
  • Patent Document 2 discloses a fluorine-containing compound having a skeleton in which a benzopyran ring and a cyclohexane ring are bonded via an ether bond (see Patent Document 2, General Formula (I)) and neutrality that does not exhibit dielectric anisotropy.
  • a composition containing a compound as an essential component is disclosed.
  • Patent Document 2 by limiting the content of the fluorine-containing compound containing one cyclohexyl ring or limiting the content of a neutral compound having an alkenyl group at the terminal group, a liquid crystal composition and an ion It is said that reaction with impurities can be reduced.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 both limit the content and type of neutral compounds having an alkenyl group at the terminal group when a dielectrically neutral compound is added to the liquid crystal composition. Solves image burn-in and afterimage problems.
  • the invention of Patent Document 2 when a large amount of ionic impurities are contained in the liquid crystal layer, the ionic impurities that are moved in a plane are easily concentrated on a specific portion such as the boundary of the electric field generating electrode. This solves the problem that the portion being viewed is visually recognized as an afterimage.
  • Patent Document 2 not only the content of the fluorine-containing compound having one cyclohexane ring in the entire liquid crystal composition but also the content of the neutral compound having an alkenyl group at the terminal group is limited.
  • the liquid crystal composition according to Patent Document 2 it was confirmed that no line afterimage was developed even after about 2400 hours (Patent Document 2, paragraphs “0041” and “0052” to “0054”).
  • Patent Document 1 does not have experimental data related to image sticking such as a line afterimage
  • paragraphs “0020” to “0023” of Patent Document 1 achieve a short response time but have problems related to reliability such as scorching.
  • Neutral compounds having an alkenyl group at the end group are listed as examples of frequently occurring compounds.
  • the experimental example of Patent Document 1 discloses a composition containing 26 to 46% of a bicyclohexyl- (benzene) compound having an alkyl group bonded to both ends, which is an essential component. This component is also contained as (3) and (5) in the liquid crystal composition of Patent Document 1.
  • low temperature storage stability refers to the time during which a liquid crystal composition or liquid crystal compound can maintain a nematic phase under low temperature conditions near the transition temperature from the solid phase to the liquid crystal phase.
  • a method for measuring low-temperature storage stability there is a method for confirming that precipitation of solids or crystals is not observed with a microscope or absorbance.
  • the liquid crystal composition is a mixture of a plurality of liquid crystal compounds as described above, and each liquid crystal compound alone in the standard state (SATP) is not limited to the liquid crystal phase, but is mixed with other liquid crystal compounds.
  • the liquid crystal phase is shown according to the freezing point depression. For this reason, there is a liquid crystal composition in which the nematic phase is barely maintained by supercooling in the low temperature region near the phase transition temperature from the crystal to the nematic phase. If such a liquid crystal composition is left for a long time in a low-temperature atmosphere near the phase transition temperature from the crystal to the nematic phase, it will not be suitable for liquid crystal display devices due to the precipitation of a solid or crystal or the development of a smectic phase. Problems with shelf life occur.
  • the liquid crystal composition according to the present invention aims to solve such a problem of low-temperature storage and / or to reduce the volatility of the bicyclohexyl- (benzene) skeleton.
  • liquid crystal composition according to the present invention has the general formula (1) as the first component:
  • n and m are each independently a positive integer satisfying n ⁇ m), and at least one from the group of compounds represented by: General formula (2) as the second component:
  • R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms), and at least one from the group of compounds represented by Features.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a liquid crystal display element.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a region surrounded by the II line of the electrode layer 3 including the thin film transistor formed on the substrate in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 cut along the line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a thin film transistor which is a region IV in FIG.
  • the first of the present invention is the general formula (1) as the first component:
  • n and m are each independently a positive integer satisfying n ⁇ m), and at least one from the group of compounds represented by: General formula (2) as the second component:
  • R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms), and at least one from the group of compounds represented by The liquid crystal composition is characterized.
  • liquid crystal composition low-temperature storage is improved by including the general formula (1) and the general formula (2).
  • molecules with high symmetry tend to have high crystallinity and low solubility. Therefore, when the alkyl groups at both ends of the liquid crystal molecule of the general formula (1) satisfy the condition of n ⁇ m, the compound represented by the general formula (1) has a higher molecular weight on the benzene ring side than its center. It is considered that the crystallinity is lowered because the property is lost (or the center of gravity of the molecule is biased toward the benzene ring).
  • the central skeleton of the compound represented by the general formula (2) has a structure in which a benzene ring is linked, the central skeleton has high symmetry regardless of the terminal structure of the general formula (2), and thus is easily crystallized. There seems to be a tendency. Therefore, it is considered that when the symmetry of the general formula (1) becomes moderately low, crystallization of the compound of the general formula (2) can be suppressed and the solubility of the liquid crystal composition can be improved. On the other hand, when the symmetry is extremely impaired (n ⁇ m), the liquid crystallinity may not be exhibited. Therefore, in the general formula (1), the difference (mn) between m and n is preferably 0 to 5, more preferably 0 to 3, further preferably 0 to 2, and particularly preferably 0 to 1. .
  • the difference between m and n is too large (for example, the difference between m and n is more than 5), the symmetry is lost too much, not only the crystallinity but also the liquid crystallinity is lost. As a result, there is a high possibility that the liquid crystal phase expression temperature is greatly lowered.
  • the liquid crystal composition contains the first component represented by the general formula (1) and the second component represented by the general formula (2) as essential components.
  • the fourth component, the fifth component, the sixth component, the seventh component, and at least one selected from the group consisting of other components such as polymerizable monomers and additives may be further included in the liquid crystal composition according to the present invention.
  • the liquid crystal composition according to the present invention includes the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) as essential components, and further includes a general formula (described later) if necessary. 3) to General Formula (6) and at least one selected from the group consisting of compounds represented by General Formula (VII-A) and General Formula (VII-B) described later can be contained.
  • the total content of the compounds exhibiting liquid crystallinity is preferably 60% by mass, preferably 65% by mass, preferably 70% by mass, preferably 75% by mass, preferably 80% by mass, and preferably 85% by mass as the lower limit.
  • 90% by mass, 92% by mass is preferable, 95% by mass is preferable, 98% by mass is preferable, 99% by mass is preferable, and the upper limit is preferably 100% by mass, and 99.5% by mass is preferable.
  • the additive (antioxidant, UV absorber, etc.) in the liquid crystal composition according to the present invention is preferably 100 ppm to 1% by mass.
  • the polymerizable monomer in the liquid crystal composition according to the present invention is preferably 500 ppm to 10% by mass.
  • the value of the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal composition according to the present invention is preferably ⁇ 2.0 to ⁇ 6.0 at 25 ° C., and preferably ⁇ 2.5 to ⁇ 5.0. More preferably, it is particularly preferably from ⁇ 2.5 to ⁇ 4.0, but more specifically, the response speed when the value of the dielectric anisotropy ⁇ is in the range of ⁇ 2.5 to ⁇ 3.4. From the viewpoint of
  • the value of refractive index anisotropy ⁇ n of the liquid crystal composition according to the present invention is preferably 0.08 to 0.13 at 25 ° C., more preferably 0.09 to 0.12. More specifically, when dealing with a thin cell gap (cell gap of 3.4 ⁇ m or less), it is preferably about 0.9 to about 0.12, and it corresponds to a thick cell gap (cell gap of 3.5 ⁇ m or more). In that case, it is preferably about 0.08 to about 0.1.
  • the upper limit of the rotational viscosity ( ⁇ 1 ) of the liquid crystal composition according to the present invention is preferably 150 (mPa ⁇ s) or less, more preferably 130 (mPa ⁇ s) or less, and particularly preferably 120 (mPa ⁇ s) or less.
  • the lower limit of the rotational viscosity ( ⁇ 1 ) is preferably 20 (mPa ⁇ s) or more, more preferably 30 (mPa ⁇ s) or more, still more preferably 40 (mPa ⁇ s) or more, and 50 (mPa ⁇ s). s) or more is more preferable, 60 (mPa ⁇ s) or more is further more preferable, and 70 (mPa ⁇ s) or more is particularly preferable.
  • Z as a function of rotational viscosity and refractive index anisotropy shows a specific value.
  • ⁇ 1 represents rotational viscosity and ⁇ n represents refractive index anisotropy.
  • Z is preferably 13000 or less, more preferably 12000 or less, and particularly preferably 11000 or less.
  • the liquid crystal composition according to the present invention needs to have a specific resistance of 10 11 ( ⁇ ⁇ m) or more, preferably 10 12 ( ⁇ ⁇ m). 13 ( ⁇ ⁇ m) or more is more preferable.
  • the liquid crystal composition according to the present invention can use a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ) in a wide range, and the phase transition temperature (T NI ) is 60 to 120 ° C. It is preferably 70 to 110 ° C, particularly preferably 75 to 100 ° C.
  • the first component represented by the general formula (1) is essential.
  • the first component represented by the general formula (1) will be described.
  • the first component according to the present invention has the following general formula (1):
  • n and m are each independently a positive integer satisfying n ⁇ m).
  • a liquid crystal composition satisfying solubility at a low temperature, a high transition point, and appropriate ⁇ and ⁇ n can be provided.
  • n is preferably an integer of 1 or more, 7 or less, more preferably an integer of 2 or more and 6 or less, and further preferably an integer of 2 or more and 5 or less. Particularly preferred is an integer of 4 or more.
  • m is preferably an integer of 1 or more, 6 or less, more preferably an integer of 2 or more and 6 or less, and still more preferably an integer of 2 or more and 5 or less.
  • An integer of 2 or more and 4 or less is particularly preferable.
  • n is an integer of 1 to 5 and m is an integer of 1 to 5 and the condition of n ⁇ m is satisfied, the center of gravity position of the liquid crystal molecules is shifted, so that the crystallinity is lowered and the solubility is decreased. Is preferable because of an increase in
  • the alkyl group represented by C n H 2n + 1 — and C m H 2m + 1 — is preferably linear or branched, and more preferably linear.
  • the content of the first component in the liquid crystal composition according to the present invention is appropriately selected not only in the usage mode / purpose of use of the liquid crystal composition but also in relation to other components. It is preferable that the suitable range of content of the 1st component contained is each independently independent by embodiment.
  • the lower limit of the content of the first component is, for example, 1% by mass as one embodiment of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is. In another another embodiment of this invention, it is 5 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is 10 mass%. Moreover, in another embodiment of this invention, it is 20 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 30 mass%.
  • it is 40 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 50 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 55 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 60 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 65 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 70 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 75 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 80 mass%.
  • the upper limit of the content of the first component is, for example, 95% by mass in one form of the present invention with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention.
  • it is 85 mass%.
  • it is 75 mass%.
  • it is 65 mass%.
  • it is 55 mass%.
  • it is 45 mass%.
  • it is 35 mass%.
  • it is 25 mass%.
  • the content of the compound represented by the general formula (1) includes solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability and drop marks described later. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is high.
  • the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
  • the types that can be combined with each other represented by the general formula (1) are not particularly limited, and desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence. It is used in combination as appropriate according to the performance.
  • the type of the compound of the general formula (1) used as the first component is, for example, as one embodiment of the present invention, a compound in which the first component is represented by one type of the general formula (1).
  • the first component is a compound represented by two types of general formula (1).
  • the first component is a compound represented by three types of general formula (1).
  • a 1st component is a compound represented by four types of General formula (1). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the first component is a compound represented by five types of general formula (1). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 1st component is a compound represented by six types of General formula (1). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 1st component is a compound represented by seven types of General formula (1). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the first component is a compound represented by eight types of general formula (1). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the first component is a compound represented by nine types of general formula (1). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the first component is a system containing 10 or more types of compounds represented by the general formula (1).
  • the lower limit of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the compound represented by the general formula (1) according to the present invention is ⁇ 10 in one embodiment, and ⁇ 8 in another embodiment. In yet another embodiment it is -6 and in yet another embodiment it is -12. In yet another embodiment, it is -14, and in yet another embodiment, it is -4.
  • the upper limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal composition composed of the compound represented by the general formula (1) is 0 in one embodiment and +1 in another embodiment. In yet another embodiment it is -1, and in yet another embodiment it is -2. In yet another embodiment it is 2 and in yet another embodiment it is -0.5.
  • a preferred form of the first component according to the present invention is a compound represented by the general formula (1) (in the general formula (1), n and m are each independently n is an integer of 2 to 5, Is an integer of 2 to 5 and n ⁇ m.) 1 to 3 different compounds are mixed.
  • the mass ratio of the entire first component according to the present invention is particularly preferably more than 7 mass% and 18 mass% or less with respect to the entire liquid crystal composition.
  • the compound represented by the general formula (1) according to the present invention includes the following formulas (1.1) to (1.12):
  • At least one selected from the group consisting of formulas (1.3) to (1.11) is more preferable.
  • the second component represented by the general formula (2) is essential.
  • the second component represented by the general formula (2) will be described.
  • the second component according to the present invention is represented by the general formula (2):
  • R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms).
  • a liquid crystal composition having a large ⁇ n and an appropriate ⁇ can be provided.
  • the alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group, and more preferably a linear alkyl group.
  • R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
  • Six alkyl groups are preferable, and an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable.
  • R 1 is an alkyl group having 3 carbon atoms
  • R 2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • 1 is an alkyl group having 4 carbon atoms and R 2 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 1 is an alkyl group having 5 carbon atoms
  • R 2 is a carbon atom
  • Conditions of several to three alkyl groups are preferred.
  • alkyl group having 1 to 15 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 3-pentyl group, isopentyl group.
  • examples of alkyl groups are common and are appropriately selected from the above examples depending on the number of carbon atoms of each alkyl group.
  • the content of the second component in the liquid crystal composition according to the present invention is appropriately selected not only in the usage mode and purpose of the liquid crystal composition but also in relation to other components. It is preferable that the suitable range of content of the 2nd component contained is each independently independent by embodiment.
  • the lower limit of the content of the second component is, for example, 1% by mass as one embodiment of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is. Or in another embodiment of this invention, it is 10 mass%. Moreover, in another embodiment of this invention, it is 20 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 30 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 40 mass%.
  • it is 50 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 55 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 60 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 65 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 70 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 75 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is 80 mass%.
  • the upper limit of the content of the second component is, for example, 95% by mass in one form of the present invention with respect to the total amount of the liquid crystal composition of the present invention.
  • it is 85 mass%.
  • it is 75 mass%.
  • it is 65 mass%.
  • it is 55 mass%.
  • it is 45 mass%.
  • it is 35 mass%.
  • it is 25 mass%.
  • the content of the compound represented by the general formula (2) includes solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability and dropping marks described later. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is high.
  • the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
  • the second component there are no particular limitations on the types of the compounds represented by the general formula (2) that can be combined, and desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence. It is used in combination as appropriate according to the performance.
  • the type of the compound of the general formula (2) used as the second component is, for example, as one embodiment of the present invention, a compound in which the second component is represented by one type of the general formula (2).
  • the second component is a compound represented by two types of general formula (2).
  • a 2nd component is a compound represented by three types of General formula (2).
  • a 2nd component is a compound represented by four types of General formula (2). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 2nd component is a compound represented by five types of General formula (2). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the second component is a compound represented by six types of general formula (2). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the second component is a compound represented by seven types of general formula (2). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the second component is a compound represented by eight types of general formula (2). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the second component is a compound represented by nine types of general formula (2). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the second component is a system containing 10 or more types of compounds represented by the general formula (2).
  • the lower limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the compound represented by the general formula (2) according to the present invention is ⁇ 4 in one embodiment, and ⁇ 3 in another embodiment. In still another embodiment, -2.5, and in yet another embodiment, -2.5.
  • the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal composition comprising the compound represented by the general formula (1)
  • the upper limit value is 1 in one embodiment and 0 in another embodiment. In yet another embodiment it is ⁇ 0/5 and in yet another embodiment it is ⁇ 1. In yet another embodiment, it is -1.5.
  • a preferred form of the second component according to the present invention is a compound represented by the general formula (2) (in the general formula (2), R 1 and R 2 are each independently, R 1 is 2 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 are each independently, R 1 is 2 carbon atoms.
  • a mixture of 1 to 3 different compounds from ⁇ 5 linear alkyl groups, R 2 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the mass ratio of the entire second component according to the present invention is particularly preferably 5 to 13% by mass with respect to the entire liquid crystal composition when the compound represented by the general formula (2) is contained alone.
  • the liquid crystal composition according to the present invention has the following general formula (3) as a third component:
  • R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and 1 to 15 carbon atoms. It is preferably one group selected from the group consisting of alkoxy groups).
  • R 3 is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. It is preferably one group, more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms. It is more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. More preferred is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 4 is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. It is preferably one group, more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. It is more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 11 carbon atoms, and more preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. More preferred is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 are preferably each independently a linear or branched alkyl group, an alkenyl group or an alkoxy group. More preferably, it is a group or an alkoxy group.
  • a preferable combination of R 3 and R 4 is that R 3 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 4 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms.
  • R 3 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 is an alkoxy group having 1 to 9 carbon atoms
  • R 4 is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
  • a particularly preferred combination is that R 3 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 4 is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the third component it is preferable to include the above-mentioned combination of compounds in the liquid crystal composition from the viewpoint of improving the solubility, in particular, obtaining a liquid crystal composition having good solubility at low temperatures.
  • alkyl group having 1 to 15 carbon atoms examples are as described above, and are omitted here.
  • Examples of the “alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms” according to the present invention are preferably present at a position where at least one oxygen atom in the substituent is directly bonded to the ring structure.
  • Group, propoxy group (n-propoxy group, i-propoxy group), butoxy group, pentyloxy group, octyloxy group and decyloxy group are more preferable.
  • the example of an alkoxy group is common and is suitably selected from the said illustration according to the number of carbon atoms of each alkoxy group.
  • alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms examples include vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1,3-butadienyl. Group, 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 2-hexenyl group and the like. More preferable alkenyl groups according to the present invention include the following formula (i) (vinyl group), formula (ii) (1-propenyl group), formula (iii) (3-butenyl group) and formula (iv) ) (3-pentenyl group):
  • the content of the third component in the liquid crystal composition according to the present invention is not limited to the use mode / purpose of use of the liquid crystal composition as well as the first component and the second component which are essential components described above. Since it is appropriately selected depending on the relationship, it is preferable that the preferred range of the content of the third component contained in the liquid crystal composition is independent of each other depending on the embodiment.
  • the lower limit of the content of the third component is, for example, 1% by mass as one embodiment of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 7 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 10 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 13 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 15 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 17 mass%. Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 20 mass%.
  • the upper limit of the content of the third component is, for example, 95% by mass in one form of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 85 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 75 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 65 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 45 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 35 mass%.
  • the content of the compound represented by the general formula (3) includes solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability and drop marks described later. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is high.
  • the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
  • the third component there are no particular limitations on the types of compounds that can be combined with each other represented by the general formula (3), and desired properties such as low-temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, and birefringence are desired. It is used in combination as appropriate according to the performance.
  • the kind of the compound of the general formula (3) used as the third component is, for example, as one embodiment of the present invention, a compound in which the third component is represented by one kind of the general formula (3).
  • the third component is a compound represented by two types of general formula (3).
  • the third component is a compound represented by three types of general formula (3).
  • a 3rd component is a compound represented by four types of General formula (3). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 3rd component is a compound represented by five types of General formula (3). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 3rd component is a compound represented by six types of General formula (3). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the third component is a compound represented by seven types of general formula (3). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the third component is a compound represented by eight types of general formula (3). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 3rd component is a compound represented by nine types of General formula (3). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the third component is a system containing 10 or more types of compounds represented by the general formula (3).
  • the lower limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the compound represented by the general formula (3) according to the present invention is ⁇ 1 in one embodiment and 0 in another embodiment. In yet another embodiment it is 0 and in yet another embodiment it is -0.5. In yet another embodiment, -0.7, and in yet another embodiment, -0.9.
  • the upper limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal composition composed of the compound represented by the general formula (3) is 1 in one embodiment and 0 in another embodiment. In yet another embodiment it is 0.5 and in yet another embodiment it is 0.7. In yet another embodiment, it is 0.8, and in yet another embodiment, it is 0.9.
  • a preferred form of the third component according to the present invention is a compound represented by the general formula (3) (in the general formula (3), R 3 is a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R 4 is a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms), and 1 to 3 different compounds are mixed.
  • the mass ratio of the whole third component according to the present invention is particularly preferably 5 to 10% by mass with respect to the whole liquid crystal composition.
  • the fourth component according to the present invention is represented by the general formula (4):
  • R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. It is preferably a compound represented by one group selected from the group consisting of alkoxy groups, except for the general formula (1).
  • the compound of the general formula (4) is included as the fourth component, it is preferable from the viewpoint of obtaining a liquid crystal composition having a large ⁇ and an appropriate ⁇ n.
  • R 5 is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. It is preferably one group, more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms. It is more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. More preferred is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 6 is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. It is preferably one group, more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. It is more preferably one group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 11 carbon atoms, and more preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. More preferred is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R 5 and R 6 are preferably each independently a linear or branched alkyl group, alkenyl group or alkoxy group, and a linear alkyl group or alkenyl group is preferable. More preferably, it is a group or an alkoxy group.
  • a preferred combination of R 5 and R 6 is that R 5 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 6 is an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. More preferred combinations are those in which R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and R 6 is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and further preferred combinations are those in which R 5 is R 5 R 2 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R 6 is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in the alkoxy group in the preferred embodiment of R 6 is less than the number of carbon atoms in the alkyl group in the preferred embodiment of R 5. Is preferred.
  • the content of the fourth component in the liquid crystal composition according to the present invention is not limited to the use mode / purpose of use of the liquid crystal composition as well as the first component and the second component which are the essential components described above. Since it is appropriately selected in relation to each other, it is preferable that the preferred range of the content of the fourth component contained in the liquid crystal composition is independently independent depending on the embodiment.
  • the lower limit value of the content of the fourth component is, for example, 1% by mass as one embodiment of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 7 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 10 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 13 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 15 mass%. Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 17 mass%. Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 20 mass%.
  • the upper limit value of the content of the fourth component is, for example, 95% by mass in one form of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 85 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 75 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 65 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 45 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 35 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 25 mass%.
  • the content of the compound represented by the general formula (4) includes solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability and drop marks described later. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is high.
  • the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
  • the fourth component there are no particular limitations on the types of the compounds represented by the general formula (4) that can be combined with each other. Desirable properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence It is used in combination as appropriate according to the performance.
  • the kind of the compound of the general formula (4) used as the fourth component is, for example, as one embodiment of the present invention, a compound in which the fourth component is represented by one kind of the general formula (4).
  • the fourth component is a compound represented by two types of general formula (4).
  • a 4th component is a compound represented by three types of General formula (4).
  • a 4th component is a compound represented by four types of General formula (4). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 4th component is a compound represented by five types of General formula (4). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 4th component is a compound represented by six types of General formula (4). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 4th component is a compound represented by seven types of General formula (4). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the fourth component is a compound represented by eight types of general formula (4). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 4th component is a compound represented by nine types of General formula (4). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the fourth component is a system containing 10 or more types of compounds represented by the general formula (4).
  • the lower limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the compound represented by the general formula (4) according to the present invention is ⁇ 15 in one embodiment, and ⁇ 12 in another embodiment. In yet another embodiment it is -10 and in yet another embodiment it is -9. In yet another embodiment, it is -8, and in yet another embodiment, it is -7.
  • the upper limit of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal composition comprising the compound represented by the general formula (4) is -3 in one embodiment, and is -5 in another embodiment. is there. In yet another embodiment it is -7 and in yet another embodiment it is -9. In yet another embodiment it is -11 and in yet another embodiment it is -13.
  • a preferred form of the fourth component according to the present invention is a compound represented by the general formula (4) (in the general formula (4), R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.) 1 to 3 different compounds are mixed. At that time, the mass ratio of the entire fourth component according to the present invention is particularly preferably 3 to 13 mass% with respect to the entire liquid crystal composition.
  • the liquid crystal composition of the present invention has the following general formula (5) as a fifth component:
  • R L1 and R L2 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or non-adjacent two or more —CH 2 in the alkyl group. Each — may be independently substituted by —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, OL represents 0, 1, 2 or 3;
  • B L1 , B L2 and B L3 are each independently a group selected from the group consisting of (a) and (b) below: (A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O-.) (B) 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in this group or two or more non-adjacent —CH ⁇ may be replaced by —N ⁇ )
  • R L1 and R L2 are each a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a linear carbon atom having 1 to 4 carbon atoms when the ring structure to which R L1 is bonded is a phenyl group (aromatic). (Or more) alkoxy groups and alkenyl groups having 4 to 5 carbon atoms are preferred, and when the ring structure to which they are bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane, linear carbon atoms An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 (or more) carbon atoms, and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferable.
  • the compound represented by the general formula (5) according to the present invention preferably has no chlorine atom in the molecule when the chemical stability of the liquid crystal composition is required. Moreover, it is preferable that the compound represented by General formula (5) which concerns on this invention does not contain a halogen in the same ring structure.
  • the viscosity, ⁇ n, and transition point of the liquid crystal composition can be arbitrarily returned while minimizing the change in the driving voltage of the liquid crystal display element. Is particularly preferable in that it can be produced.
  • the content of the fifth component in the liquid crystal composition according to the present invention is appropriately selected not only in the use mode / purpose of the liquid crystal composition but also in relation to other components, as in the third component described above. Therefore, it is preferable that the preferred range of the content of the fifth component contained in the liquid crystal composition is independent of each other depending on the embodiment.
  • the lower limit of the content of the fifth component is, for example, 1% by mass as one embodiment of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 10 mass%. Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 20 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 30 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 40 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 50 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%.
  • the upper limit of the content of the fifth component is, for example, 95% by mass in one form of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 85 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 75 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 65 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 45 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 35 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 25 mass%.
  • the content of the compound represented by the general formula (5) includes solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability and dropping marks described later. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is high.
  • the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
  • the fifth component there are no particular limitations on the types of the compounds represented by the general formula (5) that can be combined with each other. Desirable properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence It is used in combination as appropriate according to the performance.
  • the kind of the compound of the general formula (5) used as the fifth component is, for example, as one embodiment of the present invention, a compound in which the fifth component is represented by one kind of the general formula (5).
  • the fifth component is a compound represented by two types of general formula (5).
  • a 5th component is a compound represented by three types of General formula (5).
  • a 5th component is a compound represented by four types of General formula (5). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 5th component is a compound represented by five types of General formula (5). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 5th component is a compound represented by six types of General formula (5). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 5th component is a compound represented by seven types of General formula (5). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 5th component is a compound represented by 8 types of General formula (5). Furthermore, in another embodiment of this invention, a 5th component is a compound represented by nine types of General formula (5). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the fifth component is a system containing 10 or more types of compounds represented by the general formula (5).
  • the lower limit of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the compound represented by the general formula (5) according to the present invention is ⁇ 1 in one embodiment and ⁇ 0.5 in another embodiment. In yet another embodiment it is 0 and in yet another embodiment it is 0.5. In yet another embodiment it is 1 and in yet another embodiment it is -0.3.
  • the upper limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal composition composed of the compound represented by the general formula (5) is +1 in one embodiment and +0.5 in another embodiment. is there. In yet another embodiment it is 0 and in yet another embodiment it is -0.5. In yet another embodiment it is +0.3, and in yet another embodiment it is -0.7.
  • the compound represented by the general formula (5) according to the present invention is further at least one compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Va) to the general formula (Vg). Is preferred.
  • R 500 to R 511 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a carbon atom. Represents an alkenyl group of 2 to 10, L is a divalent linking group, and in the general formula (Vg), R 51 and R 52 are each independently an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms.
  • a 51 and A 52 each independently represents a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group
  • Q 5 represents a single bond or COO—
  • X 51 and X 52 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
  • m 50 is an integer of 0 or 1, but in the general formula (Vg), General formula (Vb) to general formula (Ve) Except conditions that cause the same structure as the.
  • R 500 to R 511 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a carbon atom.
  • the divalent linking group (L) in the general formula (Vf) preferably represents a single bond, —CF 2 O— or COO—.
  • alkenyl group in the general formula (Va) to the general formula (Vg) examples of the alkenyl group similar to the above are preferable, and the above formulas (i) to (iv) are more preferable. .
  • R 500 and R 509 may be the same or different, but preferably represent different substituents.
  • the fifth component When a compound selected from the seven compound groups represented by the above general formula (Va) to general formula (Vg) is used as the fifth component, 1 to 10 compounds are contained in the fifth component.
  • 1 to 8 compounds are contained in the fifth component, more preferably 1 to 5 compounds are contained in the fifth component, more preferably 2
  • seed to four kinds of compounds are contained in the fifth component.
  • the total content of the fifth component in the liquid crystal composition according to the present invention is preferably 5 to 50%, more preferably 5 to 40% by mass, and 5 to 35% by mass. More preferably, the content is 7 to 30% by mass.
  • the compound represented by the general formula (Va) according to the present invention is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Va-1).
  • R 5a and R 5b each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Va-1) is preferably a compound described below.
  • the compound represented by the general formula (Va) according to the present invention is a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Va-2). It is preferable that
  • each R 5c independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Va-2) is preferably a compound described below.
  • a compound represented by the above formula (5.6) or formula (5.7) is preferred, and a compound represented by formula (5.7) is particularly preferred.
  • the compound represented by the general formula (Va) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Va-3).
  • R 5d represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 5e represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Va-3) is preferably a compound described below.
  • a compound represented by the above formula (5.11), formula (5.13) or formula (5.18) is preferable.
  • the liquid crystal composition of the present invention may further contain a compound represented by the formula (5.19) having a structure similar to that of the compound represented by the general formula (Va).
  • the compound represented by the general formula (Va) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Va-4).
  • R 5f and R 5g each independently represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Va-4) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by formulas (5.20) to (5.29). It is preferable that it is a compound represented by 5.21), Formula (5.23), and Formula (5.26).
  • the compound represented by the general formula (Vb) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Vb-1).
  • R 5h represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 5i represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Vb-1) is preferably a compound described below.
  • liquid crystal composition of the present invention comprises a compound selected from the group of compounds represented by formula (Vb-2) having a structure similar to that of the compound represented by formula (Vb-1). It may be contained.
  • R 5j and R 5k are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group, and each X 50 independently represents a fluorine atom or a chlorine atom.
  • the compound represented by the general formula (Vb-2) is preferably a compound represented by the formula (5.44).
  • the compound represented by the general formula (Vc) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Vc-1).
  • R 5l and R 5m are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Vc-1) is preferably a compound described below.
  • R 5n and R 5o are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X 51 and X 52 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom, and either X 51 or X 52 is a fluorine atom.
  • the compound represented by the general formula (Vc-2) is preferably a compound represented by the formula (5.54).
  • the compound represented by the general formula (Vd) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Vd-1), for example.
  • R 5p represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 5q represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Represents.
  • the compound represented by the general formula (Vd-1) is preferably a compound described below.
  • the compound represented by the general formula (Vd-1) is more preferably a compound represented by the formula (5.55).
  • the compound represented by the general formula (Vd) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Vd-2), for example.
  • R 5r represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 5s represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Vd-1) is also preferably a compound represented by, for example, the formula (5.57) to the formula (5.60), and among them, the formula (5.60). It is more preferable that it is a compound represented by.
  • the compound represented by the general formula (Vd) according to the present invention is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Vd-3), for example.
  • R 5t represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
  • R 5u represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Represents.
  • the compound represented by the general formula (Vd-3) is preferably a compound represented by, for example, the formula (5.61) to the formula (5.63).
  • the compound represented by the general formula (Ve) according to the present invention is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Ve-1).
  • R 5v and R 5w each independently represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group of More specifically, the compound represented by the general formula (Ve-1) is preferably a compound described below.
  • the compound represented by the general formula (Ve) according to the present invention is more preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Ve-2).
  • R 5x represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.
  • R 5y each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or 1 to 5 carbon atoms. 4 represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Ve-2) is preferably, for example, a compound represented by the formula (5.67) or the formula (5.68).
  • the compound represented by the general formula (Ve) according to the present invention is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Ve-3).
  • R a1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R b1 represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Ve-3) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by, for example, the formula (5.69) to the formula (5.71). A compound represented by (5.71) is preferable.
  • the compound represented by the general formula (Vf) according to the present invention is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Vf-1), for example.
  • R c1 and R d1 each independently represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group of Further, the compound represented by the general formula (Vf-1) is preferably a compound represented by the formula (5.72), for example.
  • the compound represented by the general formula (Vf) according to the present invention is preferably, for example, a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (Vf-2).
  • R e1 and R f1 each independently represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Vf-2) is preferably, for example, a compound represented by the formula (5.73) to the formula (5.77), and particularly the formula (5. 74) or / and a compound represented by formula (5.77).
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-1).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents alkoxy, and X 51 and X 52 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-2).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Vg-2) is preferably a compound represented by the formula (5.87) to the formula (5.81), and in the formula (5.79) It is preferable that it is a compound represented.
  • the compound represented by the general formula (Vg) is preferably a compound represented by the general formula (Vg-2).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Vg-3) is preferably a compound represented by the formula (5.82) to the formula (5.84), and is represented by the formula (5.82). More preferably, the compound is
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-4).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Vg-4) is a compound represented by the formula (5.85) to the formula (5.87). It is preferable that it is a compound represented by Formula (5.85).
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-5).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group, and X 51 and X 52 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-6).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Vg-6) is preferably a compound represented by the formula (5.88) to the formula (5.4), and the formula (5.88) and A compound represented by the formula (5.91) is preferable.
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-7).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxy group.
  • the compound represented by the general formula (Vg-7) is preferably a compound represented by the formula (5.92) to the formula (5.95), and the formula (5.92) and A compound represented by the formula (5.93) is preferable.
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-8).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Represents.
  • the compound represented by the general formula (Vg-8) is preferably a compound represented by the formula (5.96) to the formula (5.98).
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (Vg-9).
  • R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms.
  • X 51 to X 56 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom.
  • one of the combinations of X 51 and X 52 , X 53 and X 54 and X 55 and X 56 is preferably a fluorine atom.
  • the compound represented by the general formula (Vg) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formulas (Vg-10) to (Vg-13).
  • R 51 and R 52 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. Or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (Vg) is preferably a compound represented by the general formula (Vg-10).
  • Preferable examples of the compound represented by the general formula (Vg-10) include compounds of the following formulas (5.100) to (5.116).
  • the general formula (Va) and the general formula (Vb) and the above formulas (5.1) to (5.116) are preferable.
  • the formulas (5.1) to (5.116), the formulas (5.1) to (5.4), the formulas (5.6) to (5.9), and the formula (5.11) are preferable.
  • compounds represented by formula (5.53), formula (5.55) to formula (5.60) and formula (5.65) are more preferred, and formula (5.1) and formula (5.3) And compounds represented by formula (5.7) and formula (5.31) are more preferable.
  • the lower limit of the content of the fifth component represented by the general formula (Va) and the general formula (Vb) is 20% by mass, 25% by mass, 30% by mass, 35% by mass, 40% It is preferable in order of mass%, 45 mass%, and 50 mass%.
  • the upper limit of the content of the fifth component represented by the general formula (Va) and the general formula (Vb) is 70 mass%, 65 mass%, 60 mass%, 55 mass%, 50 mass%. %, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, and 30% by mass in this order.
  • Particularly preferred forms of the fifth component according to the present invention are the compounds represented by the general formulas (Va) and (Vb) and the compounds represented by the above formulas (5.1) to (5.116). A mixture of 1 to 3 different compounds.
  • the mass ratio of the entire fourth component according to the present invention is particularly preferably 32 to 40% by mass with respect to the entire liquid crystal composition.
  • the liquid crystal composition according to the present invention has the following general formula (6) as a sixth component:
  • R X1 and R X2 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • M X1 , M X2 and M X3 are each independently selected from the group consisting of (a) and (b) below: (A) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by —O— or —S—) ), (B) 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in this group or two or more non-adjacent —CH ⁇ may be replaced by —N ⁇ )
  • the hydrogen atom contained in the group shown in (a) or (b) may be substituted with a group selected from the group consisting of (a) and (b) below: (A) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by —O— or —S—) ), (B) 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in this group or two or more non-
  • L X1 , L X2 and L X3 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, —CH ⁇ CH— or —C ⁇ C—, and when there are a plurality of L X1 and / or L X3 , they may be the same or different, X X1 and X X2 each independently represent a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a fluorine atom, and any one of X x1 and X x2 represents a fluorine atom.
  • the compounds represented by the general formulas (1) to (4) are excluded. It is preferable that at least one is further
  • the ring structure to which R X1 and R X2 are bonded is a phenyl group (aromatic)
  • it is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, linear or branched An alkoxy group having 1 to 10 (or more) carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear An alkoxy group having 1 to 4 (or more) carbon atoms and an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms.
  • the ring structure to which R X1 and R X2 are bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane, it is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • an alkenyl group is preferred when importance is placed on improving the response speed of the display element, and an alkyl group is preferred when importance is placed on reliability such as voltage holding ratio.
  • the alkyl group and alkoxy group in the general formula (6) are preferably the same alkyl group and / or alkoxy group as those in the first to third components. Further, the alkenyl group in the general formula (6) is preferably an alkenyl group similar to the third component, and more preferably the formulas (i) to (iv).
  • the compound represented by the general formula (6) preferably has no chlorine atom in the molecule when the chemical stability of the liquid crystal composition is required.
  • the content of the sixth component in the liquid crystal composition according to the present invention is not limited to the usage and purpose of use of the liquid crystal composition, as in the case of the first component and the second component, which are essential components described above. Therefore, it is preferable that the preferred range of the content of the fourth component contained in the liquid crystal composition is independent from each other depending on the embodiment.
  • the lower limit of the content of the sixth component is, for example, 1% by mass as one embodiment of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 10 mass%. Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 20 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 30 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 40 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 50 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%.
  • the upper limit of the content of the sixth component is, for example, 95% by mass in one form of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 85 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 75 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 65 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 45 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 35 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 25 mass%.
  • the content of the compound represented by the general formula (6) includes solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability and dropping marks described later. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is high.
  • the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
  • the sixth component there are no particular limitations on the types of compounds that can be combined with each other represented by the general formula (6), and desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence are desired. It is used in combination as appropriate according to the performance.
  • the type of the compound of the general formula (6) used as the sixth component is, for example, as one embodiment of the present invention, a compound in which the sixth component is represented by one type of the general formula (6).
  • the sixth component is a compound represented by two general formulas (6).
  • the sixth component is a compound represented by three types of general formula (6).
  • the sixth component is a compound represented by four types of general formula (6). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the sixth component is a compound represented by five types of general formula (6). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the sixth component is a compound represented by six types of general formula (6). In still another embodiment of the present invention, the sixth component is a compound represented by seven types of general formula (6). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the sixth component is a compound represented by eight types of general formula (6). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the sixth component is a compound represented by nine types of general formula (6). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the sixth component is a system containing 10 or more types of compounds represented by the general formula (6).
  • the lower limit of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the compound represented by the general formula (6) according to the present invention is ⁇ 20 in one embodiment, and ⁇ 15 in another embodiment. In yet another embodiment it is -13 and in yet another embodiment it is -12. In yet another embodiment it is -10, and in yet another embodiment it is -8.
  • the upper limit of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal composition composed of the compound represented by the general formula (6) is 0 in one embodiment and ⁇ 1 in another embodiment. . In yet another embodiment it is -2 and in yet another embodiment it is -3. In yet another embodiment, it is -4, and in yet another embodiment, it is -5.
  • the compound represented by the general formula (6) according to the present invention includes the following general formula (VI-a), general formula (VI-b), general formula (VI-c) and general formula (VI-d):
  • the compound represented by the general formula (6) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (VI-a).
  • R 6a and R 6b are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the methylene group in the alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and / or alkenyloxy group may be substituted with an oxygen atom unless the oxygen atom is continuously bonded.
  • a 1 represents a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a tetrahydropyran-2,5-diyl group, and when A 1 represents a 1,4-phenylene group, One or more hydrogen atoms in the group may be substituted with fluorine atoms.
  • R 6a is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 8 carbon atoms.
  • alkyl group having 1 to 8 carbon atoms preferably represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and further represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • it represents an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms, and still more preferably.
  • R 6b is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 8 carbon atoms. And preferably represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms or 2 carbon atoms. It is further preferable to represent an alkoxy group having 4 to 4, more preferably an alkyl group having 3 or 5 carbon atoms or an alkoxy group having 2 or 4 carbon atoms.
  • a 1 represents a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a tetrahydropyran-2,5-diyl group, but A 1 represents a 1,4-phenylene group.
  • one or more hydrogen atoms in the 1,4-phenylene group may be substituted with a fluorine atom
  • a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is preferred, Specifically, in the case of emphasizing response speed in a display device and a liquid crystal display produced using the liquid crystal composition of the present invention, it is preferable to represent a 1,4-phenylene group, and the operating temperature range is emphasized.
  • T ni preferably represents 1,4-cyclohexylene group, to represent a 1,4-phenylene group, in the benzene ring
  • One or more hydrogen atoms may be substituted with fluorine, but unsubstituted, preferably monosubstituted or disubstituted, unsubstituted is preferred. In the case of disubstitution, it preferably represents a 2,3-difluoro-1,4-phenylene group.
  • the compound represented by the general formula (VI-a) is specifically the following general formula (VI-a-1) and / or general formula (VI-b-1):
  • R 6a and R 6b are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, 2 carbon atoms Represents an alkenyl group having 5 to 5, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and one or more of the alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and / or alkenyloxy group
  • a hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom, and a methylene group in the alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and / or alkenyloxy group may be substituted with an oxygen atom as long as the oxygen atoms are not continuously bonded. In particular, it may be substituted with a carbonyl group as long as the carbonyl group is not continuously bonded.
  • R 6a and R 6b are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or 2 to 5 carbon atoms. And when R 6a and R 6b are alkenyl groups, the number of carbon atoms is preferably 4-5.
  • the compounds represented by the general formula (VI) according to the present invention are specifically the following formulas (6.1) to (6.21):
  • the equations (6.1) and ( The compound represented by 6.3) is most preferable, and when the required refractive index anisotropy ⁇ n is relatively high (approximately 0.09 to more than 0.1), it is represented by the formula (6.5). Most preferred is a compound.
  • the value of refractive index anisotropy ⁇ n is in the range of 0.09 to 0.1, any one of the compounds of formula (6.1), formula (6.3), or formula (6.5) is used. You can do it.
  • each R 6b independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. It is preferable that it is a compound chosen from the group represented by these.
  • R 6c and R 6d are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the methylene group in the alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and / or alkenyloxy group is substituted with an oxygen atom unless the oxygen atom is continuously bonded, or is substituted with a carbonyl group unless the carbonyl group is bonded continuously.
  • R 6C represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 8 carbon atoms. And preferably represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and further represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. It is more preferable to represent an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms.
  • R 6d represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 8 carbon atoms. And preferably represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms or 2 carbon atoms. It is further preferable to represent an alkoxy group having 4 to 4, more preferably an alkyl group having 3 or 5 carbon atoms or an alkoxy group having 2 or 4 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (VI-b) is specifically a compound represented by the following formulas (6.28) to (6.33):
  • R 6d represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms).
  • the compound represented by the general formula (6) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (VI-c).
  • R 6e and R 6f are each independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms. It is preferably a compound selected from the group represented by:
  • R 6e is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 6f is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 6e is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 6f is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the compound represented by the general formula (6) according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (VI-d).
  • R 6g and R 6h each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the methylene group in the alkyl group, alkenyl group, alkoxy group and / or alkenyloxy group is substituted with an oxygen atom unless the oxygen atom is continuously bonded, or is substituted with a carbonyl group unless the carbonyl group is bonded continuously.
  • a 2 represents a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a tetrahydropyran-2,5-diyl group, and when A represents a 1,4-phenylene group, the 1,4-phenylene group
  • One or more hydrogen atoms in it may be substituted with fluorine
  • Z 1 represents a single bond, —OCH 2 —, —OCF 2 —, —CH 2 O—, or CF 2 O—
  • n is 0 or 1
  • X 61 to X 66 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, but at least two of X 61 to X 66 represent a fluorine atom. It is preferable that it is a compound chosen from the group represented by this.
  • the 1,4-cyclohexyl group in the present application is preferably a trans-1,4-cyclohexyl group.
  • the compound represented by the general formula (2) as the second component is included as a liquid crystal composition according to the present invention, and the compound represented by the general formula (VI-d) and the general formula When the compound represented by (2) is the same, the compound represented by the general formula (VI-d) is preferably not included in the sixth component.
  • R 6g represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 8 carbon atoms. And preferably represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and further represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. It is more preferable to represent an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms.
  • R 6h is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms. It is preferably an alkenyloxy group, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms or 2 to 2 carbon atoms. More preferably, it represents an alkoxy group of 4, more preferably an alkyl group having 3 or 5 carbon atoms. Further, the number of carbon atoms of R e and R f is preferably different from each other.
  • X 61 to X 66 each independently preferably represents a hydrogen atom or a fluorine atom, but preferably 2 to 5 represent a fluorine atom. More preferably, 4 represents a fluorine atom, more preferably 2 to 3 represent a fluorine atom, more preferably 2 represents a fluorine atom, and most preferably 2 represents a fluorine atom.
  • any two of X 63 to X 66 preferably represent a fluorine atom, and more preferably X 63 or X 64 represents a fluorine atom.
  • any two of X 63 to X 66 preferably represent a fluorine atom, and X 63 and X 64 may represent a fluorine atom, or X 65 and X 66 may represent a fluorine atom.
  • X 63 and X 64 it is further preferred that a fluorine atom.
  • At least X 63 and X 64 preferably represent a fluorine atom, or at least X 65 and X 66 preferably represent a fluorine atom, and at least X 63 and X 64 represent a fluorine atom. Is more preferable.
  • a 2 preferably represents a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group or a tetrahydropyran-2,5-diyl group, but the liquid crystal composition is used.
  • it preferably represents a 1,4-phenylene group or a tetrahydropyran-2,5-diyl group, and preferably represents a 1,4-phenylene group Is more preferable.
  • the driving voltage When the driving voltage is considered important, it preferably represents a 1,4-phenylene group or a tetrahydropyran-2,5-diyl group, and more preferably represents a tetrahydropyran-2,5-diyl group.
  • the operating temperature range is important, that is, when a high operating temperature range is required, it preferably represents a 1,4-cyclohexylene group or a tetrahydropyran-2,5-diyl group, and the 1,4-cyclohexylene group It is more preferable to represent.
  • one or more hydrogen atoms in the benzene ring may be substituted with a fluorine atom, but unsubstituted, mono- or di-substituted are preferred, and in the case of di-substituted Preferably represents 2,3-difluorobenzene.
  • Z 1 is a single bond, -OCH 2 -, - OCF 2 -, - CH 2 O-, or represents a -CF 2 O-, a single bond, -OCF 2 - or It preferably represents —CF 2 O—, and more preferably represents a single bond.
  • n 0 or 1, but preferably 0 when the response speed is important.
  • the operating temperature range is important, that is, when a high operating temperature range is required. 1 is preferably represented.
  • R 6a to R 6h correspond to R X1 and R X2 in the general formula (6), and therefore, an alkyl group, an alkenyl group, Needless to say, the alkoxy group or alkenyloxy group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
  • R 6 g has the same meaning as R 6 g in the general formula (VI-d)
  • R 6h are the general formula (VI-d) in the same meaning as R 6h.
  • Compound represented by Preferable are the general formula (VI-d-1), the general formula (VI-d-3) to the general formula (VI-d-9) and the general formula (VI-d-12) to the general formula (VI-d- 15) is more preferable, and the general formula (VI-d-1), the general formula (VI-d-3), the general formula (VI-d-5), the general formula (VI-d-6), the general formula (VI -D-9), general formula (VI-d-12), general formula (VI-d-13) and general formula (VI-d-15) are more preferred, general formula (VI-d-1), Formula (VI-d-5) and general formula (VI-d-6) are particularly preferable, and general formula (VI-d-5) is most preferable.
  • R 6g and R 6h in the general formula (VI-d) are each independently selected from 1 to Represents an alkyl group having 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, but an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or carbon It is preferably an alkenyl group having 2 to 8 atoms, more preferably an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms. More preferably, it is preferably linear, and when R 6g and R 6h are both alkyl groups, the number of carbon atoms is preferably different.
  • the compound R 6h represents compounds or R 6 g butyl group
  • R 6 g represents R 6h ethyl group represents a propyl group represents an ethyl group are preferred.
  • the compound represented by the general formula (VI-d-1) according to the present invention is preferably a compound represented by the formula (6.44) to the formula (6.55).
  • the compound represented by the general formula (VI-a), the compound represented by the general formula (VI-c), the formula (6.1), Formula (6.3), Formula (6.5), Formula (6.28), Formula (6.29), Formula (6.30), Formula (6.31), Formula (6.44) and Formula A compound selected from the group consisting of compounds represented by (6.46) is more preferred, a compound represented by the general formula (VI-a), a compound represented by the general formula (VI-c), the formula ( 6.1), formula (6.3), formula (6.28), formula (6.29), formula (6.30), formula (6.31), formula (6.44) and formula (6) Further preferred is a compound selected from the group consisting of compounds represented by .46).
  • Particularly preferred forms of the sixth component according to the present invention include a compound represented by the general formula (VI-a), a compound represented by the general formula (VI-c), the formula (6.1), and the formula (6. 3), Formula (6.5), Formula (6.28), Formula (6.29), Formula (6.30), Formula (6.31), Formula (6.44), and Formula (6.46). 1 to 3 kinds of different compounds selected from the group consisting of the compounds represented by (1).
  • the mass ratio of the entire sixth component according to the present invention is particularly preferably 20 to 32 mass% with respect to the entire liquid crystal composition.
  • the liquid crystal composition of the present invention may further contain at least one compound represented by the following general formula (VII-A) and general formula (VIII-B) as a seventh component.
  • R 71 and R 72 are each independently a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or 2 to 10 carbon atoms. Represents a straight-chain alkenyl group of
  • R 71 and R 72 are each independently a straight-chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and 1 to 1 carbon atoms, as in the general formula (VII-A). 10 represents a straight-chain alkoxy group or a straight-chain alkenyl group having 4 to 10 carbon atoms.) Addition of such compounds represented by the general formulas (VII-A) and (VII-B) to the liquid crystal composition is particularly preferable from the viewpoint of obtaining a liquid crystal composition having a particularly low viscosity.
  • the content of the seventh component in the liquid crystal composition according to the present invention is not limited to the usage and purpose of use of the liquid crystal composition, as in the case of the first component and the second component which are essential components described above. Therefore, it is preferable that the preferred range of the content of the fourth component contained in the liquid crystal composition is independent from each other depending on the embodiment.
  • the lower limit of the content of the seventh component is, for example, 1% by mass as one embodiment of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Or in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 10 mass%. Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 20 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 30 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 40 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 50 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%.
  • the upper limit of the content of the seventh component is, for example, 95% by mass in one form of the present invention with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition of the present invention. It is preferable that Moreover, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 85 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 75 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 65 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 55 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 45 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 35 mass%. Furthermore, in another embodiment of this invention, it is preferable that it is 25 mass%.
  • the content of the compound represented by the general formula (VII-A) or (VII-B) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, It is necessary to adjust appropriately according to the required performance such as process suitability described later, dripping marks, image sticking, dielectric anisotropy and the like.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high.
  • the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is high.
  • the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
  • the seventh component there are no particular restrictions on the types of compounds represented by the general formula (VII-A) or (VII-B) that can be combined, and solubility at low temperatures, transition temperature, and electrical reliability. Are used in appropriate combinations according to desired performance such as property and birefringence.
  • the kind of the compound of the general formula (VII-A) or (VII-B) used as the seventh component is, for example, as one embodiment of the present invention, the seventh component having one general formula (VII-A). Or a compound represented by (VII-B).
  • the seventh component is a compound represented by two general formulas (VII-A) or (VII-B).
  • the seventh component is a compound represented by three general formulas (VII-A) or (VII-B). In another embodiment of the present invention, the seventh component is a compound represented by four types of general formulas (VII-A) or (VII-B). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the seventh component is a compound represented by five general formulas (VII-A) or (VII-B). In still another embodiment of the present invention, the seventh component is a compound represented by six types of general formulas (VII-A) or (VII-B). In still another embodiment of the present invention, the seventh component is a compound represented by seven general formulas (VII-A) or (VII-B).
  • the seventh component is a compound represented by eight general formulas (VII-A) or (VII-B). In still another embodiment of the present invention, the seventh component is a compound represented by nine types of general formulas (VII-A) or (VII-B). Furthermore, in another embodiment of the present invention, the seventh component is a system containing 10 or more compounds represented by the general formula (VII-A) or (VII-B).
  • the lower limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the compound represented by the general formula (VII-A) or (VII-B) according to the present invention is ⁇ 1 in one embodiment, and another embodiment. Then, it is -0.9. In yet another embodiment, -0.8, and in yet another embodiment, -0.7. In yet another embodiment, -0.5, and in yet another embodiment, -0.4.
  • the upper limit value of the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal composition comprising the compound represented by the general formula (VII-A) or (VII-B) is +1 in one embodiment. In this embodiment, it is +0.9. In yet another embodiment it is +0.8 and in yet another embodiment it is +0.7. In yet another embodiment, it is +0.6, and in yet another embodiment, it is +0.5.
  • the compound represented by the general formula (VII-A) according to the present invention is specifically preferably a compound represented by the following formula (7.1) to formula (7.60).
  • the compound represented by the general formula (VII-B) according to the present invention is more preferably at least one selected from the group consisting of the formulas (7.71) to (7.85).
  • the liquid crystal composition according to the present invention can be prepared by using a normal nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, chiral agent, antioxidant, You may contain other components, such as an absorber and a polymerizable monomer. Of these other components, the antioxidant and the ultraviolet absorber are not particularly limited, and known ones can be used.
  • the liquid crystal composition according to the present invention preferably further contains a polymerizable monomer. That is, the polymerizable monomer according to the present invention has the general formula (8):
  • X 81 and X 82 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.
  • —O— (CH 2 ) s — (wherein s represents an integer of 1 to 7 and an oxygen atom is bonded to an aromatic ring);
  • Z 2 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 —, —CH ⁇ CH—COO—, —CH ⁇ CH—OCO—, —COO—CH ⁇ CH—, —OCO—CH ⁇ CH—, —COO—CH 2 CH 2 —, —OCO—CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 —COO—, —CH 2 CH 2 —OCO—, —COO—CH 2
  • the bifunctional monomer represented by the general formula (8) is preferably a diacrylate derivative in which X 81 and X 82 each represent a hydrogen atom, or a dimethacrylate derivative in which both represent a methyl group, one of which is hydrogen. Also preferred are compounds that represent an atom and the other represents a methyl group. As for the polymerization rate of these compounds, diacrylate derivatives are the fastest, dimethacrylate derivatives are slow, asymmetric compounds are in the middle, and a preferred embodiment can be used depending on the application. In the PSA display element, a dimethacrylate derivative is particularly preferable.
  • Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) s —.
  • the PSA display element It is preferable that at least one is a single bond, and a compound in which both represent a single bond or an embodiment in which one represents a single bond and the other represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or —O— (CH 2 ) s — is preferable. .
  • 1 to 4 alkyl groups are preferable, and s is preferably 1 to 4.
  • Z 2 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CH 2 CH 2 —, — CF 2 CF 2 — or a single bond is preferable, —COO—, —OCO— or a single bond is more preferable, and a single bond is particularly preferable.
  • B represents a 1,4-phenylene group, a trans-1,4-cyclohexylene group or a single bond in which any hydrogen atom may be substituted by a fluorine atom.
  • -A phenylene group or a single bond is preferred.
  • Z 2 is preferably a linking group other than a single bond.
  • Z 2 is preferably a single bond.
  • the content of the polymerizable monomer represented by the general formula (8) is 0.05 to 1% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the liquid crystal composition. Is preferable, 0.1 to 0.5% by mass is more preferable, 0.1 to 0.4% by mass is further preferable, 0.1 to 0.3% by mass is particularly preferable, and 0.15 to 0.3% by mass is preferable. % Is most preferred.
  • the content of the polymerizable monomer is preferably 0.1 to 0.3% by mass from the viewpoint of a balance between display characteristics and reliability of the liquid crystal display element.
  • the ring structure between Sp 1 and Sp 2 is specifically preferably the structure described below.
  • the polymerizable monomer containing these skeletons is optimal for PSA type liquid crystal display elements because of its alignment regulating power after polymerization, and a good alignment state is obtained, so that display unevenness is suppressed or does not occur at all.
  • the formula (8.1) to the formula (8.4) are particularly preferable, and the formula (8.2) is most preferable.
  • Sp 2 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
  • the polymerization proceeds even when no polymerization initiator is present, but may contain a polymerization initiator in order to accelerate the polymerization.
  • the polymerization initiator include benzoin ethers, benzophenones, acetophenones, benzyl ketals, acylphosphine oxides, and the like.
  • a stabilizer may be added in order to improve storage stability.
  • Examples of the stabilizer that can be used include hydroquinones, hydroquinone monoalkyl ethers, tert-butylcatechols, pyrogallols, thiophenols, nitro compounds, ⁇ -naphthylamines, ⁇ -naphthols, nitroso compounds, and the like. It is done.
  • the liquid crystal composition according to the present invention and / or the liquid crystal composition containing the polymerizable monomer is effective in suppressing the dropping marks.
  • the “drop mark” is defined as a phenomenon in which a mark in which a liquid crystal composition is dropped appears in white when black is displayed.
  • the dropping marks will be briefly described.
  • PS liquid crystal display elements polymer stabilized, polymer stabilized
  • PSA liquid crystal display elements polymer sustained alignment, polymer sustaining alignment
  • the PS or PSA display element is characterized by adding a monomer to the liquid crystal composition and curing the monomer in the composition.
  • usable compounds are specified because of the necessity of maintaining a high voltage holding ratio, and use of compounds having an ester bond in the compound is limited.
  • Monomers used for PSA liquid crystal display elements are mainly acrylates, and those having an ester bond in the compound are generally used, and such compounds are not normally used as liquid crystal compounds for active matrix (special features). No. 2002-357830).
  • Such foreign matter induces the generation of dripping marks, and the deterioration of the yield of the liquid crystal display element due to display failure is a problem.
  • additives such as antioxidants and light absorbers
  • the drop mark generated in relation to the alignment control film is suppressed by forming a polymer layer in the liquid crystal phase layer by polymerization of a polymerizable monomer mixed in the liquid crystal composition.
  • a method is disclosed (see JP 2006-58755 A).
  • this method there is a problem of display burn-in caused by the polymerizable monomer added to the liquid crystal, and the effect is not sufficient for suppressing dripping marks, and the basic characteristics as a liquid crystal display element are maintained.
  • a liquid crystal composition containing a polymerizable monomer according to the present invention (hereinafter also referred to as a polymerizable monomer-containing liquid crystal composition) is useful for a liquid crystal display element, particularly useful for a liquid crystal display element for active matrix driving, It can be used for a liquid crystal display element for PSA mode, PSVA mode, VA mode, IPS mode or ECB mode.
  • the polymerizable monomer-containing liquid crystal composition of the present invention is provided with a liquid crystal alignment ability by polymerizing the polymerizable monomer contained therein by ultraviolet irradiation, and controls the amount of light transmitted using the birefringence of the liquid crystal composition.
  • used for liquid crystal display elements used for liquid crystal display elements.
  • AM-LCD active matrix liquid crystal display element
  • TN nematic liquid crystal display element
  • STN-LCD super twisted nematic liquid crystal display element
  • OCB-LCD and IPS-LCD in-plane switching liquid crystal display element
  • the two substrates 2 and 8 of the liquid crystal cell used in the liquid crystal display element are made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic.
  • a transparent material having flexibility such as glass or plastic.
  • the transparent substrates 2 and 8 having the transparent electrodes (layers) 6 and 14 can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on the transparent substrates 2 and 8 such as glass plates.
  • ITO indium tin oxide
  • the substrates 2 and 8 on which the transparent electrodes (layers) and TFTs are formed are opposed so that the transparent electrodes (layers) 6 and 14 are on the inside. In that case, you may adjust the space
  • the product of the refractive index anisotropy ⁇ n of the liquid crystal and the cell thickness d it is preferable to adjust the product of the refractive index anisotropy ⁇ n of the liquid crystal and the cell thickness d so that the contrast is maximized.
  • the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted so that the viewing angle and contrast are good (see FIGS. 1 to 4).
  • a retardation film for widening the viewing angle can also be used.
  • the spacer include glass particles, plastic particles, alumina particles, and a photoresist material.
  • a sealant such as an epoxy thermosetting composition is screen-printed on the substrates with a liquid crystal inlet provided, the substrates are bonded together, and heated to thermally cure the sealant.
  • the method of introducing the polymerizable monomer-containing liquid crystal composition into the liquid crystal composition containing space containing the liquid crystal composition formed by bonding the two substrates facing each other as described above is a normal vacuum injection method.
  • an ODF method or the like can be used.
  • the ODF method is used in the method of introducing the polymerizable monomer-containing liquid crystal composition by the vacuum injection method.
  • the display element can be suitably used.
  • an appropriate polymerization rate is desirable. Therefore, active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams are used singly or in combination or in sequence.
  • a method of polymerizing by irradiating is preferable.
  • ultraviolet rays When ultraviolet rays are used, a polarized light source or a non-polarized light source may be used.
  • the polymerization is performed in a state where the polymerizable monomer-containing liquid crystal composition is sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiation surface side must be given appropriate transparency to the active energy rays. I must.
  • the orientation state of the unpolymerized part is changed by changing conditions such as an electric field, a magnetic field, or temperature, and further irradiation with active energy rays is performed. Then, it is possible to use a means for polymerization.
  • a means for polymerization In particular, when ultraviolet exposure is performed, it is preferable to perform ultraviolet exposure while applying an alternating electric field to the polymerizable monomer-containing liquid crystal composition.
  • the alternating electric field to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 60 Hz to 10 kHz, and the voltage is selected depending on a desired pretilt angle of the liquid crystal display element. That is, the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage. In the MVA mode liquid crystal display element, it is preferable to control the pretilt angle from 80 degrees to 89.9 degrees from the viewpoint of alignment stability and contrast.
  • the temperature when irradiating active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams is preferably within the temperature range in which the liquid crystal state of the liquid crystal composition of the present invention is maintained. Polymerization is preferably performed at a temperature close to room temperature, that is, typically at a temperature of 15 to 35 ° C.
  • a lamp for generating ultraviolet rays a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be used.
  • a wavelength of the ultraviolet-rays to irradiate it is preferable to irradiate the ultraviolet-ray of the wavelength range which is not the absorption wavelength range of a liquid crystal composition, and it is preferable to cut and use an ultraviolet-ray as needed.
  • Intensity of ultraviolet irradiation is preferably from 0.1mW / cm 2 ⁇ 100W / cm 2, 2mW / cm 2 ⁇ 50W / cm 2 is more preferable.
  • the amount of energy of ultraviolet rays to be irradiated can be adjusted as appropriate, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2 .
  • the intensity may be changed.
  • the time for irradiating with ultraviolet rays is appropriately selected depending on the intensity of the irradiated ultraviolet rays, but is preferably from 10 seconds to 3600 seconds, and more preferably from 10 seconds to 600 seconds.
  • the liquid crystal composition in the present invention essentially comprises the compounds of the general formula (1) and the general formula (2).
  • the content described below is preferable.
  • the total content of these compounds is preferably 5 to 40% by mass. Is more preferably from 35 to 35% by weight, still more preferably from 11 to 34% by weight, particularly preferably from 12 to 34% by weight, most preferably from 15 to 34% by weight.
  • the first component of the chemical formula (1) is composed of one kind of compound
  • the inclusion of the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) in the liquid crystal composition according to the present invention is more preferably 10 to 30% by mass, further preferably 10 to 25% by mass, particularly preferably 13 to 23% by mass, and most preferably 15 to 22% by mass.
  • the liquid crystal composition according to the present invention contains compounds represented by general formula (1), general formula (2) and general formula (3), the total content of these compounds is 10 to 50. % By mass is preferable, 15 to 42% by mass is more preferable, 15 to 40% by mass is further preferable, 20 to 40% by mass is particularly preferable, and 22 to 40% by mass is most preferable.
  • the total content of these compounds is 15 to 50 masses. %, More preferably 20 to 45% by mass, still more preferably 22 to 42% by mass, particularly preferably 23 to 40% by mass, and most preferably 25 to 34% by mass.
  • the total content of these compounds is 30 to 75 masses. %, More preferably 35 to 70% by mass, still more preferably 40 to 65% by mass, particularly preferably 45 to 65% by mass, and most preferably 50 to 65% by mass.
  • the total content of these compounds is 30 to 70 masses. %, More preferably 30 to 65% by mass, still more preferably 35 to 63% by mass, particularly preferably 40 to 62% by mass, and most preferably 45 to 61% by mass.
  • the liquid crystal composition according to the present invention contains compounds represented by general formula (1), general formula (2), general formula (3), and general formula (4), the total content of these compounds is included.
  • the amount is preferably 15 to 70% by mass, more preferably 20 to 55% by mass, further preferably 25 to 50% by mass, particularly preferably 30 to 45% by mass, and most preferably 32 to 42% by mass.
  • the liquid crystal composition according to the present invention contains the compounds represented by the general formula (1), the general formula (2), the general formula (3), and the general formula (5), the total content of these compounds is included.
  • the amount is preferably 35 to 80% by mass, more preferably 40 to 77% by mass, still more preferably 45 to 75% by mass, particularly preferably 50 to 74% by mass, and most preferably 55 to 73% by mass.
  • the compounds represented by the general formula (1), the general formula (2), the general formula (3), the general formula (4), the general formula (5), and the general formula (6) When contained, the total content of these compounds is preferably 94 to 100% by mass, more preferably 95 to 100% by mass, and more preferably 98 to 100% by mass.
  • the compound represented by the general formula (1), the general formula (2), the general formula (3), the general formula (4), the general formula (5), and the general formula (6) When the polymerizable monomer represented by the general formula (8) is contained, the total content of these compounds is preferably 95 to 100% by mass, and more preferably 98 to 100% by mass.
  • each compound constituting the liquid crystal composition in the present invention a compound having 2 or more fluorine atoms in one molecule, specifically, in the general formulas (1), (2), (4), and (6)
  • the proportion of the compound represented is preferably 40 to 90% by mass, more preferably 45 to 85% by mass, and further preferably 50 to 80% by mass in the liquid crystal composition. In this case, 50% by mass to 60% by mass is preferable, and when the driving voltage is important, 55% by mass to 80% by mass is preferable.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a liquid crystal display element. Further, in FIG. 1, for convenience of explanation, each component is illustrated separately.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a region surrounded by II line of an electrode layer 3 (or also referred to as a thin film transistor layer 3) including a thin film transistor formed on the substrate in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 cut along the line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a thin film transistor which is a region IV in FIG.
  • a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the configuration of the liquid crystal display element 10 according to the present invention includes a first substrate 8 provided with a transparent electrode (layer) 6 (also referred to as a common electrode 6) made of a transparent conductive material, as shown in FIG.
  • a liquid crystal display element having a liquid crystal composition (or liquid crystal layer 5) sandwiched therebetween, wherein the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal composition when no voltage is applied is substantially perpendicular to the substrates 2 and 8;
  • the liquid crystal composition of the present invention is used as the liquid crystal composition.
  • the second substrate 2 and the first substrate 8 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 1 and 9. Further, in FIG. 1, a color filter 7 is provided between the first substrate 8 and the common electrode 6. Further, a pair of alignment films 4 may be formed on the surfaces of the transparent electrodes (layers) 6 and 14 so as to be adjacent to the liquid crystal layer 5 according to the present invention and to directly contact the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 5. Good.
  • the liquid crystal display element 10 includes a second polarizing plate 1, a second substrate 2, an electrode layer (also referred to as a thin film transistor layer) 3 including a thin film transistor, an alignment film 4, and a liquid crystal composition.
  • the layer 5 including the alignment layer 4, the common electrode 6, the color filter 7, the first substrate 8, and the first polarizing plate 9 are sequentially stacked.
  • the electrode layer 3 including the thin film transistor formed on the surface of the second substrate 2 has a gate wiring 25 for supplying a scanning signal and data for supplying a display signal.
  • Pixel electrodes 21 are formed in a matrix in a region that intersects with the wirings 24 and is surrounded by the plurality of gate wirings 25 and the plurality of data wirings 24.
  • a switching element for supplying a display signal to the pixel electrode 21 a thin film transistor including a source electrode 26, a drain electrode 23, and a gate electrode 27 is provided in the vicinity of the intersection where the gate line 25 and the data line 24 intersect each other. It is connected to the pixel electrode 21.
  • a storage capacitor 22 for storing a display signal supplied through the data wiring 24 is provided in a region surrounded by the plurality of gate wirings 25 and the plurality of data wirings 24.
  • the thin film transistor can be suitably used for a liquid crystal display element having an inverted staggered type, and the gate wiring 25 and the data wiring 24 are preferably metal films, and an aluminum wiring is used. Is particularly preferred. Further, the gate wiring 25 and the data wiring 24 overlap with each other through a gate insulating film.
  • the color filter 7 is preferably formed with a black matrix (not shown) in a portion corresponding to the thin film transistor and the storage capacitor 22 from the viewpoint of preventing light leakage.
  • a preferred embodiment of the structure of the thin film transistor of the liquid crystal display element according to the present invention includes, for example, a gate electrode 11 formed on the surface of the substrate 2 as shown in FIGS.
  • a gate insulating layer 13 provided so as to cover substantially the entire surface of the substrate 2; a semiconductor layer 17 formed on the surface of the gate insulating layer 13 so as to face the gate electrode 11; and a surface of the surface of the semiconductor layer 17.
  • a protective film 18 provided so as to cover a part of the protective film 18, covers one side edge of the protective layer 18 and the semiconductor layer 17, and contacts the gate insulating layer 13 formed on the surface of the substrate 2.
  • the drain electrode 15 provided on the substrate, the other end of the protective film 18 and the semiconductor layer 17 are covered, and the drain electrode 15 is provided in contact with the gate insulating layer 13 formed on the surface of the substrate 2.
  • an anodized film 12 may be formed on the surface of the gate electrode 11 for the purpose of eliminating a step with the gate electrode.
  • an ohmic contact layer 16 may be provided between the semiconductor layer 17 and the drain electrode 15 for the purpose of reducing the width and height of the Schottky barrier.
  • the occurrence of dripping marks is greatly affected by the liquid crystal material to be injected, but the influence is unavoidable depending on the configuration of the liquid crystal display element.
  • the color filter 7 or the thin film transistor formed in the liquid crystal display element is a member in which only the thin alignment film 4 and the transparent electrodes 6 and 14 are separated from the liquid crystal composition as shown in FIG.
  • the generation of dripping marks is affected.
  • the drain electrode 15 is formed so as to cover the gate electrode 11, so that the area of the drain electrode 15 tends to increase. It is in.
  • the drain electrode is usually formed of a metal material such as copper, aluminum, chromium, titanium, molybdenum, and tantalum and subjected to passivation treatment.
  • the protective film 18 is generally thin, the alignment film 4 is also thin, and there is a high possibility that the ionic substance is not blocked. Therefore, the dropping is caused by the interaction between the metal material and the liquid crystal composition. The generation of scars could not be avoided.
  • liquid crystal display element including the liquid crystal composition according to the present invention
  • the liquid crystal display element member for example, from the viewpoint of a delicate balance between the liquid crystal display element member and the surface free energy or adsorption energy of the liquid crystal composition according to the present invention. It is considered that the problem of generation of marks can be reduced.
  • the liquid crystal display device using the liquid crystal composition according to the present invention is useful for achieving both high-speed response and suppression of display failure, and is particularly useful for a liquid crystal display device for driving an active matrix, and includes a VA mode and a PSVA mode. Applicable for PSA mode, IPS mode or ECB mode.
  • Tni Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C) ⁇ n: refractive index anisotropy at 25 ° C. ⁇ : dielectric anisotropy at 25 ° C. ⁇ : viscosity at 20 ° C. (mPa ⁇ s) ⁇ 1 : rotational viscosity at 25 ° C.
  • Initial voltage holding ratio (initial VHR): Voltage holding ratio (%) at 343 K under conditions of frequency 6 Hz and applied voltage 5 V
  • VHR TEG (test element group) for evaluation of electro-optical characteristics in which a liquid crystal composition sample was enclosed was held in a thermostatic bath at 130 ° C. for 1 hour, and then measured under the same conditions as the above-described VHR measurement method. .
  • the afterimage of the fixed pattern reaches an unacceptable afterimage level when a predetermined fixed pattern is displayed in the display area for an arbitrary test time of 1000 hours and then the entire screen is displayed uniformly. The test time until was measured.
  • test time mentioned here indicates the display time of the fixed pattern, and the longer this time is, the more the afterimage is suppressed and the higher the performance.
  • the unacceptable afterimage level is a level at which an afterimage that is rejected in the shipment acceptance / rejection determination is observed.
  • the level of was visually evaluated by the following four-stage evaluation. Example) The longer the test time, the higher the performance. Sample A: 1000 hours Sample B: 500 hours Sample C: 200 hours Sample D: 100 hours Performance is A>B>C> D.
  • Example 10 It can be said that the more the number of times of dropping, the more stable the dropping over a long time, and the higher the process compatibility.
  • Sample A 95,000 times
  • Sample B 40000 times
  • Sample C 100,000 times
  • Sample D 10,000 times
  • the performance is C>A>B> D.
  • the evaluation of the volatility of the liquid crystal composition was performed by observing the operating state of the vacuum stirring and defoaming mixer with a stroboscope and visually observing the foaming of the liquid crystal composition. Specifically, 0.8 kg of a liquid crystal composition is put into a special container of a 2.0 L vacuum stirring and defoaming mixer, and vacuum stirring is performed at a revolution speed of 15 S-1 and a rotation speed of 7.5 S-1 under 4 kPa degassing. The defoaming mixer was operated and the time until foaming started was measured.
  • VA liquid crystal display elements shown in FIG. 1 were produced.
  • This liquid crystal display element has an inverted staggered thin film transistor as an active element.
  • the liquid crystal composition was injected by a dropping method, and image sticking, dropping marks, process suitability, solubility at low temperatures, and volatility were evaluated.
  • the compositions of Examples 1 to 18 and Comparative Examples and the experimental results of the evaluation are shown in Tables 1 to 3 below.
  • the polymerizable monomer (formula (8.2)) used in Examples 15 to 18 has the following chemical structure.
  • the liquid crystal composition according to the present invention is widely applicable in the fields of liquid crystal display elements and liquid crystal displays.

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Abstract

 本発明が解決しようとする課題は、誘電率異方性、粘度、ネマチック相上限温度、低温でのネマチック相安定性、γ等の液晶表示素子としての諸特性及び表示素子の焼き付き特性を悪化させること無く、製造時の滴下痕が発生し難く、ODF工程における安定した液晶材料の吐出量を実現する液晶表示素子に適する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子を提供することにある。 第一成分として一般式(1)で表される化合物の群から少なくとも一つと、第二成分として一般式(2)で表される化合物の群から少なくとも一つと、を含む液晶組成物液晶組成物を提供し、併せて該第一成分及び第二成分を含有する液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。

Description

液晶組成物およびそれを使用した液晶表示素子
 本発明は液晶組成物、さらに当該液晶組成物を使用した液晶表示素子に関する。
 液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにTN(ツイステッド・ネマチック)型、STN(スーパー・ツイステッド・ネマチック)型、TFT(薄膜トランジスタ)を用いたVA(以下、垂直配向とも称する)型やIPS(イン・プレーン・スイッチング)型等がある。これらの液晶表示素子に用いられる液晶組成物は水分、空気、熱、光などの外的要因に対して安定であること、また、室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、低粘性であり、かつ駆動電圧が低いことが求められる。さらに液晶組成物は、個々の表示素子に対して誘電率異方性(Δε)や屈折率異方性(Δn)等の物性値を最適な値とするために、数種類から数十種類の化合物から構成されている。
 例えば、液晶TV等に広く用いられるVA型は、負のΔεを備えた液晶組成物を一般的には使用されており、PCモニター等に使用されているTN型やタッチパネル等に広く用いられているIPS型には主に正のΔεを備えた液晶組成物を一般的には使用されている。当然のことながら、これらIPS型やVA型に限らず全ての駆動方式において低電圧駆動、高速応答、広い動作温度範囲を示す液晶組成物が求められている。このような要求に応えるために、絶対値が大きいΔεと、小さい粘度(η)と、高いネマチック相-等方性液体相転移温度(Tni)とを備えた液晶組成物が必要とされる。
 さらに、Δnとセルギャップ(d)との積であるΔn×dの設定から、液晶組成物のΔnをセルギャップに合わせて適当な範囲に調節する必要がある。加えて液晶表示素子をテレビ等へ応用する場合においては高速応答性が重視されるため、γ1の小さい液晶組成物が要求される。現状としては、比較的分子量が小さく誘電的に中性な化合物を液晶組成物に添加することで液晶組成物全体の粘度を低下させることで高速応答性を担保している。
 しかしながら、特許文献1によれば、高速応答性を担保するために添加される誘電的に中性な化合物は、テレビにおける画像の焼き付き現象(又は焦げ付き現象とも称し、線残像および面残像も含む)などの原因となることを開示している(特許文献1の段落「0020」、「0021」参照)。すなわち当該特許文献1によれば、中性のアルケニル化合物を液晶組成物に使用すると、配向層との間の相互作用により画像が固着する問題が生じるため、かかる問題を解決するために両端にアルキル基を備えたビシクロヘキシル-(ベンゼン)骨格(特許文献1 式(I)参照)を液晶組成物の必須成分とすることで、長時間の動作後に画像の固着を有さないか又は著しく低減する効果を奏するとしている。
 また、誘電的に中性な化合物を含む系における他の焼き付けを抑制・防止する技術としては、例えば特許文献2が挙げられる。当該特許文献2は、エーテル結合を介してベンゾピラン環と、シクロヘキサン環とが結合した骨格を備えたフッ素含有化合物(特許文献2 一般式(I)参照)および誘電率異方性を示さない中性化合物を必須成分とする組成物を開示している。また当該特許文献2によれば、前記シクロヘキシル環を1個含む前記フッ素含有化合物の含量を制限し、又は末端基にアルケニル基を有する中性化合物の含量を制限することによって、液晶組成物とイオン不純物との反応を減らすことができるとしている。
特表2012-513483号 特開2008-144135号
 上記特許文献1および上記特許文献2の技術はいずれも誘電的に中性な化合物を液晶組成物に添加する際に、末端基にアルケニル基を有する中性化合物の含量や種類を制限することで画像の焼き付きや残像の問題を解決している。特に特許文献2の発明では、液晶層に多量のイオン不純物が含まれると、電界生成電極の境界のような特定部分に平面移動した当該イオン不純物が集中し易いため、このようなイオン不純物が集中している部分が、外部から残像として視認されるという問題を解決するものである。そのため、当該特許文献2の発明では、液晶組成物全体における1個のシクロヘキサン環を備えたフッ素含有化合物の含量だけではなく、末端基にアルケニル基を有する中性化合物の含量までも制限することで、特許文献2に係る液晶組成物では約2400時間を超えても線残像が発現されなかったことを確認している(特許文献2 段落「0041」、段落「0052」~「0054」)。
 また、特許文献1には線残像などの焼き付けに関する実験データはないものの、当該特許文献1の段落「0020」~「0023」において、短い応答時間を達成する反面、焦げ付きなどの信頼性に関する問題が頻発する化合物の例として末端基にアルケニル基を有する中性化合物が列挙されている。さらに、当該特許文献1の実験例では必須の成分である両端にアルキル基が結合したビシクロヘキシル-(ベンゼン)化合物が26~46%含む組成物を開示している。この成分は、特許文献1の液晶組成物においても(3)および(5)として含まれている。
 しかしながら、前記特許文献1および特許文献2のように両端にアルキル基が結合したビシクロヘキシル-(ベンゼン)化合物を液晶組成物に添加すると低温保存が悪く、当該ビシクロヘキシル-(ベンゼン)化合物自体が揮発してしまうという新たな問題が生じることが確認された。
 ここでいう「低温保存性」とは、固相から液晶相への転移温度近傍の低温条件下において、液晶性組成物や液晶性化合物がネマチック相を保持し続けることができる時間をいい、どれだけ長い時間ネマチック相を保持し続けることができるかという指標を言う。例えば、このような低温保存性の測定方法の一例としては、固体や結晶の析出が見られないことを顕微鏡や吸光度などで確認する方法がある。
 一般に液晶組成物は、上述したように複数の液晶性化合物の混合物であり、標準状態(SATP)における各々の液晶性化合物単体は、液晶相とは限らず、他の液晶性化合物との混合により、凝固点降下に従い液晶相を示すものである。そのため、結晶からネマチック相への相転移温度付近の低温域では過冷却によりかろうじてネマチック相を保っている液晶組成物も存在する。結晶からネマチック相への相転移温度付近の低温雰囲気下に、このような液晶組成物を長く放置すると、固体や結晶の析出やスメクチック相の発現により、液晶表示素子の用途には適さなくなるという低温保存性に関する問題が生じる。
 そこで本発明に係る液晶組成物は、このような低温保存の問題を解決すること、および/又はビシクロヘキシル-(ベンゼン)骨格の揮発性を低減することを目的とする。
 本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意研究を行った結果、一般式(1)および一般式(2)の液晶組成物を用いることにより、低温保存の問題を解決するできることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明に係る液晶組成物は、第一成分として一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(上記一般式(1)中、nおよびmは、それぞれ独立して、n≦mを満たす正の整数である。)で表される化合物の群から少なくとも一つと、
 第二成分として一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(上記一般式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基である。)で表される化合物の群から少なくとも一つと、を含むことを特徴とする。
図1は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。 図2は、当該図1における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。 図3は、図2におけるIII-III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図である。 図4は、図3におけるIVの領域である薄膜トランジスタを拡大した図である。
 本発明の第一は、第一成分として一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(上記一般式(1)中、nおよびmは、それぞれ独立して、n≦mを満たす正の整数である。)で表される化合物の群から少なくとも一つと、
 第二成分として一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(上記一般式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基である。)で表される化合物の群から少なくとも一つと、を含むことを特徴とする液晶組成物である。
 本発明に係る液晶組成物では、上記一般式(1)および一般式(2)を含むことにより低温保存が向上する。一般に対称性が高い分子は、結晶性が高く、溶解性が低い傾向にある。したがって、上記一般式(1)の液晶分子の両端のアルキル基がn≦mの条件を満たすと、一般式(1)で示される化合物はその中心よりベンゼン環側の分子量が大きくなるため、対称性が崩れる(あるいは、分子の重心位置がベンゼン環側に偏る)ことから結晶性が低下すると考えられる。一方、一般式(2)で示す化合物の中心骨格は、ベンゼン環が連結した構造であるため、当該一般式(2)の末端構造に関わらず、中心骨格の対称性が高いので、結晶化しやすい傾向があると考えられる。そのため、一般式(1)の対称性が適度に低くなると、一般式(2)の化合物の結晶化を抑制し、液晶組成物の溶解性を向上することができると考えられる。一方、対称性を極度に損ねる場合(n<<m)は液晶性を示さなくなる虞があると考えられる。そのため、一般式(1)において、mとnとの差(m-n)は、好ましくは0~5、より好ましくは0~3、更に好ましくは0~2、特に好ましくは0~1である。
 また、当該mとnとの差が大きすぎる(例えば、mとnとの差が5超である)と対称性が崩れすぎて、結晶性ばかりでなく液晶性さえも損ない、ただの液体になってしまい、液晶相発現温度の大幅な低下を招く虞が高くなる。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)で表される第一成分および一般式(2)で表される第二成分を必須として含むものであり、必要に応じて、第三成分、第四成分、第五成分、第六成分、第七成分ならびに重合性モノマーおよび添加剤などの他の成分からなる群から選択される少なくとも1種をさらに本発明に係る液晶組成物に含んでもよい。具体的には、本発明に係る液晶組成物は、一般式(1)および一般式(2)で表される化合物を必須の成分とするものであり、更に必要に応じて後述の一般式(3)~一般式(6)ならびに後述の一般式(VII-A)および一般式(VII-B)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有することができる。
 当該液晶組成物中に含有する一般式(1)、一般式(2)、一般式(3)~一般式(6)ならびに一般式(VII-A)および一般式(VII-B)で表される液晶性を示す化合物の合計含有量は、下限値として60質量%が好ましく、65質量%が好ましく、70質量%が好ましく、75質量%が好ましく、80質量%が好ましく、85質量%が好ましく、90質量%が好ましく、92質量%が好ましく、95質量%が好ましく、98質量%が好ましく、99質量%が好ましく、上限値としては100質量%が好ましく、99.5質量%が好ましい。
 そのため、本発明に係る液晶組成物における添加剤(酸化防止剤、UV吸収剤など)は100ppm~1質量%であることが好ましい。また、本発明に係る液晶組成物における重合性モノマーは、500ppm~10質量%であることが好ましい。
 本発明に係る液晶組成物の誘電率異方性Δεの値は、25℃において、-2.0から-6.0であることが好ましく、-2.5から-5.0であることがより好ましく、-2.5から-4.0であることが特に好ましいが、更に詳述すると、誘電率異方性Δεの値が-2.5~-3.4の範囲であると応答速度の観点で好ましい。
 本発明に係る液晶組成物の屈折率異方性Δnの値は、25℃において、0.08から0.13であることが好ましいが、0.09から0.12であることがより好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップ(セルギャップ3.4μm以下)に対応する場合は約0.9から約0.12程度であることが好ましく、厚いセルギャップ(セルギャップ3.5μm以上)に対応する場合は約0.08から約0.1程度であることが好ましい。
 本発明に係る液晶組成物の回転粘度(γ)の上限値は、150(mPa・s)以下が好ましく、130(mPa・s)以下がより好ましく、120(mPa・s)以下が特に好ましい。一方、当該回転粘度(γ)の下限値は、20(mPa・s)以上が好ましく、30(mPa・s)以上がより好ましく、40(mPa・s)以上が更に好ましく、50(mPa・s)以上がより更に好ましく、60(mPa・s)以上がさらにより好ましく、70(mPa・s)以上が特に好ましい。
 本発明に係る液晶組成物では、回転粘度と屈折率異方性の関数であるZが特定の値を示すことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
(上記数式中、γは回転粘度を表し、Δnは屈折率異方性を表す。)
 Zは、13000以下が好ましく、12000以下がより好ましく、11000以下が特に好ましい。
 本発明に係る液晶組成物は、アクティブマトリクス表示素子に使用する場合においては、1011(Ω・m)以上の比抵抗を有することが必要であり、1012(Ω・m)が好ましく、1013(Ω・m)以上がより好ましい。
 本発明に係る液晶組成物はネマチック相-等方性液体相転移温度(TNI)を幅広い範囲で使用することができるものであるが、当該相転移温度(TNI)は、60~120℃であることが好ましく、70~110℃がより好ましく、75~100℃が特に好ましい。
 以下、本発明に係る液晶組成物に含まれうる各成分について詳説する。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)で表される第一成分を必須とするものである。以下、一般式(1)で表される第一成分について説明する。
 本発明に係る第一成分は、以下の一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(上記一般式(1)中、nおよびmは、それぞれ独立して、n≦mを満たす正の整数である。)で表される化合物である。
 第一成分として、一般式(1)で表される化合物を含むと低温での溶解性、高い転移点、適度なΔεとΔnを満たす液晶組成物を提供できる。
 上記一般式(1)において、nは、1以上7以下の整数であることが好ましく、2以上6以下の整数であることがより好ましく、2上5以下の整数であることが更に好ましく、2以上4以下の整数であることが特に好ましい。
 また、上記一般式(1)中、mは、1以上6以下の整数であることが好ましく、2以上6以下の整数であることがより好ましく、2以上5以下の整数であることが更に好ましく、2以上4以下の整数であることが特に好ましい。
 nが1以上5以下の整数であり、mが1以上5以下の整数であって、かつn≦mの条件を満たすと、液晶分子の重心位置がずれることにより結晶性が低下し、溶解性が増大するという理由で好ましい。
 さらに、上記一般式(1)において、C2n+1-およびC2m+1-で示されるアルキル基は、直鎖状又は分岐状が好ましく、直鎖状がより好ましい。
 本発明に係る液晶組成物における第一成分の含有量は、当該液晶組成物の使用態様・使用目的だけでなく他の成分との関係で適宜選択されるものであるため、当該液晶組成物に含まれる第一成分の含有量の好適範囲は実施形態によってそれぞれ別個独立していることが好ましい。本発明に係る液晶組成物において、第一成分の含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの実施形態としては1質量%である。本発明の他の別の実施形態では5質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では10質量%である。また、本発明の別の実施形態では20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では80質量%である。
 さらに、本発明に係る液晶組成物において、第一成分の含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%である。また、本発明の別の実施形態では85質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では45質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では25質量%である。
 本発明の液晶組成物において、一般式(1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、後述するプロセス適合性や滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
 また、本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
 本発明に係る第一成分において、一般式(1)で表す化合物同士の組み合わせ可能な種類は特に制限は無く、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。第一成分として使用する一般式(1)の化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては、第一成分が1種類の一般式(1)で表される化合物である。あるいは本発明の別の実施形態では第一成分が2種類の一般式(1)で表される化合物である。また、本発明の別の実施形態では第一成分が3種類の一般式(1)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第一成分が4種類の一般式(1)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第一成分が5種類の一般式(1)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第一成分が6種類の一般式(1)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第一成分が7種類の一般式(1)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第一成分が8種類の一般式(1)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第一成分が9種類の一般式(1)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第一成分が10種類以上の一般式(1)で表される化合物を含む系である。
 本発明に係る一般式(1)で表される化合物の誘電率異方性(Δε)の下限値は、一つの実施形態では-10であり、別の実施形態では-8である。さらに別の実施形態では-6であり、さらに別の実施形態では-12である。またさらに別の実施形態では-14であり、またさらに別の実施形態では-4である。また一方、一般式(1)で表される化合物からなる液晶組成物の誘電率異方性(Δε)の上限値は、一つの実施形態では0であり、別の実施形態では+1である。さらに別の実施形態では-1であり、さらに別の実施形態では-2である。またさらに別の実施形態では2であり、またさらに別の実施形態では-0.5である。
 本発明に係る第一成分の好ましい形態は、前記一般式(1)で表される化合物(前記一般式(1)中、nおよびmはそれぞれ独立して、nが2~5の整数、mが2~5の整数であって、n≦mである。)の中から、1~3種類の異なる化合物を混合したものである。また、その際、本発明に係る第一成分全体の質量比は、液晶組成物全体に対して7質量%超18質量%以下が特に好ましい。
 また、本発明に係る一般式(1)で表される化合物は、以下の式(1.1)~式(1.12):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
が好ましく、式(1.3)~式(1.11)からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(2)で表される第二成分を必須とするものである。以下、一般式(2)で表される第二成分について説明する。
 本発明に係る第二成分は、一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(上記一般式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基である。)で表される化合物である。
 第二成分として、一般式(2)で表される化合物を含むと、大きなΔnと適度なΔεの液晶組成物を提供することができる。
 上記アルキル基は、直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。また、上記一般式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基であり、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~6個のアルキル基が好ましく、炭素原子数2~5個のアルキル基がより好ましい。
 また、本発明に係る一般式(2)で表される化合物は、Rが炭素原子数3個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~3個のアルキル基の条件、Rが炭素原子数4個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~3個のアルキル基の条件、Rが炭素原子数5個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~3個のアルキル基の条件が好ましい。
 本発明に係る「炭素原子数1~15個のアルキル基」の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基、3-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基などが挙げられる。なお、本明細書中において、アルキル基の例は共通であり、各々のアルキル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
 本発明に係る液晶組成物における第二成分の含有量は、当該液晶組成物の使用態様・使用目的だけでなく他の成分との関係で適宜選択されるものであるため、当該液晶組成物に含まれる第二成分の含有量の好適範囲は実施形態によってそれぞれ別個独立していることが好ましい。本発明に係る液晶組成物において、第二成分の含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの実施形態としては1質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では10質量%である。また、本発明の別の実施形態では20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では80質量%である。
 さらに、本発明に係る液晶組成物において、第二成分の含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%である。また、本発明の別の実施形態では85質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では45質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では25質量%である。
 本発明の液晶組成物において、一般式(2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、後述するプロセス適合性や滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
 また、本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
 本発明に係る第二成分において、一般式(2)で表す化合物同士の組み合わせ可能な種類は特に制限は無く、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。第二成分として使用する一般式(2)の化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては、第二成分が1種類の一般式(2)で表される化合物である。あるいは本発明の別の実施形態では第二成分が2種類の一般式(2)で表される化合物である。また、本発明の別の実施形態では第二成分が3種類の一般式(2)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第二成分が4種類の一般式(2)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第二成分が5種類の一般式(2)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第二成分が6種類の一般式(2)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第二成分が7種類の一般式(2)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第二成分が8種類の一般式(2)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第二成分が9種類の一般式(2)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第二成分が10種類以上の一般式(2)で表される化合物を含む系である。
 本発明に係る一般式(2)で表される化合物の誘電率異方性(Δε)の下限値は、一つの実施形態では-4であり、別の実施形態では-3である。さらに別の実施形態では-2.5であり、さらに別の実施形態では-2であるまた一方、一般式(1)で表される化合物からなる液晶組成物の誘電率異方性(Δε)の上限値は、一つの実施形態では1であり、別の実施形態では0である。さらに別の実施形態では-0/5であり、さらに別の実施形態では-1である。またさらに別の実施形態では-1.5である。
 本発明に係る第二成分の好ましい形態は、前記一般式(2)で表される化合物(前記一般式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立して、Rは炭素原子数2~5個の直鎖状のアルキル基、Rは炭素原子数1~3個の直鎖状のアルキル基)の中から、1~3種類の異なる化合物を混合したものである。またこの際、本発明に係る第二成分全体の質量比は、前記一般式(2)で表される化合物を単独で含む場合は液晶組成物全体に対して5~13質量%が特に好ましく、前記一般式(2)で表される化合物を2種含む場合は、液晶組成物全体に対して5~16質量%が特に好ましく、前記一般式(2)で表される化合物を3種含む場合は、液晶組成物全体に対して5~20質量%が特に好ましい。
 本発明に係る液晶組成物は、第三成分として以下の一般式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(上記一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基である。)で表される化合物の群から少なくとも一つを含むことが好ましい。
 上記一般式(3)において、Rは炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることが好ましく、炭素原子数1~15個のアルキル基および炭素原子数2~15個のアルケニル基からなる群から選択される一つの基であることがより好ましく、炭素原子数1~12個のアルキル基および炭素原子数2~12個のアルケニル基からなる群から選択される一つの基であることが更に好ましく、炭素原子数1~10個のアルキル基であることがより更に好ましく、炭素原子数2~5個のアルキル基であることが特に好ましい。
 上記一般式(3)において、Rは炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることが好ましく、炭素原子数1~15個のアルキル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることがより好ましく、炭素原子数1~12個のアルキル基および炭素原子数1~11個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることが更に好ましく、炭素原子数1~10個のアルコキシ基であることがより更に好ましく、炭素原子数1~5個のアルコキシ基であることが特に好ましい。
 また、上記一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であることが好ましく、直鎖状のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であることがより好ましい。
 さらに、上記一般式(3)におけて、RおよびRの好ましい組み合わせは、Rは炭素原子数1~15個のアルキル基であり、かつRは炭素原子数1~15個のアルコキシ基であり、より好ましい組み合わせは、Rが炭素原子数1~10個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~9個のアルコキシ基であり、更に好ましい組み合わせは、Rが炭素原子数1~5個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~4個のアルコキシ基であり、特に好ましい組み合わせは、Rが炭素原子数2~5個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~3個のアルコキシ基である。
 第三成分として、上記組み合わせの化合物を液晶組成物に含むと、溶解性向上、特に低温で良溶解性の液晶組成物が得られるという観点で好ましい。
 本発明に係る「炭素原子数1~15個のアルキル基」の例は、上述した通りであるのでここでは省略する。
 本発明に係る「炭素原子数1~15個のアルコキシ基」の例は、該置換基中の少なくとも1個の酸素原子が環構造と直接結合する位置に存在することが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基(n-プロポキシ基、i-プロポキシ基)、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基がより好ましい。なお、本明細書中において、アルコキシ基の例は共通であり、各々のアルコキシ基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
 本発明に係る「炭素原子数2~15個のアルケニル基」の例は、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、2-ヘキセニル基等が挙げられる。また、本発明に係るより好ましいアルケニル基としては次に記載する式(i)(ビニル基)、式(ii)(1-プロペニル基)、式(iii)(3-ブテニル基)および式(iv)(3-ペンテニル基):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(上記式(i)~(iv)中、*は環構造への結合部位を示す。)
で表されるが、本願発明の液晶組成物が重合性モノマーを含有する場合は、式(ii)および式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。なお、本明細書中において、アルケニル基の例は共通であり、各々のアルケニル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
 本発明に係る液晶組成物における第三成分の含有量は、上述した必須成分である第一成分および第二成分と同様に、液晶組成物の使用態様・使用目的だけでなく他の成分との関係で適宜選択されるものであるため、当該液晶組成物に含まれる第三成分の含有量の好適範囲は実施形態によってそれぞれ別個独立していることが好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、第三成分の含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの実施形態としては1質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では7質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では10質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では13質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では15質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では17質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では20質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では30質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では40質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では50質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では60質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では70質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では80質量%であることが好ましい。
 さらに、本発明に係る液晶組成物において、第三成分の含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では85質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では45質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では35質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では25質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では20質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では17質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では15質量%であることが好ましい。
 本発明の液晶組成物において、一般式(3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、後述するプロセス適合性や滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
 また、本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
 本発明に係る第三成分において、一般式(3)で表す化合物同士の組み合わせ可能な種類は特に制限は無く、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。第三成分として使用する一般式(3)の化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては、第三成分が1種類の一般式(3)で表される化合物である。あるいは本発明の別の実施形態では第三成分が2種類の一般式(3)で表される化合物である。また、本発明の別の実施形態では第三成分が3種類の一般式(3)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第三成分が4種類の一般式(3)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第三成分が5種類の一般式(3)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第三成分が6種類の一般式(3)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第三成分が7種類の一般式(3)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第三成分が8種類の一般式(3)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第三成分が9種類の一般式(3)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第三成分が10種類以上の一般式(3)で表される化合物を含む系である。
 本発明に係る一般式(3)で表される化合物の誘電率異方性(Δε)の下限値は、一つの実施形態では-1であり、別の実施形態では0である。さらに別の実施形態では0であり、さらに別の実施形態では-0.5である。またさらに別の実施形態では-0.7であり、またさらに別の実施形態では-0.9である。また一方、一般式(3)で表される化合物からなる液晶組成物の誘電率異方性(Δε)の上限値は、一つの実施形態では1であり、別の実施形態では0である。さらに別の実施形態では0.5であり、さらに別の実施形態では0.7である。またさらに別の実施形態では0.8であり、またさらに別の実施形態では0.9である。
 本発明に係る第三成分の好ましい形態は、前記一般式(3)で表される化合物(前記一般式(3)中、Rが炭素原子数1~5個の直鎖状アルキル基であり、かつRが炭素原子数1~4個の直鎖状アルコキシ基)の中から、1~3種類の異なる化合物を混合したものである。また、その際、本発明に係る第三成分全体の質量比は、液晶組成物全体に対して5~10質量%が特に好ましい。
 本発明に係る第四成分は、一般式(4):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 (上記一般式(4)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であり、ただし上記一般式(1)は除く。)で表される化合物であることが好ましい。
 第四成分として、一般式(4)の化合物を含むと、大きなΔεと適度なΔnをもつ液晶組成物を得るという観点で好ましい。
 上記一般式(4)において、Rは炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることが好ましく、炭素原子数1~15個のアルキル基および炭素原子数2~15個のアルケニル基からなる群から選択される一つの基であることがより好ましく、炭素原子数1~12個のアルキル基および炭素原子数2~12個のアルケニル基からなる群から選択される一つの基であることが更に好ましく、炭素原子数1~10個のアルキル基であることがより更に好ましく、炭素原子数2~5個のアルキル基であることが特に好ましい。
 上記一般式(4)において、Rは炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることが好ましく、炭素原子数1~15個のアルキル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることがより好ましく、炭素原子数1~12個のアルキル基および炭素原子数1~11個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であることが更に好ましく、炭素原子数1~10個のアルコキシ基であることがより更に好ましく、炭素原子数1~5個のアルコキシ基であることが特に好ましい。
 また、上記一般式(4)中、RおよびRはそれぞれ独立して、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であることが好ましく、直鎖状のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であることがより好ましい。
 さらに、上記一般式(4)におけて、RおよびRの好ましい組み合わせは、Rは炭素原子数1~15個のアルキル基であり、Rは炭素原子数1~15個のアルコキシ基であり、より好ましい組み合わせは、Rが炭素原子数1~10個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~10個のアルコキシ基であり、更に好ましい組み合わせは、Rが炭素原子数2~5個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~4個のアルコキシ基である。さらに、前記例示したRおよびRの好ましい組み合わせにおいて、当該Rの好ましい態様におけるアルコキシ基中のアルキル基の炭素原子数が、当該Rの好ましい態様におけるアルキル基の炭素原子数より少ないことが好ましい。
 このような好適な組み合わせの一般式(4)で表される化合物を液晶組成物に添加すると、低温での溶解性向上の観点で特に好ましい。例えば、後述の実施例では、4-Cy-Cy-Ph3-Oおよび3-Cy-Cy-Ph3-Oの組み合わせの系をみると、より低温での溶解性や揮発性について良好な実験結果が得られていることが確認できる。すなわち、4-Cy-Cy-Ph3-Oと3-Cy-Cy-Ph3-Oは分子量が同じであるが、分子の重心位置が異なる化合物である。そのため、これらを併用することにより、ΔεやΔnなどの物性値の変化を最低限に抑えつつ液晶組成物の対称性を崩して結晶化を抑えることができるので、低温での溶解性が高められると考えられる。
 本発明に係る液晶組成物における第四成分の含有量は、上述した必須成分である第一成分および第二成分と同様に、液晶組成物の使用態様・使用目的だけでなく他の成分との関係で適宜選択されるものであるため、当該液晶組成物に含まれる第四成分の含有量の好適範囲は実施形態によってそれぞれ別個独立していることが好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、第四成分の含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの実施形態としては1質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では7質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では10質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では13質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では15質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では17質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では20質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では23質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では25質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では27質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では30質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では40質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では50質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では60質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では70質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では80質量%であることが好ましい。
 さらに、本発明に係る液晶組成物において、第四成分の含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では85質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では45質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では35質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では25質量%であることが好ましい。
 本発明の液晶組成物において、一般式(4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、後述するプロセス適合性や滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
 また、本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
 本発明に係る第四成分において、一般式(4)で表す化合物同士の組み合わせ可能な種類は特に制限は無く、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。第四成分として使用する一般式(4)の化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては、第四成分が1種類の一般式(4)で表される化合物である。あるいは本発明の別の実施形態では第四成分が2種類の一般式(4)で表される化合物である。また、本発明の別の実施形態では第四成分が3種類の一般式(4)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第四成分が4種類の一般式(4)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第四成分が5種類の一般式(4)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第四成分が6種類の一般式(4)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第四成分が7種類の一般式(4)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第四成分が8種類の一般式(4)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第四成分が9種類の一般式(4)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第四成分が10種類以上の一般式(4)で表される化合物を含む系である。
 本発明に係る一般式(4)で表される化合物の誘電率異方性(Δε)の下限値は、一つの実施形態では-15であり、別の実施形態では-12である。さらに別の実施形態では-10であり、さらに別の実施形態では-9である。またさらに別の実施形態では-8であり、またさらに別の実施形態では-7である。また一方、一般式(4)で表される化合物からなる液晶組成物の誘電率異方性(Δε)の上限値は、一つの実施形態では-3であり、別の実施形態では-5である。さらに別の実施形態では-7であり、さらに別の実施形態では-9である。またさらに別の実施形態では-11であり、またさらに別の実施形態では-13である。
 本発明に係る第四成分の好ましい形態は、前記一般式(4)で表される化合物(前記一般式(4)中、Rが炭素原子数1~10個のアルキル基であり、かつRが炭素原子数1~10個のアルコキシ基である。)の中から、1~3種類の異なる化合物を混合したものである。また、その際、本発明に係る第四成分全体の質量比は、液晶組成物全体に対して3~13質量%が特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第五成分として下記一般式(5):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(上記一般式(5)中、RL1およびRL2はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
 OLは0、1、2又は3を表し、
 BL1、BL2およびBL3はそれぞれ独立して、以下の(a)および(b)からなる群から選択される基であり、
(a)1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置き換えられてもよい。)
(b)1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
 前記(a)および前記(b)に表される基に含まれる水素原子は、それぞれ独立してシアノ基、塩素原子又はフッ素原子で置換されても良く、
 LL1およびLL2はそれぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
 OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(1)で表される化合物および一般式(2)で表される化合物および一般式(3)で表される化合物を除く。)
で表される化合物の群から少なくとも一つをさらに含むことが好ましい。
 RL1およびRL2は、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4(又はそれ以上)のアルコキシ基および炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピランおよびジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4(又はそれ以上)のアルコキシ基および直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
 本発明に係る一般式(5)で表される化合物は液晶組成物の化学的な安定性が求められる場合には塩素原子をその分子内に有さないことが好ましい。また、本発明に係る一般式(5)で表される化合物は、同一の環構造にハロゲンが含まれることは無いことが好ましい。
 このような一般式(5)で表される化合物を液晶組成物に添加すると、液晶表示素子の駆動電圧を変化を最小限に抑えつつ液晶組成物の粘性、Δn、転移点を任意に帰ることができるという点で特に好ましい。
 本発明に係る液晶組成物における第五成分の含有量は、上述した第三成分等と同様に、液晶組成物の使用態様・使用目的だけでなく他の成分との関係で適宜選択されるものであるため、当該液晶組成物に含まれる第五成分の含有量の好適範囲は実施形態によってそれぞれ別個独立していることが好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、第五成分の含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの実施形態としては1質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では10質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では20質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では30質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では40質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では50質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では60質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では70質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では80質量%であることが好ましい。
 さらに、本発明に係る液晶組成物において、第五成分の含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では85質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では45質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では35質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では25質量%であることが好ましい。
 本発明の液晶組成物において、一般式(5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、後述するプロセス適合性や滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
 また、本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
 本発明に係る第五成分において、一般式(5)で表す化合物同士の組み合わせ可能な種類は特に制限は無く、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。第五成分として使用する一般式(5)の化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては、第五成分が1種類の一般式(5)で表される化合物である。あるいは本発明の別の実施形態では第五成分が2種類の一般式(5)で表される化合物である。また、本発明の別の実施形態では第五成分が3種類の一般式(5)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第五成分が4種類の一般式(5)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第五成分が5種類の一般式(5)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第五成分が6種類の一般式(5)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第五成分が7種類の一般式(5)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第五成分が8種類の一般式(5)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第五成分が9種類の一般式(5)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第五成分が10種類以上の一般式(5)で表される化合物を含む系である。
 本発明に係る一般式(5)で表される化合物の誘電率異方性(Δε)の下限値は、一つの実施形態では-1であり、別の実施形態では-0.5である。さらに別の実施形態では0であり、さらに別の実施形態では0.5である。またさらに別の実施形態では1であり、またさらに別の実施形態では-0.3である。また一方、一般式(5)で表される化合物からなる液晶組成物の誘電率異方性(Δε)の上限値は、一つの実施形態では+1であり、別の実施形態では+0.5である。さらに別の実施形態では0であり、さらに別の実施形態では-0.5である。またさらに別の実施形態では+0.3であり、またさらに別の実施形態では-0.7である。
 本発明に係る一般式(5)で表される化合物は、さらに、一般式(V-a)~一般式(V-g)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 (上記一般式(V-a)~(V-f)中、R500~R511はそれぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基又は炭素原子数2~10のアルケニル基を表し、Lは二価の連結基であり、上記一般式(V-g)中、R51およびR52はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、A51およびA52はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基を表し、Qは単結合又はCOO-を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、m50は0又は1の整数であるが、一般式(V-g)において、上記一般式(V-b)~一般式(V-e)と同一構造になる条件は除く。さらに、上記一般式(V-g)中、X51およびX52が同時にフッ素原子になることを除くことが好ましいことは、本発明に係る一般式(5)で表される化合物は、同一の環構造にハロゲンが含まれることは無いこと同様である。)
 上記一般式(V-a)~一般式(V-f)中において、R500からR511はそれぞれ独立して炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数2~10のアルケニル基又は炭素原子数1~10のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルコキシ基を表すことがより好ましくい。また、上記一般式(V-f)中における二価の連結基(L)は、単結合、-CFO-又はCOO-を表すことが好ましい。
 また、上記一般式(V-a)~一般式(V-g)におけるアルケニル基を表す場合は、上記と同様のアルケニル基の例示が好ましく、前記式(i)~式(iv)がより好ましい。
 さらに、上記R500およびR509は同一でも異なっていても良いが、異なった置換基を表すことが好ましい。
 上記一般式(V-a)~一般式(V-g)で表される7つの化合物群から選ばれる化合物を第五成分として使用する場合、1種~10種の化合物が第五成分に含有していることが好ましく、1種~8種の化合物が第五成分に含有していることがより好ましく、1種~5種の化合物が第五成分に含有していることが更に好ましく、2種~4種類の化合物が第五成分に含有していることが特に好ましい。また、この場合、本発明に係る液晶組成物における前記第五成分の合計含有量は、5~50%であることが好ましく、5~40質量%であることがより好ましく、5~35質量%であることが更に好ましく、7~30質量%であることが特に好ましい。
 本発明に係る一般式(V-a)で表される化合物は、一般式(V-a-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 (上記一般式(V-a-1)中、R5aおよびR5bはそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基を表す。)
 前記一般式(V-a-1)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 また、一般式(5.1)、一般式(5.3)および式(5.4)で表される化合物であることがより好ましい。
 粘度が小さく高速応答の液晶表示素子を作製したいときは式(5.1)を多めに使用することが好ましいが、Tniが高く高温でも安定的な表示が可能な液晶表示素子を作製したいときは、式(5.3)~式(5.4)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましい。
 本発明に係る一般式(V-a)で表される化合物は、一般式(V-a)で表される化合物は一般式(V-a-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(上記一般式(V-a-2)中、R5cはそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~5のアルコキシ基を表す。)
 前記一般式(V-a-2)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 上記式(5.6)又は式(5.7)で表される化合物であることが好ましく、式(5.7)で表される化合物であることが特に好ましい。
 さらに、前記一般式(V-a)で表される化合物は、一般式(V-a-3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 (上記一般式(V-a-3)中、R5dは炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R5eは炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 前記一般式(V-a-3)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 上記式(5.11)、式(5.13)又は式(5.18)で表される化合物であることが好ましい。
 本願発明の液晶組成物は、更に、一般式(V-a)で表される化合物と類似した構造を有する式(5.19)で表される化合物を含有することもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 さらに、前記一般式(V-a)で表される化合物は一般式(V-a-4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(上記一般式(V-a-4)中、R5fおよびR5gはそれぞれ独立して炭素原子数2~5のアルケニル基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-a-4)で表される化合物は、式(5.20)から式(5.29)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(5.21)、式(5.23)および式(5.26)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 さらに、前記一般式(V-b)で表される化合物は一般式(V-b-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(上記一般式(V-b-1)中、R5hは炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、R5iは炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 前記一般式(V-b-1)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(5.31)又は式(5.38)で表される化合物であることが好ましい。
 さらに、本発明の液晶組成物は、一般式(V-b-1)で表される化合物と類似した構造を有する一般式(V-b-2)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有しても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(上記一般式(V-b-2)中、R5jおよびR5kはそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、X50はそれぞれ独立してフッ素原子又は塩素原子を表す。)
 さらに、一般式(V-b-2)で表される化合物は、式(5.44)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 さらに、一般式(V-c)で表される化合物は一般式(V-c-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 (上記一般式(V-c-1)中、R5lおよびR5mはそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 前記一般式(V-c-1)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 式(5.48)、式(5.49)又は式(5.53)で表される化合物であることがより好ましい。
 さらに、一般式(V-c-1)で表される化合物と類似した構造を有する一般式(V-c-2)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 (上記一般式(V-c-2)中、R5nおよびR5oはそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、X51又はX52のどちらか一方はフッ素原子である。)
 さらに、一般式(V-c-2)で表される化合物は、式(5.54)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 さらに、一般式(V-d)で表される化合物は、例えば一般式(V-d-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 (上記一般式(V-d-1)中、R5pは炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R5qは炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 前記一般式(V-d-1)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 前記一般式(V-d-1)で表される化合物は、式(5.55)で表される化合物であることがより好ましい。
 さらに、一般式(V-d)で表される化合物は、例えば一般式(V-d-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(上記一般式(V-d-2)中、R5rは炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R5sは炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、一般式(V-d-1)で表される化合物は、例えば式(5.57)~式(5.60)で表される化合物であることも好ましく、その中でも式(5.60)で表される化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 本発明に係る一般式(V―d)で表される化合物は、例えば一般式(V-d-3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
(上記一般式(V-d-3)中、R5tは炭素原子数2~5のアルケニル基を表し、R5uは炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、一般式(V-d-3)で表される化合物は、例えば式(5.61)~式(5.63)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 本発明に係る一般式(V-e)で表される化合物は、一般式(V-e-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(上記一般式(V-e-1)中、R5vおよびR5wはそれぞれ独立して炭素原子数2~5のアルケニル基を又は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 前記一般式(V-e-1)で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 本発明に係る一般式(V-e)で表される化合物は、一般式(V-e-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(上記一般式(V-e-2)中、R5xは炭素原子数2~5のアルケニル基を表し。R5yはそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 前記一般式(V-e-2)で表される化合物は、例えば式(5.67)又は式(5.68)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 本発明に係る一般式(V-e)で表される化合物は、一般式(V-e-3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
(上記一般式(V-e-3)中、Ra1は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Rb1は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、一般式(V-e-3)で表される化合物は、たとえば式(5.69)~式(5.71)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、特に式(5.71)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 本発明に係る一般式(V-f)で表される化合物は、例えば一般式(V-f-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
(上記一般式(V-f-1)中、Rc1およびRd1はそれぞれ独立して炭素原子数2~5のアルケニル基を又は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-f-1)で表される化合物は、例えば式(5.72)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 本発明に係る一般式(V-f)で表される化合物は、例えば一般式(V-f-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
(上記一般式(V-f-2)中、Re1およびRf1はそれぞれ独立して炭素原子数2~5のアルケニル基、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-f-2)で表される化合物は、例えば式(5.73)~式(5.77)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(5.74)又は/および式(5.77)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
(上記一般式(V-g-1)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシを表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
(上記一般式(V-g-2)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-g-2)で表される化合物は、式(5.87)から式(5.81)で表される化合物であることが好ましく、式(5.79)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 さらに、一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
(上記一般式(V-g-3)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、一般式(V-g-3)で表される化合物は、式(5.82)~式(5.84)で表される化合物であることが好ましく、式(5.82)で表される化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-4)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
(上記一般式(V-g-4)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-g-4)で表される化合物は、式(5.85)~式(5.87)で表される化合物である。式(5.85)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-5)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
(上記一般式(V-g-5)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-6)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
(上記一般式(V-g-6)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-g-6)で表される化合物は、式(5.88)~式(5.4)で表される化合物であることが好ましく、式(5.88)および/又は式(5.91)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-7)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
(上記一般式(V-g-7)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-g-7)で表される化合物は、式(5.92)~式(5.95)で表される化合物であることが好ましく、式(5.92)および/又は式(5.93)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-8)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
(上記一般式(V-3)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-g-8)で表される化合物は、式(5.96)~式(5.98)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、一般式(V-g-9)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
(上記一般式(V-g-9)式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、X51~X56はそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。)
 また、当該一般式(V-g-9)において、X51およびX52、X53およびX54ならびにX55およびX56の組み合わせのうち、片方の置換基1つがフッ素原子であることが好ましい。
 本発明に係る一般式(V-g)で表される化合物は、さらに一般式(V-g-10)~(V-g-13)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
(上記一般式(V-g-10)~(V-g-13)中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
 さらに、前記一般式(V-g)で表される化合物は一般式(V-g-10)で表される化合物であることが好ましい。当該一般式(V-g-10)で表される化合物の好適な例としては、以下の式(5.100)~(5.116)の化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 本発明に係る一般式(5)で表される化合物の中でも、一般式(V-a)および一般式(V-b)ならび前記式(5.1)~式(5.116)が好ましく、前記式(5.1)~式(5.116)中では、式(5.1)~式(5.4)、式(5.6)~式(5.9)、式(5.11)、式(5.18)、式(5.31)、式(5.35)、式(5.37)、式(5.46)、式(5.48)、式(5.49)、式(5.53)、式(5.55)~式(5.60)および式(5.65)で表される化合物がより好ましく、式(5.1)、式(5.3)、式(5.7)、式(5.31)で表される化合物がさらに好ましい。
 また、前記一般式(V-a)および一般式(V-b)で表される第五成分の含有量の下限値は、20質量%、25質量%、30質量%、35質量%、40質量%、45質量%および50質量%の順に好ましい。また、前記一般式(V-a)および一般式(V-b)で表される第五成分の含有量の上限値は、70質量、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%および30質量%の順に好ましい。
 本発明に係る第五成分の特に好ましい形態は一般式(V-a)および一般式(V-b)ならび前記式(5.1)~式(5.116)で表される化合物の中から、1~3種類の異なる化合物を混合したものである。また、その際、本発明に係る第四成分全体の質量比は、液晶組成物全体に対して32~40質量%が特に好ましい。
 本発明係る液晶組成物は、第六成分として下記一般式(6):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
 (上記一般式(6)中、RX1およびRX2はそれぞれ独立して、炭素原子数1から10のアルキル基、炭素原子数1から10のアルコキシ基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-又は-S-に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子は塩素原子および/又はフッ素原子に置換されても良く、
 uおよびvはそれぞれ独立して、0、1又は2を表すが、u+vは2以下であり、
 MX1、MX2およびMX3はそれぞれ独立して、以下の(a)および(b)からなる群から選択され、
(a)トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-又は-S-に置き換えられてもよい)、
(b)1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
 前記(a)又は前記(b)に示す基に含まれる水素原子は、それぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基およびトリフルオロメトキシ基からなる群から選択される基により置換されていても良いが、MX2および/又はMX3が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
 LX1、LX2およびLX3はそれぞれ独立して単結合、-COO-、-OCO-、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-CFO-,-CH=CH-又は-C≡C-を表し、LX1および/又はLX3が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
 XX1およびXX2はそれぞれ独立してトリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はフッ素原子を表すが、Xx1およびXx2の何れか一つはフッ素原子を表す。ただし、前記一般式(1)~一般式(4)で表される化合物を除く。)で表される化合物の群から少なくとも一つをさらに含むことが好ましい。
 前記RX1およびRX2が結合する環構造が、フェニル基(芳香族)である場合において、好ましくは、直鎖状又は分岐状の炭素原子数1~10のアルキル基、直鎖状又は分岐状の炭素原子数1~10(又はそれ以上)のアルコキシ基および炭素原子数2~10のアルケニル基であり、より好ましくは、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4(又はそれ以上)のアルコキシ基および炭素原子数4~5のアルケニル基である。一方、当該RX1およびRX2が結合する環構造が、シクロヘキサン、ピランおよびジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、好ましくは、直鎖状又は分岐状の炭素原子数1~10のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~10(又はそれ以上)のアルコキシ基および直鎖状の炭素原子数2~10のアルケニル基であり、より好ましくは、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4(又はそれ以上)のアルコキシ基および直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基である。
 また、本発明に係る一般式(6)において、表示素子の応答速度の改善を重視する場合はアルケニル基が好ましく、電圧保持率等の信頼性を重視する場合にはアルキル基が好ましい。
 上記一般式(6)におけるアルキル基およびアルコキシ基は、上記の第一成分~第三成分と同様のアルキル基および/又はアルコキシ基が好ましい。また、上記一般式(6)におけるアルケニル基は、上記第三成分と同様のアルケニル基の例示が好ましく、前記式(i)~式(iv)がより好ましい。
 また、一般式(6)で表される化合物は液晶組成物の化学的な安定性が求められる場合には塩素原子をその分子内に有さないことが好ましい。
 このような一般式(6)で表される化合物を液晶組成物に添加すると、液晶表示素子の駆動電圧を変化させるという観点で特に好ましい。
 本発明に係る液晶組成物における第六成分の含有量は、上述した必須成分である第一成分および第二成分などと同様に、液晶組成物の使用態様・使用目的だけでなく他の成分との関係で適宜選択されるものであるため、当該液晶組成物に含まれる第四成分の含有量の好適範囲は実施形態によってそれぞれ別個独立していることが好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、第六成分の含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの実施形態としては1質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では10質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では20質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では30質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では40質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では50質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では60質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では70質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では80質量%であることが好ましい。
 さらに、本発明に係る液晶組成物において、第六成分の含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では85質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では45質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では35質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では25質量%であることが好ましい。
 本発明の液晶組成物において、一般式(6)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、後述するプロセス適合性や滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
 また、本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
 本発明に係る第六成分において、一般式(6)で表す化合物同士の組み合わせ可能な種類は特に制限は無く、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。第六成分として使用する一般式(6)の化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては、第六成分が1種類の一般式(6)で表される化合物である。あるいは本発明の別の実施形態では第六成分が2種類の一般式(6)で表される化合物である。また、本発明の別の実施形態では第六成分が3種類の一般式(6)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第六成分が4種類の一般式(6)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第六成分が5種類の一般式(6)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第六成分が6種類の一般式(6)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第六成分が7種類の一般式(6)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第六成分が8種類の一般式(6)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第六成分が9種類の一般式(6)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第六成分が10種類以上の一般式(6)で表される化合物を含む系である。
 本発明に係る一般式(6)で表される化合物の誘電率異方性(Δε)の下限値は、一つの実施形態では-20であり、別の実施形態では-15である。さらに別の実施形態では-13であり、さらに別の実施形態では-12である。またさらに別の実施形態では-10であり、またさらに別の実施形態では-8である。また一方、一般式(6)で表される化合物からなる液晶組成物の誘電率異方性(Δε)の上限値は、一つの実施形態では0であり、別の実施形態では-1である。さらに別の実施形態では-2であり、さらに別の実施形態では-3である。またさらに別の実施形態では-4であり、またさらに別の実施形態では-5である。
 本発明に係る一般式(6)で表される化合物は、後述する一般式(VI-a)、一般式(VI-b)、一般式(VI-c)および一般式(VI-d):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
からなる群から選択される少なくとも1種で表される化合物であることが好ましい。
 前記一般式(VI-a)~(VI-d)で表される化合物についてそれぞれ以下詳説する。
 本発明に係る一般式(6)で表される化合物は、一般式(VI-a)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
 (上記一般式(VI-a)中、R6aおよびR6bはそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、
 Aは1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すが、Aが1,4-フェニレン基を表す場合、該1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。)
 上記一般式(VI-a)において、R6aは、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基を表すことが更に好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基を表すことがより更に好ましい。
 上記一般式(VI-a)において、R6bは、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルコキシ基を表すことが更に好ましく、炭素原子数3又は5のアルキル基又は炭素原子数2又は4のアルコキシ基を表すことがより更に好ましい。
 一般式(VI-a)において、Aは1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すが、Aが1,4-フェニレン基を表す場合、該1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよいが、1,4-シクロヘキシレン基、又は1,4-フェニレン基が好ましいく、より具体的には、当該発明の液晶組成物を用いて作製される表示素子および液晶ディスプレイにおいて応答速度を重視する場合には、1,4-フェニレン基を表すことが好ましく、動作温度範囲を重視する場合、すなわち高い動作温度範囲(Tniが高い)を必要とする場合、1,4-シクロヘキシレン基を表すことが好ましく、1,4-フェニレン基を表す場合には、ベンゼン環中の1つ以上の水素原子はフッ素に置換されていても良いが、無置換、1置換又は2置換が好ましく、無置換がより好ましい。2置換の場合には2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基を表すことが好ましい。
 前記一般式(VI-a)で表される化合物は、具体的には次に記載する一般式(VI-a-1)および/又は一般式(VI-b-1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
(上記一般式(VI-a-1)および/又は一般式(VI-b-1)中、R6a及びR6bはそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよい。)で表される群から選ばれる化合物であることが好ましい。
 また、前記R6a及びR6bはそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基を表すことがより好ましく、前記R6aおよびR6bがアルケニル基の場合は、炭素原子数は4~5であることが好ましい。
 本発明に係る一般式(VI)で表される化合物は具体的には次に記載する式(6.1)~式(6.21):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
で表される化合物が好ましいが、式(6.1)~式(6.6)および式(6.13)~式(6.16)で表される化合物がより好ましく、式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)、式(6.6)および式(6.15)で表される化合物が更に好ましく、式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)および式(6.15)で表される化合物が特に好ましい。
 より具体的に述べると本願発明の液晶組成物に要求される屈折率異方性Δnの値が比較的低い場合(概ね0.09乃至0.1未満)は式(6.1)および式(6.3)で表される化合物が最も好ましく、要求される屈折率異方性Δnの値が比較的高い場合(概ね0.09乃至0.1超)は式(6.5)で表される化合物が最も好ましい。また、屈折率異方性Δnの値が0.09以上~0.1以下の範囲では式(6.1)、式(6.3)又は式(6.5)の化合物のいずれかを使用してよい。
 本発明に係る一般式(VI-a)で表される化合物がアルケニル基を有する場合、具体的には次に記載する式(6.22)~式(6.27):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
 (上記式中、R6bはそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
で表される群から選ばれる化合物であること好ましい。
 本発明に係る一般式(6)で表される化合物は、一般式(VI-b):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
 (上記一般式(VI-b)中、R6cおよびR6dはそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されているか、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよい。)で表される群から選ばれる化合物であることが好ましい。また、前記第四成分として一般式(4)で表される化合物を本発明に係る液晶組成物として含む場合であって、かつ前記一般式(VI-b)で表される化合物と前記一般式(4)で表される化合物とが同一の場合は、前記一般式(VI-b)で表される化合物は第六成分には含まれないことが好ましい。
 上記一般式(VI-b)において、R6Cは、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基を表すことが更に好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基を表すことがより更に好ましい。
 上記一般式(VI-b)において、R6dは、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルコキシ基を表すことが更に好ましく、炭素原子数3又は5のアルキル基又は炭素原子数2又は4のアルコキシ基を表すことがより更に好ましい。
 一般式(VI-b)で表される化合物は、具体的には次に記載する式(6.28)~(6.33)で表される化合物:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
が好ましいが、式(6.28)~式(6.32)で表される化合物がより好ましく、式(6.28)~式(6.31)で表される化合物が更に好ましく、式(6.28)および式(6.30)で表される化合物が特に好ましい。
 本発明に係る一般式(VI-b)で表される化合物がアルケニル基を有する場合には、具体的には次に記載する式(6.34)~(6.37):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
(上記式中、R6dは炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基、又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す)で表される化合物が好ましい。
 本発明に係る一般式(6)で表される化合物は、一般式(VI-c)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
(一般式(VI-c)中、R6e、R6fはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15のアルキル基、炭素原子数2~15のアルケニル基、又は炭素原子数1~15のアルコキシ基を表す。)で表される群から選ばれる化合物であることが好ましい。
 また、前記一般式(VI-c)で表される化合物において、より好ましくは、R6eが炭素原子数1~10のアルキル基であり、かつR6fが炭素原子数1~10のアルコキシ基であり、特に好ましくは、R6eが炭素原子数1~5のアルキル基であり、かつR6fが炭素原子数1~5のアルコキシ基である。
 また、本発明に係る一般式(VI-c)で表される化合物は、以下の式(6.38)~(6.43):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
からなる群から選択される化合物が好ましい。
 本発明に係る一般式(6)で表される化合物は、一般式(VI-d)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
(上記一般式(VI-d)中、R6gおよびR6hはそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基および/又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されているか、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、
 Aは1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すが、Aが1,4-フェニレン基を表す場合、該1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素に置換されていてもよく、
 Zは単結合、-OCH-、-OCF-、-CHO-、又はCFO-を表し、
 nは0又は1であり、
 X61~X66はそれぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を表すが、X61~X66の少なくとも2つはフッ素原子を表す。)で表される群から選ばれる化合物であることが好ましい。また、本願における1,4-シクロヘキシル基はトランス-1,4-シクロヘキシル基であることが好ましい。
 また、前記第二成分として一般式(2)で表される化合物を本発明に係る液晶組成物として含む場合であって、かつ前記一般式(VI-d)で表される化合物と前記一般式(2)で表される化合物とが同一の場合は、前記一般式(VI-d)で表される化合物は第六成分には含まれないことが好ましい。
 上記一般式(VI-d)において、R6gは、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基を表すことが更に好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基を表すことがより更に好ましい。
 上記一般式(VI-d)において、R6hは炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数3~5のアルキル基又は炭素原子数2~4のアルコキシ基を表すことが更に好ましく、炭素原子数3又は5のアルキル基がより更に好ましい。さらに、RとRの炭素原子数は互いに異なることが好ましい。
 また、上記一般式(VI-d)において、X61~X66はそれぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子を表すことが好ましいが、2つ~5つがフッ素原子を表すことが好ましく、2つ~4つがフッ素原子を表すことがより好ましく、2つ~3つがフッ素原子を表すことがより好ましく、2つがフッ素原子を表すことが更に好ましく、2つがフッ素原子を表すことが最も好ましい。
 この場合において、フッ素原子が1つの場合は、X63~X66のいずれか2つがフッ素原子を表すことが好ましく、X63又はX64がフッ素原子を表すことがより好ましい。フッ素原子が2つの場合は、X63~X66のいずれか2つがフッ素原子を表すことが好ましく、X63およびX64がフッ素原子を表すか又はX65およびX66がフッ素原子を表すことがより好ましく、X63およびX64がフッ素原子を表すことが更に好ましい。フッ素原子が3つ以上の場合は、少なくともX63およびX64がフッ素原子を表すか又は少なくともX65およびX66がフッ素原子を表すことが好ましく、少なくともX63およびX64がフッ素原子を表すことがより好ましい。
 前記一般式(VI-d)において、Aは1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すことが好ましいが、当該液晶組成物を用いて作製される表示素子および液晶ディスプレイにおいて応答速度を重視する場合には、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すことが好ましく、1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。駆動電圧を重視する場合には1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すことが好ましく、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すことがより好ましい。動作温度範囲を重視する場合、すなわち高い動作温度範囲を必要とする場合、1,4-シクロヘキシレン基又はテトラヒドロピラン-2,5-ジイル基を表すことが好ましく、1,4-シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。1,4-フェニレン基を表す場合には、ベンゼン環中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていても良いが、無置換、1置換又は2置換が好ましく、2置換の場合には2,3-ジフルオロベンゼンを表すことが好ましい。
 前記一般式(VI-d)において、Zは単結合、-OCH-、-OCF-、-CHO-、又は-CFO-を表すが、単結合、-OCF-又は-CFO-を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
 前記一般式(VI-c)において、nは0又は1を表すが、応答速度を重視する場合0を表すことが好ましく、動作温度範囲を重視する場合、すなわち高い動作温度範囲を必要とする場合、1を表すことが好ましい。
 なお、上記一般式(VI-a)~(VI-d)において、R6a~R6hは、一般式(6)におけるRX1およびRX2に相当するものであるため、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基又はアルケニルオキシ基については、直鎖状又は分岐状が好ましく、直鎖状がより好ましいことは言うまでもない。
 本発明に係る一般式(VI-d)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(VI-d-1)~(VI-d-12):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
 (上記式中、R6gは一般式(VI-d)におけるR6gと同じ意味を表し、R6hは一般式(VI-d)におけるR6hと同じ意味を表す。)で表される化合物が好ましいが、一般式(VI-d-1)、一般式(VI-d-3)~一般式(VI-d-9)および一般式(VI-d-12)~一般式(VI-d-15)がより好ましく、一般式(VI-d-1)、一般式(VI-d-3)、一般式(VI-d-5)、一般式(VI-d-6)、一般式(VI-d-9)、一般式(VI-d-12)、一般式(VI-d-13)および一般式(VI-d-15)が更に好ましく、一般式(VI-d-1)、一般式(VI-d-5)、一般式(VI-d-6)が特に好ましく、一般式(VI-d-5)が最も好ましい。
 本発明に係る一般式(VI-d)(一般式(VI-d-1)~(VI-d-12)も含む。)におけるR6gおよびR6hはそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数2~8のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基を表すことが更に好ましく、直鎖であることが好ましく、R6gおよびR6hが共にアルキル基である場合には、それぞれの炭素原子数は異なっている方が好ましい。
 更に詳述すると、R6gがプロピル基を表しR6hがエチル基を表す化合物又はR6gがブチル基を表しR6hがエチル基を表す化合物が好ましい。
 本発明に係る一般式(VI-d-1)で表される化合物は、具体的には式(6.44)~式(6.55)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
 本発明に係る一般式(6)で表される化合物の中でも、一般式(VI-a)で表される化合物、一般式(VI-c)で表される化合物、式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)、式(6.28)、式(6.29)、式(6.30)、式(6.31)、式(6.44)および式(6.46)で表される化合物からなる群から選択される化合物がより好ましく、一般式(VI-a)で表される化合物、一般式(VI-c)で表される化合物、式(6.1)、式(6.3)、式(6.28)、式(6.29)、式(6.30)、式(6.31)、式(6.44)および式(6.46)で表される化合物からなる群から選択される化合物がさらに好ましい。
 本発明に係る第六成分の特に好ましい形態は、一般式(VI-a)で表される化合物、一般式(VI-c)で表される化合物、式(6.1)、式(6.3)、式(6.5)、式(6.28)、式(6.29)、式(6.30)、式(6.31)、式(6.44)および式(6.46)で表される化合物からなる群から選択される化合物の中から、1~3種類の異なる化合物を混合したものである。また、その際、本発明に係る第六成分全体の質量比は、液晶組成物全体に対して20~32質量%が特に好ましい。
 本発明の液晶組成物は、第7成分として、以下の一般式(VII-A)および一般式(VIII-B)で表される化合物を少なくとも1種以上さらに含有してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
(一般式(VII-A)中、R71およびR72はそれぞれ独立して炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、炭素原子数1から10の直鎖アルコキシ基又は炭素原子数2から10の直鎖アルケニル基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
(一般式(VII-B)中、R71およびR72は、上記一般式(VII-A)と同様に、それぞれ独立して炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、炭素原子数1から10の直鎖アルコキシ基又は炭素原子数4から10の直鎖アルケニル基を表す。)
 このような一般式(VII-A)および(VII-B)で表される化合物を液晶組成物に添加すると、特に低粘度の液晶組成物が得られるという観点で特に好ましい。
 本発明に係る液晶組成物における第七成分の含有量は、上述した必須成分である第一成分および第二成分などと同様に、液晶組成物の使用態様・使用目的だけでなく他の成分との関係で適宜選択されるものであるため、当該液晶組成物に含まれる第四成分の含有量の好適範囲は実施形態によってそれぞれ別個独立していることが好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、第七成分の含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの実施形態としては1質量%であることが好ましい。あるいは本発明の別の実施形態では10質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では20質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では30質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では40質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では50質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では60質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では70質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では80質量%であることが好ましい。
 さらに、本発明に係る液晶組成物において、第七成分の含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量(100質量%)に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であることが好ましい。また、本発明の別の実施形態では85質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では75質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では65質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では55質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では45質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では35質量%であることが好ましい。さらに、本発明の別の実施形態では25質量%であることが好ましい。
 本発明の液晶組成物において、一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、後述するプロセス適合性や滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
 また、本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
 本発明に係る第七成分において、一般式(VII-A)又は(VII-B)で表す化合物同士の組み合わせ可能な種類は特に制限は無く、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。第七成分として使用する一般式(VII-A)又は(VII-B)の化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては、第七成分が1種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。あるいは本発明の別の実施形態では第七成分が2種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。また、本発明の別の実施形態では第七成分が3種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第七成分が4種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第七成分が5種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第七成分が6種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第七成分が7種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第七成分が8種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第七成分が9種類の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物である。さらに、本発明の別の実施形態では第七成分が10種類以上の一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物を含む系である。
 本発明に係る一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物の誘電率異方性(Δε)の下限値は、一つの実施形態では-1であり、別の実施形態では-0.9である。さらに別の実施形態では-0.8であり、さらに別の実施形態では-0.7である。またさらに別の実施形態では-0.5であり、またさらに別の実施形態では-0.4である。また一方、一般式(VII-A)又は(VII-B)で表される化合物からなる液晶組成物の誘電率異方性(Δε)の上限値は、一つの実施形態では+1であり、別の実施形態では+0.9である。さらに別の実施形態では+0.8であり、さらに別の実施形態では+0.7である。またさらに別の実施形態では+0.6であり、またさらに別の実施形態では+0.5である。
 本発明に係る一般式(VII-A)で表される化合物は、具体的には以下に挙げる式(7.1)~式(7.60)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
 また、本発明に係る一般式(VII-B)で表される化合物は、式(7.71)~式(7.85)からなる群から選択される少なくとも一つがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
 本発明に係る一般式一般式(VII-A)および(VII-B)で表される化合物の中でも、式(7.71)~式(7.85)で表される化合物がより好ましい。
 本発明に係る液晶組成物は、上述の第一成分~第七成分で表される化合物以外に、用途に応じて、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、カイラル剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合性モノマーなどの他の成分を含有しても良い。また、これら他の成分のうち、酸化防止剤や紫外線吸収剤は特に制限されることはなく、公知のものを使用することができる。
 本発明に係る液晶組成物は、重合性モノマーをさらに含有することが好ましい。すなわち、本発明に係る重合性モノマーは、一般式(8):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
(一般式(8)中、X81およびX82はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、SpおよびSpはそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~8のアルキレン基又は-O-(CH-(式中、sは1から7の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表し、
 Zは-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-CFO-、-OCF-、-CHCH-、-CFCF-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHCH-、-OCO-CHCH-、-CHCH-COO-、-CHCH-OCO-、-COO-CH-、-OCO-CH-、-CH-COO-、-CH-OCO-、-CY=CY-(式中、YおよびYはそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。)、-C≡C-又は単結合を表し、
 Bは1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての1,4-フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い。)
で表される2官能性モノマーが好ましい。
 上記一般式(8)で表される2官能性モノマーは、X81およびX82が、何れも水素原子を表すジアクリレート誘導体、何れもメチル基を表すジメタクリレート誘導体の何れも好ましく、一方が水素原子を表しもう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。PSA表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。
 上記一般式(8)中、SpおよびSpはそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~8のアルキレン基又は-O-(CH-を表すが、PSA表示素子においては少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数1~8のアルキレン基又は-O-(CH-を表す態様が好ましい。この場合1~4のアルキル基が好ましく、sは1~4が好ましい。
 上記一般式(8)中、Zは、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-CFO-、-OCF-、-CHCH-、-CFCF-又は単結合が好ましく、-COO-、-OCO-又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
 上記一般式(8)中、Bは任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、1,4-フェニレン基又は単結合が好ましい。Bが単結合以外の環構造を表す場合、Zは単結合以外の連結基も好ましく、Bが単結合の場合、Zは単結合が好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(8)で表される重合性モノマーの含有量は、当該液晶組成物の全体の量(100質量%)に対して、0.05~1質量%が好ましく、0.1~0.5質量%がより好ましく、0.1~0.4質量%が更に好ましく、0.1~0.3質量%が特に好ましく、0.15~0.3質量%が最も好ましい。
 当該重合性モノマーの含有量が0.1~0.3質量%であると液晶表示素子の表示特性と信頼性のバランスの観点で好ましい。
 これらの点から、一般式(8)において、SpおよびSpの間の環構造は、具体的には次に記載する構造が好ましい。
 前記一般式(8)において、Bが単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合において、次の式(VIIIa-1)から式(VIIIa-5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
(上記一般式(VIIIa-1)~(VIIIa-5)中、両端はSp又はSpに結合するものとする。)を表すことが好ましく、上記一般式(VIIIa-1)から式(VIIIa-3)を表すことがより好ましく、式(VIIIa-1)を表すことが特に好ましい。
 これらの骨格を含む重合性モノマーは重合後の配向規制力がPSA型液晶表示素子に最適であり、良好な配向状態が得られることから、表示ムラが抑制されるか、又は、全く発生しない。
 以上のことから、本発明に係る重合性モノマーとしては、式(8.1)~式(8.4)が特に好ましく、中でも式(8.2)が最も好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
(上記式(8.1)~(8.4)中、Spは炭素原子数2から5のアルキレン基を表す。)
 本発明の液晶組成物にモノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。また、保存安定性を向上させるために、安定剤を添加しても良い。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β-ナフチルアミン類、β-ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。
 また、本発明に係る液晶組成物および/又は重合性モノマーを含有する液晶組成物では、当該滴下痕の抑制にも有効であることが確認された。ここで、「滴下痕」とは、黒表示した場合に液晶組成物を滴下した痕が白く浮かび上がる現象と定義する。以下、簡単に滴下痕について説明する。
 近年における液晶表示素子の用途拡大に起因して、その使用方法や製造方法に大きな変化が見られ、これらに対応するためには、従来知られている基本的な物性値以外の特性についても最適化が求められるようになった。すなわち、液晶組成物を使用する液晶表示素子はVA型やIPS型等が広く使用されるに至り、その大きさも50型以上の超大型サイズの表示素子が使用されるようになった。このような基板サイズの大型化に伴い、液晶組成物の基板への注入方法が従来の真空注入法から滴下注入(ODF:One Drop Fill)法が主流となり(特開平6-235925参照)、液晶組成物を基板に滴下した際の滴下痕が表示品位の低下を招く問題が表面化するに至った。さらに、液晶表示素子中の液晶材料のプレチルト角の生成を高速応答性を目的に、PS液晶表示素子(polymer stabilized、ポリマー安定化)、PSA液晶表示素子(polymer sustained alignment、ポリマー維持配向)が開発され(特開2002-357830号公報参照)、滴下痕の問題はより大きな問題となっている。
 すなわち、当該PS又はPSAの表示素子は液晶組成物中にモノマーを添加し、組成物中のモノマーを硬化させることに特徴を有する。アクティブマトリクス用液晶組成物は、高い電圧保持率を維持する必要性から、使用可能な化合物が特定され、化合物中にエステル結合を有する化合物は使用が制限されている。PSA液晶表示素子に使用するモノマーはアクリレート系が主であり、化合物中にエステル結合を有するものが一般的であり、このような化合物はアクティブマトリクス用液晶化合物としては通常使用されないものである(特開2002-357830号公報参照)。このような異物は、滴下痕の発生を誘発し、表示不良による液晶表示素子の歩留まりの悪化が問題となっている。また、液晶組成物中に酸化防止剤、光吸収剤等の添加物を添加する際にも歩留まりの悪化が問題となる。
 このような滴下痕の抑制には、液晶組成物中に混合した重合性モノマーの重合により、液晶相層中にポリマー層を形成することにより配向制御膜との関係で発生する滴下痕を抑制する方法が開示されている(特開2006-58755号参照)。しかしながら、この方法においては液晶中に添加した重合性モノマーに起因する表示の焼き付きの問題があり、滴下痕の抑制についてもその効果は不十分であり、液晶表示素子としての基本的な特性を維持しつつ、焼き付きや滴下痕の発生し難い液晶表示素子の開発が求められている。
 本発明に係る重合性モノマーを含有する液晶組成物(以下、重合性モノマー含有液晶組成物とも称する。)は、液晶表示素子に有用であり、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示素子に有用であり、PSAモード、PSVAモード、VAモード、IPSモード又はECBモード用液晶表示素子に用いることができる。
 本発明の重合性モノマー含有液晶組成物は、これに含まれる重合性モノマーが紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、液晶組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。液晶表示素子として、AM-LCD(アクティブマトリックス液晶表示素子)、TN(ネマチック液晶表示素子)、STN-LCD(超ねじれネマチック液晶表示素子)、OCB-LCDおよびIPS-LCD(インプレーンスイッチング液晶表示素子)に有用であるが、AM-LCDに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。
 また、後述する液晶表示素子および図1~4の内容を参考にすると、液晶表示素子に使用される液晶セルの2枚の基板2,8はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。また、透明電極(層)6,14を有する透明基板2,8は、例えば、ガラス板等の透明基板2,8上にインジウムスズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。
 前記透明電極(層)やTFTが形成された基板2,8を、透明電極(層)6,14が内側となるように対向させる。その際、スペーサー(図示せず)を介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが1~100μmとなるように調整するのが好ましく、1.5から10μmがより好ましい(図1~4参照)。
 また、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板1,9がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる(図1~4参照)。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
 上記のように2枚の基板を対向して貼り合わせることにより形成した液晶組成物を収容する液晶組成物収容空間に対して重合性モノマー含有液晶組成物を導入する方法は、通常の真空注入法又はODF法などを用いることができる。しかし、真空注入法による重合性モノマー含有液晶組成物を導入する方法では滴下痕は発生しないものの、注入の痕が残る課題を有しているものであるが、本願発明においては、ODF法を用いて製造する表示素子により好適に使用することができる。
 本発明に係る重合性モノマーを重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性モノマー含有液晶組成物を2枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性モノマー含有液晶組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数10Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数60Hzから10kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。MVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性およびコントラストの観点からプレチルト角を80度から89.9度に制御することが好ましい。
 前記紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射する時の温度は、本発明の液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には15~35℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.1mW/cm~100W/cmが好ましく、2mW/cm~50W/cmがより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、10mJ/cmから500J/cmが好ましく、100mJ/cmから200J/cmがより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、10秒から3600秒が好ましく、10秒から600秒がより好ましい。
 本発明における液晶組成物は、一般式(1)および一般式(2)の化合物を必須とするものであるが、より好ましい態様として、一般式(3)、一般式(4)、一般式(5)、一般式(6)、一般式(VII-A)、一般式(VII-B)および一般式(8)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有することができる。この場合に含有量は次に記載する含有量が好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)および一般式(2)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が、5~40質量%が好ましく、10~35質量%がより好ましく、11~34質量%が更に好ましく、12~34質量%が特に好ましく、15~34質量%が最も好ましい。特に、前記化学式(1)の第一成分が1種類の化合物から構成されているときは、本発明に係る液晶組成物における一般式(1)および一般式(2)で表される化合物の含有量は、10~30質量%がより好ましく、10~25質量%が更に好ましく、13~23質量%が特に好ましく、15~22質量%が最も好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)および一般式(3)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が、10~50質量%が好ましく、15~42質量%がより好ましく、15~40質量%が更に好ましく、20~40質量%が特に好ましく、22~40質量%が最も好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)および一般式(4)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が15~50質量%が好ましく、20~45質量%がより好ましく、22~42質量%が更に好ましく、23~40質量%が特に好ましく、25~34質量%が最も好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)および一般式(5)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が30~75質量%が好ましく、35~70質量%がより好ましく、40~65質量%が更に好ましく、45~65質量%が特に好ましく、50~65質量%が最も好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)および一般式(6)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が30~70質量%が好ましく、30~65質量%がより好ましく、35~63質量%が更に好ましく、40~62質量%が特に好ましく、45~61質量%が最も好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)、一般式(3)および一般式(4)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が15~70質量%が好ましく、20~55質量%がより好ましく、25~50質量%が更に好ましく、30~45質量%が特に好ましく、32~42質量%が最も好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)、一般式(3)および一般式(5)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が35~80質量%が好ましく、40~77質量%がより好ましく、45~75質量%が更に好ましく、50~74質量%が特に好ましく、55~73質量%が最も好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)、一般式(3)、一般式(4)、一般式(5)および一般式(6)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が94~100質量%が好ましく、95~100質量%がより好ましく、98~100質量%がより好ましい。
 本発明に係る液晶組成物において、一般式(1)、一般式(2)、一般式(3)、一般式(4)、一般式(5)および一般式(6)で表される化合物ならびに一般式(8)で表される重合性モノマーを含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が95~100質量%が好ましく、98~100質量%がより好ましい。
 本発明における液晶組成物を構成する各化合物中、1分子内にフッ素原子数を2個以上有する化合物、具体的には一般式(1)、(2)、(4)、および(6)で表される化合物の占める割合は液晶組成物中の40~90質量%が好ましく、45~85質量%がより好ましく、50~80質量%が更に好ましいが、更に詳述すると、応答速度を重視する場合には50質量%~60質量%が好ましく、駆動電圧を重視する場合には55~80質量%が好ましい。
 本発明の第二は、本発明に係る液晶組成物を用いた液晶表示素子である。図1は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。また、図1では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。図2は、当該図1における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層3(または薄膜トランジスタ層3とも称する。)のII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図3は、図2におけるIII-III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図である。図4は、図3におけるIVの領域である薄膜トランジスタを拡大した図である。以下、図1~4を参照して、本発明に係る液晶表示素子を説明する。
 本発明に係る液晶表示素子10の構成は、図1に記載するように透明導電性材料からなる透明電極(層)6(または共通電極6とも称する。)を具備した第一の基板8と、透明導電性材料からなる画素電極および各画素に具備した前記画素電極を制御する薄膜トランジスタを形成した薄膜トランジスタ層3を含む第二の基板2と、前記第一の基板8と第二の基板2との間に挟持された液晶組成物(または液晶層5)を有し、該液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板2,8に対して略垂直である液晶表示素子であって、該液晶組成物として前記本発明の液晶組成物を用いたことに特徴を有するものである。また図1および図3に示すように、前記第二の基板2および前記第一の基板8は、一対の偏光板1,9により挟持されてもよい。さらに、図1では、前記第一の基板8と共通電極6との間にカラーフィルタ7が設けられている。またさらに、本発明に係る液晶層5と隣接し、かつ当該液晶層5を構成する液晶組成物と直接当接するよう一対の配向膜4を透明電極(層)6,14表面に形成してもよい。
 すなわち、本発明に係る液晶表示素子10は、第二の偏光板1と、第二の基板2と、薄膜トランジスタを含む電極層(又は薄膜トランジスタ層とも称する)3と、配向膜4と、液晶組成物を含む層5と、配向膜4と、共通電極6と、カラーフィルタ7と、第一の基板8と、第一の偏光板9と、が順次積層された構成である。
 また図2および図3に示すように、第二の基板2の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層3は、走査信号を供給するためのゲート配線25と表示信号を供給するためのデータ配線24とが互いに交差しており、かつ前記複数のゲート配線25と複数のデータ配線24とに囲まれた領域には、画素電極21がマトリックス状に形成されている。画素電極21に表示信号を供給するスイッチ素子として、前記ゲート配線25と前記データ配線24が互いに交差している交差部近傍において、ソース電極26、ドレイン電極23およびゲート電極27を含む薄膜トランジスタが、前記画素電極21と連結して設けられている。さらに、前記複数のゲート配線25と複数のデータ配線24とに囲まれた領域にはデータ配線24を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ22が設けられている。
 本発明においては、図2に記載するように薄膜トランジスタが逆スタガード型である液晶表示素子に好適に使用でき、ゲート配線25やデータ配線24などは金属膜であることが好ましく、アルミニウム配線を用いる場合が特に好ましい。さらに、ゲート配線25およびデータ配線24はゲート絶縁膜を介して重なっている。
 また、当該カラーフィルタ7は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタ22に対応する部分にブラックマトリックス(図示せず)を形成することが好ましい。
 本発明に係る液晶表示素子の薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図3および図4で示すように、基板2表面に形成されたゲート電極11と、当該ゲート電極11を覆い、かつ前記基板2の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層13と、前記ゲート電極11と対向するよう前記ゲート絶縁層13の表面に形成された半導体層17と、前記半導体層17の表面の一部を覆うように設けられた保護膜18と、前記保護層18および前記半導体層17の一方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層13と接触するように設けられたドレイン電極15と、前記保護膜18および前記半導体層17の他方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層13と接触するように設けられたソース電極19a,19bと、前記ソース電極19a,19bを覆い、かつ前記ゲート絶縁層13に倣って前記ゲート絶縁層13の略全面を覆うように設けられた透明電極14と、前記透明電極14の一部および前記ソース電極19a,19bを覆うように設けられた保護層101(図3では図示せず)と、を有している。
 また、図3および4に示すように、ゲート電極11の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜12を形成してもよい。さらに、ショットキー障壁の幅や高さを低減する目的で半導体層17とドレイン電極15との間にオーミック接触層16を設けても良い。
 上述したように液晶表示素子を製造する過程において、滴下痕の発生は、注入される液晶材料に大きな影響を受けるものであるが、液晶表示素子の構成によってもその影響は避けられない。特に、液晶表示素子内に形成されるカラーフィルタ7、又は薄膜トランジスタなどは、図3に示すように、薄い配向膜4や透明電極6,14等だけが液晶組成物と隔てる部材であるため、例えばカラーフィルタ7に用いられる顔料の化学構造あるいはカラーフィルタ樹脂の化学構造と特定化学構造を有する液晶化合物との組合せにより滴下痕の発生に影響が生じる。
 特に、本発明に係る液晶表示素子の薄膜トランジスタとして上記のような逆スタガード型を使用する場合には、ドレイン電極15がゲート電極11を覆うように形成されるためドレイン電極15の面積が増大する傾向にある。一般にドレイン電極は、銅、アルミニウム、クロム、チタン、モリブデン、タンタル等の金属材料で形成され、パッシベーション処理を施されるのが通常の形態である。しかし、例えば図3および図4で示すように、保護膜18は一般に薄く、配向膜4も薄く、イオン性物質を遮断しない可能性が高いことから、金属材料と液晶組成物の相互作用による滴下痕の発生を避けることができなかった。
 しかし、本発明に係る液晶組成物を含む液晶表示素子では、例えば液晶表示素子の部材と、本発明に係る液晶組成物の表面自由エネルギーあるいは吸着エネルギー等との間の微妙なバランスの観点から滴下痕の発生の問題も低減することができると考えられる。
 本発明に係る液晶組成物を用いた液晶表示素子は高速応答と表示不良の抑制を両立させた有用なものであり、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、VAモード、PSVAモード、PSAモード、IPSモード又はECBモード用に適用できる。
 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例および比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。実施例中、測定した特性および評価は以下の通りである。
 (液晶組成物の特性)
 Tni :ネマチック相-等方性液体相転移温度(℃)
 △n :25℃における屈折率異方性
 △ε :25℃における誘電率異方性
 η  :20℃における粘度(mPa・s)
 γ :25℃における回転粘度(mPa・s)
 初期電圧保持率(初期VHR):周波数6Hz,印加電圧5Vの条件下で343Kにおける電圧保持率(%)
 耐熱試験後VHR:液晶組成物サンプルを封入した電気光学特性評価用TEG(テスト・エレメント・グループ)を130℃の恒温槽中に1時間保持した後、上述のVHR測定方法と同条件で測定した。
 (焼き付き評価)
 液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを任意の試験時間1000時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像が、許容できない残像レベルに達するまでの試験時間を計測した。
 1)ここで言う試験時間とは固定パターンの表示時間を示し、この時間が長いほど残像の発生が抑制されており、性能が高いことを示している。
 2)許容できない残像レベルとは、出荷合否判定で不合格となる残像が観察されるレベルである。のレベルを目視にて以下の4段階評価で行った。
例)試験時間が長いほど性能が高い。
サンプルA:1000時間
サンプルB:500時間
サンプルC:200時間
サンプルD:100時間
性能は、A>B>C>Dである。
 (滴下痕の評価)
 液晶表示装置の滴下痕の評価は、全面黒表示した場合における白く浮かび上がる滴下痕を目視にて以下の5段階評価で行った。
 5:滴下痕無し(優)
 4:滴下痕ごく僅かに有るも許容できるレベル(良)
 3:滴下痕僅かに有り、合否判定のボーダーラインレベル(条件付で可)
 2:滴下痕有り許容できないレベル(不可)
 1:滴下痕有りかなり劣悪(悪)
 (プロセス適合性の評価)
 プロセス適合性は、ODFプロセスにおいて、定積計量ポンプを用いて、液晶を1回に50pLずつ「0~100回、101~200回、201~300回、・・・・」との各100回ずつ滴下したときの各100回滴下分の液晶の質量を計測し、質量のバラつきがODFプロセスに適合できないレベルに達した滴下回数で評価した。
例)滴下回数が多いほど長時間にわたって安定的に滴下可能であり、プロセス適合性が高いといえる。
サンプルA:95000回
サンプルB:40000回
サンプルC:100000回
サンプルD:10000回
性能は、C>A>B>Dである。
 (低温での溶解性の評価)
 低温での溶解性評価は、液晶組成物を調製後、2mLのサンプル瓶に液晶組成物を1g秤量し、これに温度制御式試験槽の中で、次を1サイクル「-20℃(1時間保持)→昇温(0.1℃/毎分)→0℃(1時間保持)→昇温(0.1℃/毎分)→20℃(1時間保持)→降温(-0.1℃/毎分)→0℃(1時間保持)→降温(-0.1℃/毎分)→-20℃」として温度変化を与え続け、目視にて液晶組成物からの析出物の発生を観察し、析出物が観察されたときの試験時間を計測した。
例)試験時間が長いほど長時間にわたって安定して液晶相を保っており、低温での溶解性が良好である。
サンプルA:72時間
サンプルB:600時間
サンプルC:384時間
サンプルD:1440時間
性能は、D>B>C>Aである。
 (揮発性/製造装置汚染性の評価)
 液晶組成物の揮発性評価は、真空攪拌脱泡ミキサーの運転状態をストロボスコープで照らしながら観察し、液晶組成物の発泡を目視により観察することによって行った。具体的には、容量2.0Lの真空攪拌脱泡ミキサーの専用容器に液晶組成物を0.8kg入れ、4kPaの脱気下、公転速度15S-1、自転速度7.5S-1で真空攪拌脱泡ミキサーを運転し、発泡が始まるまでの時間を計測した。
 発泡が始まるまでの時間が長いほど揮発しにくく、製造装置を汚染する可能性が低いので、高性能であることを示す。
例)
サンプルA:200秒
サンプルB:45秒
サンプルC:60秒
サンプルD:15秒
性能は、A>C>B>Dである。
 尚、実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
 (側鎖)
 -n    -CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルキル基
 -O   -OC2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルコキシ基
 -V    -C=CH ビニル基
  (環構造)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
 (実施例および比較例)
 下記表1~3に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
 実施例1~18の液晶組成物および比較例を用いて、図1に示すVA液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子は、アクティブ素子として逆スタガード型の薄膜トランジスタを有している。液晶組成物の注入は、滴下法にて行い、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性、低温での溶解性および揮発性の評価を行った。本実施例1~18および比較例の組成および当該評価の実験結果を下記の表1~3に記す。また、本実施例15~18で使用した重合性モノマー(式(8.2))は、以下の化学構造である。
 尚、含有量の左側の記号は、上記化合物の略号の記載である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000104
 表1~3から、本発明に係る一般式(1)の(例えば、3-Cy-Cy-Ph5-O)および一般式(2)の(例えば、3-Ph-Ph5-Ph-2)を含有すると、比較例と比べ低温での溶解性の向上や揮発性の低減が確認される。
 以上で説明した各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。
 本発明にかかる液晶組成物は、液晶表示素子および液晶ディスプレイの分野に広く適用可能である。
 (符号の説明)
 1      第二の偏光板
 2      第二の基板
 3      薄膜トランジスタ層または薄膜トランジスタを含む電極層
 4      配向膜
 5      液晶層
 6      画素電極(共通電極)
 7      カラーフィルタ
 8      第一の基板
 9      第一の偏光板
 10     液晶表示素子
 11     ゲート電極
 12     陽極酸化被膜
 13     ゲート絶縁層
 14     透明電極(層)
 15      ドレイン電極
 16      オーミック接触層
 17      半導体層
 18      保護膜
 19a,19b ソース電極
 21      画素電極
 22      ストレイジキャパシタ
 23      ドレイン電極
 24      データ配線
 25      ゲート配線
 26      ソース電極
 27      ゲート電極
 101     保護層

Claims (10)

  1.  第一成分として一般式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (上記一般式(1)中、nおよびmはそれぞれ独立して、n≦mを満たす正の整数である。)で表される化合物の群から少なくとも一つと、
     第二成分として一般式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (上記一般式(2)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基である。)で表される化合物の群から少なくとも一つと、を含むことを特徴とする液晶組成物。
  2.  第三成分として一般式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (上記一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基である。)で表される化合物の群から少なくとも一つをさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  3.  第四成分として一般式(4):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     (上記一般式(4)中、RおよびRはそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基、炭素原子数2~15個のアルケニル基および炭素原子数1~15個のアルコキシ基からなる群から選択される一つの基であり、ただし上記一般式(1)は除く。)で表される化合物の群から少なくとも一つをさらに含む、請求項1又は2に記載の組成物。
  4.  前記Rが炭素原子数1~15個のアルキル基であり、かつ前記Rが炭素原子数1~15個のアルコキシ基である、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
  5.  前記一般式(1)で表される化合物を5~35質量%含有する請求項1~4のいずれか1項に記載の液晶組成物。
  6.  第五成分として下記一般式(5):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (上記一般式(5)中、RL1およびRL2はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
     OLは0、1、2又は3を表し、
     BL1、BL2およびBL3はそれぞれ独立して、以下の(a)および(b)からなる群から選択される基であり、
    (a)1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置き換えられてもよい。)
    (b)1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
     前記(a)および前記(b)に表される基に含まれる水素原子は、それぞれ独立してシアノ基、塩素原子又はフッ素原子で置換されても良く、
     LL1およびLL2はそれぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
     OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(1)で表される化合物および一般式(2)で表される化合物および一般式(3)で表される化合物を除く。)
    で表される化合物の群から少なくとも一つをさらに含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
  7.  第六成分として下記一般式(6):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     (上記一般式(6)中、RX1およびRX2はそれぞれ独立して、炭素原子数1から10のアルキル基、炭素原子数1から10のアルコキシ基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-又は-S-に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子は塩素原子および/又はフッ素原子に置換されても良く、
    uおよびvはそれぞれ独立して、0、1又は2を表すが、u+vは2以下であり、
    X1、MX2およびMX3はそれぞれ独立して、以下の(a)および(b)からなる群から選択され、
    (a)トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は-O-又は-S-に置き換えられてもよい)、
    (b)1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
     前記(a)又は前記(b)に示す基に含まれる水素原子は、それぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基およびトリフルオロメトキシ基からなる群から選択される基により置換されていても良いが、MX2および/又はMX3が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
     LX1、LX2およびLX3はそれぞれ独立して単結合、-COO-、-OCO-、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-CFO-,-CH=CH-又は-C≡C-を表し、LX1および/又はLX3が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
     XX1およびXX2はそれぞれ独立してトリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はフッ素原子を表すが、X31およびX32の何れか一つはフッ素原子を表す。ただし、前記一般式(1)~一般式(5)で表される化合物を除く。)
    で表される化合物の群から少なくとも一つをさらに含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の液晶組成物。
  8.  重合性モノマーをさらに含有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶組成物。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
  10.  請求項9に記載の液晶表示素子を用いた液晶ディスプレイ。
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