JP3579729B2 - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶表示素子の材料として使用されるネマチック液晶組成物、およびその液晶組成物を用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子（ＬＣＤ）の開発における最近のテーマとして、（１）カラー表示に対応するために高精細（高コントラスト）であること、および（２）動画に対応するために高速応答性があること、が強く要求され、それぞれのＬＣＤ表示方式に対して種々検討がされている。その中で、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）等のアクティブマトリックスＬＣＤ（ＡＭ−ＬＣＤ）は、カラー表示、高精細表示において改善が進み、フラットディスプレイの本命として注目をあびている。このＡＭ−ＬＣＤは、動作方式としては上下の基盤における液晶分子の配向を９０゜にツイストさせたＴＮ表示方式を採用している。
【０００３】
このＴＮ表示方式においては、Ｇ．Ｂａｕｅｒによって報告されている（Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．，６３，４５（１９８１））ように、セル表面の干渉縞の発生を防止するために、セルに充填される液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）とセル厚（ｄ）μｍの積Δｎ・ｄをある一定の値（例えばΔｎ・ｄ＝０．５あるいはΔｎ・ｄ＝１．０等）に設定する必要がある。したがって、Δｎの大きな液晶材料を用いればｄの値を小さくすることができる。ｄが小さくなれば応答時間（τ）は液晶材料の粘度（η）に比例し且つセル厚ｄの２乗に比例するために、τは著しく低下する。このように液晶表示素子に用いられる液晶組成物としては、適当に高いΔｎを有し、かつ低粘度であることは非常に有益である。
また、特にＡＭ−ＬＣＤにおいては高コントラストを保つために電圧保持率（Ｖ．Ｈ．Ｒ．）の高い、あるいは比抵抗値の大きいといった、いわゆる信頼性の高い液晶組成物が求められている。
【０００４】
特開平２−２８９６８２号公報には、末端にＣＮ基を有する化合物を用いた液晶組成物は比抵抗が小さくＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物としては適さないこと、分子長軸方向の末端にＦ原子を二つ有する基を持った化合物を用いた液晶組成物は、比抵抗が大きく、ＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物として優れていることが開示されている。しかしながら、特開平２−２８９６８２号公報に開示されている液晶組成物は、Δｎが小さく、上記した課題である高速応答性には十分に対応できないという欠点を有している。
このように、液晶組成物は種々の要求特性について鋭意検討されてはいるものの、常に改良を要求されているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明の目的は、ＡＭ−ＬＣＤに求められる高信頼性等の種々の特性を満たしながら、特に高速応答性に対応するために、適当に高いΔｎを有し、且つ低粘度の液晶組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一は、
（１） 第一成分として、一般式（Ｉ）
【０００７】
【化５】
【０００８】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、これらの基中の、任意の一つもしくは相隣接しない二つ以上のメチレン基は酸素原子によって置換されてもよい。）で表される化合物を少なくとも一つ含有し、第二成分として一般式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）
【０００９】
【化６】
【００１０】
（これらの式において、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ＸはＦ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨＦ２、ＯＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣｌまたはＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示し、Ｑ１およびＱ２はそれぞれ独立にＨ、ＦまたはＣｌを示し、（Ａ）はトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは、側位の一つもしくは互いにオルト位にない二つのＨがＦで置換していてもよい１，４−フェニレンを示し、Ｚ１は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−または単結合を示し、Ｚ２は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を示し、Ｚ３は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−または単結合を示し、Ｚ４は−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合を示す。）で表される化合物からなる群から選択された少なくとも一つの化合物を含有することを特徴とする液晶組成物に関する。
【００１１】
本発明の態様の一部は、以下の（２）〜（６）項に示される。
（２） 液晶組成物の全重量に対して、第一成分の混合割合が３〜４０％であり、第二成分の混合割合が５０〜９７％である前記（１）項に記載の液晶組成物。
（３） 第三成分として、一般式（Ｖ）
【００１２】
【化７】
【００１３】
（式中、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基を示し、これらの基中の、任意の一つもしくは相隣接しない二つ以上のメチレン基は酸素原子によって置換されてもよく、（Ｃ）はトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンを示し、Ｚ５は−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合を示す。）または一般式（ＶＩ）
【００１４】
【化８】
【００１５】
（式中、Ｒ６は炭素数１〜１０のアルキル基を、Ｒ７は炭素数１〜１０のアルキル基もしくはアルコキシ基をそれぞれ示し、（Ｄ）および（Ｅ）はトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンを示す。）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有することを特徴とする前記（１）項または（２）項に記載の液晶組成物。
【００１６】
（４） 液晶組成物の全重量に対して、第３成分が４０％以下であることを特徴とする前記（３）項に記載の液晶組成物。
（５） 一般式（Ｉ）においてＲ１およびＲ２がそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基であることを特徴とする、前記（１）〜（４）項のいずれか一項に記載の液晶組成物。
（６） 一般式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）において、ＸがＦ、Ｃｌ、またはＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示すことを特徴とするとする、前記（１）〜（５）項のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【００１７】
本発明の第二は、
（７）前記の第（１）〜（６）項のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いる液晶表示素子に関する。
以下、本発明の液晶組成物を構成する各成分の液晶化合物について説明する。
本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物として、好ましくは以下の化合物を挙げることができる。
【００１８】
【化９】
【００１９】
これらの式において、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立にアルキル基またはアルケニル基を示す。
これらの化合物は主として高いΔｎを持つ材料として、および／または低い粘性を有する材料として、本発明において重要な役割を担う物である。
本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物に類似した化合物として、例えば、仏国特許ＦＲ．２，１４１，４３８号、およびＦＲ．２，１６１，２８５号、および特開昭６１−５０３１号公報等で開示されているようなトラン系化合物が挙げられる。しかしながら、これらのトラン化合物と式（Ｉ）の化合物とを比較すると、本発明の液晶組成物を調製する場合に同量の添加量であれば式（Ｉ）で表される化合物を使用した方がトラン系化合物を使用するよりも、よりネマチックレンジが広く（すなわち透明点が高く）、かつ、より高いΔｎを有する液晶組成物を調製できる。
【００２０】
さらに、高い電圧保持率（Ｖ．Ｈ．Ｒ．）等の高信頼性の要求されるＡＭ−ＬＣＤ用の本発明の液晶組成物を調製する場合、式（Ｉ）で表される化合物を使用した方がトラン化合物を使用するよりも高い電圧保持率を有する液晶組成物を得ることができる。また、例えば上記公報に記載されているように、式（Ｉ）で表される化合物はトラン系化合物を合成する場合の中間体として合成されるので、その製造コストがトラン化合物よりも安価であると言う利点もある。
本発明の一般式（ＩＩ）の化合物として、好ましくは以下の式で表される化合物を挙げることができる。
【００２１】
【化１０】
【００２２】
【化１１】
【００２３】
【化１２】
【００２４】
【化１３】
【００２５】
【化１４】
【００２５】
【化１５】
【００２６】
これらの式においてＲはアルキル基を示す。
一般式（ＩＩ）の化合物の中で特に好ましい化合物として、（ＩＩ−１）、（ＩＩ−２）、（ＩＩ−３）、（ＩＩ−４）、（ＩＩ−１０）、（ＩＩ−２３）、（ＩＩ−２４）、（ＩＩ−２５）、（ＩＩ−２６）、（ＩＩ−４５）、（ＩＩ−４６）、および（ＩＩ−４７）の各式で表される化合物を挙げることができる。一般式（ＩＩ）で表される化合物は誘電率異方性が正の、２個の六員環を持つ化合物であり、本発明の液晶組成物において主としてしきい値電圧の調整および／または粘度の調整の目的で使用される。
本発明の一般式（ＩＩＩ）の化合物として、好ましくは以下の式で表される化合物を挙げることができる。
【００２７】
【化１６】
【００２８】
【化１７】
【００２９】
【化１８】
【００３０】
【化１９】
【００３１】
【化２０】
【００３２】
【化２１】
【００３３】
【化２２】
【００３４】
【化２３】
【００３５】
【化２４】
【００３６】
【化２５】
【００３７】
【化２６】
【００３８】
【化２７】
【００３９】
【化２８】
【００４０】
【化２９】
【００４１】
【化３０】
【００４２】
これらの式においてＲはアルキル基を示す。
一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として、（ＩＩＩ−１）、（ＩＩＩ−２）、（ＩＩＩ−３）、（ＩＩＩ−４）、（ＩＩＩ−１０）、（ＩＩＩ−１３）、（ＩＩＩ−１９）、（ＩＩＩ−２０）、（ＩＩＩ−２１）、（ＩＩＩ−２３）、（ＩＩＩ−２４）、（ＩＩＩ−２５）、（ＩＩＩ−２６）、（ＩＩＩ−３２）、（ＩＩＩ−３５）、（ＩＩＩ−４１）、（ＩＩＩ−４２）、（ＩＩＩ−４３）、（ＩＩＩ−４５）、（ＩＩＩ−４６）、（ＩＩＩ−４７）、（ＩＩＩ−４８）、（ＩＩＩ−５４）、（ＩＩＩ−６３）、（ＩＩＩ−６４）、（ＩＩＩ−６５）、（ＩＩＩ−６７）、（ＩＩＩ−６８）、（ＩＩＩ−６９）、（ＩＩＩ−７０）、（ＩＩＩ−７１）、（ＩＩＩ−７２）、（ＩＩＩ−７３）、（ＩＩＩ−７９）、（ＩＩＩ−８２）、（ＩＩＩ−８８）、（ＩＩＩ−８９）、（ＩＩＩ−９０）、（ＩＩＩ−９２）、（ＩＩＩ−９３）、（ＩＩＩ−９４）、（ＩＩＩ−１１０）、（ＩＩＩ−１１１）、（ＩＩＩ−１１２）、（ＩＩＩ−１１８）、（ＩＩＩ−１１９）、（ＩＩＩ−１２０）、（ＩＩＩ−１２１）、（ＩＩＩ−１２２）、（ＩＩＩ−１２６）、（ＩＩＩ−１２７）、および（ＩＩＩ−１２８）の各式で表される化合物を挙げることができる。一般式（ＩＩＩ）の化合物は，誘電率異方性が正の、３個の六員環を持つ化合物であり、高い透明点と広い液晶相範囲を持つ。この化合物は本発明の液晶組成物において、主として透明点および液晶相範囲の調整、しきい値電圧の調整、Δｎの調整、および／または粘度の調整を目的として使用される。
本発明の一般式（ＩＶ）の化合物として、好ましくは以下の式で表される化合物を挙げることができる。
【００４３】
【化３１】
【００４４】
【化３２】
【００４５】
【化３３】
【００４６】
【化３４】
【００４７】
一般式（ＩＶ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として、（ＩＶ−１）、（ＩＶ−２）、（ＩＶ−３）、（ＩＶ−２３）、（ＩＶ−２４）、および（ＩＶ−２５）の各式で表される化合物を挙げることができる。
一般式（ＩＶ）の化合物は、誘電率異方性が正で、４個の六員環を持つの化合物であり、本発明の液晶組成物において、主として透明点および液晶相範囲の調整の目的で使用される。一般式（ＩＩ）〜（ＩＶ）で表される化合物は、熱的安定性ならびに化学的安定性において非常に優れており、特に電圧保持率の高い、あるいは比抵抗値の大きいといった特性を要求されるＡＭ−ＬＣＤ用の液晶組成物を調製する場合には、これらの化合物群から選ばれた少なくとも一つの化合物、好ましくは三以上の化合物を混合して用いることが必要である。
本発明において、一般式（Ｖ）で表される化合物および式（ＶＩ）で表されるの化合物として、以下の化合物を好ましく用いることができる。
【００４８】
【化３５】
【００４９】
【化３６】
【００５０】
これらの式において、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立にアルキル基を示す。
一般式（Ｖ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として、（Ｖ−１）、（Ｖ−４）および（Ｖ−６）の各式で表される化合物を挙げることができる。
また、一般式（ＶＩ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として式（ＶＩ−１）の化合物および式（ＶＩ−２）の化合物を挙げることができる。
一般式（Ｖ）および（ＶＩ）で表される化合物は、誘電率異方性が負であるかまたは弱い正の値である、液晶化合物である。式（Ｖ）の化合物は、本発明において主として粘性の低下および／またはΔｎの調整の目的で使用される。また、一般式（ＶＩ）の化合物は、本発明において透明点の調整およびネマチックレンジの調整の目的で、および／またはΔｎの調整の目的で使用される。
【００５１】
本発明の液晶組成物における、第一成分（一般式（Ｉ）で表される化合物）の好ましい混合割合は、液晶組成物の全重量に対して３〜４０％である。より好ましい混合割合は５〜３０％である。第一成分の混合割合が３重量％未満だと本発明の効果が十分に得られないことがある。また、第一成分の混合割合が４０重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が大きくなることがあって好ましくない。
本発明の液晶組成物の第二成分の混合割合は、液晶組成物の全重量の５０〜９７％が好ましい。より好ましい混合割合は６０〜９５重量％である。第二成分の混合割合が５０重量％未満だと得られる液晶組成物のしきい値電圧が大きくなることがある。また、混合割合が９７重量％を超えると本発明の効果が得にくくなる。
本発明において第三成分を使用する場合には、その混合割合は得られる液晶組成物の全重量の４０％以下であることが好ましい。第三成分のより好ましい混合割合は３０重量％以下である。第三成分の混合割合が４０重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が大きくなることがある。
【００５２】
本発明の液晶組成物は、使用される液晶表示素子の目的に応じて、上記の一般式（Ｉ）〜（ＶＩ）で表される化合物のほかに、そのしきい値電圧、ネマチックレンジ、Δｎ、誘電率異方性、粘度等を調整する目的で、前述した以外の化合物を本発明の目的を損なわない範囲で適当量含有することができる。このような化合物の例として以下の化合物を挙げることができる。
【００５３】
【化３７】
【００５４】
これらの式において、ＲおよびＲ’は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。
本発明に従い使用される液晶組成物は、それ自体慣用な方法で調製される。すなわち、一般には、組成物に用いられる成分の化合物を高い温度で互いに溶解させて均一な組成物とする方法が採られている。また、本発明の液晶材料は、適当な添加物によって意図する用途に応じた改良がなされ、最適化される。このような添加物は当業者によく知られており、文献等に詳細に記載されている。通常、最も良く用いられる物に、液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれ（ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｗｉｓｔ）を防止するためのキラルドープ剤（ｃｈｉｒａｌ ｄｏｐａｎｔ）がある。
また、本発明の液晶組成物には、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系およびテトラジン系等の二色性色素を添加してゲストホスト（ＧＨ）モード用の液晶組成物として使用することもできる。あるいは、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作成したＮＣＡＰや、液晶中に三次元網目状高分子を作成したポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）に代表されるポリマー分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）用の液晶組成物としても本発明の液晶組成物を使用することができる。 その外に、複屈折制御（ＥＣＢ）モードや動的散乱（ＤＳ）モード用の液晶材料としても本発明の液晶組成物を使用することができる。
【００５５】
本発明の好ましい態様を以下の（ア）〜（オ）に記す。
（ア）第一成分として、前記の式（Ｉ−１）、（Ｉ−２）または（Ｉ−３）で表される化合物群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜３０重量％含み、第二成分として前記の式（ＩＩ−１）、（ＩＩ−２）、（ＩＩ−３）、（ＩＩ−４）、（ＩＩ−１０）、（ＩＩ−２３）、（ＩＩ−２４）、（ＩＩ−２５）、（ＩＩ−２６）、（ＩＩ−４５）、（ＩＩ−４６）、（ＩＩ−４７）、（ＩＩＩ−１）、（ＩＩＩ−２）、（ＩＩＩ−３）、（ＩＩＩ−４）、（ＩＩＩ−１０）、（ＩＩＩ−１３）、（ＩＩＩ−１９）、（ＩＩＩ−２０）、（ＩＩＩ−２１）、（ＩＩＩ−２３）、（ＩＩＩ−２４）、（ＩＩＩ−２５）、（ＩＩＩ−２６）、（ＩＩＩ−３２）、（ＩＩＩ−３５）、（ＩＩＩ−４１）、（ＩＩＩ−４２）、（ＩＩＩ−４３）、（ＩＩＩ−４５）、（ＩＩＩ−４６）、（ＩＩＩ−４７）、（ＩＩＩ−４８）、（ＩＩＩ−５４）、（ＩＩＩ−６３）、（ＩＩＩ−６４）、（ＩＩＩ−６５）、（ＩＩＩ−６７）、（ＩＩＩ−６８）、（ＩＩＩ−６９）、（ＩＩＩ−７０）、（ＩＩＩ−７１）、（ＩＩＩ−７２）、（ＩＩＩ−７３）、（ＩＩＩ−７９）、（ＩＩＩ−８２）、（ＩＩＩ−８８）、（ＩＩＩ−８９）、（ＩＩＩ−９０）、（ＩＩＩ−９２）、（ＩＩＩ−９３）、（ＩＩＩ−９４）、（ＩＩＩ−１１０）、（ＩＩＩ−１１１）、（ＩＩＩ−１１２）、（ＩＩＩ−１１８）、（ＩＩＩ−１１９）、（ＩＩＩ−１２０）、（ＩＩＩ−１２１）、（ＩＩＩ−１２２）、（ＩＩＩ−１２６）、（ＩＩＩ−１２７）、（ＩＩＩ−１２８）、（ＩＶ−１）、（ＩＶ−２）、（ＩＶ−３）、（ＩＶ−２３）、（ＩＶ−２４）、または（ＩＶ−２５）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも一つの化合物を６０〜９５重量％含む液晶組成物。
【００５６】
（イ）第三成分として、前記の式（Ｖ−１）、（Ｖ−４）、（Ｖ−６）、（ＶＩ−１）または（ＶＩー２）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３０重量％以下の混合割合で含有する、前記（ア）項に記載の液晶組成物。
（ウ）第一成分および第二成分がいずれも二以上の化合物からなる前記（ア）項に記載の液晶組成物。
（エ）第一乃至第三の各成分がいずれも二以上の化合物からなる前記（イ）項に記載の液晶組成物。
（オ）前記の（ア）乃至（エ）のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いる液晶表示素子。
【００５７】
【実施例】
以下に、実施例および比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、これらの例における組成比は全て重量％で示される。また、電圧保持率の測定は、面積法によって実施した。
比較例１
以下の組成からなる液晶組成物Ａを調製した。
【００５８】
【化３８】
【００５９】
この液晶組成物の透明点（ＴＮＩ）は１００．３℃、２０℃における粘度（η２０）は２５．３ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性（Δｎ）は０．０９２、２０℃における誘電率異方性（Δε）は５．２、２０℃におけるしきい値電圧（Ｖｔｈ）は２．２０Ｖであった。また、２５℃における電圧保持率は９８．６％であった。
比較例２
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６０】
【化３９】
【００６１】
この液晶組成物の透明点（ＴＮＩ）は９０．２℃、２０℃における粘度（η２０）は２３．５ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性（Δｎ）は０．１１０、２０℃における誘電率異方性（Δε）は４．５、２０℃におけるしきい値電圧は（Ｖｔｈ）は２．２７Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９６．１％であった。この組成物は比較例１の組成物Ａより粘度が小さくなり、Δｎが大きくなったものの、電圧保持率が低下した。
比較例３
特開平２−２８９６８２号公報の実施例１に開示されている以下の液晶組成物を調製した。
【００６２】
【化４０】
【００６３】
この液晶組成物の透明点は７８．８℃、２０℃における粘度は２６．０ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．０８１、２０℃におけるしきい値電圧は１．９５Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．５％であった。
実施例１
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６４】
【化４１】
【００６５】
この液晶組成物の透明点は９６．５℃、２０℃における粘度は２４．０ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１５、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．３２Ｖであった。また、２５℃で測定した電圧保持率は９８．７％であった。
比較例１の組成物Ａに比べ粘度が小さくなり、Δｎが大きくなった。
また、比較例２の組成物に比べ、Δｎがやや大きくなり、ＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物に特に要求される電圧保持率が大きく改善された。
実施例２
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６６】
【化４２】
【００６７】
この液晶組成物の透明点は９９．７℃、２０℃における粘度は２４．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１６、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．３５Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．５％であった。この組成物は比較例１の組成物Ａに比べ粘度が小さくなり、Δｎが大きくなった。また、比較例２の組成物に比べ、Δｎがやや大きくなり、ＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物に特に要求される電圧保持率が大きく改善された。
実施例３
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６８】
【化４３】
【００６９】
【化４４】
【００７０】
この液晶組成物の透明点は８３．３℃、２０℃における粘度は２２．７ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．０９３、２０℃における誘電率異方性は６．２、２０℃におけるしきい値電圧は１．９８Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．３％であった。
実施例４
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００７１】
【化４５】
【００７２】
【化４６】
【００７３】
この液晶組成物の透明点は８６．９℃、２０℃における粘度は２２．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１２１、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．２８Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．８％であった。
実施例５
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００７４】
【化４７】
【００７５】
【化４８】
【００７６】
この液晶組成物の透明点は８３．０℃、２０℃における粘度は２１．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１１、２０℃における誘電率異方性は４．７、２０℃におけるしきい値電圧は２．１６Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．７％であった。
実施例６
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００７７】
【化４９】
【００７８】
【化５０】
【００７９】
この液晶組成物の透明点は９７．０℃、２０℃における粘度は２２．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１１、２０℃における誘電率異方性は３．７、２０℃におけるしきい値電圧は２．５８Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．６％であった。
実施例７
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００８０】
【化５１】
【００８１】
【化５２】
【００８３】
この液晶組成物の透明点は８６．３℃、２０℃における粘度は２３．２ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１０、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．２２Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．５％であった。
実施例８
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００８４】
【化５３】
【００８５】
【化５４】
【００８６】
実施例９
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００８７】
【化５５】
【００８８】
【化５６】
【００８９】
【発明の効果】
実施例および比較例で示したように、本発明によって適当に高いΔｎを有し、かつ、低粘度の液晶組成物が調製できる。また、この液晶組成物は電圧保持率が大きく信頼性に優れている。したがって、特に高速応答性に対応するＡＭ−ＬＣＤ用に本発明の液晶組成物を利用することができる。
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶表示素子の材料として使用されるネマチック液晶組成物、およびその液晶組成物を用いた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子（ＬＣＤ）の開発における最近のテーマとして、（１）カラー表示に対応するために高精細（高コントラスト）であること、および（２）動画に対応するために高速応答性があること、が強く要求され、それぞれのＬＣＤ表示方式に対して種々検討がされている。その中で、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）等のアクティブマトリックスＬＣＤ（ＡＭ−ＬＣＤ）は、カラー表示、高精細表示において改善が進み、フラットディスプレイの本命として注目をあびている。このＡＭ−ＬＣＤは、動作方式としては上下の基盤における液晶分子の配向を９０゜にツイストさせたＴＮ表示方式を採用している。
【０００３】
このＴＮ表示方式においては、Ｇ．Ｂａｕｅｒによって報告されている（Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．，６３，４５（１９８１））ように、セル表面の干渉縞の発生を防止するために、セルに充填される液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）とセル厚（ｄ）μｍの積Δｎ・ｄをある一定の値（例えばΔｎ・ｄ＝０．５あるいはΔｎ・ｄ＝１．０等）に設定する必要がある。したがって、Δｎの大きな液晶材料を用いればｄの値を小さくすることができる。ｄが小さくなれば応答時間（τ）は液晶材料の粘度（η）に比例し且つセル厚ｄの２乗に比例するために、τは著しく低下する。このように液晶表示素子に用いられる液晶組成物としては、適当に高いΔｎを有し、かつ低粘度であることは非常に有益である。
また、特にＡＭ−ＬＣＤにおいては高コントラストを保つために電圧保持率（Ｖ．Ｈ．Ｒ．）の高い、あるいは比抵抗値の大きいといった、いわゆる信頼性の高い液晶組成物が求められている。
【０００４】
特開平２−２８９６８２号公報には、末端にＣＮ基を有する化合物を用いた液晶組成物は比抵抗が小さくＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物としては適さないこと、分子長軸方向の末端にＦ原子を二つ有する基を持った化合物を用いた液晶組成物は、比抵抗が大きく、ＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物として優れていることが開示されている。しかしながら、特開平２−２８９６８２号公報に開示されている液晶組成物は、Δｎが小さく、上記した課題である高速応答性には十分に対応できないという欠点を有している。
このように、液晶組成物は種々の要求特性について鋭意検討されてはいるものの、常に改良を要求されているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
本発明の目的は、ＡＭ−ＬＣＤに求められる高信頼性等の種々の特性を満たしながら、特に高速応答性に対応するために、適当に高いΔｎを有し、且つ低粘度の液晶組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一は、
（１） 第一成分として、一般式（Ｉ）
【０００７】
【化５】
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、これらの基中の、任意の一つもしくは相隣接しない二つ以上のメチレン基は酸素原子によって置換されてもよい。）で表される化合物を少なくとも一つ含有し、第二成分として一般式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）
【０００９】
【化６】
（これらの式において、Ｒ３は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ＸはＦ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＣＨＦ２、ＯＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣｌまたはＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示し、Ｑ１およびＱ２はそれぞれ独立にＨ、ＦまたはＣｌを示し、（Ａ）はトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは、側位の一つもしくは互いにオルト位にない二つのＨがＦで置換していてもよい１，４−フェニレンを示し、Ｚ１は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−または単結合を示し、Ｚ２は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合を示し、Ｚ３は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−または単結合を示し、Ｚ４は−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合を示す。）で表される化合物からなる群から選択された少なくとも一つの化合物を含有することを特徴とする液晶組成物に関する。
【００１１】
本発明の態様の一部は、以下の（２）〜（６）項に示される。
（２） 液晶組成物の全重量に対して、第一成分の混合割合が３〜４０％であり、第二成分の混合割合が５０〜９７％である前記（１）項に記載の液晶組成物。
（３） 第三成分として、一般式（Ｖ）
【００１２】
【化７】
（式中、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基を示し、これらの基中の、任意の一つもしくは相隣接しない二つ以上のメチレン基は酸素原子によって置換されてもよく、（Ｃ）はトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンを示し、Ｚ５は−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合を示す。）または一般式（ＶＩ）
【００１４】
【化８】
（式中、Ｒ６は炭素数１〜１０のアルキル基を、Ｒ７は炭素数１〜１０のアルキル基もしくはアルコキシ基をそれぞれ示し、（Ｄ）および（Ｅ）はトランス−１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンを示す。）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有することを特徴とする前記（１）項または（２）項に記載の液晶組成物。
【００１６】
（４） 液晶組成物の全重量に対して、第３成分が４０％以下であることを特徴とする前記（３）項に記載の液晶組成物。
（５） 一般式（Ｉ）においてＲ１およびＲ２がそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基であることを特徴とする、前記（１）〜（４）項のいずれか一項に記載の液晶組成物。
（６） 一般式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）において、ＸがＦ、Ｃｌ、またはＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示すことを特徴とするとする、前記（１）〜（５）項のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【００１７】
本発明の第二は、
（７）前記の第（１）〜（６）項のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いる液晶表示素子に関する。
以下、本発明の液晶組成物を構成する各成分の液晶化合物について説明する。
本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物として、好ましくは以下の化合物を挙げることができる。
【００１８】
【化９】
これらの式において、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立にアルキル基またはアルケニル基を示す。
これらの化合物は主として高いΔｎを持つ材料として、および／または低い粘性を有する材料として、本発明において重要な役割を担う物である。
本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物に類似した化合物として、例えば、仏国特許ＦＲ．２，１４１，４３８号、およびＦＲ．２，１６１，２８５号、および特開昭６１−５０３１号公報等で開示されているようなトラン系化合物が挙げられる。しかしながら、これらのトラン化合物と式（Ｉ）の化合物とを比較すると、本発明の液晶組成物を調製する場合に同量の添加量であれば式（Ｉ）で表される化合物を使用した方がトラン系化合物を使用するよりも、よりネマチックレンジが広く（すなわち透明点が高く）、かつ、より高いΔｎを有する液晶組成物を調製できる。
【００２０】
さらに、高い電圧保持率（Ｖ．Ｈ．Ｒ．）等の高信頼性の要求されるＡＭ−ＬＣＤ用の本発明の液晶組成物を調製する場合、式（Ｉ）で表される化合物を使用した方がトラン化合物を使用するよりも高い電圧保持率を有する液晶組成物を得ることができる。また、例えば上記公報に記載されているように、式（Ｉ）で表される化合物はトラン系化合物を合成する場合の中間体として合成されるので、その製造コストがトラン化合物よりも安価であると言う利点もある。
本発明の一般式（ＩＩ）の化合物として、好ましくは以下の式で表される化合物を挙げることができる。
【００２１】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
これらの式においてＲはアルキル基を示す。
一般式（ＩＩ）の化合物の中で特に好ましい化合物として、（ＩＩ−１）、（ＩＩ−２）、（ＩＩ−３）、（ＩＩ−４）、（ＩＩ−１０）、（ＩＩ−２３）、（ＩＩ−２４）、（ＩＩ−２５）、（ＩＩ−２６）、（ＩＩ−４５）、（ＩＩ−４６）、および（ＩＩ−４７）の各式で表される化合物を挙げることができる。一般式（ＩＩ）で表される化合物は誘電率異方性が正の、２個の六員環を持つ化合物であり、本発明の液晶組成物において主としてしきい値電圧の調整および／または粘度の調整の目的で使用される。
本発明の一般式（ＩＩＩ）の化合物として、好ましくは以下の式で表される化合物を挙げることができる。
【００２７】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【化２４】
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
これらの式においてＲはアルキル基を示す。
一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として、（ＩＩＩ−１）、（ＩＩＩ−２）、（ＩＩＩ−３）、（ＩＩＩ−４）、（ＩＩＩ−１０）、（ＩＩＩ−１３）、（ＩＩＩ−１９）、（ＩＩＩ−２０）、（ＩＩＩ−２１）、（ＩＩＩ−２３）、（ＩＩＩ−２４）、（ＩＩＩ−２５）、（ＩＩＩ−２６）、（ＩＩＩ−３２）、（ＩＩＩ−３５）、（ＩＩＩ−４１）、（ＩＩＩ−４２）、（ＩＩＩ−４３）、（ＩＩＩ−４５）、（ＩＩＩ−４６）、（ＩＩＩ−４７）、（ＩＩＩ−４８）、（ＩＩＩ−５４）、（ＩＩＩ−６３）、（ＩＩＩ−６４）、（ＩＩＩ−６５）、（ＩＩＩ−６７）、（ＩＩＩ−６８）、（ＩＩＩ−６９）、（ＩＩＩ−７０）、（ＩＩＩ−７１）、（ＩＩＩ−７２）、（ＩＩＩ−７３）、（ＩＩＩ−７９）、（ＩＩＩ−８２）、（ＩＩＩ−８８）、（ＩＩＩ−８９）、（ＩＩＩ−９０）、（ＩＩＩ−９２）、（ＩＩＩ−９３）、（ＩＩＩ−９４）、（ＩＩＩ−１１０）、（ＩＩＩ−１１１）、（ＩＩＩ−１１２）、（ＩＩＩ−１１８）、（ＩＩＩ−１１９）、（ＩＩＩ−１２０）、（ＩＩＩ−１２１）、（ＩＩＩ−１２２）、（ＩＩＩ−１２６）、（ＩＩＩ−１２７）、および（ＩＩＩ−１２８）の各式で表される化合物を挙げることができる。一般式（ＩＩＩ）の化合物は，誘電率異方性が正の、３個の六員環を持つ化合物であり、高い透明点と広い液晶相範囲を持つ。この化合物は本発明の液晶組成物において、主として透明点および液晶相範囲の調整、しきい値電圧の調整、Δｎの調整、および／または粘度の調整を目的として使用される。
本発明の一般式（ＩＶ）の化合物として、好ましくは以下の式で表される化合物を挙げることができる。
【００４３】
【化３１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
一般式（ＩＶ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として、（ＩＶ−１）、（ＩＶ−２）、（ＩＶ−３）、（ＩＶ−２３）、（ＩＶ−２４）、および（ＩＶ−２５）の各式で表される化合物を挙げることができる。
一般式（ＩＶ）の化合物は、誘電率異方性が正で、４個の六員環を持つの化合物であり、本発明の液晶組成物において、主として透明点および液晶相範囲の調整の目的で使用される。一般式（ＩＩ）〜（ＩＶ）で表される化合物は、熱的安定性ならびに化学的安定性において非常に優れており、特に電圧保持率の高い、あるいは比抵抗値の大きいといった特性を要求されるＡＭ−ＬＣＤ用の液晶組成物を調製する場合には、これらの化合物群から選ばれた少なくとも一つの化合物、好ましくは三以上の化合物を混合して用いることが必要である。
本発明において、一般式（Ｖ）で表される化合物および式（ＶＩ）で表されるの化合物として、以下の化合物を好ましく用いることができる。
【００４８】
【化３５】
【化３６】
これらの式において、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立にアルキル基を示す。
一般式（Ｖ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として、（Ｖ−１）、（Ｖ−４）および（Ｖ−６）の各式で表される化合物を挙げることができる。
また、一般式（ＶＩ）で表される化合物の中で特に好ましい化合物として式（ＶＩ−１）の化合物および式（ＶＩ−２）の化合物を挙げることができる。
一般式（Ｖ）および（ＶＩ）で表される化合物は、誘電率異方性が負であるかまたは弱い正の値である、液晶化合物である。式（Ｖ）の化合物は、本発明において主として粘性の低下および／またはΔｎの調整の目的で使用される。また、一般式（ＶＩ）の化合物は、本発明において透明点の調整およびネマチックレンジの調整の目的で、および／またはΔｎの調整の目的で使用される。
【００５１】
本発明の液晶組成物における、第一成分（一般式（Ｉ）で表される化合物）の好ましい混合割合は、液晶組成物の全重量に対して３〜４０％である。より好ましい混合割合は５〜３０％である。第一成分の混合割合が３重量％未満だと本発明の効果が十分に得られないことがある。また、第一成分の混合割合が４０重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が大きくなることがあって好ましくない。
本発明の液晶組成物の第二成分の混合割合は、液晶組成物の全重量の５０〜９７％が好ましい。より好ましい混合割合は６０〜９５重量％である。第二成分の混合割合が５０重量％未満だと得られる液晶組成物のしきい値電圧が大きくなることがある。また、混合割合が９７重量％を超えると本発明の効果が得にくくなる。
本発明において第三成分を使用する場合には、その混合割合は得られる液晶組成物の全重量の４０％以下であることが好ましい。第三成分のより好ましい混合割合は３０重量％以下である。第三成分の混合割合が４０重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が大きくなることがある。
【００５２】
本発明の液晶組成物は、使用される液晶表示素子の目的に応じて、上記の一般式（Ｉ）〜（ＶＩ）で表される化合物のほかに、そのしきい値電圧、ネマチックレンジ、Δｎ、誘電率異方性、粘度等を調整する目的で、前述した以外の化合物を本発明の目的を損なわない範囲で適当量含有することができる。このような化合物の例として以下の化合物を挙げることができる。
【００５３】
【化３７】
これらの式において、ＲおよびＲ’は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。
本発明に従い使用される液晶組成物は、それ自体慣用な方法で調製される。すなわち、一般には、組成物に用いられる成分の化合物を高い温度で互いに溶解させて均一な組成物とする方法が採られている。また、本発明の液晶材料は、適当な添加物によって意図する用途に応じた改良がなされ、最適化される。このような添加物は当業者によく知られており、文献等に詳細に記載されている。通常、最も良く用いられる物に、液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を調整し、逆ねじれ（ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｗｉｓｔ）を防止するためのキラルドープ剤（ｃｈｉｒａｌ ｄｏｐａｎｔ）がある。
また、本発明の液晶組成物には、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系およびテトラジン系等の二色性色素を添加してゲストホスト（ＧＨ）モード用の液晶組成物として使用することもできる。あるいは、ネマチック液晶をマイクロカプセル化して作成したＮＣＡＰや、液晶中に三次元網目状高分子を作成したポリマーネットワーク液晶表示素子（ＰＮＬＣＤ）に代表されるポリマー分散型液晶表示素子（ＰＤＬＣＤ）用の液晶組成物としても本発明の液晶組成物を使用することができる。 その外に、複屈折制御（ＥＣＢ）モードや動的散乱（ＤＳ）モード用の液晶材料としても本発明の液晶組成物を使用することができる。
【００５５】
本発明の好ましい態様を以下の（ア）〜（オ）に記す。
（ア）第一成分として、前記の式（Ｉ−１）、（Ｉ−２）または（Ｉ−３）で表される化合物群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜３０重量％含み、第二成分として前記の式（ＩＩ−１）、（ＩＩ−２）、（ＩＩ−３）、（ＩＩ−４）、（ＩＩ−１０）、（ＩＩ−２３）、（ＩＩ−２４）、（ＩＩ−２５）、（ＩＩ−２６）、（ＩＩ−４５）、（ＩＩ−４６）、（ＩＩ−４７）、（ＩＩＩ−１）、（ＩＩＩ−２）、（ＩＩＩ−３）、（ＩＩＩ−４）、（ＩＩＩ−１０）、（ＩＩＩ−１３）、（ＩＩＩ−１９）、（ＩＩＩ−２０）、（ＩＩＩ−２１）、（ＩＩＩ−２３）、（ＩＩＩ−２４）、（ＩＩＩ−２５）、（ＩＩＩ−２６）、（ＩＩＩ−３２）、（ＩＩＩ−３５）、（ＩＩＩ−４１）、（ＩＩＩ−４２）、（ＩＩＩ−４３）、（ＩＩＩ−４５）、（ＩＩＩ−４６）、（ＩＩＩ−４７）、（ＩＩＩ−４８）、（ＩＩＩ−５４）、（ＩＩＩ−６３）、（ＩＩＩ−６４）、（ＩＩＩ−６５）、（ＩＩＩ−６７）、（ＩＩＩ−６８）、（ＩＩＩ−６９）、（ＩＩＩ−７０）、（ＩＩＩ−７１）、（ＩＩＩ−７２）、（ＩＩＩ−７３）、（ＩＩＩ−７９）、（ＩＩＩ−８２）、（ＩＩＩ−８８）、（ＩＩＩ−８９）、（ＩＩＩ−９０）、（ＩＩＩ−９２）、（ＩＩＩ−９３）、（ＩＩＩ−９４）、（ＩＩＩ−１１０）、（ＩＩＩ−１１１）、（ＩＩＩ−１１２）、（ＩＩＩ−１１８）、（ＩＩＩ−１１９）、（ＩＩＩ−１２０）、（ＩＩＩ−１２１）、（ＩＩＩ−１２２）、（ＩＩＩ−１２６）、（ＩＩＩ−１２７）、（ＩＩＩ−１２８）、（ＩＶ−１）、（ＩＶ−２）、（ＩＶ−３）、（ＩＶ−２３）、（ＩＶ−２４）、または（ＩＶ−２５）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも一つの化合物を６０〜９５重量％含む液晶組成物。
【００５６】
（イ）第三成分として、前記の式（Ｖ−１）、（Ｖ−４）、（Ｖ−６）、（ＶＩ−１）または（ＶＩー２）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３０重量％以下の混合割合で含有する、前記（ア）項に記載の液晶組成物。
（ウ）第一成分および第二成分がいずれも二以上の化合物からなる前記（ア）項に記載の液晶組成物。
（エ）第一乃至第三の各成分がいずれも二以上の化合物からなる前記（イ）項に記載の液晶組成物。
（オ）前記の（ア）乃至（エ）のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いる液晶表示素子。
【００５７】
【実施例】
以下に、実施例および比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、これらの例における組成比は全て重量％で示される。また、電圧保持率の測定は、面積法によって実施した。
比較例１
以下の組成からなる液晶組成物Ａを調製した。
【００５８】
【化３８】
この液晶組成物の透明点（ＴＮＩ）は１００．３℃、２０℃における粘度（η２０）は２５．３ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性（Δｎ）は０．０９２、２０℃における誘電率異方性（Δε）は５．２、２０℃におけるしきい値電圧（Ｖｔｈ）は２．２０Ｖであった。また、２５℃における電圧保持率は９８．６％であった。
比較例２
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６０】
【化３９】
この液晶組成物の透明点（ＴＮＩ）は９０．２℃、２０℃における粘度（η２０）は２３．５ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性（Δｎ）は０．１１０、２０℃における誘電率異方性（Δε）は４．５、２０℃におけるしきい値電圧は（Ｖｔｈ）は２．２７Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９６．１％であった。この組成物は比較例１の組成物Ａより粘度が小さくなり、Δｎが大きくなったものの、電圧保持率が低下した。
比較例３
特開平２−２８９６８２号公報の実施例１に開示されている以下の液晶組成物を調製した。
【００６２】
【化４０】
この液晶組成物の透明点は７８．８℃、２０℃における粘度は２６．０ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．０８１、２０℃におけるしきい値電圧は１．９５Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．５％であった。
実施例１
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６４】
【化４１】
この液晶組成物の透明点は９６．５℃、２０℃における粘度は２４．０ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１５、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．３２Ｖであった。また、２５℃で測定した電圧保持率は９８．７％であった。
比較例１の組成物Ａに比べ粘度が小さくなり、Δｎが大きくなった。
また、比較例２の組成物に比べ、Δｎがやや大きくなり、ＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物に特に要求される電圧保持率が大きく改善された。
実施例２
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６６】
【化４２】
この液晶組成物の透明点は９９．７℃、２０℃における粘度は２４．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１６、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．３５Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．５％であった。この組成物は比較例１の組成物Ａに比べ粘度が小さくなり、Δｎが大きくなった。また、比較例２の組成物に比べ、Δｎがやや大きくなり、ＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物に特に要求される電圧保持率が大きく改善された。
実施例３
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００６８】
【化４３】
【化４４】
この液晶組成物の透明点は８３．３℃、２０℃における粘度は２２．７ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．０９３、２０℃における誘電率異方性は６．２、２０℃におけるしきい値電圧は１．９８Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．３％であった。
実施例４
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００７１】
【化４５】
【化４６】
この液晶組成物の透明点は８６．９℃、２０℃における粘度は２２．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１２１、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．２８Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．８％であった。
実施例５
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００７４】
【化４７】
【化４８】
この液晶組成物の透明点は８３．０℃、２０℃における粘度は２１．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１１、２０℃における誘電率異方性は４．７、２０℃におけるしきい値電圧は２．１６Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．７％であった。
実施例６
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００７７】
【化４９】
【化５０】
この液晶組成物の透明点は９７．０℃、２０℃における粘度は２２．４ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１１、２０℃における誘電率異方性は３．７、２０℃におけるしきい値電圧は２．５８Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．６％であった。
実施例７
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００８０】
【化５１】
【化５２】
この液晶組成物の透明点は８６．３℃、２０℃における粘度は２３．２ｍＰａ・ｓ、２５℃における屈折率異方性は０．１１０、２０℃における誘電率異方性は４．６、２０℃におけるしきい値電圧は２．２２Ｖであった。また、２５℃での電圧保持率は９８．５％であった。
実施例８
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００８４】
【化５３】
【化５４】
実施例９
以下の組成からなる液晶組成物を調製した。
【００８７】
【化５５】
【化５６】
【発明の効果】
実施例および比較例で示したように、本発明によって適当に高いΔｎを有し、かつ、低粘度の液晶組成物が調製できる。また、この液晶組成物は電圧保持率が大きく信頼性に優れている。したがって、特に高速応答性に対応するＡＭ−ＬＣＤ用に本発明の液晶組成物を利用することができる。
Claims (7)
- 第一成分として、一般式（Ｉ）
- 液晶組成物の全重量に対して、第一成分の混合割合が３〜４０％であり、第二成分の混合割合が５０〜９７％である、請求項１に記載の液晶組成物。
- 第三成分として、一般式（Ｖ）
- 液晶組成物の全重量に対して、第三成分の混合割合が４０％以下である、請求項３に記載の液晶組成物。
- 一般式（Ｉ）においてＲ１およびＲ２がそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶組成物。
- 一般式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）または（ＩＶ）において、ＸがＦ、Ｃｌ、またはＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３を示すことを特徴とするとする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶組成物。
- 請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶組成物を利用する液晶表示素子
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1994
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