JPH09151373A - Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display using the same - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a nematic liquid crystal composition which comprises two liquid crystal components containing a plurality of compounds each having specific dielectric anisotropy respectively at a specific ratio, satisfies specific conditions, realizes the rapid response and is useful as an electrooptical display material. SOLUTION: This liquid crystal composition comprises (A) 40-80wt.% a liquid crystal component containing at least >=5 kinds of tolan compounds with a dielectric anisotropy of -2-+2 [preferably of formula I (R<11> is a 2-5C straight chain alkyl; R<14> is a 1-5C straight chain alkyl; Y<11> is H, F, CH3 )] and (B) 5-60wt.% of a liquid crystal component containing two or more compounds with a dielectric anisotropy of >=+2 [preferably a compound of formula II (R<21> is a 2-7C straight chain alkyl; Z<21> and Z<22> are each a single bond; Y<21> and Y<22> are each H, F; (k) is 0, 1)], and shows the dielectric anisotropy of >=3, an optical birefringence of >=0.15, the phase transition point from the nematic phase to the isotropic phase at >=70 deg.C, while that from the crystal phase or the smectic phase to the nematic phase at >=-10 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学的表示材
料として有用なネマチック液晶組成物及びこれを用いた
液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nematic liquid crystal composition useful as an electro-optical display material and a liquid crystal display using the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子の代表的なものにTN-LCD
（ツイスティッド・ネマチック液晶表示素子）があり、
時計、電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワード
プロセッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されて
いる。一方、ＯＡ機器の処理情報の増加に伴い、一画面
に表示される情報量が増大しており、シェファー（Sche
ffer）等［SID '85 Digest, 120頁(1985年)］、あるい
は衣川等［SID '86 Digest,122頁(1986年)］によって、
STN（スーパー・ツイスティッド・ネマチック）−LCDが
開発され、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ
などの高情報処理用の表示に広く普及しはじめている。2. Description of the Related Art A typical liquid crystal display element is a TN-LCD.
(Twisted nematic liquid crystal display element)
It is used in watches, calculators, electronic organizers, pocket computers, word processors, personal computers and the like. On the other hand, the amount of information displayed on one screen is increasing with the increase in processing information of OA devices.
ffer) et al. [SID '85 Digest, p. 120 (1985)] or Kinugawa et al. [SID '86 Digest, p. 122 (1986)]
STN (Super Twisted Nematic) -LCD has been developed and is beginning to be widely used in displays for high information processing such as word processors and personal computers.

【０００３】最近、STN-LCDでの応答特性を改善する目
的でアクティブアドレッシング駆動方式が提案されてい
る。（Proc.12th International Display Research Con
ference p.503 1992年）この様な液晶材料として、弾性
定数比Ｋ３３／Ｋ１１が１．５前後、誘電率異方性△ε
や粘性が比較的小さいことと併せて、特に複屈折率△ｎ
が大きいものが要求されている。また、カラーフィルタ
ー層を用いないでカラー表示ができる方法として、液晶
と位相差板の複屈折性を利用した新規反射型カラー液晶
表示方式が提案されている。（テレビジョン学会技術報
告 vol.14 No10.p.51 1990年）この様な液晶材料とし
て、光の波長の違いによってより大きな位相差が現れる
ものがよいことから、特に複屈折率△ｎが大きいものが
要求されており、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶
組成物の提案がなされている。Recently, an active addressing drive system has been proposed for the purpose of improving response characteristics in STN-LCD. (Proc. 12th International Display Research Con
ference p.503 1992) As such a liquid crystal material, the elastic constant ratio K33 / K11 is around 1.5, and the dielectric anisotropy Δε
In addition to the relatively low viscosity and birefringence Δn
What is big is required. Further, as a method capable of performing color display without using a color filter layer, a novel reflection type color liquid crystal display system utilizing the birefringence of a liquid crystal and a retardation plate has been proposed. (Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan vol.14 No10.p.51 1990) As such a liquid crystal material, one having a larger phase difference due to the difference in the wavelength of light is preferable, and thus the birefringence Δn is particularly large. However, new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions are still being proposed.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のようなSTN-LCD
の電気光学特性を改善するには、複屈折率△ｎの大きい
液晶材料が必要である。また、電気光学特性がより改善
され、液晶材料のより高い化学的安定性、液晶表示の高
速応答性及び駆動温度範囲のより広い特性についても必
要である。しかし、依然として問題が残されたままであ
る。より具体的には、スメクチック相や結晶相が出現し
やすい傾向を有するため、電気光学特性に優れ、且つ広
い温度範囲で駆動可能な液晶表示装置を作製することに
問題があり、暗い画質を補う目的で付加されたバックラ
イト等に対する耐熱性等に優れることが必要とされてい
る。[Problems to be Solved by the Invention] STN-LCD as described above
In order to improve the electro-optical characteristics of (3), a liquid crystal material having a large birefringence Δn is required. There is also a need for improved electro-optical properties, higher chemical stability of the liquid crystal material, faster response of the liquid crystal display, and wider operating temperature range. However, problems still remain. More specifically, since a smectic phase or a crystalline phase tends to appear, there is a problem in manufacturing a liquid crystal display device which is excellent in electro-optical characteristics and can be driven in a wide temperature range, and compensates for dark image quality. It is required to have excellent heat resistance against a backlight or the like added for the purpose.

【０００５】本発明が解決しようとする課題は、上記の
問題を解決あるいはより改善することにあり、複屈折率
△ｎが大きく、駆動可能な温度範囲が広く、応答性に優
れたネマチック液晶組成物を提供することにあり、この
液晶組成物を構成材料として用いた、電気光学特性の改
善された液晶表示装置を提供することにある。The problem to be solved by the present invention is to solve or improve the above problems, and has a large birefringence Δn, a wide drivable temperature range, and a nematic liquid crystal composition excellent in responsiveness. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device using the liquid crystal composition as a constituent material and having improved electro-optical characteristics.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、−２〜＋２の誘電率異方性のトラン系化合
物を少なくとも５種以上含む液晶成分Ａを４０〜８０重
量％の範囲で含有し、＋２以上の誘電率異方性の化合物
を少なくとも２種以上含む液晶成分Ｂを５〜６０重量％
の範囲で含有してなる液晶組成物であって、且つ該組成
物の誘電率異方性（△ε）が３以上であり、複屈折率
（△ｎ）が０．１５以上であり、ネマチック相−等方性
液体相転移温度（Ｔ_N-I）が７０℃以上であり、結晶相
又はスメクチック相−ネマチック相転移温度（Ｔ→_N）
が−１０℃以下であることを特徴とするネマチック液晶
組成物を提供する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises 40-80% by weight of a liquid crystal component A containing at least 5 or more tolan compounds having a dielectric anisotropy of -2 to +2. 5 to 60% by weight of the liquid crystal component B contained in the range and containing at least two kinds of compounds having a dielectric constant anisotropy of +2 or more.
A nematic liquid crystal composition having a dielectric anisotropy (Δε) of 3 or more and a birefringence (Δn) of 0.15 or more. Phase-isotropic liquid phase transition temperature (T _NI ) is 70 ° C. or higher, crystalline phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (T → _N )
Is −10 ° C. or lower, and a nematic liquid crystal composition is provided.

【０００７】本発明の液晶組成物は、誘電率異方性が−
２〜＋２の範囲にあるトラン系化合物を少なくとも５種
以上の液晶成分Ａと、誘電率異方性が＋２以上の化合物
を少なくとも２種以上の液晶成分Ｂを含有するものであ
り、これによって、液晶層の光学異方性を高め、所定の
カラー表示を得ることができ、駆動可能な温度範囲特に
低温側で広くさせることができる。トラン系化合物は、
少なくとも５種以上を必要とし、６〜２０種の範囲が好
ましく、６〜１３種の範囲が特に好ましい。誘電率異方
性が＋２以上の化合物は、少なくとも２種以上を必要と
し、３〜１５種の範囲が好ましい。また、誘電率異方性
が＋８〜＋１３の化合物、＋１４〜＋１８の化合物、＋
１８以上の化合物から適時選んで含有させることが好ま
しく、所定の駆動電圧や応答特性を得ることができる。
この場合、＋８〜＋１３の誘電率異方性の化合物は１〜
１０種の範囲で混合することが好ましく、＋１４〜＋１
８の化合物は１〜８種の範囲で混合することが好まし
く、＋１８以上の化合物は１〜１０種の範囲で混合する
ことが好ましい。この効果は、液晶成分Ａを４０〜８０
重量％の範囲で、好ましくは４０〜７０重量％の範囲
で、液晶成分Ｂを５〜６０重量％の範囲で、好ましくは
２０〜６０重量％の範囲で含有させることによって、更
に特段のものとなる。The liquid crystal composition of the present invention has a dielectric anisotropy of −
The liquid crystal component A contains at least five or more liquid crystal components A in the range of 2 to +2 and at least two liquid crystal components B having a dielectric constant anisotropy of +2 or more. It is possible to enhance the optical anisotropy of the liquid crystal layer, obtain a predetermined color display, and widen the drivable temperature range, particularly in the low temperature side. Tolan compounds are
At least 5 or more kinds are required, the range of 6 to 20 kinds is preferable, and the range of 6 to 13 kinds is particularly preferable. The compound having a dielectric anisotropy of +2 or more requires at least two types, and the range of 3 to 15 types is preferable. In addition, a compound having a dielectric anisotropy of +8 to +13, a compound of +14 to +18, +
It is preferable to appropriately select and contain from 18 or more compounds, and a predetermined driving voltage and response characteristics can be obtained.
In this case, the compound having a dielectric anisotropy of +8 to +13 is 1 to
Mixing in the range of 10 kinds is preferable, and +14 to +1
The compound of 8 is preferably mixed in the range of 1 to 8 kinds, and the compounds of +18 or more are preferably mixed in the range of 1 to 10 kinds. The effect is that the liquid crystal component A is 40 to 80
By adding the liquid crystal component B in the range of 50% by weight, preferably in the range of 40 to 70% by weight, and in the range of 5 to 60% by weight, preferably in the range of 20 to 60% by weight. Become.

【０００８】結晶相又はスメクチック相−ネマチック相
転移温度Ｔ→_Nは、−１０℃以下、好ましくは−２０℃
以下、更に好ましくは−３０℃以下である。ネマチック
相−等方性液体相転移温度Ｔ_N-Iは、７０℃以上、好ま
しくは８０℃以上、更に好ましくは９０℃以上である。
本発明の液晶組成物は、誘電率異方性が３以上を必要と
し、５以上が好ましく、６〜１６あるいは１７〜２８の
範囲が好ましい。また、複屈折率△ｎは、０．１５以上
を必要とし、０．１８〜０．２８の範囲が特に好まし
い。The crystal phase or smectic phase-nematic phase transition temperature T → _N is -10 ° C or lower, preferably -20 ° C.
The temperature is below, more preferably -30 ° C or below. The nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature T _NI is 70 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher.
The liquid crystal composition of the present invention requires a dielectric anisotropy of 3 or more, preferably 5 or more, and more preferably 6 to 16 or 17 to 28. Further, the birefringence Δn needs to be 0.15 or more, and the range of 0.18 to 0.28 is particularly preferable.

【０００９】本発明のネマチック液晶組成物は、アクテ
ィブ・マトリクス形、ツイスティッド・ネマチックある
いはスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装
置に用いることができ、本発明はこのような液晶表示装
置をも提供するものである。The nematic liquid crystal composition of the present invention can be used in an active matrix type, twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display device, and the present invention also provides such a liquid crystal display device. It is a thing.

【００１０】また、透明性電極層を有する少なくとも一
方が透明な２枚の基板間において、本発明の液晶組成物
の分子が３０゜〜３６０゜の範囲でねじれ配向を有する
ことを特徴とする液晶表示装置をも提供する。ねじれ配
向は目的に応じて３０゜〜３６０゜の範囲で選択するこ
とができ、９０°〜２７０°の範囲で選択することが好
ましく、４５°〜１３５°の範囲又は１８０°〜２６０
°の範囲で選択することが特に好ましい。この場合、透
明性電極基板に設けられる配向膜によって得られるプレ
チルト角は、１°〜２０°の範囲で選択することが好ま
しく、ねじれ角が３０°〜１００°では１°〜４°のプ
レチルト角が好ましく、１００°〜１８０°では２°〜
６°のプレチルト角が好ましく、１８０°〜２６０°で
は３°〜１２°のプレチルト角が好ましく、２６０°〜
３６０°では６°〜２０°のプレチルト角が好ましい。Further, the liquid crystal composition is characterized in that the molecules of the liquid crystal composition of the present invention have a twisted orientation in the range of 30 ° to 360 ° between two substrates having at least one transparent electrode layer having a transparent electrode layer. A display device is also provided. The twist orientation can be selected in the range of 30 ° to 360 ° depending on the purpose, preferably in the range of 90 ° to 270 °, and in the range of 45 ° to 135 ° or 180 ° to 260.
It is particularly preferable to select in the range of °. In this case, the pretilt angle obtained by the alignment film provided on the transparent electrode substrate is preferably selected in the range of 1 ° to 20 °, and the pretilt angle of 1 ° to 4 ° when the twist angle is 30 ° to 100 °. Is preferred, 2 ° to 100 ° to 180 °
A pretilt angle of 6 ° is preferable, and a pretilt angle of 3 ° to 12 ° is preferable for 180 ° to 260 ° and 260 ° to
At 360 °, a pretilt angle of 6 ° -20 ° is preferred.

【００１１】また、本発明のネマチック液晶組成物は、
高速応答性のTN-LCDやSTN-LCDに有用であり、カラーフ
ィルター層を用いなくても、液晶層と位相差板の複屈折
性でカラー表示をすることができる液晶表示素子に有用
なものであり、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。本発明はこのような液晶表示装置
をも提供するものである。Further, the nematic liquid crystal composition of the present invention is
It is useful for high-speed response TN-LCD and STN-LCD, and is useful for a liquid crystal display element that can display a color by the birefringence of the liquid crystal layer and the retardation plate without using a color filter layer. Therefore, it can be used for a transmissive or reflective liquid crystal display element. The present invention also provides such a liquid crystal display device.

【００１２】更に、上記した液晶表示装置において、高
速応答性、低い駆動電圧の特性を得る場合には、本発明
の液晶組成物の液晶層の厚さを１〜５μｍにして用いる
ことができ、本発明はこのような液晶表示装置をも提供
するものである。Further, in the above liquid crystal display device, in order to obtain the characteristics of high speed response and low driving voltage, the liquid crystal layer of the liquid crystal composition of the present invention can be used with the thickness of 1 to 5 μm. The present invention also provides such a liquid crystal display device.

【００１３】尚、本発明で述べる２より大きい誘電異方
性を有する液晶化合物の好ましいものとしては、以下に
示すものである。即ち、液晶化合物の化学構造は棒状で
あり、中央部分が１個から４個の六員環を有したコア構
造を有し、中央部分長軸方向の両端に位置する六員環
が、液晶分子長軸方向に相当する位置で置換された末端
基を有し、両端に存在する末端基の少なくとも一方が極
性基であること、即ち例えば-ＣＮ、-ＯＣＮ、-ＮＣ
Ｓ、 -Ｆ、-Ｃｌ、-ＮＯ₂、-ＣＦ₃、-ＯＣＦ₃、-ＯＣＨ
Ｆ₂である化合物である。The preferred liquid crystal compounds having a dielectric anisotropy larger than 2 described in the present invention are shown below. That is, the chemical structure of the liquid crystal compound is rod-shaped, and the central part has a core structure having 1 to 4 six-membered rings, and the six-membered rings located at both ends in the central part major axis direction are liquid crystal molecules. It has a terminal group substituted at a position corresponding to the long axis direction, and at least one of the terminal groups present at both ends is a polar group, that is, for example, -CN, -OCN, -NC.
_{S, -F, -Cl, -NO 2} , -CF 3, -OCF 3, -OCH
Is a compound which is F _2.

【００１４】本発明は、上記の液晶組成物を得るのに適
した化合物として、液晶成分Ａとして、（１）一般式
（I-1）〜（I-3）In the present invention, as a compound suitable for obtaining the above liquid crystal composition, as the liquid crystal component A, (1) the general formulas (I-1) to (I-3)

【００１５】[0015]

【化４】 Embedded image

【００１６】（式中、Ｒ¹¹〜Ｒ¹³はそれぞれ独立的に炭
素原子数２〜５の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を
表わし、Ｒ¹⁴〜Ｒ¹⁶はそれぞれ独立的に炭素原子数１〜
５の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基又
はＣ_qＨ_2q+1-Ｏ-Ｃ_rＨ_2rを表わし、ｑ及びｒはそれぞれ
独立的に１〜５の整数を表わし、Ｙ¹¹〜Ｙ¹³はそれぞれ
独立的に水素原子、フッ素原子又は-ＣＨ₃を表わし、Ｙ
¹⁴〜Ｙ¹⁶はそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を
表わし、Ｚ¹¹は-ＣＯＯ-、-Ｃ₂Ｈ₄-又は単結合を表わ
し、各化合物におけるシクロヘキサン環の水素原子
（Ｈ）が重水素原子（Ｄ）で置換されていても良い。）
で表わされる化合物からなる第１群から選ばれる化合物
を含有することが好ましく、液晶成分Ｂとして、（２）
一般式（II-1）〜（II-3）(In the formula, R ^{11 to} R ¹³ each independently represent a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R ^{14 to} R ¹⁶ each independently represent 1 to 1 carbon atoms.
5 linear alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group or a _{C q H 2q + 1 -O-} C r H 2r, q and r are each independently an integer of 1 to 5, Y ¹¹ to Y ¹³ each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or —CH ₃ ,
^{14 to} Y ¹⁶ each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z ¹¹ represents —COO—, —C ₂ H ₄ — or a single bond, and the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound is deuterium. It may be substituted with an atom (D). )
It is preferable to contain a compound selected from the first group consisting of the compounds represented by the following formula (2) as the liquid crystal component B:
General formulas (II-1) to (II-3)

【００１７】[0017]

【化５】 Embedded image

【００１８】（式中、Ｒ²¹〜Ｒ²³はそれぞれ独立的に炭
素原子数２〜７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又は
Ｃ_sＨ_2s+1-Ｏ-Ｃ_tＨ_2tを表わし、ｓ及びｔはそれぞれ独
立的に１〜５の整数を表わし、Ｘ²¹〜Ｘ²³はそれぞれ独
立的にフッ素原子、塩素原子、-ＯＣＦ₃、-ＯＣＨＦ₂、
-ＣＦ₃又は-ＣＮを表わし、Ｙ²¹〜Ｙ²⁸はそれぞれ独立
的にＨ又はＦを表わし、Ｚ²¹〜Ｚ²³はそれぞれ独立的に
単結合、-ＣＯＯ-、-Ｃ₂Ｈ₄-、-Ｃ≡Ｃ-又は-Ｃ₄Ｈ₈-を
表わし、Ｚ²⁴、Ｚ²⁵はそれぞれ独立的に単結合、-ＣＯ
Ｏ-又は-Ｃ≡Ｃ-を表わし、ｋ及びｌはそれぞれ独立的
に０又は１の整数を表わし、各化合物におけるシクロヘ
キサン環の水素原子（Ｈ）は重水素原子（Ｄ）で置換さ
れていても良い。）で表わされる化合物からなる第２群
から選ばれる化合物を含有することが好ましい。(In the formula, R ^{21 to} R ²³ each independently represent a linear alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, an alkenyl group or C _s H _{2s + 1} -O-C _t H _2t , and s And t each independently represent an integer of 1 to 5, and X ^{21 to} X ²³ each independently represent a fluorine atom, a chlorine atom, —OCF ₃ , —OCHF ₂ ,
-CF ₃ or represents -CN, Y ²¹ ~Y ²⁸ represents each independently H or F, Z ²¹ ~Z ²³ are each independently a single _{bond, -COO -, - C 2 H} 4 -, - C≡C − or —C ₄ H ₈ —, Z ²⁴ and Z ²⁵ are each independently a single bond, —CO
O- or -C≡C- is represented, k and l are each independently an integer of 0 or 1, and the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound is substituted with a deuterium atom (D). Is also good. ) It is preferable to contain a compound selected from the second group consisting of the compounds represented by

【００１９】本発明に係わる一般式（I-1）〜（I-3）で
表わされる化合物は、より具体的には一般式（I-4）〜
（Iー11）The compounds represented by the general formulas (I-1) to (I-3) according to the present invention are more specifically represented by the general formulas (I-4) to (I-4).
(I-11)

【００２０】[0020]

【化６】 [Chemical 6]

【００２１】（式中、Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁶は前記におけると同じ
意味を表わす。）で表わされる化合物群であり、これら
から選ばれる化合物を用いることがより好ましい。これ
らの化合物の誘電率異方性は−２〜＋２の範囲である。
下記第１表では、その代表的な化合物例（Ｎｏ．1-1〜1
-6）の相転移温度を示す。(Wherein R ^{11 to} R ¹⁶ have the same meanings as described above), and it is more preferable to use a compound selected from these. The dielectric anisotropy of these compounds is in the range of -2 to +2.
In Table 1 below, the representative compound examples (No. 1-1 to 1)
-6) shows the phase transition temperature.

【００２２】尚、下記表中、ｍ.ｐ.は結晶相から液晶相
又は等方性液体相に相転移する温度を、ｃ.ｐ.は液晶相
から等方性液体相に相転移する温度をそれぞれ表わし、
いずれも「℃」を表わす。また、各化合物は、蒸留、カ
ラム精製、再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充
分精製したものを使用した。In the table below, mp is the temperature at which the crystal phase changes to the liquid crystal phase or the isotropic liquid phase, and cp is the temperature at which the liquid crystal phase changes to the isotropic liquid phase. Respectively,
All represent "° C". Further, each compound used was sufficiently purified after removing impurities by a method such as distillation, column purification, and recrystallization.

【００２３】[0023]

【表１】 [Table 1]

【００２４】本発明の液晶組成物は、液晶成分Ａとし
て、（１）一般式（I-1）〜（I-3）で表わされる化合物
からなる第１群から選ばれる化合物を含有することで、
複屈折率Δｎが大きく、粘度が小さく、比抵抗や電圧保
持率が高いという特徴を有する。特に、一般式（I-4）
〜（I-8）の化合物はこの効果に優れている。具体的に
は、Ｒ¹¹がアルキル基でＲ¹⁴が炭素原子数１〜５のアル
キル基又はアルコキシ基の化合物が好ましい。また、Ｒ
¹²がアルキル基又はアルケニル基でＲ¹⁵が炭素原子数１
〜５のアルキル基又はアルコキシ基の化合物が好まし
い。複屈折率Δｎが大きく、粘度が小さい化合物は、ア
ルケニル基がＣＨ₂=ＣＨ₂-(ＣＨ₂)_u（ｕ＝０、２）の化
合物、連結基Ｚ¹¹が単結合である化合物であり、これら
は特に好ましい。このことは、液晶成分Ｂ、Ｃについて
も同様である。The liquid crystal composition of the present invention contains, as the liquid crystal component A, a compound selected from the first group consisting of the compounds represented by the general formulas (I-1) to (I-3) (1). ,
The birefringence Δn is large, the viscosity is small, and the specific resistance and the voltage holding ratio are high. In particular, the general formula (I-4)
The compounds (I-8) are excellent in this effect. Specifically, a compound in which R ¹¹ is an alkyl group and R ¹⁴ is an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable. Also, R
¹² is an alkyl group or an alkenyl group and R ¹⁵ has 1 carbon atom
Compounds of alkyl groups or alkoxy groups of ~ 5 are preferred. The compound having a large birefringence Δn and a small viscosity is a compound in which an alkenyl group is CH ₂ = CH _2- (CH ₂ ) _u (u = 0, 2) and a compound in which the linking group Z ¹¹ is a single bond, These are particularly preferred. The same applies to the liquid crystal components B and C.

【００２５】また、一般式（I-4）〜（I-8）で表わされ
る化合物のＲ¹⁴及びＲ¹⁵がアルコキシアルキル基を有し
ている化合物を含有することによって、より大きなプレ
チルト角を形成できる液晶表示素子を提供することがで
きる。このようなプレチルト角を改善した本発明のネマ
チック液晶組成物は、バックライトの放熱によるリバー
スチルトの発生、あるいはSTN-LCDにおけるストライプ
・ドメインの発生を顕著に抑えることができ、表示品位
や作製歩留まりを向上させることができる。Further, a larger pretilt angle is formed by containing a compound in which R ¹⁴ and R ¹⁵ of the compounds represented by the general formulas (I-4) to (I-8) have an alkoxyalkyl group. A liquid crystal display device capable of being provided can be provided. The nematic liquid crystal composition of the present invention having an improved pretilt angle as described above can remarkably suppress the occurrence of reverse tilt due to heat dissipation of the backlight or the occurrence of stripe domains in STN-LCD, and thus display quality and production yield can be improved. Can be improved.

【００２６】本発明の液晶組成物は、液晶成分Ａとして
トラン系の化合物を５種以上含有させることを特徴とし
ている。これは、トラン系の化合物を４種以下にする
と、相溶性に問題を生じるからである。例えば、結晶相
又はスメクチック相−ネマチック相転移温度Ｔ→_Nが−
２５℃以下と低くても、−２５℃での低温保存で析出を
生じ易く、安定したネマチック相を形成することを困難
にしている。本発明はこの様な問題に特に有用である。The liquid crystal composition of the present invention is characterized by containing at least five tolan compounds as the liquid crystal component A. This is because compatibility problems occur when the number of tolan compounds is 4 or less. For example, the crystal phase or smectic phase-nematic phase transition temperature T → _N is-
Even if the temperature is as low as 25 ° C. or lower, precipitation is likely to occur at low temperature storage at −25 ° C., making it difficult to form a stable nematic phase. The present invention is particularly useful for such problems.

【００２７】本発明に係わる（２）一般式（II-1）〜
（II-3）で表わされる化合物からなる第２群から選ばれ
る化合物としては、より具体的には一般式（II-4）〜
（IIー21）(2) General formula (II-1) to
Specific examples of the compound selected from the second group consisting of the compound represented by (II-3) include general formulas (II-4) to
(II-21)

【００２８】[0028]

【化７】 Embedded image

【００２９】[0029]

【化８】 Embedded image

【００３０】（式中、Ｒ²¹〜Ｒ²³、Ｙ²¹〜Ｙ²⁸、Ｘ²¹〜
Ｘ²³は前記におけると同じ意味を表わす。）で表わされ
る化合物であり、これらの誘電率異方性は＋２以上であ
る。第２表は、その代表的な化合物例（Ｎｏ．2-1〜2-1
6）であり、その相転移温度を示す。(In the formula, R ^{21 to} R ²³ , Y ^{21 to} Y ²⁸ , and X ²¹ to
X ²³ has the same meaning as described above. ), The dielectric anisotropy of which is +2 or more. Table 2 shows typical examples of the compounds (No. 2-1 to 2-1).
6) and shows its phase transition temperature.

【００３１】尚、下記表中、ｍ.ｐ.は結晶相から液晶相
又は等方性液体相に相転移する温度を、ｃ.ｐ.は液晶相
から等方性液体相に相転移する温度をそれぞれ表わし、
いずれも「℃」を表わす。また、各化合物は、蒸留、カ
ラム精製、再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充
分精製したものを使用した。In the table below, mp is the temperature at which the crystal phase changes to the liquid crystal phase or the isotropic liquid phase, and cp is the temperature at which the liquid crystal phase changes to the isotropic liquid phase. Respectively,
All represent "° C". Further, each compound used was sufficiently purified after removing impurities by a method such as distillation, column purification, and recrystallization.

【００３２】[0032]

【表２】 [Table 2]

【００３３】[0033]

【表３】 [Table 3]

【００３４】本発明の液晶組成物は、（２）一般式（II
-1）〜（II-3）の化合物からなる第２群から選ばれる化
合物を含有することで、駆動電圧を低減させることがで
き、粘度が比較的小さく、比抵抗や電圧保持率が比較的
高いという特徴を有する。特に、一般式（II-4）〜（II
-10）、一般式（II-12）〜（II-16）の化合物はこの効
果に優れている。また、一般式（II-13）、（II-15）、
（II-17）〜（II-21）の化合物は、０．５〜３０％と少
量の添加によってこの効果を得ることができ、優れてい
る。The liquid crystal composition of the present invention comprises (2) the general formula (II
By containing a compound selected from the second group consisting of the compounds (1) to (II-3), the driving voltage can be reduced, the viscosity is relatively small, and the specific resistance and the voltage holding ratio are relatively small. It has the characteristic of being expensive. In particular, general formulas (II-4) to (II
-10) and the compounds of general formulas (II-12) to (II-16) are excellent in this effect. In addition, the general formula (II-13), (II-15),
The compounds of (II-17) to (II-21) are excellent in that this effect can be obtained by adding a small amount of 0.5 to 30%.

【００３５】より具体的には、Ｒ²¹は炭素原子数が２〜
５のアルキル基又はアルケニル基が好ましく、特にアル
ケニル基を有する化合物を少なくとも１種以上含有させ
ることが好ましい。Ｒ²²は炭素原子数２〜５のアルキル
基、アルケニル基又はアルコキシ基の化合物が好まし
い。More specifically, R ²¹ has from 2 to 2 carbon atoms.
5 alkyl groups or alkenyl groups are preferable, and it is particularly preferable that at least one compound having an alkenyl group is contained. R ²² is preferably a compound of an alkyl group, alkenyl group or alkoxy group having 2 to 5 carbon atoms.

【００３６】本発明は更に上記ネマチック液晶組成物に
おいて、液晶成分Ａ及び液晶成分Ｂの他に加えることが
できる液晶成分Ｃとして、（３）一般式（III-1）〜（I
II-3）In the nematic liquid crystal composition, the present invention further comprises (3) the general formulas (III-1) to (I) as the liquid crystal component C which can be added in addition to the liquid crystal component A and the liquid crystal component B.
II-3)

【００３７】[0037]

【化９】 Embedded image

【００３８】（式中、Ｒ³¹〜Ｒ³³はそれぞれ独立的に炭
素原子数２〜７の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を
表わし、Ｒ³⁴〜Ｒ³⁶はそれぞれ独立的に炭素原子数１〜
７の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基又
はアルケニルオキシ基を表わし、Ｚ³¹〜Ｚ³⁴はそれぞれ
独立的に単結合、-ＣＯＯ-、-Ｃ₂Ｈ₄-又は-Ｃ₄Ｈ₈-を表
わし、Ｚ³⁵は単結合又は-ＣＯＯ-を表わし、環Ａはシク
ロヘキサン環又はシクロヘキセン環を表わし、ｍ、ｎ及
びｐはそれぞれ独立的に０又は１の整数を表わす。）で
表わされる化合物からなる第３群から選ばれる化合物を
含有することができる。(In the formula, R ^{31 to} R ³³ each independently represent a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R ^{34 to} R ³⁶ each independently represent 1 to 1 carbon atoms.
7 represents a linear alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group or an alkenyloxy group, wherein Z ^{31 to} Z ³⁴ are each independently a single bond, —COO—, —C ₂ H ₄ — or —C ₄ H ₈ —. Z ³⁵ represents a single bond or —COO—, ring A represents a cyclohexane ring or a cyclohexene ring, and m, n and p each independently represent an integer of 0 or 1. ) And a compound selected from the third group consisting of compounds represented by

【００３９】本発明の液晶組成物は、液晶成分Ｃとし
て、（３）一般式（III-1）〜（III-3）の化合物からな
る第３群から選ばれる化合物を含有することで、粘度を
低減させることができ、比抵抗や電圧保持率が比較的高
いという特徴を有する。特に、下記一般式（III-4）〜
（III-15）The liquid crystal composition of the present invention contains, as the liquid crystal component C, a compound selected from the third group consisting of the compounds of (3) general formulas (III-1) to (III-3), and And has a relatively high specific resistance and voltage holding ratio. In particular, the following general formula (III-4)
(III-15)

【００４０】[0040]

【化１０】 Embedded image

【００４１】（式中、Ｒ³¹〜Ｒ³⁶は前記におけると同じ
意味を表わす。）で表わされる化合物が好ましく、Ｒ³¹
〜Ｒ³³がアルケニル基である化合物を少なくとも１種以
上含有させることにより好ましい効果が得られる。一般
式（III-4）〜（III-11）及び一般式（III-13）の化合
物は、３〜３０％と少量の添加によってこの効果を得る
ことができる。A compound represented by the formula (wherein R ^{31 to} R ³⁶ have the same meanings as described above) is preferable, and R ^{31 is}
A preferable effect can be obtained by incorporating at least one compound in which R ³³ is an alkenyl group. The compounds of the general formulas (III-4) to (III-11) and the general formula (III-13) can obtain this effect by adding a small amount of 3 to 30%.

【００４２】本発明の液晶組成物は、上記一般式（I-
1）〜（III-3）で表わされる化合物以外にも、液晶組成
物の特性を改善するために、液晶化合物として認識され
る通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステ
リック液晶などを含有していてもよい。しかしながら、
これらの化合物を多量に用いることはネマチック液晶組
成物の特性が低減することになるので、添加量は得られ
るネマチック液晶組成物の要求特性に応じて制限される
ものである。The liquid crystal composition of the present invention has the above general formula (I-
In addition to the compounds represented by 1) to (III-3), in order to improve the characteristics of the liquid crystal composition, a normal nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal or the like which is recognized as a liquid crystal compound may be contained. Good. However,
Since the characteristics of the nematic liquid crystal composition are reduced by using a large amount of these compounds, the addition amount is limited according to the required characteristics of the obtained nematic liquid crystal composition.

【００４３】[0043]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
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、以下の実施例の組成物における「％」は「重
量％」を意味する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Moreover, "%" in the composition of the following examples means "weight%."

【００４４】組成物の化学的安定性は、液晶組成物２ｇ
をアンプル管に入れ、真空脱気後窒素置換の処理をして
封入し、１５０℃、１時間の加熱促進テストを行い、こ
の液晶組成物の電圧保持率を測定した。実施例中、測定
した特性は以下の通りである。The chemical stability of the composition is 2 g of the liquid crystal composition.
Was placed in an ampoule tube, vacuum-degassed, and then subjected to a process of purging with nitrogen and sealed. A heating promotion test at 150 ° C. for 1 hour was performed to measure a voltage holding ratio of the liquid crystal composition. The characteristics measured in the examples are as follows.

【００４５】 Ｔ_N-I ： ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃） Ｔ→_N ： 固体相又はスメクチック相−ネマチック相転
移温度（℃） Ｖ_th ： セル厚６μｍのTN-LCDを構成した時のしきい
値電圧（Ｖ） γ ： 飽和電圧（Ｖ_sat）とＶ_thの比 △ε ： 誘電異方性 △ｎ ： 複屈折率 η ： ２０℃での粘度（ｃ．ｐ．）T _NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C.) T → _N : Solid phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (° C.) V _th : When a TN-LCD having a cell thickness of 6 μm is constructed Threshold voltage (V) γ: Ratio of saturation voltage (V _sat ) to V _th Δε: Dielectric anisotropy Δn: Birefringence η: Viscosity at 20 ° C. (cp)

【００４６】（実施例１）(Example 1)

【００４７】[0047]

【化１１】 Embedded image

【００４８】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３−
１を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 Ｔ_N-I ： ９２．０ ℃ Ｔ→_N ： −４０． ℃ Ｖ_th ： ２．２８ Ｖ γ ： １．１２ △ε ： ６．０ △ｎ ： ０．２２０ η ： １７．８ ｃ．ｐ．A nematic liquid crystal composition No. 3-
No. 1 was prepared and the properties of this composition were measured. The results were as follows. T _NI : 92.0 ° C. T → _N : −40. ° C _Vth : 2.28 Vγ: 1.12 Δε: 6.0 Δn: 0.220 η: 17.8 c. p.

【００４９】このネマチック液晶組成物は、しきい値電
圧が低く、急峻性も文献『高速液晶技術』（６３頁、
(株)シーエムシー社出版）中に示された液晶表示の光学
的急峻性の限界値である１．１２と同じ値を示してい
る。従って、このＮｏ．３−１の液晶組成物は高時分割
駆動に有用であることが理解できる。This nematic liquid crystal composition has a low threshold voltage and steepness is also described in the document "High-speed liquid crystal technology" (Page 63,
The value is the same as 1.12 which is the limit value of the optical steepness of the liquid crystal display shown in CMC Co., Ltd.). Therefore, this No. It can be understood that the liquid crystal composition of 3-1 is useful for high time division driving.

【００５０】更にまた、セル厚ｄが２．３μｍのTN-LCD
を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電
圧が１．８９Ｖ、応答速度が０．８ｍｓｅｃを示す液晶
表示装置が得られた。Furthermore, a TN-LCD having a cell thickness d of 2.3 μm
The display characteristics of the liquid crystal display device were measured, and a liquid crystal display device having a threshold voltage of 1.89 V and a response speed of 0.8 msec was obtained.

【００５１】（実施例２）(Example 2)

【００５２】[0052]

【化１２】 Embedded image

【００５３】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３−
２を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 Ｔ_N-I ： ８０．１ ℃ Ｔ→_N ： −６０． ℃ Ｖ_th ： １．３１ Ｖ △ε ： １３．４ △ｎ ： ０．２００A nematic liquid crystal composition No. 3-
2 was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T _NI : 80.1 ° C. T → _N : −60. ° C V _th : 1.31 V Δε: 13.4 Δn: 0.200

【００５４】また、セル厚ｄが２．５μｍのTN-LCDを構
成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が
１．１０Ｖ、応答速度が０．６ｍｓｅｃを示す液晶表示
装置が得られた。When the display characteristics of a TN-LCD having a cell thickness d of 2.5 μm were measured, a liquid crystal display device having a threshold voltage of 1.10 V and a response speed of 0.6 msec was obtained. Was given.

【００５５】このネマチック液晶組成物にカイラル物質
「Ｓ−８１１」（メルク社製）を添加して混合液晶を調
製した。一方、対向する平面透明電極上に「サンエバー
610」（日産化学社製）の有機膜をラビングして配向膜
を形成し、ツイスト角220度のSTN-LCD表示用セルを作製
した。上記の混合液晶をこのセルに注入して液晶表示装
置を構成し、表示特性を測定した。その結果、しきい値
電圧が低く、高時分割特性に優れ、速応答性が改善され
たSTN-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られた。A chiral substance "S-811" (manufactured by Merck) was added to this nematic liquid crystal composition to prepare a mixed liquid crystal. On the other hand, "San Ever
An alignment film was formed by rubbing an organic film of "610" (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) to produce an STN-LCD display cell having a twist angle of 220 degrees. The mixed liquid crystal was injected into this cell to construct a liquid crystal display, and the display characteristics were measured. As a result, a liquid crystal display device exhibiting STN-LCD display characteristics with a low threshold voltage, excellent high time division characteristics, and improved fast response was obtained.

【００５６】なお、カイラル物質はカイラル物質の添加
による混合液晶の固有らせんピッチＰと表示用セルのセ
ル厚ｄが、Δｎ・ｄ＝０．８５、ｄ／Ｐ＝０．５３とな
るように添加した。The chiral substance is added so that the inherent helical pitch P of the mixed liquid crystal and the cell thickness d of the display cell due to the addition of the chiral substance are Δn · d = 0.85 and d / P = 0.53. did.

【００５７】（実施例３）(Example 3)

【００５８】[0058]

【化１３】 Embedded image

【００５９】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３−
３を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 Ｔ_N-I ： ８８．０ ℃ Ｔ→_N ： −５０． ℃ Ｖ_th ： ２．２７ Ｖ △ε ： ５．０ △ｎ ： ０．２００ η ： １６．５ ｃ．ｐ． テスト前の電圧保持率 ： ９９．５％ 加熱促進テスト後電圧保持率 ： ９８．０％A nematic liquid crystal composition No. 3-
No. 3 was prepared, and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T _NI : 88.0 ° C. T → _N : −50. C. V _th : 2.27 V Δε: 5.0 Δn: 0.200 η: 16.5 c. p. Voltage holding ratio before test: 99.5% Voltage holding ratio after heating acceleration test: 98.0%

【００６０】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の電圧保持率が高いことから、熱に安定であること
が理解できる。またこの組成物を構成材料とするアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置を作製したところ、漏れ
電流が小さくフリッカの発生しない優れたものであるこ
とが確認できた。Since the nematic liquid crystal composition has a high voltage holding ratio after the heat acceleration test, it can be understood that it is stable to heat. Further, when an active matrix liquid crystal display device using this composition as a constituent material was produced, it was confirmed that the device was excellent in that the leakage current was small and flicker did not occur.

【００６１】（実施例４）(Example 4)

【００６２】[0062]

【化１４】 Embedded image

【００６３】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３−
４を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 Ｔ_N-I ： ９８．１ ℃ Ｔ→_N ： −３５． ℃ Ｖ_th ： １．９９ Ｖ γ ： １．１２ △ε ： ７．９ △ｎ ： ０．２３０ η ： ２３．０ ｃ．ｐ． テスト前の電圧保持率 ： ９９．４％ 加熱促進テスト後電圧保持率 ： ９８．１％A nematic liquid crystal composition No. 3-
No. 4 was prepared, and various properties of this composition were measured. The results were as follows. T _NI : 98.1 ° C. T → _N : −35. ° C _Vth : 1.99 Vγ: 1.12 Δε: 7.9 Δn: 0.230 η: 23.0 c. p. Voltage holding ratio before test: 99.4% Voltage holding ratio after heating acceleration test: 98.1%

【００６４】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の電圧保持率が高いことから、熱に安定であること
が理解できる。またこの組成物を構成材料とするアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置を作製したところ、漏れ
電流が小さくフリッカの発生しない優れたものであるこ
とが確認できた。Since the nematic liquid crystal composition has a high voltage holding ratio after the heat acceleration test, it can be understood that it is stable to heat. Further, when an active matrix liquid crystal display device using this composition as a constituent material was produced, it was confirmed that the device was excellent in that the leakage current was small and flicker did not occur.

【００６５】このネマチック液晶組成物は、しきい値電
圧が低く、急峻性も文献『高速液晶技術』（６３頁、
(株)シーエムシー社出版）中に示された液晶表示の光学
的急峻性の限界値である１．１２と同じ値を示してい
る。従って、高時分割駆動に有用であることが理解でき
る。This nematic liquid crystal composition has a low threshold voltage and steepness is also described in the document "High-speed liquid crystal technology" (Page 63,
The value is the same as 1.12 which is the limit value of the optical steepness of the liquid crystal display shown in CMC Co., Ltd.). Therefore, it can be understood that it is useful for high time division driving.

【００６６】（実施例５）(Example 5)

【００６７】[0067]

【化１５】 Embedded image

【００６８】からなるネマチック液晶組成物Ｎｏ．３−
５を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以
下の通りであった。 Ｔ_N-I ： ９０．３ ℃ Ｔ→_N ： −４０． ℃ Ｖ_th ： ２．４０ Ｖ △ε ： ３．９ △ｎ ： ０．２２２ η ： １４．９ ｃ．ｐ． テスト前の電圧保持率 ： ９９．６％ 加熱促進テスト後電圧保持率 ： ９８．４％A nematic liquid crystal composition No. 3-
5 was prepared and the properties of this composition were measured. The results were as follows. T _NI : 90.3 ° C. T → _N : −40. C. V _th : 2.40 V Δε: 3.9 Δn: 0.222 η: 14.9 c. p. Voltage holding ratio before test: 99.6% Voltage holding ratio after heating acceleration test: 98.4%

【００６９】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の電圧保持率が高いことから、熱に安定であること
が理解できる。またこの組成物を構成材料とするアクテ
ィブ・マトリクス液晶表示装置を作製したところ、漏れ
電流が小さくフリッカの発生しない優れたものであるこ
とが確認できた。Since this nematic liquid crystal composition has a high voltage holding ratio after the heating acceleration test, it can be understood that it is stable to heat. Further, when an active matrix liquid crystal display device using this composition as a constituent material was produced, it was confirmed that the device was excellent in that the leakage current was small and flicker did not occur.

【００７０】また、セル厚ｄが２．２μｍのTN-LCDを構
成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が
２．０１Ｖ、応答速度が０．５ｍｓｅｃを示す液晶表示
装置が得られた。Further, when TN-LCD having a cell thickness d of 2.2 μm was constructed and its display characteristics were measured, a liquid crystal display device having a threshold voltage of 2.01 V and a response speed of 0.5 msec was obtained. Was given.

【００７１】（実施例６）Ｎｏ．３−１〜３−５のネマ
チック液晶組成物の複屈折率の波長分散を測定したとこ
ろ、光の波長６５０ｎｍに対する４００ｎｍでの比が
１．１５以上であった。この液晶材料は、光の波長の違
いによってより大きな位相差が現れていることから、カ
ラーフィルター層を用いないでカラー表示を行う、液晶
と位相差板の複屈折性を利用した新規反射型カラー液晶
表示方式に有用なものである。Example 6 No. When the wavelength dispersion of the birefringence of the nematic liquid crystal compositions 3-1 to 3-5 was measured, the ratio of light at 400 nm to 650 nm was 1.15 or more. Because this liquid crystal material shows a larger phase difference due to the difference in the wavelength of light, a new reflective color that uses the birefringence of the liquid crystal and the phase difference plate to perform color display without using a color filter layer This is useful for a liquid crystal display system.

【００７２】[0072]

【発明の効果】本発明のネマチック液晶組成物は、複屈
折率Δｎが大きく、広い温度範囲でネマチック相を示
し、また、電圧保持率が高く、化学的安定性が高いこと
が明らかである。従って、本発明のネマチック液晶組成
物は、アクティブ・マトリクス形、ツイスティッド・ネ
マチックあるいはスーパー・ツイスティッド・ネマチッ
ク液晶表示装置に用いることができる。また、液晶層と
位相差板の複屈折性でカラー表示をする液晶表示素子を
提供することができる。特に、大きな複屈折率により液
晶層の厚みｄを低減でき応答特性を改善でき、特に情報
量の多い表示特性を提供できる。The nematic liquid crystal composition of the present invention has a large birefringence Δn, exhibits a nematic phase over a wide temperature range, and has a high voltage holding ratio and high chemical stability. Therefore, the nematic liquid crystal composition of the present invention can be used for an active matrix type, twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display device. In addition, it is possible to provide a liquid crystal display element that performs color display due to the birefringence of the liquid crystal layer and the retardation plate. In particular, a large birefringence can reduce the thickness d of the liquid crystal layer, improve response characteristics, and provide display characteristics with a large amount of information.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification number Agency reference number FI Technical display location G02F 1/13 500 G02F 1/13 500

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 −２〜＋２の誘電率異方性のトラン系化
合物を少なくとも５種以上含む液晶成分Ａを４０〜８０
重量％の範囲で含有し、＋２以上の誘電率異方性の化合
物を少なくとも２種以上含む液晶成分Ｂを５〜６０重量
％の範囲で含有してなる液晶組成物であって、且つ該組
成物の誘電率異方性（△ε）が３以上であり、複屈折率
（△ｎ）が０．１５以上であり、ネマチック相−等方性
液体相転移温度（Ｔ_N-I）が７０℃以上であり、結晶相
又はスメクチック相−ネマチック相転移温度（Ｔ→_N）
が−１０℃以下であることを特徴とするネマチック液晶
組成物。1. A liquid crystal component A containing at least 5 or more tol-type compounds having a dielectric anisotropy of −2 to +2 and 40 to 80.
A liquid crystal composition containing 5% to 60% by weight of a liquid crystal component B containing at least two compounds having a dielectric constant anisotropy of +2 or more in the range of 5% by weight. The product has a dielectric anisotropy (Δε) of 3 or more, a birefringence (Δn) of 0.15 or more, and a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T _NI ) of 70 ° C. or more. And the crystal phase or smectic phase-nematic phase transition temperature (T → _N )
Is −10 ° C. or lower, a nematic liquid crystal composition. 【請求項２】 液晶成分Ａとして、（１）一般式（I-
1）〜（I-3） 【化１】 （式中、Ｒ¹¹〜Ｒ¹³はそれぞれ独立的に炭素原子数２〜
５の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表わし、Ｒ¹⁴
〜Ｒ¹⁶はそれぞれ独立的に炭素原子数１〜５の直鎖状ア
ルキル基、アルコキシ基、アルケニル基又はＣ_qＨ_2q+1-
Ｏ-Ｃ_rＨ_2rを表わし、ｑ及びｒはそれぞれ独立的に１〜
５の整数を表わし、Ｙ¹¹〜Ｙ¹³はそれぞれ独立的に水素
原子、フッ素原子又は-ＣＨ₃を表わし、Ｙ¹⁴〜Ｙ¹⁶はそ
れぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表わし、Ｚ¹¹
は-ＣＯＯ-、-Ｃ₂Ｈ₄-又は単結合を表わし、各化合物に
おけるシクロヘキサン環の水素原子（Ｈ）が重水素原子
（Ｄ）で置換されていても良い。）で表わされる化合物
からなる第１群から選ばれる化合物を含有することを特
徴とする請求項１記載のネマチック液晶組成物。2. As the liquid crystal component A, (1) the general formula (I-
1) ~ (I-3) [Chemical formula 1] (In the formula, each of R ^{11 to} R ¹³ independently has 2 to 2 carbon atoms.
5 represents a linear alkyl group or an alkenyl group represented by R ^14,
To R ¹⁶ are each independently a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, an alkenyl group or C _q H _{2q + 1-.
Represents} O—C _r H _2r , and q and r each independently represent 1 to
5 represents an integer, Y ¹¹ to Y ¹³ are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or -CH _3, Y ¹⁴ ~Y ¹⁶ each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z ¹¹
Represents —COO—, —C ₂ H ₄ — or a single bond, and the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound may be replaced with a deuterium atom (D). The nematic liquid crystal composition according to claim 1, further comprising a compound selected from the first group consisting of compounds represented by the formula (1). 【請求項３】 液晶成分Ｂとして、（２）一般式（II-
1）〜（II-3） 【化２】 （式中、Ｒ²¹〜Ｒ²³はそれぞれ独立的に炭素原子数２〜
７の直鎖状アルキル基、アルケニル基又はＣ_sＨ_2s+1-Ｏ
-Ｃ_tＨ_2tを表わし、ｓ及びｔはそれぞれ独立的に１〜５
の整数を表わし、Ｘ²¹〜Ｘ²³はそれぞれ独立的にフッ素
原子、塩素原子、-ＯＣＦ₃、-ＯＣＨＦ₂、-ＣＦ₃又は-
ＣＮを表わし、Ｙ²¹〜Ｙ²⁸はそれぞれ独立的にＨ又はＦ
を表わし、Ｚ²¹〜Ｚ²³はそれぞれ独立的に単結合、-Ｃ
ＯＯ-、-Ｃ₂Ｈ₄-、-Ｃ≡Ｃ-又は-Ｃ₄Ｈ₈-を表わし、Ｚ
²⁴、Ｚ²⁵はそれぞれ独立的に単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ
≡Ｃ-を表わし、ｋ及びｌはそれぞれ独立的に０又は１
の整数を表わし、各化合物におけるシクロヘキサン環の
水素原子（Ｈ）は重水素原子（Ｄ）で置換されていても
良い。）で表わされる化合物からなる第２群から選ばれ
る化合物を含有することを特徴とする請求項１又は２記
載のネマチック液晶組成物。3. As the liquid crystal component B, (2) the general formula (II-
1) ~ (II-3) [Chemical formula 2] (In the formula, R ^{21 to} R ²³ each independently have 2 to 2 carbon atoms.
7 linear alkyl group, alkenyl group or C _s H _{2s + 1} -O
-C _t H _2t , s and t are each independently 1 to 5
Of an integer, X ²¹ to X ²³ each independently fluorine atom, a chlorine _{atom, -OCF 3, -OCHF 2, -CF} 3 or -
Represents CN, and Y ^{21 to} Y ²⁸ each independently represent H or F.
And Z ^{21 to} Z ²³ each independently represent a single bond, -C
_{OO -, - C 2 H 4} -, - C≡C- or -C ₄ H ₈ - represents, Z
²⁴ and Z ²⁵ are each independently a single bond, —COO— or —C.
Represents ≡C-, and k and l are each independently 0 or 1.
The hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound may be replaced with a deuterium atom (D). The nematic liquid crystal composition according to claim 1 or 2, further comprising a compound selected from the second group consisting of the compounds represented by the formula (1). 【請求項４】 液晶成分Ａ及び液晶成分Ｂの他に、加え
ることのできる液晶成分Ｃとして、（３）一般式（III-
1）〜（III-3） 【化３】 （式中、Ｒ³¹〜Ｒ³³はそれぞれ独立的に炭素原子数２〜
７の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表わし、Ｒ³⁴
〜Ｒ³⁶はそれぞれ独立的に炭素原子数１〜７の直鎖状ア
ルキル基、アルコキシ基、アルケニル基又はアルケニル
オキシ基を表わし、Ｚ³¹〜Ｚ³⁴はそれぞれ独立的に単結
合、-ＣＯＯ-、-Ｃ₂Ｈ₄-又は-Ｃ₄Ｈ₈-を表わし、Ｚ³⁵は
単結合又は-ＣＯＯ-を表わし、環Ａはシクロヘキサン環
又はシクロヘキセン環を表わし、ｍ、ｎ及びｐはそれぞ
れ独立的に０又は１の整数を表わす。）で表わされる化
合物からなる第３群から選ばれる化合物を含有すること
を特徴とする請求項１、２又は３記載のネマチック液晶
組成物。4. In addition to the liquid crystal component A and the liquid crystal component B, a liquid crystal component C that can be added includes (3) the general formula (III-
1) to (III-3) (In the formula, R ^{31 to} R ³³ each independently have 2 to 2 carbon atoms.
7 represents a linear alkyl group or an alkenyl group represented by R ³⁴
To R ³⁶ each independently represent a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group, an alkenyl group or an alkenyloxy group, and Z ^{31 to} Z ³⁴ each independently represent a single bond, —COO—, Represents —C ₂ H ₄ — or —C ₄ H ₈ —, Z ³⁵ represents a single bond or —COO—, ring A represents a cyclohexane ring or a cyclohexene ring, and m, n and p are each independently 0. Or represents an integer of 1. 4. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, containing a compound selected from the third group consisting of the compounds represented by the formula (1). 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載のネマチッ
ク液晶組成物が、透明性電極層を有する少なくとも一方
が透明な２枚の基板間において、３０゜〜３６０゜の範
囲でねじれ配向を有することを特徴とする液晶表示装
置。5. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, 2, 3 or 4 is twisted and aligned in the range of 30 ° to 360 ° between two substrates having a transparent electrode layer and at least one of which is transparent. A liquid crystal display device comprising: 【請求項６】 請求項１、２、３又は４記載のネマチッ
ク液晶組成物を用いたアクティブ・マトリクス形液晶表
示装置。6. An active matrix type liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to claim 1. 【請求項７】 請求項１、２、３又は４記載のネマチッ
ク液晶組成物を用いたツイスティッド・ネマチック又は
スーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置。7. A twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display device using the nematic liquid crystal composition according to claim 1. Description: 【請求項８】 カラーフィルター層を有さないで、液晶
層と位相差板の複屈折性でカラー表示をすることを特徴
とする請求項５、６又は７記載の液晶表示装置。8. The liquid crystal display device according to claim 5, 6 or 7, wherein the liquid crystal layer and the retardation plate do not have a color filter layer for color display. 【請求項９】 液晶層の厚さが１〜５μｍであることを
特徴とする請求項５、６、７又は８記載の液晶表示装
置。9. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the thickness of the liquid crystal layer is 1 to 5 μm.