JPH1077475A - Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display made by using it - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a nematic liquid crystal composition having a wide drivable temperature range for the size of a desired birefringence and excellent in response characteristics by blending two specified liquid crystal components. SOLUTION: This composition consists of 5 to 40 compounds and contains the following liquid crystal components A and B: one or more compounds (A) represented by formula I (wherein R11 is a 1-10C linear alkyl or alkoxy; and X11 is a 1-10C alkyl, alkoxy, F, Cl, or CN); and one or more compounds (B) selected from those represented by formulas II-1 to II-4 [wherein R21 to R24 are each independently a 2-20C linear alkyl or alkenyl or Cs H2s+1 -O-Ct H2t (wherein s and t are each 1 to 5); Y<21> to Y<25> and W<21> to W<23> are each independently H or F; Z<21> is a single bond, COO or C2 H4 ; and the hydrogen atom H of the cyclohexane ring in formula II-1 may be substituted by a deuterium atom D].

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、シェフ
ァー（Scheffer）等［SID '85 Digest, p.120 1985
年］、衣川等［SID '86 Digest, p.122 1986年］によっ
て、STN（スーパー・ツイスティッド・ネマチック）−L
CDが開発され、携帯端末、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, with the increase in processing information of OA equipment, Scheffer et al. [SID '85 Digest, p.120 1985
Year], Kinukawa et al. [SID '86 Digest, p.122 1986], STN (Super Twisted Nematic) -L
CDs have been developed and have begun to spread widely in displays for high information processing such as portable terminals, word processors, and personal computers.

【０００３】最近、STN-LCDの応答特性改善を目的にア
クティブアドレッシング駆動方式［Proc.12th IDRC p.5
03 1992年］やマルチラインアドレッシング駆動方式［S
ID'92Digest, p.232 1992年］が提案されている。この
様な液晶材料として、弾性定数比Ｋ₃₃／Ｋ₁₁が１．５前
後、誘電率異方性や粘性が比較的小さいことと併せて、
特に複屈折率が大きいものが要求されている。また、よ
り明るい表示やより高いコントラスト比を達成する目的
で、カラーフィルター層の代わりに、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［テ
レビジョン学会技術報告 vol.14 No10.p.51 1990年］や
基板電極側に小さな放物面を施した反射面を有した液晶
表示装置が提案されている。これに適した液晶材料とし
て、光の波長の違いによってより大きな位相差を生じさ
せる複屈折率特性や、広い視野角でも高いコントラスト
を維持させる複屈折率の光学特性が要求されている。更
に、小型化、携帯化、画素数の増加等の表示用途のため
に、より広い動作温度の液晶表示装置が要求されてい
る。これに適した液晶材料として、弾性定数Ｋ₁₁が１０
〜２５の範囲、化学的に安定で、効率的に応答速度を低
減でき、より広いネマチック温度のものが要求されてい
る。この様に、液晶材料の個々の物性特性を総合的に最
適化ものが必要とされており、現在も新しい液晶化合物
あるいは液晶組成物の提案が要求されている。Recently, an active addressing drive system [Proc. 12th IDRC p.5
03 1992] and multi-line addressing drive system [S
ID'92 Digest, p.232 1992] has been proposed. As such a liquid crystal material, the elastic constant ratio K ₃₃ / K ₁₁ is around 1.5, and the dielectric constant anisotropy and viscosity are relatively small.
In particular, those having a large birefringence are required. In addition, in order to achieve a brighter display and a higher contrast ratio, a new reflective color liquid crystal display system using the birefringence of liquid crystal and a retardation plate instead of the color filter layer [Television Society Technical Report vol. 14 No10.p.51 1990] and a liquid crystal display device having a reflective surface with a small parabolic surface on the substrate electrode side has been proposed. As a liquid crystal material suitable for this, a birefringence index characteristic that causes a larger phase difference due to a difference in light wavelength and an optical characteristic of a birefringence index that maintains a high contrast even at a wide viewing angle are required. Further, a liquid crystal display device having a wider operating temperature is required for display applications such as miniaturization, portability, and increase in the number of pixels. As a liquid crystal material suitable for this, the elastic constant K ₁₁ is 10
There is a demand for a material having a nematic temperature in a range of from 25 to 25, which is chemically stable, can efficiently reduce the response speed, and has a wider nematic temperature. As described above, there is a need to comprehensively optimize the individual physical properties of the liquid crystal material, and proposals for new liquid crystal compounds or liquid crystal compositions are still required.

【０００４】更に、その表示品質が優れていることか
ら、アクティブ・マトリクス形液晶表示装置が携帯端
末、液晶テレビ、プロジェクター、コンピューター等の
市場に出されている。アクティブ・マトリクス表示方式
は、画素毎にTFT（薄膜トランジスタ）あるいはMIM（メ
タル・インシュレータ・メタル）等が使われており、こ
の方式には高電圧保持率であることが重要視されてい
る。また、更に広い視角特性得るためにIPSモードと組
み合わせたスーパーＴＦＴ［Asia Display '95 Digest,
p.707 1995年］が近藤等によって提案されている（以
下、これらアクティブ・マトリクス表示方式の液晶表示
素子を総称してTFT-LCDと呼称する）。この様な表示素
子に対応するために、現在も新しい液晶化合物あるいは
液晶組成物、例えば特開平６ー３１２９４９号公報、特
公表５−５０１７３５号公報等の提案がなされている。Further, due to its excellent display quality, active matrix type liquid crystal display devices have been put on the market for portable terminals, liquid crystal televisions, projectors, computers and the like. In the active matrix display method, a TFT (thin film transistor) or a metal insulator metal (MIM) is used for each pixel, and a high voltage holding ratio is emphasized in this method. In addition, in order to obtain a wider viewing angle characteristic, a super TFT [Asia Display '95 Digest,
p.707 1995] by Kondo et al. (hereinafter, these active matrix display type liquid crystal display elements are collectively referred to as TFT-LCD). In order to cope with such a display element, proposals have been made on a new liquid crystal compound or liquid crystal composition, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-312949 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-501735.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のような液晶表示
特性を改善するには、所望の複屈折率の液晶材料が必要
である。また、液晶材料のより高い化学的安定性、より
低い粘性、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。本発明に関わる一般
式（I）の化合物及びその類似化合物に関する技術は、
例えば特開昭５４−８７６８８号公報で触れられている
が、一般式（I）の化合物を含有した混合物の知見は、
今だ充分な報告がされていない。また、上述のようなTN
-LCD、STN-LCD、TFT-LCDに有用な所望の複屈折率、誘電
率異方性、弾性定数等を調整した液晶材料物性や混合物
は、今だ報告されていない。In order to improve the liquid crystal display characteristics as described above, a liquid crystal material having a desired birefringence is required. There is also a need for higher chemical stability of the liquid crystal material, lower viscosity, high-speed response of the liquid crystal display, and a wider driving temperature range. The technology relating to the compound of the general formula (I) and the analogous compound thereof according to the present invention includes:
For example, as mentioned in JP-A-54-87688, the knowledge of a mixture containing the compound of the general formula (I) is as follows.
There have not been enough reports yet. Also, TN as described above
-Liquid crystal material properties or mixtures having adjusted desired birefringence, dielectric anisotropy, elastic constant, etc. useful for LCD, STN-LCD, TFT-LCD have not yet been reported.

【０００６】詳述すると、特開昭５４−８７６８８号公
報では、正の誘電異方性を有する化合物として、例えば
下記一般式（ａ-1）〜（ａ-2）In detail, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-87688 discloses, as compounds having a positive dielectric anisotropy, compounds represented by the following general formulas (a-1) to (a-2).

【０００７】[0007]

【化４】 Embedded image

【０００８】（式中、Ｒはアルキル基を表す。）で表さ
れる液晶化合物が用いられている。これらの化合物を用
いた場合、ネマチック相の温度をより広くさせることが
できても、応答性においてより不十分な特性であった。
また、過度に大きな複屈折率のため、複屈折効果を特に
重視するSTN-LCDに有用な液晶材料を得るに至っていな
い。A liquid crystal compound represented by the formula (wherein, R represents an alkyl group) is used. When these compounds were used, even if the temperature of the nematic phase could be broadened, the characteristics were insufficient in response.
In addition, because of an excessively large birefringence, a liquid crystal material useful for STN-LCDs that particularly emphasizes the birefringence effect has not been obtained.

【０００９】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、所望の複
屈折率の大きさに対して、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TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD等の液晶
表示装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve or further improve the above-mentioned problem, and a wide temperature range in which a desired birefringence index can be driven is provided.
An object of the present invention is to provide a nematic liquid crystal composition having excellent responsiveness, and using this liquid crystal composition as a constituent material, a liquid crystal display device such as a TN-LCD, an STN-LCD, and a TFT-LCD having improved electro-optical characteristics. Is to provide.

【００１０】[0010]

【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、 １．５種〜４０種の化合物からなる液晶組成物であっ
て、該液晶組成物が、一般式（I）According to the present invention, there is provided a liquid crystal composition comprising 1.5 to 40 compounds, wherein the liquid crystal composition has the general formula (I)

【００１１】[0011]

【化５】 Embedded image

【００１２】（式中、Ｒ¹¹は炭素原子数１〜１０の直鎖
状アルキル基又はアルコキシ基を表し、Ｘ¹¹は炭素原子
数１〜１０の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｃ
ｌ又は-ＣＮを表す。）で表される１種又は２種以上の
化合物からなる液晶成分Ａ、及び一般式（II-1）〜（II
-4）(Wherein R ¹¹ represents a linear alkyl group or alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and X ¹¹ represents a linear alkyl group or alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, F, C
represents 1 or -CN. ), One or more compounds represented by general formulas (II-1) to (II)
-Four)

【００１３】[0013]

【化６】 Embedded image

【００１４】（式中、Ｒ²¹〜Ｒ²⁴は各々独立的に炭素原
子数２〜１０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を表し、ｓ及びｔは各々独立的に１
〜５の整数を表し、Ｙ²¹〜Ｙ²⁵は各々独立的に水素原子
又はフッ素原子を表し、Ｗ²¹〜Ｗ²³は各々独立的に水素
原子又はフッ素原子を表し、Ｚ²¹は単結合、-ＣＯＯ-又
は-Ｃ₂Ｈ₄-を表し、一般式（II-1）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。）で表される化合物群から選ばれる１種
又は２種以上の化合物からなる液晶成分Ｂを含有するこ
とを特徴とするネマチック液晶組成物。 ２．前記液晶成分Ａが、一般式（I）におけるＸ¹¹がフ
ッ素原子である化合物を３０〜１００重量％含有するこ
とを特徴とする上記１記載のネマチック液晶組成物。 ３．前記液晶成分Ａが、一般式（I）において、Ｒ¹¹が
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチ
ル基で表される化合物、及び／又はＸ¹¹がメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基で表され
る化合物を３０〜１００重量％含有することを特徴とす
る上記１又は２記載のネマチック液晶組成物。 ４．前記液晶組成物が、前記液晶成分Ａを１〜５０重量
％含有することを特徴とする上記１、２又は３記載のネ
マチック液晶組成物。 ５．前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-1）の化合物に
おいて、Ｒ²¹が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアル
ケニル基で表される化合物、及び／又はＺ²¹が単結合、
-ＣＯＯ-又は-Ｃ₂Ｈ₄-で表される化合物を１０〜１００
重量％含有することを特徴とする上記１、２、３又は４
記載のネマチック液晶組成物。 ６．前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-2）の化合物に
おいて、Ｒ²²が炭素原子数２〜５のアルキル基で表され
る化合物、及び／又はＹ²³、Ｙ²⁴、Ｗ²¹、Ｗ²²の少なく
とも１つがフッ素原子で表される化合物を１０〜１００
重量％含有することを特徴とする上記１、２、３、４又
は５記載のネマチック液晶組成物。 ７．前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-3）の化合物に
おいて、Ｒ²³が炭素原子数２〜５のアルキル基で表され
る化合物、及び／又はＹ²⁵、Ｗ²³の少なくとも１つがフ
ッ素原子で表される化合物を１０〜１００重量％含有す
ることを特徴とする上記１、２、３、４、５又は６記載
のネマチック液晶組成物。 ８．前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-4）の化合物に
おけるＲ²⁴が炭素原子数３〜８のアルキル基で表される
化合物を１０〜１００重量％含有することを特徴とする
上記１、２、３、４、５、６又は７記載のネマチック液
晶組成物。 ９．前記液晶組成物が、前記液晶成分Ｂを１０〜９０重
量％含有することを特徴とする上記１乃至８記載のネマ
チック液晶組成物。 １０．前記液晶組成物が、一般式（III-1）〜（III-3）(Wherein, R ^{21 to} R ²⁴ each independently represent a straight-chain alkyl group, alkenyl group or C 2-10 carbon atom);
represents _{s H 2s + 1 -O-C} t H 2t, s and t are each independently 1
And Y ^{21 to} Y ²⁵ each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom; W ^{21 to} W ²³ each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom; Z ²¹ represents a single bond; COO- or -C ₂ H ₄ - represents the general formula (II-1) in cyclohexane hydrogen atoms of the ring (H) may be substituted with deuterium atoms (D). A nematic liquid crystal composition comprising a liquid crystal component B consisting of one or more compounds selected from the group of compounds represented by (1). 2. 2. The nematic liquid crystal composition according to the above item 1, wherein the liquid crystal component A contains 30 to 100% by weight of a compound in which X ¹¹ in the general formula (I) is a fluorine atom. 3. The liquid crystal component A is a compound in which R ¹¹ is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group in the general formula (I), and / or X ¹¹ is a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. 3. The nematic liquid crystal composition according to the above 1 or 2, wherein the composition contains 30 to 100% by weight of a compound represented by a butyl group or a pentyl group. 4. 4. The nematic liquid crystal composition according to the above item 1, 2 or 3, wherein the liquid crystal composition contains 1 to 50% by weight of the liquid crystal component A. 5. The liquid crystal component B is a compound represented by the general formula (II-1), wherein R ²¹ is a compound represented by an alkyl group or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or Z ²¹ is a single bond;
-COO- or -C ₂ H ₄ - 10~100 a compound represented by
1, 2, 3 or 4 above by weight.
The nematic liquid crystal composition according to the above. 6. Said liquid crystal component B, in the compound of formula (II-2), compound R ²² is represented by an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or ^{Y 23, Y 24, W 21} , W 22 A compound in which at least one of
6. The nematic liquid crystal composition according to the above 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the composition contains 1% by weight. 7. The liquid crystal component B is a compound represented by the formula (II-3), wherein R ²³ is a compound represented by an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or at least one of Y ²⁵ and W ²³ is a fluorine atom. 7. The nematic liquid crystal composition according to the above 1, 2, 3, 4, 5 or 6, comprising 10 to 100% by weight of a compound represented by the formula: 8. (1) wherein the liquid crystal component B contains 10 to 100% by weight of a compound represented by the formula (II-4), wherein R ²⁴ is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms. 8. The nematic liquid crystal composition according to 2, 3, 4, 5, 6, or 7. 9. 9. The nematic liquid crystal composition according to any one of the above items 1 to 8, wherein the liquid crystal composition contains 10 to 90% by weight of the liquid crystal component B. 10. The liquid crystal composition has a general formula (III-1) to (III-3)

【００１５】[0015]

【化７】 Embedded image

【００１６】（式中、Ｒ³¹〜Ｒ³³は各々独立的に炭素原
子数２〜７の直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表
し、Ｒ³⁴〜Ｒ³⁶は各々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、アルケニ
ルオキシ基を表し、Ｙ³¹は水素原子、フッ素原子又は-
ＣＨ₃を表し、Ｙ³²及びＹ³³は各々独立的に水素原子又
はフッ素原子を表し、Ｚ³¹〜Ｚ³³は各々独立的に単結
合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ₂Ｈ₄-を表し、Ｚ³⁴は単結合、-Ｃ
≡Ｃ-又は-ＣＯＯ-を表し、環Ａ³¹はシクロヘキサン環
又はシクロヘキセン環を表し、ｎ¹及びｎ²は各々独立的
に０又は１の整数を表し、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。）で表される１種又は２種以上の化合物
からなる液晶成分Ｃを含有することを特徴とする上記１
乃至９記載のネマチック液晶組成物。 １１．前記液晶成分Ｃが、前記一般式（III-1）の化合
物において、Ｒ³¹が炭素原子数２〜５の直鎖状アルキル
基又はアルケニル基で表される化合物、及び／又はＲ³⁴
が炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基又はアルコキシ
基で表される化合物、及び／又はＺ³¹が単結合又は-Ｃ
ＯＯ-で表される化合物を１０〜１００重量％含有する
ことを特徴とする上記１０記載のネマチック液晶組成
物。 １２．前記液晶成分Ｃが、前記一般式（III-2）の化合
物において、Ｒ³²が炭素原子数２〜５の直鎖状アルキル
基又はアルケニル基で表される化合物、及び／又はＲ³⁵
が炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基又はアルコキシ
基で表される化合物、及び／又はＺ³²が単結合、-ＣＯ
Ｏ-又は-Ｃ₂Ｈ₄-で表される化合物、及び／又は環Ａ³¹
がシクロヘキサン環で表される化合物を１０〜１００重
量％含有することを特徴とする上記１０又は１１記載の
ネマチック液晶組成物。 １３．前記液晶成分Ｃが、前記一般式（III-3）の化合
物において、Ｚ³⁴が-Ｃ≡Ｃ-で表される化合物を１０〜
１００重量％含有することを特徴とする上記１０、１１
又は１２記載のネマチック液晶組成物。 １４．前記液晶組成物が、前記液晶成分Ｃを多くとも７
０重量％含有することを特徴とする上記１０、１１、１
２又は１３記載のネマチック液晶組成物。 １５．前記液晶組成物が、４個の六員環を有したコア構
造の化合物であって、該化合物の液晶相−等方性液体相
転移温度が１００℃以上を有する化合物を１種又は２種
以上含有することを特徴とする上記１乃至１４記載のネ
マチック液晶組成物。 １６．前記液晶組成物が、４〜３０の誘電率異方性であ
り、０．０８〜０．３３の複屈折率であり、７０℃以上
のネマチック相−等方性液体相転移温度であり、−１０
℃以下の結晶相又はスメクチック相−ネマチック相転移
温度であることを特徴とする上記１乃至１５記載のネマ
チック液晶組成物。 １７．前記液晶組成物に、誘起螺旋ピッチが０．５〜１
０００μｍとなる光学活性基を有する化合物を含有する
ことを特徴とする上記１乃至１６記載のネマチック液晶
組成物。 １８．上記１７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。 １９．液晶層の厚みが１〜３０μｍであることを特徴と
する上記１８記載の液晶表示装置。 を上記課題の解決手段として見出した。(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 a 1 to 7 carbon atom. 7 represents a linear alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, or an alkenyloxy group, and Y ³¹ represents a hydrogen atom, a fluorine atom or-
Represents CH _3, Y ³² and Y ³³ are each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z ³¹ to Z ³³ each independently represents a single bond, -COO- or -C ₂ H ₄ - represents, Z ³⁴ is a single bond, -C
≡C- or -COO-, ring A ³¹ represents a cyclohexane ring or a cyclohexene ring, n ¹ and n ² each independently represent an integer of 0 or 1, and a hydrogen atom (H ) May be substituted by a deuterium atom (D). (1) containing a liquid crystal component C composed of one or more compounds.
10. The nematic liquid crystal composition according to any one of items 9 to 9. 11. The liquid crystal component C is a compound represented by the formula (III-1), wherein R ³¹ is a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or R ³⁴
Is a compound represented by a linear alkyl group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and / or Z ³¹ is a single bond or -C
(11) The nematic liquid crystal composition as described in (10) above, which contains 10 to 100% by weight of a compound represented by OO-. 12. The liquid crystal component C is a compound represented by the general formula (III-2), wherein R ³² is a compound represented by a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or R ³⁵
Is a compound represented by a linear alkyl group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and / or Z ³² is a single bond, -CO
A compound represented by O— or —C ₂ H ₄ —, and / or a ring A ³¹
Contains 10 to 100% by weight of a compound represented by a cyclohexane ring. 13. The liquid crystal component C is a compound represented by the formula (III-3) wherein Z ³⁴ is represented by —C≡C—
The above-mentioned 10, 11 characterized by containing 100% by weight.
Or the nematic liquid crystal composition according to 12. 14． The liquid crystal composition contains the liquid crystal component C at most 7
The above-mentioned 10, 11, 1 characterized by containing 0% by weight.
14. The nematic liquid crystal composition according to 2 or 13. 15. The liquid crystal composition is a compound having a core structure having four six-membered rings, and one or more compounds having a liquid crystal phase-isotropic liquid phase transition temperature of 100 ° C. or higher. 15. The nematic liquid crystal composition as described in any one of 1 to 14 above, which comprises: 16. The liquid crystal composition has a dielectric anisotropy of 4 to 30, a birefringence of 0.08 to 0.33, a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature of 70 ° C. or more, 10
16. The nematic liquid crystal composition according to any one of the above items 1 to 15, wherein the composition has a crystalline phase or a smectic phase-nematic phase transition temperature of not more than ° C. 17． The liquid crystal composition has an induced helical pitch of 0.5 to 1
17. The nematic liquid crystal composition according to any one of the above 1 to 16, further comprising a compound having an optically active group having a thickness of 000 μm. 18. 18. A twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display using the nematic liquid crystal composition according to the above item 17. 19. 19. The liquid crystal display device according to the above item 18, wherein the liquid crystal layer has a thickness of 1 to 30 μm. Was found as a means for solving the above problem.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】以下に本発明のネマチック液晶組
成物及びこれを用いた液晶表示装置の一例について説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an example of the nematic liquid crystal composition of the present invention and a liquid crystal display using the same will be described.

【００１８】本発明の液晶組成物は、一般式（I）で表
される化合物からなる液晶成分Ａを必須成分として含有
する。この液晶成分Ａは、比較的低い粘性でより大きい
複屈折率を有し、より大きい弾性定数を有している。こ
のため本発明の液晶組成物は、広い範囲で複屈折率や弾
性定数を調整することが可能となり、例えば高速応答で
駆動できるという特徴を有している。本発明の液晶組成
物は、一般式（I）の化合物からなる液晶成分Ａを１〜
５０重量％含有し、一般式（II-1）〜（II-4）で表され
る化合物からなる液晶成分Ｂを１０〜９０重量％含有さ
せることで、より速い応答特性を有することを見いだし
た。また、液晶成分Ａは、他の特性として、液晶材料と
混合したとき、ネマチック相−等方性液体相転移温度を
比較的高い温度に改善し、また相溶性に優れているの
で、表示温度範囲をより広くさせることができる。更
に、誘電率異方性が比較的小さく、より高い化学的安定
性を有している。The liquid crystal composition of the present invention contains a liquid crystal component A comprising a compound represented by the general formula (I) as an essential component. The liquid crystal component A has a relatively low viscosity, a larger birefringence, and a larger elastic constant. For this reason, the liquid crystal composition of the present invention can adjust the birefringence and the elastic constant in a wide range, and has a feature that it can be driven, for example, at a high speed. The liquid crystal composition of the present invention comprises a liquid crystal component A consisting of a compound of the general formula (I) 1 to
It has been found that by containing 50% by weight and containing 10 to 90% by weight of the liquid crystal component B composed of the compounds represented by the general formulas (II-1) to (II-4), a faster response characteristic is obtained. . In addition, the liquid crystal component A has other characteristics, such as, when mixed with a liquid crystal material, improves the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature to a relatively high temperature and has excellent compatibility. Can be made wider. Furthermore, it has relatively small dielectric anisotropy and higher chemical stability.

【００１９】この様な視点から、一般式（I）で表され
る化合物におけるより好ましい形態は、Ｒ¹¹がメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基で
表される化合物であり、及び／又はＸ¹¹がＦ、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基で
表される化合物である。具体的には一般式（I-1）〜（I
-8）で表される化合物がより好ましく、液晶成分Ａが、
このような化合物の少なくとも１種以上を３０〜１００
重量％含有するネマチック液晶組成物が好ましい結果を
もたらした。尚、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。From such a viewpoint, a more preferred form of the compound represented by the general formula (I) is a compound wherein R ¹¹ is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group, And / or X ¹¹ is a compound represented by F, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group. Specifically, the general formulas (I-1) to (I
-8) is more preferable, and the liquid crystal component A is
At least one kind of such a compound is used in an amount of 30 to 100.
A nematic liquid crystal composition containing by weight gave favorable results. In addition, each compound was used after removing impurities by a method such as distillation, column purification, recrystallization, etc. and sufficiently purified.

【００２０】[0020]

【化８】 Embedded image

【００２１】液晶成分Ａとして一般式（I）の化合物を
１種以上含有させることができるが、１種であっても上
記の効果を得ることができ、このような一般式（I）で
表される化合物を少なくとも１種以上含む液晶成分Ａを
含有する本発明の液晶組成物は、これを構成材料として
用いたTN-LCD、STN-LCD等の液晶表示装置を、より改善
された電気光学特性にし、特に低温での応答性、急峻
性、駆動電圧の温度依存性をより好ましいものとさせ
た。One or more compounds of the general formula (I) can be contained as the liquid crystal component A. Even if one kind is used, the above-mentioned effects can be obtained. The liquid crystal composition of the present invention containing a liquid crystal component A containing at least one compound of the present invention can be used for a liquid crystal display device such as a TN-LCD or an STN-LCD using the liquid crystal component A as an improved electro-optical device. In particular, characteristics such as responsiveness at low temperatures, steepness, and temperature dependence of driving voltage are made more preferable.

【００２２】本発明の液晶組成物は、上記液晶成分Ａに
加えて、一般式（II-1）〜（II-4）で表される化合物か
らなる液晶成分Ｂを含有するものである。これらの化合
物は５より大きい誘電異方性を有する液晶化合物であ
り、これによって液晶層の光学異方性を所定の値にする
ことができ、電気的に駆動可能となり、動作温度範囲を
広くさせることができる。The liquid crystal composition of the present invention contains, in addition to the above liquid crystal component A, a liquid crystal component B composed of compounds represented by formulas (II-1) to (II-4). These compounds are liquid crystal compounds having a dielectric anisotropy of greater than 5, whereby the optical anisotropy of the liquid crystal layer can be set to a predetermined value, can be electrically driven, and the operating temperature range can be widened. be able to.

【００２３】液晶成分Ｂとして、１種の化合物で構成さ
れてもよく、３〜１５種の範囲が好ましい。また、誘電
率異方性が＋８〜＋１７の一般式（II-1）の化合物、＋
２５〜＋６０の一般式（II-2）の化合物、＋１０〜＋２
５の一般式（II-3）の化合物、＋１８〜＋３０の一般式
（II-4）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、一般式（II-1）の化合物は多くとも８種以下
の範囲で混合することが好ましく、一般式（II-2）の化
合物は多くとも１０種以下の範囲で混合することが好ま
しく、一般式（II-3）の化合物は多くとも８種以下の範
囲で混合することが好ましく、一般式（II-4）の化合物
は多くとも６種以下の範囲で混合することが好ましい。
液晶成分Ｂを上述の様に使用することは、表示特性の温
度特性により好ましい効果を付与する。より具体的に
は、駆動電圧、急峻性に関わるコントラスト、応答性等
の温度依存性をより好ましいものとする。The liquid crystal component B may be composed of one type of compound, and preferably has a range of 3 to 15 types. A compound of the general formula (II-1) having a dielectric anisotropy of +8 to +17;
25 to +60 compounds of the general formula (II-2), +10 to +2
It is preferable to appropriately select from the compounds of the general formula (II-3) of No. 5 and the compounds of the general formulas (II-4) of +18 to +30 and to obtain predetermined drive voltage and response characteristics.
In this case, the compounds of the general formula (II-1) are preferably mixed in at most 8 types, and the compounds of the general formula (II-2) are preferably mixed in at most 10 types or less. It is preferable that the compounds of the general formula (II-3) are mixed in at most 8 kinds or less, and the compounds of the general formula (II-4) are mixed in at most 6 kinds or less.
Use of the liquid crystal component B as described above gives a more favorable effect to the temperature characteristics of the display characteristics. More specifically, it is preferable that the temperature dependency such as the driving voltage, the contrast relating to the steepness, and the response is more preferable.

【００２４】本発明の液晶成分Ｂとして、一般式（II-
1）〜（II-4）で表される化合物のうち、１種の一般式
から選ばれる化合物で構成してもよく、複数の一般式か
ら構成することもできる。この場合、各一般式の化合物
は１０〜１００重量％の範囲で含有することが好まし
い。一般式（II-1）〜（II-4）で表される特に好ましい
より具体的な化合物として、一般式（II-1a）〜（II-4
c）を下記に示す。尚、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。これらの化合物を含有した液晶成
分Ｂは、必須成分の液晶成分Ａと良く混合する特徴を有
し、特に駆動電圧の目的に応じた調製やその温度依存性
の改善あるいは応答性の改善に有用である。特に、一般
式（II-1a）〜（II-1c）、一般式（II-2a）〜（II-4c）
の化合物はこの効果に優れており、１〜２５％と少量の
含有率でもこの効果を得ることができた。The liquid crystal component B of the present invention has the general formula (II-
Among the compounds represented by 1) to (II-4), the compound may be composed of a compound selected from one kind of general formula, or may be composed of a plurality of general formulas. In this case, the compound of each formula is preferably contained in the range of 10 to 100% by weight. Particularly preferred and more specific compounds represented by formulas (II-1) to (II-4) include compounds represented by formulas (II-1a) to (II-4)
c) is shown below. In addition, each compound was used after removing impurities by a method such as distillation, column purification, recrystallization, etc. and sufficiently purified. The liquid crystal component B containing these compounds has a feature of being well mixed with the liquid crystal component A, which is an essential component, and is particularly useful for adjusting the drive voltage according to the purpose and improving its temperature dependence or response. is there. In particular, the general formulas (II-1a) to (II-1c) and the general formulas (II-2a) to (II-4c)
Is excellent in this effect, and this effect can be obtained even with a small content of 1 to 25%.

【００２５】[0025]

【化９】 Embedded image

【００２６】[0026]

【化１０】 Embedded image

【００２７】（式中、Ｒ²¹〜Ｒ²³は前記におけると同じ
意味を表す。）(In the formula, R ^{21 to} R ²³ represent the same meaning as described above.)

【００２８】更に好ましい形態について具体的に詳述す
る。Ｒ²¹は炭素原子数が２〜５のアルキル基又はＣＨ₂=
ＣＨ-（ＣＨ₂）_p（ｐ＝０、２）のアルケニル基である
化合物が好ましく、一般式（II-1a）〜（II-1c）の化合
物がこの基を有することが好ましく、液晶成分Ｂ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
ることが特に好ましく、粘度や粘弾性を低減させること
ができる。同様に、Ｒ²²も炭素原子数２〜５のアルキル
基、上述のｐが２、４のアルケニル基である化合物が好
ましく、一般式（II-2a）〜（II-2f）の化合物がこの基
を有することが好ましい。駆動電圧の温度特性、特に低
温での温度特性を改善するために、Ｙ²³、Ｙ²⁴、Ｗ²¹、
Ｗ²²の少なくとも１つがＦで表される化合物を含有する
ことが特に好ましい。Ｒ²³は炭素原子数が２〜５のアル
キル基又は上記のｐが２、４のアルケニル基である化合
物が好ましく、一般式（II-3a）〜（II-3c）の化合物が
この基を有することが好ましい。Ｒ²⁴は、炭素原子数が
２〜１０のアルキル基であることができるが、炭素原子
数が４〜７である化合物が好ましい。Further preferred embodiments will be described in detail. R ²¹ is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or CH ₂ =
A compound which is an alkenyl group of CH- (CH ₂ ) _p (p = 0, 2) is preferable, and compounds of the general formulas (II-1a) to (II-1c) preferably have this group. It is particularly preferable to include at least one or more compounds having an alkenyl group in the compound, and the viscosity and viscoelasticity can be reduced. Similarly, R ^{22 is} also preferably an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and the above-mentioned compound in which p is an alkenyl group having 2, 4 is preferable. Compounds of the general formulas (II-2a) to (II-2f) are preferably It is preferable to have In order to improve the temperature characteristics of the drive voltage, especially at low temperatures, Y ²³ , Y ²⁴ , W ²¹ ,
It is particularly preferred that at least one of W ²² contains a compound represented by F. R ²³ is preferably an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or a compound in which the above-mentioned p is an alkenyl group having 2,4, and the compounds of the general formulas (II-3a) to (II-3c) have this group. Is preferred. R ²⁴ can be an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, but is preferably a compound having 4 to 7 carbon atoms.

【００２９】より小さい複屈折率を必要とする場合は、
一般式（II-1a）〜（II-1g）の化合物を液晶成分Ｂに多
用することが好ましく、より大きい複屈折率を必要とす
る場合は、一般式（II-3a）〜（II-4c）の化合物を液晶
成分Ｂに多用することが好ましい。より低い駆動電圧を
必要とする場合はＹ²¹〜Ｙ²⁵、Ｗ²¹〜Ｗ²³の少なくとも
１つがＦである一般式（II-1）〜（II-3）の化合物を１
種以上液晶成分Ｂに含有させることが好ましい。When a smaller birefringence is required,
It is preferable to frequently use the compounds of the general formulas (II-1a) to (II-1g) for the liquid crystal component B. When a higher birefringence is required, the compounds of the general formulas (II-3a) to (II-4c) It is preferred that the compound of the formula (1) is frequently used in the liquid crystal component B. When a lower driving voltage is required, the compounds of the general formulas (II-1) to (II-3) in which at least one of Y ²¹ to Y ²⁵ and W ^{21 to} W ²³ is F are
More than one kind is preferably contained in the liquid crystal component B.

【００３０】一般式（II-1）のシクロヘキサン環中の水
素原子（Ｈ）が重水素原子（Ｄ）で置換された化合物を
用いることができるが、この化合物は液晶組成物の弾性
定数の調整や配向膜に対応したプレチルト角の調整に有
用であることから、重水素原子（Ｄ）で置換された化合
物を少なくとも１種以上含有させることが好ましい。A compound in which the hydrogen atom (H) in the cyclohexane ring of the general formula (II-1) is replaced with a deuterium atom (D) can be used. This compound adjusts the elastic constant of the liquid crystal composition. It is preferable to contain at least one compound substituted with a deuterium atom (D) because it is useful for adjusting the pretilt angle corresponding to the orientation film and the alignment film.

【００３１】上述してきた液晶成分Ｂの効果は、後述す
る液晶成分Ｃの含有率が非常に小さい場合においても得
ることができる。駆動電圧を特に低くさせる目的のため
に、液晶成分Ｃの含有率を１０重量％以下にすることが
できる。この場合、液晶成分Ｃの粘性を可能な限り低く
させることが好ましく、駆動電圧の上昇がほとんどない
か小さい範囲に止まり、応答速度の改善が効率的に得ら
れる。例えば、液晶成分Ｃが少量の場合、この効果を液
晶成分Ｂで達成させる方法として、一般式（II-1a）の
化合物又は一般式（II-3a）の化合物の何れかの化合物
を液晶成分Ｂに含有させることが好ましい。The effect of the liquid crystal component B described above can be obtained even when the content of the liquid crystal component C described later is very small. For the purpose of particularly lowering the driving voltage, the content of the liquid crystal component C can be reduced to 10% by weight or less. In this case, it is preferable to reduce the viscosity of the liquid crystal component C as much as possible, and the drive voltage is hardly increased or stays in a small range, so that the response speed can be efficiently improved. For example, when the amount of the liquid crystal component C is small, as a method of achieving this effect by the liquid crystal component B, a compound of the general formula (II-1a) or the compound of the general formula (II-3a) is used. Is preferably contained.

【００３２】本発明の液晶組成物は、必須成分である液
晶成分Ａ及び液晶成分Ｂに加えて、一般式（III-1）〜
（III-3）の化合物からなる液晶成分Ｃを多くとも７０
重量％含有させることが好ましい。液晶成分Ｃは、１種
以上２０種以下の範囲で構成することが好ましく、２種
以上１２種以下の範囲で構成することがより好ましい。The liquid crystal composition of the present invention comprises, in addition to the essential liquid crystal components A and B, a compound represented by the following general formula (III-1):
A liquid crystal component C comprising the compound of (III-3) at most 70
It is preferred that the content be contained by weight. The liquid crystal component C is preferably composed of at least one type and at most 20 types, and more preferably at least two types and at most 12 types.

【００３３】本発明の液晶成分Ｃにおける一般式（III-
1）〜（III-3）で表される特に好ましい化合物として、
一般式（III-1a）〜（III-3h）を以下に示す。これらの
化合物を含有した液晶成分Ｃは、一般式（I）の化合物
を含有した液晶成分Ａと良く混合する特徴を有し、低温
でのネマチック相を改善させるのに有用であった。The liquid crystal component C of the present invention has the general formula (III-
As particularly preferred compounds represented by 1) to (III-3),
The general formulas (III-1a) to (III-3h) are shown below. The liquid crystal component C containing these compounds had a feature of being well mixed with the liquid crystal component A containing the compound of the general formula (I), and was useful for improving a low temperature nematic phase.

【００３４】[0034]

【化１１】 Embedded image

【００３５】[0035]

【化１２】 Embedded image

【００３６】（式中、Ｒ³¹〜Ｒ³⁶、Ｙ³¹〜Ｙ³³は前記に
おけると同じ意味を表す。）(In the formula, R ^{31 to} R ³⁶ and Y ^{31 to} Y ³³ have the same meanings as described above.)

【００３７】液晶成分Ｃとして、一般式（III-1）〜（I
II-3）の化合物を含有することで、粘度や粘弾性を低減
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。液晶成分Ｃの粘度は、可能な限り低
い粘度であることが好ましく、本発明の場合、４５ｃｐ
以下が好ましく、３０ｃｐ以下がより好ましく、２０ｃ
ｐ以下が更に好ましく、１５ｃｐ以下が特に好ましい。
また、Ｒ³¹〜Ｒ³³が炭素原子数２〜５の直鎖状アルキル
基又はＣＨ₂=ＣＨ-（ＣＨ₂）_q（ｑ＝０、２）のアルケ
ニル基である化合物を少なくとも１種以上含有した液晶
成分Ｃはより好ましい効果が得られた。更に特に、一般
式（III-1a）、（III-1d）、（III-2a）〜（III-2c）の
化合物、Ｙ³¹が水素原子である一般式（III-3c）〜（II
I-3f）の化合物は、３〜３０％と少量含有させてもこの
効果を得ることができ、応答速度の改善に有用であり、
例えばSTN-LCDに有用である。As the liquid crystal component C, general formulas (III-1) to (I
By containing the compound of II-3), the viscosity and viscoelasticity can be reduced, and the specific resistance and the voltage holding ratio are relatively high. The viscosity of the liquid crystal component C is preferably as low as possible, and in the case of the present invention, 45 cp
Or less, more preferably 30 cp or less, and 20 c
p or less is more preferable, and 15 cp or less is particularly preferable.
Further, R ³¹ to R ³³ is a linear alkyl group or a _{CH 2 = CH- (CH 2)} 2~5 carbon atoms _{q (q} = 0,2) at least one kind of compound is an alkenyl group-containing Liquid crystal component C obtained a more favorable effect. More particularly, compounds of the general formulas (III-1a), (III-1d), (III-2a) to (III-2c), and compounds of the general formulas (III-3c) to (II-3) wherein Y ³¹ is a hydrogen atom
This effect can be obtained even when the compound of I-3f) is contained in a small amount of 3 to 30%, and is useful for improving the response speed.
For example, it is useful for STN-LCD.

【００３８】上述した効果のために、液晶成分Ｃが含有
すべきより好ましい化合物は、一般式（III-1）の化合
物においては、Ｒ³¹が炭素原子数２〜５の直鎖状アルキ
ル基又はアルケニル基を表し、Ｒ³⁴が炭素原子数１〜４
の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、ア
ルケニルオキシ基で表される化合物であり、一般式（II
I-2）の化合物においては、Ｒ³²が炭素原子数２〜５の
直鎖状アルキル基又はアルケニル基を表し、Ｒ³⁵が炭素
原子数１〜４の直鎖状アルキル基、アルコキシ基、アル
ケニル基、アルケニルオキシ基で表される化合物であ
る。Due to the above-mentioned effects, a more preferable compound to be contained in the liquid crystal component C is a compound represented by the general formula (III-1) wherein R ³¹ is a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or Represents an alkenyl group, wherein R ³⁴ has 1 to 4 carbon atoms
A compound represented by a linear alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, or an alkenyloxy group of the general formula (II
In the compound of I-2), R ³² represents a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and R ³⁵ represents a linear alkyl group, alkoxy group or alkenyl having 1 to 4 carbon atoms. And a compound represented by an alkenyloxy group.

【００３９】本発明の液晶成分Ｃは、一般式（III-
1）、一般式（III-2）、一般式（III-3）で表される化
合物を各々単独で構成することもできるが、一般式（II
I-1）及び／又は一般式（III-2）で表される化合物と一
般式（III-3）で表される化合物特にＺ³⁴が-Ｃ≡Ｃ-で
表される化合物を併用することによって、液晶組成物の
複屈折率を用途に応じて容易に最適化することができ
る。一般式（III-1）、一般式（III-2）の化合物、例え
ば前記の一般式（III-1a）〜（III-2f）の化合物を多用
することによって、複屈折率を減少させることができ、
液晶表示装置の色むらの低減、視角特性の向上、コント
ラスト比の増加を容易に達成することができる。又、一
般式（III-3）の化合物、例えば前記の一般式（III-3
a）〜（III-3h）の化合物を多用することで、複屈折率
を増大させることができ、液晶層の厚みが１〜５μｍの
薄い液晶表示素子の作製を可能とすることができる。The liquid crystal component C of the present invention has the general formula (III-
1), the compounds represented by the general formula (III-2) and the general formula (III-3) can be each independently constituted, but the compounds represented by the general formula (II
Use of a compound represented by I-1) and / or a compound represented by formula (III-2) in combination with a compound represented by formula (III-3), particularly a compound wherein Z ³⁴ is represented by -C≡C- Thereby, the birefringence of the liquid crystal composition can be easily optimized according to the application. By frequently using the compounds of the general formulas (III-1) and (III-2), for example, the compounds of the above general formulas (III-1a) to (III-2f), the birefringence can be reduced. Can,
It is possible to easily achieve reduction in color unevenness, improvement in viewing angle characteristics, and increase in contrast ratio of the liquid crystal display device. Further, a compound of the general formula (III-3), for example,
By frequently using the compounds a) to (III-3h), the birefringence can be increased, and a thin liquid crystal display device having a liquid crystal layer having a thickness of 1 to 5 μm can be manufactured.

【００４０】本発明の液晶組成物は、駆動電圧の大きさ
に対してより速い応答性を目的とする場合、以下のよう
にすることができる。中位の駆動電圧を目的とする場合
は、本発明の液晶組成物の誘電率異方性が３〜１５の範
囲であり、２０℃における粘性が８〜２０ｃ．ｐ．の範
囲であることが好ましい。この場合、液晶成分Ｃのみの
粘性が２５ｃ．ｐ．以下が好ましく、１５ｃ．ｐ．以下
がより好ましく、１０ｃ．ｐ．以下が特に好ましい。
又、特に低い駆動電圧を目的とする場合は、本発明の液
晶組成物の誘電率異方性が１５〜３０の範囲にあること
が好ましく、１８〜２８の範囲が特に好ましい。When the liquid crystal composition of the present invention is intended to have a quicker response to the magnitude of the driving voltage, the following can be achieved. When a medium drive voltage is intended, the liquid crystal composition of the present invention has a dielectric anisotropy in the range of 3 to 15 and a viscosity at 20 ° C. of 8 to 20 c. p. Is preferably within the range. In this case, the viscosity of only the liquid crystal component C is 25c. p. The following is preferred, and 15c. p. The following is more preferable, and 10c. p. The following are particularly preferred.
When a particularly low driving voltage is intended, the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition of the present invention is preferably in the range of 15 to 30, and particularly preferably in the range of 18 to 28.

【００４１】現在、TN-LCD、STN-LCDあるいはTFT-LCDに
用いられている配向膜は、ポリイミド系のものが多用さ
れており、例えばLX1400、SE150、SE610、AL1051、AL34
08等が使用されている。配向膜の仕様には、液晶表示特
性、表示品位、信頼性、生産性が深く関係しており、液
晶材料に対しては例えばプレチルト角特性が重要であ
る。プレチルト角の大きさは、所望の液晶表示特性や均
一な配向性を得るために、適時調整する必要がある。例
えば、大きなプレチルト角の場合不安定な配向状態とな
りやすく、小さい場合充分な表示特性を満たされないこ
ととなる。At present, a polyimide-based alignment film used for TN-LCD, STN-LCD or TFT-LCD is often used. For example, LX1400, SE150, SE610, AL1051, AL34
08 etc. are used. The liquid crystal display characteristics, display quality, reliability, and productivity are closely related to the specification of the alignment film. For example, the pretilt angle characteristics are important for the liquid crystal material. The magnitude of the pretilt angle needs to be adjusted appropriately in order to obtain desired liquid crystal display characteristics and uniform orientation. For example, when the pretilt angle is large, an unstable alignment state is likely to occur, and when the angle is small, sufficient display characteristics are not satisfied.

【００４２】本発明者らは、プレチルト角がより大きい
液晶材料とより小さい液晶材料とに選別されることを見
いだしており、これを応用することによって所望の液晶
表示特性や均一な配向性を液晶材料から達成させること
を見いだした。この技術は、本発明にも応用できる。例
えば、液晶成分Ｂが一般式（II-1）〜（II-4）を含有す
る場合は以下のようになる。より大きいプレチルト角
は、Ｒ²¹がアルケニル基、Ｙ²¹、Ｙ²²が水素原子である
一般式（II-1）の化合物、Ｒ²³がアルキル基、Ｗ ²³、Ｙ
²⁵が水素原子である一般式（II-3）の化合物の含有率を
多くさせることで得られ、より小さいプレチルト角は、
Ｒ²¹がアルキル基、Ｙ²¹、Ｙ²²がＦの一般式（II-1）の
化合物、一般式（II-2）、（II-4）の化合物、特にＹ²³
及び／又はＹ²⁴がＦの一般式（II-2）の化合物の含有率
を多くさせることで得られる。一般式（II-1）や一般式
（III-1）、（III-2）におけるシクロヘキサン環の水素
原子（Ｈ）を重水素原子（Ｄ）で置換した化合物の場
合、置換位置によって異なり、プレチルト角の幅広い調
整を可能にさせる。この様な効果は、例えばより大きい
プレチルト角を得る場合、上述した化合物を液晶組成物
総量に対して１０〜４０重量％あるいはそれ以上含有さ
せることによってほぼ得ることができる。The present inventors have found that the pretilt angle is larger.
See that there is a separation between liquid crystal materials and smaller liquid crystal materials.
It can be used to obtain the desired liquid crystal.
Achieving display characteristics and uniform alignment from liquid crystal materials
Was found. This technique can be applied to the present invention. An example
For example, the liquid crystal component B contains the general formulas (II-1) to (II-4).
If it is, it will be as follows. Larger pretilt angle
Is R^{twenty one}Is an alkenyl group, Y^{twenty one}, Y^{twenty two}Is a hydrogen atom
A compound of the general formula (II-1)^{twenty three}Is an alkyl group, W ^{twenty three}, Y
^{twenty five}Is a hydrogen atom, the content of the compound of the general formula (II-3)
The smaller the pretilt angle, which is obtained by increasing
R^{twenty one}Is an alkyl group, Y^{twenty one}, Y^{twenty two}Is the general formula (II-1) of F
Compounds, compounds of general formulas (II-2) and (II-4), especially Y^{twenty three}
And / or Y^{twenty four}Is the content of the compound of the general formula (II-2) wherein F is
Can be obtained by increasing General formula (II-1) or general formula
Hydrogen of cyclohexane ring in (III-1) and (III-2)
Field of compound in which atom (H) is replaced by deuterium atom (D)
The pre-tilt angle
Make adjustment possible. Such effects are, for example, greater
When a pretilt angle is obtained, the compound described above is used in a liquid crystal composition.
10 to 40% by weight or more based on the total amount
It can be almost obtained by doing.

【００４３】本発明に関わる一般式（I）の化合物に関
する技術は、例えば特開昭５４−８７６８８号公報で触
れられており、例えば、一般式（a-1）、（a-2）の化合
物を含有した混合物が示されている。また、相溶性や応
答特性に有用としている。しかし、特開昭５４−８７６
８８号公報で開示されている組成物は、応答性に問題が
あり、改善策を必要としていた。例えばTN-LCDの応答特
性は、６０msec以下、好ましくは５０msec以下、より好
ましくは４０msec以下、特に好ましくは３０msec以下が
現在要求されており、改善を必要としている。特に、一
般式（a-1）、（a-2）の化合物は、応答特性を悪化させ
る傾向があり、新たな改善手段を必要としていた。The technology relating to the compound of the general formula (I) according to the present invention is described, for example, in JP-A-54-87688, and includes, for example, the compounds of the general formulas (a-1) and (a-2). Is shown. It is also useful for compatibility and response characteristics. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-876
The composition disclosed in Japanese Patent Publication No. 88 has a problem in responsiveness, and requires an improvement measure. For example, the response characteristics of TN-LCDs are currently required to be 60 msec or less, preferably 50 msec or less, more preferably 40 msec or less, and particularly preferably 30 msec or less, and need improvement. In particular, the compounds of the general formulas (a-1) and (a-2) tend to deteriorate the response characteristics, and require new improvement means.

【００４４】本発明は、上記の問題を解決したものであ
り、詳細には、例えば以下の各々個別の方策、即ち、
（１）液晶成分Ａを過度に多用せず、含有率５０重量％
以下にする、（２）液晶成分Ａの含有率が特に多い場
合、液晶成分Ｂを構成する化合物を４種以上にする、
（３）液晶成分Bにはシクロヘキサン環を有する化合物
を１種以上含有する、（４）液晶成分Ｂが一般式（II-
2）、（II-3）の化合物を含有する場合、一般式（II-
1）の化合物を併用する、（５）液晶成分Ａの含有率が
特に多い場合、液晶成分Ｃを併用する、（６）液晶成分
Ｂが一般式（II-2）及び／又は（II-3）の化合物を含有
する場合、液晶成分Cを微量でも併用する、を見いだし
たものである。上記（３）の場合、液晶成分Ｂに一般式
（II-1）の化合物を含有することでより好ましい結果を
示し、また、上記（６）の場合、液晶成分Ｃにおいて一
般式（III-1）〜（III-3）の化合物を用いることがより
好ましい結果を示した。The present invention has solved the above-mentioned problems, and in detail, for example, each of the following individual measures:
(1) The liquid crystal component A is not excessively used, and the content is 50% by weight.
(2) When the content of the liquid crystal component A is particularly large, the number of compounds constituting the liquid crystal component B is four or more.
(3) The liquid crystal component B contains at least one compound having a cyclohexane ring. (4) The liquid crystal component B has a general formula (II-
2) When the compound of (II-3) is contained, the compound represented by the general formula (II-
(5) When the content of the liquid crystal component A is particularly large, the liquid crystal component C is used together, and (6) The liquid crystal component B is represented by the general formula (II-2) and / or (II-3). )), It has been found that a liquid crystal component C is used even in a trace amount. In the case of the above (3), a more preferable result is exhibited by including the compound of the general formula (II-1) in the liquid crystal component B, and in the above (6), the liquid crystal component C has a general formula (III-1) ) To (III-3) showed more preferable results.

【００４５】本発明のネマチック液晶組成物における各
液晶成分の含有量は以下のようにできる。液晶成分Ａ
は、１〜５０重量％の範囲であるが、３〜４０重量％の
範囲が好ましい。液晶成分Ｂは、１０〜９０重量％の範
囲であるが、２５〜９０重量％の範囲が好ましく、２５
〜８０重量％の範囲がより好ましい。液晶成分Ｃは、多
くとも７０重量％の範囲であるが、３〜６５重量％の範
囲が好ましく、５〜６０重量％の範囲がより好ましく、
１０〜５５重量％の範囲が更に好ましい。一般式（I）
で表される化合物の含有率は、単体で２０重量％未満が
好ましく、それ以上は２種以上で構成することが好まし
く、前記の一般式（I-1）〜（I-8）で表される化合物の
液晶成分Ａに対する含有率は、５０〜１００重量％の範
囲であるが、７０〜１００重量％の範囲が好ましい。一
般式（II-1）〜（II-4）で表される化合物あるいは一般
式（II-1a）〜（II-4c）で表される化合物の含有率は、
単体で３０重量％以下が好ましく、２５重量％以下が更
に好ましく、それ以上は２種以上で構成することが好ま
しい。一般式（II-1a）〜（II-4c）で表される化合物の
液晶成分Ｂに対する含有率は、１０〜１００重量％の範
囲であるが、５０〜１００重量％の範囲が好ましく、７
５〜１００重量％の範囲が更に好ましい。一般式（III-
1）〜（III-4）で表される化合物あるいは一般式（III-
1a）〜（III-3h）で表される化合物の含有率は、単体で
３０重量％以下が好ましく、２５重量％以下が更に好ま
しく、それ以上は２種以上で構成することが好ましい。
前記の一般式（III-1a）〜（III-3h）で表される化合物
の液晶成分Ｃに対する含有率は、１０〜１００重量％の
範囲であるが、５０〜１００重量％の範囲が好ましく、
７５〜１００重量％の範囲が更に好ましい。The content of each liquid crystal component in the nematic liquid crystal composition of the present invention can be as follows. Liquid crystal component A
Is in the range of 1 to 50% by weight, preferably in the range of 3 to 40% by weight. The liquid crystal component B is in the range of 10 to 90% by weight, preferably in the range of 25 to 90% by weight.
More preferably, it is in the range of 80% by weight. The content of the liquid crystal component C is at most 70% by weight, preferably 3 to 65% by weight, more preferably 5 to 60% by weight,
The range is more preferably from 10 to 55% by weight. General formula (I)
The content of the compound represented by the formula (I) is preferably less than 20% by weight alone, and more than that is preferably composed of two or more kinds, and represented by the general formulas (I-1) to (I-8). The content of the compound with respect to the liquid crystal component A is in the range of 50 to 100% by weight, preferably in the range of 70 to 100% by weight. The content of the compounds represented by the general formulas (II-1) to (II-4) or the compounds represented by the general formulas (II-1a) to (II-4c) is as follows:
It is preferably 30% by weight or less by itself, more preferably 25% by weight or less, and more preferably 25% by weight or more. The content of the compounds represented by formulas (II-1a) to (II-4c) with respect to the liquid crystal component B is in the range of 10 to 100% by weight, preferably in the range of 50 to 100% by weight.
The range of 5 to 100% by weight is more preferable. General formula (III-
Compounds represented by 1) to (III-4) or the general formula (III-
The content of the compounds represented by 1a) to (III-3h) is preferably 30% by weight or less, more preferably 25% by weight or less, and more preferably 2 or more kinds.
The content of the compounds represented by formulas (III-1a) to (III-3h) with respect to the liquid crystal component C is in the range of 10 to 100% by weight, preferably in the range of 50 to 100% by weight.
The range of 75 to 100% by weight is more preferable.

【００４６】結晶相又はスメクチック相−ネマチック相
転移温度は、好ましくは−１０℃以下、更に好ましくは
−２０℃以下、特に好ましくは−３０℃以下である。ネ
マチック相−等方性液体相転移温度は、６０℃以上、好
ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃〜１３０℃
の範囲である。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、４〜４０の範囲が好ましく、高速応
答性を重視する場合は４〜１６の範囲が、より低い駆動
電圧を必要とする場合は１７〜３０の範囲が好ましい。
より小さい或いは中位の複屈折率は、０．０８以上０．
１８未満の範囲が好ましく、より大きい複屈折率は、
０．１８以上０．３３以下の範囲が好ましい。この様な
ネマチック液晶組成物の特性は、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のに
有用である。The crystalline phase or the smectic phase-nematic phase transition temperature is preferably -10 ° C or lower, more preferably -20 ° C or lower, particularly preferably -30 ° C or lower. The nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature is 60 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, and more preferably 80 ° C. to 130 ° C.
Range. The liquid crystal composition of the present invention requires a dielectric anisotropy of 3 or more, preferably in the range of 4 to 40, and in the case of emphasizing high-speed response, the range of 4 to 16 requires a lower driving voltage. If so, the range of 17 to 30 is preferable.
The smaller or medium birefringence is 0.08 or more.
A range of less than 18 is preferred, and a larger birefringence is
The range is preferably from 0.18 to 0.33. The properties of such a nematic liquid crystal composition include an active matrix type, a twisted nematic or a super nematic.
It is useful for a twisted nematic liquid crystal display device.

【００４７】上記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、またカラーフィルタ
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の用いる
ことができる。この液晶表示素子は、透明性電極層を有
し少なくとも一方が透明である基板を有し、この基板間
に前記ネマチック液晶組成物の分子をねじれた配向にさ
せ、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°の範囲または１８０°〜２６
０°の範囲で選択することが特に好ましい。このため
に、本発明の液晶組成物は、誘起螺旋ピッチが０．５〜
１０００μｍとなる光学活性基を有する化合物を含有さ
せることができる。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。The above nematic liquid crystal composition is useful for a TN-LCD or STN-LCD having a high response speed, and a color display can be obtained by using the birefringence of the liquid crystal layer and the retardation plate without using a color filter layer. The present invention is useful for a liquid crystal display device which can be used, and a transmissive or reflective liquid crystal display device can be used. This liquid crystal display element has a substrate having a transparent electrode layer and at least one of which is transparent, and the molecules of the nematic liquid crystal composition are twisted between the substrates. °, preferably from 90 ° to 270 °, preferably from 45 ° to 135 ° or from 180 ° to 26 °.
It is particularly preferred to select in the range of 0 °. For this reason, the liquid crystal composition of the present invention has an induced helical pitch of 0.5 to 0.5.
A compound having an optically active group having a thickness of 1000 μm can be contained. 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 twist angle is 30 ° to 100 °.
In the case of °, a pretilt angle of 1 ° to 4 ° is preferable, and 100 °
At ~ 180 °, a pretilt angle of 2 ° to 6 ° is preferable,
A pretilt angle of 3 ° to 12 ° is preferable at 180 ° to 260 °, and a pretilt angle of 6 ° to 20 ° is preferable at 260 ° to 360 °.

【００４８】本発明の液晶組成物は、上記一般式（I-
1）〜（III-3）で表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 properties of the liquid crystal composition, the liquid crystal composition contains a normal nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, and the like, which are recognized as liquid crystal compounds. Is also good. However, if these compounds are used in a large amount, the properties of the nematic liquid crystal composition will be reduced. Therefore, the amount added is limited according to the required properties of the obtained nematic liquid crystal composition.

【００４９】[0049]

【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. Further, “%” in the compositions of the following examples means “% by weight”.

【００５０】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
の液晶組成物の比抵抗を測定した。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 was as follows: liquid crystal composition 2 g
Was put in an ampoule tube, degassed in vacuum, sealed with nitrogen replacement, and subjected to a heating acceleration test at 150 ° C. for 1 hour to measure the specific resistance of the liquid crystal composition. The characteristics measured in the examples are as follows.

【００５１】 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（Ｖsat)とＶth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 constructing a TN-LCD having a cell thickness of 6 μm Γ: ratio of saturation voltage (Vsat) to Vth Δε: dielectric anisotropy Δn: birefringence η: viscosity at 20 ° C. (cp)

【００５２】（実施例１）(Example 1)

【００５３】[0053]

【化１３】 Embedded image

【００５４】からなるネマチック液晶組成物（2-1）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 ： ９３．６ ℃ Ｔ→_N ： −１． ℃ Ｖ_th ： ２．５９ Ｖ γ ： １．１５ △ε ： ４．９ △ｎ ： ０．２８１A nematic liquid crystal composition (2-1) was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T _NI : 93.6 ° C. T → _N : -1. ° C. V _th : 2.59 V γ: 1.15 Δε: 4.9 Δn: 0.281

【００５５】このネマチック液晶組成物を用いて、セル
厚ｄが１．８μｍ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２．２８Ｖ、応答速度が
１．１ｍｓｅｃを示す液晶表示装置が得られた。Using this nematic liquid crystal composition, a TN-LCD having a cell thickness d of 1.8 μm was constructed and its display characteristics were measured. As a result, the threshold voltage was 2.28 V and the response speed was 1.1 msec. Was obtained.

【００５６】また、こ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
ことが理解できる。When the wavelength dispersion of the birefringence of the nematic liquid crystal composition was measured, the ratio at 400 nm to the light wavelength of 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 It can be understood that it is useful for a liquid crystal display system.

【００５７】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、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。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。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 excellent high time division characteristics and improved fast response was obtained. In addition, the chiral substance is the intrinsic helical pitch P of the mixed liquid crystal by adding the chiral substance.
And the cell thickness d of the display cell is Δn · d = 0.85, d /
It was added so that P = 0.53.

【００５８】（実施例２）(Example 2)

【００５９】[0059]

【化１４】 Embedded image

【００６０】からなるネマチック液晶組成物（2-2）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 ： ６７．３ ℃ Ｔ→_N ： −７０． ℃ Ｖ_th ： １．８５ Ｖ γ ： １．１２ △ε ： ６．６ △ｎ ： ０．１４５ η ： ２４．１ ｃ．ｐ． テスト前の比抵抗 ： ６．０×１０¹¹ Ω・
ｃｍ 加熱促進テスト後の比抵抗 ： ４．３×１０¹¹ Ω・
ｃｍA nematic liquid crystal composition (2-2) was prepared, and various characteristics of the composition were measured. The results were as follows. T _NI : 67.3 ° C. T → _N : −70. ° C V _th : 1.85 V γ: 1.12 Δε: 6.6 Δn: 0.145 η: 24.1 c. p. Specific resistance before test: 6.0 × 10 ¹¹ Ω
cm Specific resistance after heating acceleration test: 4.3 × 10 ¹¹ Ω ·
cm

【００６１】このネマチック液晶組成物は、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
と同じ値を示しており、従って、こ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 limit value of 1.12 which is the limit value of the optical steepness of the liquid crystal display shown in the document “High-speed liquid crystal technology” (page 63, published by CMC Corporation).
And the same values as in the above, and it can be understood that this liquid crystal composition is useful for high time division driving.

【００６２】このネマチック液晶組成物は加熱促進テス
ト後の比抵抗が高いことから、熱に安定であることが理
解できる。また、この組成物を基本的な構成材料とする
新たな本発明のネマチック液晶組成物を作製し、これを
用いたツイスティッド・ネマチック及びスーパー・ツイ
スティッド・ネマチック液晶表示装置を作製したとこ
ろ、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 specific resistance after the heat acceleration test, it can be understood that it is stable to heat. Further, a new nematic liquid crystal composition of the present invention using this composition as a basic constituent material was prepared, and a twisted nematic and super twisted nematic liquid crystal display device using the same was prepared. It was confirmed that this was an excellent one that did not generate any.

【００６３】上記ネマチック液晶組成物（2-2）は、下
記母体液晶（b-1）に一般式（I）を混合したものであ
る。この母体液晶（b-1）の諸特性を測定した。結果は
以下の通りであった。The nematic liquid crystal composition (2-2) is obtained by mixing the following base liquid crystal (b-1) with the general formula (I). Various characteristics of the base liquid crystal (b-1) were measured. The results were as follows.

【００６４】[0064]

【化１５】 Embedded image

【００６５】 Ｔ_N-I ： ５４．５ ℃ Ｔ→_N ： −４０． ℃ Ｖ_th ： １．６０ Ｖ γ ： １．１３ △ε ： ６．７ △ｎ ： ０．０９２ η ： ２１．０ ｃ．ｐ．T _NI : 54.5 ° C. T → _N : −40. ° C V _th : 1.60 V γ: 1.13 Δε: 6.7 Δn: 0.092 η: 21.0 c. p.

【００６６】特性を比較すると、本発明の液晶組成物
は、複屈折率がより大きく、ネマチック相の温度範囲が
より広く、飽和電圧としきい値電圧の比γがより小さ
く、より好ましい結果であった。しかし、一般式（I）
の化合物は、より大きな粘性を有しており、母体液晶
（b-1）の粘性を増加させる傾向にあった。Comparing the characteristics, the liquid crystal composition of the present invention has a more preferable result because the birefringence is larger, the temperature range of the nematic phase is wider, and the ratio γ between the saturation voltage and the threshold voltage is smaller. Was. However, the general formula (I)
Has a greater viscosity and tends to increase the viscosity of the parent liquid crystal (b-1).

【００６７】しかしながら、上述の様な粘性特性にも関
わらず、驚くべき有用な事実を見いだした。即ち、本発
明の液晶組成物（2-2）と母体液晶（b-1）の応答特性を
測定し、比較すると、母体液晶（b-1）では３９．２mse
cであったが、本発明の液晶組成物（2-2）では３５．６
msecとより好ましい結果であった。However, surprisingly useful facts have been found in spite of the above-mentioned viscous properties. That is, the response characteristics of the liquid crystal composition (2-2) of the present invention and the base liquid crystal (b-1) were measured and compared.
c, but 35.6 in the liquid crystal composition (2-2) of the present invention.
msec was a more favorable result.

【００６８】このことから、一般式（I）の化合物は、
より大きな粘性にもかかわらず、応答速度を低減させる
効果を有していることが見いだされた。この様な効果
は、例えば一般式（I）の化合物の弾性定数あるいは回
転粘性の物性値が特異な傾向を有していることが予想さ
れる。From this, the compound of the general formula (I) is
Despite the greater viscosity, it has been found to have the effect of reducing the response speed. It is expected that such an effect has a peculiar tendency, for example, in the physical constant of the elastic constant or rotational viscosity of the compound of the general formula (I).

【００６９】（実施例３）(Embodiment 3)

【００７０】[0070]

【化１６】 Embedded image

【００７１】からなるネマチック液晶組成物（2-3）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 ： ９６．１ ℃ Ｔ→_N ： −７０． ℃ Ｖ_th ： １．８９ Ｖ γ ： １．１５ △ε ： ８．９ △ｎ ： ０．１７１A nematic liquid crystal composition (2-3) was prepared, and various properties of the composition were measured. The results were as follows. T _NI : 96.1 ° C. T → _N : −70. ° C V _th : 1.89 V γ: 1.15 Δε: 8.9 Δn: 0.171

【００７２】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、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。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。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 excellent high time division characteristics and improved fast response was obtained. In addition, the chiral substance is the intrinsic helical pitch P of the mixed liquid crystal by adding the chiral substance.
And the cell thickness d of the display cell is Δn · d = 0.85, d /
It was added so that P = 0.53.

【００７３】[0073]

【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、応答特性の改善効果に優れ、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。The nematic liquid crystal composition of the present invention has a large birefringence Δn, exhibits a nematic phase over a wide temperature range, has an excellent effect of improving response characteristics, has a high voltage holding ratio, and has a high chemical stability. Is clearly higher.

【００７４】従って、本発明のネマチック液晶組成物
は、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。Accordingly, the nematic liquid crystal composition of the present invention can be used for a twisted nematic or super twisted nematic liquid crystal display.

【００７５】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。Further, it is possible to provide a liquid crystal display device which performs color display by 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 Ｃ０９Ｋ 19/34 Ｃ０９Ｋ 19/34 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification number Agency reference number FI Technical indication location C09K 19/34 C09K 19/34 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ５種〜４０種の化合物からなる液晶組成
物であって、該液晶組成物が、一般式（I） 【化１】 （式中、Ｒ¹¹は炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル基
又はアルコキシ基を表し、Ｘ¹¹は炭素原子数１〜１０の
直鎖状アルキル基、アルコキシ基、Ｆ、Ｃｌ又は-ＣＮ
を表す。）で表される１種又は２種以上の化合物からな
る液晶成分Ａ、及び一般式（II-1）〜（II-4） 【化２】 （式中、Ｒ²¹〜Ｒ²⁴は各々独立的に炭素原子数２〜１０
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を表し、ｓ及びｔは各々独立的に１〜５の整数
を表し、Ｙ²¹〜Ｙ²⁵は各々独立的に水素原子又はフッ素
原子を表し、Ｗ²¹〜Ｗ²³は各々独立的に水素原子又はフ
ッ素原子を表し、Ｚ²¹は単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ₂Ｈ₄-
を表し、一般式（II-1）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。）で表される化合物群から選ばれる１種又は２種以
上の化合物からなる液晶成分Ｂを含有することを特徴と
するネマチック液晶組成物。1. A liquid crystal composition comprising 5 to 40 compounds, wherein the liquid crystal composition has the general formula (I): (Wherein, R ¹¹ represents a linear alkyl group or alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and X ¹¹ represents a linear alkyl group, alkoxy group, F, Cl or —CN having 1 to 10 carbon atoms.
Represents ), And a liquid crystal component A comprising one or more compounds represented by the following general formulas (II-1) to (II-4): (Wherein, R ^{21 to} R ²⁴ each independently represent 2 to 10 carbon atoms.
Linear alkyl group, alkenyl group or C _s H _{2s + 1} -O-
Represents C _t H _2t, s and t are each independently an integer of 1~5, Y ²¹ ~Y ²⁵ each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, W ²¹ to ^W-23 each independently is represents a hydrogen atom or a fluorine atom, Z ²¹ represents a single bond, -COO- or -C ₂ H ₄ -
Wherein the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in the general formula (II-1) may be substituted with a deuterium atom (D). A nematic liquid crystal composition comprising a liquid crystal component B consisting of one or more compounds selected from the group of compounds represented by (1). 【請求項２】 前記液晶成分Ａが、一般式（I）におけ
るＸ¹¹がフッ素原子である化合物を３０〜１００重量％
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. The liquid crystal component A contains 30 to 100% by weight of a compound in which X ¹¹ in the general formula (I) is a fluorine atom.
The nematic liquid crystal composition according to claim 1, wherein the composition is contained. 【請求項３】 前記液晶成分Ａが、一般式（I）におい
て、Ｒ¹¹がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
又はペンチル基で表される化合物、及び／又はＸ¹¹がメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル
基で表される化合物を３０〜１００重量％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. The liquid crystal component A is a compound represented by the general formula (I), wherein R ¹¹ is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group, and / or X ¹¹ is a methyl group, 3. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, wherein the composition contains 30 to 100% by weight of a compound represented by an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group. 【請求項４】 前記液晶組成物が、前記液晶成分Ａを１
〜５０重量％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. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal component A is
The nematic liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the composition comprises about 50% by weight. 【請求項５】 前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-1）
の化合物において、Ｒ²¹が炭素原子数２〜５のアルキル
基又はアルケニル基で表される化合物、及び／又はＺ²¹
が単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ₂Ｈ₄-で表される化合物を１
０〜１００重量％含有することを特徴とする請求項１、
２、３又は４記載のネマチック液晶組成物。5. The liquid crystal component B according to the general formula (II-1)
Wherein R ²¹ is an alkyl or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or Z ²¹
1 represented by the compounds - but a single bond, -COO- or -C ₂ H ₄
The composition according to claim 1, wherein the content is 0 to 100% by weight.
5. The nematic liquid crystal composition according to 2, 3, or 4. 【請求項６】 前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-2）
の化合物において、Ｒ²²が炭素原子数２〜５のアルキル
基で表される化合物、及び／又はＹ²³、Ｙ²⁴、Ｗ²¹、Ｗ
²²の少なくとも１つがフッ素原子で表される化合物を１
０〜１００重量％含有することを特徴とする請求項１、
２、３、４又は５記載のネマチック液晶組成物。6. The liquid crystal component B represented by the general formula (II-2)
Wherein R ²² is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or Y ²³ , Y ²⁴ , W ²¹ , W ²¹
A compound in which at least one of ²² is a fluorine atom
The composition according to claim 1, wherein the content is 0 to 100% by weight.
6. The nematic liquid crystal composition according to 2, 3, 4, or 5. 【請求項７】 前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-3）
の化合物において、Ｒ²³が炭素原子数２〜５のアルキル
基で表される化合物、及び／又はＹ²⁵、Ｗ²³の少なくと
も１つがフッ素原子で表される化合物を１０〜１００重
量％含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、
５又は６記載のネマチック液晶組成物。7. The liquid crystal component B represented by the general formula (II-3)
The compound of formula (1), wherein R ²³ is a compound represented by an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or a compound wherein at least one of Y ²⁵ and W ²³ is represented by a fluorine atom, in an amount of 10 to 100% by weight. Claims 1, 2, 3, 4,
7. The nematic liquid crystal composition according to 5 or 6. 【請求項８】 前記液晶成分Ｂが、前記一般式（II-4）
の化合物におけるＲ ²⁴が炭素原子数３〜８のアルキル基
で表される化合物を１０〜１００重量％含有することを
特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の
ネマチック液晶組成物。8. The liquid crystal component B represented by the general formula (II-4)
R in the compound of ^{twenty four}Is an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms
Containing 10 to 100% by weight of the compound represented by
The method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7,
Nematic liquid crystal composition. 【請求項９】 前記液晶組成物が、前記液晶成分Ｂを１
０〜９０重量％含有することを特徴とする請求項１乃至
８記載のネマチック液晶組成物。9. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein
9. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, comprising 0 to 90% by weight. 【請求項１０】 前記液晶組成物が、一般式（III-1）
〜（III-3） 【化３】 （式中、Ｒ³¹〜Ｒ³³は各々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し、Ｒ³⁴〜Ｒ³⁶
は各々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、アルケニルオキシ基を表
し、Ｙ³¹は水素原子、フッ素原子又は-ＣＨ₃を表し、Ｙ
³²及びＹ³³は各々独立的に水素原子又はフッ素原子を表
し、Ｚ³¹〜Ｚ³³は各々独立的に単結合、-ＣＯＯ-又は-
Ｃ₂Ｈ₄-を表し、Ｚ³⁴は単結合、-Ｃ≡Ｃ-又は-ＣＯＯ-
を表し、環Ａ³¹はシクロヘキサン環又はシクロヘキセン
環を表し、ｎ¹及びｎ²は各々独立的に０又は１の整数を
表し、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。）
で表される１種又は２種以上の化合物からなる液晶成分
Ｃを含有することを特徴とする請求項１乃至９記載のネ
マチック液晶組成物。10. The liquid crystal composition represented by the general formula (III-1)
~ (III-3) (Wherein, 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
Are each independently a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms,
Represents an alkoxy group, an alkenyl group, or an alkenyloxy group, Y ³¹ represents a hydrogen atom, a fluorine atom or —CH ₃ ;
³² and Y ³³ each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and Z ^{31 to} Z ³³ each independently represent a single bond, -COO- or-
Represents C ₂ H ₄ —, Z ³⁴ is a single bond, —C≡C— or —COO—
Wherein ring A ³¹ represents a cyclohexane ring or a cyclohexene ring, n ¹ and n ² each independently represent an integer of 0 or 1, and the hydrogen atom (H) of the cyclohexane ring in each compound is a deuterium atom (D ) May be substituted. )
The nematic liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 9, further comprising a liquid crystal component C comprising one or more compounds represented by the following formulae. 【請求項１１】 前記液晶成分Ｃが、前記一般式（III-
1）の化合物において、Ｒ³¹が炭素原子数２〜５の直鎖
状アルキル基又はアルケニル基で表される化合物、及び
／又はＲ³⁴が炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基又は
アルコキシ基で表される化合物、及び／又はＺ³¹が単結
合又は-ＣＯＯ-で表される化合物を１０〜１００重量％
含有することを特徴とする請求項１０記載のネマチック
液晶組成物。11. The liquid crystal component C according to the general formula (III-
In the compound of 1), R ³¹ is a compound represented by a straight-chain alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or R ³⁴ is a straight-chain alkyl group or alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. And / or a compound in which Z ³¹ is a single bond or —COO— is 10 to 100% by weight.
The nematic liquid crystal composition according to claim 10, which is contained. 【請求項１２】 前記液晶成分Ｃが、前記一般式（III-
2）の化合物において、Ｒ³²が炭素原子数２〜５の直鎖
状アルキル基又はアルケニル基で表される化合物、及び
／又はＲ³⁵が炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基又は
アルコキシ基で表される化合物、及び／又はＺ³²が単結
合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ₂Ｈ₄-で表される化合物、及び／又
は環Ａ³¹がシクロヘキサン環で表される化合物を１０〜
１００重量％含有することを特徴とする請求項１０又は
１１記載のネマチック液晶組成物。12. The liquid crystal component C represented by the general formula (III-
In the compound of 2), R ³² is a compound represented by a linear alkyl group or alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and / or R ³⁵ is a linear alkyl group or alkoxy having 1 to 5 carbon atoms. And / or a compound in which Z ³² is a single bond, —COO— or —C ₂ H ₄ —, and / or a compound in which ring A ³¹ is a cyclohexane ring.
The nematic liquid crystal composition according to claim 10, wherein the composition comprises 100% by weight. 【請求項１３】 前記液晶成分Ｃが、前記一般式（III-
3）の化合物において、Ｚ³⁴が-Ｃ≡Ｃ-で表される化合
物を１０〜１００重量％含有することを特徴とする請求
項１０、１１又は１２記載のネマチック液晶組成物。13. The liquid crystal component C represented by the general formula (III-
In the compounds of 3), according to claim 10, 11 or 12 a nematic liquid crystal composition according to characterized in that it contains a compound Z ³⁴ is represented by -C≡C- 10 to 100 wt%. 【請求項１４】 前記液晶組成物が、前記液晶成分Ｃを
多くとも７０重量％含有することを特徴とする請求項１
０、１１、１２又は１３記載のネマチック液晶組成物。14. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal component C contains at most 70% by weight.
14. The nematic liquid crystal composition according to 0, 11, 12 or 13. 【請求項１５】 前記液晶組成物が、４個の六員環を有
したコア構造の化合物であって、該化合物の液晶相−等
方性液体相転移温度が１００℃以上を有する化合物を１
種又は２種以上含有することを特徴とする請求項１乃至
１４記載のネマチック液晶組成物。15. The compound according to claim 1, wherein the liquid crystal composition is a compound having a core structure having four six-membered rings and having a liquid crystal phase-isotropic liquid phase transition temperature of 100 ° C. or higher.
The nematic liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 14, wherein the composition comprises one or more kinds. 【請求項１６】 前記液晶組成物が、４〜３０の誘電率
異方性であり、０．０８〜０．３３の複屈折率であり、
７０℃以上のネマチック相−等方性液体相転移温度であ
り、−１０℃以下の結晶相又はスメクチック相−ネマチ
ック相転移温度であることを特徴とする請求項１乃至１
５記載のネマチック液晶組成物。16. The liquid crystal composition has a dielectric anisotropy of 4 to 30, a birefringence of 0.08 to 0.33,
A nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature of 70 ° C. or higher, and a crystal phase or smectic phase-nematic phase transition temperature of −10 ° C. or lower.
6. The nematic liquid crystal composition according to 5. 【請求項１７】 前記液晶組成物に、誘起螺旋ピッチが
０．５〜１０００μｍとなる光学活性基を有する化合物
を含有することを特徴とする請求項１乃至１６記載のネ
マチック液晶組成物。17. The nematic liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal composition contains a compound having an optically active group having an induced helical pitch of 0.5 to 1000 μm. 【請求項１８】 請求項１７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。18. A twisted nematic or a super nematic using the nematic liquid crystal composition according to claim 17.
Twisted nematic liquid crystal display. 【請求項１９】 液晶層の厚みが１〜３０μｍであるこ
とを特徴とする請求項１８記載の液晶表示装置。19. The liquid crystal display device according to claim 18, wherein the thickness of the liquid crystal layer is 1 to 30 μm.