JPWO2015133194A1

JPWO2015133194A1 - 液晶表示素子および液晶組成物

Info

Publication number: JPWO2015133194A1
Application number: JP2016506172A
Authority: JP
Inventors: 良成松村; 将之齋藤; 好優古里
Original assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2017-04-06
Also published as: TW201534699A; US20170015905A1; EP3115437A4; TWI711688B; US10407617B2; TW202039800A; WO2015133194A1; EP3115437A1; CN105940084A; EP3115437B1; KR20160130980A

Abstract

短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有する液晶表示素子を提供する。第一基板と、第二基板と、これらの基板のあいだに配置された、ネマチック相を有する液晶組成物とを含み、液晶組成物が、第一成分として式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、液晶表示素子である：式（１）において、Ｒ1およびＲ２はアルキルなどであり；環Ａおよび環Ｃは、１，４−フェニレンなどであり；環Ｂは２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンなどであり；Ｚ1およびＺ２は単結合などであり；ｍは、１、２、または３であり、ｎは０または１であり、そしてｍとｎとの和は３以下である。

Description

本発明は、液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。特に、誘電率異方性が負の液晶組成物、およびこの組成物を含有し、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡなどのモードを有する液晶表示素子に関する。高分子支持配向型の液晶表示素子にも関する。

液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）、ＦＰＡ（field-induced photo-reactive alignment）などのモードである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭは、スタティック（static）、マルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭは、ＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。ＴＦＴの分類は非晶質シリコン（amorphous silicon）および多結晶シリコン（polycrystal silicon）である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。

液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するＡＭ素子を得ることができる。２つの特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の特性を市販されているＡＭ素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約７０℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−１０℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。１ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。

組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ×ｄ）は、コントラスト比を最大にするように設計される。適切な積の値は動作モードの種類に依存する。この値は、ＶＡモードの素子では約０．３０μｍから約０．４０μｍの範囲であり、ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードの素子では約０．２０μｍから約０．３０μｍの範囲である。これらの場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。

組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比とに寄与する。したがって、初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線および熱に対する組成物の安定性は、素子の寿命に関連する。この安定性が高いとき、素子の寿命は長い。このような特性は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いるＡＭ素子に好ましい。

高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型の液晶表示素子では、重合体を含有する液晶組成物が用いられる。まず、少量の重合性化合物を添加した組成物を素子に注入する。次に、この素子の基板のあいだに電圧を印加しながら、組成物に紫外線を照射する。重合性化合物は重合して、組成物中に重合体の網目構造を生成する。この組成物では、重合体によって液晶分子の配向を制御することが可能になるので、素子の応答時間が短縮され、画像の焼き付きが改善される。重合体のこのような効果は、ＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、ＦＰＡのようなモードを有する素子に期待できる。

ＴＮモードを有するＡＭ素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＶＡモードを有するＡＭ素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向（ＰＳＡ；polymer sustained alignment）型のＡＭ素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。

液晶表示素子を長時間使用すると、表示画面にフリッカ（flicker）が発生することがある。このフリッカは、画像の焼き付きに関連し、交流で駆動させる際に正フレームの電位と負フレームの電位との間に差が生じることによって発生すると推定される。フリッカの発生を低減させるために、素子の構造や組成物の成分の観点から改良が試みられている。

国際公開２０１０−１３１５９４号

本発明の１つの目的は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有する液晶表示素子である。別の目的は、このような素子に用いられる液晶組成物である。別の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物である。他の目的は、少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。

本発明は、第一基板と、第二基板と、これらの基板のあいだに配置された、液晶組成物とを含み、液晶表示素子のフリッカ率が０％から１％の範囲である液晶表示素子、この素子に含まれる液晶組成物、およびこの組成物に含まれる液晶性化合物に関する。

本発明の１つの長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有する液晶表示素子である。別の長所は、このような素子に用いられる液晶組成物である。別の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、負に大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物である。他の長所は、少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。

この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有しないが、ネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調節する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状（rod-like）である。重合性化合物は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加する化合物である。

液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。液晶性化合物の割合（含有量）は、この液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。この組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤のような添加物が必要に応じて添加される。添加物の割合（添加量）は、液晶性化合物の割合と同様に、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）で表される。重量百万分率（ｐｐｍ）が用いられることもある。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の重量に基づいて表される。

「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。

「少なくとも１つの‘Ａ’」の表現は、‘Ａ’の数は任意であることを意味する。「少なくとも１つの‘Ａ’は、‘Ｂ’で置き換えられてもよい」の表現は、‘Ａ’の数が１つのとき、‘Ａ’の位置は任意であり、‘Ａ’の数が２つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。このルールは、「少なくとも１つの‘Ａ’が、‘Ｂ’で置き換えられた」の表現にも適用される。例えば、「アルキルにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−または−Ｓ−で置き換えられてもよい」の表現には、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３、−ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＣＨ_３、−ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＳＣＨ_３などの基が含まれる。なお、連続する２つの−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられて、−Ｏ−Ｏ−のようになることは好ましくない。アルキルなどにおいて、メチル部分（−ＣＨ_２−Ｈ）の−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられて−Ｏ−Ｈになることも好ましくない。

式（１）から式（３）において、六角形で囲んだＡ、Ｂ、Ｆなどの記号はそれぞれ環Ａ、環Ｂ、環Ｆなどに対応する。六角形は六員環または縮合環を表す。式（３）において、環Ｆの六角形を横切る斜線は、Ｐ^１−Ｓｐ^１基が環上の結合位置を任意に選択できることを意味する。このルールは環Ｇ上のＰ^２−Ｓｐ^２基のような場合にも適用される。ａなどの添え字は、環Ｆなどに結合する基の数を表す。ａが２のとき、環Ｆ上に２つのＰ^１−Ｓｐ^１基が存在する。２つのＰ^１−Ｓｐ^１基が表す２つの基は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、ａが２より大きいときの任意の２つにも適用される。このルールは他の基にも適用される。式（１）で表される化合物を「化合物（１）」と略すことがある。この略記は、式（２）などで表される化合物にも適用される。化合物（１）は、式（１）で表される１つの化合物、２つの化合物の混合物、または３つ以上の化合物の混合物を意味する。

成分化合物の化学式において、末端基Ｒ^１の記号を複数の化合物に用いた。これらの化合物において、任意の２つのＲ^１が表す２つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。例えば、化合物（１−１）のＲ^１がエチルであり、化合物（１−２）のＲ^１がエチルであるケースがある。化合物（１−１）のＲ^１がエチルであり、化合物（１−２）のＲ^１がプロピルであるケースもある。このルールは、他の末端基などの記号にも適用される。式（１）において、ｍが２のとき、２つの環Ａが存在する。この化合物において、２つの環Ａが表す２つの環は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、ｍが２より大きいとき、任意の２つの環Ａにも適用される。このルールは、Ｚ^１、環Ｄなどの記号にも適用される。

２−フルオロ−１，４−フェニレンは、下記の２つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き（Ｌ）であってもよく、または右向き（Ｒ）であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−２，５−ジイルのような、環から誘導される非対称な二価基にも適用される。

本発明は、下記の項などである。

項１．第一基板と、第二基板と、これらの基板のあいだに配置された、ネマチック相を有する液晶組成物とを含有し、フリッカ率が０％から１％の範囲である液晶表示素子。

項２．液晶組成物が、第一成分として式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１に記載の液晶表示素子。

式（１）において、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルであり；環Ａおよび環Ｃは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；環Ｂは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、または７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルであり；Ｚ^１およびＺ^２は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；ｍは、１、２、または３であり、ｎは０または１であり、そしてｍおよびｎの和は３以下である。

項３．液晶組成物の第一成分が、式（１−１）から式（１−２０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項２に記載の液晶表示素子。

式（１−１）から式（１−２０）において、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルである。

項４．液晶組成物の第一成分の割合が、液晶組成物の重量に基づいて２０重量％から９５重量％の範囲である、項２または３に記載の液晶表示素子。

項５．液晶組成物が、第二成分として式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

式（２）において、Ｒ^３およびＲ^４は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｄおよび環Ｅは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^３は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり；ｏは、１、２、または３である。

項６．液晶組成物の第二成分が、式（２−１）から式（２−１３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、項５に記載の液晶表示素子。

式（２−１）から式（２−１３）において、Ｒ^３およびＲ^４は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。

項７．液晶組成物の第二成分の割合が、液晶組成物の重量に基づいて５重量％から８０重量％の範囲である、項５または６に記載の液晶表示素子。

項８．液晶組成物が、添加物成分として式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの重合性化合物を含有する、項１から７のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

式（３）において、環Ｆおよび環Ｈは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｇは、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ^４およびＺ^５は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）−、または−Ｃ（ＣＨ_３）＝Ｃ（ＣＨ_３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｐ^１、Ｐ^２、およびＰ^３は、重合性基であり；Ｓｐ^１、Ｓｐ^２、およびＳｐ^３は独立して、単結合、または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｄは、０、１、または２であり；ａ、ｂ、およびｃは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてａ、ｂ、およびｃの和は１以上である。

項９．式（３）において、Ｐ^１、Ｐ^２、およびＰ^３が独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）で表される基の群から選択された重合性基である、項８に記載の液晶表示素子。

式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；ａ個のＰ^１およびｃ個のＰ^３のすべてが式（Ｐ−４）で表される基であるとき、式（３）において、ａ個のＳｐ^１およびｃ個のＳｐ^３のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられたアルキレンである。

項１０．液晶組成物の添加物成分が、式（３−１）から式（３−２７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの重合性化合物である、項８に記載の液晶表示素子。

式（３−１）から式（３−２７）において、Ｐ^４、Ｐ^５、およびＰ^６は独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）で表される基の群から選択された重合性基であり；

式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；式（３−１）から式（３−２７）において、Ｓｐ^１、Ｓｐ^２、およびＳｐ^３は独立して、単結合、または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。

項１１．液晶組成物の添加物成分の割合が、液晶組成物の重量に基づいて０．０３重量％から１０重量％の範囲である、項８から１０のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

項１２．液晶組成物において、ネマチック相の上限温度が７０℃以上であり、波長５８９ｎｍにおける光学異方性（２５℃で測定）が０．０７以上であり、そして周波数１ｋＨｚにおける誘電率異方性（２５℃で測定）が−２以下である、項１から１１のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

項１３．液晶表示素子の動作モードが、ＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＶＡモード、ＦＦＳモード、またはＦＰＡモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項１から１２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

項１４．液晶表示素子の動作モードが、ＩＰＳモード、またはＦＦＳモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項１から１２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

項１５．項８から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する、またはこの液晶組成物中の添加物成分が重合されている、高分子支持配向型の液晶表示素子。

項１６．項１から１５のいずれか１項に記載の液晶表示素子に含有された液晶組成物。

項１７．項１６に記載の液晶組成物の液晶表示素子への使用。

本発明は、次の項も含む。（ａ）光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤などの添加物の少なくとも１つをさらに含有する上記の組成物。（ｂ）上記の組成物を含有するＡＭ素子。（ｃ）重合性化合物をさらに含有する上記の組成物を含有する高分子支持配向（ＰＳＡ）型のＡＭ素子。（ｄ）上記の組成物を含有し、この組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向（ＰＳＡ）型のＡＭ素子。（ｅ）上記の組成物を含有し、この組成物中の重合性化合物が重合されており、そしてＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡ、ＦＦＳ、またはＦＰＡのモードを有する素子。（ｆ）上記の組成物を含有し、この組成物中の重合性化合物が重合されている、透過型の素子。（ｇ）上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物としての使用。（ｈ）上記の組成物に光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。

本発明は、次の項も含む。（ｉ）第一成分として式（１−１）から式（１−２０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、そして式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）、式（１−５）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１４）、式（１−１７）、および式（１−１８）で表される化合物の合計が、第一成分の重量に基づいて５０重量％から１００重量％の範囲である、上記の液晶組成物を含有する液晶表示素子。（ｊ）式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）、式（１−５）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１４）、式（１−１７）、および式（１−１８）で表される化合物の合計が、液晶組成物の重量に基づいて１０重量％から８０重量％の範囲である、上記の液晶組成物を含有する液晶表示素子。（ｋ）式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）、式（１−５）、式（１−７）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１４）、式（１−１７）、および式（１−１８）で表される化合物の合計が、液晶組成物の重量に基づいて２０重量％から６０重量％の範囲である、上記の液晶組成物を含有する液晶表示素子。

本発明の液晶表示素子は、第一基板と、第二基板と、これらの基板のあいだに配置された、ネマチック相を有する液晶組成物とを含み、液晶表示素子のフリッカ率が０％から１％の範囲である。フリッカ率（％）は、（｜正の電圧を印加したときの輝度−負の電圧を印加したときの輝度｜）／平均輝度）×１００、によって表すことができる。フリッカは、画像の焼き付きに関連し、交流で駆動させる際に正フレームの電位と負フレームの電位との間に差が生じることによって発生すると推定される。フリッカの発生は、素子に含まれる組成物の成分を適切に選択することによって抑制することができる。

本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分の好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、好ましい成分化合物を示す。第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。

第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Ａと組成物Ｂに分類される。組成物Ａは、化合物（１）および化合物（２）から選択された液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物（１）および化合物（２）とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、化合物（３）とは異なる重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤などである。

組成物Ｂは、実質的に化合物（１）および化合物（２）から選択された液晶性化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物が添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物Ｂは組成物Ａに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Ｂは組成物Ａよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物Ａは組成物Ｂよりも好ましい。

第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の効果に基づいて表２にまとめる。表２の記号において、Ｌは大きいまたは高い、Ｍは中程度の、Ｓは小さいまたは低い、を意味する。記号Ｌ、Ｍ、Ｓは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類であり、０（ゼロ）は、値がゼロであるか、またはゼロに近いことを意味する。

成分化合物を組成物に混合したとき、成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物（１）は誘電率異方性を上げ、そして下限温度を下げる。化合物（２）は、粘度を下げる、または上限温度を上げる。化合物（３）は、重合によって重合体を与え、この重合体は、素子の応答時間を短縮し、そして画像の焼き付きを改善する。

第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。組成物における成分の好ましい組み合わせは、第一成分＋第二成分、第一成分＋添加物成分、または第一成分＋第二成分＋添加物成分である。さらに好ましい組み合わせは、第一成分＋第二成分または第一成分＋第二成分＋添加物成分である。

第一成分の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約２０重量％以上であり、下限温度を下げるために約９５重量％以下である。さらに好ましい割合は約２５重量％から約８０重量％の範囲である。特に好ましい割合は約３０重量％から約７５重量％の範囲である。

第二成分の好ましい割合は、上限温度を上げるために、または粘度を下げるために約５重量％以上であり、誘電率異方性を上げるために約８０重量％以下である。さらに好ましい割合は約２０重量％から約７５重量％の範囲である。特に好ましい割合は約２５重量％から約７０重量％の範囲である。

化合物（３）は、高分子支持配向型の素子に適合させる目的で、組成物に添加される。この添加物の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約０．０３重量％以上であり、素子の表示不良を防ぐために約１０重量％以下である。さらに好ましい割合は、約０．１重量％から約２重量％の範囲である。特に好ましい割合は、約０．２重量％から約１重量％の範囲である。

第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。化合物（１）および化合物（２）を一緒にして説明する。Ｒ^１およびＲ^２は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルである。好ましいＲ^１またはＲ^２は、安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数１から１２のアルコキシである。Ｒ^３およびＲ^４は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ^３またはＲ^４は、粘度を下げるために炭素数２から１２のアルケニルであり、安定性を上げるために炭素数１から１２のアルキルである。

Ｒ^１からＲ^４において、アルキルは直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、水素がハロゲンで置き換えられたアルキル、水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルについても適用される。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を意味する。好ましいハロゲンは、フッ素または塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。

好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。

好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。さらに好ましいアルコキシは、粘度を下げるためにメトキシまたはエトキシである。

好ましいアルケニルは、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、または５−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるためにビニル、１−プロペニル、３−ブテニル、または３−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。粘度を下げるためなどから１−プロペニル、１−ブテニル、１−ペンテニル、１−ヘキセニル、３−ペンテニル、３−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。２−ブテニル、２−ペンテニル、２−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。

好ましいアルケニルオキシは、ビニルオキシ、アリルオキシ、３−ブテニルオキシ、３−ペンテニルオキシ、または４−ペンテニルオキシである。さらに好ましいアルケニルオキシは、粘度を下げるためにアリルオキシまたは３−ブテニルオキシである。

少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシル、７−フルオロヘプチル、または８−フルオロオクチルである。さらに好ましいアルキルは、誘電率異方性を上げるために２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、または５−フルオロペンチルである。

少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの好ましい例は、２，２−ジフルオロビニル、３，３−ジフルオロ−２−プロペニル、４，４−ジフルオロ−３−ブテニル、５，５−ジフルオロ−４−ペンテニル、または６，６−ジフルオロ−５−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために２，２−ジフルオロビニルまたは４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。

環Ａおよび環Ｃは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルである。「少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン」の好ましい例は、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンまたは２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレンである。好ましい環Ａまたは環Ｃは、粘度を下げるために１，４−シクロヘキシレンであり、誘電率異方性を上げるためにテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。テトラヒドロピラン−２，５−ジイルは、

環Ｂは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、または７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルである。好ましい環Ｂは、粘度を下げるために２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり、光学異方性を下げるために２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレンであり、誘電率異方性を上げるために７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルである。

環Ｄおよび環Ｅは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。好ましい環Ｄまたは環Ｅは粘度を下げるために、または上限温度を上げるために１，４-シクロヘキシレンであり、下限温度を下げるために１，４−フェニレンである。

Ｚ^１およびＺ^２は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシである。好ましいＺ^１またはＺ^２は、粘度を下げるために単結合であり、下限温度を下げるためにエチレンであり、誘電率異方性を上げるためにメチレンオキシである。Ｚ^３は、単結合、エチレンまたはカルボニルオキシである。好ましいＺ^３は、安定性を上げるために単結合である。

ｍは、１、２または３であり、ｎは、０または１であり、そして、ｍとｎとの和は３以下である。好ましいｍは粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２または３である。好ましいｎは粘度を下げるために０であり、下限温度を下げるために１である。ｏは、１、２または３である。好ましいｏは粘度を下げるために１であり、上限温度を上げるために２または３である。

化合物（３）において、Ｐ^１、Ｐ^２、およびＰ^３は重合性基である。好ましいＰ^１、Ｐ^２、またはＰ^３は、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）で表される基の群から選択された重合性基である。基（Ｐ−１）から基（Ｐ−６）において、波線は結合する部位を示す。さらに好ましいＰ^１、Ｐ^２、またはＰ^３は、基（Ｐ−１）、基（Ｐ−２）、または基（Ｐ−３）である。特に好ましいＰ^１、Ｐ^２、またはＰ^３は、基（Ｐ−１）または基（Ｐ−２）である。最も好ましいＰ^１、Ｐ^２、またはＰ^３は、基（Ｐ−１）であり、この基においてより好ましいのは、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２または−ＯＣＯ−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２である。

基（Ｐ−１）から基（Ｐ−６）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルである。好ましいアルキルは、メチル、エチルまたはプロピル。さらに好ましいアルキルはメチルである。少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、２−フルオルエチルまたは３−フルオロプロピルである。少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルのさらに好ましい例は、フルオロメチルである。好ましいＭ^１、Ｍ^２またはＭ^３は、反応性を上げるために水素またはメチルである。さらに好ましいＭ^１はメチルであり、そしてさらに好ましいＭ^２またはＭ^３は水素である。化合物（３）が式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）で表される基の群から選択された複数の重合性基を有するとき、任意の２つのＭ^１が表す２つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。このルールはＭ^２またはＭ^３にも適用される。

化合物（３）において、ａ個のＰ^１およびｃ個のＰ^３のすべてが基（Ｐ−４）であるとき、ａ個のＳｐ^１およびｃ個のＳｐ^３のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられたアルキレンである。すなわち、ａ個のＰ^１およびｃ個のＰ^３のすべてが１−プロペニルのようなアルケニルであることはない。

Ｓｐ^１、Ｓｐ^２、およびＳｐ^３は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＳｐ^１、Ｓｐ^２、またはＳｐ^３は、単結合、炭素数１から１０のアルキレン、１つまたは２つの−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられたアルキレンである。さらに好ましいＳｐ^１、Ｓｐ^２、またはＳｐ^３は、単結合、炭素数１から６のアルキレン、１つの−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置き換えられたアルキレンである。特に好ましいＳｐ^１、Ｓｐ^２、またはＳｐ^３は、単結合である。なお、−Ｓｐ^１−と−Ｐ^１とが結合して生成する−Ｓｐ^１−Ｐ^１において、Ｍ^２Ｍ^３Ｃ＝ＣＨ−Ｏ−Ｏ−のような酸素−酸素結合を有する基は好ましくない。

環Ｆおよび環Ｈは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を意味する。好ましいハロゲンは、フッ素または塩素である。さらに好ましいハロゲンはフッ素である。好ましい環Ｆまたは環Ｈは、フェニル、２−フルオロフェニル、３−フルオロフェニル、または４−フルオロフェニルである。好ましい環Ｆまたは環Ｈは、フェニルである。環Ｇは、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよい。好ましい環Ｇは、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、または２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンである。さらに好ましい環Ｇは、１，４−フェニレンまたは２−フルオロ−１，４−フェニレンである。特に好ましい環Ｇは、１，４−フェニレンである。特に好ましい環Ｇは、２−フルオロ−１，４−フェニレンでもある。

Ｚ^４およびＺ^５は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）−、または−Ｃ（ＣＨ_３）＝Ｃ（ＣＨ_３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。好ましいＺ^４またはＺ^５は、単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−である。さらに好ましいＺ^４またはＺ^５は、単結合である。

ｄは、０、１、または２である。好ましいｄは０または１である。ａ、ｂ、およびｃは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてａ、ｂ、およびｃの和は、１以上である。好ましいａ、ｂ、またはｃは、１または２である。

第五に、好ましい成分化合物を示す。第一成分は、誘電率異方性が負の化合物（１）である。好ましい化合物（１）は、項３に記載した化合物（１−１）から化合物（１−２０）である。フリッカを抑制するという観点から好ましい化合物は、次のとおりである。単結合またはエチレンを有する化合物は、メチレンオキシを有する化合物よりも好ましい。１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンを有する化合物は、テトラヒドロピラン−２，５−ジイルを有する化合物よりも好ましい。さらに好ましい化合物は、具体的には化合物（１−１）、化合物（１−２）、化合物（１−３）、化合物（１−５）、化合物（１−７）、化合物（１−８）、化合物（１−１０）、化合物（１−１４）、化合物（１−１７）、および化合物（１−１８）である。これらの化合物の合計は、第一成分の重量に基づいて５０重量％から１００重量％の範囲であることが好ましい。これらの化合物の合計は、液晶組成物の重量に基づいて１０重量％から８０重量％の範囲であるであることが好ましい。これらの化合物の合計は、液晶組成物の重量に基づいて２０重量％から６０重量％の範囲であるであることがさらに好ましい。

第二成分は、誘電率異方性がゼロであるか、またはゼロに近い化合物（２）である。好ましい化合物（２）は、項６に記載した化合物（２−１）から化合物（２−１３）である。これらの化合物において、第二成分の少なくとも１つが、化合物（２−１）、化合物（２−３）、化合物（２−５）、化合物（２−６）、または化合物（２−７）であることが好ましい。第二成分の少なくとも２つが化合物（２−１）および化合物（２−３）、または化合物（２−１）および化合物（２−５）の組み合わせであることが好ましい。

好ましい化合物（３）は、項１０に記載の化合物（３−１）から化合物（３−２７）である。これらの化合物において、添加物成分の少なくとも１つが、化合物（３−１）、化合物（３−２）、化合物（３−２４）、化合物（３−２５）、化合物（３−２６）、または化合物（３−２７）であることが好ましい。添加物成分の少なくとも２つが、化合物（３−１）および化合物（３−２）、化合物（３−１）および化合物（３−１８）、化合物（３−２）および化合物（３−２４）、化合物（３−２）および化合物（３−２５）、化合物（３−２）および化合物（３−２６）、化合物（３−２５）および化合物（３−２６）、または化合物（３−１８）および化合物（３−２４）の組み合わせであることが好ましい。基（Ｐ−１）から基（Ｐ−３）において、好ましいＭ^１、Ｍ^２またはＭ^３は、水素またはメチルである。好ましいＳｐ^１、Ｓｐ^２またはＳｐ^３は、単結合、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−である。

第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤などである。液晶分子のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性化合物が組成物に添加される。このような化合物の例は、化合物（４−１）から化合物（４−５）である。光学活性化合物の好ましい割合は約５重量％以下である。さらに好ましい割合は約０．０１重量％から約２重量％の範囲である。

大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、ｎが１から９の整数である化合物（５）などである。

化合物（５）において、好ましいｎは、１、３、５、７、または９である。さらに好ましいｎは７である。ｎが７である化合物（５）は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないために、または下限温度を上げないために約６００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、約１００ｐｐｍから約３００ｐｐｍの範囲である。

紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないために、または下限温度を上げないために約１００００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は約１００ｐｐｍから約１００００ｐｐｍの範囲である。

ＧＨ（guest host）モードの素子に適合させるために、アゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素（dichroic dye）が組成物に添加される。色素の好ましい割合は、約０．０１重量％から約１０重量％の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に添加される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために約１ｐｐｍ以上であり、表示不良を防ぐために約１０００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、約１ｐｐｍから約５００ｐｐｍの範囲である。

高分子支持配向（ＰＳＡ）型の素子に適合させるために重合性化合物が用いられる。化合物（３）はこの目的に適している。化合物（３）と共に化合物（３）とは異なる重合性化合物を組成物に添加してもよい。このような重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物（オキシラン、オキセタン）、ビニルケトンなどの化合物である。さらに好ましい例は、アクリレートまたはメタクリレートの誘導体である。化合物（３）の好ましい割合は、重合性化合物の全重量に基づいて１０重量％以上である。さらに好ましい割合は、５０重量％以上である。特に好ましい割合は、８０重量％以上である。最も好ましい割合は、１００重量％である。

化合物（３）のような重合性化合物は紫外線照射により重合する。光重合開始剤などの適切な開始剤存在下で重合させてもよい。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば光開始剤であるＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（登録商標；ＢＡＳＦ）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（登録商標；ＢＡＳＦ）、またはＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３（登録商標；ＢＡＳＦ）がラジカル重合に対して適切である。光重合開始剤の好ましい割合は、重合性化合物の全重量に基づいて約０．１重量％から約５重量％の範囲である。さらに好ましい割合は約１重量％から約３重量％の範囲である。

化合物（３）のような重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、４-tert-ブチルカテコール、４-メトキシフェノ−ル、フェノチアジンなどである。

第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物（１−７）は、特開２０００−５３６０２号公報に記載された方法で合成する。化合物（２−１）は、特開昭５９−１７６２２１号公報に記載された方法で合成する。式（５）のｎが１である化合物は、アルドリッチ（Sigma-Aldrich Corporation）から入手できる。ｎが７である化合物（５）などは、米国特許３６６０５０５号明細書に記載された方法によって合成する。

合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc）、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。

最後に、組成物の用途を説明する。この組成物は主として、約−１０℃以下の下限温度、約７０℃以上の上限温度、そして約０．０７から約０．２０の範囲の光学異方性を有する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、約０．０８から約０．２５の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。試行錯誤によって、約０．１０から約０．３０の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はＡＭ素子に適する。この組成物は透過型のＡＭ素子に特に適する。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。

この組成物はＡＭ素子への使用が可能である。さらにＰＭ素子への使用も可能である。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡ、ＦＰＡなどのモードを有するＡＭ素子およびＰＭ素子への使用が可能である。ＴＮ、ＯＣＢ、ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子への使用は特に好ましい。ＩＰＳモードまたはＦＦＳモードを有するＡＭ素子において、電圧が無印加のとき、液晶分子の配列がガラス基板に対して並行であってもよく、または垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−ＴＦＴ素子または多結晶シリコン−ＴＦＴ素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）型の素子にも使用できる。

実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、実施例１の組成物と実施例２の組成物との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも２つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、ＮＭＲ分析などの方法により同定した。化合物、組成物、および素子の特性は、下記に記載した方法により測定した。

ＮＭＲ分析：測定には、ブルカーバイオスピン社製のＤＲＸ−５００を用いた。^１Ｈ−ＮＭＲの測定では、試料をＣＤＣｌ_３などの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、５００ＭＨｚ、積算回数１６回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。^１９Ｆ−ＮＭＲの測定では、ＣＦＣｌ_３を内部標準として用い、積算回数２４回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｑｕｉｎはクインテット、ｓｅｘはセクステット、ｍはマルチプレット、ｂｒはブロードであることを意味する。

ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍＬ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１重量％）に調製したあと、その１μＬを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。

試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、SGE International Pty. Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。

組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフィ（ＦＩＤ）で分析する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を１とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合（重量％）は、ピークの面積比から算出することができる。

測定試料：組成物または素子の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物（１５重量％）を母液晶（８５重量％）に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。（外挿値）＝｛（試料の測定値）−０．８５×（母液晶の測定値）｝／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。

下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は重量％で示した。

測定方法：特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会（Japan Electronics and Information Technology Industries Association；ＪＥＩＴＡという）で審議制定されるＪＥＩＴＡ規格（ＪＥＩＴＡ・ＥＤ−２５２１Ｂ）に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたＴＮ素子には、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を取り付けなかった。

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

（２）ネマチック相の下限温度（Ｔ_Ｃ；℃）：ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、Ｔ_Ｃを＜−２０℃と記載した。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。

（３）粘度（バルク粘度；η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定には東京計器株式会社製のＥ型回転粘度計を用いた。

（４）粘度（回転粘度；γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が２０μｍのＶＡ素子に試料を入れた。この素子に３９ボルトから５０ボルトの範囲で１ボルト毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とＭ．Ｉｍａｉらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、（６）項で測定した。

（５）光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率ｎ‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率ｎ⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。

（６）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率（ε‖およびε⊥）は次のように測定した。
１）誘電率（ε‖）の測定：よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍＬ）のエタノール（２０ｍＬ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであるＶＡ素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。
２）誘電率（ε⊥）の測定：よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。

（７）しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）のＶＡ素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧（６０Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから２０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が１０％になったときの電圧で表した。

（８）電圧保持率（ＶＨＲ−１；２５℃で測定；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は５μｍであった。この素子は試料を入れたあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率で表した。

（９）電圧保持率（ＶＨＲ−２；８０℃で測定；％）：２５℃の代わりに、８０℃で測定した以外は、上記と同じ手順で電圧保持率を測定した。得られた値をＶＨＲ−２で表した。

（１０）電圧保持率（ＶＨＲ−３；２５℃で測定；％）：紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは５μｍであった。この素子に試料を注入し、光を２０分間照射した。光源は超高圧水銀ランプＵＳＨ−５００Ｄ（ウシオ電機製）であり、素子と光源の間隔は２０ｃｍであった。ＶＨＲ−３の測定では、１６．７ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなＶＨＲ−３を有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。ＶＨＲ−３は９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましい。

（１１）電圧保持率（ＶＨＲ−４；２５℃で測定；％）：試料を注入したＴＮ素子を８０℃の恒温槽内で５００時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。ＶＨＲ−４の測定では、１６．７ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなＶＨＲ−４を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。

（１２）応答時間（τ；２５℃で測定；ｍｓ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター（Low-pass filter）は５ｋＨｚに設定した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が４μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）のＶＡ素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に矩形波（６０Ｈｚ、１０Ｖ、０．５秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％であるとみなした。応答時間は透過率９０％から１０％に変化するのに要した時間（立ち下がり時間；fall time；ミリ秒）で表した。

（１３）比抵抗（ρ；２５℃で測定；Ωｃｍ）：電極を備えた容器に試料１．０ｍＬを注入した。この容器に直流電圧（１０Ｖ）を印加し、１０秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。（比抵抗）＝｛（電圧）×（容器の電気容量）｝／｛（直流電流）×（真空の誘電率）｝。

（１４）フリッカ率（２５℃で測定；％）：測定には横河電機（株）製のマルチメディアディスプレイテスタ３２９８Ｆを用いた。光源はＬＥＤであった。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が３．５μｍであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード（normally black mode）のＦＦＳ素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に電圧を印加し、素子を透過した光量が最大になる電圧を測定した。この電圧を素子に印加しながらセンサ部を素子に近づけ、表示されたフリッカ率を読み取った。

実施例における化合物は、下記の表３の定義に基づいて記号により表した。表３において、１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。（−）の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率（重量％）である。最後に、組成物の特性値をまとめた。

［比較例１］
比較のために化合物（１）を含有しない組成物を調製した。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。
３−ＨＢ（Ｆ）−Ｃ（−）１８％
２−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ（−）２％
３−ＢＥＢ（Ｆ）−Ｃ（−）３％
Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ（−）４％
３−ＨＢ−Ｏ２（２−２）１３％
３−ＨＨＢ−１（２−５）５％
３−ＨＨＢ−Ｏ１（２−５）３％
３−ＨＨＢ−３（２−５）４％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１（２−５）８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１（２−５）１８％
５−ＨＢＢＨ−１Ｏ１（−）４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−２（−）６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−３（−）６％
３−ＨＢ（Ｆ）ＴＢ−４（−）６％
ＮＩ＝１０６．９℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１４０；Δε＝８．８；Ｖｔｈ＝１．９７Ｖ；η＝２２．０ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝１．６６％．

［実施例１］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）１０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）１０％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）１０％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）１０％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１２）５％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）８％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
Ｖ２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
３−ＨＨ−４（２−１）１０％
Ｖ−ＨＨＢ−１（２−５）１１％
３−ＨＢＢ−２（２−６）６％
ＮＩ＝８９．２℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝−４．１；Ｖｔｈ＝２．０４Ｖ；η＝２９．４ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．４３％．

［実施例２］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）１０％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）７％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−５）７％
Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ１（１−５）７％
３−Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−６）４％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）１０％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）１０％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）８％
２−ＨＨ−３（２−１）１３％
３−ＨＢ−Ｏ１（２−２）５％
３−ＨＨＢ−１（２−５）３％
３−ＨＨＢ−Ｏ１（２−５）３％
３−ＨＨＢ−３（２−５）５％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３（２−７）３％
ＮＩ＝７３．７℃；Ｔｃ＜−２０℃；Δｎ＝０．１１２；Δε＝−４．２；Ｖｔｈ＝１．９６Ｖ；η＝２７．４ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．３１％．

［実施例３］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（１−１）６％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）８％
３−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−４）５％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−５）１０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）７％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）７％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（１−７）７％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）６％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）６％
１Ｖ２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
３−ＨＨ−Ｖ（２−１）１１％
１−ＢＢ−３（２−３）３％
３−ＨＨＢ−１（２−５）４％
３−ＨＨＢ−Ｏ１（２−５）４％
３−ＨＢＢ−２（２−６）５％
３−Ｂ（Ｆ）ＢＢ−２（２−８）６％
ＮＩ＝８９．７℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１２５；Δε＝−３．９；Ｖｔｈ＝２．１６Ｖ；η＝２８．９ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．２３％．

［実施例４］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）７％
１Ｖ２−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）７％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−５）９％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）５％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）４％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−９）５％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３（１−１０）４％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）２％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）８％
４−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）８％
３−ＨＨ−Ｖ（２−１）２７％
３−ＨＨ−Ｖ１（２−１）６％
Ｖ−ＨＨＢ−１（２−５）３％
ＮＩ＝７９．７℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１０７；Δε＝−３．５；Ｖｔｈ＝２．１４Ｖ；η＝２１．４ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．６６％．

［実施例５］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（１−１）１５％
３−ｃｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−２）７％
２−ＨｃｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−８）８％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）８％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１５）５％
５−ＨＨ−Ｖ（２−１）２０％
７−ＨＢ−１（２−２）５％
Ｖ−ＨＨＢ−１（２−５）７％
Ｖ２−ＨＨＢ−１（２−５）７％
３−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３（２−１３）８％
ＮＩ＝９８．１℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１０９；Δε＝−３．１；Ｖｔｈ＝２．４５Ｖ；η＝２４．１ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．２７％．

［実施例６］
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）１７％
５−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）１７％
３−ＤｈＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１１）５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２（１−１７）５％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２（１−１８）８％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３ＣＬ）−Ｏ２（１−１８）９％
３−ＨＨ−Ｖ（２−１）１０％
３−ＨＨ−ＶＦＦ（２−１）７％
Ｆ３−ＨＨ−Ｖ（２−１）１０％
３−ＨＨＥＨ−３（２−４）４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＨＨ−２（２−９）３％
３−ＨＨＥＢＨ−３（２−１０）５％
ＮＩ＝７９．０℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．０８２；Δε＝−３．１；Ｖｔｈ＝２．２２Ｖ；η＝２９．５ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．４３％．

［実施例７］
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）９％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）８％
２−ＨｃｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−８）８％
３−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−９）３％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３（１−１０）７％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−４（１−１０）７％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１２）３％
３−ＤｈＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１３）４％
４−ＨＨ−Ｖ（２−１）１５％
３−ＨＨ−Ｖ１（２−１）６％
１−ＨＨ−２Ｖ１（２−１）６％
３−ＨＨ−２Ｖ１（２−１）６％
Ｖ２−ＢＢ−１（２−３）５％
１Ｖ２−ＢＢ−１（２−３）５％
３−ＨＨＢ−１（２−５）４％
３−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３（２−１２）４％
ＮＩ＝８２．１℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１０７；Δε＝−２．０；Ｖｔｈ＝２．７７Ｖ；η＝１６．９ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．７９％．

［実施例８］
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）８％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）１０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−５）１０％
２Ｏ−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−５）３％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）７％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）５％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−３（１−１０）１０％
２−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ−４（１−１０）１０％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１２）６％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）６％
３−ｄｈＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１５）４％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−２０）４％
３−ＨＨ−Ｖ（２−１）８％
ＮＩ＝８０．６℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１３８；Δε＝−４．７；Ｖｔｈ＝１．７８Ｖ；η＝３６．０ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．４１％．

［実施例９］
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）７％
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１）８％
３−Ｈ２Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−３）８％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−５）１０％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）７％
Ｖ−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）５％
３−ＨＤｈＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１２）６％
２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）６％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
Ｖ２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）４％
３−ＨＥＢ（２Ｆ，３Ｆ）Ｂ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２
（１−１６）４％
３−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−１９）３％
３−ＨＨ−Ｏ１（２−１）５％
１−ＢＢ−５（２−３）４％
Ｖ−ＨＨＢ−１（２−５）４％
５−ＨＢＢＨ−３（２−１１）５％
ＮＩ＝８４．３℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１２２；Δε＝−４．９；Ｖｔｈ＝１．８３Ｖ；η＝３７．６ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．３２％．

［実施例１０］
Ｖ−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（１−１）１４％
Ｖ−Ｈ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−４）５％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−５）１０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）７％
Ｖ２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−７）７％
Ｖ−ＨＨ１ＯＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−９）６％
Ｖ−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ４（１−１４）９％
１Ｖ２−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（１−１４）５％
３−ＨＨ−Ｖ（２−１）１１％
１−ＢＢ−３（２−３）３％
３−ＨＨＢ−１（２−５）４％
３−ＨＨＢ−Ｏ１（２−５）４％
Ｖ−ＨＢＢ−２（２−６）５％
１−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ（２−７）６％
５−ＨＢＢＨ−１Ｏ１（−）４％
ＮＩ＝９２．７℃；Ｔｃ＜−３０℃；Δｎ＝０．１２６；Δε＝−４．１；Ｖｔｈ＝２．１４Ｖ；η＝３０．９ｍＰａ・ｓ；フリッカ率＝０．５３％．

実施例１から実施例１０の組成物を含有する液晶表示素子おいては、フリッカ率は０．２３％から０．７９％の範囲であった。比較例１の組成物を含有する素子のフリッカ率は１．６６であった。このように、実施例のフリッカ率は、比較例のそれと比べて小さく、０％から１％の範囲に入った。したがって、本発明の液晶組成物を含有する液晶表示素子は優れた特性を有すると結論される。

本発明の液晶表示素子は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命、小さなフリッカ率などの特性を有し、フリッカ率は０％から１％の範囲である。したがって、この素子は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いることができる。

Claims

第一基板と、第二基板と、これらの基板のあいだに配置された、ネマチック相を有する液晶組成物とを含有し、フリッカ率が０％から１％の範囲である液晶表示素子。
液晶組成物が、第一成分として式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１に記載の液晶表示素子。

式（１）において、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルであり；環Ａおよび環Ｃは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロへキセニレン、１，４−フェニレン、少なくとも１つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた１，４−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−２，５−ジイルであり；環Ｂは、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−クロロ−３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−５−メチル−１，４−フェニレン、３，４，５−トリフルオロナフタレン−２，６−ジイル、または７，８−ジフルオロクロマン−２，６−ジイルであり；Ｚ^１およびＺ^２は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり；ｍは、１、２、または３であり、ｎは０または１であり、そしてｍおよびｎの和は３以下である。
液晶組成物の第一成分が、式（１−１）から式（１−２０）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項２に記載の液晶表示素子。

式（１−１）から式（１−２０）において、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、炭素数２から１２のアルケニルオキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルである。
液晶組成物の第一成分の割合が、液晶組成物の重量に基づいて２０重量％から９５重量％の範囲である、請求項２または３に記載の液晶表示素子。
液晶組成物が、第二成分として式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

式（２）において、Ｒ^３およびＲ^４は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；環Ｄおよび環Ｅは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンであり；Ｚ^３は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり；ｏは、１、２、または３である。
液晶組成物の第二成分が、式（２−１）から式（２−１３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である、請求項５に記載の液晶表示素子。

式（２−１）から式（２−１３）において、Ｒ^３およびＲ^４は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。
液晶組成物の第二成分の割合が、液晶組成物の重量に基づいて５重量％から８０重量％の範囲である、請求項５または６に記載の液晶表示素子。
液晶組成物が、添加物成分として式（３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの重合性化合物を含有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶表示素子。

式（３）において、環Ｆおよび環Ｈは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、テトラヒドロピラン−２−イル、１，３−ジオキサン−２−イル、ピリミジン−２−イル、またはピリジン−２−イルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；環Ｇは、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−１，２−ジイル、ナフタレン−１，３−ジイル、ナフタレン−１，４−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、ナフタレン−１，６−ジイル、ナフタレン−１，７−ジイル、ナフタレン−１，８−ジイル、ナフタレン−２，３−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−２，７−ジイル、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、またはピリジン−２，５−ジイルであり、これらの環において、少なくとも１つの水素は、ハロゲン、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から１２のアルキルで置き換えられてもよく；Ｚ^４およびＺ^５は独立して、単結合または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）−、または−Ｃ（ＣＨ_３）＝Ｃ（ＣＨ_３）−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；Ｐ^１、Ｐ^２、およびＰ^３は、重合性基であり；Ｓｐ^１、Ｓｐ^２、およびＳｐ^３は独立して、単結合、または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく；ｄは、０、１、または２であり；ａ、ｂ、およびｃは独立して、０、１、２、３、または４であり、そしてａ、ｂ、およびｃの和は１以上である。
式（３）において、Ｐ^１、Ｐ^２、およびＰ^３が独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）で表される基の群から選択された重合性基である、請求項８に記載の液晶表示素子。

式（Ｐ−１）から式（Ｐ−６）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；ａ個のＰ^１およびｃ個のＰ^３のすべてが式（Ｐ−４）で表される基であるとき、式（３）において、ａ個のＳｐ^１およびｃ個のＳｐ^３のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの−ＣＨ_２−が、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられたアルキレンである。
液晶組成物の添加物成分が、式（３−１）から式（３−２７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの重合性化合物である、請求項８に記載の液晶表示素子。

式（３−１）から式（３−２７）において、Ｐ^４、Ｐ^５、およびＰ^６は独立して、式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）で表される基の群から選択された重合性基であり；

式（Ｐ−１）から式（Ｐ−３）において、Ｍ^１、Ｍ^２、およびＭ^３は独立して、水素、フッ素、炭素数１から５のアルキル、または少なくとも１つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数１から５のアルキルであり；式（３−１）から式（３−２７）において、Ｓｐ^１、Ｓｐ^２、およびＳｐ^３は独立して、単結合、または炭素数１から１０のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも１つの−ＣＨ_２−は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または−ＯＣＯＯ−で置き換えられてもよく、少なくとも１つの−ＣＨ_２−ＣＨ_２−は、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも１つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
液晶組成物の添加物成分の割合が、液晶組成物の重量に基づいて０．０３重量％から１０重量％の範囲である、請求項８から１０のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
液晶組成物において、ネマチック相の上限温度が７０℃以上であり、波長５８９ｎｍにおける光学異方性（２５℃で測定）が０．０７以上であり、そして周波数１ｋＨｚにおける誘電率異方性（２５℃で測定）が−２以下である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
液晶表示素子の動作モードが、ＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＶＡモード、ＦＦＳモード、またはＦＰＡモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
液晶表示素子の動作モードが、ＩＰＳモード、またはＦＦＳモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
請求項８から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する、またはこの液晶組成物中の添加物成分が重合されている、高分子支持配向型の液晶表示素子。
請求項１から１５のいずれか１項に記載の液晶表示素子に含有された液晶組成物。
請求項１６に記載の液晶組成物の液晶表示素子への使用。