(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式(I)で表される化合物を含有し、一般式(II)で表される化合物を2種以上含有するが、一般式(II)で表される化合物中n1が0である化合物を1種又は2種以上含有し、一般式(II)で表される化合物中n1が1である化合物を1種又は2種以上含有し、さらに、一般式(III)で表される化合物を含有し、一般式(II)で表される化合物中n1が1である化合物として一般式(II-1)で表される化合物を1種以上含有し、一般式(II)で表される化合物中n1が0である化合物として一般式(II-2)で表される化合物を1種以上含有し、
式(I)で表される化合物を１２〜２９質量％含有し、一般式(II-1)で表される化合物を１１〜２４質量％含有し、一般式(II-2)で表される化合物を７〜１５質量％含有し、一般式(III)で表される化合物を６〜１９質量％含有する誘電率異方性が負の液晶組成物。
【化１】
0005630587.tif 000048
（式中R1及びR2はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、n1は０又は１を表す。）
【化２】
0005630587.tif 000049
（式中R3は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、R4は炭素原子数２〜８のアルコキシ基を表し、A1は1,4-シクロヘキシレン基を表す。）
【化３】
0005630587.tif 000050
（式中R1は一般式（II）におけるR1と同じ意味を表す。）
【化４】
0005630587.tif 000051
（式中R1は一般式（II）におけるR1と同じ意味を表す。）
【請求項２】
一般式(II)で表される化合物を２０〜４０質量％含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
一般式(IV)
【化５】
0005630587.tif 000052
（式中R5及びR6はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよい。）で表される化合物を含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項４】
請求項３記載の一般式(IV)で表される化合物を２〜３０質量％含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項５】
式(V)
【化６】
0005630587.tif 000053
（式中R7及びR8はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、
A2は1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−2,5−ジイル基を表すが、A2が1,4-フェニレン基を表す場合、該1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、
Z1は単結合、−OCH2−、−OCF2−、−CH2O−、又は−CF2O−を表し、
nは0又は1を表し、
X1〜X6はそれぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を表すが、X1〜X6の少なくとも１つはフッ素原子を表す。）で表される化合物を含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項６】
請求項３記載の一般式(IV)で表される化合物を２〜３０質量％含有し、請求項５記載の一般式(V)で表される化合物を２〜３０質量％含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項７】
反応性モノマーを含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項８】
請求項１に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
【請求項９】
請求項７に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の液晶表示素子を用いた液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は液晶表示装置等の構成部材として有用な液晶組成物及び液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたＶＡ（垂直配向）型やＩＰＳ（イン・プレーン・スイッチング）型等がある。これらの液晶表示素子に用いられる液晶組成物は水分、空気、熱、光などの外的要因に対して安定であること、また、室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、低粘性であり、かつ駆動電圧が低いことが求められる。さらに液晶組成物は個々の表示素子に対してあわせ最適な誘電率異方性（Δε）又は及び屈折率異方性（Δｎ）等を最適な値とするために、数種類から数十種類の化合物から構成されている。【０００３】
垂直配向型ディスプレイではΔεが負の液晶組成物が用いられており、液晶ＴＶ等に広く用いられている。一方、全ての駆動方式において低電圧駆動、高速応答、広い動作温度範囲が求められている。すなわち、Δεが正で絶対値が大きく、粘度（η）が小さく、高いネマチック相−等方性液体相転移温度（Ｔｎｉ）が要求されている。また、Δｎとセルギャップ（ｄ）との積であるΔｎ×ｄの設定から、液晶組成物のΔｎをセルギャップに合わせて適当な範囲に調節する必要がある。加えて液晶表示素子をテレビ等へ応用する場合においては高速応答性が重視されるため、γ１の小さい液晶組成物が要求される。
従来、γ１の小さい液晶組成物を構成するためには、ジアルキルビシクロヘキサン骨格を有する化合物を用いることが一般的であった（特許文献１参照）。しかしながら、ビシクロヘキサン系化合物はγ１の低減には効果が高いものの、一般に蒸気圧が高くアルキル鎖長の短い化合物は特にその傾向が顕著である。又、Ｔｎｉも低い傾向があることからそのため、アルキルビシクロヘキサン系化合物は側鎖長の合計が炭素原子数７以上の化合物を用いることが多く、側鎖長の短い化合物については十分な検討がなされていないのが実情であった。【０００４】
一方、液晶表示素子の用途が拡大するに至り、その使用方法、製造方法にも大きな変化が見られこれらに対応するためには、従来知られているような基本的な物性値以外の特性を最適化することが求められるようになった。すなわち、液晶組成物を使用する液晶表示素子はＶＡ（垂直配向）型やＩＰＳ（イン・プレーン・スイッチング）型等が広く使用されるに至り、その大きさも５０型以上の超大型サイズの表示素子が実用化されるに至り使用されるようになった。基板サイズの大型化に伴い、液晶組成物の基板への注入方法も従来の真空注入法から滴下注入（ODF：One Drop Fill）法が注入方法の主流となり（特許文献２参照）、液晶組成物を基板に滴下した際の滴下痕が表示品位の低下を招く問題が表面化するに至った。さらに、液晶表示素子中の液晶材料のプレチルト角の生成を高速応答性を目的に、ＰＳ液晶表示素子（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ、ポリマー安定化）、ＰＳＡ液晶表示素子（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、ポリマー維持配向）が開発され（特許文献３参照）、この問題はより大きな問題となっている。すなわち、これらの表示素子は液晶組成物中にモノマーを添加し、組成物中のモノマーを硬化させることに特徴を有する。アクティブマトリクス用液晶組成物は、高い電圧保持率を維持する必要性から、使用可能な化合物が特定され、化合物中にエステル結合を有する化合物は使用が制限されている。ＰＳＡ液晶表示素子に使用するモノマーはアクリレート系が主であり、化合物中にエステル結合を有するものが一般的であり、このような化合物はアクティブマトリクス用液晶化合物としては通常使用されないものである（特許文献３参照）。このような異物は、滴下痕の発生を誘発し、表示不良による液晶表示素子の歩留まりの悪化が問題となっている。また、液晶組成物中に酸化防止剤、光吸収剤等の添加物を添加する際にも歩留まりの悪化が問題となる。【０００５】
ここで、滴下痕とは、黒表示した場合に液晶組成物を滴下した痕が白く浮かび上がる現象と定義する。【０００６】
滴下痕の抑制には、液晶組成物中に混合した重合性化合物の重合により、液晶相中にポリマー層を形成することにより配向制御膜との関係で発生する滴下痕を抑制する方法が開示されている（特許文献４）。しかしながら、この方法においては液晶中に添加した重合性化合物に起因する表示の焼き付きの問題があり、滴下痕の抑制についてもその効果は不十分であり、液晶表示素子としての基本的な特性を維持しつつ、焼き付きや滴下痕の発生し難い液晶表示素子の開発が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００８−５０５２３５号公報
【特許文献２】特開平６−２３５９２５号公報
【特許文献３】特開２００２−３５７８３０号公報
【特許文献４】特開２００６−５８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、誘電率異方性、粘度、ネマチック相上限温度、低温でのネマチック相安定性、γ１等の液晶表示素子としての諸特性及び表示素子の焼き付き特性を悪化させること無く、製造時の滴下痕が発生し難く、ODF工程における安定した液晶材料の吐出量を実現する液晶表示素子に適する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を解決するために、滴下法による液晶表示素子の作製に最適な種々の液晶組成物の構成を検討し、特定の液晶化合物を特定の混合割合で使用することにより液晶表示素子における滴下痕の発生を抑制することができることを見出し本願発明の完成に至った。【００１０】
本願発明は、式(I)で表される化合物を含有し、一般式(II)で表される化合物を2種以上含有するが、一般式(II)で表される化合物中n1が0である化合物を1種又は2種以上含有し、一般式(II)で表される化合物中n1が1である化合物を1種又は2種以上含有する誘電率異方性が負の液晶組成物及び当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。【００１１】
【化１】
0005630587.tif 000002
【００１２】
（式中R1及びR2はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、n1は０又は１を表す。）
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶表示素子は高速応答性優れ、焼き付きの発生が少ない特徴を有し、その製造に起因する滴下痕の発生が少ない特徴を有することから、液晶ＴＶ、モニター等の表示素子に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の液晶表示素子の構造の一例
【図２】逆スタガード型薄膜トランジスターの構成例
【符号の説明】
【００１５】
１  偏光板
２  基板
３  透明電極もしくはアクティブ素子を伴う透明電極
４  配向膜
５  液晶
１１  ゲート電極
１２  陽極酸化皮膜
１３  ゲート絶縁層
１４  透明電極
１５  ドレイン電極
１６  オーミック接触層
１７  半導体層
１８  保護膜
１９ａ  ソース電極１
１９ｂ  ソース電極２
１００  基板
１０１  保護層
【発明を実施するための形態】
【００１６】
前述の通り、滴下痕の発生のプロセスは現時点では明らかで無い、しかし、液晶化合物中の不純物と配向膜の相互作用、クロマト現象等が関係している可能性が高い。液晶化合物中の不純物は化合物の製造プロセスに大きな影響を受けるものであるが、化合物の製造方法は、たとえ側鎖の炭素原子数が異なるのみであっても同一とは限らない。すなわち、液晶化合物は精密な製造プロセスによって製造されることから、そのコストは化成品の中では高く、製造効率の向上が強く求められている。そのため、少しでも安い原料を使用するためには、たとえ側鎖の炭素原子数が一つ異なっただけでも全く別種の原料から製造を行った方が効率がよい場合もある。従って、液晶原体の製造プロセスは、各原体ごとに異なっていることがあり、たとえプロセスが同一であっても、原料が異なることは大部分であり、その結果、各原体毎に異なった不純物が混入していることが多い。しかし、滴下痕はきわめて微量の不純物によっても発生する可能性があり、原体の精製のみにより滴下痕の発生を抑制することには限界がある。
【００１７】
その一方で、汎用されている液晶原体の製造方法は製造プロセス確立後は、各原体毎に一定に定まる傾向がある。分析技術の発展した現在においても、どのような不純物が混入しているかを完全に明らかにすることは容易ではないが、各原体毎に定まった不純物が混入している前提で組成物の設計を行うことが必要となる。本願発明者らは、液晶原体の不純物と滴下痕の関係について検討を行った結果、組成物中に含まれていても滴下痕が発生し難い不純物と、発生し易い不純物があることを経験的に明らかにした。従って、滴下痕の発生を抑えるためには、特定の化合物を特定の混合割合で使用すること重要であり、特に滴下痕の発生がし難い組成物の存在を明らかにしたものである。以下に記載する好ましい実施の態様は、前記の観点から見いだされたものである。
【００１８】
本発明おける液晶組成物において、第一成分として式(I)で表される化合物を含有するが、式(I)で表される化合物の液晶組成物中の含有率として、下限値としては３質量％が好ましく、５質量％がより好ましく、７質量％が更に好ましく、１０質量％が特に好ましく、１５質量％が最も好ましく、上限値としては３５質量％が好ましく、３０質量％が好ましく、２５質量％がより好ましく、２０質量％が更に好ましく、より具体的には、応答速度を重視する場合には１５〜３５質量％含有することが好ましく、１５〜３０質量％含有することがより好ましく、より駆動電圧を重視する場合には１０質量％〜１５質量％含有することが好ましい。
【００１９】
第二成分として一般式(II)で表される化合物中、n1が0および1で表される化合物それぞれ1種以上を含有するが、一般式(II)で表される化合物の液晶組成物中の含有率として、下限値としては２７質量％が好ましく、２５質量％がより好ましく、３０質量％が更に好ましく、上限値としては４０質量％が好ましく、３５質量％がより好ましく、３２質量％が更に好ましい。
【００２０】
一般式(II)において、R1は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましいが、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基を表すことがより好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基を表すことが更に好ましく、炭素原子数２又は３のアルキル基を表すことが特に好ましく、直鎖であることが好ましい。
【００２１】
一般式(II)において、R2は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましいが、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表すことが更に好ましく、直鎖であることが好ましく、炭素原子数２又は３のアルコキシ基を表すことが特に好ましく、炭素原子数２のアルコキシ基を表すことが最も好ましい。
【００２２】
表示素子の応答速度の改善を重視する場合はアルケニル基が好ましく、電圧保持率等の信頼性を重視する場合にはアルキル基が好ましい。アルケニル基としては次に記載する式(i) 〜式(iv)
【００２３】
【化２】
0005630587.tif 000003
【００２４】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
で表される構造が好ましいが、本願発明の液晶組成物が反応性モノマーを含有する場合は、式(ii)及び式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。
【００２５】
一般式(II)で表される化合物中、n1が1で表される化合物は一般式(II-1)
【００２６】
【化３】
0005630587.tif 000004
【００２７】
（式中R1は一般式（I）におけるR1と同じ意味を表す。）で表される化合物が好ましく、具体的には次に記載する式(II-1a)から(II-1d)
【００２８】
【化４】
0005630587.tif 000005
【００２９】
で表される化合物が好ましいが、式(II-1a)又は式(II-1b)で表される化合物が好ましい。
【００３０】
一般式(II)で表される化合物中、n1が1で表される化合物を２種以上使用する場合には、式(II-1a)及び式(II-1b)で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式(II-1a)及び式(II-1b)で表される化合物の含有量が、一般式(II)で表される化合物中、n1が1で表される化合物の含有量中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００３１】
一般式(II-1)で表される化合物の含有率として、下限値としては３質量％が好ましく、５質量％がより好ましく、１０質量％が更に好ましく、１５質量％が更に好ましい。上限値としては３０質量％が好ましく、２５質量％がより好ましく、２０質量％が更に好ましい。
【００３２】
一般式(II)で表される化合物中、n1が0で表される化合物は一般式(II-2)
【００３３】
【化５】
0005630587.tif 000006
【００３４】
（式中R1は一般式（I）におけるR1と同じ意味を表し、R2aは炭素原子数3のアルキル基又は炭素原子数2のアルコキシ基を表す。）で表される化合物が好ましく、具体的には次に記載する式(II-2a)から(II-2d)
【００３５】
【化６】
0005630587.tif 000007
【００３６】
で表される化合物が好ましいが、式(II-2a)又は式(II-2b)で表される化合物が好ましい。
【００３７】
一般式(II-2)で表される化合物の含有率として、下限値としては３質量％が好ましく、５質量％がより好ましく、６質量％が更に好ましく、８質量％が特に好ましい。上限値としては２５質量％が好ましく、２０質量％がより好ましく、１５質量％が更に好ましい。
【００３８】
本願発明の液晶組成物は、第三成分として、一般式(III)で表される化合物を含有することが好ましい。
【００３９】
【化７】
0005630587.tif 000008
【００４０】
（式中R3及びR4はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されていてもよく、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、A1は1,4-シクロヘキシレン基又はテトラヒドロピラン−2,5−ジイル基を表す。）
一般式(III)で表される化合物を含有する場合には、３〜３０質量％含有することが好ましく、３〜２５質量％含有することがより好ましく、５〜２０質量％含有することが更に好ましく、８〜１５質量％含有することが特に好ましい。
【００４１】
一般式(III)において、R3は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３〜５のアルキル基を表すことがより好ましく、炭素原子数３又は５のアルキル基を表すことが更に好ましく、直鎖であることが好ましい。
【００４２】
一般式(III)において、R4は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数３〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜４のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数３又は５のアルキル基又は炭素原子数２又は４のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数２又は４のアルコキシ基を表すことが更に好ましく、直鎖であることが好ましい。
【００４３】
表示素子の応答速度の改善を重視する場合はアルケニル基が好ましく、電圧保持率等の信頼性を重視する場合にはアルキル基が好ましい。アルケニル基としては次に記載する式(i) 〜式(iv)
【００４４】
【化８】
0005630587.tif 000009
【００４５】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
で表される構造が好ましいが、本願発明の液晶組成物が反応性モノマーを含有する場合は、式(ii)及び式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。
【００４６】
一般式(III)で表される化合物は1種のみを使用してもよいが、2種以上を使用することが好ましく、3種以上を使用することが好ましい。一般式(III)で表される化合物を２種以上使用する場合にはR3が炭素原子数が３〜５のアルキル基を表し、R4が炭素原子数が２〜４のアルコキシ基を表す一般式(III)の化合物を組み合わせて使用することが好ましく、他の一般式(III)で表される化合物と組み合わせて使用する場合、R3が炭素原子数が３〜５のアルキル基を表し、R4が炭素原子数が２〜４のアルコキシ基を表す一般式(III)の化合物の含有量が、一般式(III)で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００４７】
一般式(III)で表される化合物は具体的には次に記載する式(III-1)〜式(III-8)
【００４８】
【化９】
0005630587.tif 000010
【００４９】
で表される化合物が好ましいが、式(III-1)〜式(III-4)で表される化合物がより好ましく、式(III-1)及び式(III-3)で表される化合物が更に好ましい。
【００５０】
本願発明の液晶組成物は、第四成分として、一般式(IV)で表される化合物を含有することが好ましい。
【００５１】
【化１０】
0005630587.tif 000011
【００５２】
（式中、R5及びR6はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されているか、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよい。）
一般式(IV)で表される化合物を含有する場合には、２〜３０質量％含有することが好ましく、２〜２０質量％含有することがより好ましく、７〜１５質量％含有することが更に好ましい。
【００５３】
一般式(IV)において、R5は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基を表すことがより好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基を表すことが更に好ましく、炭素原子数３〜５のアルキル基を表すことが特に好ましく、直鎖であることが好ましい。  一般式(III)において、R6は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましいが、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数１〜８のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数１〜４のアルコキシ基を表すことが更に好ましく、炭素原子数２又は３のアルコキシ基を表すことが特に好ましく直鎖であることが好ましい。
【００５４】
表示素子の応答速度の改善を重視する場合はアルケニル基が好ましく、電圧保持率等の信頼性を重視する場合にはアルキル基が好ましい。アルケニル基としては次に記載する式(i) 〜式(iv)
【００５５】
【化１１】
0005630587.tif 000012
【００５６】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
で表される構造が好ましいが、本願発明の液晶組成物が反応性モノマーを含有する場合は、式(ii)及び式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。
【００５７】
一般式(IV)で表される化合物は具体的には次に記載する式(IV-1)〜(IV-6)
【００５８】
【化１２】
0005630587.tif 000013
【００５９】
で表される化合物が好ましいが、式(IV-1)〜式(IV-4)で表される化合物がより好ましく、式(IV-1)〜式(IV-3)で表される化合物が更に好ましく、式(IV-1)及び式(IV-3)で表される化合物が特に好ましい。
【００６０】
一般式(IV)で表される化合物を４種以上使用する場合には、式(IV-1)から式(IV-4)で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式(IV-1)から式(IV-4)で表される化合物の含有量が、一般式(IV)で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００６１】
一般式(IV)で表される化合物を３種使用する場合には、式(IV-1)から式(IV-3)で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式(IV-1)から式(IV-3)で表される化合物の含有量が、一般式(IV)で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００６２】
一般式(IV)で表される化合物を２種使用する場合には、式(IV-1)及び式(IV-3)で表される化合物を組み合わせて使用することが好ましく、式(IV-1)及び式(IV-3)で表される化合物の含有量が、一般式(IV)で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００６３】
本願発明の液晶組成物は、第五成分として一般式(V)で表される化合物を含有することが好ましい。
【００６４】
【化１３】
0005630587.tif 000014
【００６５】
（式中R7及びR8はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中の１つ以上の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよく、該アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基及び／又はアルケニルオキシ基中のメチレン基は酸素原子が連続して結合しない限り酸素原子で置換されているか、カルボニル基が連続して結合しない限りカルボニル基で置換されていてもよく、
Aは1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−２，５−ジイル基を表すが、Aが1,4-フェニレン基を表す場合、該1,4-フェニレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素に置換されていてもよく、
Z1は単結合、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、又はＣＦ２Ｏ−を表し、
nは0又は1であり、
X1〜X6はそれぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を表すが、X1〜X6の少なくとも2つはフッ素原子を表す。）
一般式(V)で表される化合物を含有する場合には、２〜２５質量％含有することが好ましく、３〜２０質量％含有することがより好ましく、４〜１５質量％含有することが更に好ましい。
【００６６】
一般式(V)において、R7及びR8はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すことが好ましいが、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基を表すことがより好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基を表すことが更に好ましく、炭素原子数３〜５のアルキル基を表すことが特に好ましく、R1及びR2の炭素原子数はそれぞれ異なることが最も好ましく、直鎖であることが好ましい。
【００６７】
表示素子の応答速度の改善を重視する場合はアルケニル基が好ましく、電圧保持率等の信頼性を重視する場合にはアルキル基が好ましい。アルケニル基としては次に記載する式(i) 〜式(iv)
【００６８】
【化１４】
0005630587.tif 000015
【００６９】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
で表される構造が好ましいが、本願発明の液晶組成物が反応性モノマーを含有する場合は、式(ii)及び式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。
【００７０】
一般式(V)においてX1〜X6はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表すことが好ましいが、１つ〜５つがフッ素原子を表すことが好ましく、１つ〜４つがフッ素原子を表すことがより好ましく、１つ〜３つがフッ素原子を表すことがより好ましく、１つ〜２つがフッ素原子を表すことが更に好ましく、２つがフッ素原子を表すことが最も好ましい。
【００７１】
この場合において、フッ素原子が１つの場合は、X3〜X6のいずれか１つがフッ素原子を表すことが好ましく、X3又はX4がフッ素原子を表すことがより好ましい。フッ素原子が２つの場合は、X3〜X6のいずれか２つがフッ素原子を表すことが好ましく、X3及びX4がフッ素原子を表すか又はX5及びX6がフッ素原子を表すことがより好ましく、X3及びX4がフッ素原子を表すことが更に好ましい。フッ素原子が３つ以上の場合は、少なくともX3及びX4がフッ素原子を表すか又は少なくともX5及びX6がフッ素原子を表すことが好ましく、少なくともX3及びX4がフッ素原子を表すことがより好ましい。
【００７２】
一般式(V)において、A2は1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−２，５−ジイル基を表すことが好ましいが、当該液晶組成物を用いて作製される表示素子及び液晶ディスプレイにおいて応答速度を重視する場合には、1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−２，５−ジイル基を表すことが好ましく、1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。駆動電圧を重視する場合には1,4-フェニレン基又はテトラヒドロピラン−２，５−ジイル基を表すことが好ましく、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基を表すことがより好ましい。動作温度範囲を重視する場合、すなわち高い動作温度範囲を必要とする場合、1,4-シクロヘキシレン基又はテトラヒドロピラン−２，５−ジイル基を表すことが好ましく、1,4-シクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。1,4-フェニレン基を表す場合には、ベンゼン環中の1つ以上の水素原子はフッ素原子に置換されていても良いが、無置換、1置換又は2置換が好ましく、2置換の場合には2,3-ジフルオロベンゼンを表すことが好ましい。
【００７３】
一般式(V)において、Z1は単結合、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２Ｏ−、又は−ＣＦ２Ｏ−を表すが、単結合、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表すことが好ましく、単結合を表すことがより好ましい。
【００７４】
一般式(V)において、nは0又は1を表すが、応答速度を重視する場合0を表すことが好ましく、動作温度範囲を重視する場合、すなわち高い動作温度範囲を必要とする場合、１を表すことが好ましい。
【００７５】
一般式(V)で表される化合物は具体的には次に記載する一般式(V-1)〜(V-15)
【００７６】
【化１５】
0005630587.tif 000016
【００７７】
（式中、R7は一般式(V)におけるR7と同じ意味を表し、R8は一般式(V)におけるR8と同じ意味を表す。）
で表される化合物が好ましいが、式(V-1)、式(V-3)〜式(V-9)及び式(V-12)〜式(V-15)がより好ましく、式(V-1)、式(V-3)、式(V-5)、式(V-6)、式(V-9)、式(V-12)及び式(V-15)が更に好ましく、式(V-1)、式(V-5)、式(V-6)が特に好ましく、式(V-5)が最も好ましい。
【００７８】
一般式(V)で表される化合物を使用する場合には、式(V-5)で表される化合物を使用することが好ましいが、式(V-5)で表される化合物の含有量が、一般式(V)で表される化合物中の５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましい。
【００７９】
一般式(V)におけるR7及びR8はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基を表すが、炭素原子数１〜８のアルキル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数２〜５のアルキル基を表すことが更に好ましく、直鎖であることが好ましく、R7及びR8が共にアルキル基である場合には、それぞれの炭素原子数は異なっている方が好ましい。
【００８０】
更に詳述すると、R7がプロピル基を表しR8がエチル基を表す化合物又はR7がブチル基を表しR8がエチル基を表す化合物が好ましい。
【００８１】
本発明の液晶組成物はネマチック相-等方性液体相転移温度（TNI）を幅広い範囲で使用することができるものであるが、６０〜１２０℃であることが好ましく、７０〜１００℃がより好ましく、７０〜９０℃が特に好ましい。
【００８２】
本発明における液晶組成物は、式(I)及び一般式(II)の化合物を必須とするものであるが、より好ましい態様として、一般式(III) 〜一般式(V)で表される化合物を含有することができる。この場合に含有量は次に記載する含有量が好ましい。
【００８３】
式(I)、一般式(II)及び一般式(III)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が３５質量％〜８０質量％が好ましく、４０〜７０質量％がより好ましく、４５〜７０質量％が更に好ましく、５０質量％〜６５質量％が特に好ましい。
【００８４】
式(I)、一般式(II) 及び一般式(IV)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が４０〜８０質量％が好ましく、４５〜７５質量％がより好ましく、５０質量％~７０質量％が更に好ましく、５５〜６５質量％が特に好ましい。
式(I)、一般式(II) 及び一般式(VI)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が５５〜９５質量％が好ましく、６０〜９０質量％がより好ましく、６５質量％~８５質量％が更に好ましく、７０〜８０質量％が特に好ましい。
【００８５】
式(I)、一般式(II)、一般式(III)及び一般式(IV)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が５０〜９５質量％が好ましく、５５〜９０質量％がより好ましく、６０〜８０質量％が更に好ましく、６５〜７５質量％が特に好ましい。
【００８６】
式(I)、一般式(II)、一般式(IV)及び一般式(VI)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が７０〜９９質量％が好ましく、７５〜９７質量％がより好ましく、８０〜９６質量％が更に好ましく、８５〜９５質量％が特に好ましい。
【００８７】
式(I)、一般式(II)、一般式(III)、一般式(IV)及び一般式(VI)で表される化合物を含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が８５〜１００質量％が好ましく、９０〜１００質量％がより好ましく、９５〜１００質量％が更に好ましい。
【００８８】
式(I)及び一般式(II)〜一般式(VI)で表される化合物の全てを含有する場合には、これらの化合物の合計含有量が９０〜１００質量％が好ましく、９５〜１００質量％がより好ましく、９７〜１００質量％が更に好ましく、９８〜１００質量％が特に好ましい。
【００８９】
本発明における液晶組成物を構成する各化合物中、１分子内にフッ素原子数を２個以上有する化合物、具体的には一般式(II)、一般式(III)、一般式(VI)及び２つ以上のフッ素原子を有する一般式(V)で表される化合物の占める割合は液晶組成物中の４０〜７０質量％が好ましく、４５〜６５質量％がより好ましく、５０〜６０質量％が更に好ましいが、更に詳述すると、応答速度を重視する場合には５０質量％〜６０質量％が好ましく、駆動電圧を重視する場合には４０〜５０質量％が好ましい。
【００９０】
本願発明の液晶組成物は、また更に、一般式（VI-a）から一般式（VI-e）で表される化合物群から選ばれる化合物を含有することができる。
【００９１】
【化１６】
0005630587.tif 000017
【００９２】
（式中、Ｒ91からＲ9aはそれぞれ独立して炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数１から１０のアルコキシ基又は炭素原子数２から１０のアルケニル基を表すが、一般式（VI-a）において、Ｒ91が炭素原子数３のアルキル基を表し、Ｒ92が炭素原子数２のアルキル基を表す化合物は除かれる。）
一般式（VI-a）から一般式（VI-e）で表される化合物群から選ばれる化合物を含有する場合、１種〜１０種含有することが好ましく、１種〜８種含有することが特に好ましく、１種〜５種含有することが特に好ましく、２種以上の化合物を含有することも好ましい、この場合の含有量は５〜４０質量％であることが好ましく、５〜３５質量％であることが更に好ましく、７〜３０質量％であることが特に好ましい。
【００９３】
Ｒ91からＲ9aはそれぞれ独立しては炭素原子数１から１０のアルキル基、炭素原子数２から１０のアルケニル基又は炭素原子数２から１０のアルコキシ基を表すことが好ましく、炭素原子数１から５のアルキル基、炭素原子数２から５のアルケニル基又は炭素原子数２から５のアルコキシ基を表すことがより好ましく、アルケニル基を表す場合は次に記載する式(i) 〜式(iv)
【００９４】
【化１７】
0005630587.tif 000018
【００９５】
（式中、環構造へは右端で結合するものとする。）
で表される構造が好ましいが、本願発明の液晶組成物が反応性モノマーを含有する場合は、式(ii)及び式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。
【００９６】
又、Ｒ91及びＲ92は同一でも異なっていても良いが、異なった置換基を表すことが好ましい。
【００９７】
これらの点から、式（VI-a）から式（VI-e）で表される化合物は、より具体的には次に記載する化合物が好ましい。
【００９８】
【化１８】
0005630587.tif 000019
【００９９】
【化１９】
0005630587.tif 000020
【０１００】
【化２０】
0005630587.tif 000021
【０１０１】
【化２１】
0005630587.tif 000022
【０１０２】
【化２２】
0005630587.tif 000023
【０１０３】
【化２３】
0005630587.tif 000024
【０１０４】
【化２４】
0005630587.tif 000025
【０１０５】
これらの中でも、式(VI-a1）、式(VI-a2)、式(VI-a3)、式(VI-a-4)、式(VI-a5)、式(VI-a-6)、式(VI-b2)、式(VI-b6)、式(VI-c2)、式(II-c4)、式(VI-c5)、式(VI-d1)〜式(VI-d4)及び式(VI-e2)で表される化合物が好ましい。
【０１０６】
一般式(VI)で表される化合物は式(I)で表される化合物と誘電率異方性がほぼ０である点で共通するものであるが、式(I)で表される化合物と、一般式(VI)で表される化合物の割合は、液晶組成物における式(I)で表される化合物と一般式(VI)で表される化合物の合計含有量の内、式(I)で表される化合物の含有量が３０〜７５質量％であることが好ましく、３５〜７０質量％がより好ましく、３０〜６５質量％が特に好ましい。又、式(I)と一般式(VI)の合計含有量は、組成物全体の含有量の内、１０〜７０質量％含有することが好ましく、１５〜６５質量％含有することがより好ましく、２０〜６０質量％含有することがより好ましく、２５〜５５質量％含有することがさらに好ましく、３０〜５０質量％含有することが特に好ましい。
【０１０７】
本願における１，４−シクロヘキシル基はトランス−１，４−シクロヘキシル基であることが好ましい。
【０１０８】
本発明における液晶組成物は、式(I)及び一般式(II)で表される化合物を必須の成分とするものであるが、更に一般式(III) 〜一般式(V)及び一般式(VI-a)〜一般式(VI-e)で表される化合物を含有することができる。液晶組成物中に含有する式(I)、一般式(II) 〜一般式(V)及び一般式(VI-a)〜一般式(VI-d)で表される化合物の合計含有量は、下限値として６０質量％が好ましく、６５質量％が好ましく、７０質量％が好ましく、７５質量％が好ましく、８０質量％が好ましく、８５質量％が好ましく、９０質量％が好ましく、９２質量％が好ましく、９５質量％が好ましく、９８質量％が好ましく、９９質量％が好ましく、上限値としては１００質量％が好ましく、９９．５質量％が好ましい。
【０１０９】
分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて６員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して８０質量％以上とすることが好ましく、９０質量％以上とすることがより好ましく、９５質量％以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて６員環である化合物のみで液晶組成物を構成することが最も好ましい。液晶組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。粘度の改善及びＴｎｉの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記２−メチルベンゼン−１，４−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１０質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。液晶組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して５質量％以下とすることが好ましく、３質量％以下とすることがより好ましく、１質量％以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。  本発明における液晶組成物の誘電率異方性Δεの値は、２５℃において、−２．０から−６．０であることが好ましく、−２．５から−５．０であることがより好ましく、−２．５から−４．０であることが特に好ましいが、更に詳述すると、応答速度を重視する場合には−２．５〜−３．４であることが好ましく、駆動電圧を重視する場合には−３．４〜−４．０であることが好ましい。
【０１１０】
本発明における液晶組成物の屈折率異方性Δnの値は、２５℃において、０．０８から０．１３であることが好ましいが、０．０９から０．１２であることがより好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は０．１０から０．１２であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は０．０８から０．１０であることが好ましい。
【０１１１】
本発明における液晶組成物の回転粘度（γ1）は１５０以下が好ましく、１３０以下がより好ましく、１２０以下が特に好ましい。
【０１１２】
本発明における液晶組成物では、回転粘度と屈折率異方性の関数であるＺが特定の値を示すことが好ましい。
【０１１３】
【数１】
0005630587.tif 000026
【０１１４】
（式中、γ1は回転粘度を表し、Δｎは屈折率異方性を表す。）
Ｚは、１３０００以下が好ましく、１２０００以下がより好ましく、１１０００以下が特に好ましい。
【０１１５】
本発明の液晶組成物は、アクティブマトリクス表示素子に使用する場合においては、１０12（Ω・ｍ）以上の比抵抗を有することが必要であり、１０13（Ω・ｍ）が好ましく、１０14（Ω・ｍ）以上がより好ましい。
【０１１６】
本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、用途に応じて、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合性モノマーなどを含有しても良いが、液晶組成物の化学的な安定性が求められる場合には塩素原子をその分子内に有さないことが好ましく、液晶組成物の紫外線などの光に対する安定性が求められる場合にはナフタレン環などに代表される共役長が長く紫外領域に吸収ピークが存在する縮合環等をその分子内に有さないことが望ましい。
【０１１７】
重合性モノマーとしては、一般式（VII）
【０１１８】
【化２５】
0005630587.tif 000027
【０１１９】
（式中、X7及びX8はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、
Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜８のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−（式中、ｓは２から７の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。）を表し、
Ｚ２は−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ２−、−ＯＣＯ−ＣＨ２−、−ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＣＨ２−ＯＣＯ−、−ＣＹ１＝ＣＹ２−（式中、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。）、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し、
Bは１，４−フェニレン基、トランスー１，４−シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての１，４−フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い。）で表されるニ官能モノマーが好ましい。
【０１２０】
X7及びX8は、何れも水素原子を表すジアクリレート誘導体、何れもメチル基を有するジメタクリレート誘導体の何れも好ましく、一方が水素原子を表しもう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。ＰＳＡ表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。
【０１２１】
Ｓｐ１及びＳｐ２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜８のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−を表すが、ＰＳＡ表示素子においては少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数１〜８のアルキレン基又は−Ｏ−（ＣＨ２）ｓ−を表す態様が好ましい。この場合１〜４のアルキル基が好ましく、ｓは１〜４が好ましい。
【０１２２】
Ｚ１は、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−又は単結合が好ましく、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
【０１２３】
Bは任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い１，４−フェニレン基、トランスー１，４−シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、１，４−フェニレン基又は単結合が好ましい。Ｃが単結合以外の環構造を表す場合、Z2は単結合以外の連結基も好ましく、Ｃが単結合の場合、Ｚ１は単結合が好ましい。
【０１２４】
これらの点から、一般式（VII）において、Ｓｐ１及びＳｐ２の間の環構造は、具体的には次に記載する構造が好ましい。
【０１２５】
一般式（VII）において、Ｃが単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合において、次の式（VIIa-1）から式（VIIa-5）
【０１２６】
【化２６】
0005630587.tif 000028
【０１２７】
（式中、両端はＳｐ１又はＳｐ２に結合するものとする。）
を表すことが好ましく、式（VIIa-1）から式（VIIa-3）を表すことがより好ましく、式（VIIa-1）を表すことが特に好ましい。
【０１２８】
これらの骨格を含む重合性化合物は重合後の配向規制力がＰＳＡ型液晶表示素子に最適であり、良好な配向状態が得られることから、表示ムラが抑制されるか、又は、全く発生しない。
【０１２９】
以上のことから、重合性モノマーとしては、一般式（VII-1）〜一般式（VII-4）が特に好ましく、中でも一般式（VII-2）が最も好ましい。
【０１３０】
【化２７】
0005630587.tif 000029
【０１３１】
（式中、Ｓｐ２は炭素原子数２から５のアルキレン基を表す。）
本発明の液晶組成物にモノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。また、保存安定性を向上させるために、安定剤を添加しても良い。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。
【０１３２】
本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、液晶表示素子に有用であり、特にアクティブマトリクス駆動用液晶表示素子に有用であり、ＰＳＡモード、ＰＳＶＡモード、ＶＡモード、ＩＰＳモード又はＥＣＢモード用液晶表示素子に用いることができる。
【０１３３】
本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、これに含まれる重合性化合物が紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、液晶組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。液晶表示素子として、ＡＭ−ＬＣＤ（アクティブマトリックス液晶表示素子）、ＴＮ（ネマチック液晶表示素子）、ＳＴＮ−ＬＣＤ（超ねじれネマチック液晶表示素子）、ＯＣＢ−ＬＣＤ及びＩＰＳ−ＬＣＤ（インプレーンスイッチング液晶表示素子）に有用であるが、ＡＭ−ＬＣＤに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。
【０１３４】
液晶表示素子に使用される液晶セルの２枚の基板はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）をスパッタリングすることにより得ることができる。
【０１３５】
前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが１〜１００μｍとなるように調整するのが好ましい。１．５から１０μｍが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δｎとセル厚ｄとの積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
【０１３６】
２枚の基板間に重合性化合物含有液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はＯＤＦ法などを用いることができるが、真空注入法においては滴下痕は発生しないものの、注入の後が残る課題を有しているものであるが、本願発明においては、ＯＤＦ法を用いて製造する表示素子により好適に使用することができる。
【０１３７】
重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性化合物含有液晶組成物を２枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有液晶組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数１０Ｈｚから１０ｋＨｚの交流が好ましく、周波数６０Ｈｚから１０ｋＨｚがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。ＭＶＡモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を８０度から８９．９度に制御することが好ましい。
【０１３８】
照射時の温度は、本発明の液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には１５〜３５℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、０．１ｍＷ／ｃｍ２〜１００Ｗ／ｃｍ２が好ましく、２ｍＷ／ｃｍ２〜５０Ｗ／ｃｍ２がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、１０ｍＪ／ｃｍ２から５００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２から２００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、１０秒から３６００秒が好ましく、１０秒から６００秒がより好ましい。
【０１３９】
本発明の液晶表示素子の構成は、図１に記載するように透明導電性材料からなる共通電極を具備した第一の基板と、透明導電性材料からなる画素電極と各画素に具備した画素電極を制御する薄膜トランジスターを具備した第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板間に挟持された液晶組成物を有し、該液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板に対して略垂直である液晶表示素子であって、該液晶組成物として前記本発明の液晶組成物を用いたことに特徴を有するものである。
【０１４０】
滴下痕の発生は注入される液晶材料に大きな影響を受けるものであるが、表示素子の構成によってもその影響は避けられない。特に、液晶表示素子中に形成されるカラーフィルター、薄膜トランジスター等は薄い配向膜、透明電極等しか液晶組成物とを隔てる部材が無いことから組合せにより滴下痕の発生に影響を与える。
【０１４１】
特に該薄膜トランジスターが逆スタガード型である場合には、ドレイン電極がゲート電極を覆うように形成されるためその面積が増大する傾向にある。ドレイン電極は、銅、アルミニウム、クロム、チタン、モリブデン、タンタル等の金属材料で形成され、一般的には、パッシベーション処理が施されるのが通常の形態である。しかし、保護膜は一般に薄く、配向膜も薄く、イオン性物質を遮断しない可能性が高いことから、金属材料と液晶組成物の相互作用による滴下痕の発生を避けることができなかった。
【０１４２】
本件発明においては、図２に記載するように薄膜トランジスターが逆スタガード型である液晶表示素子に好適に使用でき、アルミニウム配線を用いる場合に好ましい。
【０１４３】
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は高速応答と表示不良の抑制を両立させた有用なものであり、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、ＶＡモード、ＰＳＶＡモード、ＰＳＡモード、ＩＰＳモード又はＥＣＢモード用に適用できる。
【実施例】
【０１４４】
以下に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、以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。【０１４５】
実施例中、測定した特性は以下の通りである。【０１４６】
Ｔｎｉ  ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃）
Δｎ  ：２５℃における屈折率異方性
Δε  ：２５℃における誘電率異方性
η    ：２０℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）
γ１  ：２５℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ)
ＶＨＲ：周波数６０Ｈｚ，印加電圧１Ｖの条件下で６０℃における電圧保持率（％）
焼き付き  ：
液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを１０００時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の４段階評価で行った。【０１４７】
◎残像無し
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
滴下痕  ：
液晶表示装置の滴下痕の評価は、全面黒表示した場合における白く浮かび上がる滴下痕を目視にて以下の４段階評価で行った。【０１４８】
◎残像無し
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
プロセス適合性  ：
プロセス適合性は、ＯＤＦプロセスにおいて、定積計量ポンプを用いて１回に５０ｐＬずつ液晶を滴下することを１０００００回行い、次の「０〜１００回、１０１〜２００回、２０１〜３００回、・・・・９９９０１〜１０００００回」の各１００回ずつ滴下された液晶量の変化を以下の４段階で評価した。【０１４９】
◎変化が極めて小さい（安定的に液晶表示素子を製造できる）
○変化が僅かに有るも許容できるレベル
△変化が有り許容できないレベル（斑発生により歩留まりが悪化）
×変化が有りかなり劣悪（液晶漏れや真空気泡が発生）
低温での溶解性：
低温での溶解性評価は、液晶組成物を調製後、２ｍＬのサンプル瓶に液晶組成物を１ｇ秤量し、これに温度制御式試験槽の中で、次を１サイクル「−２０℃（１時間保持）→昇温（０．１℃／毎分）→０℃（１時間保持）→昇温（０．１℃／毎分）→２０℃（１時間保持）→降温（−０．１℃／毎分）→０℃（１時間保持）→降温（−０．１℃／毎分）→−２０℃」として温度変化を与え続け、目視にて液晶組成物からの析出物の発生を観察し、以下の４段階評価を行った。【０１５０】
◎６００時間以上析出物が観察されなかった。【０１５１】
○３００時間以上析出物が観察されなかった。【０１５２】
△１５０時間以内に析出物が観察された。【０１５３】
×７５時間以内に析出物が観察された。
尚、実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
（側鎖）
-n        -CnH2n+1  炭素原子数ｎの直鎖状アルキル基
-On      -OCnH2n+1  炭素原子数ｎの直鎖状アルコキシ基
-V       -C=CH2  ビニル基
（環構造）【０１５４】
【化２８】
0005630587.tif 000030
【０１５５】
（実施例１）
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１５６】
実施例１の液晶組成物を用いて、図１に示すＶＡ液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子は、アクティブ素子として逆スタガード型の薄膜トランジスターを有している。液晶組成物の注入は、滴下法にて行い、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った。【０１５７】
尚、含有量の左側の記号は、上記化合物の略号の記載である。【０１５８】
【化２９】
0005630587.tif 000031
【０１５９】
【表１】
0005630587.tif 000032
【０１６０】
実施例１の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な７５．２℃の液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、極めて優れた評価結果を示した。
（比較例１）
式(I)で表される化合物を含有せず、実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した以下に示される液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１６１】
尚、含有量の左側の記号は、実施例１と同様に、前記化合物略号の記載である。【０１６２】
【化３０】
0005630587.tif 000033
【０１６３】
【表２】
0005630587.tif 000034
【０１６４】
式(I)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例１)は、式(I)で表される化合物を含有する液晶組成物(実施例１)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度ηが上昇することが示された。γ1については、比較例１の値である134ｍＰａ・ｓは実施例1の値である121ｍＰａ・ｓと比較して高い値を示しており、液晶表示素子及びディスプレイにおける実効的な応答速度を表すパラメータであるγ1／Δn2の値で比較しても劣る結果となった。比較例１の初期のＶＨＲは９８．５％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．０％であり、実施例１と比較して劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１と比べて早期に析出が観察された。
（比較例２及び３）
一般式(II-1)で表される化合物を含有せず、実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物(比較例２)及び一般式(II-2)で表される化合物を含有せず、実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した以下に示される液晶組成物(比較例３)を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１６５】
【表３】
0005630587.tif 000035
【０１６６】
一般式(II-1)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例２)は、一般式(II-1)で表される化合物を１４質量％含有する液晶組成物(実施例１)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例２の初期のＶＨＲは９９．１％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．２％であり、実施例１と比較して劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１と比べて早期に析出が観察された。【０１６７】
一般式(II-2)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例３)は、一般式(II-2)で表される化合物を７．５質量％含有する液晶組成物(実施例１)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例２の初期のＶＨＲは９９．０％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．３％であり、実施例１と比較して劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１と比べて早期に析出が観察された。
（実施例２及び３）
実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１６８】
実施例２及び３の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０１６９】
【表４】
0005630587.tif 000036
【０１７０】
実施例２及び３の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例２及び３記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例４及び５）
実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１７１】
実施例４及び５の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０１７２】
【表５】
0005630587.tif 000037
【０１７３】
実施例４及び５の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例４及び５記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例６）
実施例１の組成物と同等の液晶相温度範囲及び同等の屈折率異方性の値を有し、実施例１の組成物よりも大きい誘電率異方性の絶対値を有する、すなわち低電圧駆動に対応できるように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１７４】
実施例６の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０１７５】
【表６】
0005630587.tif 000038
【０１７６】
実施例６の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、低電圧駆動対応として大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例６記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（比較例４及び５）
式(I)で表される化合物を含有せず、実施例６の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物(比較例４)及び一般式(II-1)で表される化合物を含有せず、実施例６の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物(比較例５)を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１７７】
【表７】
0005630587.tif 000039
【０１７８】
一般式(I)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例４)は、一般式(I)で表される化合物を２０％含有する液晶組成物(実施例６)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例３の初期のＶＨＲは９８．９％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．３％であり、実施例６と比べて劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例６と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例６と比べて早期に析出が観察された。【０１７９】
一般式(II)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例５)は、一般式(II)で表される化合物を１９％含有する液晶組成物(実施例６)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例３の初期のＶＨＲは９９．０％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．４％であり、実施例６と比べて劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例６と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例６と比べて早期に析出が観察された。
（比較例６）
一般式(II-2)で表される化合物を含有せず、実施例６の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物(比較例６)を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１８０】
【表８】
0005630587.tif 000040
【０１８１】
一般式(II-2)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例６)は、一般式(II-2)で表される化合物を１３％含有する液晶組成物(実施例６)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例３の初期のＶＨＲは９８．７％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．１％であり、実施例６と比べて劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例６と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例６と比べて早期に析出が観察された。
（実施例７及び８）
実施例６の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１８２】
実施例７及び８の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０１８３】
【表９】
0005630587.tif 000041
【０１８４】
実施例７及び８の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例７及び８記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例９及び１０）
実施例６〜８の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１８５】
実施例９及び１０の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０１８６】
【表１０】
0005630587.tif 000042
【０１８７】
実施例９及び１０の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例９及び１０記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例１１）
実施例６〜１０の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１８８】
実施例１１の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０１８９】
【表１１】
0005630587.tif 000043
【０１９０】
実施例１１の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１１記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（比較例７及び８）
式(I)で表される化合物を含有せず、実施例１１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物(比較例７)及び一般式(II-1)で表される化合物を含有せず、実施例１１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物(比較例８)を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１９１】
【表１２】
0005630587.tif 000044
【０１９２】
一般式(I)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例７)は、一般式(I)で表される化合物を２３％含有する液晶組成物(実施例１１)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例３の初期のＶＨＲは９８．７％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．１％であり、実施例１１と比べて劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１１と比べて早期に析出が観察された。【０１９３】
一般式(II-1)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例８)は、一般式(II-1)で表される化合物を１８％含有する液晶組成物(実施例１１)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例６の初期のＶＨＲは９９．１％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．６％であり、実施例１１と比べて劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１１と比べて早期に析出が観察された。
（比較例９）
一般式(II-2)で表される化合物を含有せず、実施例１１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した液晶組成物(比較例９)を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１９４】
【表１３】
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【０１９５】
一般式(II-2)で表される化合物を含有しない液晶組成物(比較例９)は、一般式(II-2)で表される化合物を１５質量％含有する液晶組成物(実施例１１)と比べて、同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するものの、粘度η及び回転粘度γ1が上昇することが示された。比較例３の初期のＶＨＲは９９．２％であったのに対し、１５０℃で１時間の高温放置後のＶＨＲは、９７．４％であり、実施例１１と比べて劣る結果となった。プロセス適合性について評価したところ、実施例１１と比べて変化が許容できないレベルとなった。低温での溶解性を評価したところ、実施例１１と比べて早期に析出が観察された。（実施例１２及び１３）
実施例１１の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１９６】
実施例１２及び１３の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０１９７】
【表１４】
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【０１９８】
実施例１２及び１３の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１２及び１３記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
（実施例１４及び１５）
実施例６〜１３の組成物と同等の液晶相温度範囲、同等の屈折率異方性の値及び同等の誘電率異方性の値を有するように設計した次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。【０１９９】
実施例１４及び１５の液晶組成物を用いて、実施例１と同様にＶＡ液晶表示素子を作製し、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性の評価を行った結果を同じ表に示す。【０２００】
【表１５】
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【０２０１】
実施例１４及び１５の液晶組成物は、ＴＶ用液晶組成物として実用的な液晶相温度範囲を有し、大きい誘電率異方性の絶対値を有し、低い粘性及び最適なΔｎを有していることが解る。実施例１４及び１５記載の液晶組成物を用いて、図１記載のＶＡ液晶表示素子を作製し前述の方法により、焼き付き、滴下痕、プロセス適合性及び低温での溶解性を評価したところ、優れた評価結果を示した。
【要約】
本発明は液晶表示素子に使用する液晶組成物に関するものである。
本発明が解決しようとする課題は、誘電率異方性、バルク粘度、ネマチック相上限温度、回転粘度γ１、電圧保持率等の液晶表示素子としての諸特性及び表示素子の焼き付き特性を悪化させること無く、製造時の滴下痕が発生し難く、ＯＤＦ工程における安定した液晶材料の吐出量を実現し、低温での良好な溶解性を有する液晶表示素子に適する液晶組成物を提供し、併せてその液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供をすることである。
本発明は式(I)で表される化合物を含有し、一般式(II-1)で表される化合物を1種又は2種以上含有し、一般式(II-2)で表される化合物を1種又は2種以上含有する誘電率異方性が負の液晶組成物及び当該液晶組成物を用いた液晶表示素子に関するものである。【図１】
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【図２】
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