(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分として一般式（Ｉ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１５〜４５重量％、第二成分として一般式（II）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜４０重量％、第三成分として一般式（III −ａ）、（III −ｂ）または（III −ｃ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３〜３０重量％、第四成分として一般式（IV−ａ）または（IV−ｂ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜２５重量％、第五成分として一般式（Ｖ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３〜１５重量％それぞれ含有することを特徴とする液晶組成物。
ただし、第一成分は、一般式（Ｉ）
【化１】
0003684613.tif 000133
（式中、Ｒ1 は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第二成分は、一般式（II）
【化２】
0003684613.tif 000134
（式中、Ｒ2 は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第三成分は、一般式（III −ａ）
【化３】
0003684613.tif 000135
（式中、Ｒ3 およびＲ4 はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物または
一般式（III −ｂ）
【化４】
0003684613.tif 000136
（式中、Ｒ5 およびＲ6 はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物または
一般式（III −ｃ）
【化５】
0003684613.tif 000137
（式中、Ｒ7 およびＲ8 はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第四成分は、一般式（IV−ａ）
【化６】
0003684613.tif 000138
（式中、Ｒ9 およびＲ10はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物または
一般式（IV−ｂ）
【化７】
0003684613.tif 000139
（式中、Ｒ11は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第五成分は、一般式（Ｖ）
【化８】
0003684613.tif 000140
（式中、Ｒ12は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｘ1 はＨまたはＦを示す。）で表される化合物である。
【請求項２】
第六成分として一般式（VI）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに３〜１５重量％含有することを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
ただし、第六成分は一般式（VI）
【化９】
0003684613.tif 000141
（式中、Ｒ13は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｘ2 はＨまたはＦを示す。）で表される化合物である。
【請求項３】
一般式（Ｉ）において、Ｒ1 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、ＣＨ3 −ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、
一般式（II）において、Ｒ2 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、ＣＨ3 −ＣＨ 2−ＣＨ2 −ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、
一般式（III −ａ）において、Ｒ3 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ4 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｂ）において、Ｒ5 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ6 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｃ）において、Ｒ7 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ8 は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（IV−ａ）において、Ｒ9 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ10は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（IV−ｂ）において、Ｒ11は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、
一般式（Ｖ）において、Ｒ12は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｘ1 はＨまたはＦで表される化合物であり、
一般式（VI）において、Ｒ13は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｘ2 はＨまたはＦで表される化合物である請求項１または請求項２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
一般式（Ｉ）において、Ｒ1 は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（II）において、Ｒ2 は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（III −ａ）において、Ｒ3 は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ4 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｂ）において、Ｒ5 は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ6 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｃ）において、Ｒ7 およびＲ8 はそれぞれ独立に炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（IV−ａ）において、Ｒ9 は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ10は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（IV−ｂ）において、Ｒ11は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（Ｖ）において、Ｒ12は炭素数１〜７のアルキル基、Ｘ1 はＨまたはＦで表される化合物であり、
一般式（VI）において、Ｒ13は炭素数１〜７のアルキル基、Ｘ2 はＨまたはＦで表される化合物である請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いることを特徴とする液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶表示用の液晶組成物、およびこれを用いる液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、アクティブマトリックス（以下ＡＭ）方式の液晶表示用のネマチック液晶組成物、およびこれを用いる液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報機器、特に携帯用端末機器の発達に伴い、従来のＣＲＴ並みの表示容量と表示品位をもち、小型、薄型、かつ低消費電力の表示素子に対する要求が高くなってきている。その中でもＴＦＴ（薄膜トランジスタ−）などのアクティブマトリックスＬＣＤ（ＡＭ−ＬＣＤ）はカラ−化、高精細化が進み、フラットパネルディスプレイの本命として期待されている。
しかしながら、ディスプレイとして現在最も普及しているＣＲＴに比べ精細さ、応答性、画面サイズなどが大きく劣っている。そこで駆動回路、スイッチング素子、カラ−フィルタ−などＡＭ−ＬＣＤを構成するさまざまな要素について活発な研究が行われている。液晶材料については、シアノビフェニル系、シアノフェニルシクロヘキサン系（以下ＰＣＨ系）といったシアノ基を有する化合物はＡＭ−ＬＣＤ素子における信頼性を低下させると言う欠点を有している。
これは、末端基もしくは側鎖のシアノ基が表示素子内に存在するイオン性不純物と何らかの相互作用を持つことにより、消費電流の増大、比抵抗率の低下を招き、その結果表示ムラ、コントラストの低下など表示品位の低下を招くと考えられている。
このような観点から、特にシアノ基を有しない化合物のみで構成されたＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物の例が最近報告されている（例えば、特開平２−２８９６８２号公報等参照）。
【０００３】
しかしながら、これら公報に記載の液晶組成物はＮＩ相転移温度（ネマチック−等方相転移温度）が低く、また粘性も高い為応答性が悪く、屋外使用がメインとなるＡＶ用途としてのＡＭ−ＬＣＤでは、動画表示する際に応答時間が遅い為画面のチラツキといったような表示品位の低下、あるいは使用時にパネルが高温になるプロジェクション用途としてのＡＭ−ＬＣＤでは、ＮＩ相転移温度が低い為△ｎ（屈折率異方性）が小さくなり、コントラストが低くなるといったような表示品位の低下を招く。
またＯＡ用途としてのＡＭ−ＬＣＤでは、応答時間が遅い為マウスやスクロールの動きに対応できないといった欠点を有している。
【０００４】
現在、このＡＭ方式に使われる液晶材料に求められている課題としては、室内使用のＯＡ用途以外に屋外使用のＡＶ用途あるいは車載用途（ナビゲ−ション用等）としても使用する為にネマチック相温度領域が広いこと（−３０℃〜９５℃の温度域でネマティク相であること）、高速応答性を得る為に粘性が低いこと（２５ｍＰａ・ｓ以下であること）、５Ｖ単一駆動を可能にする為にしきい値電圧が低いこと（３Ｖ以下であること）また高信頼性を得る為に比抵抗値が高いこと（５×１０13Ωｃｍ以上であること）などが挙げられる。
【０００５】
しかしながら、今までＡＭ−ＬＣＤ用液晶組成物としては種々検討されているが（例えば、前記した特開平２−２８９６８２号公報等参照のこと）、本発明の目的とするすべての課題を満足する液晶組成物の調整は困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は高比抵抗値を保ちながら、高いＮＩ相転移温度そして非常に低粘性である液晶組成物およびこれを用いた高コントラスト、高信頼性かつ非常に応答性に優れた液晶表示素子を提供することを目的とする。これらの課題を解決すべく、本発明者らは種々の化合物を用いた液晶組成物を鋭意検討した結果、ＡＭ方式に使用する場合にこの目的を達成できる液晶組成物を見い出した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記（１）〜（５）の構成を有する。
（１）第一成分として一般式（Ｉ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１５〜４５重量％、第二成分として一般式（II）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜４０重量％、第三成分として一般式（III −ａ）、（III −ｂ）または（III −ｃ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３〜３０重量％、第四成分として一般式（IV−ａ）または（IV−ｂ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜２５重量％、第五成分として一般式（Ｖ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３〜１５重量％それぞれ含有することを特徴とする液晶組成物。
ただし、第一成分は、一般式（Ｉ）
【化１０】
0003684613.tif 000002
（式中、Ｒ1 は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第二成分は、一般式（II）
【化１１】
0003684613.tif 000003
（式中、Ｒ2 は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第三成分は、一般式（III −ａ）
【化１２】
0003684613.tif 000004
（式中、Ｒ3 およびＲ4 はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物または
一般式（III −ｂ）
【化１３】
0003684613.tif 000005
（式中、Ｒ5 およびＲ6 はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物または
一般式（III −ｃ）
【化１４】
0003684613.tif 000006
（式中、Ｒ7 およびＲ8 はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第四成分は、一般式（IV−ａ）
【化１５】
0003684613.tif 000007
（式中、Ｒ9 およびＲ10はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物または
一般式（IV−ｂ）
【化１６】
0003684613.tif 000008
（式中、Ｒ11は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）で表される化合物であり、
第五成分は、一般式（Ｖ）
【化１７】
0003684613.tif 000009
（式中、Ｒ12は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｘ1 はＨまたはＦを示す。）表される化合物である。
（２）第六成分として一般式（VI）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに３〜１５重量％含有することを特徴とする前記１に記載の液晶組成物。
ただし、第六成分は一般式（VI）
【化１８】
0003684613.tif 000010
（式中、Ｒ13は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｘ2 はＨまたはＦを示す。）で表される化合物である。
（３）一般式（Ｉ）において、Ｒ1 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、ＣＨ3 −ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、
一般式（II）において、Ｒ2 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、ＣＨ3 −ＣＨ 2−ＣＨ2 −ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、
一般式（III −ａ）において、Ｒ3 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ4 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｂ）において、Ｒ5 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ6 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｃ）において、Ｒ7 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ8 は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（IV−ａ）において、Ｒ9 は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ10は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（IV−ｂ）において、Ｒ11は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、
一般式（Ｖ）において、Ｒ12は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｘ1 はＨまたはＦで表される化合物であり、
一般式（VI）において、Ｒ13は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｘ2 はＨまたはＦで表される化合物である前記１または２に記載の液晶組成物。
（４）一般式（Ｉ）において、Ｒ1 は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（II）において、Ｒ2 は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（III −ａ）において、Ｒ3 は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ4 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｂ）において、Ｒ5 は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ6 は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（III −ｃ）において、Ｒ7 およびＲ8 はそれぞれ独立に炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（IV−ａ）において、Ｒ9 は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ10は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、
一般式（IV−ｂ）において、Ｒ11は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（Ｖ）において、Ｒ12は炭素数１〜７のアルキル基、Ｘ1 はＨまたはＦで表される化合物であり、
一般式（VI）において、Ｒ13は炭素数１〜７のアルキル基、Ｘ2 はＨまたはＦで表される化合物である前記１〜３のいずれか一項に記載の液晶組成物。
（５）前記１〜４のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いることを特徴とする液晶表示素子。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
前記１の液晶組成物では、第一成分として一般式（Ｉ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１５〜４５重量％、第二成分として一般式（II）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜４０重量％、第三成分として一般式（III −ａ）、（III −ｂ）または（III −ｃ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３〜３０重量％、第四成分として一般式（IV−ａ）または（IV−ｂ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を５〜２５重量％、第五成分として一般式（Ｖ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を３〜１５重量％それぞれ含有することにより前記課題の解決を図った。
【０００９】
次に、本発明の液晶組成物を構成する各成分の化合物について説明する。
第一成分を構成する一般式（Ｉ）で表される化合物は比較的大きな正の誘電異方性、高いＮＩ相転移温度、比較的低い粘性を有し、かつ比抵抗値が高い化合物である。この第一成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のしきい値電圧の低下、ＮＩ相転移温度を高くすることができ、また比抵抗値を高くすることができる。
これらの化合物は、本発明において高速応答性および５Ｖ単一駆動を実現させる組成物を提供するのに重要な役割を担う。本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ1 が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、ＣＨ3 −ＣＨ2 −ＣＨ2 −ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、高信頼性という点から特に好ましい物は、Ｒ1 が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である。
【００１０】
次に第二成分を構成する一般式（II）で表される化合物は比較的大きな正の誘電異方性、高いＮＩ相転移温度、比較的大きな△ｎを有し、かつ比抵抗値が高い化合物である。この第二成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のしきい値電圧の低下、ＮＩ相転移温度を高くすることができ、また比抵抗値を高くすることができる。また、第一成分である一般式（Ｉ）の化合物と組み合わせることにより、△ｎを任意に調整することもできる。これらの化合物は、本発明において特に５Ｖ単一駆動を実現させる液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。
本発明の一般式（II）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ2 が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、高信頼性という点から特に好ましい物は、Ｒ2 が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である。
【００１１】
次に第三成分を構成する一般式（III −ａ）、（III −ｂ）または（III −ｃ）で表される化合物は非常に低い粘性を有し、かつ比抵抗値が高い化合物である。この第三成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物の粘性を低下させ、比抵抗値を高くすることができる。これらの化合物は、本発明において特に高速応答性を実現する液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。
本発明の一般式（III −ａ）、（III −ｂ）または（III −ｃ）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ3 が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2=ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ4 が炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、Ｒ5 が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、  Ｒ6 が炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、Ｒ7 が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、  Ｒ8 が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、高信頼性という点から特に好ましいものは、Ｒ3 が炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ4 が炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、Ｒ5 が炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ6 が炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、Ｒ7 および、Ｒ8 がそれぞれ独立に炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である。
【００１２】
次に第四成分を構成する一般式（IV−ａ）または（IV−ｂ）で表される化合物は高いＮＩ転移温度、比較的低い粘性を有し、かつ比抵抗値が高い化合物である。この第四成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のＮＩ相転移温度を高くすることができ、また比抵抗値を高くすることができる。これらの化合物は、本発明において特に高いＮＩ相転移温度を実現させる液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。
本発明の一般式（IV−ａ）または（IV−ｂ）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ9 が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｒ10が炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、Ｒ11が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −で表される化合物であり、高信頼性という点から特に好ましい物はＲ9 が炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ10が炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基で表される化合物であり、Ｒ11が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である。
【００１３】
次に第五成分を構成する一般式（Ｖ）で表される化合物は高いＮＩ相転移温度を有し、かつ比抵抗値が高い化合物である。この第五成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のＮＩ相転移温度を高くすることができる。また、これらの化合物は、エステル結合を有している為液晶組成物の結晶化温度あるいはＳＮ相転移温度（スメクチック−ネマチック相転移温度）を低下させることもできる。これらの化合物は、本発明において特に広い温度範囲にてネマチック相を実現させる液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。
本発明の一般式（Ｖ）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ12が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｘ1 がＨまたはＦで表される化合物であり、高信頼性という点から特に好ましい物は、Ｒ12が炭素数１〜７のアルキル基、Ｘ1 がＨまたはＦで表される化合物である。
【００１４】
次に第六成分を構成する一般式（VI）で表される化合物は大きな正の誘電異方性を有し、かつ比抵抗値が高い化合物である。この第六成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のしきい値電圧を低下することができる。これらの化合物は、本発明において特に５Ｖ単一駆動を実現させる組成物を提供するのに重要な役割を担う。
本発明の一般式（VI）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ13が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2 ＝ＣＨ−、ＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2 ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −またはＣＨ3 −ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −、Ｘ2 はＨまたはＦで表される化合物であり、高信頼性という点から特に好ましい物は、Ｒ13が炭素数１〜７のアルキル基、Ｘ2 がＨまたはＦで表される化合物である。
【００１５】
本発明の液晶組成物における第一成分の一般式（Ｉ）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して１５〜４５％が好ましい。混合割合が１５重量％未満だと本発明の課題であるしきい値電圧を低くすることができず、またＮＩ相転移温度を高くすることができない。また混合割合が４５重量％を超えると得られる液晶組成物の粘性が高くなったりして好ましくない。
【００１６】
本発明の第二成分の一般式（II）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して５〜４０％が好ましい。混合割合が５重量％未満だと本発明の課題であるしきい値電圧を低くすることができず、またＮＩ相転移温度を高くすることができない。また混合割合が４０重量％を超えると得られる液晶組成物の粘性が高くなったりして好ましくない。
【００１７】
本発明の第三成分の一般式（III −ａ）、（III −ｂ）または（III −ｃ）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して３〜３０％が好ましい。混合割合が３重量％未満だと本発明の課題である粘性を低くすることができない。また混合割合が３０重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が高くなったりして好ましくない。
【００１８】
本発明の第四成分の一般式（IV−ａ）または（IV−ｂ）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して５〜２５％が好ましい。混合割合が５重量％未満だと本発明の課題であるＮＩ相転移温度を高くすることができない。また混合割合が２５重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が高くなったりして好ましくない。
【００１９】
本発明の第五成分の一般式（Ｖ）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して３〜１５％が好ましい。混合割合が３重量％未満だと本発明の課題であるＮＩ相転移温度を高くすることができず、また結晶化温度あるいはＳＮ相転移温度を低くすることができない。また混合割合が１５重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が高くなったりして好ましくない。
【００２０】
本発明の第六成分の一般式（VI）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して３〜１５％が好ましい。混合割合が３重量％未満だと本発明の課題であるしきい値電圧を低くすることができない。また混合割合が１５重量％を超えると得られる液晶組成物の粘性が高くなったりして好ましくない。
【００２１】
また、本発明の液晶組成物には使用する液晶表示素子の目的に応じて、得られる液晶組成物のしきい値電圧、ネマチック相温度範囲、△ｎ、粘性などを調整する目的で上記した一般式（Ｉ）〜（VI）で表される化合物以外の他の化合物を本発明の目的を害さない範囲で適当量含有することができる。このような化合物の例として以下の化合物を挙げることができる。
【００２２】
【化１９】
0003684613.tif 000011
【００２３】
【化２０】
0003684613.tif 000012
【化２１】
0003684613.tif 000013
【化２２】
0003684613.tif 000014
【化２３】
0003684613.tif 000015
【００２４】
上記の各式において、Ｒ14は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ15は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｙは直結、−Ｃ2 Ｈ4 −、−ＣＯＯ−、Ｒ16は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ17およびＲ18はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、Ｘ3 はＨまたはＦ、Ｒ19またはＲ20はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、Ｘ4 はＨまたはＦを示す。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。またこれらの例における組成は全て重量％で示される。略号は下記の意味を有するものとする。
ＳＮ      スメクチック−ネマチック相転移温度（℃）
ＮＩ      ネマチック−等方相転移温度（℃）
η20      ２０℃の粘度（ｍＰａ・ｓ）
η-10     −１０℃の粘度（ｍＰａ・ｓ）
Ｖｔｈ    ２５℃のしきい値電圧（Ｖ）
△ｎ      ２５℃の屈折率異方性（λ；５８９ｎｍ）
ρ        ２５℃の比抵抗値（Ωｃｍ）
【００２６】
実施例１
【化２４】
0003684613.tif 000016
【化２５】
0003684613.tif 000017
【００２７】
【化２６】
0003684613.tif 000018
【化２７】
0003684613.tif 000019
【化２８】
0003684613.tif 000020
【化２９】
0003684613.tif 000021
【化３０】
0003684613.tif 000022
【化３１】
0003684613.tif 000023
【化３２】
0003684613.tif 000024
【００２８】
【化３３】
0003684613.tif 000025
【化３４】
0003684613.tif 000026
【化３５】
0003684613.tif 000027
【化３６】
0003684613.tif 000028
【化３７】
0003684613.tif 000029
【００２９】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      ９８．９℃
η20      １９．１ｍＰａ・ｓ
η-10     １２７  ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．２６Ｖ
△ｎ      ０．０９
ρ        ４．４×１０14Ωｃｍ
を有し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００３０】
実施例２
【化３８】
0003684613.tif 000030
【化３９】
0003684613.tif 000031
【化４０】
0003684613.tif 000032
【００３１】
【化４１】
0003684613.tif 000033
【化４２】
0003684613.tif 000034
【化４３】
0003684613.tif 000035
【化４４】
0003684613.tif 000036
【化４５】
0003684613.tif 000037
【化４６】
0003684613.tif 000038
【化４７】
0003684613.tif 000039
【化４８】
0003684613.tif 000040
【００３２】
【化４９】
0003684613.tif 000041
【化５０】
0003684613.tif 000042
【化５１】
0003684613.tif 000043
【００３３】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      ９５．６℃
η20      ２０．０ｍＰａ・ｓ
η-10     １２６ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．０３Ｖ
△ｎ      ０．０８９
ρ        ９．９×１０13Ωｃｍ
を有し、そして下記のパラメ−タ−；
ねじれ角      ９０°
ティルト角    ４°
セル厚        ５μｍ
ピッチ        ７９μｍ
ｄ×△ｎ      ０．４５
を有するＡＭ−ＬＣＤ表示素子は２０℃にて３４ｍｓｅｃの応答時間を示し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００３４】
実施例３
【化５２】
0003684613.tif 000044
【化５３】
0003684613.tif 000045
【化５４】
0003684613.tif 000046
【化５５】
0003684613.tif 000047
【００３５】
【化５６】
0003684613.tif 000048
【化５７】
0003684613.tif 000049
【化５８】
0003684613.tif 000050
【化５９】
0003684613.tif 000051
【化６０】
0003684613.tif 000052
【化６１】
0003684613.tif 000053
【化６２】
0003684613.tif 000054
【化６３】
0003684613.tif 000055
【００３６】
【化６４】
0003684613.tif 000056
【００３７】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      ９５．５℃
η20      １８．９ｍＰａ・ｓ
η-10     １１１ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．０１Ｖ
△ｎ      ０．０９０
ρ        １．７×１０14Ωｃｍ
を有し、そして下記のパラメ−タ−；
ねじれ角      ９０°
ティルト角    ４°
セル厚        ５μｍ
ピッチ        ８１μｍ
ｄ×△ｎ      ０．４５
を有するＡＭ−ＬＣＤ表示素子は２０℃にて３１ｍｓｅｃ、−１０℃にて１３８ｍｓｅｃの応答時間を示し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００３８】
実施例４
【化６５】
0003684613.tif 000057
【化６６】
0003684613.tif 000058
【化６７】
0003684613.tif 000059
【化６８】
0003684613.tif 000060
【化６９】
0003684613.tif 000061
【化７０】
0003684613.tif 000062
【００３９】
【化７１】
0003684613.tif 000063
【化７２】
0003684613.tif 000064
【化７３】
0003684613.tif 000065
【化７４】
0003684613.tif 000066
【化７５】
0003684613.tif 000067
【化７６】
0003684613.tif 000068
【化７７】
0003684613.tif 000069
【化７８】
0003684613.tif 000070
【００４０】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      ９７．９℃
η20      １８．４ｍＰａ・ｓ
η-10     １１９ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．５１Ｖ
△ｎ      ０．０９０
ρ        １．２×１０14Ωｃｍ
を有し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００４１】
実施例５
【化７９】
0003684613.tif 000071
【化８０】
0003684613.tif 000072
【化８１】
0003684613.tif 000073
【化８２】
0003684613.tif 000074
【化８３】
0003684613.tif 000075
【化８４】
0003684613.tif 000076
【化８５】
0003684613.tif 000077
【００４２】
【化８６】
0003684613.tif 000078
【化８７】
0003684613.tif 000079
【化８８】
0003684613.tif 000080
【化８９】
0003684613.tif 000081
【化９０】
0003684613.tif 000082
【化９１】
0003684613.tif 000083
【化９２】
0003684613.tif 000084
【００４３】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      １０３．３℃
η20      １９．５ｍＰａ・ｓ
η-10     １２６ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．１０Ｖ
△ｎ      ０．０９１
ρ        ２．５×１０14Ωｃｍ
を有し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００４４】
実施例６
【化９３】
0003684613.tif 000085
【化９４】
0003684613.tif 000086
【化９５】
0003684613.tif 000087
【化９６】
0003684613.tif 000088
【化９７】
0003684613.tif 000089
【化９８】
0003684613.tif 000090
【化９９】
0003684613.tif 000091
【００４５】
【化１００】
0003684613.tif 000092
【化１０１】
0003684613.tif 000093
【化１０２】
0003684613.tif 000094
【化１０３】
0003684613.tif 000095
【００４６】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−３０℃
ＮＩ      １００．３℃
η20      １９．０ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．１３Ｖ
△ｎ      ０．０８７
ρ        ５．３×１０13Ωｃｍ
を有し、そして下記のパラメ−タ−；
ねじれ角      ９０°
ティルト角    ４°
セル厚        ５μｍ
ピッチ        ８７μｍ
ｄ×△ｎ      ０．４４
を有するＡＭ−ＬＣＤ表示素子は２０℃にて３０ｍｓｅｃ、−１０℃にて１２０ｍｓｅｃの応答時間を示し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００４７】
実施例７
【化１０４】
0003684613.tif 000096
【化１０５】
0003684613.tif 000097
【化１０６】
0003684613.tif 000098
【００４８】
【化１０７】
0003684613.tif 000099
【化１０８】
0003684613.tif 000100
【化１０９】
0003684613.tif 000101
【化１１０】
0003684613.tif 000102
【化１１１】
0003684613.tif 000103
【化１１２】
0003684613.tif 000104
【化１１３】
0003684613.tif 000105
【化１１４】
0003684613.tif 000106
【００４９】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      ９８．４℃
η20      ２３．５ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    １．７８Ｖ
△ｎ      ０．１００
ρ        ３．４×１０14Ωｃｍ
を有し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００５０】
実施例８
【化１１５】
0003684613.tif 000107
【化１１６】
0003684613.tif 000108
【化１１７】
0003684613.tif 000109
【化１１８】
0003684613.tif 000110
【化１１９】
0003684613.tif 000111
【化１２０】
0003684613.tif 000112
【化１２１】
0003684613.tif 000113
【００５１】
【化１２２】
0003684613.tif 000114
【化１２３】
0003684613.tif 000115
【化１２４】
0003684613.tif 000116
【化１２５】
0003684613.tif 000117
【化１２６】
0003684613.tif 000118
【化１２７】
0003684613.tif 000119
【００５２】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      ９５．４℃
η20      １９．３ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．１３Ｖ
△ｎ      ０．０９１
ρ        ３．１×１０14Ωｃｍ
を有し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００５３】
実施例９
【化１２８】
0003684613.tif 000120
【化１２９】
0003684613.tif 000121
【００５４】
【化１３０】
0003684613.tif 000122
【化１３１】
0003684613.tif 000123
【化１３２】
0003684613.tif 000124
【化１３３】
0003684613.tif 000125
【化１３４】
0003684613.tif 000126
【化１３５】
0003684613.tif 000127
【化１３６】
0003684613.tif 000128
【００５５】
【化１３７】
0003684613.tif 000129
【化１３８】
0003684613.tif 000130
【化１３９】
0003684613.tif 000131
【化１４０】
0003684613.tif 000132
【００５６】
から成る液晶組成物は次のパラメ−タ−；
ＳＮ      ＜−４０℃
ＮＩ      ９５．２℃
η20      １８．４ｍＰａ・ｓ
η-10     １０７ｍＰａ・ｓ
Ｖｔｈ    ２．０２Ｖ
△ｎ      ０．０９０
ρ        ２．３×１０14Ωｃｍ
を有し、そして下記のパラメ−タ−；
ねじれ角      ９０°
ティルト角    ４°
セル厚        ５μｍ
ピッチ        ８０μｍ
ｄ×△ｎ      ０．４５
を有するＡＭ−ＬＣＤ表示素子は２０℃にて３１ｍｓｅｃの応答時間を示し、ＡＭ−ＬＣＤに十分適している。
【００５７】
【発明の効果】
実施例で示したように、本発明によって広い温度範囲にてネマチック相を示し、低粘性、かつ高比抵抗の液晶組成物が得られ、これにより高コントラスト、高速応答性、高信頼性のＡＭ方式の液晶表示素子を提供することが可能になった。