(57)【要約】Δεが正の組成物であって、広い温度範囲の液晶相を有し、粘性が小さく、低温での溶解性が良好で、比抵抗や電圧保持率が高く、熱や光に対して安定であり、更に、高い弾性定数及び相対的に高いε⊥を有する液晶組成物の提供。一般式（Ａ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有する正の誘電率異方性を有する化合物からなる成分（Ａ）を含有し、一般式（Ｂ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有する負の誘電率異方性を有する化合物からなる成分（Ｂ）を含有し、一般式（Ｃ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有する誘電的に中性の化合物からなる成分（Ｃ）を含有する組成物であって、組成物全体として正の誘電率異方性を有する液晶組成物を提供する。更に当該組成物を使用したＩＰＳ型又はＦＦＳ型の表示素子を提供する。[化１]2020044832.tif 000041
2020044832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の誘電異方性を有する化合物からなる成分（Ａ）、負の誘電率異方性を有する化合物からなる成分（Ｂ）、更に誘電的に中性な化合物からなる成分（Ｃ）を含有する組成物であって、
成分（Ａ）として、一般式（Ａ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、
成分（Ｂ）として、一般式（Ｂ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、
成分（Ｃ）として、一般式（Ｃ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、組成物全体として正の誘電率異方性を有することを特徴とする液晶組成物。
【化１】
2020044832.tif 000034
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は相互に独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｙ１〜Ｙ１２は相互に独立してＨ又はＦを表すが少なくとも２つはＦであり、Ｙ１３及びＹ１４は相互に独立してＦ又はＣlを表し、Ｘ１はＦ、Ｃl、ＣＮ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表し、ｍは０又は１を表し、ｎは１、２又は３を表し、Ｚは−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は単結合を表し、環Ａ及びＢは相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４フェニレン基又は３−フルオロ−１，４−フェニレン基を表すが、ｎが２又は３の場合、複数のＡ、Ｚはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項２】
前記一般式（Ａ１）で表される化合物として、下記一般式（Ａ１−１）〜（Ａ１−７）で表される化合物を少なくとも１種含有する請求項１記載の液晶組成物。
【化２】
2020044832.tif 000035
（式中、Ｒ１は前記一般式（Ａ１）におけるＲ１と同じ意味を表す。）
【請求項３】
前記一般式（Ｂ１）で表される化合物として、一般式（Ｂ１−１）〜（Ｂ１−４）で表される化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物を含有する請求項１又は２に記載の液晶組成物。
【化３】
2020044832.tif 000036
（式中、Ｒ３は前記一般式（Ｂ１）におけるＲ３と同じ意味を表し、Ａｌｋｙｌは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基を表し、Ａｌｋｅｎｙｌは炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表す。）
【請求項４】
更に前記成分（Ａ）として一般式（Ｍ）で表される正の誘電率異方性を有する化合物を少なくとも１種含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化４】
2020044832.tif 000037
（式中、ＲＭは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基、炭素原子数３〜５の環状アルキル基、炭素原子数１〜５の直鎖状アルコキシ基又は炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表し、ｎＭは１、２又は３を表し、
ＧＭは
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい。）及び
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）及び基（ｂ）上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ＺＭは−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し、
ＧＭ及びＺＭが複数存在する場合は同一でも異なっていてもよく、
ＹＭ１及びＹＭ２は相互に独立してフッ素原子又は水素原子を表し、
ＸＭはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はシアノ基を表す。但し前記一般式（Ａ１）で表される化合物を除く。）
【請求項５】
更に前記成分（Ｂ）として一般式（Ｋ）で表される負の誘電率異方性を有する化合物を少なくとも一種含有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化５】
2020044832.tif 000038
（式中、ＲＫ１及びＲＫ２は相互に独立して炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基、炭素原子数３〜５の環状アルキル基、炭素原子数１〜５の直鎖状アルコキシ基又は炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表し、ｎＫ１及びｎＫ２は相互に独立して０、１又は２を表すが、ｎＫ１＋ｎＫ２は１又は２であり、ＹＫ１及びＹＫ２は相互に独立してフッ素原子又は塩素原子を表し、ＧＫ１及びＧＫ２は相互に独立して、
【化６】
2020044832.tif 000039
を表す。ｎＫ１、ｎＫ２が２の場合、複数のＧＫ１、ＧＫ２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項６】
前記一般式（Ｃ１）で表される化合物として、一般式（Ｃ１−１）〜（Ｃ１−１１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも一種含有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化７】
2020044832.tif 000040
（式中、Ｒ４、Ｒ５は独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表す。）
【請求項７】
前記一般式（Ｃ１）で表される化合物として、一般式（Ｃ１−１）〜（Ｃ１−５）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有する請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
２５℃における弾性定数Ｋ１１とＫ３３の平均値が１２ｐＮ以上である請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いるＩＰＳ型又はＦＦＳ型の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス素子に適した液晶組成物及びこの組成物を含有するアクティブマトリクス素子に関する。特に、誘電率異方性が正である液晶組成物並びにこれを含有するＩＰＳモード、ＦＦＳモード、ＥＣＢモード、ＴＮモード、ＯＣＢモード、ＰＳＡモード等の素子に関する。
【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、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。表示方式に基づいた代表的な分類はＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ  ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＴＦＴを用いたＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型やＰＳＡ（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｓｕｓｔａｉｎｅｄ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、水平配向モードとしてはＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、ＦＦＳ(ｆｒｉｎｇｅ  ｆｉｅｌｄ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ)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、光などの外的刺激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、かつ低い電圧で駆動できる事が求められる。【０００３】
ＶＡ型、ＰＳＡ型ディスプレイでは誘電率異方性（Δε）が負の液晶組成物が主に用いられており、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＩＰＳ型、ＦＦＳ型では主にΔεが正の液晶組成物が用いられている。これらの液晶組成物は、個々の表示素子にとってΔε及び屈折率異方性（Δｎ）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る。素子としての高速応答性、低い動作電圧、広い動作温度範囲、高い信頼性を達成するため、液晶組成物はΔεの絶対値やΔｎ等を最適な値に維持しつつ、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（ＴN-I）、低温での析出や相変化が起こらない優れた保存安定性を備える必要があり、更に熱や光、水分等の刺激に対しても安定でなければならない。また、水平配向型ディスプレイのＩＰＳ型やＦＦＳ型は、原理的にＶＡ型やＰＳＡ型のディスプレイと比較してコントラストで劣るという問題があるため、コントラスト改善に対する継続的な要求がある。コントラストはディスプレイのＯＮ輝度（最大透過率）とＯＦＦ輝度（黒表示の輝度）の比で表されるため、ＦＦＳ型やＩＰＳ型ディスプレイにおいては、従来から要求される液晶組成物としての諸特性に加えて、表示素子とした際に高い透過率及び／又はより低減された黒輝度を実現可能な液晶組成物が要求されている。【０００４】
ＦＦＳ型やＩＰＳ型ディスプレイにおけるＯＦＦ輝度(黒表示の輝度)は主に素子構成により左右されるが、液晶組成物の物性値にも影響され、一般的には小さいΔｎと高い弾性定数を備える液晶組成物がＯＦＦ輝度の低減に有効である事が知られている。然しながらΔｎが過度に小さい液晶組成物を用いると、セルギャップ（ｄ）との積を一定に保つために厚いセルギャップが必要となり、応答速度の悪化を招くので好ましくない。一方で、高い弾性定数を有する液晶組成物を用いる場合、戻りの応答速度が高速化され、厚ギャップ化も不要となるため黒輝度低減の手法として好ましい。【０００５】
ＦＦＳ型やＩＰＳ型ディスプレイの透過率は、液晶組成物の誘電率異方性を構成する２成分の値（ε／／及びε⊥）の比率を変更することで改善することが知られている。特に、誘電的に正の液晶組成物を用いたＦＦＳ型表示素子の場合は、画素電極上に発生する略垂直方向の電界によって直上の液晶分子がチルトアップするため、透過率が低下するという問題がある。これを解決する方法として、誘電的に負の液晶組成物を用いる方法、誘電的に正であるがε⊥値が相対的に大きい液晶組成物を用いる方法などが提案されている。然しながら、誘電率的に負の液晶組成物を用いた場合、液晶組成物の粘性が大きいため応答速度が遅くなるという欠点に加えて、一般的に表示画像の焼付きが起こりやすいという問題を有している。後者は、近年様々な液晶組成物が開発されているが、液晶組成物の有する物理的、化学的特性はそれぞれトレードオフの関係になっており、すべてを満足する組成物を得ることは依然として難しい。特にＦＦＳモードでは、ＴＦＴ基板自体の電気容量の大きさや非対称な電界などから、短時間あるいは長時間のパターン表示後に予期せぬ焼付き現象が発生しやすく、ディスプレイの高信頼性化の観点から解決が望まれている。
すなわち、Δεの絶対値やΔｎ等を最適な値に調整可能であり、ηが小さく、高いＴN-Iを有し、低温での析出や相変化が起こらない優れた保存安定性を備え、熱や光及び水分等の刺激に対して安定であり、更に、高い弾性定数を備え、ＩＰＳ型又はＦＦＳ型の液晶表示素子とした際に高いコントラストを発揮し、焼付きの発生を抑制することが可能な具体的な液晶組成物については、継続的に強い要求が存在している。【０００６】
ＩＰＳ型やＦＦＳ型等の横電界型液晶表示を志向した液晶組成物として、例えば、式（１）や式（２）で表される誘電的に中性なアルケニル化合物を用いた液晶組成物が開示されている（特許文献１から３）。【０００７】
【化１】
2020044832.tif 000003
【０００８】
（Ａｌｋｅｎｙｌはアルケニル基であり、Ｒはアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルコキシアルキル基等である。）
しかしながら、これらの発明では高度化された現在の要求には十分に答えられておらず、前述した課題を同時に解決可能な液晶組成物の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００４−５２９２１４
【特許文献２】特開２００９−１９１２６４
【特許文献３】特開２００６−３２８３９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、Δεが正の組成物であって、広い温度範囲の液晶相を有し、ηが小さく、低温で析出や相変化を起こさず保存安定性が良好で、比抵抗や電圧保持率（ＶＨＲ）が高く、熱や光に対して安定であり、更に、高い弾性定数及び相対的に高いε⊥を有する液晶組成物を提供することにある。更にこれを用いることで、高速応答性に優れ、動作温度範囲が広く、焼付きの発生が抑制され、コントラストに優れたＦＦＳ型、ＩＰＳ型の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】
【００１１】
本発明者は、種々の液晶化合物及び種々の化学物質を検討し、特定の液晶化合物を組み合わせることにより前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１２】
即ち、本発明は、正の誘電異方性を有する化合物からなる成分（Ａ）、負の誘電率異方性を有する化合物からなる成分（Ｂ）、更に誘電的に中性な化合物からなる成分（Ｃ）を含有する組成物であって、成分（Ａ）として、一般式（Ａ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、成分（Ｂ）として、一般式（Ｂ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、成分（Ｃ）として、一般式（Ｃ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、組成物全体として正の誘電率異方性を有することを特徴とする液晶組成物を提供することを目的とする。更に当該組成物を使用したＩＰＳ型又はＦＦＳ型の表示素子を提供することを目的とする。【００１３】
【化２】
2020044832.tif 000004
【００１４】
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は相互に独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｙ１〜Ｙ１２は相互に独立してＨ又はＦを表すが少なくとも２つはＦであり、Ｙ１３及びＹ１４は相互に独立してＦ又はＣlを表し、Ｘ１はＦ、Ｃl、ＣＮ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表し、ｍは０又は１を表し、ｎは１、２又は３を表し、Ｚは−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は単結合を表し、環Ａ及びＢは相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４フェニレン基又は３−フルオロ−１，４−フェニレン基を表すが、ｎが２又は３の場合、複数のＡ、Ｚはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液晶組成物は、液晶温度範囲が広く、粘性が低く、低温で析出や相変化を起こさず保存安定性が良好で、熱や光に対する比抵抗や電圧保持率の変化が極めて小さいため、製品の実用性が高い。また、当該組成物を用いた液晶表示素子は動作温度範囲が広く、高速応答性、信頼性に優れ、保存安定性が良好である。特にＦＦＳ型又はＩＰＳ型の表示素子に用いた場合に、透過率が高く黒輝度が低減されるため高いコントラストを発揮し、更に焼付きの発生を抑制することができるため非常に有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、
正の誘電異方性を有する化合物からなる成分（Ａ）、負の誘電率異方性を有する化合物からなる成分（Ｂ）、更に誘電的に中性な化合物からなる成分（Ｃ）を含有する組成物であって、
成分（Ａ）として、一般式（Ａ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、
成分（Ｂ）として、一般式（Ｂ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、
成分（Ｃ）として、一般式（Ｃ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、組成物全体として正の誘電率異方性を有することを特徴とする液晶組成物であり、更にこれを用いた液晶表示素子に関する。
【００１７】
本明細書において、正の誘電率異方性を有する化合物とはΔεの値が１．５より大きい化合物をいい、負の誘電率異方性を有する化合物とはΔεの値が−１．５より小さい化合物をいい、誘電的に中性の化合物とはΔεの値が−１．５以上且つ１．５以下の化合物をいう。
【００１８】
本発明の組成物は、誘電的に正の成分（Ａ）として、一般式（Ａ１）で表される群から選ばれる化合物を含有するが、一般式（Ａ１）で表される化合物は１種を使用してもよいし２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１９】
【化３】
2020044832.tif 000005
【００２０】
（式中、Ｒ１は炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｙ１〜Ｙ１２は相互に独立してＨ又はＦを表すが少なくとも２つはＦであり、Ｘ１はＦ、Ｃl、ＣＮ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表す。）
一般式（Ａ１）で表される化合物は、液晶組成物の正の誘電率異方性を上昇させ、屈折率異方性を適切に調節し、相溶性（低温安定性）を高め、更に組成物のε⊥の値を相対的に上昇させる目的でも用いることができ、好ましい化合物は以下の一般式（Ａ１−１）〜（Ａ１−７）で表される化合物で与えられる。
【００２１】
【化４】
2020044832.tif 000006
【００２２】
（式中、Ｒ１は前記一般式（Ａ１）におけるＲ１と同じ意味を表す。）
一般式（Ａ１）で表される化合物の組成物中における好ましい含有量は、下限値として、２質量％であり、４質量％であり、６質量％であり、８質量％であり、上限値として、３０質量％であり、２６質量％であり、２２質量％であり、１８質量％であり、１４質量％である。
【００２３】
本発明の組成物は、誘電的に負の成分（Ｂ）として、一般式（Ｂ１）で表される化合物を含有するが、一般式（Ｂ１）で表される化合物は１種を使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００２４】
【化５】
2020044832.tif 000007
【００２５】
（式中、Ｒ２、Ｒ３は相互に独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｙ１３及びＹ１４は相互に独立してＦ又はＣlを表し、ｍは０又は１を表す。）
一般式（Ｂ１）で表される化合物は、液晶組成物のε⊥を高める目的で使用されるだけでなく、同時に高い信頼性や広いネマチック温度範囲、低い粘性や高い弾性定数などを与えることができ、好ましい化合物は以下の一般式（Ｂ１−１）〜（Ｂ１−４）で表される化合物で与えられる。
【００２６】
【化６】
2020044832.tif 000008
【００２７】
（式中、Ｒ３は前記一般式（Ｂ１）におけるＲ３と同じ意味を表し、Ａｌｋｙｌは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基を表し、Ａｌｋｅｎｙｌは炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表す。）
一般式（Ｂ１）の化合物の組成物中における好ましい含有量は、下限値として２質量％であり、４質量％であり、５質量％であり、７質量％であり、８質量％であり、上限値として、２５質量％であり、２０質量％であり、１８質量％であり、１６質量％であり、１５質量％であり、１４質量％であり、１２質量％であり、１０質量％である。
【００２８】
本発明の組成物は、誘電的に中性の成分（Ｃ）として、一般式（Ｃ１）で表される群から選ばれる誘電的に中性の化合物を含有する。一般式（Ｃ１）で表される化合物は１種を使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００２９】
【化７】
2020044832.tif 000009
【００３０】
（式中、Ｒ４、Ｒ５は相互に独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、ｎは１、２又は３を表し、Ｚは−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は単結合を表し、環Ａ及びＢは相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４フェニレン基又は３−フルオロ−１，４−フェニレン基を表すが、ｎが２又は３の場合、複数のＡ、Ｚはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
一般式（Ｃ１）で表される好ましい化合物は以下の式（Ｃ１−１）〜（Ｃ１−１１）で表される化合物で与えられる。
【００３１】
【化８】
2020044832.tif 000010
【００３２】
（式中、Ｒ４、Ｒ５は独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表す。）
一般式（Ｃ１）の化合物の好ましい含有量は、下限値として、１０質量％であり、１４質量％であり、１８質量％であり、２２質量％であり、２５質量％であり、２８質量％であり、３０質量％であり、上限値として、９０質量％であり、８５質量％であり、８０質量％であり、７５質量％であり、７０質量％であり、６６質量％であり、６３質量％であり、６０質量％であり、５７質量％であり、５５質量％である。
【００３３】
本発明の組成物は、正の誘電率異方性を有する成分（Ａ）として、一般式（Ａ１）で表される化合物以外に、下記一般式（Ｍ）で表される化合物を任意に含有することができる。一般式（Ｍ）で表される化合物は、１種を使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００３４】
【化９】
2020044832.tif 000011
【００３５】
（式中、ＲＭは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基、炭素原子数３〜５の環状アルキル基、炭素原子数１〜５の直鎖状アルコキシ基又は炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表し、ｎＭは１、２又は３を表し、
ＧＭは
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい。）及び
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）及び基（ｂ）上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ＺＭは−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し、
ＧＭ及びＺＭが複数存在する場合は同一でも異なっていてもよく、
ＹＭ１及びＹＭ２は相互に独立してフッ素原子又は水素原子を表し、
ＸＭはフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はシアノ基を表す。但し前記一般式（Ａ１）で表される化合物を除く。）
一般式（Ｍ）で表される好ましい化合物は以下の一般式（Ｍ１）〜（Ｍ１６）で表される化合物で与えられる。
【００３６】
【化１０】
2020044832.tif 000012
【００３７】
【化１１】
2020044832.tif 000013
【００３８】
（式中、ＲＭは前記一般式（Ｍ）におけるＲＭと同じ意味を表す。）
一般式（Ｍ１）〜（Ｍ１６）で表される化合物はいずれも液晶表示素子の駆動電圧を低下させる目的で用いることができる。一般式（Ｍ）の化合物の好ましい含有量は、下限値として、２質量％であり、４質量％であり、６質量％であり、８質量％であり、上限値として、４０質量％であり、３５質量％であり、３０質量％であり、２６質量％であり、２２質量％であり、１８質量％であり、１４質量％である。
【００３９】
また、組成物中における一般式（Ａ１）で表される化合物と一般式（Ｍ）で表される化合物との合計の含有量（すなわち、組成物中における成分（Ａ）の含有量）は、好ましくは下限値として、２質量％であり、４質量％であり、６質量％であり、８質量％であり、好ましくは上限値として、３０質量％であり、２６質量％であり、２２質量％であり、１８質量％であり、１４質量％である。
【００４０】
本発明の組成物は、負の誘電率異方性を有する成分（Ｂ）として、一般式（Ｂ１）で表される化合物以外に、下記一般式（Ｋ）で表される化合物を任意に含有することができる。一般式（Ｋ）で表される化合物は、１種を使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００４１】
【化１２】
2020044832.tif 000014
【００４２】
（式中、ＲＫ１及びＲＫ２は相互に独立して炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基、炭素原子数３〜５の環状アルキル基、炭素原子数１〜５の直鎖状アルコキシ基又は炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表し、ｎＫ１及びｎＫ２は相互に独立して０、１又は２を表すが、ｎＫ１＋ｎＫ２は１又は２であり、ＹＫ１及びＹＫ２は相互に独立してフッ素原子又は塩素原子を表し、ＧＫ１及びＧＫ２は相互に独立して、
【００４３】
【化１３】
2020044832.tif 000015
【００４４】
を表す。ｎＫ１、ｎＫ２が２の場合、複数のＧＫ１、ＧＫ２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
一般式（Ｋ）で表される好ましい化合物は以下の一般式（Ｋ１）〜（Ｋ６）で表される化合物で与えられる。
【００４５】
【化１４】
2020044832.tif 000016
【００４６】
（式中、ＲＫ１及びＲＫ２は前記一般式（Ｋ）におけるＲＫ１及びＲＫ２と同じ意味を表す。）
一般式（Ｋ１）〜（Ｋ６）で表される化合物はいずれも液晶表示素子の透過率を上昇させる目的で用いることができる。一般式（Ｋ）の化合物の好ましい含有量は、下限値として、３質量％であり、４質量％であり、６質量％であり、８質量％であり、上限値として、２０質量％であり、１７質量％であり、１５質量％であり、１３質量％であり、１０質量％である。
【００４７】
また、組成物中における一般式（Ｂ１）で表される化合物と一般式（Ｋ）で表される化合物との合計の含有量（すなわち、組成物中における成分（Ｂ）の含有量）は、好ましくは下限値として、２質量％であり、４質量％であり、６質量％であり、８質量％であり、好ましくは上限値として、３０質量％であり、２６質量％であり、２２質量％であり、１８質量％であり、１４質量％である。
【００４８】
本発明の組成物の総量に対しての一般式（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）、（Ｍ）及び（Ｋ）で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、８０％であり、８５％であり、８８％であり、９０％であり、９２％であり、９３％であり、９４％であり、９５％であり、９６％であり、９７％であり、９８％であり、９９％であり、１００％である。好ましい含有量の上限値は、１００％であり、９９％であり、９８％であり、９５％である。
【００４９】
本願発明の組成物は、分子内に過酸（−ＣＯ−ＯＯ−）構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
【００５０】
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％以下とすることが好ましく、３％以下とすることがより好ましく、１％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。
【００５１】
ＵＶ照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して１５％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【００５２】
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％以上とすることが好ましく、９０％以上とすることがより好ましく、９５％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組成物を構成することが最も好ましい。
【００５３】
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％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【００５４】
粘度の改善及びＴN-I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％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが好ましく、５％以下とすることがより好ましく、３％以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
【００５５】
本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
【００５６】
本発明における組成物は、更に一般式（Ｑ）及び／又は一般式（Ｒ）で表される末端基を有する化合物を含有することができる。これらの化合物は、構造を適切に選択することによって液晶組成物の相溶性や熱・光に対する安定性、更には表示素子とした際の焼付き現象に代表される信頼性を改善することができる。
【００５７】
【化１５】
2020044832.tif 000017
【００５８】
（式中の波線は結合手を意味する）
【００５９】
【化１６】
2020044832.tif 000018
【００６０】
（式中、ＲはＨ、Ｏ・又は炭素数１〜５のアルキル基又はアルコキシ基を表し、波線は結合手を意味する。）
一般式（Ｑ）で表される末端基を有する化合物は、具体的には、下記の一般式（Ｑ−ａ）から一般式（Ｑ−ｅ）で表される化合物であることが好ましい。
【００６１】
【化１７】
2020044832.tif 000019
【００６２】
式中、ＲＱ１は炭素原子数１から１０の直鎖状アルキル基又は分岐鎖状アルキル基を表し、ＲＱ２は炭素原子数１から２０の直鎖状アルキル基又は分岐鎖状アルキル基を表し、ＲＱ３は炭素原子数１から８の直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、直鎖状アルコキシ基又は分岐鎖状アルコキシ基を表し、ＲＱ４は炭素原子数１から１６の直鎖状アルキレン基又は分岐鎖状アルキレン基であって、当該アルキレン基中の１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−に置換されていてもよく、ＬＱは炭素原子数１から８の直鎖状アルキレン基又は分岐鎖状アルキレン基を表し、Ｗ１及びＷ２は−ＣＨ２−又はＯ原子を表し、排他的に−ＣＨ２−であるか、又は排他的にＯ原子であることが好ましい。一般式（Ｑ−ａ）から一般式（Ｑ−ｅ）で表される化合物中、一般式（Ｑ−ａ）、（Ｑ−ｃ）及び一般式（Ｑ−ｅ）で表される化合物が更に好ましい。中でも、一般式（Ｑ−ｅ）で表される化合物を用いた場合、一般式（Ａ１）、一般式（Ｂ１）及び一般式（Ｃ１）を同時に含有する液晶組成物において、優れた低温安定性や信頼性に関して相乗効果を発揮する点で特に好ましい。
【００６３】
本願発明の組成物において、一般式（Ｑ）で表される化合物を１種含有する事が好ましいが、２種以上を含有してもよい。含有量は０．００１％から１％であることが好ましく、０．００１％から０．１％が更に好ましく、０．００１％から０．０８％が特に好ましい。
【００６４】
一般式（Ｒ）で表される末端基を有する化合物は、例えば（Ｔｉｎｕｖｉｎ７７０、ＢＡＳＦ）等の市販されている化合物を転用することもできるし、ＷＯ１７／１５４５９０の段落[００３６]〜[００３７]に記載された、液晶組成物に好適に使用できる化合物を用いることもできる。
【００６５】
本願発明の組成物において、一般式（Ｒ）で表される末端基を有する化合物は１種含有することが好ましく、１〜３種含有することがより好ましい。含有量は０．００１％から０．５％であることが好ましく、０．００１％から０．２％が更に好ましく、０．００１％から０．１％が特に好ましい。
【００６６】
本発明における組成物は、更に紫外線吸収剤を含有することもできる。使用可能な紫外線吸収剤は特に制限されないが、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン系などの市販の紫外線吸収剤を使用することもできる。紫外線吸収剤は１種含有する事が好ましいが、２種以上を含有してもよい。含有量は０．００１％から１％であることが好ましく、０．００１％から０．１％が更に好ましく、０．００１％から０．０５％が特に好ましい。
【００６７】
本発明の液晶組成物のＴN-Iは、７０℃以上であることが好ましく、７５℃以上であることがより好ましく、８０℃以上が特に好ましい。
【００６８】
本発明の液晶組成物のΔｎは、ディスプレイの光学設計に応じて適切に選択することができるが、０．０７〜０．１６の範囲であることが好ましく、０．０８〜０．１４であることがより好ましく、０．０９〜０．１２の範囲であることが特に好ましい。
【００６９】
本発明の液晶組成物の誘電率異方性は、Δεとε⊥との比によりその好ましい様態を特定することができる。ε⊥／Δεの値として、０．８以上が好ましく、１．０以上がより好ましく、１．３以上がより更に好ましく、１．５以上が特に好ましい。
【００７０】
本発明の組成物は、高分子安定化した液晶表示素子を作製するために、重合性化合物を含有することができる。使用できる重合性化合物として、光などのエネルギー線により重合が進行する光重合性モノマーなどが挙げられ、構造として、例えば、ビフェニル誘導体、ターフェニル誘導体などの六員環が複数連結した液晶骨格を有する重合性化合物などが挙げられる。更に具体的には、一般式（ＸＸ）
【００７１】
【化１８】
2020044832.tif 000020
【００７２】
（式中、Ｘ２０１及びＸ２０２はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、
Ｓｐ２０１及びＳｐ２０２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。）が好ましく、
Ｚ２０１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、
Ｍ２０１は１，４−フェニレン基、トランス−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、又は炭素数１〜５のアルキル基若しくはアルコキシ基により置換されていても良い。）で表される二官能モノマーが好ましい。
【００７３】
Ｘ２０１及びＸ２０２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。
【００７４】
Ｓｐ２０１及びＳｐ２０２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。この場合炭素原子数１〜４のアルキル基が好ましく、ｓは１〜４が好ましい。
【００７５】
Ｚ２０１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。
【００７６】
Ｍ２０１は任意の水素原子がフッ素原子、又は炭素数１〜５のアルキル基若しくはアルコキシ基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−１，４−シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、置換されていても良い１，４−フェニレン基又は単結合が好ましい。Ｍ２０１が単結合以外の環構造を表す場合、Ｚ２０１は単結合以外の連結基も好ましく、Ｍ２０１が単結合の場合、Ｚ２０１は単結合が好ましい。
【００７７】
これらの点から、一般式（ＸＸ）において、Ｓｐ２０１及びＳｐ２０２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。
【００７８】
一般式（ＸＸ）において、Ｍ２０１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、Ｓｐ２０１及びＳｐ２０２の間の環構造は次の式（ＸＸａ−１）から式（ＸＸａ−５）で表されることが好ましく、式（ＸＸａ−１）から式（ＸＸａ−３）がより好ましく、式（ＸＸａ−１）が特に好ましい。
【００７９】
【化１９】
2020044832.tif 000021
【００８０】
（式中、両端はＳｐ２０１又はＳｐ２０２に結合するものとする。）
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。
【００８１】
以上のことから、重合性モノマーとしては、一般式（ＸＸ−１）〜一般式（ＸＸ−４）が特に好ましく、中でも一般式（ＸＸ−２）が最も好ましい。
【００８２】
【化２０】
2020044832.tif 000022
【００８３】
（式中、ベンゼンはフッ素原子により置換されていても良く、ＳＰ２０は炭素原子数２から５のアルキレン基を表す。）
本発明の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。
【００８４】
本発明の重合性化合物を含有した組成物は、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、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。
【００８５】
本発明の組成物を用いた液晶表示素子は高速応答性と信頼性に優れ、広い動作温度範囲を実現した有用なものであり、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に好適に使用できる。また、ＦＦＳ型又はＩＰＳ型表示素子に使用した場合に高い透過率と低減された黒輝度による優れたコントラストを実現できることから、ＩＰＳ型及びＦＦＳ型表示素子用の液晶組成物として特に適している。
【実施例】
【００８６】
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。【００８７】
実施例中、測定した特性は以下の通りである。【００８８】
ＴN-I        ：ネマチック相から等方相への転移温度（℃）
Ｔ-N          ：スメクチック相（又は固体層）からネマチック相への転移温度（℃）
Δｎ            ：２５℃における屈折率異方性
ｎｏ            ：２５℃における常光屈折率
アッベ屈折計を用い、５８９ｎｍ光源に対する屈折率を測定した。【００８９】
Δε            ：２５℃、1kHzにおける誘電率異方性
ε⊥            ：２５℃、1kHzにおける垂直方向の誘電率
配向処理の異なる２種類のセル（ホメオトロピック配向、ホモジニアス配向、基板間厚み１０ミクロン）に液晶を封入し、１ＫＨｚの交流電界を印加してキャパシタンスを測定してεｌｌとε⊥を求め、その差分からΔεを決定した。【００９０】
η            ：２０℃におけるバルク粘度（ｍＰａ・ｓ）
γ１            ：２５℃における回転粘性係数（ｍＰａ・ｓ)
Ｖｔh：厚さ６ミクロンのＴＮセルに液晶を封入し、２５℃、クロスニコル偏光板下において透過率が１０％変化する電圧を測定した。【００９１】
Ｋ１１、Ｋ３３：厚さ３０ミクロンのホモジニアス配向セルに液晶を封入し、１ＫＨｚの電圧（Ｖ）を０から３０Ｖまで印加して２５℃における電気容量（Ｃ）の変化を計測し、得られたＣ−ＶカーブのフィッティングからＫ１１とＫ３３を求めた。【００９２】
Ｋ２２：厚さ２０ミクロンのＴＮセルに１ＫＨｚの電圧（Ｖ）を０から３０Ｖまで印加して得られる２５℃での電気容量（Ｃ）の変化を計測し、得られたＣ−Ｖカーブの閾値電圧（Ｖｃ）から、下記式に従いＫ２２を求めた。
K22 = 〔K33-4[(Vc/π)2×ε0・Δε-K11]〕/2
（式中、ＶｃはＴＮセルにおける閾値電圧（Ｖ）をあらわし、Πは円周率を表し、ε0は真空の誘電率をあらわす。）
透過率（Ｔ）：液晶組成物を封入したＦＦＳセル（セルギャップ３．５ミクロン、電極幅３ミクロン、電極間距離４ミクロン、ＳｉＮｘ絶縁層厚み４０００Å、配向膜は電極長手方向から５°傾けてラビング処理）に、２５℃において、クロスニコル偏光板下で６０Ｈｚの矩形派電圧を印加した際のＶ−Ｔカーブを測定し、最大透過率を決定した。バックライトには約５,０００カンデラ／平方メールのＬＥＤ面光源を用いた。【００９３】
ＶＨＲ：液晶組成物を封入した配向膜付きガラスセル（セルギャップ３．５ミクロン、アンチパラレル、配向膜は日産化学製のＳＥ−７４９２を使用）を、周波数３Ｈｚ，印加電圧１Ｖ、印加パルス６４μｓ、６０℃の条件で測定した際の電圧保持率（％）。【００９４】
耐熱試験後ＶＨＲ：上述の液晶セルを１２０℃の恒温槽中に１時間保持した後、前記方法と同様に測定した際の電圧保持率（％）。【００９５】
耐光試験後ＶＨＲ：上述の液晶セルを約３０,０００カンデラ／平方メートルのＬＥＤバックライト直上に配置し、１００時間ＬＥＤを照射した際の電圧保持率（％）。【００９６】
焼付き特性：透過率（Ｔ）測定と同様に初期のＶ−Ｔカーブを測定した。得られたカーブから透過率（Ｔ）が９８％となる電圧（Ｖ９８）及び２３％となる電圧（Ｖ２３）を決定した。続いて、バックライト照射下でＶ９８を２５℃で４８時間印加した。その後、Ｖ２３を印加してストレス後透過率（Ｔｓｔ）を測定し、ストレス前後でのＶ２３印加における透過率の比（Ｔｓｔ／Ｔ）を求めた。【００９７】
低温保存性(ＬＴＳ)：低温での保存性評価は、組成物を調製後、厚さ３．５ミクロンのＦＦＳセルに組成物を封入し、これを−３０℃又は−４０℃の温度制御式試験槽の中で保存し、定期的に目視で組成物の相変化又は析出物の発生を観察した。たとえば「＞４８０ｈｒ」は４８０時間経過時点で相変化及び析出が確認されなかったことを意味する。
（環構造）【００９８】
【化２１】
2020044832.tif 000023
【００９９】
（側鎖構造及び連結構造）【０１００】
【表１】
2020044832.tif 000024
【０１０１】
（比較例１〜２）
特開２００９−１９１２６４の例２に記載された液晶組成物、及び特開２００６−３２８３９９の例３３に記載された液晶組成物を調整した。これらを選択した理由は、当該組成物がＩＰＳ型液晶表示素子用に好適に使用できると記載されているからである。物性値は当該文献に記載の値をそのまま転記し、ε⊥／Δεは新たに算出した。なお、表中の含有率は組成物に対する質量％を表す。【０１０２】
【表２】
2020044832.tif 000025
【０１０３】
【表３】
2020044832.tif 000026
【０１０４】
（実施例１〜４）
以下に本願の構成要件を満足する組成物を調整しその効果を確認した。なお、表中の含有率は組成物に対する質量％を表す。【０１０５】
【表４】
2020044832.tif 000027
【０１０６】
上表に記載の液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。実施例１の組成物は広い液晶温度範囲、大きいε⊥／Δε、極めて小さいγ１、高いＫａｖｇを有していた。また、ＶＨＲ及び耐熱試験後ＶＨＲはほぼ変化がなく高い値を示した。当該液晶組成物を封入したＦＦＳセルを電気光学特性測定装置（シンテック、ＯＰＴＩＰＲＯ）を用いて測定したところ、高い透過率、高いコントラストを示し、応答速度は十分に高速であった。また、当該セルのＬＴＳ試験を行った結果、−３０℃、−４０℃ともに７２０時間経過時点でも析出等の発生は見られなかった。実施例１の液晶組成物はＩＰＳ型又はＦＦＳ型液晶表示素子に好適に使用できる。【０１０７】
同様にして実施例２〜４の液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。【０１０８】
【表５】
2020044832.tif 000028
【０１０９】
【表６】
2020044832.tif 000029
【０１１０】
【表７】
2020044832.tif 000030
【０１１１】
実施例２〜４の組成物も、実施例１と同様に広い液晶温度範囲、大きいε⊥／Δε、極めて小さいγ１、高いＫａｖｇを有していた。また、ＶＨＲ及び耐熱試験後ＶＨＲはほぼ変化がなく高い値を示した。当該液晶組成物を封入したＦＦＳセルを電気光学特性測定装置（シンテック、ＯＰＴＩＰＲＯ）を用いて測定したところ、高い透過率、高いコントラストを示し、応答速度は十分に高速であった。また、当該セルのＬＴＳ試験を行った結果、−３０℃、−４０℃ともに７２０時間経過時点まで析出等の発生は見られなかった。【０１１２】
実施例１及び比較例１〜２の液晶組成物をそれぞれ封入したＦＦＳセルの最大透過率及びコントラストの測定結果を示す。なお、最大透過率は、比較例２の透過率を１００％として規格化した。コントラストは、電圧オフ時透過率（黒表示）に対する最大透過率の比として算出した。実施例１の液晶組成物は、高い透過率及び高いコントラストを示すことがわかった。【０１１３】
【表８】
2020044832.tif 000031
【０１１４】
実施例２〜４の液晶組成物についても同様にＦＦＳセルの透過率及びコントラストを測定したところ、実施例１と同様に比較例１〜２より有意に高い透過率と大きいコントラストを示すことが確認された。
（実施例５〜８）
実施例１〜４の組成物に一般式（Ｑ−ｅ）で表される成分として、下記の式（Ｑ−ｅ−１）で表される化合物を５００ｐｐｍ添加した液晶組成物をそれぞれ調製した（実施例５〜８）。得られた組成物の物性値及びＦＦＳセルにおける透過率とコントラストは式（Ｑ−ｅ−１）の化合物添加前の液晶組成物と同等であった。【０１１５】
【化２２】
2020044832.tif 000032
【０１１６】
次いで、実施例１〜８及び比較例１、２の組成物についてＬＴＳ、ＶＨＲ及び焼付き特性を評価した結果を下表に示す。【０１１７】
【表９】
2020044832.tif 000033
【０１１８】
実施例１〜４の組成物は、耐熱試験後及び耐光試験後において比較例１及び２よりも高いＶＨＲを示した。また、焼付き特性も比較例に比べて小さい値を示しており、ストレス前後でＶ−Ｔカーブの変化が小さく、焼付きが発生しにくいことがわかる。また、式（Ｑ−ｅ−１）を添加した実施例５〜８の組成物は、実施例１〜４よりもＬＴＳの保持時間が長くなっており、更に耐熱及び耐光試験ＶＨＲが大幅に改善している。また、焼付き特性は１．０であり、ストレスによる焼付き現象が全く発生しなかったことがわかる。【０１１９】
以上より、本願発明の組成物は、広い温度範囲の液晶相を有し、粘性が小さく、低温での溶解性が良好で、比抵抗や電圧保持率が高く、熱や光に対して安定であり、更に、高い弾性定数及び相対的に高いε⊥とε⊥／Δεを有しており、液晶表示素子とした際に、高速応答性や信頼性に優れ、動作温度範囲が広く、透過率やコントラストに優れるため、ＦＦＳ型又はＩＰＳ型の液晶表示素子用の液晶組成物として好適に使用できる。
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月6日(2020.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の誘電異方性を有する化合物からなる成分（Ａ）、負の誘電率異方性を有する化合物からなる成分（Ｂ）、更に誘電的に中性な化合物からなる成分（Ｃ）を含有する組成物であって、
成分（Ａ）として、一般式（Ａ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、
成分（Ｂ）として、一般式（Ｂ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種と、一般式（Ｋ）で表される化合物を少なくとも１種とを含有し、
成分（Ｃ）として、一般式（Ｃ１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有し、組成物全体として正の誘電率異方性を有することを特徴とする液晶組成物。
【化１】
2020044832.tif 000042
（式中、Ｒ１〜Ｒ５は相互に独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表し、Ｙ１〜Ｙ１２は相互に独立してＨ又はＦを表すが少なくとも２つはＦであり、Ｙ１３及びＹ１４はＦを表し、Ｘ１はＦ、ＣＮ、ＣＦ３又はＯＣＦ３を表し、ｍは０又は１を表し、ｎは１、２又は３を表し、Ｚは−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は単結合を表し、環Ａ及びＢは相互に独立して、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４フェニレン基又は３−フルオロ−１，４−フェニレン基を表すが、ｎが２又は３の場合、複数のＡ、Ｚはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【化２】
2020044832.tif 000043
（式中、ＲＫ１及びＲＫ２は相互に独立して炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基、炭素原子数３〜５の環状アルキル基、炭素原子数１〜５の直鎖状アルコキシ基又は炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表し、ｎＫ１及びｎＫ２は相互に独立して０、１又は２を表すが、ｎＫ１＋ｎＫ２は１又は２であり、ＹＫ１及びＹＫ２はフッ素原子を表し、ＧＫ１及びＧＫ２は相互に独立して、
【化３】
2020044832.tif 000044
を表す。ｎＫ１、ｎＫ２が２の場合、複数のＧＫ１、ＧＫ２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
【請求項２】
前記一般式（Ａ１）で表される化合物として、下記一般式（Ａ１−１）〜（Ａ１−７）で表される化合物を少なくとも１種含有する請求項１記載の液晶組成物。
【化４】
2020044832.tif 000045
（式中、Ｒ１は前記一般式（Ａ１）におけるＲ１と同じ意味を表す。）
【請求項３】
前記一般式（Ｂ１）で表される化合物として、一般式（Ｂ１−１）〜（Ｂ１−４）で表される化合物から選ばれる１種又は２種以上の化合物を含有する請求項１又は２に記載の液晶組成物。
【化５】
2020044832.tif 000046
（式中、Ｒ３は前記一般式（Ｂ１）におけるＲ３と同じ意味を表し、Ａｌｋｙｌは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基を表し、Ａｌｋｅｎｙｌは炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表す。）
【請求項４】
更に前記成分（Ａ）として一般式（Ｍ）で表される正の誘電率異方性を有する化合物を少なくとも１種含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化６】
2020044832.tif 000047
（式中、ＲＭは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基、炭素原子数３〜５の環状アルキル基、炭素原子数１〜５の直鎖状アルコキシ基又は炭素原子数２〜５の直鎖状アルケニル基を表し、ｎＭは１、２又は３を表し、
ＧＭは
（ａ）  １，４−シクロヘキシレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ２−又は隣接していない２個以上の−ＣＨ２−は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい。）及び
（ｂ）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は−Ｎ＝に置き換えられてもよい。）
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基（ａ）及び基（ｂ）上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基又はフッ素原子で置換されていても良く、
ＺＭは−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合を表し、
ＧＭ及びＺＭが複数存在する場合は同一でも異なっていてもよく、
ＹＭ１及びＹＭ２は相互に独立してフッ素原子又は水素原子を表し、
ＸＭはフッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はシアノ基を表す。但し前記一般式（Ａ１）で表される化合物を除く。）
【請求項５】
前記一般式（Ｃ１）で表される化合物として、一般式（Ｃ１−１）〜（Ｃ１−１１）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも一種含有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【化７】
2020044832.tif 000048
（式中、Ｒ４、Ｒ５は独立して炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜５のアルケニル基を表す。）
【請求項６】
前記一般式（Ｃ１）で表される化合物として、一般式（Ｃ１−１）〜（Ｃ１−５）で表される群から選ばれる化合物を少なくとも１種含有する請求項５に記載の液晶組成物。
【請求項７】
２５℃における弾性定数Ｋ１１とＫ３３の平均値が１２ｐＮ以上である請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いるＩＰＳ型又はＦＦＳ型の液晶表示素子。
【国際調査報告】
2020044832.tif 000049
2020044832.tif 000050