(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板の間に挟持された液晶組成物層を有する液晶表示素子であって、
前記第一の基板と前記第二の基板の少なくとも一方は、前記液晶組成物層を制御する電極を有し、前記液晶組成物層を構成する液晶組成物中の少なくとも一種の液晶化合物のベンド弾性定数Ｋ３３が２０ｐＮ以上であり、且つ、該液晶化合物はネマチック液晶中にサイボタクチッククラスターを示し、
前記液晶化合物が下記式
【化１】
0006675715.tif 000054
【化２】
0006675715.tif 000055
【化３】
0006675715.tif 000056
【化４】
0006675715.tif 000057
【化５】
0006675715.tif 000058
【化６】
0006675715.tif 000059
【化７】
0006675715.tif 000060
【化８】
0006675715.tif 000061
【化９】
0006675715.tif 000062
【化１０】
0006675715.tif 000063
（式中、ａは１〜１４の整数を表し、ｂは１〜４の整数を表し、ｃは０又は１を表し、Ｒ’は炭素数１〜１４のアルキル基又はアルコキシ基を表す。）
で表される化合物群から選ばれる１種以上の化合物を含有し、
前記液晶組成物層を構成する液晶組成物のベンド弾性定数Ｋ３３が２０ｐＮ以上である、ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立的に制御可能であって、前記画素は一対の画素電極と共通電極を有し、前記第一の基板は共通電極を有し、第二の基板は画素電極を有し、前記液晶組成物層中の液晶分子の長軸が前記基板面に実質的に垂直に配向しているか又は実質的に水平に配向している請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立的に制御可能であって、前記画素は一対の画素電極と共通電極を有し、両電極が前記第一の基板と前記第二の両基板の少なくとも一方の基板に設けられ、前記液晶組成物層中の液晶分子の長軸が前記基板面に実質的に水平に配向している請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記液晶組成物層を構成する液晶組成物がネマチック液晶相を示す請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記液晶組成物を構成する液晶組成物の誘電率異方性が正である請求項４に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記液晶組成物を構成する液晶組成物の誘電率異方性が負である請求項４に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学的液晶表示材料として有用な液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、表示品位が優れていることから、携帯端末、液晶テレビ、プロジェクタ、コンピューター等に用いられ、市場に浸透している。該表示装置に用いられるアクティブマトリクス表示方式には、画素毎にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；薄膜トランジスタ）、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ；メタル・インシュレータ・メタル）等が使われており、この方式においては、電圧保持率が高いことが重要視されている。また、更に広い視角特性を得るためにＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）モード等と組み合わせたＴＦＴ表示や、より明るい表示を得るためにＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの反射型が提案されている。この様な表示素子に対応するために、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の提案がなされている。
【０００３】
Ｋ３３（ベンド弾性定数）の増大により、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ；ツイストネマチック）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ；スーパーツイストネマチック）、ＶＡ等の種々のモードで、液晶分子の電界に対する応答速度を向上させることができることが知られている。
例えば、特許文献１には、Ｋ３（ベンド弾性定数）が３６．７ｐＮと、比較的大きい組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５２９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている組成物は、該組成物を構成する個々の化合物のＫ３がそれほど大きなものでは無い。そのため、Ｋ３３を増大させるために、該組成物を添加剤として利用しようとすると、液晶温度範囲、誘電率異方性、屈折率異方性、粘度等の液晶表示素子としての諸特性に悪影響を与えるおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、液晶表示素子としての諸特性を改善するか又は悪化させること無く、Ｋ３３の大きい液晶化合物を用いて応答速度を改善し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】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために、所定のベンド弾性定数の液晶化合物を液晶組成物層に用いることにより、液晶表示素子の応答速度を改善できることを見出し本発明の完成に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、第一の基板と、第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板の間に挟持された液晶組成物層を有する液晶表示素子であって、前記第一の基板と前記第二の基板の少なくとも一方は、前記液晶組成物層を制御する電極を有し、前記液晶組成物層を構成する液晶組成物中の少なくとも一種の液晶化合物のベンド弾性定数Ｋ３３が２０ｐＮ以上であり、且つ、該液晶化合物はネマチック液晶中にサイボタクチッククラスターを示し、前記液晶化合物が後述の一般式（１）で表される構造を有し、前記液晶組成物層が、後述の一般式（ＬＣ１）〜（ＬＣ４）で表される化合物群から選ばれる１種以上の化合物を含有することを特徴とする液晶表示素子である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶表示素子としての諸特性を改善するか又は悪化させること無く、液晶表示素子の応答速度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態に係る液晶表示素子を示す図である。
【図２】第二実施形態に係る液晶表示素子を示す図である。
【図３】本実施形態に係る液晶表示素子のＫ３３（ベンド弾性定数）及びＫ１１（スプレー弾性定数）の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［液晶表示素子］
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態について図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態の液晶表示素子１０は、第一の基板１５と、第二の基板１５’と、第一の基板１５と第二の基板１５’の間に挟持された液晶組成物層５を有する。第一の基板１５と第二の基板１５’は、それぞれ液晶組成物層５を制御する透明電極３，３’を有し、液晶組成物層５を構成する液晶組成物中の少なくとも一種の液晶化合物のベント弾性定数Ｋ３３が２０ｐＮ以上である。
【００１２】
第一の基板１５と第二の基板１５’は、ガラス基板２を備えている。また、第一の基板１５と第二の基板１５’における対向面には、配向膜４，４がそれぞれ設けられている。
【００１３】
本実施形態の液晶表示素子が、ＴＮモード、ＳＴＮモード等の水平配向型の場合には、配向膜４，４は、電界無印加時に液晶組成物層５の液晶分子６を、ガラス基板２に実質的に水平に配向（水平配向）させる。ここで、実質的に水平には、水平及び略水平が含まれる。
【００１４】
本実施形態の液晶表示素子が、ＶＡモード等の垂直配向型の場合には、配向膜４，４は、電界無印加時に液晶組成物層５の液晶分子６を、ガラス基板２に実質的に垂直に配向（垂直配向）させる。ここで、実質的に垂直には、垂直及び略垂直が含まれる。
【００１５】
第一の基板１５及び第二の基板１５’におけるガラス基板２には、液晶組成物層５側に、基板面に垂直な電界を印加するための電圧印加手段として、透明電極３，３’が設けられている。透明電極３，３’は、ＩＴＯ（インジウム  スズ  オキサイド）等の透明電極材料からなる。
【００１６】
本実施形態の液晶表示素子は、パッシブマトリクス表示形式でもアクティブマトリクス表示方式でもよい。
【００１７】
本実施形態の液晶表示素子が、パッシブマトリクス表示形式の場合、ＳＴＮモードが挙げられる。本実施形態の液晶表示素子が、ＳＴＮモードの場合には、第一の基板１５上の透明電極３と第二の基板１５’上の透明電極３’は、互いに直交するように縞状にパターニングされている。
【００１８】
本実施形態の液晶表示素子が、アクティブマトリクス表示方式の場合、ＴＮモード、ＶＡモードが挙げられる。前記液晶表示素子は、複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、独立に制御可能である。
本実施形態の液晶表示素子が、ＴＮモードの場合には、第一の基板１５が有する透明電極３は、共通電極であり、第二の基板１５’が有する透明電極３’は画素電極である。  第一の基板１５としては、カラーフィルター基板が好適に用いられ、第二の基板１５’としては、ＴＦＴアレイ基板が好適に用いられる。
基板上へ電極を形成する際には、蒸着、スパッタリング、ファトリソグラフィ等、通常の方法を採用することができる。
【００１９】
配向膜４，４は、透明電極３，３’を覆うように設けられている。配向膜４，４の材料及び形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、透明電極３，３’に、水平配向規制能力、又は垂直配向規制能力を有する公知の配向膜材料を塗布することで形成することができる。
更に、配向膜４，４’をラビング処理することにより、液晶分子６の配向方向が制御される。
【００２０】
また、第一の基板１５及び第二の基板１５’における液晶組成物層５との対向面とは反対の面には、偏光板１，１’（偏光子１，検光子１’）がそれぞれ設けられている。偏光子１及び検光子１’の吸収軸は交差することが好ましい。
本実施形態の液晶表示素子が、ＴＮ、ＩＰＳ、ＶＡモードの場合には、角度９０°を形成すること（クロスニコルであること）がより好ましい。
本実施形態の液晶表示素子が、ＳＴＮモードの場合には、角度４５°を形成することがより好ましい。
【００２１】
ＶＡモードの液晶パネルでは、視野角特性を改善するために、液晶分子の「配向分割技術」（マルチドメイン）を組み合わせたものが好ましく用いられる。配向分割を行うためには、液晶の初期配向である垂直配向から電界を印加した際に、分子が傾く方向を事前に決定しておく必要があり、この傾き方向の決定には、「リブ」や「スリット」といった構造物を設ける技術、液晶の傾く配列を液晶組成物のバルクまたは界面近傍、あるいは配向膜中に存在するモノマー成分の高分子化により安定化する技術、光配向膜を用いて液晶分子の初期の配向に傾きを与える技術等が、好ましく用いられる。
【００２２】
＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態について図２を用いて説明する。
図２に示すように、本実施形態の液晶表示素子２０は、第一の基板２５と、第二の基板２５’と、第一の基板２５と第二の基板２５’の間に挟持された液晶組成物層５を有する。第二の基板２５’は、液晶組成物層５を制御する透明電極２３を有し、液晶組成物層５を構成する液晶組成物中の少なくとも一種の液晶化合物のベント弾性定数が２０ｐＮ以上である。本実施形態において第一実施形態と同じ構成には、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２３】
第一の基板２５と第二の基板２５’は、ガラス基板２を備えている。また、第一の基板２５と第二の基板２５’における対向面には、配向膜４，４がそれぞれ設けられている。
【００２４】
本実施形態の液晶表示素子が、ＩＰＳモード等の水平配向型の場合には、配向膜４，４は、電界無印加時に液晶組成物層５の液晶分子６を、ガラス基板２に実質的に平行に配向（水平配向）させる。
【００２５】
本実施形態の液晶表示素子は、独立的に制御可能な複数の画素を有することが好ましく、アクティブマトリクス表示方式がより好ましい。該アクティブマトリクス表示方式として、ＩＰＳモードが挙げられる。
本実施形態の液晶表示素子が、ＩＰＳモードの場合には、第二の基板２５’は、共通電極と画素電極とからなる透明電極２３（櫛歯電極２３）を有する。第二の基板２５’としては、ＴＦＴアレイ基板が好適に用いられる。
【００２６】
配向膜４，４は、第一の基板２５及び透明電極２３を覆うように設けられている。配向膜４，４の材料及び形成方法は、第一の実施形態と同様である。
更に、配向膜４，４をラビング処理することにより、液晶分子６の配向方向が制御される。
【００２７】
次いで、第一の実施形態及び第二の実施形態において共通に用いられる液晶組成物層５について説明する。
液晶組成物層５は、例えば、それぞれの液晶配向層が対向するように配置された２枚の基板（第一の基板１５及び第二の基板１５’、又は、第一の基板２５及び第二の基板２５’）の間に一定の間隙（セルギャップ）を保った状態で周辺部を、シール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶組成物を注入充填した後、注入孔を封止することにより、形成される。液晶組成物層５の形成において、用いた液晶組成物が等方相を形成する温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、注入時の流動配向を除去することが好ましい。
【００２８】
第一の基板１５と第二の基板１５’、又は、第一の基板２５と第二の基板２５’の間に挟持された液晶組成物層５の厚さは、１μｍ〜１０μｍが好ましく、１μｍ〜８μｍがより好ましく、２μｍ〜５μｍが特に好ましい。
【００２９】
（ゲスト化合物）
第一の実施形態及び第二の実施形態（以下、本実施形態という）において、液晶組成物層５を構成する液晶組成物中の少なくとも一種の液晶化合物（以下、ゲスト化合物という。）のベンド弾性定数Ｋ３３が２０ｐＮ以上である。前記液晶組成物は、ホスト組成物とゲスト化合物からなる。
【００３０】
ゲスト化合物は、ネマチック液晶相を示すホスト組成物に添加して用いるのが目的であるので、ゲスト化合物そのものが液晶相を示す化合物であることが好ましく、ネマチック液晶相を示すことがより好ましい。
また、ゲスト化合物として、液晶相を示さないが潜在的に液晶性を示すもの（例えば融点を低下することにより隠れている液晶相が発現する）も好ましく用いる事ができ、隠れている液晶相がネマチック相である場合がより好ましい。
さらに、潜在的な液晶性が確認できない場合でも、ホスト組成物に添加した時に相溶性がよく、ホスト液晶の液晶性を著しく低下しない場合には、ゲスト化合物に液晶性があるとみなすことができるので、その場合も好ましく用いられる。
【００３１】
ベンド弾性定数Ｋ３３の値は、等方性液体相−ネマチック液晶相の転移温度（ＴＮＩ）から２０℃低い温度（Ｔ’と定義する）で測定した値とする。ゲスト化合物が２０℃以上のネマチック相の温度範囲を示す場合には実測が可能であり、また、ゲスト化合物が２０℃以下のネマチック相を示す場合には測定可能な範囲のＫ３３の値より外挿によりＴ’を求めてよい。また、ゲスト化合物がネマチック相を示さない場合、あるいは実測できるほど安定なネマチック相を示さない場合には、他のネマチック相を示す化合物と混合し、外挿によりＴ’を求めることができる。
【００３２】
液晶組成物の物性を所望の値に調整するためには、ゲスト化合物のベント弾性定数Ｋ３３は、大きければ大きいほど好ましいが、具体的には２０ｐＮ以上であり、１００ｐＮ以上であることが好ましく、５００ｐＮ以上であることがより好ましい。
該ゲスト化合物は、下記一般式（１）で表される構造を有することが好ましい。
【００３３】
【化１】
0006675715.tif 000002
【００３４】
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又はシアノ基を表し、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方はアルキル基であり、前記アルキル基中の１つ以上のＣＨ２基は酸素原子と硫黄原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−で置換されていてもよく、前記アルキル基中の１つ以上の水素原子はＣＮ基又は水酸基で置換されていてもよく、前記−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−及び前記−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ以上のＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されていてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はハロゲンで置換されていてもよく、
Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４はそれぞれ独立して下記の構造
【００３５】
【化２】
0006675715.tif 000003
【００３６】
（該構造中、シクロヘキサン環の１つ以上のＣＨ２基は酸素原子で置換されていてもよく、ベンゼン環の１つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ以上の水素原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、
Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
ｎ及びｍはそれぞれ独立して０又は１を表す。）
【００３７】
前記一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数１〜１８の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又はシアノ基を表し、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方はアルキル基である。
【００３８】
直鎖状のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デカニル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ヘプチル基、イソトリデシル基、イソヘキサデシル基等が挙げられる。
【００３９】
Ｒ１及びＲ２におけるアルキル基の炭素数は、それぞれ独立して、１〜１８でありことが好ましく、２〜１５であることがより好ましい。
Ｒ１及びＲ２におけるアルキル基は、強い分子間相互作用を有するものが、分子が並列にならぶ傾向を強くし、その結果としてベンド変形を起きにくくさせ、ベンド弾性定数Ｋ３３を大きくするために好ましい。強い分子間相互作用を生じるためにはアルキル基が極性基を有することが好ましい。アルキル基中の極性基の存在は、分子中のコア部分とのミクロな相分離効果も生むことが期待されるので、その結果、分子が並列にならぶ傾向を助長するという面でも好ましい。
【００４０】
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、アルキル基中の１つ以上のＣＨ２基は酸素原子と硫黄原子が直接隣接しないように−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−又は−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−で置換されていることが好ましく、２つ以上のＣＨ２基が−Ｏ−で置換されていることがより好ましく、３つ以上のＣＨ２基が−Ｏ−で置換されていることが特に好ましい。
ここで、前記−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−及び前記−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは水素原子又は炭素原子数１〜４の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表す。具体的には、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ２（ＣＨ３））−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ（ＣＨ３）２）−、−ＣＯ−Ｎ（Ｃ（ＣＨ３）３）−、−ＣＯ−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ３）−、−Ｎ（ＣＨ３）−ＣＯ−、−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）−ＣＯ−、−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）−ＣＯ−、−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）−ＣＯ−、−Ｎ（ＣＨ２（ＣＨ３））−ＣＯ−、−Ｎ（ＣＨ（ＣＨ３）２）−ＣＯ−、−Ｎ（Ｃ（ＣＨ３）３）−ＣＯ−、−Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ３）−ＣＯ−を表す。これらの基におけるアルキル基中の１つ以上のＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されていてもよく、該アルキル基中の１つ以上の水素原子はハロゲンで置換されていてもよい。
また、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、アルキル基中の１つ以上の水素原子がＣＮ基又は水酸基で置換されていることが好ましく、水酸基で置換されていることがより好ましい。
【００４１】
前記一般式（１）において、ｎ及びｍはそれぞれ独立して０又は１を表す。
前記一般式（１）において、Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４は、それぞれ独立して下記の構造を表す。
尚、以下の構造において左端は、前記一般式（１）におけるＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４の左端に対応し、右端は、前記一般式（１）におけるＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４の右端に対応する。
【００４２】
【化３】
0006675715.tif 000004
【００４３】
シクロヘキシレン基において、シクロヘキサン環の１つ以上のＣＨ２基は酸素原子で置換されていてもよい。即ち、Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４は、それぞれ独立して下記の構造を表していてもよい。
【００４４】
【化４】
0006675715.tif 000005
【００４５】
フェニレン基、２−フルオロフェニレン基、及び２，３−ジフルオロフェニレン基において、ベンゼン環の１つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。即ち、Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４は、それぞれ独立して下記の構造を表していてもよい。
【００４６】
【化５】
0006675715.tif 000006
【００４７】
また、これらＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４として採用しうる基において、１つ以上の水素原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。
【００４８】
以上、上述した基の中で、フェニレン基またはフッ素置換したフェニレン基がより好ましく挙げられる。特に誘電率異方性を負にするため、融点を低下するため、あるいは、ホスト組成物との混和性をよくするため、フッ素置換は好ましく用いられる。
【００４９】
前記一般式（１）において、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−、−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−を表す。
ここで、前記−ＣＯ−Ｎ（Ｒａ）−及び前記−Ｎ（Ｒａ）−ＣＯ−におけるＲａは上記と同様である。
ベンド変形をおこしにくくしてベンド弾性定数Ｋ３３を大きくするために、これらの中でも、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３としては、コアの剛直性を保つ構造のものが好ましい。コアの剛直性を保つものとしては、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３として、長さが短いためＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４の立体障害により剛直になるもの、同一炭素上にフッ素原子を２つ含むためにＸ１、Ｘ２、及びＸ３の部分の立体障害で剛直になるもの、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３が２重結合、あるいは３重結合を有するため運動性に障害が発生して剛直になるもの、がより好ましい。具体的には、単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＯＣＦ２−、又は−ＣＦ２Ｏ−、が特に好ましい。
【００５０】
中でも、前記一般式（１）で表されるゲスト化合物として下記の化合物が例示できる。
【００５１】
【化６】
0006675715.tif 000007
【００５２】
【化７】
0006675715.tif 000008
【００５３】
【化８】
0006675715.tif 000009
【００５４】
【化９】
0006675715.tif 000010
【００５５】
【化１０】
0006675715.tif 000011
【００５６】
【化１１】
0006675715.tif 000012
【００５７】
【化１２】
0006675715.tif 000013
【００５８】
【化１３】
0006675715.tif 000014
【００５９】
【化１４】
0006675715.tif 000015
【００６０】
【化１５】
0006675715.tif 000016
【００６１】
上記化合物中、ａは１〜１４の整数を表し、ｂは１〜４の整数、好ましくは２〜４の整数を表し、ｃは０又は１を表し、Ｒ’は炭素数１〜１４のアルキル基又はアルコキシ基を表す。上記化合物を構成するフェニル環はフッ素置換されていてもよい。
【００６２】
ゲスト化合物は、液晶組成物の諸物性の調整に悪影響を与えない範囲で自由に含有率を決めて使用してもよいが、液晶組成物層５を構成する液晶組成物は、一般式（１）で表されるゲスト化合物を、０．１質量％〜９０質量％含有することが好ましく、０．１質量％〜５０質量％含有することがより好ましく、０．５質量％〜２０質量％含有することが特に好ましい。
上述したように、一般式（１）で表されるゲスト化合物のベンド弾性定数Ｋ３３は、２０ｐＮ以上である。本実施形態においては、Ｋ３３が非常に大きい成分をゲスト化合物（添加剤）として用いることで、成分添加前の液晶組成物（ホスト組成物）の諸特性を変えることなく、Ｋ３３を大きくすることができる。
【００６３】
（ホスト組成物）
本実施形態において、液晶組成物層５を構成する液晶組成物がネマチック液晶相を示すことが好ましい。
該液晶組成物を構成するホスト組成物としては、例えば、ジシアノベンゼン系液晶化合物、ピリダジン系液晶化合物、シッフベース系液晶化合物、アゾキシ系液晶化合物、ナフタレン系液晶化合物、ビフェニル系液晶化合物、フェニルシクロヘキサン系液晶化合物、シアノベンゼン系液晶化合物、ジフルオロベンゼン系液晶化合物、トリフルオロベンゼン系液晶化合物、トリフルオロメチルベンゼン系液晶化合物、トリフルオロメトキシベンゼン系液晶化合物、ピリミジン系液晶化合物等が用いられる。
【００６４】
本実施形態の液晶表示素子が、ＶＡモード等、垂直配向型の場合には、液晶組成物層５を構成する液晶組成物（ホスト組成物）としては、負の誘電異方性を有する「ｎ型」が好ましい。
係るホスト組成物としては、例えばジシアノベンゼン系液晶化合物、ピリダジン系液晶化合物、シッフベース系液晶化合物、アゾキシ系液晶化合物、ナフタレン系液晶化合物、ビフェニル系液晶化合物、フェニルシクロヘキサン系液晶化合物等が用いられる。
ｎ型の液晶組成物として具体的には、以下の一般式（ＬＣ１）から一般式（ＬＣ４）で表される化合物群から選ばれる１種以上の化合物を含有することが好ましい。
【００６５】
【化１６】
0006675715.tif 000017
【００６６】
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立して下記の構造
【００６７】
【化１７】
0006675715.tif 000018
【００６８】
（該構造中シクロヘキサン環の１つ以上のＣＨ２基は酸素原子で置換されていてもよく、該構造中ベンゼン環の１つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造中の１つ以上の水素原子はＣｌ、ＣＦ３又はＯＣＦ３で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ｚ５はＣＨ２基又は酸素原子を表し、存在するＺ１及びＺ２の内少なくとも１つは単結合でなく、ｌ１は０又は１を表し、ｍ１及びｍ２はそれぞれ独立して０〜３を表し、ｍ１＋ｍ２は１、２又は３である。）
【００６９】
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜７のアルキル基、炭素数１〜７のアルコキシ基、炭素数２〜７のアルケニル基が好ましく、
Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
【００７０】
【化１８】
0006675715.tif 000019
【００７１】
Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましい。
上記液晶組成物は、更に一般式（ＬＣ５）
【００７２】
【化１９】
0006675715.tif 000020
【００７３】
(式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数１〜１５のアルキル基を表し、該アルキル基中の１つ又は２つ以上のＣＨ２基は、酸素原子が直接隣接しないように、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−で置換されてよく、該アルキル基中の１つ又は２つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、Ｂ１〜Ｂ３はそれぞれ独立して下記
【００７４】
【化２０】
0006675715.tif 000021
【００７５】
（式中、シクロヘキサン環中の１つ以上のＣＨ２ＣＨ２基は−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−で置換されていてもよく、ベンゼン環中の１つ以上のＣＨ基は窒素原子で置換されていてもよい。）のいずれかを表し、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、該Ｚ１及びＺ２の内、少なくとも１つは単結合でなく、ｍ１は０〜３を表す。)で表される化合物を１種以上含有する液晶組成物が好ましい。
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜７のアルキル基、炭素数１〜７のアルコキシ基、炭素数２〜７のアルケニル基が好ましく、
Ｂ１〜Ｂ３はそれぞれ独立して下記の構造が好ましく、
【００７６】
【化２１】
0006675715.tif 000022
【００７７】
Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−が好ましい。
一般式（ＬＣ１）は、下記一般式（ＬＣ１−１）から一般式（ＬＣ１−７）
【００７８】
【化２２】
0006675715.tif 000023
【００７９】
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数１〜７のアルキル基、炭素数１〜７のアルコキシ基、炭素数２〜７のアルケニル基及び炭素数２〜７のアルケニルオキシ基          を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物であることがより好ましい。
一般式（ＬＣ２）は、下記一般式（ＬＣ２）−１から一般式（ＬＣ２）−１３、及び下記一般式（ＬＣ２−１４）から一般式（ＬＣ２−１５）
【００８０】
【化２３】
0006675715.tif 000024
【００８１】
【化２４】
0006675715.tif 000025
【００８２】
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数１〜７のアルキル基、炭素数１〜７のアルコキシ基、炭素数２〜７のアルケニル基又は炭素数２〜７のアルケニルオキシ基          を表し、Ｚ１は−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−又は−ＣＦ２Ｏ−を表し、Ａ１は下記の構造
【００８３】
【化２５】
0006675715.tif 000026
【００８４】
のいずれかを表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物であることがより好ましい。
一般式（ＬＣ３）は下記一般式（ＬＣ３）−１から一般式（ＬＣ３）−６であり、一般式（ＬＣ４）は下記一般式（ＬＣ４）−１から一般式（ＬＣ４）−４
【００８５】
【化２６】
0006675715.tif 000027
【００８６】
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数１〜７のアルキル基、炭素数１〜７のアルコキシ基、炭素数２〜７のアルケニル基又は炭素数２〜７のアルケニルオキシ基          を表す。）で表される化合物からなる群より選ばれる１種以上の化合物であることがより好ましい。
【００８７】
本実施形態の液晶表示素子が、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＩＰＳモード等の水平配向型の場合には、液晶組成物層５を構成するホスト組成物としては、正の誘電率異方性を有する「ｐ型」が好ましい。
係るホスト組成物としては、例えばシアノベンゼン系液晶化合物、ジフルオロベンゼン系液晶化合物、トリフルオロベンゼン系液晶化合物、トリフルオロメチルベンゼン系液晶化合物、トリフルオロメトキシベンゼン系液晶化合物、ピリミジン系液晶化合物、ナフタレン系液晶化合物、ビフェニル系液晶化合物、フェニルシクロヘキサン系液晶化合物等が用いられる。
このような化合物として具体的には、Δεの比較的大きい一般式（ＩＩＩａ）、又は一般式（ＩＩＩｂ）で表される化合物を含有することが好ましい。
【００８８】
【化２７】
0006675715.tif 000028
【００８９】
（式中、Ｒ5は一般式(Ｉ)におけるＲ１と同じ意味を表し、Ｃ1及びＣ2はそれぞれ独立して、（ｄ）トランス−１,4−シクロへキシレン基、（ｅ）１，４−フェニレン基、又は（ｆ）１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、１,２,３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基からなる群より選ばれる基を表す。
前記（ｄ）において、この基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい。
前記（ｅ）において、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＝は窒素原子に置き換えられてもよい。
前記（ｄ）、（ｅ）、及び（ｆ）における基は、それぞれシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。
Ｋ１及びＫ２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表す。
Ｘ１、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、及びＸ６はそれぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子を表し、
Ｘ２は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、２，２，２−トリフルオロエチル基、又はＲ１と同じ意味を表す。ｐは、０、１又は２を表す。）
【００９０】
前記一般式（ＩＩＩａ）及び前記一般式（ＩＩＩｂ）において、Ｒ５は、炭素数１〜１５の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜１５のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素数１〜１０の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜１０アルケニル基を表すことがより好ましく、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基を表すことが特に好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましい。
【００９１】
【化２８】
0006675715.tif 000029
【００９２】
（式中、Ｃ１とは右端で連結するものとする。）
Ｋ１及びＫ２は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−(ＣＨ２)４−、又は単結合を表すことが好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、又は単結合を表すことがより好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２−又は単結合を表すことが特に好ましい。Ｋ１又はＫ２が複数存在する場合、少なくとも一つは単結合であることが好ましい。
ｐは、０又は１を表すことが好ましい。
【００９３】
前記一般式（ＩＩＩａ）及び前記一般式（ＩＩＩｂ）において、Ｃ１及びＣ２はそれぞれ独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基を表すことが好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基を表すことがより好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基を表すことが特に好ましい。
Ｘ２は、フッ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表すことが好ましく、フッ素原子を表すことがより好ましい。
前記一般式（ＩＩＩａ）及び一般式（ＩＩＩｂ)の中でも、一般式（ＩＩＩａ）が好ましく、具体的には以下の一般式（ＩＩＩａ−１）で表される構造がより好ましい。
【００９４】
【化２９】
0006675715.tif 000030
【００９５】
(式中、Ｒ７は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基、又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｌ５及びＬ６はそれぞれ独立して、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、又は単結合を表し、Ｉは１，４-フェニレン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、Ｘ６は水素原子又はフッ素原子を表し、ｎは０又は１を表し、Ｙ４はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)
【００９６】
さらに具体的には、以下の一般式（ＩＩＩａ−２ａ）〜一般式(ＩＩＩａ−４ｓ）で表される構造が好ましい。
【００９７】
【化３０】
0006675715.tif 000031
【００９８】
【化３１】
0006675715.tif 000032
【００９９】
【化３２】
0006675715.tif 000033
【０１００】
【化３３】
0006675715.tif 000034
【０１０１】
【化３４】
0006675715.tif 000035
【０１０２】
【化３５】
0006675715.tif 000036
【０１０３】
【化３６】
0006675715.tif 000037
【０１０４】
(式中、Ｒ７は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Ｙ４はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表し、Ｘは水素原子又はフッ素原子を表す。)で表される化合物が好ましく、以下の一般式
【０１０５】
【化３７】
0006675715.tif 000038
【０１０６】
(式中、Ｒ７は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Ｙ４はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)で表される化合物も好ましい。
一般式（ＩＩＩｂ）は、具体的な構造として以下の一般式
【０１０７】
【化３８】
0006675715.tif 000039
【０１０８】
【化３９】
0006675715.tif 000040
【０１０９】
【化４０】
0006675715.tif 000041
【０１１０】
(式中、Ｒ７は炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシル基又は炭素原子数２〜８のアルケニル基を表し、Ｙ４はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)で表される化合物が好ましい。
【０１１１】
また、本実施形態の液晶表示素子は、液晶組成物層５を構成する液晶組成物として、中性の誘電率異方性を有する「非極性型」を用いてもよい。
このような化合物として具体的には、Δεの絶対値の小さい一般式(II)
【０１１２】
【化４１】
0006675715.tif 000042
【０１１３】
(式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立的に一般式(Ｉ)におけるＲ１と同じ意味を表し、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３はそれぞれ独立に、
（ａ）トランス−１，４−シクロへキシレン基(この基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は−Ｏ−又は−Ｓ−に置き換えられてもよい)、（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＝は窒素原子に置き換えられてもよい)、又は
（ｃ）１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ（２．２．２）オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、及び１,２,３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基からなる群より選ばれる基を表す。
前記（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）における基は、それぞれシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。
ｏは０、１又は２を表し、
Ｌ１、Ｌ２及びＬ３はそれぞれ独立的に単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４（ＣＨ２）４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、又は−Ｃ≡Ｃ−を表す。
Ｌ２及びＢ３が複数存在する場合は、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。)で表される化合物が好ましい。
【０１１４】
一般式（ＩＩ）において、Ｒ３及びＲ４は、未置換の直鎖状炭素数１〜１５のアルキル基又は炭素数２〜１５のアルケニル基を表すことが好ましく、未置換の直鎖状炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基を表すことがより好ましく、未置換の直鎖状炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数２〜６のアルケニル基を表すことが特に好ましく、アルケニル基としては下記構造を表すことが最も好ましい。
【０１１５】
【化４２】
0006675715.tif 000043
【０１１６】
（式中、Ｒ３においてＢ１とは左端で連結するものとし、Ｒ４においてＢ２又はＢ３とは左端で連結するものとする。）
【０１１７】
また、Ｒ３及びＲ４は同一でも異なっていてもよいが、同一分子中のＲ３及びＲ４は異なっていることがより好ましい。
Ｌ１及びＬ２は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、又は単結合を表すことが好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、又は単結合を表すことがより好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２−、又は単結合を表すことが特に好ましい。Ｌ１又はＬ２が複数存在する場合、少なくとも一つは単結合を表すことが好ましい。
ｏは、０又は１を表すことが好ましい。
Ｂ１、Ｂ２、及びＢ３はそれぞれ独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基を表すことが好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表すことより好ましく、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３の内、少なくとも一つはトランス−１，４−シクロへキシレン基を表すことが好ましい。
一般式（ＩＩ）は具体的な構造として、以下の一般式（ＩＩａ）から一般式（ＩＩｇ）で表される化合物が好ましい。
【０１１８】
【化４３】
0006675715.tif 000044
【０１１９】
(式中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基又はアルコキシル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数３〜８のアルケニルオキシ基を表し、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４はそれぞれ独立して、１，４−フェニレン基又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、該１，４−フェニレン基はそれぞれ独立してフッ素原子で置換されていてもよく、Ｌ１及びＬ２はそれぞれ独立して−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、又は単結合を表す。）
【０１２０】
一般式（ＩＩａ）及び一般式（ＩＩｄ）は、さらに具体的な構造として以下の一般式（ＩＩａ−１）〜一般式（ＩＩｄ−３）で表される化合物が好ましい。
【０１２１】
【化４４】
0006675715.tif 000045
【０１２２】
(式中、Ｒ６及びＲ８はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基若しくはアルコキシル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、又は炭素原子数３〜８のアルケニルオキシ基を表す。)
【０１２３】
一般式（ＩＩｂ）は、さらに具体的な構造として、以下の一般式（ＩＩｂ−１）〜一般式（ＩＩｂ−６）で表される化合物が好ましい。
【０１２４】
【化４５】
0006675715.tif 000046
【０１２５】
(式中、Ｒ６及びＲ８はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基若しくはアルコキシル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、又は炭素原子数３〜１６のアルケニルオキシ基を表す。)
一般式（ＩＩｅ）は、さらに具体的な構造として、以下の一般式（ＩＩｅ−１）〜一般式（ＩＩｅ−３）で表される化合物が好ましい。
【０１２６】
【化４６】
0006675715.tif 000047
【０１２７】
(式中、Ｒ６及びＲ８はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜８のアルキル基若しくはアルコキシル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、又は炭素原子数３〜１６のアルケニルオキシ基を表す。)
【０１２８】
本発明に用いられる液晶組成物が、一般式（ＩＩ）から選ばれる化合物を含有する場合、係る化合物を１種〜６種含有することが好ましく、１種〜４種含有することがより好ましい。
本発明に用いられる液晶組成物における一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率は、１０〜８０質量％の範囲であることが好ましく、１０〜６０質量％の範囲であることがより好ましい。
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６及びＲ８がアルケニル基を表す場合、以下に示す構造が好ましい。
【０１２９】
【化４７】
0006675715.tif 000048
【０１３０】
（式中、環構造とは右端で連結するものとする。）
中でも、ビニル基及び３−ブテニル基がより好ましく、ビニル基が特に好ましい。
【実施例】
【０１３１】
以下、例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらによって限定されるものではない。
【０１３２】
（液晶化合物の製造）
特開２００９−２４９４０６号公報記載の製造方法に従い、下記化合物１の製造を行った。
【０１３３】
【化４８】
0006675715.tif 000049
【０１３４】
（弾性定数の測定）
化合物１の弾性定数（Ｋ３３，Ｋ１１）を、静電容量法を用いて測定した。水平配向処理を施したセルの中にネマチック相状態の化合物１を注入し、静電容量の印加電圧依存性を測定した。フレデリクス転移電圧と誘電率の異方性よりＫ１１を算出し、カーブフィッティングによりＫ３３/Ｋ１１の値を求め、これらの値からＫ３３を算出した。結果を図３に示す。その結果、化合物１は、Ｔ’において、８９０ｐＮと、非常に大きなＫ３３の値を示すことが確認された。尚、化合物１のネマチック液晶中にサイボタクチッククラスターが生成していることをＸ線回折測定の小角領域に回折ピークが発現することで確認した。
【０１３５】
（実施例１）液晶表示素子の作製
（液晶組成物の作製）
下記式で表されるシアノビフェニル系ネマチック液晶（７ＣＢ）に化合物１を２．６質量％、７．６質量％添加してそれぞれネマチック液晶組成物を作製した。
【０１３６】
【化４９】
0006675715.tif 000050
【０１３７】
（弾性定数の測定）
作製した各液晶組成物のＫ３３を３６℃で測定したところ、化合物１を２．６質量％添加した組成物のＫ３３は１４ｐＮ、７．６質量％添加した組成物のＫ３３は２７ｐNと大きく、少量の化合物１の添加で大きなＫ３３の値を有する液晶組成物が得られた。
【０１３８】
（表示素子の作製と応答時間の評価）
水平配向及びラビングにより液晶分子が一軸配向するように処理をしたセル（セル厚５．６ミクロン）を用い、液晶の配向軸がクロスニコルの偏光板から４５度傾く向きにセットし、３６℃で応答時間を評価した。まず、５Ｖの電圧を印加し暗状態を得た。その後、電圧をオフして液晶分子が初期の一軸配向状態に戻るのに要する応答時間（ｔ０％−９０％）を透過光量の変化を測定することで評価した。化合物１を２．６質量％添加した組成物の応答時間は１８０ｍｓ、化合物１を７．６質量％添加した組成物の応答時間は８０ｍｓであり、Ｋ３３の大きな化合物１を添加し、組成物のＫ３３を大きくすることが応答時間の短縮に有効であることが確認された。
【０１３９】
（比較例１）
前述のネマチック液晶化合物７ＣＢのＫ３３を３６℃で測定したところ５ｐＮと小さい値であった。液晶組成物として７ＣＢを用い、化合物１を添加しない以外は実施例１と同様にして液晶表示素子を作製し、実施例と同様の方法で応答時間を測定したところ、３００ｍｓと応答は遅かった。
【０１４０】
ベンド弾性定数Ｋ３３が５ｐＮである比較例１の液晶化合物７ＣＢに、化合物１（２０ｐＮ以上のベント弾性定数Ｋ３３の化合物）を２．６重量％ 添加した実施例１において、出来上がった組成物のベント弾性定数Ｋ３３は、１４ｐＮと２０ｐＮ未満であるが、もとの液晶７ＣＢよりも応答が速くなっていることが確認された。
【０１４１】
（実施例２）液晶表示素子の作製
（液晶組成物の作製）
下記組成を有するネマチック液晶組成物（Ａ−１）を作製した。
【０１４２】
【化５０】
0006675715.tif 000051
【０１４３】
次に、ネマチック液晶組成物（Ａ−１）を９８質量％と化合物１を２質量％よりネマチック液晶組成物（A−２）を作製した。
【０１４４】
（弾性定数の測定）
作製したネマチック液晶組成物（Ａ−２）の２５℃でのＫ33を東洋テクニカ製ＥＣ−１により測定したところ、２０ｐＮと大きく、少量の化合物１の添加で大きなＫ33の値が得られた。
【０１４５】
（表示素子の作製と応答時間の評価）
本液晶組成物を使用した液晶表示素子の応答速度（τｄ、４．５Ｖ→１Ｖで測定）を、テストセル（日産化学工業製・ＳＥ−５３００、セル厚は３．５μｍ）を用いて測定温度は２５℃で測定したところ、５．５ｍｓと短かった。Ｋ33の大きな化合物１を添加し、組成物のＫ33を大きくすることが応答時間の短縮に有効であることがわかる。
【０１４６】
（比較例２）
液晶組成物（A−１）を用い、化合物１を添加しない以外は実施例２と同様にしてＫ33を測定したところ１３ｐＮであり、応答時間は７．８ｍｓであった。
【０１４７】
（実施例３）液晶表示素子の作製
（液晶組成物の作製）
下記組成を有するネマチック液晶組成物（Ｂ−１）を作製した。
【０１４８】
【化５１】
0006675715.tif 000052
【０１４９】
液晶組成物（Ａ−２）のかわりに液晶組成物（Ｂ−２）を用いること以外は実施例２と同様にしてＫ３３を測定したところ２１ｐＮであり、応答時間は５．８ｍｓと短かった。
【０１５０】
（比較例３）
液晶組成物（A−１）のかわりに液晶組成物（Ｂ−１）を用いること以外は比較例２と同様にしてＫ33を測定したところ１４ｐＮであり、応答時間は８．５ｍｓであった。
【０１５１】
実施例２、比較例２、実施例３、比較例３に用いた液晶組成物（Ａ−２）、液晶組成物（Ａ−１）、液晶組成物（Ｂ−２）、液晶組成物（Ｂ−１）の主な液晶物性をまとめると下記表１のとおりであり、ベンド弾性定数Ｋ３３の大きな化合物１を添加することにより、液晶組成物の諸物性に悪影響を与えることなく、液晶組成物のＫ３３を増大し応答時間を短縮できたことがわかる。
【０１５２】
【表１】
0006675715.tif 000053
【０１５３】
以上の結果から、本実施形態によれば、２０ｐＮ以上のベンド弾性定数Ｋ３３の液晶化合物を液晶組成物層に用いることにより、液晶表示素子としての諸特性を改善するか又は悪化させること無く、応答速度を改善した液晶表示素子を提供できることが明らかである。
【符号の説明】
【０１５４】
１，１’… 偏光板、２…ガラス基板、３，３’，２３…透明電極、４…配向膜、５…液晶組成物層、６…液晶分子、１０，２０…液晶表示素子、１５，２５…第一の基板、１５’，２５’…第二の基板
【図１】
0006675715.tif 000064
【図２】
0006675715.tif 000065
【図３】
0006675715.tif 000066