(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板上に配向膜が形成され、ポリシリコンＴＦＴ素子で駆動される液晶ディスプレイ(以下ＰＴＦＴ―ＬＣＤと略す)において、基板間に封入されたネマチック液晶組成物が、式(1)及び式(3)、式(1)及び式(4)、又は式(3)及び式(4)の2群の組み合わせの内の1群ずつから少なくとも1種を含むことを特徴とする液晶表示素子。
式（１）：
【化１】
0004702578.tif 000023
[式中Ｒは、炭素数1〜15のアルキル基または炭素数2〜15のアルケニル基であり、この基は非置換であるか、あるいは置換基として少なくとも1個のハロゲンを有しており、そしてこれらの基中に存在する1個または2個以上のCH2基はそれぞれ独立してO原子が相互に直接結合しないものとして -O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-により置き換えられても良く、環Ａ1及び環Ａ2はそれぞれ相互に独立して、
(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CH2基または隣接していない2個以上のCH2基は -O- に置き換えられてもよい)
(b) 1,4-フェニレン基
(c) 1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)、基(c)はハロゲンで置換されていてもよく、Ｚ1及びＺ2はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH- または単結合であり、ａ、ｂは0、1または2であり、
Ｙ1は、-F、-CF3、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F、-CN、Ｒと同じ定義または式(2)であり、
【化２】
0004702578.tif 000024
(式中Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してH、FまたはClであり、
Ｑ1は-OCH2-、-OCF2-、-OCHF-、-CF2-または単結合であり、
Ｙ2はＦ、ClまたはCNである。)、Ｙ１が式(2)を表す場合はａ＋ｂは0又は1を表し、Ｙ１が式(2)以外を表す場合はａ＋ｂは1又は2を表す。]
式（３）：
【化３】
0004702578.tif 000025
（式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じであり、環Ａ3及び環Ａ4はそれぞれ相互に独立して、環Ａ1の定義と同じであり、Ｘ３、Ｘ４，Ｘ５はそれぞれ独立してＨまたはＦであり、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立してＺ１の定義と同じであり、ｃは0、1または2であり、ｄは1または2であり、Ｙ３はＹ１の定義と同じであるが、Ｙ３が式(2)を表す場合はｃ＋ｄは0又は1を表し、Ｙ３が式(2)以外を表す場合はｃ＋ｄは1又は2を表す。）
式（４）：
【化４】
0004702578.tif 000026
（式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じであり、環Ａ5及び環Ａ6はそれぞれ相互に独立して、環Ａ1の定義と同じであり、Ｘ６〜Ｘ１１はそれぞれ独立してＨまたはＦであり、Ｚ５、Ｚ６はそれぞれ独立してＺ１の定義と同じであり、eは1または2であり、fは、0、1または2であるが、Ｙ４が式(2)を表す場合はｅ＋ｆは0又は1を表し、Ｙ４が式(2)以外を表す場合はｅ＋ｆは1又は2を表し、Ｙ４はＹ１の定義と同じである。）
【請求項２】
前記液晶組成物が、式（５）の化合物群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【化５】
0004702578.tif 000027
[ 式中Ｒは式(1)でのＲの定義と同じであり、環Ａ7及び環Ａ8はそれぞれ相互に独立して、
(d) 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CH2基または隣接していない2個以上のCH2基は -O- に置き換えられてもよい)
(e) 1,4-フェニレン基
(f) 1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(d)、基(e)、基(f)はハロゲンで置換されていても良い。
Ｚ7、Ｚ8はそれぞれ相互に独立して式(1)でのＺ1と同じ定義である。
Ｘ12、Ｘ13はそれぞれ独立してHまたはFであり、
gは、0、1または2であり、
Ｙ5は、FまたはClであり、
Ｑ2は、単結合、-CF2-、-OCF2- または -OCHF- である。)］
【請求項３】
液晶組成物が、式（１）の群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
液晶組成物が、式（３）の群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項５】
液晶組成物が、式（４）の群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項６】
液晶組成物が、式（１）の群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項７】
液晶組成物が、式（３）の群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項８】
液晶組成物が、式（４）の群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項９】
液晶組成物が式（１）で表される化合物を５〜５０％、式（３）で表される化合物を５〜５０％、式（４）で表される化合物を５〜５０％含有することを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
液晶組成物が式（６）を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【化６】
0004702578.tif 000028
（式中Ｒは式（１）のＲと同じ定義であり、Ｙ10はＲと同じ定義であり、環Ａ12、環Ａ13、環Ａ14、環Ａ15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(この基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は -O- に置き換えられてもよい)
(e) 1,4-フェニレン基
(f) 1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(d)、基(e)、基(f)はハロゲンで置換されていても良く、j、kはそれぞれ独立して０または１であり、Ｚ12、Ｚ13、Ｚ14はそれぞれ独立してＺ1と同じ定義である。）
【請求項１１】
液晶組成物のネマティック−アイソトロピック転移温度（Tni）が少なくとも６０℃であり、クリスタル（あるいはスメクティック）−ネマティック転移温度（T-n）が高くとも−３０℃であり、複屈折（Δｎ）が０．０８から０．２０であることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに定義された液晶表示素子。
【請求項１２】
液晶組成物の曲がり(K33)と広がり(K11)の弾性定数の比K33/K11が１．０〜２．０であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに定義された液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、幅広い動作温度範囲を有するポリシリコンＴＦＴ素子で駆動されるＰＴＦＴ―ＬＣＤに関し、かつまた液晶組成物に特定の構造を持つ材料を使用した電気光学液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は、電卓のディスプレイとして登場して以来、コンピューターの開発と歩みを同じくして、TN (Twisted Nematic)モードからSTN (Supertwisted Nematic)モードへと表示容量を増やし、コンピューターと人とのインターフェースとして広く普及してきた。特に、各画素に薄膜トランジスタをつけたアクティブマトリクス液晶表示素子(AM-LCD)は、CRTにも代替できる高画質を備え、フラット化・省エネルギー化の後押しを受けて、もっとも将来性のあるディスプレイとして期待されている。
【０００３】
AM-LCDではコントラストを上げるために、各画素に薄膜トランジスタやダイオードのスイッチング素子をつけて、画素に電圧を供給する。
【０００４】
AM-LCDはTN・STNのパッシブ駆動方式とは異なり、スイッチング素子を通して、各画素に数十msec毎に電荷を供給することにより駆動する。このため、電荷が供給されてから数十msec後の次の書き込み時間までの間は、与えられた電荷を完全に保持できないと、表示の悪化をきたすことになる。電荷が逃げると電極間の電位が下がり、透過光強度が変化してコントラストが低下してしまう。このため、AM-LCDでは、高い電圧保持特性が求められる。高い電圧保持特性を得るため、AM-LCD用液晶組成物は、高比抵抗を維持しやすい材料を取捨選択して使用する必要がある。
【０００５】
AM-LCDとしては、アモロファスシリコンを薄膜トランジスタとして使用した液晶ディスプレイが主流であったが、高精細、高透過率、狭額縁化を計ったポリシリコンＴＦＴ素子で駆動される液晶ディスプレイ(ＰＴＦＴ―ＬＣＤ)が開発された。高精細化に伴い隣接した画素間の横電界が液晶の配向に影響を及ぼすようになり、この影響を防ぐために高いチルト角をもった液晶配向や、セル厚を薄くして配向を安定化させる方策がとられた。ＴＮモードでは、セル厚と液晶組成物のΔｎの積を一定にして（たとえば、Δｎ・ｄ〜0.5もしくは1.0）使用するため、セル厚を薄くするためにはΔｎが大きい液晶組成物が望まれていた。
【０００６】
更に、近年携帯を目的としたノート型コンピューターの需要が高まり、屋外での使用を可能とする広い使用温度範囲や長時間のバッテリー駆動を可能とする低消費電力の要請が強まっている。低消費電力には低電圧で駆動できるしきい値電圧の低い液晶組成物が求められている。しきい値電圧を低くするためには、誘電率異方性Δεを大きくする材料が必要であるが、誘電率異方性が大きい系では、粘性が増大し、レスポンスが悪化することに加え、周囲の汚染の影響を受けやすくなるため、高抵抗を維持することが難しくなるという問題があった。このため、ＰＴＦＴ―ＬＣＤ用組成物には、
(1) 高い電圧保持率
(2) 屋外でも使用できる広いネマチック液晶温度範囲
(3) 高温条件でも使用できる安定性
(4) 低いしきい値電圧
(5) 調節可能な大きいΔｎ
が求められている。
【０００７】
従来の液晶組成物は、これらの要請に必ずしも応えることができず、高温での電圧保持率の低下によるコントラスト低下、低温での結晶析出やスメクチック相の発現が見られた。また、屋外の高温やUV光・太陽光暴露下に放置されると、保持率低下や表示不良がみられた。
【０００８】
すなわち、高いネマチック-アイソトロピック転移温度、低いクリスタル(若しくはスメクチック)転移温度、低電圧駆動可能な低いしきい値電圧、高速応答を可能とする低粘性、調節可能な高いΔｎ、かつ高温での高い保持率を同時に満足するＰＴＦＴ―ＬＣＤ用液晶組成物及びＰＴＦＴ―ＬＣＤ液晶表示素子はなかった。
【０００９】
たとえば、WO9403558号には、トリフルオロ化合物とジフルオロ化合物とを用いた液晶組成物の例が開示されているが、液晶温度範囲が狭かったり、しきい値電圧が高い等多くの問題点を抱えているのが現状である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電気光学表示素子、特に上記のポリシリコンＴＦＴ素子で駆動されるＰＴＦＴ―ＬＣＤに求められる種々の特性を満足し、かつ、広い液晶温度範囲、低い粘性を有し、高速応答性が優れ、高いΔｎまで調整可能で、高い保持率を高温度まで維持できる液晶組成物を使用したＰＴＦＴ―ＬＣＤを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以下詳細に本発明を説明する。
第１の発明は、２枚の基板上に配向膜が形成され、ポリシリコンＴＦＴ素子で駆動される液晶ディスプレイ(以下ＰＴＦＴ―ＬＣＤと略す)において、基板間に封入されたネマチック液晶組成物が、下記式（１）、（３）、（４）の少なくとも１つの群から選ばれた、少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする液晶表示素子に関する。
式（１）
【００１２】
【化８】
0004702578.tif 000002
【００１３】
[式中Ｒは、炭素数1〜15のアルキル基または炭素数2〜15のアルケニル基であり、この基は非置換であるか、あるいは置換基として少なくとも1個のハロゲンを有しており、そしてこれらの基中に存在する1個または2個以上のCH2基はそれぞれ独立してO原子が相互に直接結合しないものとして -O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-により置き換えられても良く、環Ａ1及び環Ａ2はそれぞれ相互に独立して、
(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CH2基または隣接していない2個以上のCH2基は -O- 及びまたは -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CH2基または隣接していない2個以上のCH2基は -N- に置き換えられてもよい)
(c) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン、ピペリジン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)、基(c)はCNまたはハロゲンで置換されていてもよく、Ｚ1及びＺ2はそれぞれ独立して、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2-CH=CH- または単結合であり、ａ、ｂは0、1または2であり、Ｙ1は、-F、-CF3、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F、-CN、Ｒと同じ定義または式(2)であり、
【００１４】
【化９】
0004702578.tif 000003
【００１５】
(式中Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してH、FまたはClであり、
Ｑ1は-OCH2-、-OCF2-、-OCHF-、-CF2-または単結合であり、
Ｙ2はＦ、ClまたはCNである。)]
式（３）：
【００１６】
【化１０】
0004702578.tif 000004
【００１７】
（式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じであり、環Ａ3及び環Ａ4はそれぞれ相互に独立して、環Ａ1の定義と同じであり、Ｘ３、Ｘ４，Ｘ５はそれぞれ独立してＨまたはＦであり、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ独立してＺ１の定義と同じであり、ｃ、ｄは0、1または2であり、Ｙ３はＹ１の定義と同じである。）
式（４）：
【化１１】
0004702578.tif 000005
（式中Ｒは、式（１）のＲの定義と同じであり、環Ａ5及び環Ａ6はそれぞれ相互に独立して、環Ａ1の定義と同じであり、Ｘ６〜Ｘ１１はそれぞれ独立してＨまたはＦであり、Ｚ５、Ｚ６はそれぞれ独立してＺ１の定義と同じであり、e、fは、0、1または2であり、Ｙ４はＹ１の定義と同じである。）
【００１８】
第２の発明は、液晶組成物が、式（５）の化合物群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする第１の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００１９】
【化１２】
0004702578.tif 000006
【００２０】
[ 式中Ｒは式(1)でのＲの定義と同じであり、環Ａ7及び環Ａ8はそれぞれ相互に独立して、
(d) 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CH2基または隣接していない2個以上のCH2基は -O- 及びまたは -S- に置き換えられてもよい)
(e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個のCH2基または隣接していない2個以上のCH2基は -N- に置き換えられてもよい）
(f) 1,4-シクロヘキセニレン、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン、ピペリジン-1,4-ジイル
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(d)、基(e)、基(f)はCNまたはハロゲンで置換されていても良い。
Ｚ7、Ｚ8はそれぞれ相互に独立して式(1)でのＺ1と同じ定義である。
Ｘ12、Ｘ13はそれぞれ独立してHまたはFであり、
gは、0、1または2であり、
Ｙ5は、FまたはClであり、
Ｑ2は、単結合、-CF2-、-OCF2- または -OCHF- である。)］
【００２１】
第３の発明は、液晶組成物が、式（１）の群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２２】
第４の発明は、液晶組成物が、式（３）の群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２３】
第５の発明は、液晶組成物が、式（４）の群から選ばれた化合物を少なくとも１種含むことを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２４】
第６の発明は液晶組成物が、式（１）及び式（３）、または式（３）及び式（４）、若しくは式（１）及び式（４）、の２群の組み合わせのうちの少なくとも１つの組み合わせを含むことを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２５】
第７の発明は、液晶組成物が、式（１）の群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２６】
第８の発明は、液晶組成物が、式（３）の群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２７】
第９の発明は、液晶組成物が、式（４）の群から選ばれた化合物を少なくとも２種以上含むことを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２８】
第１０の発明は、液晶組成物が式（１）で表される化合物を５〜５０％、式（３）で表される化合物を５〜５０％、式（４）で表される化合物を５〜５０％含有することを特徴とする第１または第２の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００２９】
第１１の発明は、液晶組成物が式（６）を含むことを特徴とする第１の発明ないし第１０の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００３０】
【化１３】
0004702578.tif 000007
【００３１】
（式中Ｒは式（１）のＲと同じ定義であり、Ｙ10はＲと同じ定義であり、環Ａ12、環Ａ13、環Ａ14、環Ａ15はそれぞれ独立して環Ａ7と同じ定義でありj、kはそれぞれ独立して０または１であり、Ｚ12、Ｚ13、Ｚ14はそれぞれ独立してＺ1と同じ定義である。）
【００３２】
第１２の発明は、式（６）の化合物が、式（７―１）ないし式（７−４）で表される化合物であることを特徴とする第１１の発明に記載の液晶表示素子に関する。
【００３３】
【化１４】
0004702578.tif 000008
【００３４】
（式中Ｒ、Ｒ'はそれぞれ独立に式（１）のＲと同じ定義であり、Ｚは単結合、-COO-、-OCO-または-CH2CH2-である。）
【００３５】
第１３の発明は、液晶組成物のネマティック−アイソトロピック転移温度（Tni）が少なくとも６０℃であり、クリスタル（あるいはスメクティック）−ネマティック転移温度が高くとも−３０℃であり、複屈折（Δｎ）が０．０８から０．２０であることを特徴とする第１の発明ないし第１２の発明の少なくとも１つに定義された液晶表示素子に関する。
【００３６】
第１４の発明は、液晶組成物の曲がり(K33)と広がり(K11)の弾性定数の比K33/K11が１．０〜２．０であることを特徴とする第１の発明ないし第１３の発明の少なくとも１つに定義された液晶表示素子に関する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明は、ナフタレン、テトラリン、デカリンといったΔｎの異なる環構造を有する化合物を組み合わせることによりネマチック液晶温度範囲の拡大とΔｎの調整を同時に可能とするものである。
【００３８】
ネマチック液晶温度範囲の拡大は、最近要望の高まっている携帯端末ディスプレイ用として有用である。本発明による組成物は、温度範囲拡大がネマティック上限温度だけでなく、結晶やスメクチックになるネマティック下限温度に対しても拡大効果があるため、本発明の組成物を使用したＰＴＦＴ−ＬＣＤは、戸外の高温の環境でも、低温の環境でも高いコントラストでの動作が可能となる。
【００３９】
更に、フルオロ系ナフタレン化合物（式（４））、フルオロ系テトラリン化合物（式（３））、フルオロ系デカリン化合物（式（１））は電流値の増加を抑制する効果を持つため、さらに好ましく、これらのフルオロ系化合物を含有する本発明の組成物使用したＰＴＦＴ−ＬＣＤは戸外の過酷な熱・太陽光・UV光の環境においても、安定で電流値増加などによる表示不良を起こしにくい。特に環にＦ置換ナフタレン、Ｆ置換テトラリン構造を有する化合物を使用が好ましい。
【００４０】
フルオロ系化合物と同様に、化合物の誘電率異方性が-1.5〜1.5であるナフタレン、テトラリン、デカリン化合物は好ましい。
【００４１】
さらに詳述すると、式（１）の構造を有する好ましい化合物は、
【００４２】
【化１５】
0004702578.tif 000009
【００４３】
式（３）の化合物の好ましい例としては、
【００４４】
【化１６】
0004702578.tif 000010
【００４５】
【化１７】
0004702578.tif 000011
【００４６】
【化１８】
0004702578.tif 000012
【００４７】
式（４）の化合物の好ましい例としては、
【００４８】
【化１９】
0004702578.tif 000013
【００４９】
【化２０】
0004702578.tif 000014
【００５０】
式（５）構造を有する好ましい化合物は、
【００５１】
【化２１】
0004702578.tif 000015
【００５２】
（式中Ｒは、互いに独立して式（１）のＲと同じ定義であり、Ｚはそれぞれ独立して、-CH2CH2-,-C≡C-,-(CH2)4-,または単結合である。）
環Ａ1から環Ａ15はトランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基が好ましく、Ｘ1からＸ16はFであることが好ましい。Ｙ1からＹ5はＦであることが好ましく、式(2)であることが好ましい。Ｑ1、Ｑ2は単結合、-OCHF-、-OCF2- 、-CF2-が好ましい。また連結基Ｚ1からＺ14は、単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-C≡C-であることが好ましく、単結合が特に好ましい。式（１）、式（３）、式(４)、式（５）の化合物は５%以上含有することが好ましく、さらに好ましくは１０%以上含有することが好ましい。各式の化合物を１種以上使用することが好ましいが、2種以上使用することがさらに好ましい。全成分数は10成分以上にすることが好ましい。Ｒは炭素数１から１０のアルキル基、若しくは炭素数２〜１０のアルケニル基が好ましく、Ｒがアルケニル基である場合、炭素数は２〜５が更に好ましく、特に下記の構造が好ましい。
【００５３】
【化２２】
0004702578.tif 000016
(上記それぞれの構造において、右端は環に接合している。)
Tniは７０℃以上が好ましいが、８０℃以上が更に好ましい。Ｔ-nは−３５℃以下が好ましく、特に好ましくは−４０℃以下である。Δｎは０．０９〜０．２０が好ましく、０．１０〜０．１６が更に好ましい。弾性定数比  Ｋ33/Ｋ11は１．０〜１．６が好ましい。
【００５４】
【実施例】
以下、実施例をあ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。
【００５５】
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
【００５６】
Ｔni :ネマチック−アイソトロピック転移温度(℃)
Ｔ-n :クリスタル又はスメクチック−ネマチック転移温度(℃)
Ｖth :セル厚6μｍのTN-LCDに注入した時のしきい値電圧(Ｖ)
（電圧無印加時の輝度から10%輝度が低下したときの電圧）
△ε:25℃での誘電率異方性 (-)
△ｎ:25℃での複屈折率(-)
η:20℃での粘度(mPa・s)
ＨＲ:80℃での保持率(%)(セル厚6μｍのTN-LCDに注入し、5V印加、フレームタイム20ms、パルス幅64μsで測定したときの測定電圧と初期印加電圧との比を%で表した値)常法に従い、下記の組成比の液晶媒体をそれぞれ作製し、特性を測定した。
特性測定結果を下記の表１に示す。
(比較例1)
【００５７】
【化２３】
0004702578.tif 000017
【００５８】
比較例１中の(a),(b),(c),(d)の化合物を、式（１）、式（２）、式（３）の化合物に置き換えた液晶組成物を実施例1,2,3で作製した。
（実施例１）
【００５９】
【化２４】
0004702578.tif 000018
【００６０】
（実施例２）
【００６１】
【化２５】
0004702578.tif 000019
【００６２】
（実施例３）
【００６３】
【化２６】
0004702578.tif 000020
【００６４】
（実施例４）
【００６５】
【化２７】
0004702578.tif 000021
【００６６】
比較例１は式（１）、式（３）、式（４）のいずれの化合物も含まない例である。この組成に含まれる化合物(a),(b),(c),(d)を置換することにより、実施例１では式（１）と式（３）の化合物が含まれる組成、実施例２では式（３）と式（４）の化合物が含まれる組成、実施例３では式（１）と式（４）の化合物が含まれる組成とした。(a),(b),(c),(d)に置換した化合物はそれぞれ下記の各式の化合物に属する。
実施例１    (a1)式（１）,(b1)式（３）,(c1)式（１）,(d1)式（３）
実施例２    (a2)式（４）,(b2)式（３）,(c2)式（４）,(d2)式（３）
実施例３    (a3)式（４）,(b3)式（１）,(c3)式（４）,(d3)式（１）
また、実施例４は式（１）、式（３）、式（４）のすべての群の化合物が含まれる組成物である。
【００６７】
【表１】
0004702578.tif 000022
【００６８】
比較例に比べ実施例１，２、３のいずれにおいても、ネマチック液晶温度範囲が拡大していることがわかる。３つの群の化合物を使用した実施例４においても同様の効果がみられる。特にＴ-nは−７０℃と非常に優れた特性を示しており低温でのネマチック液晶温度範囲の拡大が、本発明のすべての実施例で実現されている。このように本発明による液晶組成物は幅広い温度範囲を有することがわかる。また、実施例は比較例に比べてΔｎを大きくすることに成功している。式（１）、式（３）、式（４）の化合物の組み合わせによりΔｎは０．１０２から０．１２１までの調整が可能となった。
【００６９】
ネマチック液晶温度範囲の拡大と同時にΔｎの拡大が計れる本発明の液晶組成物は、ＰＴＦＴ−ＬＣＤ用として非常に有用であることがわかる。上記の実施例１、２、３、４で得られた液晶組成物を９０°ねじれのセルに注入し保持率を測定したが、いずれも測定温度８０℃で９９％以上の高い保持率を示した。また−２０℃から８０℃の広い温度範囲で良好なコントラストを示した。一方比較例１の液晶を注入したセルでは、８０℃近くでは急激にコントラストが低下した。
【００７０】
【発明の効果】
本発明の液晶材料の組み合わせにより、ＰＴＦＴ―ＬＣＤに求められる種々の特性を満足し、かつ、セル構成に応じた所望のΔｎに調整でき、広いネマチック液晶温度範囲、高い保持率を高温度まで維持できる液晶組成物およびこれを使用した液晶表示素子を提供することができた。