(57)【要約】【課題】  液晶組成物の比抵抗の変動や電圧保持率の低下のない液晶組成物を提供することであり、可視光領域の波長と微粒子の粒子径や屈折率に基づく散乱によるコントラストの低下や表示欠陥がない液晶表示素子を提供する。【解決手段】  少なくとも１つの液晶性化合物および少なくとも１つの微粒子を含有する液晶組成物とする。液晶性化合物は例えば、式（１）で表される化合物とする。2005247921.tif 000032Ｒ１およびＲ２は水素、炭素数１〜２０のアルキル、ハロゲンなどであり、環Ａは１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンなどであり、Ｚは単結合または炭素数１〜４のアルキレンなどであり、ｍは２、３または４である。微粒子を例えば無機質微粒子とする。例えば、微粒子の最大粒子径を０．２μｍ以下とし、平均粒子径を０．００１〜０．１μｍとする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの液晶性化合物および少なくとも１つの微粒子を含有する液晶組成物。
【請求項２】
液晶性化合物が式（１）で表される化合物である請求項１に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000027
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して水素、炭素数１〜２０のアルキル、ハロゲン、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ、またはシアノであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−ＳｉＨ２−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；環Ａは１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらの環において任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ２−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ２ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素はハロゲン、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよく；Ｚは単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ２−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；そしてｍは２、３または４である。
【請求項３】
微粒子が、無機質微粒子である請求項１または２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
微粒子が、無機酸化物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項５】
無機酸化物が、式（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）で表される化合物から選択された少なくとも１つである請求項４に記載の液晶組成物。
ＭＯｘ                  （Ａ）
ＡＢＯｙ                （Ｂ）
Ａ’Ｂ’Ｍ’Ｏ（Ｚ＋Ｗ）    （Ｃ）
式（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）において、ＭおよびＭ’は独立して、遷移金属、半金属、両性金属、および希土類から選択された少なくとも１つの金属元素であり；ｘおよびｚは独立して金属元素Ｍの価数の１／２の数であり；ＡおよびＡ’は独立して、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属以外の２Ａ族、稀土類、および両性金属から選択された少なくとも１つの金属元素であり；ＢおよびＢ’は独立して、遷移金属から選択された少なくとも１つの金属元素であり；そしてｙおよびｗは独立して、０から３までの数である。
【請求項６】
ＭおよびＭ’が独立して、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、またはＡｕである請求項５に記載の液晶組成物。
【請求項７】
ＭおよびＭ’が独立して、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ、またはＢｉから選択された少なくとも１つである請求項５に記載の液晶組成物。
【請求項８】
ＭおよびＭ’が独立して、Ａｌ、Ｇａ、Ｐｂ、またはＳｎである請求項５に記載の液晶組成物。
【請求項９】
ＭおよびＭ’が独立して、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｄ、またはＬｕである請求項５に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
ＡおよびＡ’が独立して、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはＭｇである請求項５〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
微粒子が、セラミックスである請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
微粒子が、無機水酸化物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１３】
微粒子が、無機炭酸塩である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
微粒子が、雲母、バーミキュライト、スメクタイト、またはカオリナイト蛇紋石である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
無機質微粒子が、分散剤、界面活性剤、または有機物質で、表面処理されたハイブリッド無機微粒子である請求項３〜１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１６】
微粒子が有機質微粒子である請求項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１７】
微粒子がフラーレンまたはデンドリマーである請求項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
有機質微粒子が、少なくとも１つの樹脂、または少なくとも１つの樹脂を含んだ混合物である請求項１６記載の液晶組成物。
【請求項１９】
微粒子がハイブリッド微粒子である請求項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２０】
ハイブリッド微粒子が無機分子と金属、無機分子と有機分子、または金属と有機分子の分子レベルで混成した材料からなる請求項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２１】
ハイブリッド微粒子が無機分子と有機分子の分子レベルで混成した材料からなる請求項１９に記載の液晶組成物。
【請求項２２】
ハイブリッド微粒子が、少なくとも１つの金属アルコキシドからなる混合物である請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２３】
無機質微粒子、有機質微粒子とハイブリッド微粒子の少なくとも一種の微粒子を含有する請求項１〜２２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２４】
少なくとも１つの微粒子の形状が、球状、楕円体状、立方体状、柱状、板状、片状、粒状、棒状、針状、繊維状、塊状、樹枝状、海綿状、角状、丸み状、または偏平状である請求項１〜２３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２５】
少なくとも１つの微粒子が、多孔質である、表面に凹凸を有する、または突起物を有する請求項１〜２４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２６】
微粒子の最大粒子径が０．２μｍ以下である請求項１〜２５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２７】
微粒子の最大粒子径が０．１μｍ以下である請求項１〜２６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２８】
微粒子の平均粒子径が、０．００１〜０．１μｍである請求項１〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項２９】
微粒子の平均粒子径が、０．００１〜０．０５μｍである請求項１〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項３０】
母液晶の全重量に基づいて、微粒子が０．１〜３０重量％である請求項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項３１】
母液晶の全重量に基づいて、微粒子が０．１〜２０重量％である請求項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項３２】
母液晶の全重量に基づいて、微粒子が０．１〜１０重量％である請求項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項３３】
液晶組成物が式（２）、（３）および（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する請求項１〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000028
式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３であり；環Ｂおよび環Ｄは独立して１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｅは１，４−シクロヘキシレンまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；Ｚ４およびＺ５は独立して−（ＣＨ２)２−、−（ＣＨ２)４−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合であり；そしてＬ１およびＬ２は独立して水素またはフッ素である。
【請求項３４】
式（５）および（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する請求項１〜３３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000029
式（５）および（６）において、Ｒ２およびＲ３は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ２は−ＣＮまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＮであり；環Ｇは１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；環Ｊは１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２,５−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；環Ｋは１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；Ｚ６は−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または単結合であり；Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は独立して、水素またはフッ素であり；そしてｂ、ｃおよびｄは独立して０または１である。
【請求項３５】
式（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する請求項１〜３４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000030
式（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）において、Ｒ４およびＲ５は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてＲ５はフッ素であってもよく；環Ｍおよび環Ｐは独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンまたはデカヒドロ−２，６−ナフチレンであり；Ｚ７およびＺ８は独立して、−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−または単結合であり；そしてＬ６およびＬ７は独立して水素またはフッ素であり、Ｌ６とＬ７の少なくとも一つはフッ素である。
【請求項３６】
式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する請求項１〜３５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000031
式中、Ｒ６およびＲ７は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕは独立して、１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２、５−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；そしてＺ９およびＺ１０は独立して−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【請求項３７】
請求項１〜３６のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶組成物および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、微粒子を含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物およびこの組成物を含有する液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＢＴＮ（Bistable twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭ（passive matrix）はスタティック（static）とマルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭはＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などである。
【０００３】
素子に用いる液晶組成物は、各モードにより要求される物性が異なる。要求される物性の例は、液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、しきい値電圧、比抵抗、電圧保持率、弾性定数などである。組成物の物性は、複数の液晶性化合物を混合して調整される。さらに、モードの最適化のため、組成物に微粒子を含有させる場合がある。従来技術としては、液晶化合物と微粒子の常光または異常光での屈折率の違いを利用した光散乱型液晶表示素子、二色性色素の配向が制御されコントラストが向上したゲスト・ホストモード、液晶セルのセル厚の均一性を増し表示品質が向上した強誘電性液晶セルなどがある。
【０００４】
その他にも、微粒子を液晶組成物に含有させる先行文献は知られている（例えば特許文献１〜１３参照。）。上記にあげた特性のうち、表示素子の信頼性に関わる特性として、比抵抗および電圧保持率がある。一般的に、液晶組成物中の不純物や水分の存在が、比抵抗や電圧保持率に影響を与えるといわれている。こうした不純物は、液晶の製造プロセス、素子の製造プロセスで混入する。混入による比抵抗の変動、電圧保持率の低下は、液晶表示画面の表示むら、コントラストの低下等の原因となり、表示素子の表示品質を低下させる。このような問題を防ぐために、液晶組成物に微粒子を含有させる場合がある。
１μｍの中性のシリカゲル微粒子を５ｗｔ％含有させることで、組成物の比抵抗の低下を防いでいる（例えば、特許文献２参照。）。不純物の吸着剤として対向基板間隔（５．５μｍ）以下である平均粒子径が５μｍのＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２粒子を組成物に含有させ、基板シール後に、シール剤からしみだした不純物を取り除き、表示不良を防いでいる(例えば、特許文献３参照。)。このように微粒子は、液晶組成物中の不純物の影響を低減し、素子の信頼性を向上させるのに有効であることがわかっている。その一方で、含有させた微粒子により、それら周辺の液晶分子において、配向乱れや光散乱が生じる恐れがあった。
【０００５】
微粒子の粒径とその含有率と表示素子の透過率の関係が記述されている（例えば、非特許文献１参照。）。粒径が大きくなり、含有率が増加すると、表示素子の透過率が減少する。また同書の第６章には、微粒子の光散乱と粒径の関係が示されている。粒径が可視光線の波長（３８０〜８００ｎｍ）より小さい超微粒子（０．１μｍ以下）では、粒子による光散乱はレイリー散乱が適用され次式で表される。
ｓ＝［ｎＰ−ｎＢ／ｎＰ＋ｎＢ］２×［４π５／３λ４］×Ｄ６
（ｓ：散乱係数、Ｄ：粒径、λ：波長、ｎＰ：物質の屈折率、ｎＢ：分散媒の屈折率）
該微粒子と液晶組成物との屈折率差が大きくなると、組成物中の微粒子の散乱は大きくなる。また、粒径が可視光線の波長よりも大きくなると、組成物中の微粒子の散乱は大きくなる。このように、微粒子を含有させると、液晶の光学的機能を低減させ、透過率の減少、光散乱によるコントラストの低下や表示欠陥などの問題が生じ、表示品質を低下させることがある。
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−５２６２２公報
【特許文献２】特開昭６２−１７３４３８公報
【特許文献３】特開２００１−４２３４２公報
【特許文献４】特開平０５−２０３９３４公報
【特許文献５】特開平０６−１７５１１０公報
【特許文献６】特開平０７−１１４０１６公報
【特許文献７】特開平０８−３３４７８９公報
【特許文献８】特開平１０−１４２６３８公報
【特許文献９】特開平１０−１４８８４９公報
【特許文献１０】特開平１０−２７４７６０公報
【特許文献１１】特開平１１−１５８４７０公報
【特許文献１２】特開平１１−２８７９８０公報
【特許文献１３】特開２００１−３３７３５１公報
【非特許文献１】微粒子光学体系  第２巻  第１３章  株式会社フジ・テクノシステム発行  日本  ２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示素子の比抵抗や電圧保持率を低下させる要因の一つは、液晶化合物の製造過程や素子製造工程で混入した不純物や水分である。この不純物は、化合物の製造過程で混入した副生成物やイオン分の精製が不充分であったり、素子製造工程での液晶注入皿の洗浄不足による洗浄成分の混入、シール剤の未反応物質や溶剤の混入、滴下方式での重合開始材、安定材の混入などによるものである。特に、滴下方式では、固化前状態のシール材が液晶組成物と接触しており、著しく不純物の影響を受ける。このような不純物が液晶組成物内に存在すると、一定の電圧を液晶層に印加しても、液晶層の電場に対する応答が部分的に異なってくるので、透過光強度や反射光強度が不均一になり、表示の信頼性を低下させる。
【０００８】
本発明の目的は、液晶表示素子における信頼性の問題を解決するために、微粒子を液晶組成物に分散させることによって、液晶組成物の比抵抗の変動や電圧保持率の低下のない液晶組成物を提供することである。第二の目的は、分散させる微粒子の平均粒径を０．１μｍより小さくさせることによって、可視光領域の波長と微粒子の粒子径や屈折率に基づく散乱によるコントラストの低下や表示欠陥がない液晶表示素子を提供することである。
【０００９】
第三の目的は、液晶組成物に分散させる微粒子の材質、粒子径、形状、含有量を最適化させることによって、微粒子が液晶組成物中で光散乱を生じさせることなく、ネマチック相の広い温度範囲、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、大きな比抵抗に関して適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。
【００１０】
第四の目的は、微粒子を液晶組成物に分散させることによって、素子に要求される特性である、ネマチック相の広い温度範囲、小さな粘度、適切な光学異方性、適切な誘電率異方性、低いしきい値電圧、大きな比抵抗等の、複数の特性を充足し、適切なバランスを有する液晶組成物を提供することでもある。この目的は、使用できる温度範囲が広い、応答時間が短い、コントラスト比が大きい、駆動電圧が小さい、消費電力が小さい、電圧保持率が大きい組成物を提供することである。この目的は、この組成物を含有する液晶表示素子を提供することでもある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記の項１から３７などである。
１．  少なくとも１つの液晶性化合物および少なくとも１つの微粒子を含有する液晶組成物。
【００１２】
２．  液晶性化合物が式（１）で表される化合物である項１に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000002
式（１）において、Ｒ１およびＲ２は独立して水素、炭素数１〜２０のアルキル、ハロゲン、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ、またはシアノであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、または−ＳｉＨ２−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；環Ａは１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，６−ジイルであり、これらの環において任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ２−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ２ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、１，４−フェニレンにおいて任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく、そしてこれらの環において任意の水素はハロゲン、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、または−ＯＣＨ２Ｆで置き換えられてもよく；Ｚは単結合または炭素数１〜４のアルキレンであり、このアルキレンにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、または−ＳｉＨ２−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；そしてｍは２、３または４である。
【００１３】
３．  微粒子が、無機質微粒子である項１または２に記載の液晶組成物。
４．  微粒子が、無機酸化物である項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００１４】
５．  無機酸化物が、式（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）で表される化合物から選択された少なくとも１つである項４に記載の液晶組成物。
ＭＯｘ                  （Ａ）
ＡＢＯｙ                （Ｂ）
Ａ’Ｂ’Ｍ’Ｏ（Ｚ＋Ｗ）    （Ｃ）
式（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）において、ＭおよびＭ’は独立して、遷移金属、半金属、両性金属、および希土類から選択された少なくとも１つの金属元素であり；ｘおよびｚは独立して金属元素Ｍの価数の１／２の数であり；ＡおよびＡ’は独立して、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属以外の２Ａ族、稀土類、および両性金属から選択された少なくとも１つの金属元素であり；ＢおよびＢ’は独立して、遷移金属から選択された少なくとも１つの金属元素であり；そしてｙおよびｗは独立して、０から３までの数である。
【００１５】
６．  ＭおよびＭ’が独立して、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、またはＡｕである項５に記載の液晶組成物。
７．  ＭおよびＭ’が独立して、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ、またはＢｉから選択された少なくとも１つである項５に記載の液晶組成物。
【００１６】
８．  ＭおよびＭ’が独立して、Ａｌ、Ｇａ、Ｐｂ、またはＳｎである項５に記載の液晶組成物。
９．  ＭおよびＭ’が独立して、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｄ、またはＬｕである項５に記載の液晶組成物。
【００１７】
１０．  ＡおよびＡ’が独立して、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはＭｇである項５〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
１１．  微粒子が、セラミックスである項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
１２．  微粒子が、無機水酸化物である項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００１８】
１３．  微粒子が、無機炭酸塩である項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
１４．  微粒子が、雲母、バーミキュライト、スメクタイト、またはカオリナイト蛇紋石である項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
１５．  無機質微粒子が、分散剤、界面活性剤、または有機物質で、表面処理されたハイブリッド無機微粒子である項３〜１４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００１９】
１６．  微粒子が有機質微粒子である項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
１７．  微粒子がフラーレンまたはデンドリマーである項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
１８．  有機質微粒子が、少なくとも１つの樹脂、または少なくとも１つの樹脂を含んだ混合物である項１６記載の液晶組成物。
【００２０】
１９．  微粒子がハイブリッド微粒子である項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
２０．  ハイブリッド微粒子が無機分子と金属、無機分子と有機分子、または金属と有機分子の分子レベルで混成した材料からなる項１〜２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２１】
２１．  ハイブリッド微粒子が無機分子と有機分子の分子レベルで混成した材料からなる項１９に記載の液晶組成物。
２２．  ハイブリッド微粒子が、少なくとも１つの金属アルコキシドからなる混合物である項１９〜２１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２２】
２３．  無機質微粒子、有機質微粒子とハイブリッド微粒子の少なくとも一種の微粒子を含有する項１〜２２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
２４．  少なくとも１つの微粒子の形状が、球状、楕円体状、立方体状、柱状、板状、片状、粒状、棒状、針状、繊維状、塊状、樹枝状、海綿状、角状、丸み状、または偏平状である項１〜２３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２３】
２５．  少なくとも１つの微粒子が、多孔質である、表面に凹凸を有する、または突起物を有する項１〜２４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
２６．  微粒子の最大粒子径が０．２μｍ以下である項１〜２５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２４】
２７．  微粒子の最大粒子径が０．１μｍ以下である項１〜２６のいずれか１項に記載の液晶組成物。
２８．  微粒子の平均粒子径が、０．００１〜０．１μｍである項１〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２５】
２９．  微粒子の平均粒子径が、０．００１〜０．０５μｍである項１〜２７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
３０．  母液晶の全重量に基づいて、微粒子が０．１〜３０重量％である項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２６】
３１．  母液晶の全重量に基づいて、微粒子が０．１〜２０重量％である項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
３２．  母液晶の全重量に基づいて、微粒子が０．１〜１０重量％である項１〜２９のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【００２７】
３３．  液晶組成物が式（２）、（３）および（４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する項１〜３２のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000003
式中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ１はフッ素、塩素、−ＯＣＦ３、−ＯＣＨＦ２、−ＣＦ３、−ＣＨＦ２、−ＣＨ２Ｆ、−ＯＣＦ２ＣＨＦ２、または−ＯＣＦ２ＣＨＦＣＦ３であり；環Ｂおよび環Ｄは独立して１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｅは１，４−シクロヘキシレンまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；Ｚ４およびＺ５は独立して−（ＣＨ２)２−、−（ＣＨ２)４−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合であり；そしてＬ１およびＬ２は独立して水素またはフッ素である。
【００２８】
３４．  式（５）および（６）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する項１〜３３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000004
式（５）および（６）において、Ｒ２およびＲ３は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；Ｘ２は−ＣＮまたは−Ｃ≡Ｃ−ＣＮであり；環Ｇは１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、またはピリミジン−２，５−ジイルであり；環Ｊは１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２,５−ジイルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；環Ｋは１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；Ｚ６は−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、または単結合であり；Ｌ３、Ｌ４およびＬ５は独立して、水素またはフッ素であり；そしてｂ、ｃおよびｄは独立して０または１である。
【００２９】
３５．  式（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物を含有する項１〜３４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000005
式（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）において、Ｒ４およびＲ５は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく、そしてＲ５はフッ素であってもよく；環Ｍおよび環Ｐは独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンまたはデカヒドロ−２，６−ナフチレンであり；Ｚ７およびＺ８は独立して、−（ＣＨ２)２−、−ＣＯＯ−または単結合であり；そしてＬ６およびＬ７は独立して水素またはフッ素であり、Ｌ６とＬ７の少なくとも一つはフッ素である。
【００３０】
３６．  式（１２）、（１３）および（１４）で表される化合物の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有する項１〜３５のいずれか１項に記載の液晶組成物。
2005247921.tif 000006
式中、Ｒ６およびＲ７は独立して炭素数１〜１０のアルキルであり、このアルキルにおいて任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく；環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕは独立して、１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２、５−ジイル、または任意の水素がフッ素で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり；そしてＺ９およびＺ１０は独立して−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合である。
【００３１】
３７．  項１〜３６のいずれか１項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の液晶組成物および、それを用いた表示素子の効果は次の通りである。［１］比抵抗および電圧保持率が低い組成物において、微粒子添加により比抵抗および電圧保持率を高くできる。［２］比抵抗および電圧保持率が低くない組成物（ＴＦＴ用フッ素系材料等）において、比抵抗および電圧保持率をより高くできる、あるいは高い状態で維持できる。［３］微粒子の材質の最適化により電気光学特性を改善できる。（閾値電圧低下、光学異方性および誘電率異方性の波長分散の抑制等）［４］本発明の液晶組成物・微粒子分散系では、微粒子の分散が良好であり、凝集が起こりにくく、散乱等の現象が確認されない。分散状態は安定しており、経時変化による凝集や沈降が生じにくい。長期間放置しても凝集による散乱現象は確認されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
この明細書における用語の使い方は次の通りである。微粒子は、平均粒子径１μｍ以下の粒子である。有機質微粒子は、分子中に炭素を含み、炭素が原子の中心である有機分子で構成された微粒子である。但し、炭素の酸化物、硫化物、炭酸塩、シアン化合物などは含まない。無機質微粒子は、有機分子以外の、金属、非金属元素が原子の中心である無機分子あるいは金属単体で構成された微粒子である。ハイブリッド微粒子は、有機分子、無機分子、金属単体のうち少なくとも２つが、共有結合、イオン結合、配位結合、水素結合により結合した化合物である微粒子である。
【００３４】
本発明の液晶組成物または本発明の液晶表示素子をそれぞれ「組成物」または「素子」と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。液晶組成物の主成分は液晶性化合物である。この液晶性化合物は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物および液晶相を有さないが組成物の成分として有用な化合物の総称である。式（１）で表わされる化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を「化合物（１）」と略すことがある。他の式に関する化合物も同様に略すことがある。
【００３５】
ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期に大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあとでも組成物が大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期に大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあとでも素子が大きな電圧保持率を有することを意味する。光学異方性などの特性を説明するときは、実施例に記載した方法で測定した値を用いる。組成物における成分の割合（百分率）は、組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。
【００３６】
本発明の組成物は、微粒子を含有する液晶組成物であり、ネマチック相の広い温度範囲、小さな粘度、適切な光学異方性、低いしきい値電圧、および大きな比抵抗の特性において、複数の特性を充足する。この組成物は、複数の特性に関して適切なバランスを有する。本発明の素子は、この組成物を含有する。小さな粘度、適切な光学異方性および低いしきい値電圧を有する組成物を含有する素子は、大きな電圧保持率を有し、そしてＡＭ素子に適する。
【００３７】
本発明の組成物は、組成物を次の順で説明する。第一に、成分である微粒子の構成を説明する。第二に、成分である化合物の構成を説明する。第三に主要な特性、および化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第四に、成分である化合物の好ましい割合およびその理由を説明する。第四に、成分である化合物の好ましい形態を説明する。第五に、成分である化合物の具体的な例を示す。第六に、成分である化合物の合成法を説明する。
【００３８】
第一に、成分である微粒子の構成を説明する。液晶組成物に含有させる微粒子の平均粒子径、最大粒子径および添加量について述べる。好ましい平均粒子径は０．００１〜０．１μｍ、より好ましい平均粒子径は０．００１〜０．０５μｍである。材質にもよるが、凝集現象の観点から、平均粒子径は小さい方が好ましく、粒径の分布はシャープな方が好ましい。好ましい最大粒子径は０．２μｍ以下である。添加量は０．１〜３０重量％、好ましくは０．１〜２０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％。液晶組成物の特性に与える影響の点から、添加量は効果が得られる限り少量であることが好ましい。微粒子の比重は、母液晶の比重に近い方がこのましい。
【００３９】
含有させる微粒子は無機質微粒子、有機質微粒子、ハイブリッド微粒子などであってもよい。無機質微粒子には、セラミックス、無機酸化物、無機水酸化物、無機炭酸塩、雲母、バーミキュライト、スメクタイト、カオリナイト蛇紋石などがある。金属酸化物の金属は、遷移金属、半金属、両性金属、希土類などである。遷移金属は、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕなどである。半金属は、金属と非金属の中間の物質であり、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉなどである。両性金属は、Ａｌ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｓｎなどである。希土類は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｄ、Ｌｕなどである。
【００４０】
無機酸化物は、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属以外の２Ａ族、稀土類、および両性金属から選択された金属と、遷移金属との複合酸化物でもよい。金属アルカリ土類金属は、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａなどである。アルカリ土類金属以外の２Ａ族は、Ｍｇなどである。
【００４１】
セラミックス、金属酸化物、無機水酸化物、および無機炭酸塩の一例は、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＦ４、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ、ＺｎＳ、ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＬａＦ３−ＡｌＦ３−ＮａＦ、Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｂｉ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＳ、ＳｎＳ２、ＳｎＴｅ、ＳｎＳｅ、Ｈ２ＳｎＯ３、Ｇａ、Ｇａ２Ｏ３、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、Ｇａ２Ｓ３、ＧａＳｅ、Ｇａ２Ｓｅ３、ＧａＴｅ、Ｇａ２Ｔｅ３、Ｇａ（ＯＨ）３、ＧａＳ、Ａｌ、ＡｌＦ３、ＡｌＢ２、Ａｌ４Ｃ３、ＡｌＮ、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＳｂ、ＡｌＡｓ、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｒｅ、Ｒｅ２Ｏ７、ＲｅＳ２、Ｏｓ、Ｉｒ、ＩｒＯ２、ＩｒＳｉ、Ｐｔ、ＰｔＳｉ、Ａｕ、Ａｕ−Ｇｅ、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｚｎ、Ａｕ−Ｓｂ、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ、Ａｕ２Ｏ３・ＸＨ２Ｏ、Ｗ、ＷＯ２、ＷＯ３、ＷＣ、ＷＢ、ＷＳ２、ＷＳｅ２、ＷＳｉ２、ＷＴｅ２、ＳｉＣ−Ｗ２Ｃ、ＷＯ３−ＴｉＯ２、ＭｇＷＯ４、Ｚｒ（ＷＯ４）２、Ｔａ、Ｔａ２Ｏ５、ＴａＢ２、ＴａＢ、ＴａＣ、ＴａＦ５、ＴａＮ、ＴａＳ２、ＴａＳｉ２、ＬｉＴａＯ３、Ｎａ２Ｔａ２Ｏ６、ＳｒＴａ２Ｏ６である。
【００４２】
セラミックス、金属酸化物、無機水酸化物、および無機炭酸塩の例は、Ｈｆ、ＨｆＯ２、ＨｆＴｉＯ４、ＨｆＢ２、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＨｆＳ２、ＨｆＳｉ２、Ｒｕ、ＲｕＯ２、Ｒｕ−Ｃ、Ｒｈ、Ｐｄ、ＰｄＳｉ、ＰｄＯ、Ａｇ、Ａｇ２Ｏ、Ａｇ２ＭｏＯ４、Ａｇ２ＷＯ４、Ａｇ２ＣｒＯ４、ＡｇＶＯ３、ＡｇＢｒ、Ａｇ２ＣＯ３、Ａｇ２Ｓｅ、Ａｇ２Ｓ、Ａｇ２Ｔｅ、Ｍｏ、ＭｏＯ２、ＭｏＯ３、ＭｏＢ、ＭｏＢ２、ＭｏＣ、Ｍｏ２Ｃ、ＭｏＳ２、ＭｏＳｅ２、ＭｏＳｉ２、ＭｏＴｅ２、Ｍｏ２Ｎ、Ｈ２ＭｏＯ４、ＭｏＴｅ２、ＭｇＭｏＯ４、Ｍｏ３Ａｌ、ＭｏＳｉ２、ＭｏＰ、ＭｏＴｅ２、ＭｏＯ３−ＴｉＯ２、Ｎｂ、ＮｂＯ、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｂＢ、ＮｂＢ２、ＮｂＣ、ＮｂＮ、ＮｂＳ２、ＮｂＳｅ２、Ｎｂ３Ａｌ、Ｎｂ３Ｇａ、Ｎｂ３Ｇｅ、Ｎｂ３Ｓｎ、Ｎｂ３Ａｌ、ＮｂＳｅ４、ＮｂＳｉ２、ＮｂＴｅ４、ＳｒＮｂ２Ｏ６、ＮｂＳｅ２、ＦｅＮｂ、ＣａＮｂ２Ｏ６、ＭｇＮｂ２Ｏ６、Ｚｒ、ＺｒＨ２、Ｚｒ−Ｎｉ、Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ、ＺｒＰ、ＺｒＯ２、ＺｒＢ２、ＺｒＣ、ＺｒＨ２、ＺｒＮ、ＺｒＳ２、ＺｒＳｉ２、Ｚｒ（ＯＨ）４、Ｌｉ２ＺｒＯ３、ＭｇＺｒＯ３、ＺｒＳｉＯ４、ＺｒＴｉＯ４、ＣｏＺｒＯ３、ＮｉＺｒＯ３、ＣｕＺｒＯ３、ＺｎＺｒＯ３、ＺｒＳｅ２、ＳｒＺｒＯ３、ＺｒＯ２である。
【００４３】
セラミックス、金属酸化物、無機水酸化物、および無機炭酸塩の例は、Ｙ、Ｙ２Ｏ３、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２、ＹＢ６、ＹＮ、Ｙ２Ｓ３、ＹＨ３、ＹＨ２、Ｃｕ、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＣｕＭｏＯ４、ＣｕＴｉＯ３、ＣｕＷＯ４、ＣｕＳ、Ｃｕ５Ｓｉ、Ｃｕ２Ｓｅ、ＣｕＳｅ、Ｃｕ２Ｔｅ、Ｃｕ（ＯＨ）２、Ｃｕ３Ｐ、ＣｕＴｅ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｆｅ、ＮｉＯ、ＮｉＯ−ＳｉＯ２、ＮｉＦｅ２Ｏ４、ＮｉＴｉＯ３、ＮｉＭｏＯ４、ＮｉＷＯ４、Ｎｉ２Ｐ、Ｎｉ３Ｐ、ＮｉＳ、ＮｉＳｅ、Ｎｉ２Ｓｉ、ＮｉＳｉ２、ＮｉＴｅ、Ｎｉ（ＯＨ）２、Ｃｏ、ＣｏＯ、ＣｏＳ、Ｃｏ２Ｐ、ＣｏＳｅ、Ｆｅ−Ｃｏ、ＣｏＳｉ２、ＣｏＴｅ、Ｃｏ２Ｐ、ＣｏＺｒＯ３、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｃｏ３Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＣｏＭｏＯ４、ＣｏＷＯ４、Ｆｅ、ＦｅＳｉ、Ｆｅ３Ｃ、ＦｅＯα−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＦｅＴｉＯ３、ＦｅＭｏＯ４、ＦｅＷＯ４、Ｆｅ３Ｐ、ＦｅＳ、ＦｅＳ２、ＦｅＳｅ、ＦｅＳｉ２、Ｆｅ４Ｎ、Ｆｅ３Ｎ、Ｆｅ３Ｐ、ＦｅＳｂ２、ＦｅＳｅ、ＦｅＴｅ、ＦｅＶ２Ｏ４、ＭｎＯ、ＭｎＯ２、ＭｎＣｒ２Ｏ４、ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＭｎＴｉＯ３、ＭｎＷＯ４、ＭｎＣＯ３、ＭｎＢ、Ｍｎ３Ｃα−ＭｎＳ、ＭｎＳｉ、ＭｎＳｅ、ＭｎＴｅ、ＭｎＳｂ、ＭｎＢ、ＭｎＧｅでもある。
【００４４】
セラミックス、金属酸化物、無機水酸化物、および無機炭酸塩の例は、Ｃｒ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｒ３Ｃ２、Ｃｒ２Ｎ、ＣｒＮ、ＣｒＦ３、Ｃｒ２Ｓ３、ＣｒＢ、ＣｒＢ２、ＣｒＳｉ２、Ｃｒ３Ｃ２、Ｃｒ２Ｓｅ３、Ｃｒ２Ｔｅ３、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、ＣｒＯ３−ＴｉＯ２、Ｃｒ（ＯＨ）３、Ｖ、Ｖ−Ｐ−Ｏ、Ｖ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５−ＴｉＯ２ＶＮ、ＶＩ２、Ｖ２Ｓ３、Ｖ３Ｇａ、Ｖ３Ｓｉ、Ｖ３Ｇａ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ４、ＶＣ、ＶＢ２、ＶＨｘ、Ｖ２Ｓ３、Ｖ２Ｓ５、Ｔｉ、Ｔｉ−Ａｌ、Ｔｉ−Ｃｒ、Ｔｉ−Ｆｅ、Ｔｉ−Ｎｂ、Ｔｉ−Ｚｒ、ＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＢｒ４、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＴｉＨ２、ＴｉＮ、ＴｉＳ２、ＴｉＳｉ２、ＴｉＳｅ２、ＣａＴｉＯ３、ＴｉＰ、Ｍｇ２ＴｉＯ４、Ａｌ２ＴｉＯ５、ＭｇＴｉＯ３、Ｌｉ２ＴｉＯ３、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、ＭｎＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＦｅＴｉＯ３、Ｆｅ２ＴｉＯ５、ＺｒＴｉＯ４、ＳｒＴｉＯ３、ＣｏＴｉＯ３、ＺｎＴｉＯ３、Ｓｃ、Ｓｃ２Ｏ３、Ｓｃ（ＯＨ）３、ＳｃＮ、Ｂｉ、Ｂｉ−Ｃｄ、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｉｎ、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃｄ、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｎ、Ｂｉ−Ｓｂ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２ＭｏＯ６、Ｂｉ２ＷＯ６、２Ｂｉ２Ｏ３・３ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｓｎ２Ｏ７、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２、Ｓｉ３Ｎ４−ＢＮ、Ｂｉ（ＯＨ）３、Ｂｉ２Ｓ３、ＢｉＳｂ、Ｂｉ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｓｂ、ＳｂＩ３、ＩｎＳｂ、ＳｎＳｂ、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓ５、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ａｓ２Ｏ３、ＡｓＩ３、Ｃｄ３Ａｓ２、ＣｄＡｓ２、ＣｏＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ２Ｓｅ３、Ｚｎ３Ａｓ２、ＺｎＡｓ２でもある。
【００４５】
セラミックス、金属酸化物、無機水酸化物、および無機炭酸塩の例は、Ｇｅ、Ｇｅ−Ａｌ、ＧｅＯ、ＧｅＯ２、ＧｅＳ、ＧｅＳ２、ＧｅＳｅ、ＧｅＴｅ、Ｇｅ３Ｎ４、ＧｅＩ４、ＧｅＯ２−ＳｉＯ２、Ｓｉ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＣｒＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＣｅＳｉ２、ＷＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＴｉＳｉ２、ＦｅＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＶＳｉ２、ＭｎＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＳｉＣ−Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ、Ｂ、Ｂ２Ｏ３、ＢＰＯ４、Ｂ４Ｃ、ＢＮ、Ｈ３ＢＯ３、ＡｌＢ２、ＹｂＢ６、ＧｄＢ６、ＣｒＢ、Ｃｏ２Ｂ−Ｃｏ３Ｂ、ＺｒＢ２、ＣｅＢ６、ＷＢ、ＴａＢ２、ＴｉＢ２、ＦｅＢ、Ｆｅ２Ｂ、Ｃｕ３Ｂ２、ＮｂＢ２、Ｎｉ２Ｂ、Ｎｉ３Ｂ、ＨｆＢ２、ＶＢ、ＶＢ２、ＢａＢ６、Ｂ６Ｓｉ、ＭｎＢ、ＭｎＢ２、ＭｏＢ、Ｍｏ２Ｂ、ＬａＢ６、ＥｒＢ４、ＭｇＯ、ＭｇＦ２、ＭｇＣＯ３、Ｍｇ２Ｎｉ、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ３Ｐ２、Ｍｇ３Ｎ２、ＭｇＳ、Ｍｇ２Ｃｕ、Ｍｇ２Ｇｅ、Ｍｇ（ＳｂＯ２）２、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＭｇＭｏＯ４、ＭｇＩｎ２Ｏ４、Ｍｇ２ＧｅＯ４、ＭｇＺｒＯ３、ＭｇＳｎＯ３、ＭｇＷＯ４、ＭｇＴｉＯ３、Ｍｇ２ＴｉＯ４、ＭｇＮｂ２Ｏ６、ＭｇＭｏＯ４、Ｍｇ（ＯＨ）２、ＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＣａＳｉＯ３、ＣａＳｎＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＣａＮｂ２Ｏ６、ＣａＷＯ４、ＣａＺｒＯ３、ＣａＭｏＯ４、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２、ＣａＣ２Ｏ４、ＣａＢ６、Ｃａ３Ｎ２、ＣａＳ、ＣａＳｉ２、Ｃａ（ＯＨ）２、ＣａＣ２、Ｓｒ、ＳｒＯ、ＳｒＦｅ２Ｏ４、ＳｒＭｏＯ４、ＳｒＮｂ２Ｏ６、ＳｒＳｎＯ３、ＳｒＴａ２Ｏ６、ＳｒＴｉＯ３、ＳｒＶ２Ｏ６、ＳｒＷＯ４、ＳｒＺｒＯ３、ＳｒＡｌ２Ｏ４、ＳｒＣＯ３、ＳｒＢ６、ＳｒＳ、ＳｒＳｉ２、ＢａＯ、ＢａＯ２、ＢａＡｌ２Ｏ４、ＢａＦｅ１２Ｏ１９、ＢａＭｏＯ４、ＢａＳｅＯ３、ＢａＮｂ２Ｏ６、ＢａＣｒＯ４、ＢａＴｉＯ３、ＢａＷＯ４、ＢａＺｒＯ３、ＢａＳｎＯ３、ＢａＡｌ２Ｏ４、Ｂａ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏ、ＢａＡｌ４、ＢａＳｉ２、ＢａＢ６、ＢａＳ、ＢａＣＯ３などでもある。
【００４６】
雲母、バーミキュライト、スメクタイト、およびカオリナイト蛇紋石の例は、フッ素金雲母、フッ素四ケイ素雲母、テニオライト、フッ素バーミキュライト、フッ素ヘクトライト、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、カオリナイト、フライポンタイトなどである。
【００４７】
無機質微粒子の例は、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２、ＳｒＣＯ３、Ｂａ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｇａ（ＯＨ）３、Ａｌ（ＯＨ）３、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｚｒ（ＯＨ）４などである。有機質微粒子は、フラーレン、デンドリマーなどである。有機質微粒子は、１つ以上の樹脂からなる１つ以上の樹脂の混合物でもある。
【００４８】
フラーレンはボール状のＣ６０、Ｃ７０など、チューブ状のカーボンナノチューブ、カーボンナノホーンなどである。デンドリマーとは、中心の核に、枝分かれを持つ樹木のような構造の分子を１つでも持っている化学物質である。一般には、枝分かれを持つ樹木のような構造の分子を数本持っている。
【００４９】
微粒子に用いる樹脂は下記のモノマーを乳化重合することにより得られる。モノマーは、芳香族ビニルベンゼン、シアン化ビニル化合物、アクリル酸エステルモノマー、メタクリル酸エステルモノマー、モノまたは、ジカルボン酸およびジカルボン酸の酸無水物、アミド系モノマー、イオン性モノマーなどを用いることができる。芳香族ビニルベンゼンとしては、α−メチルスチレン、フルオロスチレン、ビニルピリジン、ジビニルベンゼンなどがある。シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのある。アクリル酸エステルモノマーとしては、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、Ｎ，Ｎ’-ジメチルアミノエチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレートなどがある。
【００５０】
メタクリル酸エステルモノマーとしては、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノエチルメタクリレート、エチレングリコールジメタアクリレート、トリメチロールプロパンジメタアクリレートなどがある。モノまたは、ジカルボン酸およびジカルボン酸の酸無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、イタコン酸などがある。アミド系モノマーとしては、アクリルアミド、メタアクリルアミドなどがある。さらにイオン性モノマーとしては、スチレンスルホン酸ナトリウム、スルホン化イソプレンなどがある。また樹脂微粒子は、重合度および重合安定性の許容できる範囲内において、下記のモノマーを気相重合することにより得られる。共役二重結合化合物のモノマーとして、ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなど、ビニルエステル化合物のモノマーとして酢酸ビニルなど、その他のα−オレフィン化合物のモノマーとして４−メチル−１−ペンテンなどを用いることができる。
【００５１】
有機質微粒子の例は、ビニルピリジンメチルアクリレート、エチルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ブタジエン、アクリロニトリル、スチレンとその共重合体などである。ハイブリッド微粒子の例は、金属錯体、金属アルコキシド、高分子と金属微粒子のハイブリッド、高分子と粘土のハイブリッド化物、有機質と無機質ポリマーのハイブリッド化物、オルガノシルセスキオキサン高分子などである。
【００５２】
金属アルコキシドの例は、Ｗ（ＯＣ２Ｈ５）５、Ｈｆ（ＯＣＨ３）４、Ｈｆ（ＯＣ２Ｈ５）４、Ｈｆ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）４、Ｓｎ（ＯＣ２Ｈ５）４、Ｓｎ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）４、Ｓｎ（Ｏ−ｎ−Ｃ４Ｈ９）４、Ｇａ（ＯＣＨ３）３、Ｇａ（ＯＣ２Ｈ５）３、Ｇａ（Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７）３、Ｇａ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３、Ｍｏ（ＯＣ２Ｈ５）５、Ｔａ（ＯＣＨ３）５、Ｔａ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）５、Ａｌ（ＯＣＨ３）３、Ａｌ（ＯＣ２Ｈ５）３、Ａｌ（Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７）３、Ａｌ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３、Ａｌ（Ｏ−ｎ−Ｃ４Ｈ９）３、Ａｌ（Ｏ−ｉ−Ｃ４Ｈ９）３、Ｍｎ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）２、Ｆｅ（ＯＣ２Ｈ５）３、Ｆｅ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３、Ｆｅ（Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７）３、Ｙ（ＯＣＨ３）３、Ｙ（ＯＣ２Ｈ５）３、Ｙ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３、Ｚｒ（ＯＣＨ３）４、Ｚｒ（ＯＣ２Ｈ５）４、Ｎｂ（ＯＣＨ３）５、Ｎｂ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）５、Ｎｂ（Ｏ−ｉ−Ｃ４Ｈ９）５、Ｓｂ（ＯＣＨ３）３、Ｓｃ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３、Ｓｃ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３、ＶＯ（ＯＣＨ３）３、Ｔｉ（ＯＣＨ３）４、Ｔｉ（ＯＣ２Ｈ５）４、Ｍｇ（ＯＣＨ３）２、Ｍｇ（ＯＣ２Ｈ５）２、Ｍｇ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）２、Ｍｇ（Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７）２、Ｃａ（ＯＣＨ３）２、Ｃａ（ＯＣ２Ｈ５）２、Ｃａ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）２、  Ｃａ（Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７）２、Ｓｒ（ＯＣＨ３）２、Ｓｒ（ＯＣ２Ｈ５）２、Ｓｒ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）２、Ｓｒ（Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７）２、Ｂａ（ＯＣＨ３）２、Ｂａ（ＯＣ２Ｈ５）２、Ｂａ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）２、Ｂａ（Ｏ−ｎ−Ｃ３Ｈ７）２などである。
【００５３】
高分子と金属微粒子のハイブリッド微粒子は、無機質微粒子表面が界面活性剤、カップリング剤や高分子化合物により表面処理されている。表面処理は無機質微粒子の表面にモノマーがシード重合してもよい。
【００５４】
界面活性剤の例は、アニオン活性剤などであり、アルキルベンゼンスルホン酸塩、マレイン酸アルキルエステルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、カチオン活性剤であるポリオキシアルキレンアルキルアミン、ノニオン活性剤である、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、アセチレンアルコール、シリコーン活性剤としてポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン、高分子系活性剤である、ノニオン系のポリビニルアルコール、アニオン系のポリアクリル酸塩、スチレン・マレイン酸共重合物の塩、ポリスチレンスルホン酸共重合物の塩、ビニルエーテル・マレイン酸の共重合物の塩、スチレン・アクリル酸の共重合物の塩、オレフィン・マレイン酸の共重合物のエステル、カチオン系のイソシアネート誘導体、アクリル系共重合物などを使用できる。好ましい界面活性剤はノニオン活性剤、シリコーン活性剤、高分子アニオン系活性剤、高分子カチオン系活性剤などである。より好ましい界面活性剤は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン、オレフィン・マレイン酸の共重合物のエステル、イソシアネート誘導体、アクリル系共重合物などである。
【００５５】
有機質と無機質ポリマーのハイブリッド化物は、シルセスキオキサン高分子と樹脂が水素結合したハイブリッド化物などである。微粒子は結晶あるいはアモルファスのどちらでもよく、結晶の場合は最適の結晶型を選ぶことにより、効果がさらに増す。液晶組成物に用いる微粒子は、組み合わせて使用してもいい。
【００５６】
第二に、成分である液晶化合物をさらに説明する。この組成物の成分は化合物（１）の群れから選択された少なくとも一つの化合物を１〜９９．９％の割合で含有する。好ましい組成物は、第一の組成物の第一成分として化合物（２）、（３）および（４）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。第二の組成物の第一成分は、化合物（５）および（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。第三の組成物の第一および第二成分は、それぞれ化合物（２）、（３）および（４）の群から選択された少なくとも一つの化合物および化合物（５）および（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。第一、第二および第三の組成物は、液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、しきい値電圧などを調整する目的で、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。これらの組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。これらの組成物は、ＡＭ−ＴＮ素子、ＳＴＮ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。第四の組成物の第一成分は、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＡＭ−ＴＮ素子、ＳＴＮ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。
化合物（１）において、複数の環ＡおよびＺが存在するが、それらは独立である。
【００５７】
誘電率異方性が負で大きい化合物（１）を含有する好ましい組成物において、第一成分などは次のとおりである。第五の組成物の第一成分は、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。この組成物は、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（２）〜（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＶＡ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。第六の組成物の第一成分は、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。この組成物は、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性をさらに調整する目的で化合物（２）〜（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＶＡ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。
【００５８】
誘電率異方性が小さい化合物（１）を含有する好ましい組成物において、第一成分などは次のとおりである。第七の組成物の第一成分は、化合物（２）、（３）および（４）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。第八の組成物の第一成分は、化合物（５）および（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。第九の組成物の第一および第二成分は、それぞれ化合物（２）、（３）および（４）の群から選択された少なくとも一つの化合物および化合物（５）および（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。第七、第八および第九の組成物は、液晶相の温度範囲、粘度、光学異方性、誘電率異方性、しきい値電圧などを調整する目的で、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＡＭ−ＴＮ素子、ＳＴＮ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。第十の組成物の第一成分は、化合物（７）〜（１１）の群から選択された少なくとも一つの化合物である。この組成物は、化合物（１２）、（１３）および（１４）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、物性をさらに調整する目的で、化合物（２）〜（６）の群から選択された少なくとも一つの化合物をさらに含有してもよい。この組成物は、ＶＡ素子などに適合させる目的で、その他の液晶性化合物、添加物などの化合物をさらに含有してもよい。
【００５９】
化合物（２）、（３）および（４）は、誘電率異方性が正で大きいので、ＡＭ−ＴＮ素子用の組成物に主として用いられる。この組成物において、これらの化合物の量は１〜９９％である。好ましい量は１０〜９７％である。より好ましい量は４０〜９５％である。この組成物に化合物（１２）、（１３）または（１４）をさらに添加する場合、この化合物の好ましい量は６０％以下である。より好ましい量は４０％以下である。
【００６０】
化合物（５）および（６）は、誘電率異方性が正で非常に大きいので、ＳＴＮ素子用の組成物に主として用いられる。この組成物において、これらの化合物の量は１〜９９％である。好ましい量は１０〜９７％である。より好ましい量は４０〜９５％である。この組成物に化合物（１２）、（１３）または（１４）をさらに添加する場合、この化合物の好ましい量は６０％以下である。より好ましい量は４０％以下である。
【００６１】
化合物（７）、（８）、（９）、（１０）、および（１１）は、誘電率異方性が負であるので、ＶＡ素子用の組成物に主として用いられる。これらの化合物の好ましい量は８０％以下である。より好ましい量は４０〜８０％である。この組成物に化合物（１２）、（１３）または（１４）をさらに添加する場合、この化合物の好ましい量は６０％以下である。より好ましい量は４０％以下である。
【００６２】
化合物（１２）、（１３）および（１４）の誘電率異方性は小さい。化合物（１２）は粘度または光学異方性を調整する目的で主に使用される。化合物（１３）および（１４）は上限温度を上げて液晶相の温度範囲を広げる、または光学異方性を調整する目的で使用される。化合物（１２）、（１３）および（１４）の量を増加させると組成物のしきい値電圧が高くなり、粘度が小さくなる。したがって、組成物のしきい値電圧の要求値を満たすかぎり多量に使用してもよい。
【００６３】
好ましい化合物（２）〜（１４）の例は、化合物（２−１）〜（２−９）、化合物（３−１）〜（３−９７）、化合物（４−１）〜（４−３３）、化合物（５−１）〜（５−５６）、化合物（６−１）〜（６−３）、化合物（７−１）〜（７−４）、化合物（８−１）〜（８−６）、化合物（９−１）〜（９−４）、化合物（１０−１）、化合物（１１−１）、化合物（１２−１）〜（１２−１１）、化合物（１３−１）〜（１３−２１）、化合物（１４−１）〜（１４−６）などである。これらの化合物において、Ｒ1、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ4、Ｒ５、Ｒ6、Ｒ７、Ｘ1、およびＸ２の記号の意味は、化合物（２）〜（１４）におけるこれらの記号の意味と同一である。
【００６４】
2005247921.tif 000007
【００６５】
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【００６６】
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【００６７】
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【００６８】
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【００６９】
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【００７０】
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【００７１】
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【００７２】
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【００７３】
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【００７４】
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【００７５】
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【００７６】
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【００７７】
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【００７８】
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【００７９】
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【００８０】
2005247921.tif 000023
【００８１】
微粒子を添加することは、液晶組成物のみならず、液晶性化合物にも適用できる。使用する液晶性化合物に制限はない。公知の材料は全て使用可能である。公知の液晶性化合物の具体例は液晶化合物データベースＬｉｑＣｒｙｓｔ（商品名、LCI Publisher GmbH (Hamburg, Germany)で開示されている。
【００８２】
本発明の液晶組成物は公知の方法によって調製される。例えば、成分である化合物を混合し、加熱によって互いに溶解させる。組成物に適当な添加物を加えて組成物の物性を調整してもよい。このような添加物は当業者によく知られている。メロシアニン、スチリル、アゾ、アゾメチン、アゾキシ、キノフタロン、アントラキノン、テトラジンなどの化合物である二色性色素を添加してＧＨ素子用の組成物を調製してもよい。一方、液晶のらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与える目的でキラルドーパントが添加される。キラルドーパントの例は上記の光学活性化合物（Ｏｐ−１）〜（Ｏｐ−１２）である。
【００８３】
キラルドーパントを組成物に添加してねじれのピッチを調整する。ＴＮ素子およびＴＮ−ＴＦＴ素子用の好ましいピッチは４０〜２００μｍの範囲である。ＳＴＮ素子用の好ましいピッチは６〜２０μｍの範囲である。ＢＴＮ素子用の好ましいピッチは１．５〜４μｍの範囲である。ＰＣ素子用の組成物にはキラルドーパントを比較的多量に添加する。ピッチの温度依存性を調整する目的で少なくとも二つのキラルドーパントを添加してもよい。
【００８４】
本発明においける母液晶とは、微粒子を添加する前の液晶組成物のことであり、液晶組成物に色素やキラルドーパントなどを添加した組成物である。
【００８５】
本発明において、液晶組成物中への微粒子の分散方法は、特に限定はない。例えば粉体である微粒子の場合、必要に応じて分散機を用いることもできる。この混合分散の分散機としては、スターラー、乳鉢、自公転型乳鉢、球形容器攪拌型、ロータ型、高速攪拌型、ホモジナイザー、ロール回転ミル、振動ボールミル、回転ボールミル、超音波分散機などが上げられる。またあらかじめ溶媒（水溶液あるいは有機溶剤）に分散されている微粒子は、同様に分散機で処理した後に、脱溶媒化して用いることもできる。
【００８６】
本発明の液晶組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＢＴＮ，ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどの素子に使用できる。これらの素子は駆動方式がＰＭであってもよいし、またはＡＭであってもよい。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）素子、例えばＰＮ（polymer network）素子にも使用できる。
【実施例】
【００８７】
特性値の測定は次の方法にしたがった。
最大粒子径および平均粒子径（μｍ）：液晶組成物分散液を、カーボン支持銅メッシュ上にキャストし、真空乾燥した。日本電子社製透過型顕微鏡ＪＥＭ−１００ＣＸ（ＴＨＭ）により、加速電圧１００ｋＶ、１０万倍で観測し写真撮影した。この写真内の無作為な範囲内で２００個の微粒子の粒径をルーペ（１０倍）を用い実測した。２００個の値のうちの最大のものを最大粒子径、２００個の値の平均を平均粒子径とした。
【００８８】
電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃、３５℃と５０℃で測定；％）：日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された液晶組成物および配向膜を有する素子の電圧保持率を測定する方法にしたがった。測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは５．０μｍであった。２５℃のＴＮ素子に印加した電圧の波形を陰極線オシロスコープで観測し、単位周期において電圧曲線と横軸との間の面積を求めた。この面積を、ＴＮ素子を取り除いて測定した電圧の波形から同様にして求めた面積と比較して電圧保持率を算出した。同様にＴＮ素子を３５℃と５０℃に加熱して、同様な方法で電圧保持率を得た。  
【００８９】
実施例に使用した微粒子について説明する。
微粒子ＳＡ：サソール（株）製のDISPSAL  X-SOSR（商品名）。ベーマイトアルミナのアルコキシドであり、平均粒子径は０．０５μｍである。
微粒子ＣＡ：サソール（株）製のCATAPAL  A  ALUMINA（商品名）。ベーマイトアルミナであり、平均粒子径は０．０５μｍである。
【００９０】
（実施例１）
４−シアノ−４−ペンチル−１，１'−ビフェニル（以下、５ＣＢという）を母液晶とした。この５ＣＢに、母液晶の全重量に基づいて２．６重量％の微粒子ＳＡを添加し、５０℃で１０分間攪拌したところ均一透明な液体を得た。このものを室温に冷却したところネマチック相であった。２４時間静置しても固形物の析出は観察されなかった。その組成物の一部をとり、厚さ５．０μｍの液晶セルに封入した。微粒子ＳＡは凝縮して最大粒子径０．１μｍ以下、平均粒子径０.０３μｍとなり、液晶組成物中に分散していた。
【００９１】
（実施例２）
５ＣＢを母液晶とした。この５ＣＢに、母液晶の全重量に基づいて２．３５重量％の微粒子ＣＡを添加し、５０℃で１０分間攪拌したところ均一透明な液体を得た。このものを室温に冷却したところネマチック相であった。２４時間静置しても固形物の析出は観察されなかった。その組成物の一部をとり、厚さ５．０μｍの液晶セルに封入した。微粒子ＣＡは凝縮して最大粒子径０．１μｍ以下、平均粒子径０．０３０μｍとなり、液晶組成物中に分散していた。
【００９２】
（比較例）
５ＣＢを厚さ５．０μｍのセルに封入した。以上のようにして作成した実施例１、２および比較例の液晶表示セルに２５℃の温度条件下で５Ｖの電圧を印加し、電圧の印加の停止から１６．７ミリ秒後の電圧保持率を調べた。その結果を表１に示す。
【００９３】
表１
2005247921.tif 000024
【００９４】
表１に示されるように、実施例１および２の液晶表示セルは、いずれも電圧保持率が９０％以上と高く、電圧保持率が７２％の比較例の液晶表示セルに比べて、電圧保持率が改善されていることがわかる。
【００９５】
作成した実施例１、２および比較例の液晶表示セルについて３５℃およびで５０℃のそれぞれの温度条件下で５Ｖの電圧を印加し、電圧の印加の停止から１６．７ミリ秒後の電圧保持率を調べた。その結果を表２に示す。
【００９６】
表２
2005247921.tif 000025
【００９７】
表２に示されるように、比較例の液晶セルは、３５℃での電圧保持率が２５℃に比べて３０％以上も低下し、さらに５０℃での電圧保持率は２５℃に比べて半分以下に低下しており、温度依存性の増加が著しい。それに対し、実施例１、２の微粒子を含有する液晶組成物は、約２〜３割程、電圧保持率保持率が高く温度依存性が低いことがわかる。
【００９８】
（組成例）
成分である化合物を混合し、加熱によって互いに溶解させ、母液晶Ａ〜Ｆを調製した。これら母液晶における成分の割合は（百分率）は、母液晶の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。これら組成物に微粒子を添加した。ここで使用する微粒子は、実施例１で使用した微粒子ＳＡまたは実施例２で使用した微粒子ＣＡである。組成例における化合物は下記の表３の定義に基づいて記号により表した。
【００９９】
2005247921.tif 000026
【０１００】
（組成例１）
母液晶Ａの全重量に基づいて２．７重量％の微粒子ＣＡを母液晶Ａに添加した。
＜母液晶Ａ＞
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                                        ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                                        ８％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                                        ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                    ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ２１％
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                １０％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ２％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３％
３−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                    ３％
４−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                    ７％
５−ＧＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                    ７％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ４％
【０１０１】
（組成例２）
母液晶Ｂの全重量に基づいて１．８重量％の微粒子ＣＡを母液晶Ｂに添加した。
＜母液晶Ｂ＞
１Ｖ２−ＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｃ                                ６％
３−ＨＢ−Ｃ                                              １８％
２−ＢＴＢ−１                                            １０％
５−ＨＨ−ＶＦＦ                                          ３０％
３−ＨＨＢ−１                                              ４％
ＶＦＦ−ＨＨＢ−１                                          ８％
ＶＦＦ２−ＨＨＢ−１                                      １１％
３−Ｈ２ＢＴＢ−２                                          ５％
３−Ｈ２ＢＴＢ−３                                          ４％
３−Ｈ２ＢＴＢ−４                                          ４％
【０１０２】
（組成例３）
母液晶Ｃの全重量に基づいて２．０重量％の微粒子ＣＡを母液晶Ｃに添加した。
＜母液晶Ｃ＞
３−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ５％
５−Ｈ２ＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ５％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２                                    １０％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３                                    １０％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                              ５％
５−Ｂ２Ｂ（Ｆ，Ｆ）Ｂ（Ｆ）−Ｆ                            ５％
【０１０３】
組成例４
母液晶Ｄの全重量に基づいて２．３重量％の微粒子ＣＡを母液晶Ｄに添加した。
＜母液晶Ｄ＞
２−ＨＢ−Ｃ                                                ５％
３−ＨＢ−Ｃ                                              １２％
３−ＨＢ−Ｏ２                                            １５％
２−ＢＴＢ−１                                              ３％
３−ＨＨＢ−Ｆ                                              ４％
３−ＨＨＢ−１                                              ８％
３−ＨＨＢ−Ｏ１                                            ５％
３−ＨＨＢ−３                                            １４％
３−ＨＨＥＢ−Ｆ                                            ４％
５−ＨＨＥＢ−Ｆ                                            ４％
２−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                                        ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                                        ７％
５−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ                                        ７％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                    ５％
【０１０４】
（組成例５）
母液晶Ｅの全重量に基づいて０．９重量％の微粒子ＣＡを母液晶Ｅに添加した。
＜母液晶Ｅ＞
３−ＨＨ−４                                                ５％
３−ＨＨ−５                                                ５％
３−ＨＨ−Ｏ１                                              ６％
３−ＨＨ−Ｏ３                                              ６％
３−ＨＢ−Ｏ１                                              ５％
３−ＨＢ−Ｏ２                                              ５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                              １０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                              １０％
３−ＨＨＥＨ−３                                            ５％
３−ＨＨＥＨ−５                                            ５％
４−ＨＨＥＨ−３                                            ５％
２−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−１                                ４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−２                                ４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            １２％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２                            １３％
【０１０５】
（組成例６）
母液晶Ｆの全重量に基づいて１．４重量％の微粒子ＣＡを母液晶Ｆに添加した。
＜母液晶Ｆ＞
５−ＨＢ−ＣＬ                                            １１％
３−ＨＨ−４                                                ８％
３−ＨＨＢ−１                                              ５％
３−ＨＨＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                    ８％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ２０％
５−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  １５％
３−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                １０％
４−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３％
５−ＨＨＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３％
２−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ５％
５−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ３％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ                                  ６％