(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶組成物が、グループＡ１とＡ２から選ばれる化合物からなる液晶成分Ａを含有し、該グループは下記に示す一般式（I-1）〜(I-4)で表される化合物から構成され、
【化１】
0004876300.tif 000053
（式中、Ｒ1〜Ｒ3は各々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基又は炭素原子数２〜１０のアルケニル基を表し、該アルキル基又は該アルケニル基は非置換又は置換基として１個又は２個以上のＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ3又はＣＦ3を有することができ、該アルキル基又は該アルケニル基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ2基は、Ｏ原子が相互に直接結合しないものとして、Ｏ、ＣＯ又はＣＯＯで置換されていてもよく、Ｑ1は各々独立的にＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨ2、ＮＣＳ又はＣＮを表し、Ｘ1〜Ｘ3は各々独立的にはＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＮを表し、Ｘ3はまた各々独立的にはＣＨ3を表し、Ｗ1〜Ｗ4は各々独立的にはＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＮを表し、前記一般式（I-1）〜（I-4）の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されていても良い。但し、一般式（I-1）におけるＷ1〜Ｗ4の少なくとも一つはＦ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3である。）
前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上、一般式（I-2）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上、及び一般式（I-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、
前記液晶成分Ａに含有される一般式（I-2）で表される化合物において、該一般式（I-2）におけるＲ3は各々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基又は炭素原子数２〜１０のアルケニル基を表し、該アルキル基又は該アルケニル基は非置換又は置換基として１個又は２個以上のＣＮ又はＣＨ3を有することができ、該アルキル基又は該アルケニル基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ2基は、Ｏ原子が相互に直接結合しないものとして、Ｏ、ＣＯ又はＣＯＯで置換されていてもよく、
前記液晶成分Ａに含有される一般式（I-4）で表される化合物において、該一般式（I-4）におけるＲ2及びＲ3は各々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基を表し、該アルキル基は非置換又は置換基として１個又は２個以上のＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ3又はＣＦ3を有することができ、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ2基は、Ｏ原子が相互に直接結合しないものとして、Ｏ、ＣＯ又はＣＯＯで置換されていてもよく、
前記一般式（I-1）〜（I-4）の化合物を除く液晶成分として、＋２以上の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分Ｂを０〜９９．９重量％含有し、−１０〜＋２の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分Ｃを０〜８５重量％含有し、該液晶成分Ｂと該液晶成分Ｃの総和が０〜９９．９重量％であることを特徴とするネマチック液晶組成物。
【請求項２】
前記液晶成分Ａが、下記の条件の(v)または(vii)を満たすことを特徴とする請求項１記載のネマチック液晶組成物。
(v)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-2）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が５〜１００重量％であること。
(vii)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-2）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-3）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が１００重量％であること。
【請求項３】
前記液晶成分Ａが、下記小群（I-ai）〜（I-aiv）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の小群から選ばれる化合物を１種〜２０種含有することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
前記一般式（I-1）において、
（I-ai）Ｒ1が炭素原子数２〜７のアルキル基又はアルケニル基である化合物。
（I-aii）Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈである化合物。
（I-aiii）Ｗ1〜Ｗ4のうち一つ又は二つがＦである化合物。
（I-aiv）Ｘ1、Ｘ2のうち一つ又は二つがＦ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3である化合物。
【請求項４】
前記液晶成分Ａが、下記小群（I-bi）〜（I-biv）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の小群から選ばれる化合物を１種〜２０種含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
（I-bi）一般式（I-2）〜（I-4）において、Ｒ2が炭素原子数２〜７のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜７のアルキル基又は炭素原子数４〜７アルケニル基である化合物。
（I-bii）一般式（I-2）において、Ｗ3がＦである化合物。
（I-biii）一般式（I-3）において、Ｗ1とＷ2の少なくとも一方がＦである化合物。
（I-biv）一般式（I-3）において、Ｘ3がＣＨ3である化合物。
【請求項５】
前記液晶成分Ｂが、一般式（II-1）〜（II-4）
【化２】
0004876300.tif 000054
（式中、Ｒ1、Ｑ1、Ｗ1〜Ｗ4は請求項１記載と同じであり、Ｙ1、Ｙ2は各々独立的にＨ、Ｆ、Ｃｌ又はＯＣＦ3を表し、ＶはＣＨ又はＮを表し、Ｐ1〜Ｐ3は各々独立的に単結合、-ＣＯＯ-、-ＯＣＯ-、-ＣＨ2Ｏ-、-ＯＣＨ2-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＨ＝Ｎ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-又は-Ｎ(Ｏ)＝Ｎ-を表し、Ｐ1、Ｐ3はまた各々独立的に-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＦ＝ＣＦ-又は-Ｃ≡Ｃ-であってもよく、環Ｂ1〜Ｂ3は各々独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン、トランス−１，４−シクロへキセニレン、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、トランス−１−シラ−１，４−シクロヘキシレン、トランス−４−シラ−１，４−シクロヘキシレン、ナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイル又はデカハイドロナフタレン−２，６−ジイルを表し、ナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイルは非置換又は置換基として１個又は２個のＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＨ3を有することができ、環Ｂ3はまた１，４−フェニレン、２又は３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２又は３−クロロ−１，４−フェニレン、２，３−ジクロロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレンであってもよく、側鎖基Ｒ1、極性基Ｑ1、連結基Ｐ1〜Ｐ3及び環Ｂ1〜Ｂ3に存在する１個又は２個以上の水素原子は重水素原子と置換されていても良く、ｐ1〜ｐ3は各々独立的に０又は１を表し、ｐ2＋ｐ3は０又は１であり、一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されていても良い。）で表される化合物群から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
【請求項６】
前記液晶成分Ｃが、一般式（III-1）〜（III-4）
【化３】
0004876300.tif 000055
（式中、Ｗ1〜Ｗ3、Ｖは請求項１及び５記載と同じであり、Ｒ2、Ｒ3は各々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基又は炭素原子数２〜１０のアルケニル基、アルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基又は該アルケニルオキシ基は非置換又は置換基として１個又は２個以上のＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ3又はＣＦ3を有することができ、及び又は該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基又は該アルケニルオキシ基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ2基は、Ｏ原子が相互に直接結合しないものとして、Ｏ、ＣＯ又はＣＯＯで置換されていてもよく、Ｚ1〜Ｚ3は各々独立的にＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＮを表し、Ｚ3はまた各々独立的に-ＣＨ3であってもよく、Ｍ1〜Ｍ3は各々独立的に単結合、-ＣＯＯ-、-ＯＣＯ-、-ＣＨ2Ｏ-、-ＯＣＨ2-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＨ＝Ｎ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-又は-Ｎ(Ｏ)＝Ｎ-を表し、Ｍ1、Ｍ3はまた各々独立的に-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＦ＝ＣＦ-又は-Ｃ≡Ｃ-であってもよく、環Ｃ1〜Ｃ3は各々独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン、トランス−１，４−シクロへキセニレン、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、トランス−１−シラ−１，４−シクロヘキシレン、トランス−４−シラ−１，４−シクロヘキシレン、ナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイル又はデカハイドロナフタレン−２，６−ジイルを表し、ナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイルは非置換又は置換基として１個又は２個のＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＨ3を有することができ、環Ｃ1、Ｃ3はまた１，４−フェニレン、２又は３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２又は３−クロロ−１，４−フェニレン、２，３−ジクロロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレンであってもよく、側鎖基Ｒ2、Ｒ3、連結基Ｍ1〜Ｍ3及び環Ｃ1〜Ｃ3に存在する１個又は２個以上の水素原子は重水素原子と置換されていても良く、ｍ1〜ｍ3は各々独立的に０又は１を表し、ｍ2＋ｍ3は０又は１であり、前記一般式（III-1）〜（III-4）の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されていても良い。）で表される化合物群から選ばれる化合物を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
【請求項７】
前記液晶組成物が、４個の六員環を有したコア構造の化合物であって、該化合物の液晶相−等方性液体相転移温度が１００℃以上を有する化合物を1種又は２種以上含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
【請求項８】
前記液晶組成物が、２〜４０の誘電率異方性であり、０．１０〜０．４０の複屈折率であり、５０℃〜１８０℃のネマチック相−等方性液体相転移温度であり、−２００℃〜０℃の結晶相、スメクチック相又はガラス相−ネマチック相転移温度であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
【請求項９】
前記液晶組成物に、誘起螺旋ピッチが０．５〜１０００μｍとなる光学活性基を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物を用いたアクティブ・マトリクス、ツイスティッド・ネマチック又はスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のネマチック液晶組成物を用いたＯＣＢモード又はＥＣＢモードの液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の液晶組成物及び透明性固体物質を含有した調光層を有する光散乱形液晶表示装置。
【請求項１３】
前記調光層において、前記液晶組成物が連続層をなし、該連続層中に前記透明性固体物質が均一な三次元網目状構造を形成したことを特徴とする請求項１２記載の光散乱形液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学的表示材料として有用なネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子の代表的なものにTN-LCD（ツイスティッド・ネマチック液晶表示素子）があり、時計、電卓、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなどに使用されている。一方、ＯＡ機器の処理情報の増加に伴い、シェファー（Scheffer）等［SID '85 Digest, p.120 1985年］、衣川等［SID '86 Digest, p.122 1986年］によって、STN（スーパー・ツイスティッド・ネマチック）−LCDが開発され、携帯端末、電子手帳、ポケットコンピュータ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、あるいはモニター表示などの高情報処理用の表示に広く普及しはじめている。
【０００３】
最近、STN-LCDの応答特性改善を目的にアクティブアドレッシング駆動方式［Proc.12th IDRC p.503 1992年］やマルチラインアドレッシング駆動方式［SID'92 Digest, p.232 1992年］が提案されている。また、より明るい表示やより高いコントラスト比を達成する目的で、カラーフィルター層の代わりに、液晶と位相差板の複屈折性を利用した新規反射型カラー液晶表示方式［テレビジョン学会技術報告 vol.14 No10.p.51 1990年］や基板電極側に小さな放物面を施した反射面有した液晶表示装置が提案されている。
【０００４】
特に、表示面積の大型化の用途では、バックライトの温度分布に対する表示の均一性や高コントラストが求められており、より安定な配向性やより温度依存性の小さい液晶材料が、あるいはセル厚のばらつきを押さえるために所定の値に対応した複屈折率が求められている。また、画素数の増加により高いデューティー駆動が行われているため、これに対応した応答性、階調性等も重視されている。一方、中小型の携帯用表示では、使用環境温度に対する表示の安定性が重要なポイントとなっており、応答性や消費電力を低減できるより低い駆動電圧の液晶材料、あるいは−３０〜０℃や４０〜８０℃の温度域での駆動電圧、急峻性や所望のデューティー駆動の周波数依存性等がより小さいこと等が求められている。更に、液晶の電気的抵抗（比抵抗）は、消費電力を少なくするために低すぎることは避ける必要があるものの、焼き付き現象を無くすために高くなり過ぎないように所定の値にすることが求められている。この様に現在も、より詳細に差別化され少しでも改良された液晶材料が要望されている。
【０００５】
これに適した液晶材料として、複屈折率、弾性定数、誘電率異方性、より低い粘性、より広いネマチック温度、化学的な安定性、電気的な安定性（所望の比抵抗、電圧保持率）等の物性特性や、配向性に関わる所定のプレチルト角、より広いｄ／ｐマージン等の個々の特性を総合的に最適化したものが必要とされており、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の提案が要求されている。
【０００６】
更に、その表示品質が優れていることから、アクティブ・マトリクス形液晶表示装置が携帯端末、液晶テレビ、プロジェクター、コンピューター等の市場に出されている。アクティブ・マトリクス表示方式は、画素毎にTFT（薄膜トランジスタ）あるいはMIM（メタル・インシュレータ・メタル）等が使われており、この方式には高電圧保持率である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IPSモードと組み合わせたスーパーＴＦＴ［Asia Display '95 Digest, p.707 1995年］が近藤等によって提案されている。これ以外にもＭＶＡ、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence mode;特開平7-84254号公報、SID93DIGEST,p277）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）、ＰＣ、
ＰＳＣＴ等にアクティブ・マトリクス表示方式を用いることが報告されている（以下、これらアクティブ・マトリクス表示方式の液晶表示素子を総称してTFT-LCDと呼称する）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、例えば特開平２−２３３６２６号公報、特公表４−５０１５７５号公報等の提案がなされている。
【０００７】
最近注目されているポリシリコンの技術を用いたTFT-LCDに対応すべき液晶材料として、電圧保持率ではより高い特性であることも含めて汚れに強い液晶材料、より低い駆動電圧でより速い応答性を示す液晶材料、複屈折率が０．１０〜０．１５を有する液晶材料が要求されている。また、歩留まりの向上を目的として表示欠陥の発生がより少ない液晶材料、より高いプレチルト角を安定して示すことができる液晶材料等、求められている要求は更に差別化が進んでいる。
【０００８】
偏光板や配向処理を要さず、明るくコントラストの良い液晶デバイスとして、ポリマー中に液晶滴を分散させた液晶表示素子が特表昭５８−５０１６３１号公報、米国特許第４４３５０４７号明細書、特表昭６１−５０２１２８号公報、特開昭６２−２２３１号公報等において知られている。（以下、これらの液晶表示素子を総称してPDLCと呼称する）これらは、液晶材料の個々の屈折率とポリマーの屈折率を最適化することや、十分な透明性を得るのに高い電圧を必要とする問題を有していた。一方、低電圧駆動性、高コントラスト、時分割駆動性を可能にする技術として、米国特許第５，３０４，３２３号、特開平１−１９８７２５号公報があり、液晶材料が連続層を形成し、この連続層中に、高分子物質が三次元網目状に分布した構造を有する液晶表示素子が開示されている。（以下、この液晶表示素子をPN-LCDと呼称する）
【０００９】
この目的に係わる液晶材料として、欧州特許第３５９，１４６号公報には液晶材料の複屈折率や誘電率異方性を最適化する方法、特開平６−２２２３２０号公報には液晶材料の弾性定数を特定する技術等、特開平５−３３９５７３号公報にはフルオロ系化合物を用いることが開示されている。しかし、抵抗値が高く電圧保持率が優れていること、駆動電圧が低いこと、光散乱が強くコントラスト比が大きいこと、応答速度が速いこと、温度特性が良いこと等に問題を有しており、現在も新しい提案がなされている。
【００１０】
以上詳述してきたように、液晶表示素子に対する要求は、より精細で高密度の表示容量、駆動電圧や環境温度に対してより速い応答速度、化学的電気的に高い安定性を有したより低い駆動電圧、より高い階調性、使用環境温度や視野角に対しより高いコントラスト等が揚げられる。このために、広い温度範囲でネマチック性を有し、低温保存で長期間ネマチック相を維持し、応答性を改善できるより低い粘性で、所望の駆動電圧、特により低い駆動電圧が達成可能な液晶材料の開発研究が現在も行われている。また、複屈折率、誘電率異方性、弾性定数の設計及びこれらの温度依存性、複屈折率の光波長依存性やデューティー数に対応した誘電率異方性の周波数依存性等も改良手段として注目されている。
【００１１】
上述のような電気光学特性を改善するために、複屈折率（Δｎ）の大きな液晶材料としては、例えば以下のような化合物を挙げることができる。本発明の一般式（I-1）に類似する化合物としては一般式（a-1）の化合物があり、グループＡ２の化合物例としては一般式（a-2）の化合物がある。
【００１２】
【化４】
0004876300.tif 000002
（式中、Ｒ0はアルキル基、Ｘ0はＦ、Ｑ0はアルキル基、ＣＮ、Ｆ等、ｋ0は０、１を表す。）
【００１３】
しかしながら、これらの化合物を用いて液晶材料の複屈折率を大きくすることができても、液晶表示の高速応答性及び駆動温度範囲等の特性については、依然として問題が残されたままである。
例えば、一般式（a-1）と一般式（a-2）の化合物を混合した場合、得られる液晶組成物の複屈折率は大きくなることが期待されるものの、スメクチック相あるいは結晶相が出現しやすい傾向を有するため、このような化合物を用いても電気光学特性に優れ、且つ広い温度範囲で駆動可能な液晶表示装置を作製することは非常に困難であった。
【００１４】
一方、例えば、TFT-LCDにおいては、均一で高いコントラストを得るために必要な、漏れ電流が小さく高い電圧保持率を有する液晶材料として、例えば、下記のような化合物が用いられてきた。
【化５】
0004876300.tif 000003
（式中、Ｒ0は前述と同じ意味を表わす。）
しかしながら、このような化合物を主成分として構成した液晶材料は、高電圧保持率を得られるものの、液晶材料の複屈折率を大きくすることができず、しきい値電圧を充分に低減させることも非常に困難であった。
従って、上記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。
【００１５】
更にまた、本発明に関わる化合物の特性は、現在求められているのに必要な程度の知見としては、ほとんど知られていない。更に、組成物においては、その具体的な実施例はほとんど見いだされない。従って、更にまた、液晶組成物を用いた応用例、例えば液晶表示素子や装置に関する具体例もほとんど見いだされない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、目的に応じた複屈折率の液晶材料を提供することにあり、より詳しくは複屈折率Δｎを０．１０〜０．４０の広い範囲で調整ができ、しかも駆動可能な温度範囲が広く、低電圧駆動可能なネマチック液晶組成物を提供することにある。更に、本発明の液晶組成物を構成材料として用いた、電気光学特性の改善された液晶表示装置を提供することにある。
本発明は、一般式（I-1）で表される化合物を少なくとも１種以上含有したネマチック液晶組成物、より詳しくは、Ｗ1〜Ｗ4のいずれかが置換基を有した化合物を含有する新規なネマチック液晶組成物であり、上述のような液晶材料に対する要望を解決あるいは少しでも改善しようとするものであり、これにより上述のような液晶表示素子の特性を改善することにある。
詳しくは、相溶性の改善、低温保存の向上等により液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成するあるいは改善することにある。また、所望の複屈折率を有する液晶材料によりMIMあるいはTFT-LCDやSTN-LCDの種々の表示特性を改良し、比較的大きな複屈折率を有する液晶材料によりPN-CLDやPDLCの表示特性を改善することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、液晶組成物が、グループＡ１とＡ２から選ばれる化合物からなる液晶成分Ａを含有し、該グループは下記に示す一般式（I-1）〜(I-4)で表される化合物から構成され、
【化６】
0004876300.tif 000004
（式中、
Ｒ1〜Ｒ3は各々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基又は炭素原子数２〜１０のアルケニル基を表し、該アルキル基又は該アルケニル基は非置換又は置換基として１個又は２個以上のＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ3又はＣＦ3を有することができ、該アルキル基又は該アルケニル基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ2基は、Ｏ原子が相互に直接結合しないものとして、Ｏ、ＣＯ又はＣＯＯで置換されていてもよく、
Ｑ1は各々独立的にＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈ、ＯＣＦＨ2、ＮＣＳ又はＣＮを表し、
Ｘ1〜Ｘ3は各々独立的にはＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＮを表し、Ｘ3はまた各々独立的にはＣＨ3を表し、
Ｗ1〜Ｗ4は各々独立的にはＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＮを表し、
前記一般式（I-1）〜（I-4）の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されていても良い。
但し、一般式（I-1）におけるＷ1〜Ｗ4の少なくとも一つはＦ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3である。）
前記一般式（I-1）〜（I-4）の化合物を除く液晶成分として、＋２以上の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分Ｂを０〜９９．９重量％含有し、−１０〜＋２の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分Ｃを０〜８５重量％含有し、該液晶成分Ｂと該液晶成分Ｃの総和が０〜９９．９重量％であることを特徴とするネマチック液晶組成物を提供する。
本発明において、前記液晶成分Ａが、下記の条件(i)〜(vii)の少なくとも一つを満たすネマチック液晶組成物とすることができる。
(i)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-2）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が５〜１００重量％であること。
(ii)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-3）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が５〜１００重量％であること。
(iii)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が５〜１００重量％であること。
(iv)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-2）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-3）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が５〜１００重量％であること。
(v)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-2）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が５〜１００重量％であること。
(vi)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-3）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が５〜１００重量％であること。
(vii)前記液晶成分Ａが、一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-2）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-3）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、一般式（I-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該選ばれた化合物の前記液晶成分Ａでの含有率が１００重量％であること。
本発明において、前記液晶成分Ａが、下記小群（I-ai）〜（I-aiv）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の小群から選ばれる化合物を１種〜２０種含有するネマチック液晶組成物とすることができる。
すなわち前記一般式（I-1）において、
（I-ai）Ｒ1が炭素原子数２〜７のアルキル基又はアルケニル基である化合物。
（I-aii）Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈである化合物。
（I-aiii）Ｗ1〜Ｗ4のうち一つ又は二つがＦである化合物。
（I-aiv）Ｘ1、Ｘ2のうち一つ又は二つがＦ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3である化合物。
本発明において、前記液晶成分Ａが、下記小群（I-bi）〜（I-biv）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の小群から選ばれる化合物を１種〜２０種含有するネマチック液晶組成物とすることができる。
（I-bi）一般式（I-2）〜（I-4）において、Ｒ2が炭素原子数２〜７のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜７のアルキル基又は炭素原子数４〜７アルケニル基である化合物。
（I-bii）一般式（I-2）において、Ｗ3がＦである化合物。
（I-biii）一般式（I-3）において、Ｗ1とＷ2の少なくとも一方がＦである化合物。
（I-biv）一般式（I-3）において、Ｘ3がＣＨ3である化合物。
【００１８】
本発明に関わる液晶成分Ｂは、一般式（II-1）〜（II-4）
【化７】
0004876300.tif 000005
（式中、
Ｒ1、Ｑ1、Ｗ1〜Ｗ4は(I-1)〜(I-4)における記載と同じであり、
Ｙ1、Ｙ2は各々独立的にＨ、Ｆ、Ｃｌ又はＯＣＦ3を表し、
ＶはＣＨ又はＮを表し、
Ｐ1〜Ｐ3は各々独立的に単結合、-ＣＯＯ-、-ＯＣＯ-、-ＣＨ2Ｏ-、-ＯＣＨ2-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＨ＝Ｎ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-又は-Ｎ(Ｏ)＝Ｎ-を表し、Ｐ1、Ｐ3はまた各々独立的に-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＦ＝ＣＦ-又は-Ｃ≡Ｃ-であってもよく、
環Ｂ1〜Ｂ3は各々独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン、トランス−１，４−シクロへキセニレン、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、トランス−１−シラ−１，４−シクロヘキシレン、トランス−４−シラ−１，４−シクロヘキシレン、ナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイル又はデカハイドロナフタレン−２，６−ジイルを表し、ナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイルは非置換又は置換基として１個又は２個のＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＨ3を有することができ、環Ｂ3はまた１，４−フェニレン、２又は３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２又は３−クロロ−１，４−フェニレン、２，３−ジクロロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレンであってもよく、
側鎖基Ｒ1、極性基Ｑ1、連結基Ｐ1〜Ｐ3及び環Ｂ1〜Ｂ3に存在する１個又は２個以上の水素原子は重水素原子と置換されていても良く、
ｐ1〜ｐ3は各々独立的に０又は１を表し、ｐ2＋ｐ3は０又は１であり、
一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されていても良い。）
で表される化合物群から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有することができる。
【００１９】
また、液晶成分Ｃが、前記液晶成分Ｃが、一般式（III-1）〜（III-4）
【化８】
0004876300.tif 000006
（式中、
Ｗ1〜Ｗ3、Ｖは(I-1)〜(I-4) 、(II-1)〜(II-4)における記載と同じであり、
Ｒ2、Ｒ3は各々独立的に炭素原子数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基又は炭素原子数２〜１０のアルケニル基、アルケニルオキシ基を表し、該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基又は該アルケニルオキシ基は非置換又は置換基として１個又は２個以上のＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ3又はＣＦ3を有することができ、及び又は該アルキル基、該アルコキシ基、該アルケニル基又は該アルケニルオキシ基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ2基は、Ｏ原子が相互に直接結合しないものとして、Ｏ、ＣＯ又はＣＯＯで置換されていてもよく、
Ｚ1〜Ｚ3は各々独立的にＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＮを表し、Ｚ3はまた各々独立的に-ＣＨ3であってもよく、
Ｍ1〜Ｍ3は各々独立的に単結合、-ＣＯＯ-、-ＯＣＯ-、-ＣＨ2Ｏ-、-ＯＣＨ2-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＨ＝Ｎ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-又は-Ｎ(Ｏ)＝Ｎ-を表し、Ｍ1、Ｍ3はまた各々独立的に-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＦ＝ＣＦ-又は-Ｃ≡Ｃ-であってもよく、
環Ｃ1〜Ｃ3は各々独立的にトランス−１，４−シクロへキシレン、トランス−１，４−シクロへキセニレン、トランス−１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、トランス−１−シラ−１，４−シクロヘキシレン、トランス−４−シラ−１，４−シクロヘキシレン、ナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイル又はデカハイドロナフタレン−２，６−ジイルを表し、ナフタレン−２，６−ジイル及び１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイルは非置換又は置換基として１個又は２個のＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＣＨ3を有することができ、環Ｃ1、Ｃ3はまた１，４−フェニレン、２又は３−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２又は３−クロロ−１，４−フェニレン、２，３−ジクロロ−１，４−フェニレン、３，５−ジクロロ−１，４−フェニレンであってもよく、
側鎖基Ｒ2、Ｒ3、連結基Ｍ1〜Ｍ3及び環Ｃ1〜Ｃ3に存在する１個又は２個以上の水素原子は重水素原子と置換されていても良く、
ｍ1〜ｍ3は各々独立的に０又は１を表し、ｍ2＋ｍ3は０又は１であり、
前記一般式（III-1）〜（III-4）の化合物を構成する原子はその同位体原子で置換されていても良い。）
で表される化合物群から選ばれる化合物を含有することができる。
本発明において、前記液晶組成物が、４個の六員環を有したコア構造の化合物であって、該化合物の液晶相−等方性液体相転移温度が１００℃以上を有する化合物を1種又は２種以上含有するネマチック液晶組成物とすることができる。
また前記液晶組成物が、２〜４０の誘電率異方性であり、０．１０〜０．４０の複屈折率であり、５０℃〜１８０℃のネマチック相−等方性液体相転移温度であり、−２００℃〜０℃の結晶相、スメクチック相又はガラス相−ネマチック相転移温度であるネマチック液晶組成物とすることができる。
また前記液晶組成物に、誘起螺旋ピッチが０．５〜１０００μｍとなる光学活性基を有する化合物を含有するネマチック液晶組成物とすることができる。
【００２０】
更に、本発明は上記のネマチック液晶組成物を用いたアクティブ・マトリクス、ツイスティッド・ネマチック又はスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置、あるいは上記の液晶組成物及び透明性固体物質を含有する調光層を有する光散乱形液晶表示装置を提供する。
前記調光層において、前記液晶組成物が連続層をなし、該連続層中に前記透明性固体物質が均一な三次元網目状構造を形成した光散乱形液晶表示装置とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶組成物は、一般式（I-1）〜（I-4）で表される化合物からなる液晶成分Ａを必須成分として含有する。特に、液晶成分Ａは、一般式（I-1）で表される化合物からなるグループＡ１と一般式（I-2）〜（I-4）で表される化合物からなるグループＡ２で構成することを特徴とする。更に、一般式（I-1）におけるＷ1〜Ｗ4の少なくとも一つはＦ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3で置換されたことを特徴とする化合物を含有する。この特徴を有する液晶成分Ａは、液晶化合物あるいは液晶組成物に混合すると、ネマチック相−等方性液体相転移温度が比較的良好で、低温域での安定したネマチック相が得られ、応答性を維持、あるいは悪化させることなく駆動電圧を低下させる効果を有しており、従来の駆動電圧低減の液晶化合物にない優れた特性を有している。本発明の液晶組成物は、一般式（I-1）〜（I-4）の化合物からなる液晶成分Ａを含有し、＋２以上の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分Ｂを０〜９９．９重量％含有し、−１０〜＋２の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分Ｃを０〜８５重量％含有し、該液晶成分Ｂと該液晶成分Ｃの総和が０〜９９．９重量％含有させることで、この効果を有することを見いだした。また、液晶成分Ａは、上記の液晶成分Ｂと液晶成分Ｃの液晶材料に対して混合したとき、固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度を特段に低下させたりあるいは低温での保存時間を長くする等、表示温度範囲をより広くさせることができる。
【００２２】
尚、本発明においては、ナフタレン−２，６−ジイル環、デカハイドロナフタレン−２，６−ジイル環及び１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイル環の呼称は、特別に限定をした場合を除いて、非置換の環及び置換された環の両者を含めたものとして定義する。この定義は、液晶成分Ａ、Ｃに適応される。置換の意味は、ナフタレン−２，６−ジイル環の場合、環中に存在する１個又は２個以上のＣＨ基がＮ基で置換されものであり、デカハイドロナフタレン−２，６−ジイル環の場合、環中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ2−基が−ＣＦ2−で置換されたもの、環中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ2−ＣＨ2−基が−ＣＨ2−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝Ｎ−又は−ＣＦ＝Ｎ−で置換されたもの、環中に存在する１個又は２個以上の＞ＣＨ−ＣＨ2−基が＞ＣＨ−Ｏ−、＞Ｃ＝ＣＨ−、＞Ｃ＝ＣＦ−、＞Ｃ＝Ｎ−又は＞Ｎ−ＣＨ2−で置換されたもの、環中に存在する＞ＣＨ−ＣＨ＜基が＞ＣＨ−ＣＦ＜、＞ＣＦ−ＣＦ＜又は＞Ｃ＝Ｃ＜で置換されたもの、更にデカハイドロナフタレン−２，６−ジイル環の非置換の環又は置換された環中の少なくとも１個のＣがＳｉと置換されたものであり、更に、ナフタレン−２，６−ジイル環、デカハイドロナフタレン−２，６−ジイル環及び１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイル環中に存在する１個又は２個以上の水素原子が重水素原子と置換されたものを含む。
【００２３】
同様に、アルキル基及びアルケニル基の呼称も、特別に限定をした場合を除いて、非置換の基及び置換された基の両者を含めたものとして定義する。また、アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状でも分岐鎖状でも良い。この定義は、液晶成分Ａ、Ｂ、Ｃに適応される。
【００２４】
グループＡ１は一般式（I-1）で表される化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、グループＡ２は一般式（I-2）〜（I-4）で表される化合物から適時選ばれる化合物を１種又は２種以上含有する。この場合、一般式（I-2）〜（I-4）から選ばれた一つ、二つ又は三つの一般式で表される１種又は２種以上化合物を含有することができる。
【００２５】
この様な視点から、一般式（I-1）〜（I-4）で表される化合物におけるより好ましい形態は、下記に示す式（I-1a）〜（I-4ap）で表される化合物である。
【００２６】
【化９】
0004876300.tif 000007
【００２７】
【化１０】
0004876300.tif 000008
【００２８】
【化１１】
0004876300.tif 000009
【００２９】
【化１２】
0004876300.tif 000010
【００３０】
【化１３】
0004876300.tif 000011
【００３１】
【化１４】
0004876300.tif 000012
【００３２】
【化１５】
0004876300.tif 000013
【００３３】
【化１６】
0004876300.tif 000014
【００３４】
【化１７】
0004876300.tif 000015
【００３５】
【化１８】
0004876300.tif 000016
【００３６】
【化１９】
0004876300.tif 000017
【００３７】
一般式（I-1）における側鎖基Ｒ1のより好ましい形態は、後述する一般式（II-5a）〜（II-5bc）で表される化合物である。一般式（I-2）〜（I-4）における側鎖基Ｒ2、Ｒ3のより好ましい形態は、後述する一般式（III-5a）〜（III-5bf）で表される化合物である。一般式（I-1）における極性基を有する１，４−フェニレンの部分構造式のより好ましい形態は、後述する一般式（II-6a）〜（II-6r）で表される化合物である。
【００３８】
尚、以下で用いている各化合物は、蒸留、カラム精製、再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充分精製したものを使用した。
【００３９】
更に詳述すると、汎用的な液晶組成物を目的とする場合には、液晶成分Ａは以下の化合物を用いることが好ましく、本発明の効果を得ることができる。
【００４０】
（I-ai）：一般式（I-1）において、Ｒ1が炭素原子数２〜７のアルキル基又はアルケニル基である化合物。具体的な化合物例としては式（I-1a）〜（I-1dp）の化合物。
【００４１】
（I-aii）：一般式（I-1）において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈである化合物。具体的な化合物例としては式（I-1a）〜（I-1dp）の化合物。具体的用途としては、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈである極性基を有する化合物を実質的に主成分とした場合には高信頼性のSTN-LCDやアクティブ用のTFT-LCD、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等に好ましく、駆動電圧の低減や高電圧保持率に優れており、Ｑ1がＦ、Ｃｌ又はＣＮの極性基を有する化合物を実質的に主成分とした場合にはTN-LCD、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧、急峻性や応答性あるいはその温度特性に優れた電気光学特性を得ることができる。
【００４２】
（I-aiii）：一般式（I-1）において、Ｗ1〜Ｗ4のうち一つ又は二つがＦである化合物。具体的な化合物例としては式（I-1a）〜（I-1dp）の化合物。具体的用途としては、Ｗ1〜Ｗ4の少なくとも１個がＦであり、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈである化合物を実質的に主成分とした場合にはアクティブ用のTFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧の低減や高電圧保持率に優れており、 Ｑ1がＦ、Ｃｌ又はＣＮである化合物を実質的に主成分とした場合にはTN-LCD、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧、急峻性や応答性あるいはその温度特性に優れた電気光学特性を得ることができる。更に、この小群の化合物は、液晶組成物の相溶性の改善、低温保存の向上により動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成するあるいは改善することができ、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる、
【００４３】
（I-aiv）：一般式（I-1）において、Ｘ1、Ｘ2のうち一つ又は二つがＦ、Ｃｌ、ＣＦ3又はＯＣＦ3である化合物。具体的な化合物例としては式（I-1a）〜（I-1dp）の化合物。具体的用途としては、更に好ましい化合物は以下である。Ｘ1とＸ2の組において少なくとも一方が又は両方がＦ、Ｃｌであり、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈである化合物を実質的に主成分とした場合にはアクティブ用のTFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧の低減や高電圧保持率に優れており、 Ｑ1がＦ、Ｃｌ又はＣＮである化合物を実質的に主成分とした場合にはTN-LCD、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧、急峻性や応答性あるいはその温度特性に優れた電気光学特性を得ることができる。
【００４４】
（I-bi）一般式（I-2）〜（I-4）において、Ｒ2が炭素原子数２〜７のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜７のアルキル基又は炭素原子数４〜７アルケニル基である化合物。具体的な化合物例としては式（I-2a）〜（I-4ap）の化合物。粘度や粘弾性の低減により応答性を向上させ、ネマチック相−等方性液体相転移温度を改良させることができ、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
【００４５】
（I-bii）一般式（I-2）において、Ｗ3がＦである化合物。具体的な化合物例としては式（I-2a）〜（I-2ab）の化合物。ネマチック相−等方性液体相転移温度を悪化させることなく、低温でのネマチック相を増大させる効果を有する。また、より大きな複屈折率を得るのに有用である。
【００４６】
（I-biii）一般式（I-3）において、Ｗ1とＷ2の少なくとも一方がＦである化合物。具体的な化合物例としては式（I-3a）〜（I-3cr）の化合物。ネマチック相−等方性液体相転移温度を悪化させることなく、低温でのネマチック相を増大させる効果を有する。STN-LCD、PDLC、PN-LCD等における応答性を悪化させることなく、より改善された電気光学特性を得ることができる。
【００４７】
（I-biv）一般式（I-3）において、Ｘ3がＣＨ3である化合物。具体的な化合物例としては式（I-3bo）〜（I-3bt）、（I-3cm）〜（I-3cr）の化合物。低温でのネマチック相を増大させる効果を有する。
【００４８】
本発明の液晶成分Ａは、これら小群（I-ai）〜（I-biv）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の小群から選ばれる化合物を１種以上含有させることができるが、一つの小群から１種のみで構成しても効果を得ることができる。また、小群（I-bi）〜（I-biv）で示した化合物の構造的な特徴を同時に二つ以上有した化合物は更に好ましい。液晶成分Ａは、所望の目的に応じて、上記小群（I-ai）〜（I-biv）で示した化合物で構成することができる。この様な液晶成分Ａを含有する本発明の液晶組成物は、相溶性の改善、低温保存の向上等により液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成するあるいは改善することができ、これを構成材料として用いたTN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
【００４９】
本発明のネマチック液晶組成物における一般式（I-1）の化合物は、複屈折率が非常に大きいという特徴を有する。このため本発明の液晶組成物は、広い範囲で複屈折率を調整することが可能となった。また、誘電率異方性が大きいので、低電圧駆動が可能であり、しかも電圧保持率が高いという特徴も有している。更に、一般式（I-1）の化合物と類似構造を有する化合物（a-1）
と比較して、特段に高い相溶性を示しているのである。
【００５０】
本発明のネマチック液晶組成物における一般式（I-2）〜（I-4）の化合物を加えることによって、複屈折率が更に大きい組成物を得ることができる。また、ネマチック相の温度範囲もより広くさせる改善効果を示す。更に、この組成物は駆動電圧を上昇させにくい傾向を有する。このような効果は一般式（I-2）〜（I-4）の化合物がフルオトラン構造を有し、化合物の弾性定数が小さいことによるものと考えられる。また、必須成分である一般式（I-1）から選ばれる化合物との相溶性にも優れているので、グループＡ１の化合物の優れた特性をほとんど低減させることなく、良好なネマチック液晶組成物を得ることができる。
【００５１】
本発明の液晶組成物は、上記液晶成分Ａに加えて、誘電率異方性が＋２以上の化合物を１種又は２種以上含む液晶成分Ｂを含有するものである。尚、本発明で述べる２より大きい誘電異方性を有する液晶化合物とは、以下の意義で用いる。液晶化合物の化学構造は棒状であり、中央部分が１個から４個の六員環を有したコア構造を有し、中央部分長軸方向の両端に位置する六員環が、液晶分子長軸方向に相当する位置で置換された末端基を有し、両端に存在する末端基の少なくとも一方が極性基であること、即ち例えば -Ｆ、-Ｃｌ、-ＮＯ2、-ＣＦ3、-ＯＣＦ3、-ＯＣＨＦ2、-ＣＮ、-ＯＣＮ、-ＮＣＳ、等である化合物である。これによって、液晶層の光学異方性を所定の値にすることができ、電気的に駆動可能となり、動作温度範囲を広くさせることができる。
【００５２】
液晶成分Ｂとして、誘電率異方性が＋２以上の化合物は、少なくとも１種以上を用いることができ、３〜４０種の範囲が好ましく、３〜１５種の範囲がより好ましい。また、誘電率異方性が＋２〜＋８の化合物、＋８〜＋１３の化合物、＋１４〜＋１８の化合物、＋１８以上の化合物から適時選んで含有させることが好ましく、所定の駆動電圧や応答特性を得ることができる。この場合、＋２〜＋１３の誘電率異方性の化合物は多くとも３０種以下の範囲で混合することが好ましく、１５種以下の範囲で混合することが更に好ましく、＋１４〜＋１８の化合物は多くとも２０種以下の範囲で混合することが好ましく、８種以下の範囲で混合することが更に好ましく、＋１８以上の化合物は多くとも１５種以下の範囲で混合することが好ましく、１０種以下の範囲で混合することが更に好ましい。液晶成分Ｂを上述の様に使用することは、表示特性の温度特性により好ましい効果を付与する。より具体的には、駆動電圧、急峻性に関わるコントラスト、応答性等の温度依存性をより好ましいものとする。
【００５３】
この様な視点から、一般式（II-1）〜（II-4）で表される化合物におけるより好ましい基本構造の形態は、下記に示す一般式（II-1a）〜（II-4n）で表される化合物である。
【００５４】
【化２０】
0004876300.tif 000018
【００５５】
【化２１】
0004876300.tif 000019
【００５６】
【化２２】
0004876300.tif 000020
【００５７】
【化２３】
0004876300.tif 000021
【００５８】
【化２４】
0004876300.tif 000022
【００５９】
また、一般式（II-1）〜（II-4）における側鎖基
【００６０】
【化２５】
0004876300.tif 000023
のより好ましい形態は、下記に示す一般式（II-5a）〜（II-5bc）である。
【００６１】
【化２６】
0004876300.tif 000024
【００６２】
更にまた、極性基を有する１，４−フェニレンの部分構造式
【００６３】
【化２７】
0004876300.tif 000025
のより好ましい形態は、下記に示す一般式（II-6a）〜（II-６r）で表される化合物である。
【００６４】
【化２８】
0004876300.tif 000026
【００６５】
尚、以下で用いている各化合物は、蒸留、カラム精製、再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充分精製したものを使用した。
【００６６】
更に詳述すると、汎用的な液晶組成物を目的とする場合には、液晶成分Ｂは以下の化合物を用いることが好ましく、この様な液晶成分Ｂを液晶成分Ａと組み合わせることにより本発明の効果を得ることができる。
【００６７】
（II-ai）：  前記一般式（II-1）〜(II-4)において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルケニル基である化合物、具体的には、一般式（II-1a）〜（II-4n）の基本構造であって、側鎖基が（II-5ah）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物、より好ましくは一般式（II-1a）〜（II-1l）、（II-2i）〜（II-2ae）の基本構造の化合物であり、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
（II-aii）：  前記一般式（II-1）〜(II-4)において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、又は-ＯＣＦ3である化合物、具体的には、一般式（II-1a）〜（II-4n）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6d）〜（II-6i）、（II-6m）〜（II-6o）の化合物、より好ましくは一般式（II-1a）〜（II-1l）、（II-2f）〜（II-2q）、（II-2u）〜（II-2w）、（II-2ab）〜（II-4f）の基本構造の化合物であり、これらの化合物を実質的に主成分とした場合にはアクティブ用のTFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧の低減や高電圧保持率に優れている。また、Ｑ1がＣＮの化合物と併用して、両者が実質的に主成分とした場合にはTN-LCD、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等の駆動電圧、急峻性や応答性あるいはその温度特性に優れている。
【００６８】
（II-aiii）：前記一般式（II-1）の化合物において、Ｐ2が-(ＣＨ2)2-又は-(ＣＨ2)4-である化合物、具体的には、一般式（II-1c）、（II-1d）（II-1g）、（II-1h）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
（II-aiv）：前記一般式（II-1）の化合物において、ｐ1が１である化合物、具体的には、一般式（II-1e）〜（II-1l）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物、これらは、駆動電圧が低く比較的小さい複屈折率を必要とする用途に適している。
【００６９】
（II-av）：前記一般式（II-2）の化合物において、Ｙ1、Ｙ2、Ｗ1、Ｗ2の少なくとも１個がＦである化合物、具体的には、一般式（II-2a）、（II-2c）、（II-2f）、（II-2i）、（II-2l）、（II-2o）、（II-2r）、（II-2u）、（II-2x）、（II-2y）、（II-2ab）、（II-2ac）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6b）、（II-6c）、（II-6e）、（II-6f）、（II-6h）、（II-6i）、（II-6k）、（II-6l）、（II-6n）、（II-6o）、（II-6q）、（II-6r）の化合物、あるいは一般式（II-2b）、（II-2d）、（II-2e）、（II-2g）、（II-2h）、（II-2j）、（II-2k）、（II-2m）、（II-2n）、（II-2p）、（II-2q）、（II-2s）、（II-2t）、（II-2v）、（II-2w）、（II-2z）、（II-2aa）、（II-2ad）、（II-2ae）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物であり、駆動電圧を低減させる用途に適している。
（II-avi）：前記一般式（II-2）の化合物において、ｐ1が１であり、Ｐ1が-Ｃ≡Ｃ-である化合物、具体的には、一般式（II-2o）〜（II-2q）、（II-2ab）〜（II-2ae）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物であり、駆動電圧が低く比較的大きい複屈折率を必要とする用途に適している。
（II-avii）：前記一般式（II-2）の化合物において、Ｐ2が単結合又は-(ＣＨ2)2-であり、Ｐ1が-ＣＯＯ-である化合物、具体的には、一般式（II-2l）〜（II-2n）、（II-2r）〜（II-2t）、（II-2y）〜（II-2aa）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物であり、駆動電圧が低くい用途に適している。
【００７０】
（II-aviii）：前記一般式（II-3）の化合物において、Ｙ1、Ｙ2、Ｗ1〜Ｗ4の少なくとも１個がＦである化合物、具体的には、一般式（II-3a）、（II-3j）、（II-3k）、（II-3s）、（II-3t）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6b）、（II-6c）、（II-6e）、（II-6f）、（II-6h）、（II-6i）、（II-6k）、（II-6l）、（II-6n）、（II-6o）、（II-6q）、（II-6r）の化合物、あるいは一般式（II-3b）〜（II-3i）、（II-3l）〜（II-3r）、（II-3u）〜（II-3x）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物であり、駆動電圧を低減させる用途に適している。
（II-aix）：前記一般式（II-3）の化合物において、Ｐ3が-Ｃ≡Ｃ-である化合物、具体的には、一般式（II-3k）〜（II-3r）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物であり、駆動電圧が低く比較的大きい複屈折率を必要とする用途に適している。
（II-ax）：前記一般式（II-3）の化合物において、Ｐ1が単結合又は-Ｃ≡Ｃ-であり、Ｐ3が-ＣＯＯ-である化合物、具体的には、一般式（II-3j）、（II-3y）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
【００７１】
（II-axi）：前記一般式(II-4）で表される化合物、具体的には、一般式（II-4a）〜（II-4n）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
【００７２】
（II-axii）：前記一般式(II-1)、（II-2）、（II-4）の化合物において、環Ｂ1〜Ｂ3がトランス−１，４−シクロへキシレンであり、この環の水素原子のうち少なくとも一個が重水素原子と置換された化合物、具体的には、一般式（II-1a）〜（II-1l）、（II-2i）〜（II-2ae）、（II-4f）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
【００７３】
これらの小群（II-ai）〜（II-axii）で示した化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有するネマチック液晶組成物が好ましい。
【００７４】
また、TN-LCDやSTN-LCDに適した液晶組成物を目的とする場合には、液晶成分Ｂは以下の化合物を用いることが好ましく、この様な液晶成分Ｂを液晶成分Ａと組み合わせることにより本発明の効果を得ることができる。
【００７５】
（II-bi）：前記一般式（II-1）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、ｐ1が０であり、Ｑ1が-ＣＮである化合物、具体的には、一般式（II-1a）〜（II-1d）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6c）の化合物。
（II-bii）：前記一般式（II-1）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、ｐ1が１であり、Ｑ1がＦ又は-ＣＮであり、Y1、Y2がＨ又はＦである化合物、具体的には、一般式（II-1e）〜（II-1l）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6f）の化合物。
【００７６】
（II-biii）：前記一般式（II-2）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、ｐ1が０であり、Ｑ1が-ＣＮであり、Y1、Y2、Ｗ1、Ｗ2がＨ又はＦである化合物、具体的には、一般式（II-2a）〜（II-2h）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6c）の化合物。
（II-biv）：前記一般式（II-2）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、ｐ1が１であり、Ｐ2が単結合、-(ＣＨ2)2-又は-ＣＯＯ-であり、Ｐ1が単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ≡Ｃ-であり、Ｑ1がＦ又は-ＣＮであり、Y1、Y2、Ｗ1、Ｗ2がＨ又はＦである化合物、具体的には、一般式（II-2i）〜（II-2ae）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6f）の化合物。
【００７７】
（II-bv）：前記一般式（II-3）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｐ1とＰ3の一方が単結合であり、他方が単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ≡Ｃ-である化合物、具体的には、一般式（II-3a）〜（II-3x）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
（II-bvi）：前記一般式（II-3）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｙ1、Ｙ2、Ｗ1〜Ｗ4がＨ又はＦである化合物、具体的には、一般式（II-3a）〜（II-3x）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
【００７８】
（II-bvii）：前記一般式（II-４）において、Ｒ1が炭素原子数２〜７のアルキル基又はアルケニル基であり、ｐ2＋ｐ3が０である化合物、具体的には、一般式（II-4a）、（II-4h）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
【００７９】
（II-bviii）：前記一般式(II-1)、（II-2）の化合物において、環Ｂ1、Ｂ2がトランス−１，４−シクロへキシレンであり、この環の水素原子のうち少なくとも一個が重水素原子と置換された化合物、具体的には、一般式（II-1a）〜（II-1l）、（II-2i）〜（II-2ae）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
【００８０】
これらの小群（II-bi）〜（II-bviii）で示した化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、液晶成分Ｂとして該化合物の含有率が１０〜１００重量％であるネマチック液晶組成物が好ましい。
【００８１】
更にまた、高信頼性を必要とするSTN-LCDやアクティブ用のTFT-LCD、IPS、STN-LCD、PDLC、PN-LCD等に適した液晶組成物を目的とする場合には、液晶成分Ｂは以下の化合物を用いることが好ましく、この様な液晶成分Ｂを液晶成分Ａと組み合わせることにより本発明の効果を得ることができる。
【００８２】
（II-ci）：前記一般式（II-1）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、ｐ1が１であり、Ｐ1とＰ2の一方が単結合であり、他方が単結合、-ＣＯＯ-、-(ＣＨ2)2-、又は-(ＣＨ2)4であり、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1、Ｙ2の１個又は２個がＦである化合物、具体的には、一般式（II-1e）〜（II-1k）の基本構造であって、側鎖基が（I-6a）〜（I-6d）、（I-6ah）〜（I-6am）、（I-6av）〜（I-6bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-5d）〜（II-5r）の化合物。
【００８３】
（II-cii）：前記一般式（II-2）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、ｐ1が１であり、Ｐ2が単結合、-(ＣＨ2)2-又は-ＣＯＯ-であり、Ｐ1が単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ≡Ｃ-であり、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1、Ｙ2の１個又は２個がＦであり、Ｗ1、Ｗ2がＨ又はＦである化合物、具体的には、一般式（II-2i）〜（II-2ae）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6d）〜（II-6r）の化合物。
【００８４】
（II-ciii）：前記一般式（II-3）において、Ｒ1が炭素原子数２〜５のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｐ1とＰ3の一方が単結合であり、他方が単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ≡Ｃ-であり、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3又はＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1、Ｙ2の１個又は２個がＦであり、Ｗ1〜Ｗ4がＨ又は１個以上がＦである化合物、具体的には、一般式（II-3a）〜（II-3x）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5d）、（II-5ah）〜（II-5am）、（II-5av）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6e）、（II-6f）、（II-6h）、（II-6i）、（II-6k）、（II-6l）、（II-6n）、（II-6o）、（II-6q）、（II-6r）の化合物。
【００８５】
（II-civ）：前記一般式（II-1）、（II-2）の化合物において、環Ｂ1、Ｂ2がトランス−１，４−シクロへキシレンであり、この環の水素原子のうち少なくとも三個が重水素原子と置換された化合物、具体的には、一般式（II-1a）〜（II-1l）、（II-2i）〜（II-2ae）の基本構造であって、側鎖基が（II-5a）〜（II-5bc）であって、極性基の部分構造が一般式（II-6a）〜（II-6r）の化合物。
【００８６】
これらの小群（II-ci）〜（II-civ）で示した化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、液晶成分Ｂとして該化合物の含有率が１０〜１００重量％であるネマチック液晶組成物が好ましい。
【００８７】
一般式（II-1）〜（II-4）で表される化合物における特に好ましい形態は、以下の化合物を含有する液晶成分Ｂである。
（II-di）：一般式（II-1）〜（II-4）におけるＲ1が炭素原子数２〜７のアルキル基の化合物。一般式（II-1）、（II-2）におけるＲ1がＣpＨ2p+1-ＣＨ=ＣＨ-(ＣＨ2)q(ｐ＝０、１、２、３  ｑ＝０、２）のアルケニル基である化合物。具体的には、一般式（II-1a）、（II-1e）、（II-2a）、（II-2c）、（II-2d）、（II-2i）、（II-2l）、（II-2o）、（II-3a）、（II-3l）、（II-4a）〜（II-4c）、（II-4e）の基本構造の化合物がこれらの基を有することが好ましく、液晶成分Ｂにアルキル基及び又はアルケニル基を有する化合物を少なくとも１種以上含有させることで、粘度や粘弾性を低減させることができる。
（II-dii）：一般式（II-1）〜（II-4）におけるＱ1がＦ、Ｃｌ、-ＯＣＦ3又は-ＣＮである化合物を選択して、少なくとも１種以上含むことが好ましい。
（II-diii）：高速応答を重視する場合、一般式（II-1）〜（II-4）におけるＱ1がＦ、-ＯＣＦ3又は-ＣＮである一般式（II-1a）、（II-1e）、（II-2a）、（II-2c）、（II-2d）、（II-2i）、（II-2l）、（II-2o）、（II-3a）、（II-3l）、（II-4a）の化合物を液晶成分Ｂに多用することが好ましい。
（II-div）：より大きい複屈折率を必要とする場合は一般式（II-2）〜（II-4）におけるＱ1がＣｌ、-ＯＣＦ3、-ＣＮである一般式（II-2a）〜（II-4d）の化合物、及び又は一般式（II-2）、（II-3）におけるＰ1、Ｐ3が-Ｃ≡Ｃ-である一般式（II-2f）〜（II-2h）、（II-2o）〜（II-2q）、（II-2ab）〜（II-2ae）、（II-3k）〜（II-3x）の化合物を液晶成分Ｂに多用することが好ましい。
（II-dv）：より低い駆動電圧必要とする場合は、一般式（II-1）〜（II-4）におけるＱ1がＦ、Ｃｌ、-ＣＮであり、Ｙ1とＹ2の組の一つが必ずＦである一般式（II-1a）〜（II-4g）の化合物を液晶成分Ｂに多用することが好ましい。
（II-dvi）：一般式（II-1）、（II-2）のシクロヘキサン環中の水素原子が重水素原子で置換された化合物を用いることができるが、この化合物は液晶組成物の弾性定数の調整や配向膜に対応したプレチルト角の調整に有用であることから、重水素原子で置換された化合物を少なくとも１種以上含有させることが好ましい。
（II-dvii）：「一般式（II-1）、（II-2）、（II-4）におけるｐ1〜ｐ3が０の２環化合物」の成分と、「一般式（II-1）、（II-2）におけるｐ1が１の化合物、一般式（II-4）におけるｐ2＋ｐ3が１の化合物及び又は一般式（II-3）の３環化合物」の成分との液晶成分Ｂでの混合比は、０〜１００から１００〜０の範囲で適時選ぶことができ、より高いネマチック相−等方性液体相転移温度を必要とする場合、「一般式（II-1）、（II-2）におけるｐ1が１の化合物、一般式（II-4）におけるｐ2＋ｐ3が１の化合物及び又は一般式（II-3）の３環化合物」を多用することが好ましい。
【００８８】
これらの小群（II-di）〜（II-dvii）で示した化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、液晶成分Ｂとして該化合物の含有率が１０〜１００重量％であるネマチック液晶組成物が好ましい。
【００８９】
これら（II-ai）〜（II-dvii）の化合物を含有した液晶成分Ｂは、必須成分の液晶成分Ａと良く混合する特徴を有し、特に駆動電圧の目的に応じた調製やその温度依存性の改善あるいは応答性の改善に有用である。特に、一般式（II-1a）〜（II-1g）、一般式（II-2a）〜（II-2q）、一般式（II-2u）〜（II-2x）、一般式（II-2ab）〜（II-2ae）、一般式（II-3a）〜（II-3d）、一般式（II-3l）〜（II-3r）、一般式（II-4a）〜（II-14e）の化合物は、これら箇々の少なくとも１つの効果に優れており、本発明のネマチック液晶組成物の総量に対して０．１〜２５重量％と少量の含有率でもこの効果を得ることができる。
【００９０】
本発明の液晶成分Ｂは、これら小群（II-ai）〜（II-dvii）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の小群から選ばれる化合物を１種以上含有させることができるが、一つの小群から１種のみで構成しても効果を得ることができる。また、小群（II-ai）〜（II-dvii）で示した化合物の構造的な特徴を同時に二つ以上有することが可能な化合物は更に好ましい。液晶成分Ｂは、所望の目的に応じて、上記小群（II-ai）〜（II-dvii）で示した化合物で構成することができる。
【００９１】
本発明の液晶組成物に関わる一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を主成分とした液晶成分Ｂを、あるいは上述してきた小群（II-ai）〜（II-dvii）の化合物を含有した液晶成分Ｂを、更にまた小群（II-ai）〜（II-dvii）の構造的な特徴を同時に二つ以上有することが可能な化合物を含有した液晶成分Ｂを、液晶成分Ａと組み合わせた本発明の液晶組成物は、相溶性の改善、低温保存の向上等により液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成するあるいは改善することができ、これを構成材料として用いたTN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
【００９２】
上述してきた液晶成分Ａ及び液晶成分Ｂの効果は、後述する液晶成分Ｃの含有率が非常に小さい場合においても得ることができる。駆動電圧を特に低くさせる目的のために、液晶成分Ｃの含有率を１０重量％以下にすることができる。この場合、液晶成分Ｃの粘性を可能な限り低くさせることが好ましく、駆動電圧の上昇がほとんどないか小さい範囲に止まり、応答速度の改善が効率的に得られる。例えば、液晶成分Ｃが少量の場合、この効果を液晶成分Ｂで達成させる方法として、一般式（II-1）〜（II-4）におけるＱ1がＦ、Ｃｌ、-ＯＣＦ3、-ＣＮである化合物、又は一般式（II-1）〜（II-4）におけるＹ1、Ｙ2がＦである化合物、又は一般式（II-2）、（II-3）におけるＰ1が単結合、-ＣＯＯ-、-Ｃ≡Ｃ-である化合物、又は一般式（II-1）におけるｐ1が０である化合物の何れかの化合物を液晶成分Ｂに含有させることが好ましい。特に、一般式（II-1）〜（II-4）におけるＱ1がＦ又は-ＣＮ、及び又は一般式（II-1）〜（II-4）におけるＹ1、Ｙ2がＦである化合物は好ましい。
【００９３】
本発明の液晶組成物は、必須成分である液晶成分Ａに加えて、−１０〜２の誘電率異方性を有する化合物からなる液晶成分Ｃを多くとも８５重量％含有させることが好ましい。本発明で述べる−１０〜２の誘電率異方性を有する液晶化合物の好ましいものとしては、以下に示すものである。即ち、液晶化合物の化学構造は棒状であり、中央部分が１個から４個の六員環を有したコア構造を有し、中央部分長軸方向の両端に位置する六員環が、液晶分子長軸方向に相当する位置で置換された末端基を有し、両端に存在する末端基の両方が非極性基であること、即ち例えばアルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルカノイルオキシ基である化合物である。液晶成分Ｃは、１種以上４０種以下の範囲で構成することが好ましく、２種以上２０種以下の範囲で構成することがより好ましい。
【００９４】
この様な視点から、一般式（III-1）〜（III-4）で表される化合物におけるより好ましい基本構造の形態は、下記に示す一般式（III-1a）〜（III-4ac）で表される化合物である。本発明の液晶成分Ｃとして、一般式（III-1）〜（III-4）で表される化合物から選ばれる化合物を１０〜１００重量％含有することが好ましい。これらの化合物を含有した液晶成分Ｃは、一般式（I-1）〜（I-4）の化合物を含有した液晶成分Ａと良く混合する特徴を有し、低温でのネマチック相を改善させるのに有用であり、また所望の複屈折率を調整することができ、TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の急峻性や応答性あるいはその温度特性を改良することに優れている。
【００９５】
この様な視点から、一般式（III-1）〜（III-4）で表される化合物におけるより好ましい基本構造の形態は、下記に示す一般式（III-1a）〜（III-4ac）で表される化合物である。
【００９６】
【化２９】
0004876300.tif 000027
【００９７】
【化３０】
0004876300.tif 000028
【００９８】
【化３１】
0004876300.tif 000029
【００９９】
【化３２】
0004876300.tif 000030
【０１００】
【化３３】
0004876300.tif 000031
【０１０１】
【化３４】
0004876300.tif 000032
【０１０２】
【化３５】
0004876300.tif 000033
【０１０３】
側鎖基Ｒ2、Ｒ3における式（III-51）、（II-52）
【０１０４】
【化３６】
0004876300.tif 000034
のより好ましい形態は、下記に示す一般式（III-5a）〜（IIIー5bf）で表される化合物である。
【０１０５】
【化３７】
0004876300.tif 000035
【０１０６】
尚、以下で用いている各化合物は、蒸留、カラム精製、再結晶等の方法を用いて不純物を除去し、充分精製したものを使用した。
【０１０７】
液晶成分Ｃは、前記一般式（III-1）〜（III-4）で表される化合物を含有することができるが、前記一般式（III-1）で表される化合物で構成されてもよく、前記一般式(III-2)で表される化合物で構成されてもよく、前記一般式（III-3）で表される化合物で構成されてもよく、前記一般式（III-4）で表される化合物で構成されてもよく、これらを併用してもよい。より好ましくは、前記一般式（III-1）〜（III-3）で表される化合物のいずれかから選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、該化合物の含有率が５〜１００重量％である液晶成分Ｃを含有したネマチック液晶組成物である。
【０１０８】
更に詳述すると、汎用的な液晶組成物を目的とする場合には、液晶成分Ｃは以下の化合物を用いることが好ましく、この様な液晶成分Ｃを液晶成分Ａ、あるいは使用した場合には液晶成分Ｂと組み合わせることにより本発明の効果を得ることができる。
【０１０９】
（III-ai）：前記一般式（III-1）〜（III-4）において、Ｒ2が炭素原子数２〜５のアルケニル基である化合物、具体的には、一般式（III-1a）〜（III-4ac）の基本構造であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（II-5bf）で、側鎖基Ｒ2が（III-5ak）〜（II-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物であり、粘度や粘弾性の低減により応答性を向上させ、ネマチック相−等方性液体相転移温度を改良させることにより、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
（III-aii）：前記一般式（III-1）〜（III-4）において、Ｒ3が炭素原子数２〜７の直鎖状アルケニル基又はアルケニルオキシ基である化合物、具体的には、一般式（III-1a）〜（III-4ac）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（II-5bf）で、側鎖基Ｒ3が（III-5ak）〜（III-5bf）の化合物であり、粘度や粘弾性の低減により応答性を向上させ、ネマチック相−等方性液体相転移温度を改良させることができ、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
【０１１０】
（III-aiii）：前記一般式（III-1）の化合物において、ｍ1が０であり、Ｍ2が単結合又は-(ＣＨ2)2-である化合物、具体的には、一般式（III-1a）、（III-1c）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。（III-aiv）：前記一般式（III-1）の化合物において、ｍ1が１である化合物、具体的には、一般式（III-1d）〜（III-1r）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
【０１１１】
（III-av）：前記一般式（III-2）で表される化合物、具体的には、一般式（III-2a）〜（III-2o）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
【０１１２】
（III-avi）：前記一般式（III-3）の化合物において、Ｚ1、Ｚ2、Ｗ1〜Ｗ3の少なくとも１個がＦである化合物、具体的には、一般式（III-3b）、（III-3c）、（III-3e）、（III-3g）、（III-3i）〜（III-3l）、（III-3n）、（III-3r）〜（III-3u）、（III-3w）、（III-3y）〜（III-3ab）、（III-3ad）〜（III-3ai）、（III-3al）〜（III-3aq）、（III-3au）〜（III-3az）、（III-3bk）、（III-3bl）、（III-3bn）〜（III-3bs）、（III-3bu）、（III-3bv）、（III-3by）〜（III-3ch）、（III-3ck）〜（III-3dc）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
（III-avii）：前記一般式（III-3）の化合物において、Ｚ3がＦ又は-ＣＨ3である化合物、具体的には、一般式（III-3m）〜（III-3o）、（III-3v）、（III-3w）、（III-3ai）、（III-3aj）、（III-3aq）〜（III-3as）、（III-3az）〜（III-3bb）、（III-3bm）、（III-3bq）、（III-3cg）、の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
（III-aviii）：前記一般式（III-3）の化合物において、ｍ1が０であり、Ｍ3が単結合である化合物、具体的には、一般式（III-3a）〜（III-3c）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
（III-aix）：前記一般式（III-3）の化合物において、ｍ1が１であり、Ｍ1が単結合、-ＯＣＯ-、-ＣＨ2Ｏ-、-ＯＣＨ2-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＨ＝Ｎ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-、-Ｎ(Ｏ)＝Ｎ-、-ＣＨ＝ＣＨ-又は-ＣＦ＝ＣＦ-である化合物、具体的には例えば、一般式（III-3q）〜（III-3w）、（III-3ac）〜（III-3bc）、（III-3be）、（III-3bg）、（III-3bi）〜（III-3bs）、（III-3bw）、（III-3ci）〜（III-3dc）、（III-3de）、（III-3dh）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
（III-ax）：前記一般式（III-3）の化合物において、Ｍ1が-ＣＯＯ-又は-Ｃ≡Ｃ-であり、Ｍ3が-ＯＣＯ-、-ＣＨ2Ｏ-、-ＯＣＨ2-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＨ＝Ｎ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-、-Ｎ(Ｏ)＝Ｎ-、-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＦ＝ＣＦ-又は-Ｃ≡Ｃ-である化合物、具体的には例えば、一般式（III-3bf）、（III-3bh）、（III-3df）、（III-3dg）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
【０１１３】
（III-axi）：前記一般式(III-4）で表される化合物、具体的には、一般式（III-4a）〜（III-4ac）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
【０１１４】
（III-axii）：前記一般式(III-1)〜（III-4）の化合物において、環Ｃ1〜Ｃ3がトランス−１，４−シクロへキシレンであり、この環の水素原子のうち少なくとも一個が重水素原子と置換された化合物から選ばれる化合物、具体的には、一般式（III-1a）〜（III-2o）、（III-3q）〜（III-3bi）、（III-4c）、（III-4d）、（III-4h）、（III-4r）、（III-4s）、（III-4w）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2、Ｒ3が（III-5a）〜（III-5bf）の化合物。
【０１１５】
これらの小群（III-ai）〜（III-axii）で示した化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有するネマチック液晶組成物が好ましい。
【０１１６】
一般式（III-1）〜（III-4）で表される化合物における好ましい形態は、以下の化合物を含有する液晶成分Ｃである。
【０１１７】
（III-bi）：前記一般式（III-1）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり、ｍ1が０であり、Ｍ2が単結合、-ＣＯＯ-又は-(ＣＨ2)2-である化合物、具体的には、一般式（III-1a）〜（III-1c）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
（III-bii）：前記一般式（III-1）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり、ｍ1が１であり、環Ｃ1がトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、Ｍ1とＭ2の一方が単結合であり、他方が単結合、-ＣＯＯ-又は-(ＣＨ2)2-である化合物、具体的には、一般式（III-1d）、（III-1g）〜（III-1j）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
【０１１８】
（III-biii）：前記一般式（III-2）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり環Ｃ2がトランス−１，４−シクロヘキシレン又はトランス−１，４−シクロヘキセニレンであり、ｍ1が０であり、Ｍ2が単結合、-ＣＯＯ-又は-(ＣＨ2)2-である化合物、具体的には、一般式（III-2a）、（III-2d）、（III-2e）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
（III-biv）：前記一般式（III-2）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり環Ｃ2がトランス−１，４−シクロヘキシレン又はトランス−１，４−シクロヘキセニレンであり、ｍ1が１であり、Ｍ1とＭ2の一方が単結合である化合物、具体的には、一般式（III-2f）〜（III-2i）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
【０１１９】
（III-bv）：前記一般式（III-3）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり、ｍ1が０であり、Ｍ3が単結合、-Ｃ≡Ｃ-又は-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-である化合物、具体的には、一般式（III-3a）〜（III-3c）、（III-3h）〜（III-3p）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
（III-bvi）：前記一般式（III-3）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり、ｍ1が１であり、Ｍ1が単結合、-(ＣＨ2)2-、-ＣＯＯ-又は-Ｃ≡Ｃ-であり、Ｍ3が単結合、-ＣＯＯ-又は-Ｃ≡Ｃ-である化合物、具体的には、一般式（III-3q）〜（III-3bb）、（III-3bd）〜（III-3bg）、（III-3bj）〜（III-3ch）、（III-3cj）〜（III-3di）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
（III-bvii）：前記一般式（III-3）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり、ｍ1が１であり、Ｍ1とＭ3の一方が単結合であり、他方が単結合又は-Ｃ≡Ｃ-であり、Ｗ1、Ｗ2の少なくとも１個がＦである化合物、具体的には、一般式（III-3r）、（III-3t）、（III-3au）、（III-3aw）、（III-3ay）、（III-3bk）、（III-3bn）、（III-3bo）、（III-3bz）、（III-3cb）、（III-3ce）、（III-3cf）、（III-3cu）、（III-3cx）、（III-3cz）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
（III-bviii）：前記一般式（III-3）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり、Ｚ2、Ｚ3いずれかがＦ、ＣＨ3で置換された化合物、具体的には、一般式（III-3c）、（III-3f）、（III-3g）、（III-3j）、（III-3l）〜（III-3o）、（III-3s）、（III-3u）〜（III-3w）、（III-3z）、（III-3ab）、（III-3ae）、（III-3ag）、（III-3ai）、（III-3aj）、（III-3am）、（III-3ao）、（III-3aq）〜（III-3as）、（III-3av）、（III-3ax）、（III-3az）〜（III-3bb）、（III-3bl）、（III-3bm）、（III-3bp）〜（III-3bs）、（III-3bv）、（III-3ca）、（III-3cc）、（III-3cd）、（III-3cg）、（III-3ch）、（III-3cm）〜（III-3cs）、（III-3cv）〜（III-3cx）、（III-3da）〜（III-3dc）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
【０１２０】
（III-bix）：前記一般式（III-4）において、Ｒ2が炭素原子数１〜５のアルキル基又は炭素原子数２〜５のアルケニル基であり、Ｒ3が炭素原子数１〜５のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、アルケニルオキシ基であり、ｍ2＋ｍ3が０である化合物、具体的には、一般式（III-4a）、（III-4b）の基本構造であって、側鎖基Ｒ2が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5ak）〜（III-5ap）であって、側鎖基Ｒ3が（III-5a）〜（III-5e）、（III-5g）〜（III-5l）、（III-5ak）〜（III-5ap）、（III-5ar）〜（III-5aw）、（III-5ay）〜（III-5bf）の化合物。
【０１２１】
これらの小群（III-bi）〜（III-bix）で示した化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、液晶成分Ｃとして該化合物の含有率が１０〜１００重量％であるネマチック液晶組成物が好ましい。
【０１２２】
一般式（III-1）〜（III-4）で表される化合物における特に好ましい形態は、以下の化合物を含有する液晶成分Ｃである。
【０１２３】
液晶成分Ｃとして、一般式（III-1）〜（III-4）の化合物を含有することで、粘度や粘弾性を低減させることができ、比抵抗や電圧保持率が比較的高いという特徴を有する。液晶成分Ｃの粘度は、可能な限り低い粘度であることが好ましく、本発明の場合、４５ｃｐ以下が好ましく、３０ｃｐ以下がより好ましく、２０ｃｐ以下が更に好ましく、１５ｃｐ以下が特に好ましい。この様な観点から、好ましい化合物は、（III-ci）：基本構造が一般式（III-1a）〜（III-1f）、（III-1k）、（III-2a）〜（III-2f）、（III-3a）、（III-3h）〜（III-3j）、（III-3o）、（III-3p）、（III-3q）、（III-3ac）、（III-3at）〜（III-3ax）、（III-3ba）、（III-3bb）、（III-3bf）、（III-3bg）、（III-3bx）〜（III-3cb）、（III-3ct）〜（III-3cx）で表される化合物、より好ましくは、（III-cii）：上記（III-ci）の中で、Ｒ2が炭素原子数２〜５の直鎖状アルキル基又はＣpＨ2p+1-ＣＨ=ＣＨ-(ＣＨ2)q(ｐ＝０、１、２、３  ｑ＝０、２）のアルケニル基で、Ｒ3が炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基又はＣpＨ2p+1-ＣＨ=ＣＨ-(ＣＨ2)q(ｐ＝０、１、２、３  ｑ＝０、２）のアルケニル基である化合物、更に好ましくは、（III-ciii）：両側鎖基が共にアルケニル基であり、基本構造が一般式（III-1a）、（III-1d）、（III-2a）、（III-2f）、（III-3a）、（III-3h）、（III-3p）、（III-3q）で表される化合物である。
【０１２４】
本発明の液晶成分Ｃは、一般式（III-1）、一般式（III-2）、一般式（III-3）、一般式（III-4）で表される化合物を各々単独で構成することもできるが、（III-civ）：「一般式（III-1）及び又は（III-2）で表される化合物、特に一般式（III-1a）、（III-1d）、（III-2a）〜（III-2c）、（III-2f）の化合物」と、（III-cv）：「一般式（III-3）及び又は一般式（III-4）で表される化合物、特に一般式（III-3）におけるＭ1が単結合、-Ｃ≡Ｃ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-で表される化合物、具体的には一般式（III-3a）、（III-3h）、（III-3p）、（III-3q）、（III-3at）、（III-4a）、（III-4h）の化合物」とを併用することによって、液晶組成物の複屈折率を用途に応じて容易に最適化することができる。汎用的には、一般式（III-1）、一般式（III-2）の化合物、例えば一般式（III-1a）〜（III-2f）の化合物を多用することによって、複屈折率を減少させることができ、液晶表示装置の色むらの低減、視角特性の向上、コントラスト比の増加を容易に達成することができる。又、一般式（III-3）の化合物、例えば一般式（III-3a）〜（III-3j）の化合物、あるいは一般式（III-4）の化合物、例えば一般式（III-4a）〜（III-4e）の化合物を多用することで、複屈折率を増大させることができ、液晶層が１〜５μｍの薄い液晶表示素子の作製を可能とすることができる。
【０１２５】
これらの小群（III-ci）〜（III-cv）で示した化合物から選ばれる化合物を１種又は２種以上含有し、液晶成分Ｃとして該化合物の含有率が１０〜１００重量％であるネマチック液晶組成物が好ましい。
【０１２６】
本発明の液晶成分Ｃは、これら小群（III-ai）〜（III-cv）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の小群から選ばれる化合物を１種以上含有させることができるが、一つの小群から１種のみで構成しても効果を得ることができる。また、小群（III-ai）〜（III-cv）で示した化合物の構造的な特徴を同時に二つ以上有することが可能な化合物は更に好ましい。液晶成分Ｃは、所望の目的に応じて、上記小群（III-ai）〜（III-cv）で示した化合物で構成することができる。
【０１２７】
これら（III-ai）〜（III-cv）の化合物を含有した液晶成分Ｃは、必須成分の液晶成分Ａと良く混合する特徴を有し、目的に応じた複屈折率の調製、急峻性やその温度依存性の改善あるいは応答性の改善に有用である。これらの化合物は、これら箇々の少なくとも１つの効果に優れており、本発明のネマチック液晶組成物の総量に対して０．１〜３０重量％と少量の含有率でもこの効果を得ることができる。
【０１２８】
本発明の液晶組成物に関わる一般式（III-1）〜（III-4）の化合物を主成分とした液晶成分Ｃを、あるいは上述してきた小群（III-ai）〜（III-cv）の化合物を含有した液晶成分Ｃを、更にまた小群（III-ai）〜（III-cv）の構造的な特徴を同時に二つ以上有することが可能な化合物を含有した液晶成分Ｃを、液晶成分Ａと組み合わせた本発明の液晶組成物は、相溶性の改善、低温保存の向上等により液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成するあるいは改善することができ、これを構成材料として用いたTN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
【０１２９】
本発明に関わる化合物は、構成する原子をその同位体原子で意識的に置換させることができる。この場合、水素原子を重水素原子に置換させた化合物は特に好ましく、相溶性、弾性定数、プレチルト角、電圧保持率等により好ましい効果を示す。好ましい形態は、上述してきた側鎖基、連結基あるいは環に存在する水素原子を重水素原子に置換させた化合物である。より好ましくは、側鎖基であれば置換又は非置換のアルキル基、アルケニル基、環であれば置換又は非置換の１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、トランス−１，４−シクロへキシレン、トランス−１，４−シクロへキセニレン又はトランス−１，４−ジオキサン−２，５−ジイル、連結基であれば-ＣＨ2Ｏ-、-ＯＣＨ2-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-、-ＣＨ＝Ｎ-、-ＣＨ＝Ｎ-Ｎ＝ＣＨ-である。特に好ましくは、アルキル基、アルケニル基、１，４−フェニレン、トランス−１，４−シクロへキシレン、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、である。
【０１３０】
現在、TN-LCD、STN-LCDあるいはTFT-LCDに用いられている配向膜は、ポリイミド系のものが多用されており、例えばLX1400、SE150、SE610、AL1051、AL3408等が使用されている。配向膜の仕様には、液晶表示特性、表示品位、信頼性、生産性が深く関係しており、液晶材料に対しては例えばプレチルト角特性が重要である。プレチルト角の大きさは、所望の液晶表示特性や均一な配向性を得るために、適時調整する必要がある。例えば、大きなプレチルト角の場合不安定な配向状態となりやすく、小さい場合充分な表示特性を満たされないこととなる。
【０１３１】
本発明者らは、プレチルト角がより大きい液晶材料とより小さい液晶材料とに選別されることを見いだしており、これを応用することによって所望の液晶表示特性や均一な配向性を液晶材料から達成させることを見いだした。この技術は、本発明にも応用できる。例えば、液晶成分Ｂが一般式（II-1）〜（II-4）を含有する場合は以下のようになる。より大きいプレチルト角は、一般式（II-1）においてＲ1がアルケニル基、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、-ＣＮ、Ｙ1、Ｙ2がＦの化合物、及び又は一般式（II-1）においてＲ1がアルキル基、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、-ＣＮ、Ｍ2が-Ｃ2H4-、-Ｃ4H8-の化合物の含有率を多くさせることで得られ、より小さいプレチルト角は、一般式（II-1）においてＲ1がアルケニル基、ＣsH2s+1-Ｏ-ＣtH2t、Ｑ1がＦ、Ｙ1がＦ、Ｙ2がＨの化合物、及び又はＭ2が-ＣＯＯ-の化合物の含有率を多くさせることで得られる。具体的には、一般式（I-3）におけるシクロヘキサン環、また一般式（II-1）、（II-2）、（II-4）における環Ｂ1〜Ｂ3がシクロヘキサン環、更に一般式（III-1）〜（III-4）における環Ｃ1〜Ｃ3がシクロヘキサン環、ナフタレン−２，６−ジイル環、デカハイドロナフタレン−２，６−ジイル環、１，２，３，４−テトラハイドロナフタレン−２，６−ジイル環であり、該環の水素原子を重水素原子置換した化合物の場合、置換位置によって異なり、プレチルト角の幅広い調整を可能にさせる。
また、水素原子を重水素原子置換した化合物を多用した場合、不純物の混入に対して、より高い電圧保持率を維持する特段の効果があり、アクティブ用のTFT-LCD、PDLC、PN-LCD等の表示特性や製造上の歩留まりに好適である。この様な効果は、重水の性質、即ち反応の平衡定数や速度定数の差異、低いイオン移動度、無機物や酸素の低い溶解性等の性質が、液晶化合物においても発現していることが考えられる。より高い電圧保持率を維持することを得るためには、上述した化合物を液晶組成物総量に対して１０〜４０重量％あるいはそれ以上含有させることによってほぼ得ることができる。
【０１３２】
本発明のネマチック液晶組成物における各液晶成分の含有量は、汎用的には以下のようにできる。液晶成分Ａは、０．１〜１００重量％の範囲であるが、０．５〜９０重量％の範囲が好ましく、５〜８５重量％の範囲がより好ましい。液晶成分Ｂは、０〜９９．９重量％の範囲であるが、３〜８０重量％の範囲が好ましく、５〜６０重量％の範囲がより好ましい。液晶成分Ｃは、多くとも８５重量％の範囲であるが、３〜７０重量％の範囲が好ましく、５〜７０重量％の範囲がより好ましい。
一般式（I-1）で表される化合物を用いる場合、その含有率は、単体で１５重量％以下が好ましく、それ以上は２種以上で構成することが好ましく、一般式（I-1a）〜（I-1dp）で表される化合物のグループＡ１に対する含有率は、５〜１００重量％の範囲が好ましい。液晶成分Ａに対する含有率は、５〜３０重量％の範囲、３０〜５０重量％の範囲、５０〜７０重量％の範囲で選ぶことが好ましい。
一般式（I-2）で表される化合物を用いる場合、その含有率は、単体で１５重量％以下が好ましく、それ以上は２種以上で構成することが好ましく、一般式（I-2a）〜（I-2bd）で表される化合物のグループＡ２に対する含有率は、５〜１００重量％の範囲が好ましい。液晶成分Ａに対する含有率は、５〜２０重量％の範囲、２０〜６０重量％の範囲、６０〜８０重量％の範囲で選ぶことが好ましい。
一般式（I-3）で表される化合物を用いる場合、その含有率は、単体で１５重量％以下が好ましく、それ以上は２種以上で構成することが好ましく、一般式（I-3a）〜（I-3cr）で表される化合物のグループＡ２に対する含有率は、５〜１００重量％の範囲が好ましい。液晶成分Ａに対する含有率は、５〜１０重量％の範囲、１０〜３０重量％の範囲、３０〜５０重量％の範囲、５０〜９０重量％の範囲で選ぶことが好ましい。
一般式（I-4）で表される化合物を用いる場合、その含有率は、単体で１５重量％以下が好ましく、それ以上は２種以上で構成することが好ましく、一般式（I-4a）〜（I-4ap）で表される化合物のグループＡ２に対する含有率は、５〜１００重量％の範囲が好ましい。液晶成分Ａに対する含有率は、５〜３０重量％の範囲、３０〜５０重量％の範囲、５０〜７０重量％の範囲で選ぶことが好ましい。
【０１３３】
高信頼性のSTN-LCDやアクティブ用のSTN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等には、窒素原子や酸素原子を含まない化合物で構成することが好ましい。この観点から、一般式（I-1）において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｘ1、Ｘ2がＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3である化合物を、グループＡ１として５０〜１００重量％含有することが好ましい。液晶成分Ｂを併用して用いる場合には、一般式（II-1）〜（II-4）において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1、Ｙ2がＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3であり、Ｐ1〜Ｐ3が単結合、-ＣＨ＝ＣＨ-、-Ｃ≡Ｃ-、-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)4-、-ＣＨ＝ＣＨ-(ＣＨ2)2-、-(ＣＨ2)2-ＣＨ＝ＣＨ-である化合物を、液晶成分Ｂとして５０〜１００重量％含有することが好ましい。特に、前述した小群（II-ci）〜（II-civ）から選ばれる化合物を５０〜１００重量％含有することが好ましい。
【０１３４】
一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を用いる場合、更に液晶成分Ｂの好ましい形態は、下記に示す化合物を含有する。
（i）：一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を用いる場合、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1がＨ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ2がＨ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物。
（ii）：一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を用いる場合、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1がＦであり、Ｙ2がＣｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物。
（iii）：一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を用いる場合、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1がＦであり、Ｙ2がＨであり、Ｗ1〜Ｗ4の少なくとも１個がＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物。
（iv）：一般式（II-1）〜（II-4）の化合物を用いる場合、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1、Ｙ2がＦであり、Ｗ1〜Ｗ4の少なくとも１個がＣｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物。
（v）：一般式（II-1）〜（II-4）において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1、Ｙ2がＦの化合物を用いる場合、上記（i）〜（v）の化合物と併用する。
【０１３５】
更に、グループＡ１あるいは液晶成分Ｂの別の好ましい形態を下記に示す。
（vi）：一般式（I-1）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｘ1、Ｘ2がＨの化合物を用いる場合、一般式（II-1）〜（II-4）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1がＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ2がＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物との組み合わせ。
（vii）：一般式（I-1）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｘ1がＦであり、Ｘ2がＨ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物を用いる場合、一般式（II-1）〜（II-4）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1がＨ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ2がＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物との組み合わせ。
（viii）：一般式（I-1）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｘ1がＦであり、Ｘ2がＨ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物を用いる場合、一般式（II-1）〜（II-4）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1がＦであり、Ｙ2がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物との組み合わせ。
（ix）：一般式（I-1）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｘ1がＦであり、Ｘ2がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物を用いる場合、一般式（II-1）〜（II-4）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、、Ｙ1がＨ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ2がＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、、ＯＣＦ2Ｈである化合物との組み合わせ。この場合、一般式（I-1）の化合物を１種又は２〜２０種含有することが好ましい。
（x）：一般式（I-2）〜（I-4）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｘ1がＦであり、Ｘ2がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈである化合物を用いる場合、一般式（II-1）〜（II-4）の化合物において、Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈであり、Ｙ1がＦであり、Ｙ2がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、、ＯＣＦ2Ｈである化合物との組み合わせ。この場合、一般式（I-1）の化合物を１種又は２〜２０種含有することが好ましい。
【０１３６】
本発明のグループＡ１及び又液晶成分Ｂは、所望の目的に応じて、上記（i）〜（x）のうち一つ又は二つ又は三つ以上の条件を満たすことを特徴としたネマチック液晶組成物とさせることができる。この様な本発明の液晶組成物は、相溶性の改善、低温保存の向上等により液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成するあるいは改善することができ、これを構成材料として用いた高信頼性のTN-LCD、STN-LCDやアクティブ用のSTN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCD等のより改善された電気光学特性を得ることができる。
【０１３７】
高信頼性のSTN-LCDの場合には、グループＡ１（Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈの化合物）と液晶成分Ｂ（Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈの化合物）の総和は、１０〜１００重量％が好ましく、３０〜１００重量％がより好ましく、６０〜１００重量％が更に好ましい。この場合、グループＡ１と液晶成分Ｂの相対的な混合比率は、１００：０から０．１：９９．９の範囲で適時選ぶことができるが、１００：０から５：９５の範囲で選ぶことが好ましく、１００：０から１０：９０の範囲で選ぶことがより好ましい。アクティブ用のSTN-LCD、TFT-LCD、PDLC、PN-LCDの場合には、グループＡ１（Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈの化合物）と液晶成分Ｂ（Ｑ1がＦ、Ｃｌ、ＣＦ3、ＯＣＦ3、ＯＣＦ2Ｈの化合物）の総和は、２０〜１００重量％含有することが好ましく、４０〜１００重量％含有することがより好ましく、６０〜１００重量％含有することが更に好ましい。この場合、グループＡ１と液晶成分Ｂの相対的な混合比率は、１００：０から０．１：９９．９の範囲で適時選ぶことができるが、１００：０から５：９５の範囲で選ぶことが好ましく、目的に応じて１００：０から９０：１０の範囲、９０：１０から７０：３０の範囲、７０：３０から４０：６０の範囲、４０：６０から２０：８０の範囲、２０：８０から５：９５の範囲で選ぶことがより好ましい。
【０１３８】
尚、アクティブ用のSTN-LCDとは、広い視野角でより高いコントラストを得ることや特に立ち下がりの応答時間の改善を目的としたものであり、STN-LCDを例えばTFTやMIMの技術を用いてアクティブ駆動させることである。
【０１３９】
本発明の液晶組成物は、上記一般式（I-1）〜（III-4）で表される化合物以外にも、液晶組成物の特性を改善するために、液晶化合物として認識される通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶などを含有していてもよい。例えば、４個の六員環を有したコア構造の化合物であって、該化合物の液晶相−等方性液体相転移温度が１００℃以上を有する化合物を1種又は２種以上含有させることかできる。しかしながら、これらの化合物を多量に用いることはネマチック液晶組成物の特性が低減することになるので、添加量は得られるネマチック液晶組成物の要求特性に応じて制限されるものである。
この様な好ましい化合物としては、一般式（II-1）、（II-2）におけるｐ1が２である化合物、一般式（II-4）におけるｐ2＋ｐ3が２である化合物、一般式（III-1）〜（III-3）におけるｍ1が２である化合物、一般式（III-4）におけるｍ2＋ｍ3が２である化合物があげられる。尚、この場合の繰り返しとなる環Ｂ1、Ｂ3、環Ｃ1、Ｃ3、連結基Ｐ1、Ｐ2、Ｍ1は、同じ基でも良く、各々独立的に異なっていても良い。
【０１４０】
結晶相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度は、０℃以下がよく、好ましくは−１０℃以下、更に好ましくは−２０℃以下、特に好ましくは−３０℃以下である。ネマチック相−等方性液体相転移温度は、５０℃以上、好ましくは６０℃以上、より好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃〜１８０℃の範囲である。本発明の液晶組成物は、誘電率異方性が１以上でもよいが、２〜４０の範囲が好ましく、高速応答性を重視する場合は２〜８の範囲が、より低い駆動電圧を必要とする場合は７〜３０の範囲が好ましい。より小さい或いは中位の複屈折率は、０．１０〜０．１８の範囲が好ましく、より大きい複屈折率は、０．１８〜０．４０の範囲が好ましい。この様なネマチック液晶組成物の特性は、アクティブ・マトリクス形、ツイスティッド・ネマチックあるいはスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置に用いるのに有用である。
【０１４１】
TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCDにおける基板間の厚みｄは、１〜１２μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましく、１．５〜７μｍが更に好ましい。また、厚みｄと複屈折率△ｎの積は、０．２〜５μｍが好ましく、０．３〜１．６μｍがより好ましく、０．５μｍ前後、０．７〜１．０μｍ、１．２μｍ前後が更に好ましい。
PDLC、PN-LCDの場合、１〜１００μｍが好ましく、３〜５０μｍがより好ましく、４〜１４μｍが更に好ましい。
【０１４２】
本発明の液晶組成物は、駆動電圧の大きさに対してより速い応答性を目的とする場合、以下のようにすることができる。中位の駆動電圧を目的とする場合は、本発明の液晶組成物の誘電率異方性が３〜１５の範囲であり、２０℃における粘性が８〜２０ｃ．ｐ．の範囲であることが好ましい。この場合、液晶成分Ｃのみの粘性が２５ｃ．ｐ．以下が好ましく、１５ｃ．ｐ．以下がより好ましく、１０ｃ．ｐ．以下が特に好ましい。又、特に低い駆動電圧を目的とする場合は、本発明の液晶組成物の誘電率異方性が１５〜３０の範囲にあることが好ましく、１８〜２８の範囲が特に好ましい。
【０１４３】
上記ネマチック液晶組成物は、高速応答性のTN-LCD、STN-LCD、TFT-LCDに有用であり、またカラーフィルター層を用いなくても、液晶層と位相差板の複屈折性でカラー表示をすることができる液晶表示素子に有用なものであり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子の用いることができる。この液晶表示素子は、透明性電極層を有し少なくとも一方が透明である基板を有し、この基板間に前記ネマチック液晶組成物の分子をねじれた配向にさせたものである。ねじれ角は、目的に応じて３０°〜３６０°の範囲で選択することができ、９０°〜２７０°の範囲で選択することが好ましく、４５°〜１３５°の範囲または１８０°〜２６０°の範囲で選択することが特に好ましい。この為に、本発明の液晶組成物は、誘起螺旋ピッチｐが０．５〜１０００μｍとなる光学活性基を有する化合物を含有させることができる。この様な化合物としては、コレステリック誘導体、カイラルネマチック、強誘電性液晶等がある。より具体的には、一般式（I-1）〜（I-4）におけるＲ1、一般式（II-1）〜（II-4）におけるＲ1、一般式（III-1）〜（III-4）におけるＲ2、Ｒ3が、光学活性基を有する化合物が好ましい。この様な側鎖基としてより好ましい形態は、例えば下記に示す一般式（IV-1a）〜（IV-1bt）で表される化合物である。
【０１４４】
【化３８】
0004876300.tif 000036
【０１４５】
【化３９】
0004876300.tif 000037
【０１４６】
また、一般式（II-1）〜（II-4）におけるＰ1〜Ｐ3、一般式（III-1）〜（III-4）におけるＭ1〜Ｍ3が、光学活性基を有する化合物が好ましい。この様な連結基としてより好ましい形態は、例えば下記に示す一般式（IV-2a）〜（IV-2j）で表される化合物である。
【０１４７】
【化４０】
0004876300.tif 000038
【０１４８】
代表的なものとしては、例えばコレステリルノナネイト、Ｃ−１５、ＣＢ−１５、Ｓ−８１１等を用いることが好ましい。更に具体的には、例えば下記に示す一般式（IV-3a）〜（IV-3ab）で表される化合物である。
【０１４９】
【化４１】
0004876300.tif 000039
【０１５０】
【化４２】
0004876300.tif 000040
【０１５１】
更に具体的な用い方を示す。温度上昇によって誘起螺旋ピッチが長くなるものと短くなるものが知られているが、これらの一方を１種あるいは２種以上を用いても良く、両者を組み合わせて１種あるいは２種以上用いても良い。混合する量は、０．００１重量％〜１０重量％の範囲が好ましく、０．０５重量％〜３重量％の範囲がより好ましく、０．１重量％〜３重量％が更に好ましい。しかし、これらの量は、上記したねじれ角θと基板間の厚みｄによって、所定の誘起螺旋ピッチにすることは当然のことである。例えば、TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCDにおいては、基板間の厚みｄと誘起螺旋ピッチｐの商ｄ／ｐは、０．００１〜２４の範囲から選ぶことができるが、０．０１〜１２の範囲が好ましく、０．１〜２の範囲がより好ましく、０．１〜１．５の範囲が更に好ましく、０．１〜１の範囲が更により好ましく、０．１〜０．８の範囲が特に好ましい。
【０１５２】
透明性電極基板に設けられる配向膜によって得られるプレチルト角は、１°〜２０°の範囲で選択することが好ましく、ねじれ角が３０°〜１００°では１°〜４°のプレチルト角が好ましく、１００°〜１８０°では２°〜６°のプレチルト角が好ましく、１８０°〜２６０°では３°〜１２°のプレチルト角が好ましく、２６０°〜３６０°では６°〜２０°のプレチルト角が好ましい。
【０１５３】
本発明者らは、上記液晶組成物が、透明性電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚の基板間に挟持された調光層を有し、該調光層が液晶材料及び透明性固体物質を含有する光散乱形液晶表示にも、有利な表示特性を具備させることを見いだした。本発明者らは特開平６−２２２３２０号公報において、液晶材料の物性値と液晶表示の表示特性との関係が次式（V）で表されることを示した。
【０１５４】
【数１】
0004876300.tif 000041
【０１５５】
なお、Ｖthはしきい値電圧を表し、1Kii、2Kiiは弾性定数を表し、iiは11、22又は33を表し、△εは誘電率異方性を表し、＜ｒ＞は透明性固体物質界面の平均空隙間隔を表し、Ａは液晶分子に対する透明性固体物質のアンカリングエネルギーを表し、ｄは透明性電極を有する基板間の距離を表す。
【０１５６】
この数式は、透明性固体界面が液晶分子に与える規制力が弾性定数1KiiとアンカリングエネルギーＡの比によって変化することを意味しており、特にその効果が実際の平均空隙間隔＜ｒ＞より1Kii／Ａの量だけ実質的に広げる作用を為し、従って効果的に駆動電圧を低減させることを示している。この関係は、本発明においても応用することができる。より具体的には、以下のようにすることが好ましい。透明性固体物質が高分子形成性化合物として２官能性モノマー及び単官能性モノマーを含有した重合性組成物から形成することにより、高分子形成性化合物から透明性固体物質を形成する過程において、透明性固体物質の形状がより均一な構造を成し、液晶材料との界面の性質を操作できると考えられる。本発明の液晶組成物においては、フルオロトランを部分構造とする分子構造を特徴としている化合物で構成される液晶成分Ａが、白濁性、応答性、ヒステリシス、急峻性、駆動電圧あるいはこれらの温度依存性に対して、これら箇々の１つ又は複数の特性を良好なものにする効果を有している。
【０１５７】
本発明で使用する液晶材料は、透明性電極層を有する２枚の基板間に液晶材料をマイクロカプセル化した液晶小滴を透明性固体物質中に分散させた表示にも有用なものであることが期待される。基板間に形成される透明性固体物質は、繊維状あるいは粒子状に分散するものでも、液晶材料を小滴状に分散させたフィルムのものでも良いが、三次元網目状の構造を有するものがより好ましい。また、液晶材料は連続層を形成することが好ましいが、液晶材料の無秩序な状態を形成することにより、光学的境界面を形成し、光の散乱を発現させる上で重要である。このような透明性固体物質から形成された三次元網目状構造の形状の平均径は、光の波長に比べて大きすぎたり、小さすぎる場合、光散乱性が衰える傾向にあるので、０．２〜２μｍの範囲が好ましい。また、調光層の厚みは、使用目的に応じ、２〜３０μｍの範囲が好ましく、５〜２０μｍの範囲が特に好ましい。
【０１５８】
このようにして製造された本発明の光散乱形液晶表示は、より温度依存性が小さい駆動性を達成し、これにより、例えばアクティブ・マトリクス方式に要求される特性を有するものである。また、本発明の液晶表示は、例えば、プロジェクション表示装置や直視型の携帯用端末表示（Personal Digital Assistance）として利用することができる。
【０１５９】
本発明の液晶組成物は、高分子分散型液晶以外の利用方法として、アントラキノン系、アゾ系、アゾキシ系、アゾメチン系、メロシアニン系、キノフタレン系及びテトラジン系等の二色性色素を添加してゲストホスト（ＧＨ）用液晶組成物としても用いることができる。また、前述した光学活性基を有する化合物を添加して相転移型表示（ＰＣ）及びホワイトテーラー型表示の液晶組成物としても用いることができる。更にまた、複屈折制御型表示（ＥＣＢ）や動的散乱型表示（ＤＳ）の液晶組成物としても用いることができる。
また、別の利用方法として、強誘電性液晶の相系列を調整する目的で、本発明の液晶組成物を添加させることができる。高分子安定化型液晶表示用液晶組成物としても用いることができる。この場合、上記光硬化性の側鎖基を有する化合物あるいは組成物を使用することができる。
更に、別の利用方法として、上記光硬化性の側鎖基を有する化合物あるいは本発明の組成物をＵＶキュアラブル液晶として用いて、位相差フィルム、光学レンズや各種光学フィルター等の光学部材に使用することができる。また、マイクロカラーフィルター、偏光板や配向膜等の液晶表示関連部材に応用させて使用することができる。
【０１６０】
現在、液晶表示装置は、激しく繰り広げられた価格競争の状態にある。この立場から、液晶材料には、種々の用途に対する表示特性の最適化を如何に簡便にできるかが課題になっており、２種類の液晶材料からなる２ボトルや４種類の液晶材料からなる４ボトルといったシステム化された液晶材料が求められている。その代表的な特性は、しきい値電圧、複屈折率、ネマチック相−等方性液体相転移温度がある。例えば、他の特性が同等で、しきい値電圧のみがより高い液晶材料とより低い液晶材料からなる２ボトルシステムを用いれば、使用する駆動電子部品等に制約されることなく、２種類の液晶材料を適時調合することで、より速くより安価に対応可能となる。本発明はこの観点にも応えられる有用なものであり、例えば実施例で示すネマチック液晶組成物及び一部置き換えて得られた組成物どうしを適時混合して使用することができる。
【０１６１】
【実施例】
以下、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、以下の実施例の組成物における「％」は『重量％』を意味し、-(ＣＨ2)2-と-Ｃ2Ｈ4-あるいは-(ＣＨ2)4-と-Ｃ4Ｈ8-は同じものとする。
【０１６２】
実施例中、液晶組成物の物性特性及びTN-LCDを構成した液晶表示装置の表示特性は以下の通りである。
ＴN-I：ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃）
Ｔ→N：固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度（℃）
△ε：２０℃における誘電率異方性
△ｎ：２０℃における複屈折率
η  ：２０℃における粘度（ｃ．ｐ．）
Ｖth：TN-LCDを構成した時の２０℃におけるしきい値電圧（Ｖ）
γ  ：２０℃における急峻性、飽和電圧（Ｖsat)とＶthの比
τr=τd：２０℃における、0Vから所定の電圧を印加した場合の立ち上がり時間をτrとし、所定の電圧を印加した後電圧無印加にした場合の立ち下がり時間をτdとしたとき、両者が等しくなる時間
【０１６３】
STN-LCD表示特性を示す液晶表示装置は以下のようにして作製した。液晶組成物にカイラル物質「Ｓ−８１１」（メルク社製）を添加して混合液晶を調製する。対向する平面透明電極上に「サンエバー610」（日産化学社製）の有機膜をラビングして配向膜を形成し、ツイスト角240度のSTN-LCD表示用セルを作製する。上記の混合液晶をこのセルに注入して液晶表示装置を構成する。尚、カイラル物質はカイラル物質の添加による混合液晶の固有らせんピッチＰと表示用セルのセル厚ｄが、Δｎ・ｄ＝０．８５、ｄ／Ｐ＝０．５０となるように添加した。この表示特性として、しきい値電圧、急峻性、駆動電圧の温度依存性、応答速度を測定した。
ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性
Ｖth ：２０℃におけるしきい値電圧（Ｖ）
γ  ：２０℃における急峻性、飽和電圧（Ｖsat)とＶthの比
△（Ｖth）／△（Ｔ）：駆動電圧の温度依存性
τr=τd：static駆動における応答時間
【０１６４】
組成物の化学的安定性は、液晶組成物２ｇをアンプル管に入れ、真空脱気後窒素置換の処理をして封入し、１５０℃、１時間の加熱促進テストを行った。この液晶組成物のテスト前の比抵抗、加熱促進テスト後の比抵抗、テスト前の電圧保持率、加熱促進テスト後電圧保持率を測定した。
【０１６５】
（実施例１）
【化４３】
0004876300.tif 000042
からなるネマチック液晶組成物(3-01)を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
液晶組成物の物性特性
ＴN-I        ：      ９５．８      ℃
Ｔ→N          ：    −２３．        ℃
△ε          ：        ６．６
△ｎ          ：        ０．２７５
液晶組成物の信頼性特性
テスト前の比抵抗          ：５．６×１０12 Ω・ｃｍ
加熱促進テスト後の比抵抗  ：９．９×１０11 Ω・ｃｍ
テスト前の電圧保持率      ：９９．０％
加熱促進テスト後電圧保持率：９８．０％
ツイスト角90度のTN-LCD表示特性（セル厚８μｍ）
Ｖth          ：        ２．１６    Ｖ
γ            ：        １．１６０
【０１６６】
このネマチック液晶組成物は、フルオロ系の液晶でありながら複屈折率が大きく、ＴN-Iが高く、Ｔ→Nが低いのでより広い温度域で動作させることができる特徴を有している。また、このネマチック液晶組成物は、加熱促進テスト後の比抵抗や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理解できる。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置は、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れたものである。
【０１６７】
このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１．８μｍのTN-LCD（ｄ・△ｎ＝０．５）を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が１．８２Ｖ、応答速度が３．４ｍｓｅｃを示す液晶表示装置が得られた。
【０１６８】
（比較例１）
本発明の優位性を示すために、上記ネマチック液晶組成物（3-01）に含有するグループＡ１及び（3-0105）を他の化合物に置き換えた混合液晶（b-01）を調製した。具体的には、Ｗ3に置換されているＦをＨとした化合物に置き換えたものである。結果は以下の通りであった。
【０１６９】
【化４４】
0004876300.tif 000043
混合液晶（b-01）は上記からなる。
液晶組成物の物性特性
ＴN-I       ：    １０４．３      ℃
Ｔ→N         ：    ＋５１．        ℃
△ε         ：    測定不能
△ｎ         ：    測定不能
η           ：    測定不能
ツイスト角90度のTN-LCD表示特性（セル厚８μｍ）
Ｖth        ：   測定不能
γ         ：   測定不能
【０１７０】
混合液晶(b-01)は、室温域で結晶相であり、Ｔ→Nが５１℃と高いため通常の温度範囲で使用できないのに対し、本発明のネマチック液晶組成物(3-01)は、ＴN-Iが高く、Ｔ→Nが低く、相溶性に優れより広い温度域で動作させることができる等の特徴を有していることが示された。
【０１７１】
（実施例２）
【化４５】
0004876300.tif 000044
からなるネマチック液晶組成物(3-02)を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
液晶組成物の物性特性
ＴN-I        ：    １００．９      ℃
Ｔ→N          ：    −２３．        ℃
△ε          ：        ４．８
△ｎ          ：        ０．２４６
η             ：     ３１．６      ｃ．ｐ．
液晶組成物の信頼性特性
テスト前の比抵抗          ：１．０×１０13 Ω・ｃｍ
加熱促進テスト後の比抵抗  ：４．２×１０12 Ω・ｃｍ
テスト前の電圧保持率      ：９９．１％
加熱促進テスト後電圧保持率：９８．２％
ツイスト角90度のTN-LCD表示特性（セル厚８μｍ）
Ｖth          ：        ２．５０    Ｖ
γ            ：        １．１６０
【０１７２】
このネマチック液晶組成物は、７種の成分で構成されたものでありながら、ＴN-Iが高く、Ｔ→Nが低いのでより広い温度域で動作させることができる特徴を有している。また、このネマチック液晶組成物は、加熱促進テスト後の比抵抗や電圧保持率が高いことから、熱に安定であることが理解できる。この組成物を基本的な構成材料として用いたアクティブ・マトリクス液晶表示装置は、漏れ電流が小さくフリッカの発生しない優れたものである。
【０１７３】
このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚ｄが２．０μｍのTN-LCD（ｄ・△ｎ＝０．５）を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が２．１４Ｖ、応答速度が３．０ｍｓｅｃを示す液晶表示装置が得られた。
【０１７４】
（実施例３）
【化４６】
0004876300.tif 000045
からなるネマチック液晶組成物（3-03）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
ＴN-I      ：     ８８．４      ℃
Ｔ→N       ：   −５５．        ℃
Ｖth       ：       １．８３    Ｖ
γ         ：       １．１９
△ε       ：       ６．５
△ｎ       ：       ０．１４７
η         ：     １９．２      ｃ．ｐ．
【０１７５】
このネマチック液晶組成物にカイラル物質「Ｓ−８１１」（メルク社製）を添加して混合液晶を調製した。一方、対向する平面透明電極上に「サンエバー610」（日産化学社製）の有機膜をラビングして配向膜を形成し、ツイスト角240度のSTN-LCD表示用セルを作製した。上記の混合液晶をこのセルに注入して液晶表示装置を構成し、表示特性を測定した。その結果、駆動電圧の温度依存性が３．０ｍＶ／℃と小さく、高時分割特性に優れたSTN-LCD表示特性を示す液晶表示装置が得られた。なお、カイラル物質はカイラル物質の添加による混合液晶の固有らせんピッチＰと表示用セルのセル厚ｄが、Δｎ・ｄ＝０．８５、ｄ／Ｐ＝０．５０となるように添加した。以下STN-LCDは同様にして作製した。
ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性
Ｖth       ：       ２．１７    Ｖ
γ        ：       １．０５２
△（Ｖth）／△（Ｔ）：３．０ｍＶ／℃（Ｔ＝０〜40℃の範囲）
τr=τd   ：  ２２．ｍｓｅｃ（static駆動）
【０１７６】
（比較例２）
本発明の優位性を示すために、上記ネマチック液晶組成物（3-03）に含有する液晶成分Ａ１を他の化合物に置き換えた混合液晶（b-02）を調製した。具体的には、（3-0301）の化合物を、式（a-1）の化合物に置き換えたものである。ネマチック液晶組成物（3-03）と同様にして、混合液晶（b-02）を用いたSTN-LCDを作製した。
ツイスト角240度のSTN-LCD表示特性
Ｖth       ：       ２．３３    Ｖ
γ        ：       １．０６１
△（Ｖth）／△（Ｔ）：４．９ｍＶ／℃（Ｔ＝０〜40℃の範囲）
τr=τd   ：     ２４．ｍｓｅｃ（static駆動）
【０１７７】
特性を比較すると、本発明の液晶組成物は、しきい値電圧の温度依存性を約４０％低減させていることが明らかとなった。また、急峻性や応答速度においても改善効果を有することが明らかとなった。本発明のネマチック液晶組成物は、比較液晶よりより改善した効果が示された。
【０１７８】
（実施例４）
【化４７】
0004876300.tif 000046
からなるネマチック液晶組成物（3-04）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
ＴN-I      ：     ８６．６      ℃
Ｔ→N       ：   −６０．        ℃
Ｖth       ：       １．７２    Ｖ
γ         ：       １．１４０
△ε       ：       ８．９
△ｎ        ：       ０．２５０
【０１７９】
このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚ｄが２．０μｍのTN-LCD（ｄ・△ｎ＝０．５）を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が１．４８Ｖ、応答速度が３．３ｍｓｅｃを示す液晶表示装置が得られた。
【０１８０】
更にまた文献『高速液晶技術』（６３頁、(株)シーエムシー社出版）中に示されたTN-LCD液晶表示の光学的急峻性の限界値である１．１２に近い値を示しており、従って、この液晶組成物は高時分割駆動に有用であることが理解できる。
【０１８１】
本実施例のネマチック液晶組成物(3-04)において、化合物(3-0401)に換えて前述した化合物(I-1db)を用いる以外は、ネマチック液晶組成物(3-04)と同様にして、ネマチック液晶組成物(3-04-01)を調整した。また、本実施例のネマチック液晶組成物(3-04)において、化合物(3-0401)に換えて化合物(I-1dc)〜(I-1dp)を用いる以外は、ネマチック液晶組成物(3-04)と同様にして、各々のネマチック液晶組成物(3-04-02)〜(3-04-15)を調製した。これらのネマチック液晶組成物(3-04-01) 〜(3-04-15)の表示特性は、本実施例と同様に、良好な結果が得られた。特に、ネマチック液晶組成物(3-04-10)は応答性に優れており、ネマチック液晶組成物(3-04-06) 、(3-04-09) 、(3-04-12) 、(3-04-15)は更に駆動電圧が低減し、１．９５Ｖ前後の特性を示した。
【０１８２】
（実施例５）
【化４８】
0004876300.tif 000047
からなるネマチック液晶組成物（3-05）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
【０１８３】
ＴN-I      ：     ８１．５      ℃
Ｔ→N       ：   −３５．        ℃
Ｖth       ：       １．５８    Ｖ
γ         ：       １．１５７
△ε       ：     １０．９
△ｎ       ：       ０．２３５
【０１８４】
（実施例６）
【化４９】
0004876300.tif 000048
からなるネマチック液晶組成物（3-06）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
ＴN-I      ：     ７０．３      ℃
Ｔ→N       ：   −２０．        ℃
Ｖth       ：       １．６０    Ｖ
γ        ：       １．１４０
△ε       ：       ９．３
△ｎ       ：       ０．２６２
【０１８５】
更にまた文献『高速液晶技術』（６３頁、(株)シーエムシー社出版）中に示されたTN-LCD液晶表示の光学的急峻性の限界値である１．１２に近い値を示しており、従って、この液晶組成物は高時分割駆動に有用であることが理解できる。
【０１８６】
（実施例７）
【化５０】
0004876300.tif 000049
からなるネマチック液晶組成物（3-07）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
ＴN-I      ：     ９６．８      ℃
Ｔ→N       ：   −１０．        ℃
Ｖth       ：       １．８７    Ｖ
γ        ：       １．１３４
△ε       ：       ８．９
△ｎ       ：       ０．２９７
【０１８７】
このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１．６μｍのTN-LCD（ｄ・△ｎ＝０．５）を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が１．４５Ｖ、応答速度が２．４ｍｓｅｃを示す液晶表示装置が得られた。
【０１８８】
更にまた文献『高速液晶技術』（６３頁、(株)シーエムシー社出版）中に示されたTN-LCD液晶表示の光学的急峻性の限界値である１．１２に近い値を示しており、従って、この液晶組成物は高時分割駆動に有用であることが理解できる。
【０１８９】
（実施例８）
【化５１】
0004876300.tif 000050
からなるネマチック液晶組成物（3-08）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
ＴN-I      ：     ７４．８      ℃
Ｔ→N       ：   −５８．        ℃
Ｖth       ：       １．５９    Ｖ
γ         ：       １．１６０
△ε       ：       ７．９
△ｎ       ：       ０．２４９
【０１９０】
（実施例９）
【化５２】
0004876300.tif 000051
からなるネマチック液晶組成物（3-09）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
ＴN-I      ：   １３０．０      ℃
Ｔ→N       ：     −０．        ℃
Ｖth       ：       ２．８３    Ｖ
γ         ：       １．１４６
△ε       ：       ５．０
△ｎ       ：       ０．３３９
【０１９１】
このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１．４μｍのTN-LCD（ｄ・△ｎ＝０．５）を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が２．２７Ｖ、応答速度が１．９ｍｓｅｃを示す液晶表示装置が得られた。
【０１９２】
更にまた文献『高速液晶技術』（６３頁、(株)シーエムシー社出版）中に示されたTN-LCD液晶表示の光学的急峻性の限界値である１．１２に近い値を示しており、従って、この液晶組成物は高時分割駆動に有用であることが理解できる。
【０１９３】
（実施例１０）
【化５３】
0004876300.tif 000052
からなるネマチック液晶組成物（3-10）を調製し、この組成物の諸特性を測定した。結果は以下の通りであった。
ＴN-I      ：   １０１．５      ℃
Ｔ→N       ：   −１０．        ℃
Ｖth       ：       ２．４５    Ｖ
γ         ：       １．１６０
△ε         ：       ５．５
△ｎ         ：       ０．３０７
テスト前の比抵抗          ：２．２×１０13 Ω・ｃｍ
加熱促進テスト後の比抵抗  ：６．１×１０12 Ω・ｃｍ
テスト前の電圧保持率      ：９８．９％
加熱促進テスト後電圧保持率：９８．１％
【０１９４】
このネマチック液晶組成物を用いて、セル厚ｄが１．６μｍのTN-LCD（ｄ・△ｎ＝０．５）を構成してその表示特性を測定したところ、しきい値電圧が１．８０Ｖ、応答速度が２．４ｍｓｅｃを示す液晶表示装置が得られた。
【０１９５】
（実施例１１）
本発明のネマチック液晶組成物(3-01)、(3-02)、(3-04)〜(3-10)は、光散乱形液晶表示に用いることができる。以下応用例について更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１９６】
液晶材料として上記液晶組成物を８０％、高分子形成性化合物として「ＨＸ−２２０」（日本化薬社製）を１３．８６％、ラウリルアクリレートを５．９４％、重合開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンを０．２％の比率で混合し、均一溶液の調光層形成材料を調製した。この調光層形成材料を、平均粒径１０μｍのスペーサーが介在した２枚のＩＴＯ電極ガラス基板を用いて作製した大きさ５０×５０mmの空セルに、均一溶液の転移温度より１０℃高い温度の下で真空注入した。 これを、均一溶液の転移温度より３℃高い温度に保持しながら、 メタルハライドランプ（８０Ｗ／cm２)の下を３．５ｍ／分の速度で通過させ、５００ｍＪ／cm２に相当するエネルギーの紫外線を照射して高分子形成化合物を硬化させて、液晶材料と透明性固体物質から成る調光層を有する液晶デバイスを得た。得られた液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物質が認められた。
【０１９７】
得られた光散乱形液晶表示の特性は、従来の光散乱形液晶デバイスと比較して、広い動作温度範囲を示し、動画有利な応答性を有し、高コントラストでかつ均一でむらのない表示特性を有しており、広告板等の装飾表示板や時計等の表示装置、又はプロジェクション表示装置等に有用なものであった。特に、ネマチック液晶組成物(3-01)、(3-02)、(3-06) (3-07)、(3-10)を用いた場合はアクティブ用に有用であり、ネマチック液晶組成物(3-04)、(3-05)を用いた場合は時分割駆動用に有用であり、ネマチック液晶組成物(3-09)用いた場合は高温例えば照明器具、レーザー書き込み等の使用に有用であった。更に、ネマチック液晶組成物(3-01)、(3-02)、(3-06) (3-07)、(3-10)は、ＯＣＢモード又はＥＣＢモードのＴＦＴ−ＬＣＤ用に有用であり、セル厚ｄを１〜５μｍで構成すると、ウォーミングアップ時間を大幅に短縮できるとともに、動画を可能とする高速応答を特徴として有している。
【０１９８】
（実施例１２）
本発明のネマチック液晶組成物、特に(3-01)、(3-02)、(3-04)〜(3-10)は更に以下の特徴を有していた。これらネマチック液晶組成物の複屈折率の波長分散を測定したところ、光の波長６５０ｎｍに対する４００ｎｍでの比がより大きく、特に大きいものには１．１５以上を示した。この液晶材料は、光の波長の違いによってより大きな位相差が現れていることから、カラーフィルター層を用いないでカラー表示を行う、液晶と位相差板の複屈折性を利用した新規反射型カラー液晶表示方式に有用なものである。
【０１９９】
【発明の効果】
本発明のネマチック液晶組成物は、一般式（I-1）〜(I-4)で表される化合物からなる液晶成分Ａを必須成分とし、液晶組成物に混合すると、相溶性の改善、低温保存の向上等により液晶表示特性の動作温度範囲を拡大し、駆動電圧の低減及びその温度変化を改善し、所定の駆動電圧に対し比較的速い応答性を達成させることができる。また、複屈折率、誘電率異方性、弾性定数の設計及びこれらの温度依存性、複屈折率の光波長依存性やデューティー数に対応した誘電率異方性の周波数依存性等も改良できるという特徴を有している。従って、本発明のネマチック液晶組成物は、アクティブ・マトリクス形、ツイスティッド・ネマチックあるいはスーパー・ツイスティッド・ネマチック液晶表示装置に用いることができる。また、液晶層と位相差板の複屈折性でカラー表示をする液晶表示素子を提供することができる。さらに、液晶材料及び透明性固体物質を含有する調光層を有する光散乱形液晶表示にも有用装置を提供できる。