(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一成分として一般式（Ｉ−ａ）および（Ｉ−ｂ）
0003744940.tif 000087
（式中、Ｒ1とＲ2は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１〜１５重量％、
第二成分として一般式（II）
0003744940.tif 000088
（式中、Ｒ3は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を８〜４０重量％、
第三成分として一般式（III）
0003744940.tif 000089
（式中、Ｒ4は炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、Ｒ5は炭素数２〜１０のアルケニル基またはアルケニルオキシ基を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１０〜３０重量％、および
第四成分として一般式（IV−ａ）、（IV−ｂ）、（IV−ｃ）および（IV−ｄ）
0003744940.tif 000090
（式中、Ｒ6は炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｒ7は炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）
0003744940.tif 000091
（式中、Ｒ8は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、Ｒ9は炭素数２〜１０のアルケニル基またはアルケニルオキシ基を示す。）
0003744940.tif 000092
（式中、Ｒ10は炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｒ11は炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）
0003744940.tif 000093
（式中、Ｒ12は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、Ｒ13は炭素数２〜１０のアルコキシアルキル基を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１０〜４５重量％、
含有することからなる液晶組成物。
【請求項２】
第五成分として一般式（Ｖ）
0003744940.tif 000094
（式中、Ｒ14は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｘは単結合または−ＣＯＯ−を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに５〜２５重量％含有することからなる請求の範囲第１項に記載の液晶組成物。
【請求項３】
第六成分として一般式（VI）
0003744940.tif 000095
（式中、Ｒ15は炭素数２〜１０のアルコキシアルキル基を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに１〜１０重量％含有することからなる請求の範囲第１項または第２項に記載の液晶組成物。
【請求項４】
第七成分として一般式（VII）
0003744940.tif 000096
（式中、Ｒ16およびＲ17はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに１〜１５重量％含有することからなる請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項５】
第八成分として一般式（VIII）
0003744940.tif 000097
（式中、Ｒ18は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｒ19は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。）
で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに１〜１０重量％含有することからなる請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項６】
一般式（Ｉ−ａ）において、Ｒ1は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（Ｉ−ｂ）において、Ｒ2は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（II）において、Ｒ3は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、ＣＨ3−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−で表される化合物であり、
一般式（III）において、Ｒ4は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基、Ｒ5は−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ3、−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2または−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3で表される化合物であり、
一般式（IV−ａ）において、Ｒ6はＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ7は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（IV−ｂ）において、Ｒ8は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ9は−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2または−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3で表される化合物であり、
一般式（IV−ｃ）において、Ｒ10はＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ11は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（IV−ｄ）において、Ｒ12は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ13は炭素数２〜７のアルコキシアルキル基で表される化合物であり、
一般式（Ｖ）において、Ｒ14は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｘは単結合または−ＣＯＯ−で表される化合物であり、
一般式（VI）において、Ｒ15は炭素数２〜７のアルコキシアルキル基で表される化合物であり、
一般式（VII）において、Ｒ16およびＲ17はそれぞれ独立に炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、
一般式（VIII）において、Ｒ18は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ19は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項７】
請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いることを特徴とする液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、液晶表示用の液晶組成物およびこれを用いる液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）方式の液晶表示用のネマチック液晶組成物およびこれを用いる液晶表示素子に関する。
背景技術
近年の情報機器、特に携帯用端末機器の発達に伴い、従来のＣＲＴ並みの表示容量と表示品質をもち、小型、薄型、かつ低消費電力の表示素子に対する要求が高くなってきている。このため現在は表示方式としてスーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）方式を用いた液晶表示が主流となっている。この方式は、1984年にシェーファー（T. J. Scheffer）らによって提案されたものであり、従来液晶表示として広く使われていたねじれ角が90度のツイステッドネマチック（ＴＮ）方式の限界を打ち破った画期的なものである。即ち、ねじれ角を180〜270度の間に設定することにより、液晶セルの複屈折効果を利用して、90度のＴＮ方式よりもかなり良好なコントラストと広い視野角がえられること、並びにデューティ数を拡大しても（〜1/480デューティ）表示品質の低下を伴わないことが報告されている（例えば、T. J. Schefferら：Appl.Phys.Lett.,45(1984)1021参照）。
現在、このＳＴＮ方式に使われる液晶材料に求められている課題としては、高コントラストを得るために電気光学特性が急峻であること、高速応答性を得るために粘性が低いこと、バックライトの熱分布の影響による表示ムラのない均一な表示画面を得るためにしきい値電圧の温度依存性が小さいこと（そのためにはＮＩ転移温度が高いこと）、あるいはパネルの組立などの工程で取り込まれた異物などによる表示画面の表示ムラ並びに長時間点灯により生じる表示画面の焼き付き（残像）現象などの表示不良をなくすために電圧保持率が低いこと、またパネル製造の歩留まりを上げるためにｄ／ｐマージンが広いこと（そのためにはプレティルトが高いこと）などが挙げられる。
発明の開示
しかしながら、今まで高コントラスト、低粘性についての液晶組成物は種々検討されているが（特開平５−１２５３６３号公報など参照）、満足する液晶組成物の調製は困難であった。本発明は高コントラスト、高速応答性、表示ムラのない均一な表示画面を兼ね備え、製造歩留まりの高い液晶表示素子および前記特性を実現せしめる液晶組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、これらの課題を解決すべく、鋭意検討した結果、ＳＴＮ方式に使用する場合にこの目的を達成できる液晶組成物を見い出した。
本発明の液晶組成物はつぎの構成からなる。
（１）  第一成分として一般式（Ｉ−ａ）および（Ｉ−ｂ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１〜１５重量％、第二成分として一般式（II）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を８〜４０重量％、第三成分として一般式（III）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１０〜３０重量％、および第四成分として一般式（IV−ａ）、（IV−ｂ）、（IV−ｃ）および（IV−ｄ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物を１０〜４５重量％含有することにからなる液晶組成物。
〔ただし、第一成分は、一般式（Ｉ−ａ）
0003744940.tif 000002
（式中、Ｒ1は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。）
で表される化合物または一般式（Ｉ−ｂ）
0003744940.tif 000003
（式中、Ｒ2は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。）
で表される化合物であり、
第二成分は、一般式（II）
0003744940.tif 000004
（式中、Ｒ3は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）
で表される化合物であり、
第三成分は、一般式（III）
0003744940.tif 000005
（式中、Ｒ4は炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基を示し、Ｒ5は炭素数２〜１０のアルケニル基またはアルケニルオキシ基を示す。）
で表される化合物であり、
第四成分は、一般式（IV−ａ）
0003744940.tif 000006
（式中、Ｒ6は炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｒ7は炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）
で表される化合物または一般式（IV−ｂ）
0003744940.tif 000007
（式中、Ｒ8は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、Ｒ9は炭素数２〜１０のアルケニル基またはアルケニルオキシ基を示す。）
で表される化合物または一般式（IV−ｃ）
0003744940.tif 000008
（式中、Ｒ10は炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｒ11は炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基を示す。）
で表される化合物または一般式（IV−ｄ）
0003744940.tif 000009
（式中、Ｒ12は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、Ｒ13は炭素数２〜１０のアルコキシアルキル基を示す。）
で表される化合物である。〕。
（２）  （１）項の液晶組成物において、第五成分として一般式（Ｖ）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに５〜２５重量％含有することからなる液晶組成物、
〔ただし、第五成分は一般式（Ｖ）
0003744940.tif 000010
（式中、Ｒ14は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｘは単結合または−ＣＯＯ−を示す。）
で表される化合物である。〕。
（３）  （１）項または（２）項の液晶組成物において、第六成分として一般式（VI）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに１〜１０重量％含有することからなる液晶組成物、
〔ただし、第六成分は一般式（VI）
0003744940.tif 000011
（式中、Ｒ15は炭素数２〜１０のアルコキシアルキル基を示す。）
で表される化合物である。〕。
（４）  （１）〜（３）項のいずれか一項記載の液晶組成物において、第七成分として一般式（VII）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに１〜１５重量％含有することからなる液晶組成物、
〔ただし、第七成分は一般式（VII）
0003744940.tif 000012
（式中、Ｒ16およびＲ17はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示す。）
で表される化合物である。〕。
（５）  （１）〜（４）項のいずれか一項記載の液晶組成物において、第八成分として一般式（VIII）で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物をさらに１〜１０重量％含有することからなる液晶組成物、
〔ただし、第八成分は一般式（VIII）
0003744940.tif 000013
（式中、Ｒ18は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数２〜１０のアルケニル基を示し、Ｒ19は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。）
で表される化合物である。〕。
（６）  （１）〜（５）項のいずれか一項記載の液晶組成物において、一般式（Ｉ−ａ）において、Ｒ1は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物、
一般式（Ｉ−ｂ）において、Ｒ2は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物、
一般式（II）において、Ｒ3は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、ＣＨ3−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−で表される化合物、
一般式（III）において、Ｒ4は炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基、Ｒ5は−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ3、−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2または−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3で表される化合物、
一般式（IV−ａ）において、Ｒ6はＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ7は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物、
一般式（IV−ｂ）において、Ｒ8は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ9は−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2または−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3で表される化合物、
一般式（IV−ｃ）において、Ｒ10はＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ11は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物、
一般式（IV−ｄ）において、Ｒ12は炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ13は炭素数２〜７のアルコキシアルキル基で表される化合物、
一般式（Ｖ）において、Ｒ14は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｘは単結合または−ＣＯＯ−で表される化合物、
一般式（VI）において、Ｒ15は炭素数２〜７のアルコキシアルキル基で表される化合物、
一般式（VII）において、Ｒ16およびＲ17はそれぞれ独立に炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物、
一般式（VIII）において、Ｒ18は炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ19は炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物を含有することからなる。本発明の液晶表示素子はつぎの構成からなる。
（７）  （１）〜（６）項のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いることからなる液晶表示素子。
発明を実施するための最良の形態
次に、本発明の液晶組成物を構成する各成分の化合物について説明する。
第一成分を構成する一般式（Ｉ−ａ）または（Ｉ−ｂ）で表される化合物は非常に大きな正の誘電異方性を有し、かつ電圧保持率が低い化合物である。この第一成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のしきい値電圧の低下、しきい値電圧の温度依存性を小さくすることができまた電圧保持率を低くすることもできる。これらの化合物は、本発明において表示ムラのない均一な表示画面を実現させる液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。本発明の一般式（Ｉ−ａ）または（Ｉ−ｂ）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ1が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、Ｒ2が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である。
第二成分を構成する一般式（II）で表される化合物は正の誘電異方性を有し、かつ弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値が非常に大きな化合物である。この第二成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物の弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値を大きくすることができる。これらの化合物は、本発明において電気化学特性が急峻である液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。本発明の一般式（II）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ3が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、ＣＨ3−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−で表される化合物である。
第三成分を構成する一般式（III）で表される化合物は非常に低い粘性を有し、かつ弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値が比較的大きな化合物である。この第三成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物の粘性を低下させ、弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値を大きくすることができる。これらの化合物は、本発明において特に高速応答性を実現する液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。本発明の一般式（III）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ4が炭素数１〜７のアルキル基またはアルコキシ基であり、Ｒ5が−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ3、−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2または−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3で表される化合物であり、特に好ましい物はＲ4が炭素数１〜７のアルキル基であり、Ｒ5が−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ3、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ3で表される化合物である。
第四成分を構成する一般式（IV−ａ）、（IV−ｂ）、（IV−ｃ）または（IV−ｄ）で表される化合物は高いＮＩ転移温度、低い粘性を有し、かつ弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値が比較的大きく、ｄ／ｐマージンが広い化合物である。この第四成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のＮＩ転移温度が高くなり、しきい値電圧の温度依存性を小さくすることができる。また液晶組成物の弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値を大きくし、ｄ／ｐマージンを広くすることもできる。これらの化合物は、本発明において特にＮＩ転移温度が高い液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。本発明の一般式（IV−ａ）、（IV−ｂ）、（IV−ｃ）または（IV−ｄ）で表される化合物として好ましい物はＲ6がＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−またはＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ7が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、Ｒ8が炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ9が−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ2または−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ3で表される化合物であり、Ｒ10がＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ11が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物であり、Ｒ12が炭素数１〜７のアルキル基、Ｒ13が炭素数２〜７のアルコキシアルキル基で表される化合物である。
第五成分を構成する一般式（Ｖ）で表される化合物は高いＮＩ転移温度を有し、かつしきい値電圧の温度依存性が小さい化合物である。この第五成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のＮＩ転移温度が高くなり、しきい値電圧の温度依存性を小さくすることができる。これらの化合物は、本発明において表示ムラのない均一な表示画面を実現させる液晶組成物を提供するのに重要な役割を担う。本発明の一般式（Ｖ）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ14が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｘが単結合または−ＣＯＯ−で表される化合物である。
第六成分を構成する一般式（VI）で表される化合物は比較的大きな正の誘電異方性を有し、かつｄ／ｐマージンが広い化合物である。この第六成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のｄ／ｐマージンを広くすることができる。これらの化合物は、本発明においてパネル製造の歩留まりを向上するのに重要な役割を担う。本発明の一般式（VI）で表される化合物として好ましい物はＲ15が炭素数２〜７のアルコキシアルキル基で表される化合物であり、特に好ましい物はＲ15がＣＨ3ＯＣＨ2−、ＣＨ3ＯＣ2Ｈ4−、ＣＨ3ＯＣ3Ｈ6−、ＣＨ3ＯＣ4Ｈ8−またはＣＨ3ＯＣ5Ｈ10−で表される化合物である。
第七成分を構成する一般式（VII）で表される化合物は比較的低い粘性を有し、かつΔｎが大きい化合物である。この第七成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のΔｎを任意に調整することができ、かつ粘性を低くすることができる。本発明一般式（VII）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ16およびＲ17がそれぞれ独立に炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である。
第八成分を構成する一般式（VIII）で表される化合物は高いＮＩ転移温度を有し、かつ弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値が比較的大きな化合物である。この第八成分を他の液晶化合物または液晶組成物に加えることにより、液晶組成物のＮＩ転移温度を高くすることができ、また弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値も大きくすることができる。本発明の一般式（VIII）で表される化合物として好ましい物は、Ｒ18が炭素数１〜７のアルキル基、ＣＨ2＝ＣＨ−、ＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−またはＣＨ3−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、Ｒ19が炭素数１〜７のアルキル基で表される化合物である。
本発明の液晶組成物における第一成分の一般式（Ｉ−ａ）または（Ｉ−ｂ）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して１〜１５％が好ましい。混合割合が１重量％未満だと本発明の課題であるしきい値電圧の温度依存性を小さくすることができず、また電圧保持率も低くすることができない。また混合割合が１５重量％を超えると得られる液晶組成物の粘性が高くなったりして好ましくない。
第二成分の一般式（II）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して８〜４０％が好ましい。混合割合が８重量％未満だと本発明の課題である弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値を大きくすることができない。また混合割合が４０重量％を超えると得られる液晶組成物の粘性が高くなったりして好ましくない。
第三成分の一般式（III）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して１０〜３０％が好ましい。混合割合が１０重量％未満だと本発明の課題である粘性を低くすることができず、弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値を大きくすることもできない。また混合割合が３０重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が高くなったりして好ましくない。
第四成分の一般式（IV−ａ）、（IV−ｂ）、（IV−ｃ）または（IV−ｄ）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して１０〜４５％が好ましい。混合割合が１０重量％未満だと本発明の課題であるＮＩ転移温度を高くすることができず、弾性定数比（Ｋ33／Ｋ11）の値を大きくすることもできない。また４５重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が高くなったりして好ましくない。
第五成分の一般式（Ｖ）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して５〜２５％が好ましい。混合割合が５重量％未満だと本発明の課題であるしきい値電圧の温度依存性を小さくすることができない。また２５重量％を超えると得られる液晶組成物の粘性が高くなったりして好ましくない。
第六成分の一般式（VI）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して１〜１０％が好ましい。混合割合が１重量％未満だと本発明の課題であるｄ／ｐマージンを広くすることができない。また１０重量％を超えると得られる液晶組成物の粘性が高くなったりして好ましくない。
第七成分の一般式（VII）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して１〜１５％が好ましい。混合割合が１重量％未満だと本発明の課題である粘性を低くすることができない。また１５重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が高くなったりして好ましくない。
第八成分の一般式（VIII）で表される化合物の混合割合は、液晶組成物の全重量に対して１〜１０％が好ましい。混合割合が１重量％未満だと本発明の課題であるＮＩ転移温度を高くすることができない。また１０重量％を超えると得られる液晶組成物のしきい値電圧が高くなったりして好ましくない。
本発明の液晶組成物には使用する液晶表示素子の目的に応じて得られる液晶組成物のしきい値電圧、ネマチック相温度範囲、Δｎ、粘性などを調整する目的で上記した一般式（Ｉ−ａ）〜（VIII）で表される化合物以外の他の化合物を本発明の目的を害さない範囲で適当量含有することができる。このような化合物の例として以下の化合物を挙げることができる。
0003744940.tif 000014
〔上記の式において、Ｒ20は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ21または、Ｒ22はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基、Ｒ23は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ24は炭素数１〜１０のアルキル基またはアルコキシ基、Ｒ25またはＲ26はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基を示す。〕
実施例
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。またこれらの例における組成は全て重量％で示される。略号は下記の意味を有する。
0003744940.tif 000015
実施例１
第一成分〔式（I−ａ）〕として
0003744940.tif 000016
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000017
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000018
第四成分〔式（IV−ａ）〕として
0003744940.tif 000019
第四成分〔式（IV−ｃ）〕として
0003744940.tif 000020
第五成分〔式（V）〕として
0003744940.tif 000021
その他の化合物として
0003744940.tif 000022
その他の化合物として
0003744940.tif 000023
その他の化合物として
0003744940.tif 000024
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ            ８２．３℃
η              ２３．６mPa・s
Ｖｔｈ          ２．００Ｖ
Δｎ            ０．１４０
γ              １．０３３
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２４０°
ティルト角                         ４°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５
ｄ×Δｎ                       ０．８４
を有するＳＴＮ表示素子は３８５msecの応答時間を示した。また電圧保持率は７５％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
実施例２
第一成分〔式（I−ａ）〕として
0003744940.tif 000025
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000026
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000027
第四成分〔式（IV−ａ）〕として
0003744940.tif 000028
第四成分〔式（IV−ｄ）〕として
0003744940.tif 000029
第五成分〔式（V）〕として
0003744940.tif 000030
第五成分〔式（V）〕として
0003744940.tif 000031
その他の化合物として
0003744940.tif 000032
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ            ８４．９℃
η              １８．３mPa・s
Ｖｔｈ          ２．００Ｖ
Δｎ            ０．１３９
γ              １．０４２
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２４０°
ティルト角                         ４°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５
ｄ×Δｎ                       ０．８３
を有するＳＴＮ表示素子は２９０msecの応答時間を示した。また電圧保持率は６５％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
実施例３
第一成分〔式（I−ｂ）〕として
0003744940.tif 000033
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000034
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000035
第四成分〔式（IV−ａ）〕として
0003744940.tif 000036
第四成分〔式（IV−ｃ）〕として
0003744940.tif 000037
第四成分〔式（IV−ｄ）〕として
0003744940.tif 000038
第六成分〔式（VI）〕として
0003744940.tif 000039
その他の化合物として
0003744940.tif 000040
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ            ７５．２℃
η              １９．３mPa・s
Ｖｔｈ          ２．０２Ｖ
Δｎ            ０．１３６
γ              １．０４３
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２４０°
ティルト角                         ４°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５
ｄ×Δｎ                       ０．８２
を有するＳＴＮ表示素子は２４７msecの応答時間を示した。また電圧保持率は７０％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
実施例４
第一成分〔式（I−ａ）〕として
0003744940.tif 000041
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000042
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000043
第四成分〔式（IV−ｃ）〕として
0003744940.tif 000044
第四成分〔式（IV−ｄ）〕として
0003744940.tif 000045
第八成分〔式（VIII）〕として
0003744940.tif 000046
その他の化合物として
0003744940.tif 000047
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ            ８５．２℃
η              １８．７mPa・s
Ｖｔｈ          ２．０９Ｖ
Δｎ            ０．１３７
γ              １．０４５
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２４０°
ティルト角                         ４°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５
ｄ×Δｎ                       ０．８２
を有するＳＴＮ表示素子は３２０msecの応答時間を示した。また電圧保持率は７５％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
実施例５
第一成分〔式（I−ａ）〕として
0003744940.tif 000048
第一成分〔式（I−ｂ）〕として
0003744940.tif 000049
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000050
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000051
第四成分〔式（IV−ａ）〕として
0003744940.tif 000052
第四成分〔式（IV−ｄ）〕として
0003744940.tif 000053
第五成分〔式（V）〕として
0003744940.tif 000054
第五成分〔式（V）〕として
0003744940.tif 000055
第六成分〔式（VI）〕として
0003744940.tif 000056
第七成分〔式（VII）〕として
0003744940.tif 000057
第八成分〔式（VIII）〕として
0003744940.tif 000058
その他の化合物として
0003744940.tif 000059
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ          １００．５℃
η              １８．７mPa・s
Ｖｔｈ          ２．２２Ｖ
Δｎ            ０．１３３
γ              １．０４５
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２６０°
ティルト角                         ６°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５５
ｄ×Δｎ                       ０．８
を有するＳＴＮ表示素子は２９５msecの応答時間を示した。また電圧保持率は６８％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
実施例６
第一成分〔式（I−ａ）〕として
0003744940.tif 000060
第一成分〔式（I−ｂ）〕として
0003744940.tif 000061
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000062
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000063
第四成分〔式（IV−ａ）〕として
0003744940.tif 000064
第四成分〔式（IV−ｃ）〕として
0003744940.tif 000065
第四成分〔式（IV−ｄ）〕として
0003744940.tif 000066
その他の化合物として
0003744940.tif 000067
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ            ８５．４℃
η              １８．５mPa・s
Ｖｔｈ          １．９９Ｖ
Δｎ            ０．１３６
γ              １．０４７
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２４０°
ティルト角                         ４°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５
ｄ×Δｎ                       ０．８２
を有するＳＴＮ表示素子は２５８msecの応答時間を示した。また電圧保持率は６５％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
実施例７
第一成分〔式（Ｉ−ａ）〕として
0003744940.tif 000068
第一成分〔式（Ｉ−ｂ）〕として
0003744940.tif 000069
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000070
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000071
第四成分〔式（IV−ａ）〕として
0003744940.tif 000072
第四成分〔式（IV−ｂ）〕として
0003744940.tif 000073
第四成分〔式（IV−ｃ）〕として
0003744940.tif 000074
第七成分〔式（VII）〕として
0003744940.tif 000075
その他の化合物として
0003744940.tif 000076
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ          １００．３℃
η              １７．１mPa・s
Ｖｔｈ          ２．３０Ｖ
Δｎ            ０．１３４
γ              １．０４７
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２４０°
ティルト角                         ４°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５
ｄ×Δｎ                       ０．８２
を有するＳＴＮ表示素子は２８８msecの応答時間を示した。また電圧保持率は６５％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
実施例８
第一成分〔式（Ｉ−ａ）〕として
0003744940.tif 000077
第一成分〔式（Ｉ−ｂ）〕として
0003744940.tif 000078
第二成分〔式（II）〕として
0003744940.tif 000079
第三成分〔式（III）〕として
0003744940.tif 000080
第四成分〔式（IV−ａ）〕として
0003744940.tif 000081
第四成分〔式（IV−ｂ）〕として
0003744940.tif 000082
第四成分〔式（IV−ｃ）〕として
0003744940.tif 000083
第四成分〔式（IV−ｄ）〕として
0003744940.tif 000084
第七成分〔式（VII）〕として
0003744940.tif 000085
その他の化合物として
0003744940.tif 000086
からなる液晶組成物は次のパラメーター；
ＮＩ          １０３．８℃
η              １８．２mPa・s
Ｖｔｈ          ２．３５Ｖ
Δｎ            ０．１３６
γ              １．０４２
を有し、そして下記のパラメーター；
ねじれ角                       ２６０°
ティルト角                         ６°
ｄ／ｐ（セル厚／ピッチ）       ０．５５
ｄ×Δｎ                       ０．８２
を有するＳＴＮ表示素子は２７７msecの応答時間を示した。また電圧保持率は６３％であり、表示不良もなく焼き付け現象も観察されなかった。
産業上の利用可能性
本発明によって電気光学特性が急峻であり、低粘性の液晶組成物が得られ、これにより高コントラスト、高速応答性、表示ムラのない均一な表示画面を兼ね備え、製造歩留まりの高いＳＴＮ方式の液晶表示素子を提供することが可能になった。