JP4899564B2

JP4899564B2 - 液晶組成物および液晶表示素子

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Publication number: JP4899564B2
Application number: JP2006080456A
Authority: JP
Inventors: 浩章藤田; 憲和服部; 敦子藤田
Original assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Petrochemical Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: US20070221881A1; US7498067B2; JP2007254583A

Description

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、主としてＡＭ（active matrix）方式で駆動する液晶表示素子に適する液晶組成物、およびこの組成物
を含有する液晶表示素子に関する。

液晶表示素子（本発明において液晶表示素子とは液晶表示パネル、液晶表示モジュールの総称を意味する。）は、液晶組成物が有する光学異方性、誘電率異方性などを利用しているが、この液晶表示素子の動作モードとしては、ＰＣ（phase change）モード、ＴＮ（twisted nematic）モード、ＳＴＮ（super twisted nematic）モード、ＢＴＮ（Bistable
twisted nematic）モード、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）モード
、ＯＣＢ（optically compensated bend）モード、ＩＰＳ（in-plane switching）モード、ＶＡ（vertical alignment）モードなどの様々なモードが知られている。これら動作モードの中でもＥＣＢモード、ＩＰＳモード、ＶＡモードなどはＴＮモード、ＳＴＮモード等の従来の動作モードの欠点である視野角の狭さを改善できることが知られている。これら動作モードの液晶表示素子には負の誘電率異方性を有する液晶組成物を使用できる。

従来からこれら動作モードの液晶表示素子に使用可能な、負の誘電率異方性を有する液晶組成物として、ベンゼン環上の水素がフッ素で置き換えられた２，３−ジフオロフェニレンを有する液晶性化合物を含む組成物が数多く検討されている。

なお本明細書中では、「液晶性化合物」とは、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液晶組成物として有用な化合物の総称を意味する。成分の含有割合は液晶性化合物の全重量に基づいて算出する。この際の液晶性化合物は、下記（Ａ）式で示される化合物である。この化合物は光学活性であってもよい。

上記（Ａ）式中、Ｒ_xおよびＲ_yは、各々独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルコキシ、アシルオキシ、アシルオキシアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルケニルオキシアルキル、アルコキシアルケニル、アルキニル、アルキニルオキシ、シアノ、−ＮＣＳ、フッ素、または塩素である。これら基において炭素数は１０以下である。炭素数が１〜５の基において任意の水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく、置き換えられたフッ素と塩素との合計は、１〜１１である。上記（Ａ）式中、環Ａは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、ピラン−２，５−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、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−ジイルである。これら環Ａにおいて任意の水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。環Ａにおいて置き換えられたフッ素と塩素との合計は１〜４である。１，４−フェニレンにおいて任意の１つまたは２つの水素は、シアノ、メチル、ジフルオロメチル、またはトリフルオロメチルで置き換えられてもよい。
上記（Ａ）式中、Ｙは、単結合、−（ＣＨ₂）₂−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ₂Ｏ
−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＦ₂Ｏ−、−ＯＣＦ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（
ＣＨ₂）₄−、−（ＣＨ₂）₃−Ｏ−、−Ｏ−（ＣＨ₂）₃−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₂−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ₂）₂ＣＦ₂Ｏ−、−ＯＣＦ₂（ＣＨ₂）₂−、−（ＣＨ₂）₂ＣＯＯ−、−（ＣＨ₂）₂ＯＣＯ−、−ＣＯＯ（ＣＨ₂）₂−、−ＯＣＯ（ＣＨ₂）₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−である。上記（Ａ）式中、ｎは、１、２、３、または４である。

特許文献１および２にはクロマン環を有する化合物およびそれらを含有する組成物が例示されている。特許文献３および４には、本発明の第一成分である、クロマン環を有する化合物を含有する液晶組成物が開示されている。

これら文献に開示されている組成物については本発明の第一成分および第二成分の組み合わせの組成物は全く検討されていなく、いまだ改善の余地がある。
特開２００５−３５９８６号国際公開第２００５／０００９９５号パンフレット特開２００５−１０５１３２号特開２００５−２８１５６０号

ＩＰＳモードおよびＶＡモード等の動作モードの液晶表示素子であっても、ＣＲＴと比較すれば表示素子としてはいまだ問題があり、物性の向上が望まれている。
上述したＩＰＳモード、あるいはＶＡモードで動作する表示素子は、主として、負の誘電率異方性を有する液晶組成物を含有しているが、上記特性等をさらに向上させるためには、上記液晶組成物が、以下（１）〜（５）で示す特性を有することが好ましい。

すなわち、（１）ネマチック相の温度範囲が広い、（２）粘度が小さい、（３）光学異方性が適切である、（４）誘電率異方性の絶対値が大きい、（５）比抵抗が大きい、ことが好ましい。

ネマチック相の温度範囲は、液晶表示素子を使用する温度範囲に関連をしており、（１）のようにネマチック相の温度範囲が広い液晶組成物を含有する液晶表示素子は、液晶表示素子として使用する温度範囲を広くできる。

（２）のように粘度の小さい液晶組成物を含有する液晶表示素子は、応答時間を短くできる。液晶表示素子の応答時間が短い場合には、動画表示に好適に使用できる。また、液晶組成物を液晶表示素子の液晶セルに液晶組成物を注入する際に、注入時間を短縮し作業性を向上できる。

（３）のように光学異方性が適切な液晶組成物を含有する液晶表示素子は、コントラスト比を大きくできる。セルギャップが大きい液晶表示素子や反射型の液晶表示素子には液晶組成物の光学異方性は従来の液晶組成物より小さいことが好ましい。

（４）のように誘電率異方性の絶対値が大きい液晶組成物を含有する液晶表示素子は、しきい電圧値を下げ、駆動電圧を低くでき、さらに消費電力を小さくできる。
（５）のように比抵抗が大きい液晶組成物を含有する液晶表示素子は、電圧保持率を大きくでき、コントラスト比を大きくできる。したがって、初期に大きな比抵抗値を有し、さらに長時間使用したあとでも大きな比抵抗値を有する液晶組成物が好ましい。

本発明の目的は、ネマチック相の温度範囲が広く、比抵抗値が大きく、さらに、光学異方性を小さく、負の誘電率異方性が大きい液晶組成物を提供することである。また本発明の他の目的は、上記特性を満たしながら、ネマチック相の下限温度が低い液晶組成物を提供することである。さらに本発明の他の目的は、上記組成物を含有し、電圧保持率が大きく、ＶＡモード、ＩＰＳモードなどに適したアクティブマトリクス（ＡＭ）方式で駆動する液晶表示素子を提供することである。

本発明者らは、２つの水素がフッ素で置き換えられたクロマン環を有する液晶性化合物である第一成分と、２つの水素がフッ素と塩素で置き換えられたフェニレンを有する液晶性化合物である第二成分と、特定の第三成分とを含有する特定の液晶組成物が、ネマチック相の温度範囲が広く、比抵抗値が大きいこと、さらに、本発明の液晶組成物は光学異方性を小さくでき、負の誘電率異方性が大きくできることを見い出し、本発明を完成するに到った。

すなわち本発明は、以下〔１〕〜〔１５〕に記載された事項を有している。
〔１〕：下記式（１）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、下記式（２−ａ）、式（２−ｂ）および式（２−ｃ）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、下記式（３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

（式（１）、式（２−a）〜式（２−c）および式（３）において、
Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^６は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^１、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^７は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシであり；
環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、環Ｅ、環Ｇ、環Ｈ、環Ｉおよび環Ｌは独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；
環Ｊおよび環Ｋは独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または３−フルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ_２Ｏ−または−ＯＣＨ_２−であり；
Ｘ^１およびＸ^２は独立して、一方がフッ素であり他方は塩素であり；
ｌ、ｍ、ｎ、ｏおよびｐは独立して０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏは１または２である。）
〔２〕：上記第一成分が下記式（１−１）〜式（１−１１）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である項〔１〕に記載の液晶組成物。

（式（１−１）〜式（１−１１）において、
Ｒ^２は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^１は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
〔３〕：上記第二成分が下記式（２−１）〜式（２−１０）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である項〔１〕または〔２〕に記載の液晶組成物。

（式（２−１）〜式（２−１０）において、
Ｒ^３は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^４およびＲ^５は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
〔４〕：上記第三成分が下記式（３−１）〜式（３−６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。

（式（３−１）〜式（３−６）において、
Ｒ^６は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^７は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
〔５〕：項〔２〕に記載の式（１−１）〜式（１−１１）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、項〔３〕に記載の式（２−１）〜式（２−１０）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、項〔４〕に記載の式（３−１）〜式（３−６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

〔６〕：項〔２〕に記載の式（１−１）〜式（１−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、項〔３〕に記載の式（２−１）〜式（２−６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、項〔４〕に記載の式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

〔７〕：液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が２〜４０重量％の範囲であり、上記第二成分の含有割合が１０〜８０重量％の範囲であり、上記第三成分の含有割合が５〜６０重量％の範囲である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。

〔８〕：上記第一成分、第二成分および第三成分に加えて、下記式（４−１）〜式（４−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第四成分を含有する、項〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。

（式（４−１）〜式（４−３）において、
Ｒ^８は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^９は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
〔９〕：項〔２〕に記載の式（１−１）〜式（１−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、項〔３〕に記載の式（２−１）〜式（２−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、項〔４〕に記載の式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分と、項〔８〕に記載の式（４−１）および式（４−２）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第四成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

〔１０〕：液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が５〜４０重量％の範囲であり、上記第二成分の含有割合が１０〜７０重量％の範囲であり、上記第三成分の含有割合が５〜６０重量％での範囲あり、上記第四成分の含有割合が５〜７０重量％の範囲である項〔８〕または〔９〕に記載の液晶組成物。

〔１１〕：上記液晶組成物の光学異方性の値が０．０５〜０．１２の範囲である項〔１〕〜〔１０〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。
〔１２〕：上記液晶組成物の誘電率異方性の値が−６．５〜−２．０の範囲である項〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項に記載の液晶組成物。

〔１３〕：項〔１〕〜〔１２〕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。
〔１４〕：上記液晶表示素子の動作モードが、ＶＡモードまたはＩＰＳモードであり、上記液晶素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項〔１３〕に記載の液晶表示素子。

本発明の液晶組成物は、ネマチック相の温度範囲が広く、比抵抗が大きい。さらに、本発明の液晶組成物は光学異方性を小さくでき、負の誘電率異方性が大きくできる。また、これら特性のバランスにも優れる。本発明の液晶組成物は、好ましくは光学異方性を０．０５〜０．１２の範囲とし、誘電率異方性を−６．５〜−２．０の範囲とすることができる。本発明の液晶表示素子は上記組成物を含有しており、電圧保持率が高い。また、この液晶表示素子は、上記特性を有する組成物を含有するので、ＶＡモード、ＩＰＳモードなどの動作モードを有するアクティブマトリクス（ＡＭ）方式で駆動する液晶表示素子（以
下「ＡＭ素子」ともいう）として好適に使用できる。

本発明の液晶組成物は、２つの水素がフッ素で置き換えられたクロマン環を有する液晶性化合物である第一成分と、２つの水素がフッ素と塩素で置き換えられたフェニレンを有する液晶性化合物である第二成分と、必要に応じてさらに、特定構造の液晶性化合物である第三成分、第四成分を含有している。

以下、まず各成分につき、成分に用いる化合物の構造、成分の特徴および効果、具体例および好ましい態様について説明をする。
〔第一成分〕
本発明の液晶組成物の第一成分は、下記式（１）で表される化合物群から選択された少なくとも１つの液晶性化合物であり、２つの水素がフッ素で置き換えられたクロマン環を有する。

上記式（１）において、各々独立して、Ｒ^１、Ｒ^２、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、環Ｅ、Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは以下のように定義される。
Ｒ^１は独立して、アルキル、アルケニル、またはアルコキシであり、Ｒ^２は独立して、アルキル、またはアルケニルである。

上記アルキルの中でも、炭素数が１〜１２のアルキルが好ましく、炭素数が１〜１０のアルキルがより好ましく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルがさらに好ましく、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルが特に好ましい。

上記アルケニルの中でも、炭素数が２〜１２のアルケニルが好ましく、炭素数が２〜１０のアルケニルがより好ましく、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、または５−ヘキセニルがさらに好ましく、ビニル、１−プロペニル、３−ブテニル、または３−ペンテニルが特に好ましい。

なお、Ｒ^１またはＲ^２が上記アルケニルである場合には、これらのアルケニルにおける−ＣＨ＝ＣＨ−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存をしている。Ｒ^１またはＲ^２が、１−プロペニル、１−ブテニル、１−ペンテニル、１−ヘキセニル、３−ペンテニル、３−ヘキセニル、または５−ヘキセニル等の二重結合が始まる炭素の位置番号が奇数である場合にはトランス配置が好ましい。Ｒ^１またはＲ^２が、２−プロペニル、２−ブテニル、２−ペンテニル、４−ペンテニル、２−ヘキセニル、４−ヘキセニル等の二重結合が始まる炭素の位置番号が偶数である場合にはシス配置が好ましい。

上記アルコキシの中でも、炭素数が１〜１２のアルコキシが好ましく、炭素数が１〜１０のアルコキシがより好ましく、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチル
オキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシがさらに好ましく、メトキシ、エトキシ、またはブトキシが特に好ましい。
環Ｂ、環Ｃ、環Ｄおよび環Ｅは独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンである。
Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３およびＺ^４は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ_２Ｏ−または−ＯＣＨ_２−である。
ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは独立して０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏは１または２である。

上記式（１）で表される化合物は、２つの水素がフッ素で置き換えられたクロマン環を有している。第一成分である液晶性化合物がこのような構造を有することにより、本発明に係る液晶組成物では、ネマチック相の上限温度を高くでき、誘電率異方性を負に大きくできる。本発明の第一成分の化合物は、後述する第二成分、第四成分の化合物のように、２つの水素がハロゲンで置き換えられたベンゼン環を有する液晶化合物と比較して誘電率異方性が負に大きい。したがって、第一成分を用いた液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくできる。

これら上記式（１）で表される化合物の中でも、下記式（１−１）〜式（１−１１）で表される化合物が好ましい。

これら化合物の中でも上記式（１−１）〜式（１−８）で表される化合物は液晶組成物の光学異方性を小さくできる点で、より好ましい。これら化合物の中でも上記式（１−１）〜式（１−４）で表される化合物は液晶組成物のネマチック相の下限温度を下げられる点で、さらに好ましい。

これら液晶性化合物は、第一成分として、単独で用いても、複数組み合わせて用いてもよい。
〔第二成分〕
本発明の液晶組成物の第二成分は、下記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表される少なくとも１つの液晶性化合物である。

上記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）において、各々独立して、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、環Ｇ、環Ｈ、環Ｉ、Ｚ^５、Ｚ^６およびＺ^７は以下のように定義される。
Ｒ^３は独立して、アルキルまたはアルケニルであり、Ｒ^４およびＲ^５は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。Ｒ^３、Ｒ^４およびＲ^５のアルキル、アルケニル、およびアルコキシの好ましい態様については、Ｒ^１およびＲ^２の場合と同様である。

環Ｇ、環Ｈ、および環Ｉは独立して、１，４−シクロヘキシレン、または１，４−フェニレンである。なお、上記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表される化合物に含まれる環が
１，４−シクロへキシレンである場合には、その立体配置はトランス配置が好ましい。

Ｚ^５、Ｚ^６およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ_２Ｏ−、または−ＯＣＨ_２−である。
Ｘ^１およびＸ^２は独立して、一方がフッ素であり、他方は塩素である。

上記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表される化合物は２位および３位の一方の水素がフッ素で置き換えられ、他方の水素が塩素で置き換えられた１，４−フェニレンを有する。第二成分である液晶性化合物がこのような構造を有することにより、本発明に係る液晶組成物は誘電率異方性を負に大きくできる。

これら式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表される化合物の中でも、下記式（２−１）〜式（２−１０）で表される化合物が好ましい。

第二成分が上記化合物である場合には、液晶組成物のネマチック相の下限温度を低くし、誘電率異方性を負に大きくでき、光学異方性を容易に調整しやすい。特に、Ｒ^４がアルコキシである場合にはより負の誘電率異方性を大きくできる。

これら化合物の中でも上記式（２−１）〜式（２−６）で表される化合物は液晶組成物の光学異方性を容易に調整しやすい点で、より好ましい。これら化合物の中でも上記式（２−１）〜式（２−４）で表される化合物は液晶組成物の光学異方性を小さくすることができる点で、より好ましい。

本発明の液晶組成物に用いる第二成分は、上記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表され、Ｘ^１が塩素でＸ^２がフッ素である１つの化合物だけであってもよく、上記式で表され、Ｘ^１が塩素でＸ^２がフッ素である２つ以上の化合物であってもよい。

また上記第二成分は、上記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表され、Ｘ^１がフッ素でＸ^２が塩素である１つの化合物だけであってもよく、上記式で表され、Ｘ^１がフッ素でＸ^２が塩素である２つ以上の化合物であってもよい。

さらに上記第二成分は、上記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表され、Ｘ^１が塩素でＸ^２がフッ素である化合物と、Ｘ^１がフッ素でＸ^２が塩素である化合物との混合物であってもよい。この場合には、液晶組成物のネマチック相の下限温度が低くなる場合がある。

これらの中でも、上記式（２−ａ）〜式（２−ｃ）で表され、Ｘ^１が塩素でＸ^２がフッ素である化合物と、Ｘ^１がフッ素でＸ^２が塩素である化合物との混合物を第二成分として用いた液晶組成物は、ネマチック相の下限温度を低くできる場合がある。

〔第三成分〕
本発明の液晶組成物は、下記式（３）で表される少なくとも１つの液晶性化合物である第三成分を含有する。

上記式（３）において、Ｒ^６は独立して、アルキルまたはアルケニルであり、Ｒ^７は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。Ｒ^６の好ましい態様は、上記第一成分の式（１）で表される化合物中のＲ^２と同様である。またＲ^７の好ましい態様は、上記第一成分の式（１）で表される化合物中のＲ^１と同様である。

環Ｌは独立して、１，４−シクロヘキシレン、または１，４−フェニレンである。環Ｊおよび環Ｋは独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または３−フルオロ−１，４−フェニレンである。Ｐは０または１である。

第三成分である液晶性化合物がこのような構造を有することにより、本発明に係る液晶組成物の粘度を小さくできる。また、液晶性化合物全重量に対する第三成分の含有割合を変化させることで、ネマチック相の上限温度を容易に変化させることができ、光学異方性を容易に変化させることができる。

上記式（３）で表される化合物の中でも、下記式（３−１）〜式（３−６）で表される化合物が好ましい。

Ｒ^６およびＲ^７は、上記式（３）で表される化合物の場合と同様である。
これら化合物の中でも上記式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物は、液晶組成物のネマチック相の下限温度を低くし、光学異方性を小さくし、粘度をより一層小さくできる点で好ましい。

これら液晶性化合物は、第三成分として、単独で用いても、複数組み合わせて用いてもよい。
〔第四成分〕
本発明の液晶組成物は、さらに必要に応じて、下記式（４−１）〜式（４−３）で表される少なくとも１つの液晶性化合物である第四成分を含有する。

上記式（４−１）〜式（４−３）において、各々独立して、Ｒ^８およびＲ^９は以下のように定義される。
Ｒ^８は独立して、アルキルまたはアルケニルである。Ｒ^９は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。Ｒ^８の好ましい態様は、上記第一成分の式（１）で表される化合物中のＲ^２のアルキルおよびアルケニルと同様である。またＲ^９の好ましい態様は、上記第一成分の式（１）で表される化合物中のＲ^１のアルキル、アルケニルおよびアルコキシと同様である。

上記式（４−１）〜式（４−３）で表される化合物は２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレンを有する。第四成分である液晶性化合物がこのような構造を有することにより、本発明に係る液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくできる。特に、上記式（４−１）〜式（４−３）において、Ｒ^９がアルコキシである場合にはより負の誘電率異方性を大きくできる。

上記式（４−１）〜式（４−３）で表される化合物の中でも、上記式（４−１）および式（４−２）で表される化合物が光学異方性を小さくするために好ましい。
第四成分が上記化合物である場合には、液晶組成物の誘電率異方性を負に大きくできる。

これら液晶性化合物は、第四成分として、単独で用いても、複数組み合わせて用いてもよい。
〔液晶性化合物の合成方法〕
以下、本発明に係る液晶組成物に用いる液晶性化合物の合成法を例示する。

上記式（１−１）〜式（１−８）および式（１−１３）で表される化合物に代表される式（１）で表される化合物は、特開２００５−３５９８６号および国際公開第２００５／０００９９５号パンフレットに記載された方法に基づいて合成できる。
上記式（２−３）〜式（２−６）で表される化合物に代表される式（２）で表される化合物は、特願２００５−５９１５４号あるいは国際公開ＷＯ９８／２３５６１号パンフレットに記載された方法に基づいて合成できる。

また、上記式（３−１）等で表される化合物に代表される式（３）で表される化合物は、特開昭５９−７０６２４号公報、または特開昭６０−１６９４０号公報に記載された方法に基づいて合成できる。

なお、上記文献のみで合成できない化合物については、さらに、オーガニック・シンセシス（Organic Synthesis, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクション（Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc）、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善
）などに記載された方法に基づいて合成できる。

〔液晶組成物（１）〕
以下、組成物の各成分の組合せ、各成分の好ましい割合について説明をする。
本発明の液晶組成物は、上記第一成分、第二成分および第三成分とを組み合わせる（以下「液晶組成物（１）」ともいう。）。

これら３成分を組み合わせた組成物は、誘電率異方性を負に大きくできる。
液晶性化合物成分が、上記式（１−１）〜式（１−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、上記式（２−１）〜式（２−６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、上記式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分からなる液晶組成物は、ネマチック相の下限温度を低くし、誘電率異方性を負に大き
くし、より光学異方性を小さくすることができる。

本発明に係る上記液晶組成物の第一成分、第二成分および第三成分の含有割合は特に制限はされないが、上記液晶組成物中の液晶性化合物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が２〜４０重量％の範囲、第二成分の含有割合が１０〜８０重量％の範囲、第三成分の含有割合が５〜６０重量％の範囲であることが好ましく、第一成分の含有割合が５〜４０重量％の範囲、第二成分の含有割合が３０〜７０重量％の範囲、第三成分の含有割合が１０〜４０重量％の範囲であることがより好ましい。

なお第二成分が、式（２−９）および式（２−１０）で表され、かつＲ^５がアルキルまたはアルケニルの化合物である場合には、両式で表される化合物は重複する。したがって、式（２−９）および式（２−１０）で表され、かつＲ^５がアルキルまたはアルケニルの化合物は、式（２−９）で表される化合物として、式番号を表記し、第二成分の含有割合を計算する。

第一成分、第二成分および第三成分との含有割合が上記範囲にある場合には、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広くし、光学異方性を小さくしつつ適切な範囲とし、誘電率異方性を適切な範囲とし、比抵抗を大きくすることができる。

〔液晶組成物（２）〕
本発明に係る液晶組成物では、上記第一成分、第二成分および第三成分に加えて、さらに上記第四成分を組み合わせた組成物も好ましい（以下「液晶組成物（２）」ともいう。）。このように組合せると、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広くし、光学異方性を適切な範囲とし、誘電率異方性を適切な範囲とし、比抵抗を大きくすることができる。

液晶性化合物成分が、上記式（１−１）〜式（１−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、上記式（２−１）〜式（２−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、上記式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分と、上記式（４−１）および式（４−２）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第四成分からなる液晶組成物は、ネマチック相の下限温度を低くし、誘電率異方性を負に大きくし、より光学異方性を小さくすることができる。

本発明に係る上記液晶組成物の第一成分、第二成分、第三成分および第四成分の含有割合は特に制限はされないが、上記液晶組成物中の液晶性化合物の全重量に基づいて、第一成分の含有割合が２〜４０重量％の範囲、第二成分の含有割合が１０〜７０重量％の範囲、第三成分の含有割合が５〜６０重量％の範囲、第四成分の含有割合が５〜７０重量％の範囲であることが好ましく、第一成分の含有割合が５〜４０重量％の範囲、第二成分の含有割合が３０〜７０重量％の範囲、第三成分の含有割合が１０〜４０重量％の範囲、第四成分の含有割合が５〜４０重量％の範囲であることがより好ましい。

上記液晶組成物（２）の第一成分、第二成分、第三成分、および第四成分の含有割合が上記範囲にある場合には、液晶組成物のネマチック相の温度範囲を広げ、光学異方性を適切な範囲とし、さらに誘電率異方性を適切な範囲とし、比抵抗を大きくできる。

〔液晶組成物の態様等〕
本発明に係る液晶組成物では、上記第一成分、第二成分、第三成分、および必要に応じて添加する第四成分である液晶性化合物に加えて、例えば液晶組成物の特性をさらに調整する目的で、さらに他の液晶性化合物を添加して使用する場合がある。また、例えばコストの観点から、本発明の液晶組成物では、上記第一成分、第二成分、第三成分、および必
要に応じて添加する第四成分である液晶性化合物以外の液晶性化合物は添加せずに使用する場合もある。

また本発明に係る液晶組成物には、さらに、光学活性化合物、色素、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加物を添加してもよい。
光学活性化合物を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶にらせん構造を誘起し、ねじれ角を与えることなどができる。

色素を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物をＧＨ（Guest host）モードで動作する液晶表示素子に適用できる。
消泡剤を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、例えば、液晶組成物を運搬する際、あるいは上記液晶組成物から液晶表示素子を製造する際の発泡を抑制できる。

紫外線吸収剤、あるいは酸化防止剤を本発明に係る液晶組成物に添加した場合には、液晶組成物、あるいは上記液晶組成物を含む液晶表示素子の劣化を防止することなどが可能となる。例えば酸化防止剤は、液晶組成物を加熱した際の比抵抗の低下を抑制できる。

上記紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、トリアゾール系紫外線吸収剤などを挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の具体例は、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノンである。

ベンゾエート系紫外線吸収剤の具体例は、２，４−ジ−tert−ブチルフェニル−３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートである。
トリアゾール系紫外線吸収剤の具体例は、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３−（３，４，５，６−テトラヒドロキシフタルイミド−メチル）−５−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール、および２−（３−tert−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールである。

上記酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、有機硫黄系酸化防止剤などを挙げられる。
フェノール系酸化防止剤の具体例は、３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシトルエン、２，６−ジ−tert−ブチル−４−ペンチルフェノール、２，６−ジ−tert−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２，６−ジ−tert−ブチル−４−ヘプチルフェノール、２，２’−メチレンビス（６−tert−ブチルー４−メチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（６−tert−ブチル−３−メチルフェノール）、２，６−ジ−tert−ブチル−４−（２−オクタデシルオキシカルボニル）エチルフェノール、およびペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］である。

有機硫黄系酸化防止剤の具体例は、ジラウリル−３，３’−チオプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、および２−メルカプトベンズイミダゾールである。

紫外線吸収剤、酸化防止剤などに代表される上記添加物は、本発明の目的を損なわず、かつ添加物を添加する目的を達成できる範囲の量で用いることができる。例えば、上記紫外線吸収剤を添加する場合には、その添加割合は、液晶性化合物の全重量に基づいて、通常１００ｐｐｍ〜１００００００ｐｐｍの範囲の量、好ましくは１００〜１００００ｐｐ
ｍの範囲の量、より好ましくは１０００〜１００００ｐｐｍの範囲の量である。例えば、上記酸化防止剤を添加する場合には、その添加割合は、液晶性化合物の全重量に基づいて、通常１０ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲の量、好ましくは３０〜３００ｐｐｍの範囲の量、より好ましくは４０〜２００ｐｐｍの範囲の量である。

なお、本発明に係る液晶組成物は、液晶組成物を構成する各化合物の合成工程、液晶組成物の調製工程等において混入する合成原料、副生成物、反応溶媒、合成触媒等の不純物を含んでいる場合もある。

〔液晶組成物の製造方法〕
本発明に係る液晶組成物は、例えば、各成分となる化合物が液体の場合には、それぞれの化合物を混合し振とうさせることにより、また固体を含む場合には、それぞれの化合物を混合し、加熱溶解によってお互い液体にしてから振とうさせることにより調製できる。また、本発明に係る液晶組成物はその他の公知の方法により調製できる。

〔液晶組成物の特性〕
本発明に係る液晶組成物では、通常、０．０５〜０．１２の範囲の光学異方性を有する。なお、本発明に係る液晶組成物では、組成等を適宜調整して、光学異方性を０．０６〜０．１０の範囲とすることもできる。

また、本発明に係る液晶組成物では、通常、−６．５〜−２．０の範囲の誘電率異方性、好ましくは、−５．０〜−３．０の範囲の誘電率異方性を有する液晶組成物を得ることができる。上記数値範囲にある液晶組成物は、ＩＰＳモード、およびＶＡモードで表示される液晶表示素子として好適に使用できる。

本発明に係る液晶組成物は、通常、上記数値範囲の光学異方性、および上記数値範囲の誘電率異方性の両方を有する。
また、ＶＡモード、ＩＰＳモードで表示される液晶表示素子のコントラスト比を最大にするためには、液晶組成物の光学異方性（Δｎ）と液晶表示素子のセルギャップ（ｄ）との積の値（Δｎ・ｄ）を一定値とするように設計する。ＶＡモードでは、この値（Δｎ・ｄ）を例えば０．３０〜０．３５μｍの範囲とすることが好ましく、ＩＰＳモードでは、例えば０．２０〜０．３０μｍの範囲とすることが好ましい。なお、セルギャップ（ｄ）は通常３〜６μｍであるので、コントラスト比を最大とするためには液晶組成物の光学異方性は、通常０．０５〜０．１１の範囲であることが好ましい。

ＶＡモードにおいて４μｍまたはそれ以上のセルギャップ（ｄ）の場合には、液晶表示素子の応答速度が遅くなるためには好ましくない場合がある。動画等を表示するためには迅速な応答速度が必要であり、４μｍより小さいセルギャップ（ｄ）の液晶表示素子が用いられる。これらに用いられる液晶組成物の光学異方性は、通常の光学異方性の範囲よりも大きく、例えば０．１０〜０．１５の範囲にある。なお、このことはＩＰＳモードにも当てはまる。

〔液晶表示素子〕
本発明に係る液晶組成物は液晶表示素子に用いることができる。本発明に係る液晶表示素子は、ＡＭ方式、パッシブマトリクス（ＰＭ）方式のいずれで駆動をしてもよいし、ＰＣモード、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＯＣＢモード、ＶＡモード、ＩＰＳモード等のいずれの動作モードで表示されてもよい。これらＡＭ方式、およびＰＭ方式で駆動する液晶表示素子は、反射型、透過型、半透過型、いずれの液晶ディスプレイ等にも適用ができる。

また、本発明に係る液晶組成物は、導電剤を添加させた液晶組成物を用いたＤＳ（dynamic scattering）モード素子や、液晶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、液晶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。

本発明に係る液晶組成物は上述のような特性を有するので、中でも負の誘電率異方性を利用した動作モード、例えば、ＶＡモード、ＩＰＳモードなどで表示するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に用いることができ、特に、ＶＡモードで表示するＡＭ方式の液晶表示素子に好適に用いることができる。

なお、ＴＮモード、ＶＡモード等で表示する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して垂直である。一方、ＩＰＳモード等で表示する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して平行である。なお、ＶＡモードで表示する液晶表示素子の構造は、K. Ohmuro, S. Kataoka, T. Sasaki and Y. Koike, SID '97 Digest of Technical Papers, 28, 845 (1997)に報告されており、ＩＰＳモードで表示する液晶表示素子の
構造は、国際公開９１／１０９３６号パンフレット（ファミリー：ＵＳ５５７６８６７）に報告されている。

〔実施例〕
以下、本発明で得られる液晶組成物を実施例により詳細に説明する。本発明は下記の実施例によって限定されない。なお、実施例で用いる液晶性化合物は、下記表１の定義に基づいた記号により表す。なお、表１中、１，４−シクロへキシレンの立体配置はトランス配置である。各化合物の割合（百分率）は、特に断りのない限り、液晶性化合物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。以下の実施例は各成分を正確に重量を秤量し調合したものである。各実施例の最後に得られた液晶組成物の特性値を示す。

なお、各実施例で使用する液晶性化合物の部分に記載した番号は、上述した本発明の第一成分から第四成分に用いる液晶性化合物を示す式番号に対応をしており、式番号を記載せずに、単に「−」と記載をしている場合には、この化合物はこれら成分には対応をしていないその他の液晶性化合物であることを意味している。

化合物の記号による表記方法を以下に示す。

特性値の測定は以下の方法にしたがって行った。これら測定方法の多くは、日本電子機械工業会規格（Standard of Electric Industries Association of Japan）ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａに記載された方法、またはこれを修飾した方法である。

（１）ネマチック相の上限温度（ＮＩ；℃）
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。以下、ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。

（２）ネマチック相の下限温度（Ｔｃ；℃）
ネマチック相を有する試料を０℃、−１０℃、−２０℃、−３０℃、および−４０℃のフリーザー中に１０日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−２０℃ではネマチック相のままであり、−３０℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、Ｔｃを≦−２０℃と記載した。以下、ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。

（３）光学異方性（Δｎ；２５℃で測定）
波長が５８９ｎｍである光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により測定した。まず、主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。そして、偏光の方向がラビングの方向と平行であるときの屈折率（ｎ‖）、および偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときの屈折率（ｎ⊥）を測定した。光学異方性の値（Δｎ）は、
（Δｎ）＝（ｎ‖）−（ｎ⊥）
の式から算出した。

（４）粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）
測定にはＥ型回転粘度計を用いた。
（５）誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）
よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン（０．１６ｍｌ）のエタノール（２０ｍｌ）溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、１５０℃で１時間加熱した。２枚のガラス基板から、間隔（セルギャップ）が２０μｍであるＶＡ素子を組み立てた。

同様の方法で、ガラス基板にポリイミドの配向膜を調製した。得られたガラス基板の配向膜にラビング処理をした後、２枚のガラス基板の間隔が９μｍであり、ツイスト角が８０度であるＴＮ素子を組み立てた。

得られたＶＡ素子に試料（液晶組成物）を入れ、０．５ボルト（１ｋＨｚ、サイン波）の電圧を印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。
また、得られたＴＮ素子に試料（液晶組成物）を入れ、０．５ボルト（１ｋＨｚ、サイン波）の電圧を印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を測定した。

誘電率異方性の値は、
（Δε）＝（ε‖）−（ε⊥）
の式から算出した。

この値が負である組成物が、負の誘電率異方性を有する組成物である。
（６）電圧保持率（ＶＨＲ；２５℃で測定；％）
ポリイミド配向膜を有し、２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が６μｍであるセルに試料を入れてＴＮ素子を作製した。２５℃において、このＴＮ素子にパルス電圧（５ボルトで６０マイクロ秒）を印加して充電した。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（１６．７ミリ秒）における電圧曲線と横軸との間の面積を求めた。ＴＮ素子を取り除いたあと印加した電圧の波形から同様にして面積を求めた。電圧保持率（％）の値は、
（電圧保持率）＝（ＴＮ素子がある場合の面積値）／（ＴＮ素子がない場合の面積値）×１００
の式から算出した。

このようにして得られた電圧保持率を「ＶＨＲ−１」として示した。なお、この電圧保
持率の大きい液晶表示素子に含まれる液晶組成物は、比抵抗が大きい。つぎに、このＴＮ素子を１００℃、２５０時間加熱した。このＴＮ素子を２５℃に戻したあと、上述した方法と同様の方法により電圧保持率を測定した。この加熱試験をした後に得た電圧保持率を「ＶＨＲ−２」として示した。なお、この加熱テストは促進試験であり、ＴＮ素子の長時間耐久試験に対応する試験である。

（７）ガスクロ分析
測定装置は、島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフ、またはその同等の測定機器を用いた。カラムは、島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ２５−０２５（長さ２５ｍ、内径０．２２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ；固定液相はジメチルポリシロキサン；無極性）を用いた。キャリアーガスとしてはヘリウムを用い、流量は２ｍｌ／分に調整した。このカラムは、２００℃で２分間保持した後、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料気化室の温度を２８０℃、検出器（ＦＩＤ）部分の温度を３００℃に設定した。

試料はアセトンに溶解して、０．１重量％の溶液となるように調製し、得られた溶液１μｌを試料気化室に注入した。
記録計としては島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品を用いた
。得られたガスクロマトグラムには、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積値が示されている。

なお、試料の希釈溶媒としては、例えば、クロロホルム、ヘキサンを用いてもよい。また、カラムとしては、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリーカラムＤＢ−１（長
さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Agilent Technologies Inc.製のＨ
Ｐ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、Restek Corporation製のＲｔｘ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）、（SGE International Pty.Ltd製のＢＰ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）など）を
用いてもよい。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリーカラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。

ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は成分化合物の割合に相当する。一般には、試料の成分化合物の重量％は、試料の各ピークの面積％とは完全に同一ではないが、本発明において、上述のカラムを用いる場合には、実質的に補正係数は１であるので、試料中の成分化合物の重量％は、試料中の各ピークの面積％とほぼ同一である。各成分の液晶性化合物における補正係数に大きな差異がないからである。ガスクロクロマトグラムにより液晶組成物中の液晶化合物の組成比をより正確に求めるには、ガスクロマトグラムによる内部標準法を用いる。一定量正確に秤量された各液晶化合物成分（被検成分）と基準となる液晶化合物（基準物質）を同時にガスクロ測定して、得られた被検成分のピークと基準物質のピークとの面積比の相対強度をあらかじめ算出する。基準物質に対する各成分のピーク面積の相対強度を用いて補正すると、液晶組成物中の液晶化合物の組成比をガスクロ分析からより正確に求めることができる。

〔比較例１〕
特願２００５−７６９５３号公報の実施例６に記載の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。この実施例には本発明の第二成分および第三成分を含有する。３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１５％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１４％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）８％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）８％
３−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２）９％
５−ＨＨ２Ｂ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２）８％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）１６％
５−ＨＨ−Ｖ（３−１）２２％
ＮＩ＝７０．１℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．０６９；Δε＝−２．６；
η＝２０．８ｍＰａ・ｓ；ＶＨＲ−１＝９９．３％．
〔参考データ〕
特許文献４（特開２００５−２８１５６０号公報）の実施例１に記載の組成物を以下に例示する。物性値は特許文献４に記載された数値である。この実施例の組成物は、本発明の第一成分および第三成分を含有する。
３−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−２）６％
５−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−４（１−２）８％
２−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−４（１−６）１０％
２−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−６）１０％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−６）５％
４−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−４（１−６）１０％
５−ＨＨ−Ｖ（３−１）２０％
３−ＨＨ−２Ｖ（３−１）１５％
Ｖ２−ＨＨＢ−１（３−３）５％
３−ＨＶＨ−３ − １１％
ＮＩ＝８４℃；Δｎ＝０．０６８；Δε＝−３．２

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。
５−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−２）１４％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）９％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）８％
３−ＨＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）８％
５−ＨＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）８％
３−ＨＨ−Ｖ（３−１）１６％
５−ＨＨ−Ｖ（３−１）２２％
ＮＩ＝７１．７℃；Ｔｃ≦−１０℃；Δｎ＝０．０６７；Δε＝−３．１；
ＶＨＲ−１＝９９．２％．

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。
３−Ｈ２Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−１）５％
３−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−２）５％
５−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−２）５％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（１−３）５％
３−ＨＨ２Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−５）５％
３−ＨＨ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−６）５％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）ＨＨ−３（１−７）５％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）２ＨＨ−３（１−８）５％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）１０％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）１０％
３−ＨＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）９％
５−ＨＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）９％
３−ＨＨ−４（３−１）１２％
ＮＩ＝９４．４℃；Δｎ＝０．０８２；Δε＝−４．９

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。
３−Ｈ２Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−１）４％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）２Ｈ−３（１−４）４％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１５％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１５％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）９％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）９％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−５）９％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−５）９％
２−ＨＨ−５（３−１）１１％
３−ＨＨ−４（３−１）１２％
３−ＨＢ−Ｏ２（３−２）３％
ＮＩ＝６９．５℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．０８４；Δε＝−３．５

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。
３−Ｈ２Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−１）６％
３−ＨＨ２Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−５）４％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）８％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）８％
２−ＨＨ−５（３−１）１１％
３−ＨＨ−４（３−１）１１％
３−ＨＢ−Ｏ２（３−２）１０％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（４−１）８％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（４−２）７％
５−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（４−２）７％
ＮＩ＝７０．０℃；Ｔｃ≦−１０℃；Δｎ＝０．０７２；Δε＝−３．１；
ＶＨＲ−１＝９９．２％．

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。
３−Ｈ２Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−１）５％
２Ｏ−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）２Ｈ−３（１−４）３％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１０％
５−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１０％
３−ＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−２）１０％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）９％
３−ＨＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）９％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−５）９％
５−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−５）９％
２−ＨＨ−５（３−１）５％
３−ＨＨ−４（３−１）１２％
３−ＨＨＢ−１（３−３）３％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｆ）−Ｏ２（４−３）６％
ＮＩ＝７８．４℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．０９１；Δε＝−３．８

以下の組成物を調合し、上述した方法により各特性値を測定した。
３−Ｈ２Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−１）４％
５−Ｈ１ＯＣｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）−５（１−２）５％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）Ｈ−３（１−３）３％
２−Ｃｒｏ（７Ｆ，８Ｆ）２Ｈ−３（１−４）４％
３−ＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−１）１０％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−７）６％
３−ＢＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−８）６％
３−ＨＨＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−３）９％
３−ＨＨＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−４）９％
３−ＨＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）−Ｏ２（２−５）９％
３−ＨＢＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）−Ｏ２（２−６）９％
３−ＢＢ（２Ｆ，３Ｃｌ）Ｂ−２（２−９）３％
３−ＢＢ（２Ｃｌ，３Ｆ）Ｂ−Ｏ２（２−１０）３％
５−ＨＨ−Ｖ（３−１）１２％
２−ＢＢ（３Ｆ）Ｂ−３（３−６）８％
ＮＩ＝７１．９℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１１５；Δε＝−３．７

Claims

下記式（１）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、下記式（２−ａ）、式（２−ｂ）および式（２−ｃ）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、下記式（３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。

（式（１）、式（２−ａ）〜式（２−ｃ）および式（３）において、
Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^６は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^１、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^７は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシであり；
環Ｂ、環Ｃ、環Ｄ、環Ｅ、環Ｇ、環Ｈ、環Ｉおよび環Ｌは独立して、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレンであり；
環Ｊおよび環Ｋは独立して、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、または３−フルオロ−１，４−フェニレンであり；
Ｚ^１、Ｚ^２、Ｚ^３、Ｚ^４、Ｚ^５、Ｚ^６およびＺ^７は独立して、単結合、−（ＣＨ_２）_２−、−ＣＨ_２Ｏ−または−ＯＣＨ_２−であり；
Ｘ^１およびＸ^２は独立して、一方がフッ素であり他方は塩素であり；
ｌ、ｍ、ｎ、ｏおよびｐは独立して０または１であり、ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｏは１または２である。）
上記第一成分が下記式（１−１）〜式（１−１１）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である請求項１に記載の液晶組成物。

（式（１−１）〜式（１−１１）において、
Ｒ^２は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^１は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
上記第二成分が下記式（２−１）〜式（２−１０）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である請求項１または２に記載の液晶組成物。

（式（２−１）〜式（２−１０）において、
Ｒ^３は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^４およびＲ^５は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
上記第三成分が下記式（３−１）〜式（３−６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。

（式（３−１）〜式（３−６）において、
Ｒ^６は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^７は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
請求項２に記載の式（１−１）〜式（１−１１）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、請求項３に記載の式（２−１）〜式（２−１０）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、請求項４に記載の式（３−１）〜式（３−６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
請求項２に記載の式（１−１）〜式（１−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、請求項３に記載の式（２−１）〜式（２−６）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、請求項４に記載の式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が２〜４０重量％の範囲であり、上記第二成分の含有割合が１０〜８０重量％の範囲であり、上記第三成分の含有割合が５〜６０重量％の範囲である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
上記第一成分、第二成分および第三成分に加えて、下記式（４−１）〜式（４−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第四成分を含有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶組成物。

（式（４−１）〜式（４−３）において、
Ｒ^８は独立して、アルキル、またはアルケニルであり；
Ｒ^９は独立して、アルキル、アルケニルまたはアルコキシである。）
請求項２に記載の式（１−１）〜式（１−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第一成分と、請求項３に記載の式（２−１）〜式（２−４）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第二成分と、請求項４に記載の式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第三成分と、請求項８に記載の式（４−１）および式（４−２）で表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である第四成分とを含有する負の誘電率異方性を有する液晶組成物。
液晶性化合物の全重量に基づいて、上記第一成分の含有割合が２〜４０重量％の範囲であり、上記第二成分の含有割合が１０〜７０重量％の範囲であり、上記第三成分の含有割合が５〜６０重量％の範囲であり、上記第四成分の含有割合が５〜７０重量％の範囲である請求項８または９に記載の液晶組成物。
上記液晶組成物の光学異方性の値が０．０５〜０．１２の範囲である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶組成物。
上記液晶組成物の誘電率異方性の値が−６．５〜−２．０の範囲である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。
請求項１〜１２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。
上記液晶表示素子の動作モードが、ＶＡモードまたはＩＰＳモードであり、上記液晶素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項１３に記載の液晶表示素子。