JP5320718B2 - Liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents
Liquid crystal composition and liquid crystal display element Download PDFInfo
- Publication number
- JP5320718B2 JP5320718B2 JP2007258255A JP2007258255A JP5320718B2 JP 5320718 B2 JP5320718 B2 JP 5320718B2 JP 2007258255 A JP2007258255 A JP 2007258255A JP 2007258255 A JP2007258255 A JP 2007258255A JP 5320718 B2 JP5320718 B2 JP 5320718B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- compound
- formula
- composition
- carbons
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 137
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 81
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 211
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 72
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims 2
- 125000004946 alkenylalkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 33
- -1 1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, 3,5-difluoro-1,4-phenylene Chemical group 0.000 description 20
- 125000004955 1,4-cyclohexylene group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[*:2] 0.000 description 14
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 14
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 8
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 125000000876 trifluoromethoxy group Chemical group FC(F)(F)O* 0.000 description 5
- 125000005451 3-fluoro-1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([*:1])C([H])=C(F)C([*:2])=C1[H] 0.000 description 4
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Chemical group 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 125000006017 1-propenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000005714 2,5- (1,3-dioxanylene) group Chemical group [H]C1([H])OC([H])([*:1])OC([H])([H])C1([H])[*:2] 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical group [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 125000004973 1-butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 2
- 125000006039 1-hexenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000006023 1-pentenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004974 2-butenyl group Chemical group C(C=CC)* 0.000 description 2
- 125000006040 2-hexenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000006024 2-pentenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004975 3-butenyl group Chemical group C(CC=C)* 0.000 description 2
- 125000006041 3-hexenyl group Chemical group 0.000 description 2
- QUJIDNSQCMTYNG-UHFFFAOYSA-N 5-[4-(4-butylphenyl)-2-fluorophenyl]-2-[difluoro-(3,4,5-trifluorophenoxy)methyl]-1,3-difluorobenzene Chemical compound C1=CC(CCCC)=CC=C1C1=CC=C(C=2C=C(F)C(=C(F)C=2)C(F)(F)OC=2C=C(F)C(F)=C(F)C=2)C(F)=C1 QUJIDNSQCMTYNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000005701 difluoromethyleneoxy group Chemical group FC(F)([*:1])O[*:2] 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000006042 4-hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006043 5-hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001000 anthraquinone dye Substances 0.000 description 1
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000008366 benzophenones Chemical class 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005446 heptyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000006053 organic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920003216 poly(methylphenylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
本発明は、主としてＡＭ（active matrix）素子などに適する液晶組成物およびこの組成物を含有するＡＭ素子などに関する。特に、誘電率異方性が正の液晶組成物に関し、この組成物を含有するＴＮ（twisted nematic）モード、ＯＣＢ（optically compensated bend）モードまたはＩＰＳ（in-plane switching）モードの素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal composition suitable mainly for an AM (active matrix) device and the like, and an AM device containing the composition. In particular, the present invention relates to a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy, and relates to a TN (twisted nematic) mode, OCB (optically compensated bend) mode, or IPS (in-plane switching) mode element containing the composition.
液晶表示素子において、液晶の動作モードに基づいた分類は、ＰＣ（phase change）、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（super twisted nematic）、ＥＣＢ（electrically controlled birefringence）、ＯＣＢ（optically compensated bend）、ＩＰＳ（in-plane switching）、ＶＡ（vertical alignment）などである。素子の駆動方式に基づいた分類は、ＰＭ（passive matrix）とＡＭ（active matrix）である。ＰＭはスタティック（static）とマルチプレックス（multiplex）などに分類され、ＡＭはＴＦＴ（thin film transistor）、ＭＩＭ（metal insulator metal）などに分類される。ＴＦＴの分類は非晶質シリコン（amorphous silicon）および多結晶シリコン（polycrystal silicon）である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。 In the liquid crystal display element, the classification based on the operation mode of the liquid crystal includes PC (phase change), TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), ECB (electrically controlled birefringence), OCB (optically compensated bend), IPS ( in-plane switching) and VA (vertical alignment). The classification based on the element driving method is PM (passive matrix) and AM (active matrix). PM is classified into static and multiplex, and AM is classified into thin film transistor (TFT), metal insulator metal (MIM), and the like. TFTs are classified into amorphous silicon and polycrystalline silicon. The latter is classified into a high temperature type and a low temperature type according to the manufacturing process. The classification based on the light source includes a reflection type using natural light, a transmission type using backlight, and a semi-transmission type using both natural light and backlight.
これらの素子は適切な特性を有する液晶組成物を含有する。この液晶組成物はネマチック相を有する。良好な一般的特性を有するＡＭ素子を得るには組成物の一般的特性を向上させる。２つの一般的特性における関連を下記の表１にまとめる。組成物の一般的特性を市販されているＡＭ素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は７０℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は−１０℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。 These devices contain a liquid crystal composition having appropriate characteristics. This liquid crystal composition has a nematic phase. In order to obtain an AM device having good general characteristics, the general characteristics of the composition are improved. The relationships in the two general characteristics are summarized in Table 1 below. The general characteristics of the composition will be further described based on a commercially available AM device. The temperature range of the nematic phase is related to the temperature range in which the device can be used. The preferable upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C. or higher, and the preferable lower limit temperature of the nematic phase is −10 ° C. or lower. The viscosity of the composition is related to the response time of the device. A short response time is preferred for displaying moving images on the device. Therefore, a small viscosity in the composition is preferred. Small viscosities at low temperatures are more preferred.
表１．組成物とＡＭ素子における一般的特性
組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。組成物の光学異方性（Δｎ）と素子のセルギャップ（ｄ）との積（Δｎ・ｄ）は、コントラスト比を最大にするように設計される。適切な積の値は動作モードの種類に依存する。ＴＮのようなモードの素子では、適切な値は約０．４５μｍである。この場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、初期段階において室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線および熱に対する組成物の安定性は、液晶表示素子の寿命に関する。これらの安定性が高いとき、この素子の寿命は長い。このような特性は、液晶プロジェクター、液晶テレビなどに用いるＡＭ素子に好ましい。 The optical anisotropy of the composition is related to the contrast ratio of the device. The product (Δn · d) of the optical anisotropy (Δn) of the composition and the cell gap (d) of the device is designed to maximize the contrast ratio. The appropriate product value depends on the type of operation mode. For a device with a mode such as TN, a suitable value is about 0.45 μm. In this case, a composition having a large optical anisotropy is preferable for a device having a small cell gap. A large dielectric anisotropy in the composition contributes to a low threshold voltage, a small power consumption and a large contrast ratio in the device. Therefore, a large dielectric anisotropy is preferable. A large specific resistance in the composition contributes to a large voltage holding ratio and a large contrast ratio in the device. Therefore, a composition having a large specific resistance not only at room temperature but also at a high temperature in the initial stage is preferable. A composition having a large specific resistance not only at room temperature but also at a high temperature after being used for a long time is preferable. The stability of the composition against ultraviolet rays and heat relates to the lifetime of the liquid crystal display element. When their stability is high, the lifetime of the device is long. Such characteristics are preferable for an AM device used in a liquid crystal projector, a liquid crystal television, and the like.
従来の組成物は、下記の特許文献１から４に開示されている。
望ましいＡＭ素子は、使用できる温度範囲が広い、応答時間が短い、コントラスト比が大きい、しきい値電圧が低い、電圧保持率が大きい、寿命が長い、などの特性を有する。１ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物の望ましい特性は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、大きな光学異方性、大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などである。 Desirable AM elements have characteristics such as a wide usable temperature range, a short response time, a large contrast ratio, a low threshold voltage, a large voltage holding ratio, and a long lifetime. A shorter response time is desirable even at 1 millisecond. Therefore, desirable properties of the composition include a high maximum temperature of the nematic phase, a low minimum temperature of the nematic phase, a small viscosity, a large optical anisotropy, a large dielectric anisotropy, a large specific resistance, a high stability to ultraviolet light, a heat High stability against.
本発明の１つの目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、大きな光学異方性、大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物である。他の目的は、少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。別の目的は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。別の目的は、大きな光学異方性、大きな誘電率異方性、紫外線に対する高い安定性などを有する組成物であり、そして短い応答時間、大きな電圧保持率、大きなコントラスト比、長い寿命などを有するＡＭ素子である。 One object of the present invention is to provide a high maximum temperature of the nematic phase, a low minimum temperature of the nematic phase, a small viscosity, a large optical anisotropy, a large dielectric anisotropy, a large specific resistance, a high stability against ultraviolet rays, and a high heat resistance. It is a liquid crystal composition satisfying at least one characteristic in characteristics such as high stability. Another object is a liquid crystal composition having an appropriate balance regarding at least two properties. Another object is a liquid crystal display device containing such a composition. Another object is a composition having a large optical anisotropy, a large dielectric anisotropy, a high stability to ultraviolet light, etc., and has a short response time, a large voltage holding ratio, a large contrast ratio, a long lifetime, etc. It is an AM element.
第一成分として式（１−１）および式（１−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物、第二成分として式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物、および第三成分として式（３−１）および式（３−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物。
本発明の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、大きな光学異方性、大きな誘電率異方性、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性などの特性において、少なくとも１つの特性を充足する液晶組成物である。本発明の１つの側面は、少なくとも２つの特性に関して適切なバランスを有する液晶組成物である。別の側面は、このような組成物を含有する液晶表示素子である。他の側面は、大きな光学異方性、大きな誘電率異方性、紫外線に対する高い安定性などを有する組成物であり、そして短い応答時間、大きな電圧保持率、大きなコントラスト比、長い寿命などを有するＡＭ素子である。 Advantages of the present invention include a high maximum temperature of the nematic phase, a low minimum temperature of the nematic phase, a small viscosity, a large optical anisotropy, a large dielectric anisotropy, a large specific resistance, a high stability to ultraviolet light, and a high stability to heat. It is a liquid crystal composition that satisfies at least one characteristic such as property. One aspect of the present invention is a liquid crystal composition having an appropriate balance regarding at least two properties. Another aspect is a liquid crystal display device containing such a composition. The other aspect is a composition having a large optical anisotropy, a large dielectric anisotropy, a high stability to ultraviolet light, etc., and has a short response time, a large voltage holding ratio, a large contrast ratio, a long lifetime, etc. It is an AM element.
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。本発明の液晶組成物または本発明の液晶表示素子をそれぞれ「組成物」または「素子」と略すことがある。液晶表示素子は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物または液晶相を有さないが組成物の成分として有用な化合物を意味する。この有用な化合物は例えば、１，４−シクロヘキシレンや１，４−フェニレンのような六員環を含有し、棒状（rod like）の分子構造を有する。光学活性な化合物は組成物に添加されることがある。この化合物が液晶性化合物であったとしても、ここでは添加物として分類される。式（１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を「化合物（１）」と略すことがある。「化合物（１）」は、式（１）で表される１つの化合物または２つ以上の化合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「任意の」は、位置だけでなく個数についても任意であることを示すが、個数が０である場合を含まない。 Terms used in this specification are as follows. The liquid crystal composition of the present invention or the liquid crystal display device of the present invention may be abbreviated as “composition” or “device”, respectively. A liquid crystal display element is a general term for a liquid crystal display panel and a liquid crystal display module. “Liquid crystal compound” means a compound having a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase, or a compound having no liquid crystal phase but useful as a component of a composition. This useful compound contains, for example, a six-membered ring such as 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene, and has a rod-like molecular structure. An optically active compound may be added to the composition. Even if this compound is a liquid crystal compound, it is classified here as an additive. At least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) may be abbreviated as “compound (1)”. “Compound (1)” means one compound or two or more compounds represented by formula (1). The same applies to compounds represented by other formulas. “Arbitrary” indicates that not only the position but also the number is arbitrary, but the case where the number is 0 is not included.
ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく高い温度でも大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなく高い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなく高い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。光学異方性などの特性を説明するときは、実施例に記載した方法で測定した値を用いる。第一成分は、１つの化合物または２つ以上の化合物である。「第一成分の割合」は、液晶組成物の全重量に基づいた第一成分の重量百分率（重量％）を意味する。第二成分の割合などにおいても同様である。組成物に混合される添加物の割合は、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）を意味する。 The upper limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as “upper limit temperature”. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as “lower limit temperature”. “High specific resistance” means that the composition has a large specific resistance not only at room temperature but also at a high temperature in the initial stage, and has a large specific resistance not only at room temperature but also at a high temperature after long-term use. . “High voltage holding ratio” means that the device has a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a high temperature in the initial stage, and has a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a high temperature after long use. means. When describing characteristics such as optical anisotropy, values measured by the methods described in the examples are used. The first component is one compound or two or more compounds. The “ratio of the first component” means the percentage by weight (% by weight) of the first component based on the total weight of the liquid crystal composition. The same applies to the ratio of the second component. The ratio of the additive mixed with the composition means a weight percentage (% by weight) based on the total weight of the liquid crystal composition.
成分化合物の化学式において、Ｒ１の記号を複数の化合物に用いた。これらの化合物において、Ｒ１の意味は同一であってもよいし、または異なってもよい。例えば、化合物（１−１）のＲ１がエチルであり、化合物（２）のＲ１がエチルであるケースがある。化合物（１−１）のＲ１がエチルであり、化合物（２）のＲ１がプロピルであるケースもある。このルールは、Ｒ２、Ｒ３などにも適用される。化学式の「ＣＬ」は、塩素を示す。 In the chemical formulas of component compounds, the symbol R 1 is used for a plurality of compounds. In these compounds, the meanings of R 1 may be the same or different. For example, there is a case where R 1 of the compound (1-1) is ethyl and R 1 of the compound (2) is ethyl. In some cases, R 1 of compound (1-1) is ethyl and R 1 of compound (2) is propyl. This rule also applies to R 2 , R 3 and the like. “CL” in the chemical formula represents chlorine.
本発明は、下記の項などである。
１． 第一成分として式（１−１）および式（１−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物、第二成分として式（２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物、および第三成分として式（３−１）および式（３−２）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物を含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物。
1. At least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1-1) and formula (1-2) as the first component and selected from the group of compounds represented by formula (2) as the second component And at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3-1) and formula (3-2) as a third component, and a liquid crystal having a nematic phase Composition.
２． 第二成分が、式（２−１）から式（２−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項１に記載の液晶組成物。
３． 第二成分が、式（２−１）から式（２−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物および式（２−５）から式（２−９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項１に記載の液晶組成物。
４． 第二成分が、式（２−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物および式（２−５）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項３に記載の液晶組成物。 4). A mixture of at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-3) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-5) as the second component Item 4. The liquid crystal composition according to item 3, wherein
５． 第二成分が、式（２−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物および式（２−７）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項３に記載の液晶組成物。 5. A mixture of at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-4) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-7) as the second component Item 4. The liquid crystal composition according to item 3, wherein
６． 第二成分が、式（２−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物および式（２−８）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項３に記載の液晶組成物。 6). A mixture of at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-4) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-8) as the second component Item 4. The liquid crystal composition according to item 3, wherein
７． 第二成分が、式（２−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物および式（２−９）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項３に記載の液晶組成物。 7). A mixture of at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-4) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-9) as the second component Item 4. The liquid crystal composition according to item 3, wherein
８． 第三成分が、式（３−１−１）から式（３−１−５）および式（３−２−１）から式（３−２−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物である項１から７のいずれか１項に記載の液晶組成物。
９． 第三成分が、式（３−１−１）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物および式（３−１−４）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項８に記載の液晶組成物。 9. The third component is at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3-1-1) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3-1-4) Item 9. The liquid crystal composition according to item 8, which is a mixture of two compounds.
１０． 第三成分が、式（３−１−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物および式（３−２−３）で表される化合物の群から選択された少なくとも１つの化合物の混合物である項８に記載の液晶組成物。 10. The third component is at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3-1-3) and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3-2-3) Item 9. The liquid crystal composition according to item 8, which is a mixture of two compounds.
１１． 液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の割合が５重量％から４０重量％の範囲であり、第二成分の割合が１０重量％から５０重量％の範囲であり、そして第三成分の割合が２０重量％から８０重量％の範囲である項１から１０のいずれか１項に記載の液晶組成物。 11. Based on the total weight of the liquid crystal composition, the proportion of the first component is in the range of 5 wt% to 40 wt%, the proportion of the second component is in the range of 10 wt% to 50 wt%, and the third component Item 11. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 10, wherein the ratio of is in the range of 20 wt% to 80 wt%.
１２． ネマチック相の上限温度が７０℃以上であり、波長５８９ｎｍにおける光学異方性（２５℃）が０．０８以上であり、そして周波数１ｋＨｚにおける誘電率異方性（２５℃）が２以上である項１から１１のいずれか１項に記載の液晶組成物。 12 A term in which the upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C. or higher, the optical anisotropy (25 ° C.) at a wavelength of 589 nm is 0.08 or higher, and the dielectric anisotropy (25 ° C.) at a frequency of 1 kHz is 2 or higher. The liquid crystal composition according to any one of 1 to 11.
１３． 項１から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。 13. Item 13. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 12.
１４． 液晶表示素子の動作モードが、ＴＮモード、ＯＣＢモードまたはＩＰＳモードであり、液晶表示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。 14 Item 14. The liquid crystal display element according to item 13, wherein the operation mode of the liquid crystal display element is a TN mode, an OCB mode or an IPS mode, and the driving method of the liquid crystal display element is an active matrix method.
本発明は、次の項も含む。１）光学活性な化合物をさらに含有する上記の組成物、２）酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤などの添加物をさらに含有する上記の組成物。３）上記の組成物を含有するＡＭ素子、４）上記の組成物を含有し、そしてＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、またはＩＰＳのモードを有する素子、５）上記の組成物を含有する透過型の素子、６）上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物としての使用、７）上記の組成物に光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。 The present invention also includes the following items. 1) The above-described composition further containing an optically active compound, 2) the above-mentioned composition further containing additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, and an antifoaming agent. 3) an AM device containing the above composition, 4) a device containing the above composition and having a mode of TN, ECB, OCB, or IPS, 5) a transmissive device containing the above composition 6) Use of the above composition as a composition having a nematic phase, 7) Use of the above composition as an optically active composition by adding an optically active compound to the above composition.
本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、成分化合物の具体的な例を示す。第六に、組成物に混合してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。最後に、組成物の用途を説明する。 The composition of the present invention will be described in the following order. First, the constitution of component compounds in the composition will be described. Second, the main characteristics of the component compounds and the main effects of the compounds on the composition will be explained. Third, the preferred ratio of the component compounds and the basis thereof will be described. Fourth, a preferred form of the component compound will be described. Fifth, specific examples of component compounds are shown. Sixth, additives that may be mixed into the composition will be described. Seventh, a method for synthesizing the component compounds will be described. Finally, the use of the composition will be described.
第一に、組成物における成分化合物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Ａと組成物Ｂに分類される。組成物Ａはその他の液晶性化合物、添加物、不純物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物（１−１）、化合物（１−２）、化合物（２）、化合物（３−１）および化合物（３−２）とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。その他の液晶性化合物の中で、シアノ化合物は熱または紫外線に対する安定性の観点から少ない方が好ましい。シアノ化合物のさらに好ましい割合は０重量％である。添加物は、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤などである。不純物は成分化合物の合成などの工程において混入した化合物などである。 First, the constitution of component compounds in the composition will be described. The composition of the present invention is classified into Composition A and Composition B. The composition A may further contain other liquid crystal compounds, additives, impurities and the like. The “other liquid crystal compound” is a liquid crystal compound different from the compound (1-1), the compound (1-2), the compound (2), the compound (3-1), and the compound (3-2). Such compounds are mixed into the composition for the purpose of further adjusting the properties. Among the other liquid crystal compounds, a smaller amount of cyano compound is preferable from the viewpoint of stability to heat or ultraviolet light. A more desirable ratio of the cyano compound is 0% by weight. Additives are optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, and the like. Impurities are compounds mixed in a process such as synthesis of component compounds.
組成物Ｂは、実質的に化合物（１−１）、化合物（１−２）、化合物（２）、化合物（３−１）および化合物（３−２）から選択された化合物のみからなる。「実質的に」は、これらの化合物と異なる液晶性化合物を組成物が含有しないことを意味する。「実質的に」は、添加物、不純物などを組成物がさらに含有してもよいことも意味する。組成物Ｂは組成物Ａに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Ｂは組成物Ａよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって物性をさらに調整できるという観点から、組成物Ａは組成物Ｂよりも好ましい。 Composition B consists essentially of a compound selected from compound (1-1), compound (1-2), compound (2), compound (3-1) and compound (3-2). “Substantially” means that the composition does not contain a liquid crystal compound different from these compounds. “Substantially” also means that the composition may further contain additives, impurities and the like. Composition B has fewer components than composition A. From the viewpoint of reducing the cost, the composition B is preferable to the composition A. The composition A is preferable to the composition B from the viewpoint that the physical properties can be further adjusted by mixing other liquid crystal compounds.
第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の効果に基づいて表２にまとめる。表２の記号において、Ｌは大きいまたは高い、Ｍは中程度の、Ｓは小さいまたは低い、を意味する。記号Ｌ、Ｍ、Ｓは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類である。 Second, the main characteristics of the component compounds and the main effects of the compounds on the characteristics of the composition will be explained. The main characteristics of the component compounds are summarized in Table 2 based on the effects of the present invention. In the symbols in Table 2, L means large or high, M means moderate, and S means small or low. The symbols L, M, and S are classifications based on a qualitative comparison among the component compounds.
成分化合物を組成物に混合したとき、成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。化合物（１−１）および化合物（１−２）は光学異方性を上げる。化合物（２）は、誘電率異方性を上げる。化合物（３−１）は下限温度を下げ、そして粘度を下げる。化合物（３−２）は上限温度を上げる。 When component compounds are mixed into the composition, the main effects of the component compounds on the properties of the composition are as follows. Compound (1-1) and compound (1-2) increase the optical anisotropy. Compound (2) increases the dielectric anisotropy. Compound (3-1) decreases the minimum temperature and decreases the viscosity. Compound (3-2) increases the maximum temperature.
第三に、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。第一成分の好ましい割合は、光学異方性を上げるために５重量％以上であり、下限温度を下げるために４０重量％以下である。さらに好ましい割合は５重量％から３５重量％の範囲である。特に好ましい割合は５重量％から３０重量％の範囲である。 Third, the preferred ratio of the component compounds and the basis thereof will be described. A desirable ratio of the first component is 5% by weight or more for increasing the optical anisotropy, and 40% by weight or less for decreasing the minimum temperature. A more desirable ratio is in the range of 5% to 35% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of 5% to 30% by weight.
第二成分の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために１０重量％以上であり、粘度を下げるために５０重量％以下である。さらに好ましい割合は１０重量％から４５重量％の範囲である。特に好ましい割合は１５重量％から４０重量％の範囲である。 A desirable ratio of the second component is approximately 10% by weight or more for increasing the dielectric anisotropy, and is approximately 50% by weight or less for decreasing the viscosity. A more desirable ratio is in the range of 10% to 45% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of 15% to 40% by weight.
第三成分は、特に小さな粘度を有する組成物の調製に適している。この成分の好ましい割合は２０重量％から８０重量％の範囲である。さらに好ましい割合は２５重量％から７５重量％の範囲である。特に好ましい割合は３０重量％から７０重量％の範囲である。 The third component is particularly suitable for preparing a composition having a small viscosity. A preferred ratio of this component is in the range of 20% to 80% by weight. A more desirable ratio is in the range of 25% to 75% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of 30% to 70% by weight.
第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。Ｒ１およびＲ４は独立して炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ１およびＲ４は紫外線または熱に対する安定性などを上げるために、炭素数１から１０の直鎖アルキルである。Ｒ２およびＲ３は独立して炭素数１から１２のアルキルまたは炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ２およびＲ３は紫外線または熱に対する安定性などを上げるために、炭素数１から１０の直鎖アルキルである。Ｒ５は炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニルまたは任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ５は下限温度を下げるため、または粘度を下げるために、炭素数２から１２のアルケニルである。Ｒ６は炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシまたは炭素数２から１２のアルケニルである。好ましいＲ６は紫外線または熱に対する安定性などを上げるために、炭素数１から１０の直鎖アルキルである。 Fourth, a preferred form of the component compound will be described. R 1 and R 4 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons or alkenyl having 2 to 12 carbons in which any hydrogen is replaced by fluorine. is there. Desirable R 1 and R 4 are linear alkyl having 1 to 10 carbons for increasing the stability to ultraviolet light or heat. R 2 and R 3 are independently alkyl having 1 to 12 carbons or alkenyl having 2 to 12 carbons. Desirable R 2 and R 3 are linear alkyl having 1 to 10 carbons for increasing the stability to ultraviolet light or heat. R 5 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons or alkenyl having 2 to 12 carbons in which any hydrogen is replaced by fluorine. Desirable R 5 is alkenyl having 2 to 12 carbons for decreasing the minimum temperature or decreasing the viscosity. R 6 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons or alkenyl having 2 to 12 carbons. Desirable R 6 is linear alkyl having 1 to 10 carbons for increasing the stability to ultraviolet light or heat.
好ましいアルキルは、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、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、またはヘプチルである。 Preferred alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, or octyl. More desirable alkyl is ethyl, propyl, butyl, pentyl, or heptyl for decreasing the viscosity.
好ましいアルコキシは、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である。粘度を下げるために、さらに好ましいアルコキシは、メトキシまたはエトキシである。 Preferred alkoxy is methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, or heptyloxy. More desirable alkoxy is methoxy or ethoxy for decreasing the viscosity.
好ましいアルケニルは、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−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるためにビニル、１−プロペニル、３−ブテニル、または３−ペンテニルである。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する。粘度を下げるためなどから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−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。２−ブテニル、２−ペンテニル、２−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。これらのアルケニルにおいては、分岐よりも直鎖のアルケニルが好ましい。 Preferred alkenyl is vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl, or 5-hexenyl. More desirable alkenyl is vinyl, 1-propenyl, 3-butenyl or 3-pentenyl for decreasing the viscosity. The preferred configuration of —CH═CH— in these alkenyls depends on the position of the double bond. Trans is preferable in alkenyl such as 1-propenyl, 1-butenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, 3-pentenyl and 3-hexenyl for decreasing the viscosity. Cis is preferable in alkenyl such as 2-butenyl, 2-pentenyl and 2-hexenyl. In these alkenyl, linear alkenyl is preferable to branching.
任意の水素がフッ素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、２，２−ジフルオロビニル、３，３−ジフルオロ−２−プロペニル、４，４−ジフルオロ−３−ブテニル、５，５−ジフルオロ−４−ペンテニル、および６，６−ジフルオロ−５−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために２，２−ジフルオロビニル、および４，４−ジフルオロ−３−ブテニルである。 Preferred examples of alkenyl in which any hydrogen is replaced by fluorine include 2,2-difluorovinyl, 3,3-difluoro-2-propenyl, 4,4-difluoro-3-butenyl, 5,5-difluoro-4- Pentenyl, and 6,6-difluoro-5-hexenyl. Further preferred examples are 2,2-difluorovinyl and 4,4-difluoro-3-butenyl for decreasing the viscosity.
環Ａは独立して、１，４−シクロへキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンまたは２，５−ピリミジンであり、ｎが２または３である時の２つまたは３つの環Ａは同じであっても、異なってもよい。好ましい環Ａは、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。環Ｂ、環Ｃ、環Ｄおよび環Ｆは独立して１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレンである。好ましい環Ｂおよび環Ｃはそれぞれ、下限温度を下げるために１，４−シクロへキシレンである。好ましい環Ｄおよび環Ｆはそれぞれ、光学異方性を上げるために１，４−フェニレンである。環Ｅは１，４−シクロへキシレン、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。好ましい環Ｅは、下限温度を下げるためおよび光学異方性を上げるために３−フルオロ−１，４−フェニレンである。１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。 Ring A is independently 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2,5-diyl, 1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, 3,5-difluoro-1 , 4-phenylene or 2,5-pyrimidine, and when n is 2 or 3, the two or three rings A may be the same or different. Desirable ring A is 1,4-phenylene for increasing the optical anisotropy. Ring B, ring C, ring D and ring F are independently 1,4-cyclohexylene or 1,4-phenylene. Desirable ring B and ring C are each 1,4-cyclohexylene for decreasing the minimum temperature. Desirable ring D and ring F are each 1,4-phenylene for increasing the optical anisotropy. Ring E is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene or 3-fluoro-1,4-phenylene. Desirable ring E is 3-fluoro-1,4-phenylene for decreasing the minimum temperature and increasing the optical anisotropy. The configuration of 1,4-cyclohexylene is preferably trans rather than cis for increasing the maximum temperature.
Ｚ１は独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり、ｎが２または３である時の２つまたは３つのＺ１は同じであっても、異なってもよい。好ましいＺ１は、誘電率異方性を上げるためにジフルオロメチレンオキシである。 Z 1 is independently a single bond, ethylene, carbonyloxy, or difluoromethyleneoxy, and when n is 2 or 3, two or three Z 1 may be the same or different. Desirable Z 1 is difluoromethyleneoxy for increasing the dielectric anisotropy.
Ｘ１およびＸ２は独立して水素またはフッ素である。好ましいＸ１およびＸ２はそれぞれ、誘電率異方性を上げるためにフッ素である。 X 1 and X 2 are independently hydrogen or fluorine. Desirable X 1 and X 2 are each fluorine for increasing the dielectric anisotropy.
Ｙはフッ素、塩素またはトリフルオロメトキシである。好ましいＹは、下限温度を下げるためにフッ素である。 Y is fluorine, chlorine or trifluoromethoxy. Desirable Y is fluorine for decreasing the minimum temperature.
第五に、成分化合物の具体的な例を示す。下記の好ましい化合物において、Ｒ７は、炭素数１から１２を有する直鎖のアルキルである。Ｒ８は、炭素数１から１２を有する直鎖のアルキルまたは炭素数１から１２を有する直鎖のアルコキシである。Ｒ９は、炭素数１から１２を有する直鎖のアルキルまたは炭素数２から１２を有する直鎖のアルケニルである。これらの化合物において１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。 Fifth, specific examples of component compounds are shown. In the following preferred compounds, R 7 is straight-chain alkyl having 1 to 12 carbons. R 8 is straight-chain alkyl having 1 to 12 carbons or straight-chain alkoxy having 1 to 12 carbons. R 9 is straight-chain alkyl having 1 to 12 carbons or straight-chain alkenyl having 2 to 12 carbons. In these compounds, the configuration of 1,4-cyclohexylene is preferably trans rather than cis for increasing the maximum temperature.
好ましい化合物（１−１）は化合物（１−１−１）である。好ましい化合物（１−２）は化合物（１−２−１）である。好ましい化合物（２）は、化合物（２−１−１）から化合物（２−１０）である。さらに好ましい化合物（２）は、化合物（２−２−１）、化合物（２−４−１）、化合物（２−５−１）および化合物（２−７−１）である。特に好ましい化合物（２）は、化合物（２−２−１）および化合物（２−４−１）である。好ましい化合物（３−１）は、化合物（３−１−１−１）から化合物（３−１−５−１）である。さらに好ましい化合物（３−１）は、化合物（３−１−１−１）、化合物（３−１−３−１）、および化合物（３−１−４−１）である。特に好ましい化合物（３−１）は、化合物（３−１−１−１）および化合物（３−１−４−１）である。好ましい化合物（３−２）は、化合物（３−２−１−１）から化合物（３−２−３−１）である。さらに好ましい化合物（３−２）は化合物（３−２−３−１）である。 A preferred compound (1-1) is the compound (1-1-1). Desirable compound (1-2) is compound (1-2-1). Desirable compounds (2) are from the compound (2-1-1) to the compound (2-10). More desirable compounds (2) are the compound (2-2-1), the compound (2-4-1), the compound (2-5-1) and the compound (2-7-1). Particularly preferred compounds (2) are the compound (2-2-1) and the compound (2-4-1). Desirable compounds (3-1) are from the compound (3-1-1-1) to the compound (3-1-5-1). More desirable compounds (3-1) are the compound (3-1-1-1), the compound (3-1-3-1), and the compound (3-1-4-1). Particularly preferred compounds (3-1) are the compound (3-1-1-1) and the compound (3-1-4-1). Desirable compounds (3-2) are the compound (3-2-1-1) to the compound (3-2-3-1). More desirable compound (3-2) is compound (3-2-3-1).
第六に、組成物に混合してもよい添加物を説明する。このような添加物は、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤などである。液晶のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性な化合物が組成物に混合される。このような化合物の例は、化合物（４−１）から化合物（４−４）である。光学活性な化合物の好ましい割合は５重量％以下である。さらに好ましい割合は０．０１重量％から２重量％の範囲である。 Sixth, additives that may be mixed into the composition will be described. Such additives are optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents and the like. An optically active compound is mixed with the composition for the purpose of inducing a helical structure of liquid crystal to give a twist angle. Examples of such a compound are the compound (4-1) to the compound (4-4). A desirable ratio of the optically active compound is 5% by weight or less. A more desirable ratio is in the range of 0.01% to 2% by weight.
大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく高い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に混合される。
酸化防止剤の好ましい例は、ｎが１から９の整数である化合物（５）などである。化合物（５）において、好ましいｎは、１、３、５、７、または９である。さらに好ましいｎは１または７である。ｎが１である化合物（５）は、揮発性が大きいので、大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するときに有効である。ｎが７である化合物（５）は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく高い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように６００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、１００ｐｐｍから３００ｐｐｍの範囲である。 A preferred example of the antioxidant is a compound (5) wherein n is an integer of 1 to 9. In the compound (5), preferable n is 1, 3, 5, 7, or 9. Further preferred n is 1 or 7. Since the compound (5) in which n is 1 has high volatility, it is effective in preventing a decrease in specific resistance due to heating in the atmosphere. Since the compound (5) in which n is 7 has low volatility, it is effective for maintaining a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a high temperature after the device has been used for a long time. A desirable ratio of the antioxidant is 50 ppm or more for achieving its effect, and is 600 ppm or less for avoiding a decrease in the maximum temperature or avoiding an increase in the minimum temperature. A more desirable ratio is in the range of 100 ppm to 300 ppm.
紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために５０ｐｐｍ以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように１００００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は１００ｐｐｍから１００００ｐｐｍの範囲である。 Preferred examples of the ultraviolet absorber include benzophenone derivatives, benzoate derivatives, triazole derivatives and the like. Also preferred are light stabilizers such as sterically hindered amines. A desirable ratio in these absorbents and stabilizers is 50 ppm or more for obtaining the effect thereof, and 10,000 ppm or less for avoiding a decrease in the maximum temperature or avoiding an increase in the minimum temperature. A more desirable ratio is in the range of 100 ppm to 10,000 ppm.
ＧＨ（Guest host）モードの素子に適合させるためにアゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素（dichroic dye）が組成物に混合される。色素の好ましい割合は、０．０１重量％から１０重量％の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に混合される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために１ｐｐｍ以上であり、表示の不良を防ぐために１０００ｐｐｍ以下である。さらに好ましい割合は、１ｐｐｍから５００ｐｐｍの範囲である。 A dichroic dye such as an azo dye or an anthraquinone dye is mixed with the composition in order to adapt to a GH (Guest host) mode element. A preferred ratio of the dye is in the range of 0.01% by weight to 10% by weight. In order to prevent foaming, an antifoaming agent such as dimethyl silicone oil or methylphenyl silicone oil is mixed with the composition. A desirable ratio of the antifoaming agent is 1 ppm or more for obtaining the effect thereof, and 1000 ppm or less for preventing a poor display. A more desirable ratio is in the range of 1 ppm to 500 ppm.
第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。化合物（１−１−１）および化合物（１−２−１）は、特表２００６−５０３１３０号公報に記載された方法で合成する。化合物（２−１−１）は、特開平２−２３３６２６号公報に記載された方法で合成する。化合物（２−４−１）は、特開平１０−２５１１８６号公報に記載された方法で合成する。化合物（３−１−１−１）および化合物（３−１−４−１）は特公平４−３０３８２号公報に記載された方法で合成する。酸化防止剤は市販されている。式（５）のｎが１である化合物は、アルドリッチ（Sigma-Aldrich Corporation）から入手できる。ｎが７である化合物（５）などは、米国特許３６６０５０５号明細書に記載された方法によって合成する。 Seventh, a method for synthesizing the component compounds will be described. These compounds can be synthesized by known methods. The synthesis method is illustrated. Compound (1-1-1) and compound (1-2-1) are synthesized by the method described in JP-T-2006-503130. Compound (2-1-1) is synthesized by the method described in JP-A-2-233626. Compound (2-4-1) is synthesized by the method described in JP-A-10-251186. Compound (3-1-1-1) and compound (3-1-4-1) are synthesized by the method described in Japanese Patent Publication No. 4-30382. Antioxidants are commercially available. Compounds of formula (5) where n is 1 are available from Sigma-Aldrich Corporation. Compound (5) etc. in which n is 7 are synthesized by the method described in US Pat. No. 3,660,505.
合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス（Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc）、オーガニック・リアクションズ（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）などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。 Compounds that have not been described as synthetic methods include Organic Syntheses (John Wiley & Sons, Inc), Organic Reactions (John Wiley & Sons, Inc), Comprehensive Organic Synthesis (Comprehensive Organic Synthesis) Synthesis, Pergamon Press) and new experimental chemistry course (Maruzen). The composition is prepared from the compound thus obtained by known methods. For example, the component compounds are mixed and dissolved in each other by heating.
最後に、組成物の用途を説明する。大部分の組成物は、−１０℃以下の下限温度、７０℃以上の上限温度、そして０．０７から０．２０の範囲の光学異方性を有する。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はＡＭ素子に適する。この組成物は透過型のＡＭ素子に特に適する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、０．０８から０．２５の範囲の光学異方性を有する組成物、さらには０．１０から０．３０の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性な化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。 Finally, the use of the composition will be described. Most compositions have a minimum temperature of −10 ° C. or lower, a maximum temperature of 70 ° C. or higher, and an optical anisotropy in the range of 0.07 to 0.20. A device containing this composition has a large voltage holding ratio. This composition is suitable for an AM device. This composition is particularly suitable for a transmissive AM device. A composition having an optical anisotropy in the range of 0.08 to 0.25, or 0.10 to 0.30 by controlling the ratio of the component compounds or by mixing other liquid crystal compounds. You may prepare the composition which has the optical anisotropy of the range of these. This composition can be used as a composition having a nematic phase, or can be used as an optically active composition by adding an optically active compound.
この組成物はＡＭ素子への使用が可能である。さらにＰＭ素子への使用も可能である。この組成物は、ＰＣ、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＶＡなどのモードを有するＡＭ素子およびＰＭ素子への使用が可能である。ＴＮ、ＯＣＢまたはＩＰＳモードを有するＡＭ素子への使用は特に好ましい。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−ＴＦＴ素子または多結晶シリコン−ＴＦＴ素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したＮＣＡＰ（nematic curvilinear aligned phase）型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたＰＤ（polymer dispersed）型の素子にも使用できる。 This composition can be used for an AM device. Further, it can be used for PM elements. This composition can be used for an AM device and a PM device having modes such as PC, TN, STN, ECB, OCB, IPS, and VA. Use for an AM device having a TN, OCB or IPS mode is particularly preferable. These elements may be reflective, transmissive, or transflective. Use in a transmissive element is preferred. It can also be used for an amorphous silicon-TFT device or a polycrystalline silicon-TFT device. It can also be used for an NCAP (nematic curvilinear aligned phase) type device produced by microencapsulating this composition, or a PD (polymer dispersed) type device in which a three-dimensional network polymer is formed in the composition.
試料が組成物のときはそのまま測定し、得られた値を記載した。試料が化合物のときは、この化合物（１５重量％）を母液晶（８５重量％）に混合することによって試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法よって化合物の特性値を算出した。（外挿値）＝｛（試料の測定値）−０．８５×（母液晶の測定値）｝／０．１５。この割合でスメクチック相（または結晶）が２５℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を１０重量％：９０重量％、５重量％：９５重量％、１重量％：９９重量％の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度および誘電率異方性の値を求めた。 When the sample was a composition, it was measured as it was and the obtained value was described. When the sample was a compound, the sample was prepared by mixing this compound (15% by weight) with the mother liquid crystals (85% by weight). The characteristic value of the compound was calculated by extrapolation from the value obtained by the measurement. (Extrapolated value) = {(Measured value of sample) −0.85 × (Measured value of mother liquid crystal)} / 0.15. When the smectic phase (or crystal) is precipitated at 25 ° C. at this ratio, the ratio of the compound and the mother liquid crystal is 10% by weight: 90% by weight, 5% by weight: 95% by weight, 1% by weight: 99% by weight in this order. changed. By this extrapolation method, the maximum temperature, optical anisotropy, viscosity and dielectric anisotropy values for the compound were determined.
母液晶の組成は下記のとおりである。組成の％は、それぞれ重量％である。
特性値の測定は下記の方法にしたがった。それらの多くは、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。 The characteristic values were measured according to the following method. Many of them are the method described in the Standard of Electric Industries Association of Japan EIAJ ED-2521A or a modified method thereof.
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。ネマチック相の上限温度を「上限温度」と略すことがある。 Maximum temperature of nematic phase (NI; ° C.): A sample was placed on a hot plate of a melting point measuring apparatus equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature was measured when a part of the sample changed from a nematic phase to an isotropic liquid. The upper limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as “upper limit temperature”.
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ガラス瓶に入れ、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。ネマチック相の下限温度を「下限温度」と略すことがある。 Minimum Temperature of a Nematic Phase (T C; ℃): A sample having a nematic phase was put in a glass bottle, 0 ℃, -10 ℃, -20 ℃, then kept for 10 days in a freezer at -30 ° C., and -40 ℃ The liquid crystal phase was observed. For example, when the sample remained in a nematic phase at −20 ° C. and changed to a crystal or smectic phase at −30 ° C., TC was described as ≦ −20 ° C. The lower limit temperature of the nematic phase may be abbreviated as “lower limit temperature”.
粘度（η；２０℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定にはＥ型回転粘度計を用いた。 Viscosity (η; measured at 20 ° C .; mPa · s): An E-type viscometer was used for measurement.
回転粘度（γ１；２５℃で測定；ｍＰａ・ｓ）：測定はM. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995)に記載された方法に従った。ツイスト角が０°であり、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５μｍである素子に試料を入れた。ＴＮ素子に１６Ｖから１９．５Ｖの範囲で０．５Ｖ毎に段階的に印加した。０．２秒の無印加のあと、ただ１つの矩形波（矩形パルス；０．２秒）と無印加（２秒）の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流（transient current）のピーク電流（peak current）とピーク時間（peak time）を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文、４０頁の計算式（８）とから回転粘度の値を得た。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度を測定した素子を用い、下に記載した方法で求めた。 Rotational viscosity (γ1; measured at 25 ° C .; mPa · s): Measurement was according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). A sample was put in a device in which the twist angle was 0 ° and the distance between two glass substrates (cell gap) was 5 μm. The voltage was applied to the TN device in steps of 0.5V in the range of 16V to 19.5V. After no application for 0.2 seconds, the application was repeated under the condition of only one rectangular wave (rectangular pulse; 0.2 seconds) and no application (2 seconds). The peak current and peak time of the transient current generated by this application were measured. The value of rotational viscosity was obtained from these measured values and the paper by M. Imai et al., Formula (8) on page 40. The value of dielectric anisotropy necessary for this calculation was determined by the method described below using the element whose rotational viscosity was measured.
光学異方性（屈折率異方性；Δｎ；２５℃で測定）：測定は、波長５８９ｎｍの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。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。屈折率ｎ‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率ｎ⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥、の式から計算した。 Optical anisotropy (refractive index anisotropy; Δn; measured at 25 ° C.): Measurement was performed with an Abbe refractometer using a light having a wavelength of 589 nm and a polarizing plate attached to an eyepiece. After rubbing the surface of the main prism in one direction, the sample was dropped on the main prism. The refractive index n‖ was measured when the polarization direction was parallel to the rubbing direction. The refractive index n⊥ was measured when the polarization direction was perpendicular to the rubbing direction. The value of optical anisotropy was calculated from the equation: Δn = n∥−n⊥.
誘電率異方性（Δε；２５℃で測定）：２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が９μｍであり、そしてツイスト角が８０度であるＴＮ素子に試料を入れた。この素子にサイン波（１０Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を測定した。この素子にサイン波（０．５Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、２秒後に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⊥、の式から計算した。 Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C.): A sample was put in a TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 9 μm and the twist angle was 80 degrees. Sine waves (10 V, 1 kHz) were applied to the device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε‖) in the major axis direction of the liquid crystal molecules was measured. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to the device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε⊥) in the minor axis direction of the liquid crystal molecules was measured. The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation: Δε = ε∥−ε⊥.
しきい値電圧（Ｖｔｈ；２５℃で測定；Ｖ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が約０．４５ / Δｎ (μｍ)であり、ツイスト角が８０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＴＮ素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧（３２Ｈｚ、矩形波）は０Ｖから１０Ｖまで０．０２Ｖずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が９０％になったときの電圧である。 Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C .; V): An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for measurement. The light source is a halogen lamp. A sample was placed in a normally white mode TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was about 0.45 / Δn (μm) and the twist angle was 80 degrees. The voltage (32 Hz, rectangular wave) applied to this element was increased stepwise from 0V to 10V by 0.02V. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. A voltage-transmittance curve was created in which the transmittance was 100% when the light amount reached the maximum and the transmittance was 0% when the light amount was the minimum. The threshold voltage is a voltage when the transmittance reaches 90%.
電圧保持率（ＶＨＲ−１；２５℃；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は５μｍである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率である。 Voltage holding ratio (VHR-1; 25 ° C .;%): The TN device used for the measurement has a polyimide alignment film, and the distance between two glass substrates (cell gap) is 5 μm. This element was sealed with an adhesive polymerized by ultraviolet rays after putting a sample. The TN device was charged by applying a pulse voltage (60 microseconds at 5 V). The decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds with a high-speed voltmeter, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was determined. The area B is an area when it is not attenuated. The voltage holding ratio is a percentage of the area A with respect to the area B.
電圧保持率（ＶＨＲ−２；８０℃；％）：測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そして２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）は５μｍである。この素子は試料を入れたあと紫外線によって重合する接着剤で密閉した。このＴＮ素子にパルス電圧（５Ｖで６０マイクロ秒）を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で１６．７ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Ａを求めた。面積Ｂは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Ｂに対する面積Ａの百分率である。 Voltage holding ratio (VHR-2; 80 ° C .;%): The TN device used for the measurement has a polyimide alignment film, and the distance between two glass substrates (cell gap) is 5 μm. This element was sealed with an adhesive polymerized by ultraviolet rays after putting a sample. The TN device was charged by applying a pulse voltage (60 microseconds at 5 V). The decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds with a high-speed voltmeter, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was determined. The area B is an area when it is not attenuated. The voltage holding ratio is a percentage of the area A with respect to the area B.
電圧保持率（ＶＨＲ−３；２５℃；％）：紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。大きなＶＨＲ−３を有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。測定に用いたＴＮ素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは５μｍである。この素子に試料を注入し、光を２０分間照射した。光源は超高圧水銀ランプＵＳＨ−５００Ｄ（ウシオ電機製）であり、素子と光源の間隔は２０ｃｍである。ＶＨＲ−３の測定では、減衰する電圧を１６．７ミリ秒のあいだ測定した。ＶＨＲ−３は９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましい。 Voltage holding ratio (VHR-3; 25 ° C .;%): After irradiation with ultraviolet rays, the voltage holding ratio was measured to evaluate the stability against ultraviolet rays. A composition having a large VHR-3 has a large stability to ultraviolet light. The TN device used for measurement has a polyimide alignment film, and the cell gap is 5 μm. A sample was injected into this element and irradiated with light for 20 minutes. The light source is an ultra high pressure mercury lamp USH-500D (manufactured by USHIO), and the distance between the element and the light source is 20 cm. In the measurement of VHR-3, the decreasing voltage was measured for 16.7 milliseconds. VHR-3 is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.
電圧保持率（ＶＨＲ−４；２５℃；％）：試料を注入したＴＮ素子を８０℃の恒温槽内で５００時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。大きなＶＨＲ−４を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。ＶＨＲ−４の測定では、減衰する電圧を１６．７ミリ秒のあいだ測定した。 Voltage holding ratio (VHR-4; 25 ° C .;%): The TN device injected with the sample was heated in a thermostat at 80 ° C. for 500 hours, and then the voltage holding ratio was measured to evaluate the stability against heat. A composition having a large VHR-4 has a large stability to heat. In the measurement of VHR-4, the decreasing voltage was measured for 16.7 milliseconds.
応答時間（τ；２５℃で測定；ｍｓ）：測定には大塚電子株式会社製のＬＣＤ５１００型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。ローパス・フィルター（Low-pass filter）は５ｋＨｚに設定した。２枚のガラス基板の間隔（セルギャップ）が５．０μｍであり、ツイスト角が８０度であるノーマリーホワイトモード（normally white mode）のＴＮ素子に試料を入れた。この素子に矩形波（６０Ｈｚ、５Ｖ、０．５秒）を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率１００％であり、この光量が最小であったときが透過率０％である。立ち上がり時間（τｒ：rise time；ミリ秒）は、透過率が９０％から１０％に変化するのに要した時間である。立ち下がり時間（τｆ：fall time；ミリ秒）は透過率１０％から９０％に変化するのに要した時間である。応答時間は、このようにして求めた立ち上がり時間と立ち下がり時間との和である。 Response time (τ; measured at 25 ° C .; ms): An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for measurement. The light source is a halogen lamp. The low-pass filter was set to 5 kHz. A sample was put in a normally white mode TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 5.0 μm and the twist angle was 80 degrees. A rectangular wave (60 Hz, 5 V, 0.5 seconds) was applied to this element. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. The transmittance is 100% when the light amount is maximum, and the transmittance is 0% when the light amount is minimum. The rise time (τr: rise time; millisecond) is the time required for the transmittance to change from 90% to 10%. The fall time (τf: fall time; millisecond) is the time required to change the transmittance from 10% to 90%. The response time is the sum of the rise time and the fall time thus obtained.
比抵抗（ρ；２５℃で測定；Ωｃｍ）：電極を備えた容器に試料１．０ｍＬを注入した。この容器に直流電圧（１０Ｖ）を印加し、１０秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。（比抵抗）＝｛（電圧）×（容器の電気容量）｝／｛（直流電流）×（真空の誘電率）｝。 Specific resistance (ρ; measured at 25 ° C .; Ωcm): A sample (1.0 mL) was poured into a vessel equipped with electrodes. A DC voltage (10 V) was applied to the container, and the DC current after 10 seconds was measured. The specific resistance was calculated from the following equation. (Resistivity) = {(Voltage) × (Capacity of container)} / {(DC current) × (Dielectric constant of vacuum)}.
ガスクロマト分析：測定には島津製作所製のＧＣ−１４Ｂ型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム（２ｍＬ／分）である。試料気化室を２８０℃に、検出器（ＦＩＤ）を３００℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムＤＢ−１（長さ３０ｍ、内径０．３２ｍｍ、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。このカラムは、２００℃で２分間保持したあと、５℃／分の割合で２８０℃まで昇温した。試料はアセトン溶液（０．１重量％）に調製したあと、その１μＬを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のＣ−Ｒ５Ａ型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、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を示した。 Gas chromatographic analysis: A GC-14B gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation was used for measurement. The carrier gas is helium (2 mL / min). The sample vaporization chamber was set at 280 ° C, and the detector (FID) was set at 300 ° C. For separation of the component compounds, capillary column DB-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm; stationary liquid phase is dimethylpolysiloxane; nonpolar) manufactured by Agilent Technologies Inc. was used. The column was held at 200 ° C. for 2 minutes and then heated to 280 ° C. at a rate of 5 ° C./min. A sample was prepared in an acetone solution (0.1% by weight), and 1 μL thereof was injected into the sample vaporization chamber. The recorder is a C-R5A type Chromatopac manufactured by Shimadzu Corporation or an equivalent thereof. The obtained gas chromatogram showed the peak retention time and peak area corresponding to the component compounds.
試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のＨＰ−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）。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カラムＣＢＰ１−Ｍ５０−０２５（長さ５０ｍ、内径０．２５ｍｍ、膜厚０．２５μｍ）を用いてもよい。 As a solvent for diluting the sample, chloroform, hexane or the like may be used. In order to separate the component compounds, the following capillary column may be used. HP-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Agilent Technologies Inc., Rtx-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Restek Corporation, BP-1 made by SGE International Pty. Ltd (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm). In order to prevent compound peaks from overlapping, a capillary column CBP1-M50-025 (length 50 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Shimadzu Corporation may be used.
組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物はガスクロマトグラフで検出することができる。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合（モル数）に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を１とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合（重量％）は、ピークの面積比から算出する。 The ratio of the liquid crystal compound contained in the composition may be calculated by the following method. Liquid crystalline compounds can be detected by gas chromatography. The area ratio of peaks in the gas chromatogram corresponds to the ratio (number of moles) of liquid crystal compounds. When the capillary column described above is used, the correction coefficient of each liquid crystal compound may be regarded as 1. Accordingly, the ratio (% by weight) of the liquid crystal compound is calculated from the peak area ratio.
実施例により本発明を詳細に説明する。本発明は下記の実施例によって限定されない。比較例および実施例における化合物は、下記の表３の定義に基づいて記号により表した。
表３において、１，４−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。実施例において記号の後にあるかっこ内の番号は好ましい化合物の番号に対応する。（−）の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合（百分率）は、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）であり、液晶組成物にはこの他に不純物が含有している。最後に、組成物の特性値をまとめた。
The present invention will be described in detail by examples. The present invention is not limited by the following examples. The compounds in Comparative Examples and Examples were represented by symbols based on the definitions in Table 3 below.
In Table 3, the configuration regarding 1,4-cyclohexylene is trans. In the examples, the number in parentheses after the symbol corresponds to the number of the preferred compound. The symbol (−) means other liquid crystal compounds. The ratio (percentage) of the liquid crystal compound is a weight percentage (% by weight) based on the total weight of the liquid crystal composition, and the liquid crystal composition contains impurities in addition to this. Finally, the characteristic values of the composition are summarized.
比較例１
国際公開２００５−００７７７５パンフレットに開示された組成物の中から実施例９５を選んだ。根拠は、この組成物が化合物（１−２）に類似の化合物、化合物（２）、および化合物（３−１）を含有し、最も回転粘度が小さいからである。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。
２−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ （２） ４％
３−ＨＨＢ−ＯＣＦ３ （２） ４％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−２−１） ２％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−２−１） ４％
２−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） ５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） ６％
３−ＨＨ−Ｖ１ （３−１−１−１） １３％
４−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） １６％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） １６％
Ｖ−ＨＨＢ（Ｆ）−Ｆ （２） ８％
３−ＨＢ−Ｏ１ （３−１−２−１） １２％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ （−） ５％
２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２Ｖ （−） ５％
ＮＩ=７５．０℃；Δｎ＝０．１０９；Ｖｔｈ＝１．８８Ｖ；γ１＝５９ｍＰａ・ｓ．
Comparative Example 1
Example 95 was selected from the compositions disclosed in WO2005-007775. This is because the composition contains a compound similar to compound (1-2), compound (2), and compound (3-1), and has the lowest rotational viscosity. The components and properties of this composition are as follows.
2-HHB-OCF3 (2) 4%
3-HHB-OCF3 (2) 4%
2-BB (F) B (F, F) -F (2-2-1) 2%
3-BB (F) B (F, F) -F (2-2-1) 4%
2-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 5%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 6%
3-HH-V1 (3-1-1-1) 13%
4-HH-V (3-1-1-1) 16%
V-HHB-1 (3-1-4-1) 16%
V-HHB (F) -F (2) 8%
3-HB-O1 (3-1-2-1) 12%
2-BB (F) B-3 (-) 5%
2-BB (F) B-2V (-) 5%
NI = 75.0 ° C .; Δn = 0.109; Vth = 1.88 V; γ1 = 59 mPa · s.
実施例１
実施例１の組成物は、比較例１のそれと比較して、小さな回転粘度を有する。
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−１ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ （１−１−１） ３％
３−ＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−１−１） ６％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） ２１％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３３％
３−ＨＨ−Ｖ１ （３−１−１−１） １１％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） １２％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） ３％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （３−２−３−１） ５％
ＮＩ=７９．４℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１１１；Δε＝４．３；Ｖｔｈ＝２．０４Ｖ；γ１＝５０．２ｍＰａ・ｓ；τ＝６．０ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９９．１％；ＶＨＲ−２＝９８．３％；ＶＨＲ−３＝９８．１％．
Example 1
The composition of Example 1 has a small rotational viscosity compared to that of Comparative Example 1.
1V2-BB (F) B-1 (1-1-1) 3%
1V2-BB (F) B-2 (1-1-1) 3%
1V2-BB (F) B-3 (1-1-1) 3%
3-HBB (F, F) -F (2-1-1) 6%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 21%
3-HH-V (3-1-1-1) 33%
3-HH-V1 (3-1-1-1) 11%
V-HHB-1 (3-1-4-1) 12%
V2-HHB-1 (3-1-4-1) 3%
5-HBB (F) B-2 (3-2-3-1) 5%
NI = 79.4 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.111; Δε = 4.3; Vth = 2.04 V; γ1 = 50.2 mPa · s; τ = 6.0 ms; VHR-1 = 99 VHR-2 = 98.3%; VHR-3 = 98.1%.
実施例２
実施例２の組成物は、比較例１のそれと比較して、小さな回転粘度を有する。
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−１ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−２ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−３ （１−２−１） ４％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−２−１） ７％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） ２０％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３５％
５−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ５％
３−ＨＨ−Ｖ１ （３−１−１−１） １０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） ５％
５−ＨＢＢＨ−３ （３−２−１−１） ５％
５−ＨＢ（Ｆ）ＢＨ−３ （３−２−２−１） ３％
ＮＩ=７６．６℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１１０；Δε＝４．４；Ｖｔｈ＝２．００Ｖ；γ１＝４８．２ｍＰａ・ｓ；τ＝５．８ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９９．１％；ＶＨＲ−２＝９８．２％；ＶＨＲ−３＝９８．１％．
Example 2
The composition of Example 2 has a small rotational viscosity compared to that of Comparative Example 1.
1V2-BB (2F) B-1 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-2 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-3 (1-2-1) 4%
3-BB (F) B (F, F) -F (2-2-1) 7%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 20%
3-HH-V (3-1-1-1) 35%
5-HH-V (3-1-1-1) 5%
3-HH-V1 (3-1-1-1) 10%
V-HHB-1 (3-1-4-1) 5%
5-HBBH-3 (3-2-1-1) 5%
5-HB (F) BH-3 (3-2-2-1) 3%
NI = 76.6 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.110; Δε = 4.4; Vth = 2.00 V; γ1 = 48.2 mPa · s; τ = 5.8 ms; VHR-1 = 99 VHR-2 = 98.2%; VHR-3 = 98.1%.
実施例３
実施例３の組成物は、比較例１のそれと比較して、小さな回転粘度を有する。
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−１ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−１ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−２ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ−Ｆ （２） ５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） ２０％
３−ＨＨＢ−ＣＬ （２−６−１） ４％
３−ＨＢＢ−Ｆ （２−７−１） ４％
３−ＨＢＥＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−８−１） ３％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３０％
３−ＨＨ−Ｖ１ （３−１−１−１） １０％
３−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） ７％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ （３−２−３−１） ５％
ＮＩ=８０．６℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１２１；Δε＝４．６；Ｖｔｈ＝１．９４Ｖ；γ１＝５１．３ｍＰａ・ｓ；τ＝６．１ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９９．１％；ＶＨＲ−２＝９８．２％；ＶＨＲ−３＝９８．２％．
Example 3
The composition of Example 3 has a small rotational viscosity compared to that of Comparative Example 1.
1V2-BB (F) B-1 (1-1-1) 3%
1V2-BB (F) B-2 (1-1-1) 3%
1V2-BB (2F) B-1 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-2 (1-2-1) 3%
1V2-BB-F (2) 5%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 20%
3-HHB-CL (2-6-1) 4%
3-HBB-F (2-7-1) 4%
3-HBEB (F, F) -F (2-8-1) 3%
3-HH-V (3-1-1-1) 30%
3-HH-V1 (3-1-1-1) 10%
3-HHB-1 (3-1-4-1) 7%
5-HBB (F) B-3 (3-2-3-1) 5%
NI = 80.6 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.121; Δε = 4.6; Vth = 1.94 V; γ1 = 51.3 mPa · s; τ = 6.1 ms; VHR-1 = 99 1%; VHR-2 = 98.2%; VHR-3 = 98.2%.
実施例４
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−１ （１−１−１） ４％
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （１−１−１） ４％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−１ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−２ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−３ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ−ＣＬ （２） ４％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−２−１） ７％
３−ＰｙＢＢ−Ｆ （２−３−１） ７％
４−ＰｙＢＢ−Ｆ （２−３−１） ７％
５−ＰｙＢＢ−Ｆ （２−３−１） ７％
３−ＨＢ−ＣＬ （２−５−１） ５％
３−ＨＨ−ＶＦＦ （３−１−１） ５％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３５％
７−ＨＢ−１ （３−１−２−１） ３％
３−ＨＢＢ−２ （３−１−５−１） ３％
ＮＩ=８７．０℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１５３；Δε＝３．４；Ｖｔｈ＝２．１７Ｖ；γ１＝４５．６ｍＰａ・ｓ；τ＝５．５ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９８．９％；ＶＨＲ−２＝９８．０％；ＶＨＲ−３＝９７．８％．
Example 4
1V2-BB (F) B-1 (1-1-1) 4%
1V2-BB (F) B-2 (1-1-1) 4%
1V2-BB (2F) B-1 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-2 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-3 (1-2-1) 3%
1V2-BB-CL (2) 4%
3-BB (F) B (F, F) -F (2-2-1) 7%
3-PyBB-F (2-3-1) 7%
4-PyBB-F (2-3-1) 7%
5-PyBB-F (2-3-1) 7%
3-HB-CL (2-5-1) 5%
3-HH-VFF (3-1-1) 5%
3-HH-V (3-1-1-1) 35%
7-HB-1 (3-1-2-1) 3%
3-HBB-2 (3-1-5-1) 3%
NI = 87.0 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.153; Δε = 3.4; Vth = 2.17 V; γ1 = 45.6 mPa · s; τ = 5.5 ms; VHR-1 = 98 9%; VHR-2 = 98.0%; VHR-3 = 97.8%.
実施例５
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−１ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−２ （１−２−１） ４％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−３ （１−２−１） ５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） １８％
３−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−９−１） ３％
４−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−９−１） ２％
５−ＨＨＢＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−９−１） ２％
２−ＨＨ−３ （３−１−１−１） ５％
３−ＨＨ−４ （３−１−１−１） １０％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３０％
３−ＨＢ−Ｏ２ （３−１−２−１） ５％
Ｖ２−ＢＢ−１ （３−１−３−１） ５％
１Ｖ−ＨＢＢ−２ （３−１−５−１） ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ （３−２−３−１） ３％
ＮＩ=７４．６℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１１５；Δε＝３．９；Ｖｔｈ＝２．１１Ｖ；γ１＝４６．４ｍＰａ・ｓ；τ＝５．７ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９９．１％；ＶＨＲ−２＝９８．１％；ＶＨＲ−３＝９８．１％．
Example 5
1V2-BB (2F) B-1 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-2 (1-2-1) 4%
1V2-BB (2F) B-3 (1-2-1) 5%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 18%
3-HHBB (F, F) -F (2-9-1) 3%
4-HHBB (F, F) -F (2-9-1) 2%
5-HHBB (F, F) -F (2-9-1) 2%
2-HH-3 (3-1-1-1) 5%
3-HH-4 (3-1-1-1) 10%
3-HH-V (3-1-1-1) 30%
3-HB-O2 (3-1-2-1) 5%
V2-BB-1 (3-1-3-1) 5%
1V-HBB-2 (3-1-5-1) 5%
5-HBB (F) B-3 (3-2-3-1) 3%
NI = 74.6 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.115; Δε = 3.9; Vth = 2.11 V; γ1 = 46.4 mPa · s; τ = 5.7 ms; VHR-1 = 99 VHR-2 = 98.1%; VHR-3 = 98.1%.
実施例６
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−１ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−３ （１−１−１） ４％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−１ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−２ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−３ （１−２−１） ４％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） ２２％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３３％
３−ＨＨ−Ｖ１ （３−１−１−１） １０％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） ８％
３−ＨＢＢ−２ （３−１−５−１） ４％
３−ＨＨＥＢＨ−３ （−） ３％
ＮＩ=８４．４℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１２６；Δε＝４．３；Ｖｔｈ＝２．０２Ｖ；γ１＝４９．２ｍＰａ・ｓ；τ＝５．９ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９９．２％；ＶＨＲ−２＝９８．２％；ＶＨＲ−３＝９８．２％．
Example 6
1V2-BB (F) B-1 (1-1-1) 3%
1V2-BB (F) B-2 (1-1-1) 3%
1V2-BB (F) B-3 (1-1-1) 4%
1V2-BB (2F) B-1 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-2 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-3 (1-2-1) 4%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 22%
3-HH-V (3-1-1-1) 33%
3-HH-V1 (3-1-1-1) 10%
V-HHB-1 (3-1-4-1) 8%
3-HBB-2 (3-1-5-1) 4%
3-HHEBH-3 (-) 3%
NI = 84.4 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.126; Δε = 4.3; Vth = 2.02 V; γ1 = 49.2 mPa · s; τ = 5.9 ms; VHR-1 = 99 VHR-2 = 98.2%; VHR-3 = 98.2%.
実施例７
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−１ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−２ （１−２−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−３ （１−２−１） ４％
３−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−２−１） ５％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） ２０％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３０％
５−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ５％
３−ＨＨ−Ｖ１ （３−１−１−１） １２％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） １０％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） ５％
１Ｏ１−ＨＢＢＨ−５ （−） ３％
ＮＩ=７９．０℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１１０；Δε＝４．２；Ｖｔｈ＝２．０６Ｖ；γ１＝４５．４ｍＰａ・ｓ；τ＝５．６ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９９．２％；ＶＨＲ−２＝９８．２％；ＶＨＲ−３＝９８．０％．
Example 7
1V2-BB (2F) B-1 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-2 (1-2-1) 3%
1V2-BB (2F) B-3 (1-2-1) 4%
3-BB (F) B (F, F) -F (2-2-1) 5%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 20%
3-HH-V (3-1-1-1) 30%
5-HH-V (3-1-1-1) 5%
3-HH-V1 (3-1-1-1) 12%
V-HHB-1 (3-1-4-1) 10%
V2-HHB-1 (3-1-4-1) 5%
1O1-HBBH-5 (-) 3%
NI = 79.0 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.110; Δε = 4.2; Vth = 2.06 V; γ1 = 45.4 mPa · s; τ = 5.6 ms; VHR-1 = 99 2%; VHR-2 = 98.2%; VHR-3 = 98.0%.
実施例８
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−１ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （１−１−１） ３％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−１ （１−２−１） ２％
１Ｖ２−ＢＢ（２Ｆ）Ｂ−２ （１−２−１） ３％
３−ＢＢ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−４−１） １８％
４−ＢＢ（Ｆ）Ｂ（Ｆ，Ｆ）ＸＢ（Ｆ，Ｆ）−Ｆ （２−１０） ５％
３−ＨＨ−Ｖ （３−１−１−１） ３５％
３−ＨＨ−Ｖ１ （３−１−１−１） １２％
Ｖ−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） １０％
Ｖ２−ＨＨＢ−１ （３−１−４−１） ５％
５−ＨＢＢ（Ｆ）Ｂ−２ （３−２−３−１） ４％
ＮＩ=８４．１℃；Ｔｃ≦−２０℃；Δｎ＝０．１１５；Δε＝４．５；Ｖｔｈ＝１．９７Ｖ；γ１＝４８．３ｍＰａ・ｓ；τ＝５．７ｍｓ；ＶＨＲ−１＝９９．０％；ＶＨＲ−２＝９８．１％；ＶＨＲ−３＝９８．２％．
Example 8
1V2-BB (F) B-1 (1-1-1) 3%
1V2-BB (F) B-2 (1-1-1) 3%
1V2-BB (2F) B-1 (1-2-1) 2%
1V2-BB (2F) B-2 (1-2-1) 3%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (2-4-1) 18%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F (2-10) 5%
3-HH-V (3-1-1-1) 35%
3-HH-V1 (3-1-1-1) 12%
V-HHB-1 (3-1-4-1) 10%
V2-HHB-1 (3-1-4-1) 5%
5-HBB (F) B-2 (3-2-3-1) 4%
NI = 84.1 ° C .; Tc ≦ −20 ° C .; Δn = 0.115; Δε = 4.5; Vth = 1.97 V; γ1 = 48.3 mPa · s; τ = 5.7 ms; VHR-1 = 99 0.0%; VHR-2 = 98.1%; VHR-3 = 98.2%.
Claims (6)
ここで、Ｒ１およびＲ４は独立して、炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｒ２は炭素数１から１２のアルキルまたは炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｒ５は炭素数１から１２のアルキル、炭素数２から１２のアルケニル、または任意の水素がフッ素で置き換えられた炭素数２から１２のアルケニルであり；Ｒ６は炭素数１から１２のアルキル、炭素数１から１２のアルコキシ、または炭素数２から１２のアルケニルである。 At least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1-1) and formula (1-2) as the first component, and formula (2 -1 ) to formula (2-4) as the second component At least one compound selected from the group of compounds represented by formula (II), and as a third component, from formula (3-1 -1 ) to formula (3-1-5) and formula (3-2 -1 ) to formula At least one compound selected from the group of compounds represented by (3-2-3) , wherein at least one compound of the third component is R 5 is alkyl having 1 to 12 carbons and R 6 is a compound represented by formula (3-1-1) in which alkenyl having 2 to 12 carbons is present, and the proportion of the first component is 5% by weight to 40% by weight based on the total weight of the liquid crystal composition The ratio of the second component is in the range of 10% to 50% by weight. The ratio of the third component is from 20 wt% to 80 wt%, and a liquid crystal composition having a nematic phase.
Here, R 1 and R 4 are each independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or carbon 2 having any hydrogen substituted with fluorine. R 2 is alkyl having 1 to 12 carbons or alkenyl having 2 to 12 carbons; R 5 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or any hydrogen is alkenyl having 2 carbon atoms which is replaced by fluorine 12; R 6 is alkenyl alkyl having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy having 1 to 12 carbons, or 2 to 12 carbons.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007258255A JP5320718B2 (en) | 2006-10-05 | 2007-10-02 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006273693 | 2006-10-05 | ||
| JP2006273693 | 2006-10-05 | ||
| JP2007258255A JP5320718B2 (en) | 2006-10-05 | 2007-10-02 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008111113A JP2008111113A (en) | 2008-05-15 |
| JP5320718B2 true JP5320718B2 (en) | 2013-10-23 |
Family
ID=39443811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007258255A Expired - Fee Related JP5320718B2 (en) | 2006-10-05 | 2007-10-02 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5320718B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101652453B (en) * | 2007-02-19 | 2013-10-09 | Jnc株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| JP5135063B2 (en) | 2008-05-27 | 2013-01-30 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | Liquid crystal display |
| CN102131896A (en) * | 2008-08-28 | 2011-07-20 | 智索株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| TWI461513B (en) | 2009-11-17 | 2014-11-21 | Jnc Corp | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| EP2423294A1 (en) | 2010-08-24 | 2012-02-29 | Merck Patent GmbH | Switch element comprising a liquid-crystalline medium |
| JP5714680B2 (en) * | 2013-10-24 | 2015-05-07 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Liquid crystal display |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4426799B4 (en) * | 1993-08-03 | 2013-07-25 | Merck Patent Gmbh | Benzene derivatives and liquid crystalline medium |
| JPH0873853A (en) * | 1994-09-08 | 1996-03-19 | Chisso Corp | Liquid crystal composition an liquid crystal display element |
| JPH1143450A (en) * | 1997-07-29 | 1999-02-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | New alkenylbiphenyl derivative |
| JP4193075B2 (en) * | 1997-08-27 | 2008-12-10 | Ｄｉｃ株式会社 | Alkenyl terphenyl derivatives |
| DE10247986A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Merck Patent Gmbh | Photostable liquid crystalline medium |
| EP1646703B1 (en) * | 2003-07-11 | 2010-03-17 | MERCK PATENT GmbH | Liquid-crystal medium containing monofluoroterphenyl compounds |
| US7455894B2 (en) * | 2005-02-25 | 2008-11-25 | Merck Patent Gmbh | Liquid-crystalline medium |
| JP5034442B2 (en) * | 2005-11-16 | 2012-09-26 | Ｊｎｃ株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
| JP4962031B2 (en) * | 2006-03-23 | 2012-06-27 | Ｊｎｃ株式会社 | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
-
2007
- 2007-10-02 JP JP2007258255A patent/JP5320718B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008111113A (en) | 2008-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5098249B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5098247B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5163635B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5051353B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5527210B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5720114B2 (en) | Liquid crystal compound, liquid crystal composition, and liquid crystal display device | |
| JP5471189B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5353122B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5352972B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5578084B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5299082B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5359478B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5569395B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5359524B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5338670B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5298816B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5098241B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5338669B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5359053B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5761019B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JPWO2010050324A1 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5540544B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5321462B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5320718B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element | |
| JP5359055B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal display element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100519 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20110331 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130507 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130531 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130618 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130701 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |