液晶組成物
【課題】光学異方性（Δｎ）が低く、しかも広い液晶温度範囲を有する液晶組成物を提供すること。
【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び下記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなる液晶組成物。
（一般式（Ｉ）中、Ｒ1はアルキル基又はアルケニル基等を表し、環Ａ1及びＡ2は１，４−フェニレン又は１，４−シクロへキシレン等を表し、Ｚ1は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−等を表し、Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、Ｑはフッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基を表し、ｎは１〜３の数である。一般式（ＩＩ）中、Ｒ2は炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基を表し、Ｒ3は炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基を表し、ｍは１〜３の数である。）
【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び下記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなる液晶組成物。
（一般式（Ｉ）中、Ｒ1はアルキル基又はアルケニル基等を表し、環Ａ1及びＡ2は１，４−フェニレン又は１，４−シクロへキシレン等を表し、Ｚ1は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−等を表し、Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、Ｑはフッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基を表し、ｎは１〜３の数である。一般式（ＩＩ）中、Ｒ2は炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基を表し、Ｒ3は炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基を表し、ｍは１〜３の数である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の含フッ素化合物及び特定のビシクロヘキシル化合物を含有してなる液晶組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物の特性である光学（屈折率）異方性（Δｎ）（以下、単に「Δｎ」ということがある）や誘電率異方性（Δε）（以下、単に「Δε」ということがある）を利用した液晶表示素子は、これまで多数作られており、時計を始め、電卓、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、携帯電話、プリンター、コンピューター、テレビ等に広く利用され、需要も年々高くなってきている。液晶化合物には固体相と液体相との中間に位置する固有の液晶相があり、その相形態はネマチック相、スメクチック相及びコレステリック相に大別されるが、これらのうち表示素子用にはネマチック相が現在最も広く利用されている。また、液晶表示素子に応用されている方式のうち、表示方式としては、これまでに多数のものが提案され、動的散乱型（ＤＳ型）、ゲスト・ホスト型（ＧＨ型）、ねじれネマチック型（ＴＮ型）、超ねじれネマチック型（ＳＴＮ型）、薄膜トランジスター型（ＴＦＴ型）及び強誘電性液晶（ＦＬＣ）等が知られており、駆動方式としては、スタティック駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス駆動方式及び２周波駆動方式等が知られている。
【０００３】
液晶ディスプレイは、ノートパソコン、携帯電話、ＰＤＡといった携帯性の高い製品への応用が期待されているが、これら用途においては低消費電力化が求められる。低消費電力化の一つの手段として、低電圧駆動のＩＣを導入する方法が挙げられる。一般に、誘電率異方性（Δε）が正の液晶組成物を用いる電界効果型液晶表示装置のしきい値電圧は、液晶組成物のΔεの平方根に反比例することが知られており、そのため、大きな正のΔεを有する液晶材料が必要になる。
【０００４】
本出願人は、Δεの大きな液晶材料を見出すべく検討し、特定の構造を有するパーフルオロアリルオキシ化合物を特許文献１において報告済みである。
【０００５】
一方、消費電力を下げるもう一つの手段として、バックライトを必要としない反射型ディスプレイがあり、小型ゲーム機、ＰＤＡ等に応用されている。該反射型ディスプレイに使用される反射型ＴＮモードでは、液晶材料のΔｎとセル厚（ｄ）との積で表されるリターデーション値（Δｎ・ｄ）を最適化するため、Δｎの小さい液晶材料が必要であるが、特許文献１に提案された化合物を用いると、充分に低いΔｎを有する液晶組成物を調製することは困難な場合があった。
【０００６】
また、特許文献２には、４−アルコキシメチルビシクロヘキシル化合物及びこれを含有した液晶組成物が提案されているが、特定の含フッ素化合物と組み合わせて使用することに関しては全く記載されていない。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００４／０５８６７６号パンフレット
【特許文献２】特開昭５８−１６７５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、光学異方性（Δｎ）が低く、しかも広い液晶温度範囲を有する液晶組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、特定の含フッ素化合物及び４−アルコキシアルキルビシクロヘキシル化合物を組み合わせて得られる液晶組成物が、上記の目的を達成し得るものであることを知見した。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び下記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とする液晶組成物、並びに該液晶組成物を用いた電気光学表示素子から構成された液晶表示装置を提供するものである。
【００１１】
【化１】
（上記式中、Ｒ1はＲ0、Ｒ0Ｏ、Ｒ0ＯＣＯ又はＲ0ＣＯＯを表し、Ｒ0はアルキル基を表す。該アルキル基は不飽和結合を有していても良く、該アルキル基中の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＣＯＯ−で置換されていても良く、また、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
環Ａ1及びＡ2は、各々独立に、１，４−フェニレン〔−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置換されていても良い。〕、１，４−シクロへキシレン〔−ＣＨ2−は−Ｏ−若しくは−Ｓ−で置換されていても良い。〕、２，６−ナフチレン又は２，６−デカヒドロナフチレンを表し、また、これらの環の一部あるいは全部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｚ1は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）3Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−を表す。
Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、該アルキレン基中の一部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｑは、フッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基を表す。
ｎは１〜３の数であり、ｎが２又は３の時は、ｎ個の環Ａ1及びｎ個のＺ1それぞれは異なっていても良い。）
【００１２】
【化２】
（上記式中、Ｒ2は炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基を表し、Ｒ3は炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基を表し、ｍは１〜３の数である。）
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶組成物は、低いΔｎ及び広い液晶温度範囲を有するものであり、反射型ディスプレイ等の用途に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の液晶組成物について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の液晶組成物に用いる含フッ素化合物（Ａ）を表す上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1はＲ0、Ｒ0Ｏ、Ｒ0ＯＣＯ又はＲ0ＣＯＯであり、Ｒ0で表されるアルキル基としては、例えば、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、オクチル、ノニル、デシル、ビニル、アリル、ブテニル、エチニル、プロピニル、ブチニル、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロプロピル、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロメチル、パーフルオロビニル、パーフルオロアリル、イソプロピル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、２−ブチルメチル、３−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、１−メチルペンチル等が挙げられる。
【００１６】
以下に、上記一般式（Ｉ）における基−（A1−Z1）n−A2−のより具体的な構造を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
−CY−CY−
−CY−PH−
−PH−PH−
−CY−PH2F−
−CY−PH3F−
−CY−PH2,6-diF−
−CY−PH2,3-diF−
−CY−CY−CY−
−CY−CY−PH−
−CY−PH−PH−
−PH−PH−PH−
−CY−CY−PH3F-
−CY−CY−PH3,5-diF−
−CY−CY−PH2,3-diF−
−CY−PH3F−PH−
−CY−PH3,5-di-F−PH−
−CY−PH2,3-diF−PH−
−CY−PH−PH−CY−
−PH−CH2CH2−CY−CY−
−CY−PH−CH2CH2−PH−
−CY−CY−CH2CH2−PH−
−CY−CH2CH2−CY−
−PH−CH2CH2−CY−
−PH−C≡C−PH−
−CY−PH−C≡C−PH−
−PH−COO−PH−
−CY−COO−PH−
−CY−CY−COO−PH−
−PH−COO−PH−PH−
−Prm−PH−
−Dio−PH−
−PH−Prm−
−PH−Dio−
−PH−Pyr−
−PH−CF2O−PH−
−PH−CH2O−PH−
−PH−CH=CHCH2O−PH−
−PH−(CH2)3O−PH−
−CY−COO−Nap−
−CY−COO−DHN−
【００１７】
ただし、上記式中の略号はそれぞれ下記の環構造を表す。
【００１８】
【化３】
【００１９】
上記一般式（Ｉ）において、Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、該アルキレン基としては、メチレン、エチレン、モノフルオロメチレン、ジフルオロメチレン、１，２−ジフルオロエチレン、１，１−ジフルオロエチレン、２，２−ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００２０】
上記一般式（Ｉ）中、Ｑで表されるフッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基としては、例えば、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、１，２，２−トリフルオロエチル、１，２，２−トリフルオロビニル、パーフルオロアリル等の基が挙げられる。
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）における−Ｏ−Ｑが下記部分構造式（III）で表される構造である、即ちＱがパーフルオロアリルである含フッ素化合物を使用すると、ネマチック液晶相範囲が広く、低粘度の液晶組成物が得られるため好ましい。
【００２１】
【化４】
【００２２】
本発明の液晶組成物に用いる上記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）の例としては、下記化合物が挙げられるが、これらの化合物に限定されるものではない。尚、下記化合物において、Ｒ1は上記一般式（Ｉ）における場合と同様である。
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
【００２５】
【化７】
【００２６】
【化８】
【００２７】
【化９】
【００２８】
【化１０】
【００２９】
【化１１】
【００３０】
【化１２】
【００３１】
【化１３】
【００３２】
【化１４】
【００３３】
【化１５】
【００３４】
【化１６】
【００３５】
【化１７】
【００３６】
【化１８】
【００３７】
【化１９】
【００３８】
【化２０】
【００３９】
【化２１】
【００４０】
【化２２】
【００４１】
本発明の液晶組成物は、これらの含フッ素化合物の中でも、Ｒ1が非置換のアルキル基又はアルケニル基であるもの；環Ａ1及びＡ2が、各々独立に、未置換の又はフッ素原子によって置換されている１，４−フェニレン又は１，４−シクロヘキシレンであるもの（１，４−シクロヘキシレンである場合は、特に未置換のもの）；Ｚ1が単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−であるものを含有することが好ましい。
【００４２】
本発明の液晶組成物に用いるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を表す上記一般式（ＩＩ）において、Ｒ2で表される炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル等の基が挙げられ、Ｒ3で表される炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等の基が挙げられる。
【００４３】
上記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）としては、下記に例示した如き化合物が挙げられる。
【００４４】
【化２３】
【００４５】
本発明の液晶組成物は、これらのビシクロヘキシル化合物の中でも、４−アルコキシメチルビシクロヘキシル化合物（上記一般式（ＩＩ）におけるｍが１であるもの）を含有することが好ましい。
【００４６】
本発明の液晶組成物は、上記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び上記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とするものであって、それぞれの使用量については特に制限されるものではなく、目的とする特性が得られるように適宜な量を選択すればよいが、上記含フッ素化合物（Ａ）は５０〜９９質量％、特に７０〜９７質量％の範囲から選択し、上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）は１〜５０質量％、特に３〜３０質量％の範囲から選択すると、とりわけ、広い液晶温度範囲、低Δｎ及び低粘度を有する液晶組成物となるため好ましい。
【００４７】
本発明の液晶組成物には、従来既知の液晶化合物、液晶類似化合物、後述のカイラル剤等を配合することができる。上記含フッ素化合物（Ａ）及び上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）以外のこれらの成分の含有量は、本発明の液晶組成物において０〜４５質量％であることが好ましい。
上記の従来既知の液晶化合物及び液晶類似化合物としては、例えば、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物〔ただし、前記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物及び前記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物を除く〕が挙げられる。
【００４８】
【化２４】
（式中、Ｒは、水素原子、又は炭素原子数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルキニル基、アルキニルオキシ基、アルコキシアルキル基、アルカノイルオキシ基若しくはアルコキシカルボニル基を示し、これらはハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよく、Ｙ2は、シアノ基若しくはハロゲン原子、又はＲで表される基と同様の基を示し、Ｙ1、Ｙ3及びＹ4は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又はシアノ基を示し、Ｚ2及びＺ3は、各々独立に、直接結合手、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を示し、ｐは０、１又は２を示し、環Ａ3、Ａ4及びＡ5は、各々独立に、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ピリミジン環又はジオキサン環を示す。）
【００４９】
上記一般式（ＩＶ）で表される化合物の例としては、下記〔化２５−１〕及び〔化２５−２〕に示す各化合物が挙げられる。尚、下記の各化合物におけるＲ、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、上記一般式（ＩＶ）におけるものと同じ意味である。
【００５０】
【化２５−１】
【００５１】
【化２５−２】
【００５２】
また、本発明の液晶組成物には、公知のカイラル剤を併用することができる。該カイラル剤としては、例えば下記一般式（Ｖ）又は（VI）で表される化合物が挙げられる。
【００５３】
【化２６】
（式中、Ｒ4及びＲ5は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルアルコキシ基又はアルコキシカルボニル基を表し、これらはエーテル基によって中断されていても良く、ハロゲン原子及び／又はシアノ基により置換されていても良く、あるいは不飽和結合を有していても良い。Ａ6、Ａ7及びＡ8は、それぞれ独立して、１，４−フェニレン、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキセン、又は２−若しくは３−フルオロ−１，４−フェニレン若しくは１，４−シクロヘキセニレンを表し、これらはハロゲン原子及び／又はシアノ基により置換されていても良い。Ｚ4及びＺ5は、それぞれ独立して、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）3Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＦＨＣＦＨ−又は単結合を表し、ｑは０、１又は２を表す。ただし、少なくとも１個以上の不整炭素原子を有する。）
【００５４】
【化２７】
（式中、Ｒ6は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニル基、又は置換基を有することのできるアリール基、アリールオキシ基、アリールカルボニルオキシ基若しくはアリールオキシカルボニル基等を表し、これらの基において、水素原子はハロゲン原子に置き換えられていても良く、エチレン基はエテニレン基又はエチニレン基により置き換えられていても良い。Ｒ7は、アルキル基又はアルケニル基を表す。Ｂ1は、唯一つの二重結合を他の環とは共有することなく有する縮合環を表し、該縮合環はアルキル基及び／又はアルコキシ基で置換されていても良い。）
【００５５】
カイラル剤の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
【００５６】
【化２８】
【００５７】
また、例えば、特開昭６３−１７５０９５号公報、特開平１−２４２５４２号公報、特開平１−２５８６３５号公報、特開平６−２００２５１号公報、特開２００２−３０８８３３号公報等に提案されているカイラル剤も使用できる。
【００５８】
これらのカイラル剤は、単独で使用することもできるが、２種以上を組み合わせて使用することもできる。その場合には、らせんのねじれ方向が異なるものの組み合わせでも、ねじれ方向が同じものの組み合わせでも良い。また、例えば、特開平７−２５８６４１号公報に提案されているように、コレステリック相の旋回能の温度依存性を正とするものと、コレステリック相の旋回能の温度依存性を負とするものとを組みあわせることもできる。
使用するカイラル剤の種類及び濃度を変えることにより、液晶組成物のピッチを０．２μ〜３００μmの範囲となるように調整することができる。
【００５９】
また、本発明の液晶組成物には、光や熱に対して長期に渡る優れた安定性を付与する目的で、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、ベンゾエート系、オキザニリド系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤；ヒンダードアミン系光安定剤；フェノール系、リン系、硫黄系等の酸化防止剤等を添加することもできる。
【００６０】
また、本発明の液晶組成物には、帯電防止効果を得るため、界面活性剤等の化合物を添加することもできる。該化合物としては、例えば、特開昭５９−４６７６号公報、特開平４−３６３８４号公報、特開平４−１８０９９３号公報、特開平１１−２１２０７０号公報、特開平８−３３７７７９号公報、特開平９−６７５７７号公報、特開２００３−３４２５８０号公報等に提案された化合物等が挙げられる。
【００６１】
本発明の液晶組成物は、従来の液晶組成物と同様にして、液晶セルに封入されて、種々の液晶素子を構成することができる。該液晶素子は、電気光学表示素子として用いることができ、電気光学表示素子には、例えば、動的散乱型（ＤＳ）、ゲスト・ホスト型（ＧＨ）、ねじれネマチック型（ＴＮ）、超ねじれネマチック型（ＳＴＮ）、薄膜トランジスター型（ＴＦＴ）、薄膜ダイオード型（ＴＦＤ）、強誘電液晶型（ＦＬＣ）、反強誘電液晶型（ＡＦＬＣ）、高分子分散液晶型（ＰＤ）、垂直配向（ＶＡ）、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）、コレステリックネマチック相転移型等の種々の表示モードを適用することができ、また、スタティック駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス駆動方式、２周波駆動方式等の種々の駆動方式を適用することができる。
【００６２】
本発明の液晶組成物は、その特性から、アクティブマトリックス駆動方式のねじれネマチック型（ＴＮ）、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）等の電気光学表示素子に好適に使用できる。
【００６３】
本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、従来の電気光学表示素子と同様にして、時計、電卓をはじめ、測定器、自動車用計器、複写機、カメラ、ＯＡ機器、携帯用パソコン、携帯電話等の用途に使用する液晶表示装置に用いることができるが、特にその特性からカラー携帯電話用途の液晶表示装置に好適に使用される。また、本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、反射型ディスプレイである液晶表示装置に好適に使用することができる。
また、上記液晶素子は、電気光学表示素子以外の用途、例えば、調光窓、光シャッタ、偏光交換素子等にも用いることができる
【実施例】
【００６４】
以下、実施例等をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例等によって制限を受けるものではない。
【００６５】
尚、以下の実施例等においては、下記の略語を使用する。
ＣＹ：１，４−シクロヘキシレン
ＰＨ：１，４−フェニレン
ＰＨｎＦ：ｎ位置換−フルオロ−１，４−フェニレン（ただし、ｎ未記載の場合４位を表す。）
Ｃｎ：炭素原子数ｎ個の直鎖アルキル
【００６６】
〔実施例１〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００６７】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ９．５
C4-CY-PH-OCF2CF=CF2 ４．５
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １３．５
C5-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ７
C2-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １２
C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １５
C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ７
C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １６
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ５．５
C5-CY-CY-CH2OCH3 １０
【００６８】
〔比較例１〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００６９】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 １０
C4-CY-PH-OCF2CF=CF2 ５
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １５
C5-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ８
C2-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １３
C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １７
C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ８
C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １８
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ６
【００７０】
〔実施例２〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００７１】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ２７
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ６
C3-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １２
C3-CY-PH3F-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １０
C3-CY-PH3,5-diF-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ３
C3-PH-PH3,5-diF-CF2O-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ７
CH2=CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １５
C5-CY-CY-CH2OCH3 １０
【００７２】
〔比較例２〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００７３】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ３０
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ７
C3-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ２４
C3-CY-PH3F-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １１
C3-CY-PH3,5-diF-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ３
C3-PH-PH3,5-diF-CF2O-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ８
CH2=CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １７
【００７４】
実施例１及び２、比較例１及び２の液晶組成物の特性値（ＮＩ点、η、Δｎ及び低温保存性）を測定した。それらの結果を下記の〔表１〕に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１から明らかなように、前記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物を含有する液晶組成物に対して、前記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物を添加することによって、ＮＩ点を変えることなく、低Δｎで、しかも、広い液晶温度範囲において保存安定性に優れ且つ低粘度である液晶組成物が得られる。
【００７７】
以下に本発明の液晶組成物の配合例を示す。
【００７８】
〔配合例１〕
（配合） 質量部
C7-CY-PH-F ５
CH2=CH-CY-CY-PH-OC1 ６
C3-CY-PH-PH-C2 ３
C2-CY-CY-PH3,4-diF ３
C3-CY-CY-PH3,4-diF ３
C3-CY-PH-PH3,4-diF １３
C3-CY-CY-PH3,4,5-triF ５
C3-CY-CY-PHOCF3 １３
C3-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １８
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １４
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ７
C3-CY-CY-CH2OC1 １０
【００７９】
〔配合例２〕
（配合） 質量部
C7-CY-PH-F ３
CH2=CH-CY-CY-C5 ５
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ８
C3-CY-CY-PH-OCF3 ５
C3-CY-CY-PHOCF2H １１
C3-CY-CY-PH3,4-diF ５
C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2H １２
C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １５
C3-CY-CY-CH2CH2-PH3,4-diF ８
C3-CY-PH-PH3,4-diF ６
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ７
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2H ７
C5-CY-CY-CH2OC1 ８
【００８０】
〔配合例３〕
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OC2 ６
C3-CY-CY-CH2OC1 １２
CH2=CH-CY-CY-C5 １８
C2-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2H １０
C2-CY-CY-PH-OCF3 ７
CH2=CH-CY-CY-PH3,4-diF ３
C2-CY-PH3F-PH3,4,5-triF ６
C3-CY-PH3F-PH3,5-diF-OCF2H １２
C3-CY-PH3F-PH3,5-diF-OCF3 １４
C2-CY-CY-COO-PH3,4-diF ４
C3-CY-PH3F-COO-PH-OCF3 ８
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の含フッ素化合物及び特定のビシクロヘキシル化合物を含有してなる液晶組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶化合物の特性である光学（屈折率）異方性（Δｎ）（以下、単に「Δｎ」ということがある）や誘電率異方性（Δε）（以下、単に「Δε」ということがある）を利用した液晶表示素子は、これまで多数作られており、時計を始め、電卓、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子手帳、携帯電話、プリンター、コンピューター、テレビ等に広く利用され、需要も年々高くなってきている。液晶化合物には固体相と液体相との中間に位置する固有の液晶相があり、その相形態はネマチック相、スメクチック相及びコレステリック相に大別されるが、これらのうち表示素子用にはネマチック相が現在最も広く利用されている。また、液晶表示素子に応用されている方式のうち、表示方式としては、これまでに多数のものが提案され、動的散乱型（ＤＳ型）、ゲスト・ホスト型（ＧＨ型）、ねじれネマチック型（ＴＮ型）、超ねじれネマチック型（ＳＴＮ型）、薄膜トランジスター型（ＴＦＴ型）及び強誘電性液晶（ＦＬＣ）等が知られており、駆動方式としては、スタティック駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス駆動方式及び２周波駆動方式等が知られている。
【０００３】
液晶ディスプレイは、ノートパソコン、携帯電話、ＰＤＡといった携帯性の高い製品への応用が期待されているが、これら用途においては低消費電力化が求められる。低消費電力化の一つの手段として、低電圧駆動のＩＣを導入する方法が挙げられる。一般に、誘電率異方性（Δε）が正の液晶組成物を用いる電界効果型液晶表示装置のしきい値電圧は、液晶組成物のΔεの平方根に反比例することが知られており、そのため、大きな正のΔεを有する液晶材料が必要になる。
【０００４】
本出願人は、Δεの大きな液晶材料を見出すべく検討し、特定の構造を有するパーフルオロアリルオキシ化合物を特許文献１において報告済みである。
【０００５】
一方、消費電力を下げるもう一つの手段として、バックライトを必要としない反射型ディスプレイがあり、小型ゲーム機、ＰＤＡ等に応用されている。該反射型ディスプレイに使用される反射型ＴＮモードでは、液晶材料のΔｎとセル厚（ｄ）との積で表されるリターデーション値（Δｎ・ｄ）を最適化するため、Δｎの小さい液晶材料が必要であるが、特許文献１に提案された化合物を用いると、充分に低いΔｎを有する液晶組成物を調製することは困難な場合があった。
【０００６】
また、特許文献２には、４−アルコキシメチルビシクロヘキシル化合物及びこれを含有した液晶組成物が提案されているが、特定の含フッ素化合物と組み合わせて使用することに関しては全く記載されていない。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００４／０５８６７６号パンフレット
【特許文献２】特開昭５８−１６７５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、光学異方性（Δｎ）が低く、しかも広い液晶温度範囲を有する液晶組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、特定の含フッ素化合物及び４−アルコキシアルキルビシクロヘキシル化合物を組み合わせて得られる液晶組成物が、上記の目的を達成し得るものであることを知見した。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び下記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とする液晶組成物、並びに該液晶組成物を用いた電気光学表示素子から構成された液晶表示装置を提供するものである。
【００１１】
【化１】
（上記式中、Ｒ1はＲ0、Ｒ0Ｏ、Ｒ0ＯＣＯ又はＲ0ＣＯＯを表し、Ｒ0はアルキル基を表す。該アルキル基は不飽和結合を有していても良く、該アルキル基中の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＣＯＯ−で置換されていても良く、また、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
環Ａ1及びＡ2は、各々独立に、１，４−フェニレン〔−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置換されていても良い。〕、１，４−シクロへキシレン〔−ＣＨ2−は−Ｏ−若しくは−Ｓ−で置換されていても良い。〕、２，６−ナフチレン又は２，６−デカヒドロナフチレンを表し、また、これらの環の一部あるいは全部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｚ1は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）3Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−を表す。
Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、該アルキレン基中の一部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｑは、フッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基を表す。
ｎは１〜３の数であり、ｎが２又は３の時は、ｎ個の環Ａ1及びｎ個のＺ1それぞれは異なっていても良い。）
【００１２】
【化２】
（上記式中、Ｒ2は炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基を表し、Ｒ3は炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基を表し、ｍは１〜３の数である。）
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液晶組成物は、低いΔｎ及び広い液晶温度範囲を有するものであり、反射型ディスプレイ等の用途に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の液晶組成物について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の液晶組成物に用いる含フッ素化合物（Ａ）を表す上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1はＲ0、Ｒ0Ｏ、Ｒ0ＯＣＯ又はＲ0ＣＯＯであり、Ｒ0で表されるアルキル基としては、例えば、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、オクチル、ノニル、デシル、ビニル、アリル、ブテニル、エチニル、プロピニル、ブチニル、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチル、メトキシエチル、エトキシエチル、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル、パーフルオロプロピル、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロメチル、パーフルオロビニル、パーフルオロアリル、イソプロピル、１−メチルプロピル、２−メチルプロピル、２−ブチルメチル、３−メチルブチル、２−メチルペンチル、３−メチルペンチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、１−メチルペンチル等が挙げられる。
【００１６】
以下に、上記一般式（Ｉ）における基−（A1−Z1）n−A2−のより具体的な構造を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
−CY−CY−
−CY−PH−
−PH−PH−
−CY−PH2F−
−CY−PH3F−
−CY−PH2,6-diF−
−CY−PH2,3-diF−
−CY−CY−CY−
−CY−CY−PH−
−CY−PH−PH−
−PH−PH−PH−
−CY−CY−PH3F-
−CY−CY−PH3,5-diF−
−CY−CY−PH2,3-diF−
−CY−PH3F−PH−
−CY−PH3,5-di-F−PH−
−CY−PH2,3-diF−PH−
−CY−PH−PH−CY−
−PH−CH2CH2−CY−CY−
−CY−PH−CH2CH2−PH−
−CY−CY−CH2CH2−PH−
−CY−CH2CH2−CY−
−PH−CH2CH2−CY−
−PH−C≡C−PH−
−CY−PH−C≡C−PH−
−PH−COO−PH−
−CY−COO−PH−
−CY−CY−COO−PH−
−PH−COO−PH−PH−
−Prm−PH−
−Dio−PH−
−PH−Prm−
−PH−Dio−
−PH−Pyr−
−PH−CF2O−PH−
−PH−CH2O−PH−
−PH−CH=CHCH2O−PH−
−PH−(CH2)3O−PH−
−CY−COO−Nap−
−CY−COO−DHN−
【００１７】
ただし、上記式中の略号はそれぞれ下記の環構造を表す。
【００１８】
【化３】
【００１９】
上記一般式（Ｉ）において、Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、該アルキレン基としては、メチレン、エチレン、モノフルオロメチレン、ジフルオロメチレン、１，２−ジフルオロエチレン、１，１−ジフルオロエチレン、２，２−ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００２０】
上記一般式（Ｉ）中、Ｑで表されるフッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基としては、例えば、モノフルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、２，２，２−トリフルオロエチル、１，２，２−トリフルオロエチル、１，２，２−トリフルオロビニル、パーフルオロアリル等の基が挙げられる。
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）における−Ｏ−Ｑが下記部分構造式（III）で表される構造である、即ちＱがパーフルオロアリルである含フッ素化合物を使用すると、ネマチック液晶相範囲が広く、低粘度の液晶組成物が得られるため好ましい。
【００２１】
【化４】
【００２２】
本発明の液晶組成物に用いる上記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）の例としては、下記化合物が挙げられるが、これらの化合物に限定されるものではない。尚、下記化合物において、Ｒ1は上記一般式（Ｉ）における場合と同様である。
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
【００２５】
【化７】
【００２６】
【化８】
【００２７】
【化９】
【００２８】
【化１０】
【００２９】
【化１１】
【００３０】
【化１２】
【００３１】
【化１３】
【００３２】
【化１４】
【００３３】
【化１５】
【００３４】
【化１６】
【００３５】
【化１７】
【００３６】
【化１８】
【００３７】
【化１９】
【００３８】
【化２０】
【００３９】
【化２１】
【００４０】
【化２２】
【００４１】
本発明の液晶組成物は、これらの含フッ素化合物の中でも、Ｒ1が非置換のアルキル基又はアルケニル基であるもの；環Ａ1及びＡ2が、各々独立に、未置換の又はフッ素原子によって置換されている１，４−フェニレン又は１，４−シクロヘキシレンであるもの（１，４−シクロヘキシレンである場合は、特に未置換のもの）；Ｚ1が単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−であるものを含有することが好ましい。
【００４２】
本発明の液晶組成物に用いるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を表す上記一般式（ＩＩ）において、Ｒ2で表される炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル等の基が挙げられ、Ｒ3で表される炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル等の基が挙げられる。
【００４３】
上記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）としては、下記に例示した如き化合物が挙げられる。
【００４４】
【化２３】
【００４５】
本発明の液晶組成物は、これらのビシクロヘキシル化合物の中でも、４−アルコキシメチルビシクロヘキシル化合物（上記一般式（ＩＩ）におけるｍが１であるもの）を含有することが好ましい。
【００４６】
本発明の液晶組成物は、上記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び上記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とするものであって、それぞれの使用量については特に制限されるものではなく、目的とする特性が得られるように適宜な量を選択すればよいが、上記含フッ素化合物（Ａ）は５０〜９９質量％、特に７０〜９７質量％の範囲から選択し、上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）は１〜５０質量％、特に３〜３０質量％の範囲から選択すると、とりわけ、広い液晶温度範囲、低Δｎ及び低粘度を有する液晶組成物となるため好ましい。
【００４７】
本発明の液晶組成物には、従来既知の液晶化合物、液晶類似化合物、後述のカイラル剤等を配合することができる。上記含フッ素化合物（Ａ）及び上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）以外のこれらの成分の含有量は、本発明の液晶組成物において０〜４５質量％であることが好ましい。
上記の従来既知の液晶化合物及び液晶類似化合物としては、例えば、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物〔ただし、前記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物及び前記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物を除く〕が挙げられる。
【００４８】
【化２４】
（式中、Ｒは、水素原子、又は炭素原子数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルキニル基、アルキニルオキシ基、アルコキシアルキル基、アルカノイルオキシ基若しくはアルコキシカルボニル基を示し、これらはハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよく、Ｙ2は、シアノ基若しくはハロゲン原子、又はＲで表される基と同様の基を示し、Ｙ1、Ｙ3及びＹ4は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又はシアノ基を示し、Ｚ2及びＺ3は、各々独立に、直接結合手、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−又は−Ｃ≡Ｃ−を示し、ｐは０、１又は２を示し、環Ａ3、Ａ4及びＡ5は、各々独立に、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ピリミジン環又はジオキサン環を示す。）
【００４９】
上記一般式（ＩＶ）で表される化合物の例としては、下記〔化２５−１〕及び〔化２５−２〕に示す各化合物が挙げられる。尚、下記の各化合物におけるＲ、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、上記一般式（ＩＶ）におけるものと同じ意味である。
【００５０】
【化２５−１】
【００５１】
【化２５−２】
【００５２】
また、本発明の液晶組成物には、公知のカイラル剤を併用することができる。該カイラル剤としては、例えば下記一般式（Ｖ）又は（VI）で表される化合物が挙げられる。
【００５３】
【化２６】
（式中、Ｒ4及びＲ5は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルアルコキシ基又はアルコキシカルボニル基を表し、これらはエーテル基によって中断されていても良く、ハロゲン原子及び／又はシアノ基により置換されていても良く、あるいは不飽和結合を有していても良い。Ａ6、Ａ7及びＡ8は、それぞれ独立して、１，４−フェニレン、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキセン、又は２−若しくは３−フルオロ−１，４−フェニレン若しくは１，４−シクロヘキセニレンを表し、これらはハロゲン原子及び／又はシアノ基により置換されていても良い。Ｚ4及びＺ5は、それぞれ独立して、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）3Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＦＨＣＦＨ−又は単結合を表し、ｑは０、１又は２を表す。ただし、少なくとも１個以上の不整炭素原子を有する。）
【００５４】
【化２７】
（式中、Ｒ6は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニル基、又は置換基を有することのできるアリール基、アリールオキシ基、アリールカルボニルオキシ基若しくはアリールオキシカルボニル基等を表し、これらの基において、水素原子はハロゲン原子に置き換えられていても良く、エチレン基はエテニレン基又はエチニレン基により置き換えられていても良い。Ｒ7は、アルキル基又はアルケニル基を表す。Ｂ1は、唯一つの二重結合を他の環とは共有することなく有する縮合環を表し、該縮合環はアルキル基及び／又はアルコキシ基で置換されていても良い。）
【００５５】
カイラル剤の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
【００５６】
【化２８】
【００５７】
また、例えば、特開昭６３−１７５０９５号公報、特開平１−２４２５４２号公報、特開平１−２５８６３５号公報、特開平６−２００２５１号公報、特開２００２−３０８８３３号公報等に提案されているカイラル剤も使用できる。
【００５８】
これらのカイラル剤は、単独で使用することもできるが、２種以上を組み合わせて使用することもできる。その場合には、らせんのねじれ方向が異なるものの組み合わせでも、ねじれ方向が同じものの組み合わせでも良い。また、例えば、特開平７−２５８６４１号公報に提案されているように、コレステリック相の旋回能の温度依存性を正とするものと、コレステリック相の旋回能の温度依存性を負とするものとを組みあわせることもできる。
使用するカイラル剤の種類及び濃度を変えることにより、液晶組成物のピッチを０．２μ〜３００μmの範囲となるように調整することができる。
【００５９】
また、本発明の液晶組成物には、光や熱に対して長期に渡る優れた安定性を付与する目的で、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、ベンゾエート系、オキザニリド系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤；ヒンダードアミン系光安定剤；フェノール系、リン系、硫黄系等の酸化防止剤等を添加することもできる。
【００６０】
また、本発明の液晶組成物には、帯電防止効果を得るため、界面活性剤等の化合物を添加することもできる。該化合物としては、例えば、特開昭５９−４６７６号公報、特開平４−３６３８４号公報、特開平４−１８０９９３号公報、特開平１１−２１２０７０号公報、特開平８−３３７７７９号公報、特開平９−６７５７７号公報、特開２００３−３４２５８０号公報等に提案された化合物等が挙げられる。
【００６１】
本発明の液晶組成物は、従来の液晶組成物と同様にして、液晶セルに封入されて、種々の液晶素子を構成することができる。該液晶素子は、電気光学表示素子として用いることができ、電気光学表示素子には、例えば、動的散乱型（ＤＳ）、ゲスト・ホスト型（ＧＨ）、ねじれネマチック型（ＴＮ）、超ねじれネマチック型（ＳＴＮ）、薄膜トランジスター型（ＴＦＴ）、薄膜ダイオード型（ＴＦＤ）、強誘電液晶型（ＦＬＣ）、反強誘電液晶型（ＡＦＬＣ）、高分子分散液晶型（ＰＤ）、垂直配向（ＶＡ）、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）、コレステリックネマチック相転移型等の種々の表示モードを適用することができ、また、スタティック駆動方式、時分割駆動方式、アクティブマトリックス駆動方式、２周波駆動方式等の種々の駆動方式を適用することができる。
【００６２】
本発明の液晶組成物は、その特性から、アクティブマトリックス駆動方式のねじれネマチック型（ＴＮ）、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）等の電気光学表示素子に好適に使用できる。
【００６３】
本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、従来の電気光学表示素子と同様にして、時計、電卓をはじめ、測定器、自動車用計器、複写機、カメラ、ＯＡ機器、携帯用パソコン、携帯電話等の用途に使用する液晶表示装置に用いることができるが、特にその特性からカラー携帯電話用途の液晶表示装置に好適に使用される。また、本発明の液晶組成物を用いてなる電気光学表示素子は、反射型ディスプレイである液晶表示装置に好適に使用することができる。
また、上記液晶素子は、電気光学表示素子以外の用途、例えば、調光窓、光シャッタ、偏光交換素子等にも用いることができる
【実施例】
【００６４】
以下、実施例等をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例等によって制限を受けるものではない。
【００６５】
尚、以下の実施例等においては、下記の略語を使用する。
ＣＹ：１，４−シクロヘキシレン
ＰＨ：１，４−フェニレン
ＰＨｎＦ：ｎ位置換−フルオロ−１，４−フェニレン（ただし、ｎ未記載の場合４位を表す。）
Ｃｎ：炭素原子数ｎ個の直鎖アルキル
【００６６】
〔実施例１〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００６７】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ９．５
C4-CY-PH-OCF2CF=CF2 ４．５
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １３．５
C5-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ７
C2-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １２
C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １５
C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ７
C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １６
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ５．５
C5-CY-CY-CH2OCH3 １０
【００６８】
〔比較例１〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００６９】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 １０
C4-CY-PH-OCF2CF=CF2 ５
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １５
C5-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ８
C2-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １３
C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １７
C4-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ８
C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １８
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ６
【００７０】
〔実施例２〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００７１】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ２７
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ６
C3-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １２
C3-CY-PH3F-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １０
C3-CY-PH3,5-diF-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ３
C3-PH-PH3,5-diF-CF2O-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ７
CH2=CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １５
C5-CY-CY-CH2OCH3 １０
【００７２】
〔比較例２〕
下記に示した配合によって液晶組成物を調製した。
【００７３】
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ３０
C3-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ７
C3-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 ２４
C3-CY-PH3F-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １１
C3-CY-PH3,5-diF-COO-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ３
C3-PH-PH3,5-diF-CF2O-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ８
CH2=CH-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １７
【００７４】
実施例１及び２、比較例１及び２の液晶組成物の特性値（ＮＩ点、η、Δｎ及び低温保存性）を測定した。それらの結果を下記の〔表１〕に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１から明らかなように、前記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物を含有する液晶組成物に対して、前記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物を添加することによって、ＮＩ点を変えることなく、低Δｎで、しかも、広い液晶温度範囲において保存安定性に優れ且つ低粘度である液晶組成物が得られる。
【００７７】
以下に本発明の液晶組成物の配合例を示す。
【００７８】
〔配合例１〕
（配合） 質量部
C7-CY-PH-F ５
CH2=CH-CY-CY-PH-OC1 ６
C3-CY-PH-PH-C2 ３
C2-CY-CY-PH3,4-diF ３
C3-CY-CY-PH3,4-diF ３
C3-CY-PH-PH3,4-diF １３
C3-CY-CY-PH3,4,5-triF ５
C3-CY-CY-PHOCF3 １３
C3-CY-CY-PH3F-OCF2CF=CF2 １８
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １４
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ７
C3-CY-CY-CH2OC1 １０
【００７９】
〔配合例２〕
（配合） 質量部
C7-CY-PH-F ３
CH2=CH-CY-CY-C5 ５
C3-CY-PH-OCF2CF=CF2 ８
C3-CY-CY-PH-OCF3 ５
C3-CY-CY-PHOCF2H １１
C3-CY-CY-PH3,4-diF ５
C3-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2H １２
C5-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 １５
C3-CY-CY-CH2CH2-PH3,4-diF ８
C3-CY-PH-PH3,4-diF ６
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2CF=CF2 ７
C3-CY-PH-PH3,5-diF-OCF2H ７
C5-CY-CY-CH2OC1 ８
【００８０】
〔配合例３〕
（配合） 質量部
C3-CY-PH-OC2 ６
C3-CY-CY-CH2OC1 １２
CH2=CH-CY-CY-C5 １８
C2-CY-CY-PH3,5-diF-OCF2H １０
C2-CY-CY-PH-OCF3 ７
CH2=CH-CY-CY-PH3,4-diF ３
C2-CY-PH3F-PH3,4,5-triF ６
C3-CY-PH3F-PH3,5-diF-OCF2H １２
C3-CY-PH3F-PH3,5-diF-OCF3 １４
C2-CY-CY-COO-PH3,4-diF ４
C3-CY-PH3F-COO-PH-OCF3 ８
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び下記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とする液晶組成物。
【化１】
（上記式中、Ｒ1はＲ0、Ｒ0Ｏ、Ｒ0ＯＣＯ又はＲ0ＣＯＯを表し、Ｒ0はアルキル基を表す。該アルキル基は不飽和結合を有していても良く、該アルキル基中の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＣＯＯ−で置換されていても良く、また、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
環Ａ1及びＡ2は、各々独立に、１，４−フェニレン〔−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置換されていても良い。〕、１，４−シクロへキシレン〔−ＣＨ2−は−Ｏ−若しくは−Ｓ−で置換されていても良い。〕、２，６−ナフチレン又は２，６−デカヒドロナフチレンを表し、また、これらの環の一部あるいは全部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｚ1は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）3Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−を表す。
Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、該アルキレン基中の一部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｑは、フッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基を表す。
ｎは１〜３の数であり、ｎが２又は３の時は、ｎ個の環Ａ1及びｎ個のＺ1それぞれは異なっていても良い。）
【化２】
（上記式中、Ｒ2は炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基を表し、Ｒ3は炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基を表し、ｍは１〜３の数である。）
【請求項２】
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）における−Ｏ−Ｑが下記部分構造式（III）で表される含フッ素化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【化３】
【請求項３】
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）における環Ａ1及びＡ2が、各々独立して、フッ素原子によって置換されていても良い１，４−フェニレン又は１，４−シクロへキシレンである含フッ素化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶組成物。
【請求項４】
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）におけるＺ1が、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−である含フッ素化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶組成物。
【請求項５】
上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）として、上記一般式（ＩＩ）におけるｍが１であるビシクロヘキシル化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液晶組成物。
【請求項６】
上記含フッ素化合物（Ａ）５０〜９９質量％及び上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）１〜５０質量％を含有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液晶組成物。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の液晶組成物から構成された電気光学表示素子を用いた液晶表示装置。
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物（Ａ）及び下記一般式（ＩＩ）で表されるビシクロヘキシル化合物（Ｂ）を含有してなることを特徴とする液晶組成物。
【化１】
（上記式中、Ｒ1はＲ0、Ｒ0Ｏ、Ｒ0ＯＣＯ又はＲ0ＣＯＯを表し、Ｒ0はアルキル基を表す。該アルキル基は不飽和結合を有していても良く、該アルキル基中の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＣＯＯ−で置換されていても良く、また、一部あるいは全部の水素原子がハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
環Ａ1及びＡ2は、各々独立に、１，４−フェニレン〔−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置換されていても良い。〕、１，４−シクロへキシレン〔−ＣＨ2−は−Ｏ−若しくは−Ｓ−で置換されていても良い。〕、２，６−ナフチレン又は２，６−デカヒドロナフチレンを表し、また、これらの環の一部あるいは全部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｚ1は、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）3Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ2）3−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−を表す。
Ｂは単結合又はアルキレン基を表し、該アルキレン基中の一部の水素原子は、ハロゲン原子及び／又はシアノ基によって置換されていても良い。
Ｑは、フッ素原子により置換された炭素原子数１〜８個の飽和又は不飽和アルキル基を表す。
ｎは１〜３の数であり、ｎが２又は３の時は、ｎ個の環Ａ1及びｎ個のＺ1それぞれは異なっていても良い。）
【化２】
（上記式中、Ｒ2は炭素原子数１〜８の直鎖アルキル基を表し、Ｒ3は炭素原子数１〜６の直鎖アルキル基を表し、ｍは１〜３の数である。）
【請求項２】
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）における−Ｏ−Ｑが下記部分構造式（III）で表される含フッ素化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【化３】
【請求項３】
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）における環Ａ1及びＡ2が、各々独立して、フッ素原子によって置換されていても良い１，４−フェニレン又は１，４−シクロへキシレンである含フッ素化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶組成物。
【請求項４】
上記含フッ素化合物（Ａ）として、上記一般式（Ｉ）におけるＺ1が、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ2Ｏ−又は−ＯＣＦ2−である含フッ素化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶組成物。
【請求項５】
上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）として、上記一般式（ＩＩ）におけるｍが１であるビシクロヘキシル化合物を、少なくとも一種含有してなることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液晶組成物。
【請求項６】
上記含フッ素化合物（Ａ）５０〜９９質量％及び上記ビシクロヘキシル化合物（Ｂ）１〜５０質量％を含有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液晶組成物。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の液晶組成物から構成された電気光学表示素子を用いた液晶表示装置。
【公開番号】特開２００７−１４６０２３（Ｐ２００７−１４６０２３Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４３３５２（Ｐ２００５−３４３３５２）
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【出願人】（００００００３８７）株式会社ＡＤＥＫＡ (987)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【出願人】（００００００３８７）株式会社ＡＤＥＫＡ (987)
【Ｆターム（参考）】
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