JP2000336364A

JP2000336364A - 液晶組成物及び液晶表示素子

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Publication number: JP2000336364A
Application number: JP11153717A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ogawa; 真治小川; Hiroyuki Onishi; 博之大西; Haruyoshi Takatsu; 晴義高津
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: JP4505879B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コントラストやレスポンスを低下させること
なく、駆動電圧の温度依存性を改善し、同時に電流値を
抑制した組成物を提供、また、この液晶組成物を使用し
た液晶表示素子を提供する。【解決手段】第一成分：一般式（I）【化1】（R¹：Ｃ数1〜16のアルキル基、アルコキシル基等）の
化合物を1種又は2種以上含有、第二成分：一般式(II)、
(III) 【化2】（R²〜R⁴：独立してＦ原子で置換されていても良いＣ数
1〜16のアルキル基、アルコキシル基等、環A〜環E：独
立してＦ原子により置換されていてもよい1,4-フェニレ
ン基、2-メチル-1,4-フェニレン基等、l、m：独立して
0、1又は2、Z¹〜Z²：独立して単結合、-CH₂CH₂-等、X²：
ＣＮ、Ｆ原子等、X¹、X³：Ｈ原子、Ｆ原子又はＣｌ原
子。）の化合物を1種又は2種以上含有、Ｎ相上限温度：
75℃以上、Δn：0.07〜0.18の液晶組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学的液晶表
示材料として有用なネマチック液晶組成物及びこれを用
いた液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（LCD）は、電卓のディス
プレイとして登場して以来、コンピューターの開発と歩
みを同じくして、TN-LCD（捻れネマチック液晶表示装
置）から、STN-LCDへと表示容量の拡大に対応してき
た。STN-LCDは、シェファー（Scheffer）等［SID '85 D
igest, 120頁(1985年)］、あるいは衣川等［SID '86 Di
gest,122頁(1986年)］によって開発され、ワードプロセ
ッサ、パーソナルコンピュータなどの高情報処理用の表
示に広く普及しはじめている。最近、STN-LCDでの応答
特性を改善する目的でアクティブアドレッシング駆動方
式が提案されている。（Proc.12th International Disp
lay Research Conference p.503 1992年）また、携帯用
端末表示（Personal Digital Assistance）ではより広
い温度域で良好な表示特性が要求されている。この様な
液晶材料として粘性が低く、駆動電圧が低くなおかつ広
い温度範囲に対して一定値を保持することや、あるいは
種々の時分割に対応した周波数範囲で駆動電圧が変動し
ないことが要求されている。しかし、表示素子に組み込
んだときの応答速度やコントラストなどはまだ十分とは
言えず、現在も新しい液晶化合物あるいは液晶組成物の
提案がなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにTN-LCDや
STN-LCDの重要な特性改善課題の一つにコントラストの
向上がある。LCDの急速な用途拡大に伴い、室内で使用
されるだけでなく、コンピューターの携帯端末ディスプ
レイ、車載用計器、屋外使用計測機のディスプレイのよ
うに、温度条件の過酷な屋外で使用されることが増加し
てきた。LCDが置かれる環境の温度変化による表示コン
トラストの低下が問題になってきている。この周囲の温
度変化によるLCD表示品位の低下の原因は、閾値電圧Vth
の温度依存性に起因するところが大きい。

【０００４】閾値電圧Vthの温度変化の原因としては、
ネマティック液晶の弾性定数・誘電率などの温度変化と
添加したカイラル物質の固有ピッチの温度変化が考えら
れる。カイラル物質の固有ピッチの温度変化を制御する
ことにより、閾値電圧の温度依存性を改善する提案は既
に行われている（特開昭55-38869号公報に記載）。しか
し、母体液晶とカイラル物質の組み合わせにより、その
効果が変化する事や、カイラル量を増やすことにより、
レスポンス等の表示特性に悪影響を及ぼすことが問題に
なっていた。また、液晶中に含まれるイオン性物質の易
動度の温度変化により電流値が増加するため、液晶にか
かる実効値電圧がイオンにより消費され、コントラスト
が低下する現象が起こっているため、電流値の抑制がコ
ントラストの改善には重要な因子となる。

【０００５】本発明が解決しようとする課題は、コント
ラストやレスポンスを低下させることなく、駆動電圧の
温度依存性を改善し、同時に電流値を抑制した組成物を
提供すること、また、この液晶組成物を使用した液晶表
示素子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、種々の液晶化合物を用いた液晶組成物を
検討した結果以下の液晶組成物を見いだした。

【０００７】発明1．第一成分として、一般式（I）

【０００８】

【化8】

【０００９】（式中、R¹は、炭素原子数1〜16のアルキ
ル基またはアルコキシル基、炭素原子数2〜16のアルケ
ニル基、炭素原子数3〜16のアルケニルオキシ基、また
は炭素原子数1〜10のアルコキシル基で置換された炭素
原子数1〜12のアルキル基を表す。）から選ばれる化合
物を1種もしくは2種以上を含有し、第二成分として、一
般式(II)、(III)

【００１０】

【化9】

【００１１】（式中、R²、R³、R⁴は、それぞれ独立的
に、フッ素置換されていても良い炭素原子数1〜16のア
ルキル基またはアルコキシル基、炭素原子数2〜16のア
ルケニル基、炭素原子数3〜16のアルケニルオキシ基、
または炭素原子数1〜10のアルコキシル基で置換された
炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、環A、環B、環C、
環D及び環Eは、それぞれ独立的に、フッ素原子により置
換されていてもよい1,4-フェニレン基、2-メチル-1,4-
フェニレン基、3-メチル-1,4-フェニレン基、2,6-ナフ
チレン基、2,7-フェナントリレン基、2,7-フルオレン
基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-テトラリ
ン基、2,6-デカリン基、トランス-1,3ジオキサン-2,5-
ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジ
イル基、ピラジン-2,5-ジイル基またはピリダジン-2,5-
ジイル基を表し、l、mは、それぞれ独立的に、0、1もし
くは2を表し、Z¹、Z²、Z³、Z⁴は、それぞれ独立的に、
単結合、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-または-C≡C
-表し、X²はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフ
ルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロ
メトキシ基、水素原子、3,3,3-トリフルオロエトキシ
基、R'または-OR'を表し、R'は炭素原子数1〜12の直鎖
状アルキル基または炭素原子数2〜12の直鎖状アルケニ
ル基を表し、X¹、X³は、それぞれ独立的に、水素原子、
フッ素原子または塩素原子を表す。ただし、環Dがピリ
ミジン-2,5-ジイル基、m=0及びZ⁴が単結合である場合、
X ¹、X³が同時にフッ素原子ではなく、X²がR'または-OR'
を表す場合、X¹、X³は同時に水素原子ではない。）から
選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有し、なおか
つネマチック相上限温度が75℃以上であり、屈折率の異
方性（Δn）が0.07〜0.18の範囲であることを特徴とす
る液晶組成物。

【００１２】発明2．第一成分として、一般式(I)の化合
物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40
重量%の範囲で、さらに第二成分として、一般式(II)、
一般式(III)の化合物の中から選んだ1種もしくは2種以
上を含有し、選んだ化合物の含有率がそれぞれ5〜40重
量%の範囲であることを特徴とする発明1記載の液晶組成
物。

【００１３】発明3．一般式(II)の化合物として、環Aお
よび環Bがトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、
Z¹、Z²が単結合の一般式(II-a)

【００１４】

【化10】

【００１５】（式中、R⁵、R⁶は、R²、R³と同じ意味を表
し、環Fは、1,4-フェニレン基またはトランス-1,4-シク
ロヘキシレン基を表し、nは、0もしくは1を表す。）か
ら選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有すること
を特徴とする発明1又は2記載の液晶組成物。

【００１６】発明4．第一成分として、一般式（I）の化
合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜4
0重量%の範囲で、なおかつ第二成分として、一般式(II-
a)の化合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率
が5〜40重量%の範囲であることを特徴とする発明3記載
の液晶組成物。

【００１７】発明5．一般式(III)の化合物として、環D
がトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、Z³、Z⁴が
単結合であり、m=1の一般式(III-a)

【００１８】

【化11】

【００１９】（式中、R⁷は、炭素原子数1〜8のアルキル
基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、環G
は、1,4-フェニレン基またはトランス-1,4-シクロヘキ
シレン基を表し、X⁵は、シアノ基、フッ素原子、トリフ
ルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基を表し、X⁴、
X⁶は、それぞれ独立的に、水素原子またはフッ素原子を
表す。）から選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含
有することを特徴とする発明1又は2記載の液晶組成物。

【００２０】発明6．第一成分として、一般式（I）の化
合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜4
0重量%の範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種
もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40重量%の
範囲であることを特徴とする発明5記載の液晶組成物。

【００２１】発明7．一般式（I）の化合物を1種もしく
は2種以上を含有し、その含有率が5〜40重量%の範囲
で、なおかつ一般式(II-b)

【００２２】

【化12】

【００２３】（式中、R⁸、R⁹は、それぞれ独立的に、炭
素原子数1〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のアル
ケニル基を表す。）から選ばれる1種もしくは2種以上の
化合物を含有し、その含有率が5〜40重量%の範囲で、さ
らに一般式(II-c)

【００２４】

【化13】

【００２５】（式中、R¹⁰、R¹¹は、それぞれ独立的に、
炭素原子数1〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のア
ルケニル基を表す。）から選ばれる1種もしくは2種以上
の化合物を含有し、その含有率が5〜40重量%の範囲であ
ることを特徴とする発明1〜6記載の液晶組成物。

【００２６】発明8．一般式(III)もしくは(III-a)とし
て、一般式(III-b)

【００２７】

【化14】

【００２８】（式中、R¹²は、炭素原子数1〜16のアルキ
ル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す。）か
ら選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有し、その
含有率が5〜40重量%の範囲であることを特徴とする発明
1〜7記載の液晶組成物。

【００２９】発明9．発明1〜8記載の液晶組成物を用い
た液晶表示素子。

【００３０】発明10．発明1〜8記載の液晶組成物を用い
た、ねじれ角が220°〜270°であることを特徴とする超
捩れネマチック（STN）液晶表示素子。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一例について説明
する。

【００３２】発明1において、第一成分として一般式
（I）から選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有
するが、1種もしくは2種が好ましい。また、式中R1は炭
素原子数1〜16のアルキル基またはアルコキシル基、炭
素原子数2〜16のアルケニル基、炭素原子数3〜16のアル
ケニルオキシ基、または炭素原子数1〜10のアルコキシ
ル基で置換された炭素原子数1〜12のアルキル基を表す
が、炭素原子数1〜16のアルキル基、炭素原子数2〜16の
アルケニル基が好ましく、炭素原子数1〜8のアルキル
基、炭素原子数2〜8のアルケニル基がより好ましく、1
〜5のアルキル基もしくはアルケニル基としてRCH2=CH2-
(CH2)o（R=H、CH3-、CH3CH2CH2-、o=0、2）が特に好ま
しい。さらに、第二成分として一般式(II)、(III)から
選ばれる化合物を1種もしくは2種以上を含有するが、3
種以上が好ましく、3種〜20種がさらに好ましく、5種〜
15種が特に好ましく、その中に一般式(II)の化合物を少
なくとも2種以上含むことがより好ましい。この液晶組
成物はネマチック相上限温度が75℃以上であることを特
徴とするが、80℃以上が好ましく、85℃以上が特に好ま
しい。また、Δnは0.07〜0.18の範囲であることを特徴
とするが、0.08〜0.17が好ましい。R²、R³、R⁴はそれぞ
れ独立的にフッ素置換されていても良い炭素原子数1〜1
6のアルキル基またはアルコキシル基、炭素原子数2〜16
のアルケニル基、炭素原子数3〜16のアルケニルオキシ
基、または炭素原子数1〜10のアルコキシル基で置換さ
れた炭素原子数1〜12のアルキル基を表すが、炭素原子
数1〜16のアルキル基、炭素原子数2〜16のアルケニル基
が好ましく、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数
2〜8のアルケニル基がより好ましく、1〜5のアルキル基
もしくはアルケニル基としてRCH₂=CH₂-(CH₂)_o（R=H、CH
₃-、CH₃CH₂CH₂-、o=0、2）が特に好ましい。環A、環B、
環C、環D及び環Eはそれぞれ独立的にフッ素原子により
置換されていてもよい1,4-フェニレン基、2-メチル-1,4
-フェニレン基、3-メチル-1,4-フェニレン基、2,6-ナフ
チレン基、2,7-フェナントリレン基、2,7-フルオレン
基、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、2,6-テトラリ
ン基、2,6-デカリン基、トランス-1,3ジオキサン-2,5-
ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジ
イル基、ピラジン-2,5-ジイル基またはピリダジン-2,5-
ジイル基を表すが、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-
シクロヘキシレン基が好ましく、環A、B、D、Eにおいて
はトランス-1,4-シクロヘキシレン基がより好ましく、
環Cにおいては1,4-フェニレン基より好ましい。l、mは
それぞれ独立的に0、1もしくは2を表すが、0もしくは1
が好ましい。Z¹、Z²、Z³、Z⁴はそれぞれ独立的に単結
合、-CH₂CH₂-、-(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-または-C≡C-表
すが、Z¹、Z²においては単結合もしくは-CH₂CH₂-が好ま
しく、単結合がより好ましい。Z³、Z⁴においては単結合
もしくは-C≡C-が好ましく、単結合がより好ましい。X²
はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメト
キシ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ
基、水素原子、3,3,3-トリフルオロエトキシ基、R'また
は-OR'を表し、R'は炭素原子数1〜12の直鎖状アルキル
基または、2〜12の直鎖状アルケニル基を表すが、シア
ノ基、フッ素原子、トリフルオロメトキシ基、ジフルオ
ロメトキシ基が好ましく、フッ素原子、トリフルオロメ
トキシ基、ジフルオロメトキシ基がより好ましく、フッ
素原子が特に好ましい。X¹、X³は水素原子、フッ素原子
または塩素原子を表すが、水素原子、フッ素原子が好ま
しく、フッ素原子が特に好ましい。

【００３３】発明2において、各化合物の含有率は5〜40
%重量であるが、5〜25重量%が好ましく、5〜15重量%が
特に好ましい。

【００３４】発明4において、一般式（I）の化合物を1
種もしくは2種以上を含有しその含有率が5〜40重量%の
範囲で、なおかつ一般式(II-a)の化合物を1種もしくは2
種以上を含有しその含有率が5〜40重量%の範囲である
が、一般式（I）の化合物を1種もしくは2種含有しその
含有率が5〜15重量%の範囲であることが好ましく、一般
式(II-a)の化合物を2種以上含有しその含有率が5〜15重
量%の範囲であることが好ましい。

【００３５】発明6において、一般式（I）の化合物を1
種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40重量%
の範囲で、なおかつ第二成分として一般式(III-a)の化
合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜4
0重量%の範囲であるが、一般式（I）の化合物を1種もし
くは2種含有しその含有率が5〜15重量%の範囲であるこ
とが好ましく、一般式(III-a)の化合物を1種〜10種含有
しその含有率が5〜15重量%の範囲であることが好まし
い。

【００３６】発明7において、一般式（I）の化合物を1
種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40重量%
の範囲で、なおかつ一般式(II-b)から選ばれる1種もし
くは2種以上の化合物を含有し、その含有率が5〜40重量
%の範囲で、さらに一般式(II-c)から選ばれる1種もしく
は2種以上の化合物を含有しその含有率が5〜40重量%の
範囲であるが、一般式(II-b)、(II-c)の化合物を5種〜1
5種含有しその含有率が5〜15重量%の範囲であることが
好ましくい。式中R⁸、R⁹、R¹⁰、R¹¹はそれぞれ独立的に
炭素原子数1〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のア
ルケニル基を表すが、1〜5のアルキル基もしくはアルケ
ニル基としてRCH₂=CH₂-(CH₂)_o（R=H、CH₃-、CH₃CH₂CH
₂-、o=0、2）が特に好ましい。

【００３７】発明8において、発明1記載の一般式(III)
もしくは一般式(III-a)として、一般式(III-b)から選ば
れる1種もしくは2種以上の化合物を含有しその含有率が
5〜40重量%の範囲であるが、一般式(III-b)の化合物を1
〜15種含有しその含有率が5〜15重量%の範囲であること
が好ましく1〜10種がより好ましい。式中R¹²は炭素原子
数1〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル
基を表すが、1〜5のアルキル基もしくはアルケニル基と
してRCH₂=CH₂-(CH₂)_o（R=H、CH₃-、CH₃CH₂CH₂-、o=0、
2）が特に好ましい。

【００３８】上記ネマチック液晶組成物はTN-LCDやSTN-
LCDに有用であるがSTN-LCDに特に有用である。また、透
過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができ
る。本発明の液晶組成物は、上記一般式（I）〜（VII
I）で表される化合物以外に、通常のネマチック液晶、
スメクチック液晶、コレステリック液晶などを含有して
いてもよい。

【００３９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。また、以下の実施例及び比較例の組成物における
「%」は『重量%』を意味する。

【００４０】実施例中、測定した特性は以下の通りであ
る。

【００４１】 T_N-I ：ネマチック相−等方性液体相転移温度（℃） T→_N ：固体相又はスメクチック相−ネマチック相転移温度（℃） Vth ：セル厚6μmのTN-LCDを構成した時のしきい値電圧（V） Δε ：誘電異方性 Δn ：複屈折率 η ：20℃での粘度（mPaキs） Ir ：240°ツイストのSTN-LCDに液晶組成物を真空注入し、80℃、 100時間加熱後の電流値（μA/cm²） CR ：240°ツイストのSTN-LCDに液晶組成物を真空注入し、1/200 デューティ、1/16バイアスの駆動波形で駆動したときのコントラスト。

【００４２】STN-LCD表示素子の作成は以下のように行
った。ネマチック液晶組成物にカイラル物質「S-811」
（メルク社製）を添加して混合液晶を調製し、対向する
平面透明電極上に「サンエバー610」（日産化学社製）
の有機膜をラビングして配向膜を形成したツイスト角24
0度のSTN-LCD表示用セルに注入した。なお、カイラル物
質はカイラル物質の添加による混合液晶の固有らせんピ
ッチＰと表示用セルのセル厚dが、Δn・d=0.85、d/P=0.5
0となるように添加した。

【００４３】化合物記載に下記の略号を使用する。

【００４４】末端のn(数字) C_nH_2n+1- C トランス-1,4-シクロヘキシレン基 C/ 1,4-シクロヘキセンジイル基 P 1,4フェニレン基 Pm ピリミジン-2,5-ジイル基 E -COO- e -OCO- A -CH₂CH₂- t -C≡C- CN -C≡N On -OC_nH_2n+1 F -F f 末端基のオルト位に結合したF原子 ndm- C_nH_2n+1-C=C-(CH₂)_m-1- -O(dm)n -O(CH2)m-2-C=C-CnH2n+1 （実施例1、比較例1）ネマチック液晶組成物No.1

【００４５】

【化15】

【００４６】を調製し、この組成物の諸特性を測定した
結果を比較例1と共に表1に示す。

【００４７】

【表１】表1に示すように、実施例1の液晶組成物は、比較例1の
組成物に比べ電流値を大幅に抑制しているうえにコント
ラストも改善している。ここで作製したTN-LCDを用いて
電気光学特性の-10℃〜60℃での温度依存性を測定した
ところ、1.4mV/℃と優れた表示特性を示す液晶表示装置
を作成することができた。

【００４８】（実施例2）ネマチック液晶組成物No.2を
調製し（実施例2）諸特性を測定した、また比較の組成
物として本発明外の組成物組成物の組成及び特性データ
（比較例2）と共に表2に示した。

【００４９】

【表２】

【００５０】表2に示すように、実施例2の液晶組成物も
また、比較例2の組成物に比べ電流値を大幅に抑制し、
駆動電圧も改善している。

【００５１】ここで作製したTN-LCDを用いて電気光学特
性の-10℃〜60℃での温度依存性を測定したところ、1.3
mV/℃と優れた表示特性を示す液晶表示装置を作成する
ことができた。（実施例3）ネマチック液晶組成物No.3〜5を調製し組成
及び特性データを表3に示した。

【００５２】

【表３】

【００５３】これらの組成物からもまた、優れた温度依
存性および低い電流値の液晶表示素子を作成することが
できた。

【００５４】

【発明の効果】本発明の液晶材料の組み合わせによっ
て、電流値が抑制された誘電率異方性の高い液晶組成物
が得られた。また、この組成物を液晶表示素子として用
いた場合、閾値電圧が低く、その温度特性は優れたもの
であった。この液晶ディスプレイはSTNおよびTN-LCDと
して非常に実用的である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｆターム(参考） 4H027 BA01 BB04 BD23 BE05 CB01 CE04 CL01 CM01 CM04 CN01 CN04 CQ02 CQ04 CT01 CT02 CT03 CT04 CU04 CW02 DE04 DP01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一成分として、一般式（I）【化1】（式中、R¹は、炭素原子数1〜16のアルキル基またはア
ルコキシル基、炭素原子数2〜16のアルケニル基、炭素
原子数3〜16のアルケニルオキシ基、または炭素原子数1
〜10のアルコキシル基で置換された炭素原子数1〜12の
アルキル基を表す。）から選ばれる化合物を1種もしく
は2種以上を含有し、第二成分として、一般式(II)、(II
I) 【化2】（式中、R²、R³、R⁴は、それぞれ独立的に、フッ素置換
されていても良い炭素原子数1〜16のアルキル基または
アルコキシル基、炭素原子数2〜16のアルケニル基、炭
素原子数3〜16のアルケニルオキシ基、または炭素原子
数1〜10のアルコキシル基で置換された炭素原子数1〜12
のアルキル基を表し、環A、環B、環C、環D及び環Eは、
それぞれ独立的に、フッ素原子により置換されていても
よい1,4-フェニレン基、2-メチル-1,4-フェニレン基、3
-メチル-1,4-フェニレン基、2,6-ナフチレン基、2,7-フ
ェナントリレン基、2,7-フルオレン基、トランス-1,4-
シクロヘキシレン基、2,6-テトラリン基、2,6-デカリン
基、トランス-1,3ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリジン-
2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,
5-ジイル基またはピリダジン-2,5-ジイル基を表し、l、
mは、それぞれ独立的に、0、1もしくは2を表し、Z¹、
Z²、Z³、Z⁴は、それぞれ独立的に、単結合、-CH₂CH₂-、-
(CH₂)₄-、-OCH₂-、-CH₂O-または-C≡C-表し、X²はシアノ
基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメトキシ基、
トリフルオロメチル基、ジフルオロメトキシ基、水素原
子、3,3,3-トリフルオロエトキシ基、R'または-OR'を表
し、R'は炭素原子数1〜12の直鎖状アルキル基または炭
素原子数2〜12の直鎖状アルケニル基を表し、X¹、X
³は、それぞれ独立的に、水素原子、フッ素原子または
塩素原子を表す。ただし、環Dがピリミジン-2,5-ジイル
基、m=0及びZ⁴が単結合である場合、X ¹、X³が同時にフ
ッ素原子ではなく、X²がR'または-OR'を表す場合、X¹、
X³は同時に水素原子ではない。）から選ばれる化合物を
1種もしくは2種以上を含有し、なおかつネマチック相上
限温度が75℃以上であり、屈折率の異方性（Δn）が0.0
7〜0.18の範囲であることを特徴とする液晶組成物。
【請求項２】第一成分として、一般式(I)の化合物を1
種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40重量%
の範囲で、さらに第二成分として、一般式(II)、一般式
(III)の化合物の中から選んだ1種もしくは2種以上を含
有し、選んだ化合物の含有率がそれぞれ5〜40重量%の範
囲であることを特徴とする請求項1記載の液晶組成物。
【請求項３】一般式(II)の化合物として、環Aおよび
環Bがトランス-1,4-シクロヘキシレン基であり、Z¹、Z²
が単結合の一般式(II-a) 【化3】（式中、R⁵、R⁶は、R²、R³と同じ意味を表し、環Fは、
1,4-フェニレン基またはトランス-1,4-シクロヘキシレ
ン基を表し、nは、0もしくは1を表す。）から選ばれる1
種もしくは2種以上の化合物を含有することを特徴とす
る請求項1又は2記載の液晶組成物。
【請求項４】第一成分として、一般式（I）の化合物
を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40重
量%の範囲で、なおかつ第二成分として、一般式(II-a)
の化合物を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が
5〜40重量%の範囲であることを特徴とする請求項3記載
の液晶組成物。
【請求項５】一般式(III)の化合物として、環Dがトラ
ンス-1,4-シクロヘキシレン基であり、Z³、Z⁴が単結合
であり、m=1の一般式(III-a) 【化4】（式中、R⁷は、炭素原子数1〜8のアルキル基または炭素
原子数2〜8のアルケニル基を表し、環Gは、1,4-フェニ
レン基またはトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表
し、X⁵は、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメトキ
シ基、ジフルオロメトキシ基を表し、X⁴、X⁶は、それぞ
れ独立的に、水素原子またはフッ素原子を表す。）から
選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有することを
特徴とする請求項1又は2記載の液晶組成物。
【請求項６】第一成分として、一般式（I）の化合物
を1種もしくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40重
量%の範囲で、なおかつ一般式(III-a)の化合物を1種も
しくは2種以上を含有し、その含有率が5〜40重量%の範
囲であることを特徴とする請求項5記載の液晶組成物。
【請求項７】一般式（I）の化合物を1種もしくは2種
以上を含有し、その含有率が5〜40重量%の範囲で、なお
かつ一般式(II-b) 【化5】（式中、R⁸、R⁹は、それぞれ独立的に、炭素原子数1〜8
のアルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基を表
す。）から選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を含有
し、その含有率が5〜40重量%の範囲で、さらに一般式(I
I-c) 【化6】（式中、R¹⁰、R¹¹は、それぞれ独立的に、炭素原子数1
〜8のアルキル基または炭素原子数2〜8のアルケニル基
を表す。）から選ばれる1種もしくは2種以上の化合物を
含有し、その含有率が5〜40重量%の範囲であることを特
徴とする請求項1〜6記載の液晶組成物。
【請求項８】一般式(III)もしくは(III-a)として、一
般式(III-b) 【化7】（式中、R¹²は、炭素原子数1〜16のアルキル基または炭
素原子数2〜8のアルケニル基を表す。）から選ばれる1
種もしくは2種以上の化合物を含有し、その含有率が5〜
40重量%の範囲であることを特徴とする請求項1〜7記載
の液晶組成物。
【請求項９】請求項1〜8記載の液晶組成物を用いた液
晶表示素子。
【請求項１０】請求項1〜8記載の液晶組成物を用い
た、ねじれ角が220°〜270°であることを特徴とする超
捩れネマチック（STN）液晶表示素子。