TWI721763B - 液晶組成物及液晶顯示元件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種液晶組成物及液晶顯示元件。本發明所欲解決之課題在於:提供一種含有聚合性化合物的液晶組成物、及使用其之液晶顯示元件,其聚合性化合物的聚合速度足夠快,並且最適合於沒有或極少有由於預傾角的變化而產生的殘影等顯示不良、VHR高、可靠性優異的PSA型或PSVA型的液晶顯示元件。
提供一種液晶組成物,其含有一種或兩種以上通式(i)所示的化合物作為第一成分,含有一種或兩種以上通式(L)所示的化合物作為第二成分,含有選自通式(N-1d)及/或(N-1)所示的化合物群中的一種或兩種以上的化合物作為第三成分,且含有通式(II)所示的聚合性化合物作為第四成分。又,提供使用該等的液晶顯示元件。
Description
本發明係關於一種含有聚合性化合物的液晶組成物及使用其之液晶顯示元件。
液晶顯示元件被用於以鐘錶、計算器為代表的家庭用各種電氣設備、工業用測定設備、汽車用面板、手機、智慧手機、筆記型電腦、平板電腦、電視機等。作為液晶顯示方式,其代表性者可列舉TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、GH(賓主)型、IPS(平面轉換)型、FFS(邊緣場轉換)型、OCB(光學補償雙折射)型、ECB(電壓控制雙折射)型、VA(垂直配向)型、CSH(彩色超垂直配向)型、FLC(鐵電性液晶)等。又,作為驅動方式,亦可列舉靜態驅動、多工驅動、單純矩陣方式、利用TFT(薄膜電晶體)或TFD(薄膜二極體)等進行驅動的主動矩陣(AM)方式。已知在該等顯示方式中,IPS型、FFS型、ECB型、VA型、CSH型等在使用介電常數各向異性(Δε)顯示負值的液晶組成物(n型液晶組成物)時顯示有利的特性。
在使用n型液晶組成物的顯示方式中,有以VA型、進一步使聚合性化合物在液晶相中聚合並控制了配向的PSA(聚合物持續配向)型或PSVA(聚合物穩定垂直配向)型為代表的垂直配向方式,以及以IPS型、FFS型為代表的水平配向方式。垂直配向方式具有視野角寬、穿透率高、對比度高、應答速度快的特徵,主要用於TV、監視器等大型顯示元件中。另一方面,從視野角寬、穿透率高、耗電低以及與觸控面板的最適性的觀點而言,例如在智慧手機、平板電腦等行動設備中採用水平配向方式,進而亦在推進在液晶電視機中的採用。
關於PSA型或PSVA型的液晶顯示裝置,為了控制液晶分子的預傾角,而在單元內形成聚合物結構物,在垂直配向方式的特徵中,特別是高速應答、高對比是眾所周知的。
PSA型或PSVA型的液晶顯示元件的製造藉由以下方式進行:將含有聚合性化合物的液晶組成物注入至基板間,在施加電壓而使液晶分子配向的狀態下照射紫外線,從而使聚合性化合物聚合並且將液晶分子的配向固定。因此,在使液晶組成物中的聚合性化合物聚合的步驟中,上述聚合性化合物的聚合速度非常重要。若聚合速度快,則在較短的紫外線照射時間內聚合性化合物的殘留量減少,因此不易發生紫外線導致的液晶組成物劣化等。又,亦具有能夠以較少的能量而製造如此之高生產率的優點。
另一方面,聚合性化合物的聚合速度慢時,為了減少聚合性化合物的殘留量,需要較長的紫外線照射時間。如此,在聚合步驟中長時間照射強紫外線的情況下,會導致製造裝置大型化、製造效率下降並且發生紫外線導致的液晶組成物劣化等。然而,若使紫外線的照射時間變短,則聚合性化合物的殘留量變多,殘存的聚合性化合物會導致發生被稱為殘影的顯示不良。
綜上所述,期望改善了聚合性化合物的聚合速度的液晶組成物。
作為用於改善聚合性化合物的聚合速度的方案,如專利文獻1的實施例所示,提出了使用如式(A)般的化合物而使所使用的液晶材料的吸收波長延伸到長波長側從而改善聚合性化合物的聚合速度的方法,然而,關於以預傾角的變化、電壓保持率為代表的可靠性,並不充分。
專利文獻1:日本特表2013-503952號公報
發明所欲解決之課題
本發明要解決之課題在於:提供一種含有聚合性化合物的液晶組成物,其聚合性化合物的聚合速度足夠快,並且最適合於沒有或極少有由於預傾角的變化而產生的殘影(IS:Image Sticking)等顯示不良、VHR高、可靠性優異的PSA型或PSVA型的液晶顯示元件;並且,提供一種使用其之液晶顯示元件。
解決課題之技術手段
本發明者進行了努力研究,結果發現:利用含有具有特定化學結構的化合物及聚合性化合物的液晶組成物,能夠解決上述課題,從而完成了本發明。
發明之效果
本發明的液晶組成物是介電常數各向異性(Δε)為負,顯示大的折射率各向異性(Δn)、高的向列相-各向同性液體相轉移溫度(T
ni)、低的旋轉黏性(γ
1),且聚合性化合物的聚合速度足夠快的液晶組成物。使用了本發明的液晶組成物的液晶顯示元件由於聚合性化合物的殘留量少,因此驅動前後的預傾角的變化小,顯示出高的電壓保持率(VHR),不存在或抑制了殘影等顯示不良,顯示出優異的顯示品質。
本發明的液晶組成物中,含有一種或兩種以上通式(i)所示的化合物作為第一成分,
(式中,R
i1及R
i2分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,A
i1表示1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-),n
i1表示0、1或2);含有一種或兩種以上通式(L)所示的化合物作為第二成分,
(式中,R
L1及R
L2分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
A
L1、A
L2及A
L3分別獨立地表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,
(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、
(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),
上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被烷基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、烯基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、氰基、氟原子或氯原子取代,
Z
L1及Z
L2分別獨立地表示單鍵、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
4-、-OCH
2-、-CH
2O-、-COO-、-OCO-、-OCF
2-、-CF
2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
n
L1表示0、1、2或3,
當A
L2存在複數個時,該等可相同亦可不同,當Z
L2存在複數個時,該等可相同亦可不同,但上述通式(i)、及通式(N-1d)或(N-1)所示的化合物除外);含有選自通式(N-1d)及/或通式(N-1)所示的化合物群中的一種或兩種以上的化合物作為第三成分,
(式中,R
Nd11及R
Nd12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,n
Nd11表示1、2或3),
(式中,R
N11及R
N12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,n
N11及n
N12分別獨立地表示0、1、2或3,n
N11+n
N12表示1、2或3,A
N11及A
N12分別獨立地表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,
(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、
(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),
上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被烷基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、烯基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、氰基、氟原子或氯原子取代,Z
N11及Z
N12分別獨立地表示單鍵、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
4-、-OCH
2-、-CH
2O-、-COO-、-OCO-、-OCF
2-、-CF
2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,當A
N11及/或A
N12存在複數個時,該等可相同亦可不同,當Z
N11及/或Z
N12存在複數個時,該等可相同亦可不同,但通式(N-1d)所示的化合物除外);且含有通式(II)所示的聚合性化合物作為第四成分,
(式中,R
201、R
202、R
203、R
204、R
205、R
206、R
207、R
208、R
209及R
210分別獨立地表示P
21-S
21-、可被氟原子取代的碳原子數1至18的烷基、可被氟原子取代的碳原子數1至18的烷氧基、氟原子或氫原子中的任一者,P
21分別獨立地表示選自式(R-1)至式(R-7)中的聚合性基團,
(式中,R
11、R
12、R
13、R
14及R
15分別獨立地表示碳原子數1至5的烷基、氟原子或氫原子中的任一者,m
r5、m
r7、n
r5及n
r7分別獨立地表示0、1、或2),S
21表示單鍵或碳數1至15的伸烷基,該伸烷基中的1個或2個以上的-CH
2-能夠以氧原子不直接相鄰的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,n
21表示0、1或2,A
21表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,
(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、
(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),
上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被碳原子數1至12的烷基、碳原子數1至12的烷氧基、鹵素、氰基、硝基或P
21-S
21-取代,在上述通式(II)的1分子中具有至少1個以上的P
21-S
21-,L
21表示單鍵、-OCH
2-、-CH
2O-、-C
2H
4-、-OC
2H
4O-、-COO-、-OCO-、-CH=CR
a-COO-、-CH=CR
a-OCO-、-COO-CR
a=CH-、-OCO-CR
a=CH-、-(CH
2)
z-COO-、-(CH
2)
z-OCO-、-OCO-(CH
2)
z-、-COO-(CH
2)
z-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-或-C≡C-(式中,R
a分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至3的烷基,上述式中,z分別獨立地表示1至4的整數),當P
21、S
21及A
21存在複數個時,分別可相同亦可不同)。
通式(i)中,R
i1表示碳原子數1至8的烷基、碳原子數1至8的烷氧基、碳原子數2至8的烯基或碳原子數2至8的烯氧基,較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數1至5的烷氧基、碳原子數2至5的烯基或碳原子數2至5的烯氧基,進而較佳為碳原子數2至5的烷基或碳原子數2至5的烯基。R
i2較佳為碳原子數1至8的烷基、碳原子數2至8的烯基,較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,進而較佳為碳原子數1至3的烷基或碳原子數2至5的烯基,尤佳為碳原子數1的烷基。A
i1表示1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-),較佳為非取代的1,4-伸環己基。n
i1表示0、1或2,較佳為1或2,尤佳為1。
通式(i)所示的化合物較佳為選自式(i-0.1)至式(i-0.7)、式(i-1.1)至式(i-1.7)及式(i-2.1)至式(i-2.7)所示的化合物群中的化合物。
在式(i-0.1)至式(i-0.7)所示的化合物群中,進而較佳為式(i-0.3)、式(i-0.5)、式(i-0.7),尤佳為式(i-0.7)。
在式(i-1.1)至式(i-1.7)所示的化合物群中,進而較佳為式(i-1.3)、式(i-1.6)、式(i-1.7)所示的化合物,尤佳為式(i-1.3)所示的化合物。
在式(i-2.1)至式(i-2.7)所示的化合物群中,進而較佳為式(i-2.3)、式(i-2.6)、式(i-2.7)所示的化合物,尤佳為式(i-2.3)所示的化合物。
相對於本發明的組成物的總量,式(i)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%。較佳含量的上限值為20%、15%、13%、10%、9%。以下,只要沒有特別記載,%即是指質量%。
式(i)所示的化合物可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。藉由將兩種以上的式(i)所示的化合物組合使用,可顯著地得到本發明的效果。在使用兩種以上的式(i)所示的化合物時,較佳為式(i-0.1)~(i-0.7)所示的化合物與式(i-1.1)~(i-1.7)所示的化合物的組合,亦較佳為將式(i-1.1)~(i-1.7)所示的化合物中的兩種組合。
本發明的液晶組成物較佳為含有一種或兩種以上通式(L)所示的化合物。通式(L)所示的化合物屬於在介電性方面為大致中性的化合物(Δε的值為-2至2)。其中,通式(i)所示的化合物除外。
通式(L)所示的化合物可單獨使用,亦可組合使用。對於可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等期望性能適當組合使用。例如,作為本發明的一個實施方式,所使用的化合物的種類為一種。或者,在本發明的其他實施方式中,為2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種以上。
通式(L)所示的化合物是Δε為0左右的所謂非極性化合物。因此,分子內的鹵素原子等極性基團的數量較佳為2個以下,較佳為1個以下,為了改善與其他液晶化合物的溶解性,較佳為1個,在著眼於黏性時較佳為未發生取代。
相對於本發明的組成物的總量,通式(L)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。較佳含量的上限值為95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%。
相對於本發明的組成物的總量,通式(i)、通式(L)、通式(N-1d)、通式(N-1)及通式(II)所示的化合物的較佳含量的下限值為50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、100%。較佳含量的上限值為100%、95%、85%、75%、65%。
為了解決本發明的課題,較佳為上述的下限值高且上限值高。
在重視可靠性時,較佳為R
L1及R
L2均為烷基,在重視黏性的下降時,較佳為至少一者為烯基。
存在於分子內的鹵素原子較佳為氟原子,其數量較佳為0、1、2或3個,較佳為0或1。
R
L1及R
L2在其所鍵合的環結構為苯基(芳香族)時,較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及碳原子數4至5的烯基,在其所鍵合的環結構為環己烷、哌喃及二㗁烷等飽和的環結構時,較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2至5的烯基。為了使向列相穩定化,碳原子及存在氧原子時的氧原子的合計較佳為5以下,較佳為直鏈狀。
作為烯基,較佳為選自由式(R1)至式(R5)中的任一者所示的基團(各式中的黑點表示環結構中的碳原子)。
關於n
L1,在重視應答速度時較佳為0,為了改善向列相的上限溫度則較佳為2或3,為了取得該等的平衡則較佳為1。又,為了滿足作為液晶組成物所要求的特性,較佳為將不同值的化合物組合。
關於A
L1、A
L2及A
L3,在需要增大Δn時較佳為芳香族,為了改善應答速度則較佳為脂肪族,較佳為分別獨立地表示反-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基,更佳為表示下述的結構,
更佳為表示反-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
關於Z
L1及Z
L2,在重視應答速度時,較佳為單鍵。
通式(L)所示的化合物較佳分子內的鹵原子數量為0個或1個。
通式(L)所示的化合物較佳為選自通式(L-1)至(L-7)所示的化合物群中的化合物。
通式(L-1)所示的化合物為下述的化合物。
R
L11及R
L12較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2至5的烯基。
通式(L-1)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
較佳含量的下限值相對於本發明的組成物的總量為1%、2%、3%、5%、7%、10%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為40%、35%、33%、30%、25%。
在需要使本發明的組成物的黏度保持較低、需要應答速度快的組成物時,較佳為上述的下限值高且上限值高。進而,在需要使本發明的組成物的Tni保持較高、需要溫度穩定性良好的組成物時,較佳為上述的下限值為中等且上限值為中等。又,在為了將驅動電壓保持較低而欲增大介電常數各向異性時,較佳為上述的下限值低且上限值低。對於提高視野角特性而言,較不佳為使上限值增大。
通式(L-1)所示的化合物較佳為選自通式(L-1-1)所示的化合物群中的化合物。
通式(L-1-1)所示的化合物較佳為選自式(L-1-1.1)至式(L-1-1.3)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(L-1-1.2)或式(L-1-1.3)所示的化合物,尤佳為式(L-1-1.3)所示的化合物。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-1-1.3)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(L-1)所示的化合物較佳為選自通式(L-1-2)所示的化合物群中的化合物。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-1-2)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、5%、10%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、35%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為60%、55%、50%、45%、42%、40%、38%、35%、33%、30%。
進而,通式(L-1-2)所示的化合物較佳為選自式(L-1-2.1)至式(L-1-2.4)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(L-1-2.2)至式(L-1-2.4)所示的化合物。特別是式(L-1-2.2)所示的化合物,由於特別改善本發明的組成物的應答速度而較佳。又,在與應答速度相比更要求高Tni時,較佳為使用式(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所示的化合物。關於式(L-1-2.3)及式(L-1-2.4)所示的化合物的含量,為了使低溫時的溶解度良好,較不佳為設為30%以上。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-1-2.2)所示的化合物的較佳含量的下限值為10%、15%、18%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、38%、40%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-1-1.3)所示的化合物與式(L-1-2.2)所示的化合物的合計較佳含量的下限值為10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。
通式(L-1)所示的化合物較佳為選自通式(L-1-3)所示的化合物群中的化合物。
R
L13及R
L14較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2至5的烯基。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-1-3)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、30%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為60%、55%、50%、45%、40%、37%、35%、33%、30%、27%、25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。
進而,通式(L-1-3)所示的化合物較佳為選自式(L-1-3.1)至式(L-1-3.12)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)或式(L-1-3.4)所示的化合物。特別是式(L-1-3.1)所示的化合物,由於特別改善本發明的組成物的應答速度而較佳。又,在與應答速度相比更要求高Tni時,較佳為使用式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所示的化合物。關於式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所示的化合物的合計含量,為了使低溫時的溶解度良好,較不佳為設為20%以上。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-1-3.1)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為20%、18%、17%、15%、13%、10%、8%、7%、6%。
為了解決本發明的課題,較佳為將選自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所示的化合物群中的兩種以上的化合物組合。在重視應答速度時,亦較佳為使用式(L-1-1.3)所示的化合物。
通式(L-2)所示的化合物為下述的化合物。
R
L21較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,R
L22較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基。
通式(L-2)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得多一些則效果高,相對地,在重視應答速度時,將含量設定得少一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於藉由本發明的製造方法得到的液晶組成物(或液晶混合物)的總量,式(L-2)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%。較佳含量的上限值相對於藉由本發明的製造方法得到的液晶組成物(或液晶混合物)的總量為20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
進而,通式(L-2)所示的化合物較佳為選自式(L-2.1)至式(L-2.6)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及式(L-2.6)所示的化合物。
通式(L-3)所示的化合物為下述的化合物。
(式中,R
L31及R
L32分別獨立地表示與通式(L)中的R
L1及R
L2相同意義,但R
L32不表示烷氧基或烯氧基。其中,R
L31及R
L32分別獨立地較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數4至5的烯基)。
通式(L-3)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
相對於藉由本發明的製造方法得到的液晶組成物(或液晶混合物)的總量,式(L-3)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%。較佳含量的上限值相對於藉由本發明的製造方法得到的液晶組成物(或液晶混合物)的總量為20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
在得到高的雙折射率的情況下,將含量設定得多一些則效果高,相對地,在重視高的Tni的情況下,將含量設定得少一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
進而,通式(L-3)所示的化合物較佳為選自式(L-3.1)至式(L-3.4)所示的化合物群中的化合物,進而較佳為式(L-3.1)或式(L-3.4)所示的化合物。
通式(L-4)所示的化合物為下述的化合物。
R
L41較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,R
L42較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基)。
通式(L-4)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在本發明的組成物中,通式(L-4)所示的化合物的含量需要根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適應性、滴痕、殘影、介電常數各向異性等所要求的性能來適當調整。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-4)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相對於本發明的組成物的總量,式(L-4)所示的化合物的較佳含量的上限值為50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。
通式(L-4)所示的化合物較佳為例如式(L-4.1)至式(L-4.3)所示的化合物。
根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能,可含有式(L-4.1)所示的化合物,亦可含有式(L-4.2)所示的化合物,亦可含有式(L-4.1)所示的化合物及式(L-4.2)所示的化合物此兩者,亦可含有式(L-4.1)至式(L-4.3)所示的全部化合物。相對於本發明的組成物的總量,式(L-4.1)或式(L-4.2)所示的化合物的較佳含量的下限值為3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%,較佳的上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
在含有式(L-4.1)所示的化合物及式(L-4.2)所示的化合物此兩者的情況下,相對於本發明的組成物的總量,兩化合物的較佳含量的下限值為15%、19%、24%、30%,較佳的上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(L-4)所示的化合物較佳為例如式(L-4.4)至式(L-4.6)所示的化合物,較佳為式(L-4.4)所示的化合物。
根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能,可含有式(L-4.4)所示的化合物,亦可含有式(L-4.5)所示的化合物,亦可含有式(L-4.4)所示的化合物及式(L-4.5)所示的化合物此兩者。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-4.4)或式(L-4.5)所示的化合物的較佳含量的下限值為3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%。較佳的上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
含有式(L-4.4)所示的化合物及式(L-4.5)所示的化合物此兩者的情況下,相對於本發明的組成物的總量,兩化合物的較佳含量的下限值為15%、19%、24%、30%,較佳的上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(L-4)所示的化合物較佳為式(L-4.7)至式(L-4.10)所示的化合物,尤佳為式(L-4.9)所示的化合物。
通式(L-5)所示的化合物為下述的化合物。
(式中,R
L51及R
L52分別獨立地表示與通式(L)中的R
L1及R
L2相同意義,但R
L52不表示烷氧基或烯氧基。其中,R
L51及R
L52分別獨立地較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基。
通式(L-5)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在本發明的組成物中,通式(L-5)所示的化合物的含量需要根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適應性、滴痕、殘影、介電常數各向異性等所要求的性能適當調整。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-5)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相對於本發明的組成物的總量,式(L-5)所示的化合物的較佳含量的上限值為50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。
通式(L-5)所示的化合物較佳為式(L-5.1)、式(L-5.2)或式(L-5.3)所示的化合物,尤佳為式(L-5.1)或式(L-5.2)所示的化合物。
相對於本發明的組成物的總量,該等化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%。該等化合物的較佳含量的上限值為20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-5)所示的化合物較佳為式(L-5.4)或式(L-5.5)所示的化合物。
相對於本發明的組成物的總量,該等化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%。該等化合物的較佳含量的上限值為20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-6)所示的化合物為下述的化合物。
(式中,R
L61及R
L62分別獨立地表示與通式(L)中的R
L1及R
L2相同意義,X
L61、X
L62、X
L63及X
L64分別獨立地表示氫原子或氟原子,但X
L61~X
L64中的2個以上不同時表示氟原子)。
通式(L-6)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-6)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相對於本發明的組成物的總量,式(L-6)所示的化合物的較佳含量的上限值為50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。當重點在於增大Δn時,較佳為將含量設為較多,當重點在於低溫時的析出時,較佳為含量少。
通式(L-6)所示的化合物較佳為式(L-6.1)至式(L-6.6)所示的化合物。
可組合的化合物的種類沒有特別限制,較佳為含有該等化合物中的1種至3種,進而較佳為含有1種至4種。
相對於本發明的組成物的總量,該等化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%。該等化合物的較佳含量的上限值為20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-7)所示的化合物為下述的化合物。
(式中,R
L71及R
L72分別獨立地表示與通式(L)中的R
L1及R
L2相同意義,A
L71及A
L72分別獨立地表示與通式(L)中的A
L2及A
L3相同意義,A
L71及A
L72上的氫原子可分別獨立地被氟原子取代,Z
L71表示與通式(L)中的Z
L2相同意義,X
L71及X
L72分別獨立地表示氟原子或氫原子,但不同時表示氟原子)。
式中,R
L71及R
L72分別獨立地較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數2至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,A
L71及A
L72分別獨立地較佳為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,A
L71及A
L72上的氫原子可分別獨立地被氟原子取代,Z
L71較佳為單鍵或COO-,較佳為單鍵,X
L71及X
L72較佳為氫原子。
可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能進行組合。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種。
在本發明的組成物中,通式(L-7)所示的化合物的含量需要根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適應性、滴痕、殘影、介電常數各向異性等所要求的性能適當調整。
相對於本發明的組成物的總量,式(L-7)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%。相對於本發明的組成物的總量,式(L-7)所示的化合物的較佳含量的上限值為30%、25%、23%、20%、18%、15%、10%、5%。
就本發明的組成物而言,在期望為高T
ni的實施方式時,較佳為將式(L-7)所示的化合物的含量設定得多一些,在期望為低黏度的實施方式時,較佳為將含量設定得少一些。
進而,通式(L-7)所示的化合物較佳為式(L-7.11)至式(L-7.13)所示的化合物,較佳為式(L-7.11)所示的化合物。
進而,通式(L-7)所示的化合物為式(L-7.21)至式(L-7.23)所示的化合物。較佳為式(L-7.21)所示的化合物。
進而,通式(L-7)所示的化合物較佳為式(L-7.31)至式(L-7.34)所示的化合物,較佳為式(L-7.31)或/及式(L-7.32)所示的化合物。
進而,通式(L-7)所示的化合物較佳為式(L-7.41)至式(L-7.44)所示的化合物,較佳為式(L-7.41)或/及式(L-7.42)所示的化合物。
進而,通式(L-7)所示的化合物較佳為式(L-7.51)至式(L-7.53)所示的化合物。
本發明的液晶組成物中,含有選自後述的通式(N-1d)及/或通式(N-1)所示的化合物群中的一種或兩種以上的化合物作為第三成分。
通式(N-1d)所示的化合物屬於在介電性方面為負的化合物(Δε的符號為負且其絕對值大於2)。通式(N-1d)所示的化合物可僅使用一種,亦可使用兩種以上。
(式中,R
Nd11及R
Nd12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,n
Nd11表示1、2或3)。
通式(N-1d)中,R
Nd11較佳為碳原子數1至8的烷基、碳原子數1至8的烷氧基、碳原子數2至8的烯基或碳原子數2至8的烯氧基,較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數1至5的烷氧基、碳原子數2至5的烯基或碳原子數2至5的烯氧基,進而較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,進而較佳為碳原子數2至5的烷基或碳原子數2至3的烯基,尤佳為碳原子數3的烯基(丙烯基)。較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2至5的烯基。為了使向列相穩定化,碳原子及存在氧原子時的氧原子的合計較佳為5以下,較佳為直鏈狀。尤佳為丙基。R
Nd12較佳為碳原子數1至8的烷基、碳原子數1至8的烷氧基、碳原子數2至8的烯基或碳原子數2至8的烯氧基,較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數1至5的烷氧基、碳原子數2至5的烯基或碳原子數2至5的烯氧基,進而較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,進而較佳為碳原子數2至5的烷基或碳原子數2至3的烯基,尤佳為碳原子數3的烯基(丙烯基)。較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2至5的烯基。為了使向列相穩定化,碳原子及存在氧原子時的氧原子的合計較佳為5以下,較佳為直鏈狀。尤佳為甲氧基及乙氧基。
通式(N-1d)中,n
Nd11較佳為1或2,較佳為同時含有n
Nd11為1的化合物及n
Nd11為2的化合物,又,亦較佳為僅含有n
Nd11為2的化合物。
通式(N-1d)所示的化合物較佳為通式(N-1-10)所示的化合物及通式(N-1-11)所示的化合物。
通式(N-1-10)所示的化合物為下述的化合物。
R
N1101較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,較佳為乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。R
N1102較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-10)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得高一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得高一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-10)所示的化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
進而,通式(N-1-10)所示的化合物較佳為選自式(N-1-10.1)至式(N-1-10.14)所示的化合物群中的化合物,更佳為選自式(N-1-10.1)至(N-1-10.5)所示的化合物,進而較佳為式(N-1-10.1)或式(N-1-10.2)所示的化合物,尤佳為式(N-1-10.2)所示的化合物。
通式(N-1-11)所示的化合物為下述的化合物。
R
N1111較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,較佳為乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。R
N1112較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-11)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得低一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得高一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-11)所示的化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
進而,通式(N-1-11)所示的化合物較佳為選自式(N-1-11.1)至式(N-1-11.14)所示的化合物群中的化合物,更佳為式(N-1-11.1)至(N-1-11.4)所示的化合物,進而較佳為式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所示的化合物。
作為式(N-1d)所示的化合物,較佳為使用一種或兩種以上的選自式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-11.2)、式(N-1-11.4)及式(N-1-11.14)所示的化合物群中的化合物。
通式(N-1)所示的化合物屬於在介電性方面為負的化合物(Δε的符號為負且其絕對值大於2)。通式(N-1)所示的化合物較佳為Δε為負且其絕對值大於3的化合物。又,通式(N-1)所示的化合物可僅使用一種,亦可使用兩種以上。
(式中,R
N11及R
N12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH
2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,n
N11及n
N12分別獨立地表示0、1、2或3,n
N11+n
N12表示1、2或3,A
N11及A
N12分別獨立地表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,
(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、
(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),
上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被烷基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、烯基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、氰基、氟原子或氯原子取代,Z
N11及Z
N12分別獨立地表示單鍵、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
4-、-OCH
2-、-CH
2O-、-COO-、-OCO-、-OCF
2-、-CF
2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,當A
N11及/或A
N12存在複數個時,該等可相同亦可不同,當Z
N11及/或Z
N12存在複數個時,該等可相同亦可不同,但通式(N-1d)所示的化合物除外)。
通式(N-1)中,R
N11及R
N12分別獨立地較佳為碳原子數1至8的烷基、碳原子數1至8的烷氧基、碳原子數2至8的烯基或碳原子數2至8的烯氧基,較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數1至5的烷氧基、碳原子數2至5的烯基或碳原子數2至5的烯氧基,進而較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,進而較佳為碳原子數2至5的烷基或碳原子數2至3的烯基,尤佳為碳原子數3的烷基或丙烯基。
又,在其所鍵合的環結構為苯基(芳香族)時,較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及碳原子數4至5的烯基,在其所鍵合的環結構為環己烷、哌喃及二㗁烷等飽和的環結構時,較佳為直鏈狀的碳原子數1至5的烷基、直鏈狀的碳原子數1至4的烷氧基及直鏈狀的碳原子數2至5的烯基。為了使向列相穩定化,碳原子及存在氧原子時的氧原子的合計較佳為5以下,較佳為直鏈狀。
作為烯基,較佳為選自式(R1)至式(R5)中的任一者所示的基團(各式中的黑點表示環結構中的碳原子)。
較佳為碳原子數1至5的烷基及碳原子數1至5的烷氧基,較佳為甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基及丙氧基。
關於A
N11及A
N12,在需要增大Δn時分別獨立地較佳為芳香族,為了改善應答速度則分別獨立地較佳為脂肪族,較佳為表示反-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基,更佳為表示下述的結構,
較佳為反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基或1,4-伸苯基,更佳為反-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
Z
N11及Z
N12分別獨立地較佳為表示-CH
2O-、-CF
2O-、-CH
2CH
2-、-CF
2CF
2-或單鍵,進而較佳為-CH
2O-、-CH
2CH
2-或單鍵,尤佳為-CH
2O-或單鍵。
n
N11+n
N12較佳為1或2,較佳為n
N11為1且n
N12為0的組合、n
N11為2且n
N12為0的組合、n
N11為1且n
N12為1的組合、n
N11為2且n
N12為1的組合。其中,通式(N-1d)所示的化合物除外。又,具有聯三苯骨架的介電常數各向異性為負的液晶化合物除外。
相對於本發明的組成物的總量,通式(N-1)所示的化合物的較佳含量的下限值為1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。較佳含量的上限值為95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。
相對於本發明的組成物的總量,通式(N-1d)所示的化合物及通式(N-1)所示的化合物的合計的較佳含量的下限值為1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。較佳含量的上限值為95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。
具體而言,通式(N-1)所示的化合物為選自通式(N-1-1)至(N-1-18)所示的化合物群中的化合物。
通式(N-1-1)所示的化合物為下述的化合物。
R
N111較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,較佳為丙基、戊基或乙烯基。R
N112較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-1)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得多一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得少一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-1)所示的化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
進而,通式(N-1-1)所示的化合物較佳為選自式(N-1-1.1)至式(N-1-1.23)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-1.1)至(N-1-1.4)所示的化合物,較佳為式(N-1-1.1)及式(N-1-1.3)所示的化合物。
式(N-1-1.1)至(N-1-1.22)所示的化合物可單獨使用,亦可組合使用,相對於本發明的組成物的總量,單獨或該等化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(N-1-2)所示的化合物為下述的化合物。
R
N121較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,較佳為乙基、丙基、丁基或戊基。R
N122較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
通式(N-1-2)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得少一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得多一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-2)所示的化合物的較佳含量的下限值為5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、37%、40%、42%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為50%、48%、45%、43%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%。
進而,通式(N-1-2)所示的化合物較佳為選自式(N-1-2.1)至式(N-1-2.22)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-2.3)至式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及式(N-1-2.20)所示的化合物,在重視Δε的改良時,較佳為式(N-1-2.3)至式(N-1-2.7)所示的化合物,在重視T
NI的改良時,較佳為式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及式(N-1-2.13)所示的化合物,在重視應答速度的改良時,較佳為式(N-1-2.20)所示的化合物。
式(N-1-2.1)至式(N-1-2.22)所示的化合物可單獨使用,亦可組合使用,相對於本發明的組成物的總量,單獨或該等化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(N-1-3)所示的化合物為下述的化合物。
R
N131較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。R
N132較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數3至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為1-丙烯基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-3)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得多一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得多一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-3)所示的化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
進而,通式(N-1-3)所示的化合物較佳為選自式(N-1-3.1)至式(N-1-3.21)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-3.1)至(N-1-3.7)及式(N-1-3.21)所示的化合物,較佳為式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)所示的化合物。
式(N-1-3.1)至式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及式(N-1-3.21)所示的化合物可單獨使用,亦可組合使用,但較佳為式(N-1-3.1)與式(N-1-3.2)的組合;選自式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)中的2種或3種的組合。相對於本發明的組成物的總量,單獨或該等化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-4)所示的化合物為下述的化合物。
R
N141及R
N142分別獨立地較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為甲基、丙基、乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-4)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得多一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得少一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-4)所示的化合物的較佳含量的下限值為3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。
進而,通式(N-1-4)所示的化合物較佳為選自式(N-1-4.1)至式(N-1-4.14)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-4.1)至(N-1-4.4)所示的化合物,較佳為式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及式(N-1-4.4)所示的化合物。
式(N-1-4.1)至(N-1-4.14)所示的化合物可單獨使用,亦可組合使用,相對於本發明的組成物的總量,單獨或該等化合物的較佳含量的下限值為3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。
通式(N-1-16)所示的化合物為下述的化合物。
R
N1161較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。R
N1162較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-16)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得多一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得多一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-16)所示的化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-18)所示的化合物為下述的化合物。
R
N1181較佳為碳原子數1至5的烷基或碳原子數2至5的烯基,較佳為甲基、乙基、丙基或丁基。R
N1182較佳為碳原子數1至5的烷基、碳原子數4至5的烯基或碳原子數1至4的烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-18)所示的化合物可單獨使用,亦可將兩種以上的化合物組合使用。可組合的化合物的種類沒有特別限制,根據低溫時的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能適當組合使用。關於所使用的化合物的種類,例如,作為本發明的一個實施方式,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
在重視Δε的改善時,較佳為將含量設定得高一些,在重視低溫時的溶解性時,將含量設定得多一些則效果高,在重視T
NI時,將含量設定得多一些則效果高。進而,在改良滴痕、殘影特性的情況下,較佳為將含量的範圍設定為中等。
相對於本發明的組成物的總量,式(N-1-18)所示的化合物的較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量的上限值相對於本發明的組成物的總量為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
進而,通式(N-1-18)所示的化合物較佳為選自式(N-1-18.1)至式(N-1-18.5)所示的化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-18.1)至(N-1-18.3)所示的化合物,較佳為式(N-1-18.2)及式(N-1-18.3)所示的化合物。
本發明的液晶組成物中含有通式(II)所示的聚合性化合物作為第四成分。
(式中,R
201、R
202、R
203、R
204、R
205、R
206、R
207、R
208、R
209及R
210分別獨立地表示P
21-S
21-、可被氟原子取代的碳原子數1至18的烷基、可被氟原子取代的碳原子數1至18的烷氧基、氟原子或氫原子中的任一者,P
21分別獨立地表示選自式(R-1)至式(R-7)中的聚合性基團,
(式中,R
11、R
12、R
13、R
14及R
15分別獨立地表示碳原子數1至5的烷基、氟原子或氫原子中的任一者,m
r5、m
r7、n
r5及n
r7分別獨立地表示0、1、或2,但氧原子不直接相鄰),S
21表示單鍵或碳數1至15的伸烷基,該伸烷基中的1個或2個以上的-CH
2-能夠以氧原子不直接相鄰的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,n
21表示0、1或2,A
21表示選自由以下(a)~(c)基團組成的群中的基團,
(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可被取代為-O-)、
(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),
上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被碳原子數1至12的烷基、碳原子數1至12的烷氧基、鹵素、氰基、硝基或P
21-S
21-取代,在上述通式(II)的1分子中具有至少1個以上的P
21-S
21-,L
21表示單鍵、-OCH
2-、-CH
2O-、-C
2H
4-、-OC
2H
4O-、-COO-、-OCO-、-CH=CR
a-COO-、-CH=CR
a-OCO-、-COO-CR
a=CH-、-OCO-CR
a=CH-、-(CH
2)
z-COO-、-(CH
2)
z-OCO-、-OCO-(CH
2)
z-、-COO-(CH
2)
z-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-或-C≡C-(式中,R
a分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至3的烷基,上述式中,z分別獨立地表示1至4的整數),當P
21、S
21、及A
21存在複數個時,分別可相同亦可不同)。
通式(II)中,較佳在該通式(II)所示的化合物的1分子內具有1或2個以上的P
21-S
21-,較佳為具有4個以下的P
21-S
21-,存在於上述通式(II)的1分子內的P
21-S
21-的數量較佳為1以上且4以下,更佳為1以上且3以下,上述通式(II)所示的化合物的分子內的P
21-S
21-的數量尤佳為2或3。即,通式(II)所示的化合物為至少2個苯環與根據需要的環A
21連接而成的結構,該等複數個苯環及環A
21中具有至少一個P
21-S
21-,因此通式(II)所示的化合物發揮作為聚合性化合物的作用、效果。
在上述通式(II)中,選自由R
201、R
202、R
203、R
204、R
205、R
206、R
207、R
208、R
209及R
210組成的群中的一種或兩種以上為P
21-S
21-時,較佳為R
201、R
202、R
204、R
207、R
209或R
210中的任一種或兩種以上為P
21-S
21-,更佳為R
201及R
210為P
21-S
21-。
在上述通式(II)中,R
201及R
210分別獨立地較佳為P
21-S
21-,於此種情況下,R
201及R
210可為相同的P
21-S
21-,亦可為不同的P
21-S
21-。
在上述通式(II)中,R
201、R
202、R
203、R
204、R
205、R
206、R
207、R
208、R
209及R
210分別獨立地表示P
21-S
21-、可被氟原子取代的碳原子數1至18的烷基、可被氟原子取代的碳原子數1至18的烷氧基、氟原子或氫原子中的任一者,於此種情況下,上述烷基及烷氧基的較佳的碳原子數為1至16,更佳為1至10,進而較佳為1至8,更而更佳為1至6,進而更佳為1至4,尤佳為1至3。又,上述烷基及烷氧基可為直鏈狀或支鏈狀,尤佳為直鏈狀。
在上述通式(II)中,R
202、R
203、R
204、R
205、R
206、R
207、R
208及R
209分別獨立地較佳為P
21-S
21-、碳原子數1至3的烷基、碳原子數1至3的烷氧基、氟原子或氫原子,更佳為P
21-S
21-、甲基、甲氧基、氟原子或氫原子,進而較佳為甲基、甲氧基、氟原子或氫原子。
P
21較佳為式(R-1),更佳為丙烯醯基或甲基丙烯醯基,進而較佳為甲基丙烯醯基。
S
21較佳為單鍵或碳數1至3的伸烷基,進而較佳為單鍵。
在上述通式(II)中,n
21較佳為0或1。
在上述通式(II)中,A
21較佳為1,4-伸苯基或萘-2,6-二基,進而較佳為1,4-伸苯基。
在上述通式(II)中,L
21較佳為單鍵、-OCH
2-、-CH
2O-、-C
2H
4-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-C
2H
4-COO-、-C
2H
4-OCO-、-OCO-C
2H
4-、-COO-C
2H
4-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-或-C≡C-。
關於通式(II)所示的聚合性化合物的合計含量,含有0.01至5質量%,含量的下限較佳為0.02質量%、較佳為0.03質量%、較佳為0.04質量%、較佳為0.05質量%、較佳為0.06質量%、較佳為0.07質量%、較佳為0.08質量%、較佳為0.09質量%、較佳為0.1質量%、較佳為0.15質量%、較佳為0.2質量%、較佳為0.25質量%、較佳為0.3質量%、較佳為0.35質量%、較佳為0.4質量%、較佳為0.5質量%、較佳為0.55質量%;且含量的上限較佳為4.5質量%、較佳為4質量%、較佳為3.5質量%、較佳為3質量%、較佳為2.5質量%、較佳為2質量%、較佳為1.5質量%、較佳為1質量%、較佳為0.95質量%、較佳為0.9質量%、較佳為0.85質量%、較佳為0.8質量%、較佳為0.75質量%、較佳為0.7質量%、較佳為0.65質量%、較佳為0.6質量%、較佳為0.55質量%。
本發明的通式(II)所示的化合物較佳為通式(IV)所示的聚合性化合物。
在上述通式(IV)中,R
7及R
8分別獨立地表示上述的式(R-1)至式(R-7)中的任一者,X
1至X
8分別獨立地表示氟原子、氫原子、三氟甲基、三氟甲氧基、碳原子數1至3的烷基或碳原子數1至3的烷氧基。在上述通式(IV)中,R
7及R
8分別獨立地表示甲基丙烯醯基或丙烯醯基。
上述通式(IV)所示的化合物進而較佳為選自由通式(IV-11)至通式(IV-19)組成的群中的一種或兩種以上,尤佳為通式(IV-11)、通式(IV-12)、通式(IV-16)、通式(IV-17)。
上述通式中的1,4-伸苯基中的氫原子可進一步被-F、-CF
3、-CH
3或式(R-1)至式(R-7)中的任一者取代。
關於通式(IV)所示的聚合性化合物的合計含量,含有0.01至5質量%,含量的下限較佳為0.02質量%、較佳為0.03質量%、較佳為0.04質量%、較佳為0.05質量%、較佳為0.06質量%、較佳為0.07質量%、較佳為0.08質量%、較佳為0.09質量%、較佳為0.1質量%、較佳為0.15質量%、較佳為0.2質量%、較佳為0.25質量%、較佳為0.3質量%、較佳為0.35質量%、較佳為0.4質量%、較佳為0.5質量%、較佳為0.55質量%;且含量的上限較佳為4.5質量%、較佳為4質量%、較佳為3.5質量%、較佳為3質量%、較佳為2.5質量%、較佳為2質量%、較佳為1.5質量%、較佳為1質量%、較佳為0.95質量%、較佳為0.9質量%、較佳為0.85質量%、較佳為0.8質量%、較佳為0.75質量%、較佳為0.7質量%、較佳為0.65質量%、較佳為0.6質量%、較佳為0.55質量%。
本發明的液晶組成物於20℃的介電常數各向異性(Δε)為-2.0至-8.0,較佳為-2.0至-6.0,更佳為-2.0至-5.0,尤佳為-2.5至-5.0。
本發明的液晶組成物於20℃的折射率各向異性(Δn)為0.08至0.14,更佳為0.09至0.13,尤佳為0.09至0.12。若進一步詳述,則在對應於薄的單元間隙時較佳為0.10至0.13,在對應於厚的單元間隙時較佳為0.08至0.10。
本發明的液晶組合物於20℃的黏度(η)為10至50mPa・s,較佳為10至45mPa・s、較佳為10至40mPa・s、較佳為10至35mPa・s、較佳為10至30mPa・s、進而較佳為10至25mPa・s、尤佳為10至22mPa・s。
本發明的液晶組成物於20℃的旋轉黏性(γ
1)為50至160mPa・s,較佳為55至160mPa・s、較佳為60至160mPa・s、較佳為60至150mPa・s、較佳為60至140mPa・s、較佳為60至130mPa・s、較佳為60至125mPa・s、更佳為60至120mPa・s、更佳為60至115mPa・s、更佳為60至110mPa・s、尤佳為60至100mPa・s。
本發明的液晶組成物的向列相-各向同性液體相轉移溫度(T
ni)為60℃至120℃,更佳為70℃至100℃,尤佳為70℃至85℃。
相對於本發明的組成物的總量,通式(i)、通式(L)、通式(N-1d)、通式(N-1)及通式(II)所示的化合物的合計的較佳含量的下限值為80%、85%、88%、90%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%。較佳含量的上限值為100%、99%、98%、95%。
中性的化合物(通式(i)所示的化合物及通式(L)所示的化合物)中的通式(i)所示的化合物的合計的較佳含量的下限值為0.5%、1%、3%、5%、7%、9%、12%、15%。較佳的上限值為20%、15%、12%、10%、8%、6%、5%。
相對於本發明的液晶組成物的總量,通式(i)及通式(L)所示的化合物的合計的較佳含量的下限值為5%、10%、15%、20%、25%、30%。較佳含量的上限值為70%、60%、55%、50%、45%、40%。
在本發明的液晶組成物中,作為中性的化合物的組合,較佳為將通式(i)、(L-1)、(L-4)及/或(L-5)所示的化合物組合。
在本發明的液晶組成物中,作為中性的化合物的組合,較佳為將通式(i)、(L-1-3)及(L-2)所示的化合物組合。
在本發明的液晶組成物中,作為中性的化合物的組合,較佳為將通式(i)、(L-1-3)及(L-3)所示的化合物組合。
在本發明的液晶組成物中,為了加快聚合性化合物的聚合速度,較佳為將通式(i)及(L-3.6)或(L-3.7)所示的化合物組合。
在重視應答速度時,較佳為含有具有烯基的化合物。相對於本發明的組成物的總量,具有烯基的化合物的合計的較佳含量的上限值為95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%、5%。
在重視可靠性時,較佳為減少具有烯基的化合物。相對於本發明的組成物的總量,含有烯基的化合物的合計的較佳含量的上限值為30%、25%、20%、15%、13%、10%、8%、5%、3%、2%、1%,較佳為實質上不含。
本發明的液晶組成物較佳為不含在分子內具有過酸(-CO-OO-)結構等由氧原子彼此鍵合而成的結構的化合物。
就本發明的液晶組成物而言,在重視可靠性及長期穩定性時,較佳為將具有羰基的化合物的含量相對於上述組成物的總質量設為5%以下,更佳為設為3%以下,進而較佳為設為1%以下,最佳為實質上不含。
在重視基於UV照射的穩定性時,較佳為將取代有氯原子的化合物的含量相對於上述組成物的總質量設為15%以下、較佳為設為10%以下、較佳為設為8%以下、更佳為設為5%以下、較佳為設為3%以下、進而較佳為實質上不含。
較佳為將分子內的環結構均為6員環的化合物的含量設為較多,較佳為將分子內的環結構均為6員環的化合物的含量相對於上述組成物的總質量設為80%以上、更佳為設為90%以上、進而較佳為設為95%以上、最佳為實質上僅由分子內的環結構均為6員環的化合物構成組成物。
為了提高組成物的傾斜穩定性,較佳為將側鏈為烷基及烷氧基的化合物的含量設為較多,較佳為將側鏈為烷基及烷氧基的化合物的含量相對於上述組成物的總質量設為85%以上、較佳為設為87%以上、較佳為設為90%以上、較佳為設為93%以上、較佳為設為95%以上、較佳為設為98%以上、進而較佳為設為實質上100%。實質上100%意指,除了聚合性化合物、穩定劑及附帶混入的雜質以外為100%。
為了抑制由組成物的氧化所致的劣化,較佳為將具有伸環己烯基作為環結構的化合物的含量設為較少,較佳為將具有伸環己烯基的化合物的含量相對於上述組成物的總質量設為10%以下、較佳為設為8%以下、更佳為設為5%以下、較佳為設為3%以下、進而較佳為實質上不含。
在重視黏度的改善及Tni的改善時,較佳為將分子內具有可使氫原子被取代為鹵素的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量設為較少,較佳為將上述分子內具有2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量相對於上述組成物的總質量設為10%以下、較佳為設為8%以下、更佳為設為5%以下、較佳為設為3%以下、進而較佳為實質上不含。
為了解決本發明的課題,需要將作為第一成分的通式(i)所示的化合物、作為第二成分的通式(L)所示的化合物、作為第三成分的通式(N-1d)及/或通式(N-1)所示的化合物、及作為第四成分的通式(II)所示的聚合性化合物組合。
在本發明中,實質上不含意指除了無意中含有的物質以外不含有。
向本發明的組成物添加單體時,即使不存在聚合起始劑,聚合亦進行,但為了促進聚合亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,可列舉苯偶姻醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基氧化膦類等。
本發明的液晶組成物除上述化合物以外,亦可含有常用之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇型液晶、上述以外之聚合性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑或紅外線吸收劑等。
作為抗氧化劑,可列舉通式(Q-1)至通式(Q-4)所示的受阻酚(hindered phenol)。
上述式中,R
Q1分別獨立地表示碳原子數1至30的烷基、碳原子數1至30的烷氧基、碳原子數2至30的烯基或碳原子數2至30的烯氧基,存在於基中的1個-CH
2-或不相鄰的2個以上的-CH
2-可分別獨立地被-O-、-COO-、-OCO-或-S-取代,又,存在於基中的1個或2個以上的氫原子可分別獨立地被氟原子或氯原子取代。
M
Q1表示碳原子數1至15的伸烷基(該伸烷基中的1個或2個以上的-CH
2-亦能夠以氧原子不直接相鄰的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代)、-OCH
2-、-CH
2O-、-COO-、-OCO-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-C≡C-、單鍵、1,4-伸苯基(1,4-伸苯基中任意的氫原子亦可被氟原子取代)或反-1,4-伸環己基,較佳為碳原子數1至14的伸烷基。
通式(Q-1)至通式(Q-4)中,1,4-伸苯基中的1個或非相鄰的2個以上的-CH=亦可被-N=取代。又,1,4-伸苯基中的氫原子各自獨立地亦可被氟原子或氯原子取代。
通式(Q-2)及通式(Q-4)中,1,4-伸環己基中的1個或非相鄰的2個以上的-CH
2-亦可被-O-或-S-取代。又,1,4-伸環己基中的氫原子各自獨立地亦可被氟原子或氯原子取代。
作為抗氧化劑,更佳為可列舉下述式(Q-11)至(Q-41)所示的化合物。
上述式中,R
Q11至R
Q13分別獨立地表示碳原子數1至20的烷基,M
Q11及M
Q12分別獨立地表示碳原子數1至10的伸烷基。
本發明的液晶組成物亦可含有至少一種以上的通式(I-2)所示的化合物作為光穩定劑(HALS)。
(式中,R
H1及R
H2分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至10的烷基,M表示碳原子數1至15的伸烷基,存在於M中的1個以上的-CH
2-可被-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-OCO-、-COO-、反-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基取代)。
通式(I-2)中,R
H1及R
H2尤佳為氫原子。在為烷基的情況下,較佳為碳原子數為1至8、更佳為碳原子數為1至5、進而較佳為碳原子數為1至3、尤佳為碳原子數為1。
通式(I-2)中,M表示碳原子數1至15的伸烷基,考慮對液晶組成物賦予的黏性、自身的揮發性,M較佳為碳原子數2至10的伸烷基、更佳為碳原子數4至8的伸烷基、進而較佳為碳原子數6或8的伸烷基。
具體而言,可列舉通式(I-24)、通式(I-26)及通式(I-28)所示的化合物。該等式中的R
H1及R
H2如前所述。
若進一步詳述,可列舉通式(I-24H)、通式(I-26H)及通式(I-28H)所示的化合物,最佳為通式(I-28H)所示的雙(2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
又,亦較佳為通式(I-3)所示的化合物。通式(I-3)所示的化合物由於有效胺濃度高,故為更有效地作用的化合物。又,分子量小的光穩定劑吸附液晶顯示元件中的配向膜,從而誘發顯示不均的情況較多,但通式(I-3)所示的化合物的分子量大,因此能夠防止誘發顯示不均。
通式(I-3)中,R
H3、R
H4及R
H5尤佳為氫原子。在為烷基時,較佳為碳原子數為1至8、更佳為碳原子數為1至5、進而較佳為碳原子數為1至3、進而較佳為碳原子數為1。
具體而言,較佳為通式(I-31)、通式(I-32)及通式(I-33)所示的化合物。該等式中的R
H3、R
H4及R
H5如前所述。
更具體而言,較佳為式(I-31H)、式(I-31C)、式(I-32H)及式(I-33H)所示的化合物。
本發明的液晶組成物較佳為在組成物中以下限值計含有光穩定劑(HALS)0.01%以上、較佳為含有0.02%以上、較佳為含有0.03%以上、較佳為含有0.05%以上、較佳為含有0.07%以上、較佳為含有0.1%以上、較佳為含有0.15%以上、較佳為含有0.2%以上、較佳為含有0.25%以上、較佳為含有0.3%以上、較佳為含有0.5%以上、較佳為含有1%以上。又,以上限值計較佳為含有5%以下、較佳為含有3%以下、較佳為含有1%以下、較佳為含有0.5%以下、較佳為含有0.45%以下、較佳為含有0.4%以下、較佳為含有0.35%以下、較佳為含有0.3%以下、較佳為含有0.25%以下、較佳為含有0.2%以下、較佳為含有0.15%以下、較佳為含有0.1%以下、較佳為含有0.07%以下、較佳為含有0.05%以下、較佳為含有0.03%以下。
更具體而言,較佳為含有0.01至5質量%、較佳為0.01至0.3質量%、進而較佳為0.02至0.3質量%、尤佳為0.05至0.25質量%。若進一步詳述,在重視抑制低溫時的析出時,其含量較佳為0.01至0.1質量%。
關於本發明的含有聚合性化合物的組成物,其所含的聚合性化合物因紫外線照射而聚合,從而被賦予液晶配向能力,被用於利用組成物的雙折射來控制光的穿透光量的液晶顯示元件。
使用本發明的組成物的液晶顯示元件不存在或極少有殘影(IS:Image Sticking)等顯示不良、VHR高、可靠性優異,尤其可適用於主動矩陣驅動用液晶顯示元件的PSVA模式或PSA模式。又,亦可適用於以不具有配向膜為特徵的液晶顯示元件。
又,在基於ODF法的液晶顯示元件的製造步驟中,需要根據液晶顯示元件的尺寸來滴加最適當的液晶注入量,但本發明的液晶組成物例如對在液晶滴加時所產生的滴加裝置內的急遽壓力變化及衝擊的影響小、能夠長時間穩定地持續滴加液晶,因此亦能夠使液晶顯示元件的產率保持較高。特別是對於最近流行的智慧手機中常用的小型液晶顯示元件而言,由於最適當的液晶注入量少,因此難以將與最適值的偏差控制在一定範圍,但藉由使用本發明的液晶組成物,即使在小型液晶顯示元件中亦能夠實現穩定的液晶材料的吐出量。
根據本發明的液晶組成物,聚合性化合物的聚合速度足夠快且能夠得到沒有或極少有由於預傾角的變化而產生的IS等顯示不良、VHR高、可靠性優異的液晶顯示元件。綜上所述,本發明的液晶組成物能夠顯著提高PSA型或PSVA型的液晶顯示元件的生產效率,產業上的利用價值非常高。
本發明的液晶組成物適合於製作PSA型或PSVA型的液晶顯示元件的情形,亦適合於製作NPS型的液晶顯示元件的情形。又,亦適合於製作以不具有配向膜為特徵的PI-less型液晶顯示元件的情形。
本發明的液晶組成物亦適合於不具有配向膜的液晶顯示元件,即通稱為PI-less的模式。例如,較佳為將日本特願2013-552125、日本特願2014-517515、日本特許06081361、日本特願2015-546888、日本特願2017-12710、WO2017041893A、日本特許06070973、WO17/047177等中記載的具有自發配向性的化合物與本發明的液晶組成物組合使用。
本發明的液晶組成物在主動矩陣驅動用液晶顯示元件中有用,可用於PSA、PSVA、PS-IPS、PS-FFS、NPS等液晶顯示元件中。
本發明的液晶顯示元件較佳為具有:對向配置的第一基板及第二基板;設於上述第一基板或上述第二基板的共用電極;設於上述第一基板或上述第二基板、並且具有薄膜電晶體的像素電極;以及設於上述第一基板與第二基板間的含有液晶組成物的液晶層。根據需要,可按照與上述液晶層接觸的方式在第一基板及/或第二基板的至少一個基板的對面側設置控制液晶分子的配向方向的配向膜。作為該配向膜,可結合液晶顯示元件的驅動模式而適當選擇垂直配向膜、水平配向膜等,且可使用摩擦配向膜(例如,聚醯亞胺)或光配向膜(分解型聚醯亞胺等)等公知的配向膜。進而,可將濾色器適當設置於第一基板或第二基板上,又,亦可在上述像素電極、共用電極上設置濾色器。
關於本發明的液晶顯示元件中所使用的液晶單元的2片基板,可使用玻璃或如塑膠般之具有柔軟性的透明材料,亦可一者為矽等不透明材料。具有透明電極層的透明基板例如可藉由在玻璃板等透明基板上濺鍍氧化銦錫(ITO)而得到。
濾色器可藉由例如顏料分散法、印刷法、電沉積法或染色法等而製作。以利用顏料分散法的濾色器的製作方法為一例進行說明,將濾色器用的硬化性著色組成物塗布於該透明基板上,實施圖案化處理,繼而,利用加熱或光照射使之硬化。針對紅、綠、藍3種顏色分別進行該步驟,從而能夠製作濾色器用的像素部。又,亦可在該基板上設置設有TFT、薄膜二極體、金屬絕緣體金屬電阻率元件等主動元件的像素電極。
較佳為使上述第一基板及上述第二基板以共用電極、像素電極層成為內側的方式對向。
第一基板及第二基板之間的間隔可藉由間隔物進行調整。此時,較佳為以所得的調光層的厚度成為1~100μm的方式進行調整。進而較佳為1.5至10μm,在使用偏光板的情況下,較佳為以使對比度變為最大的方式調整液晶的折射率各向異性Δn與單元厚度d之積。又,在具有兩片偏光板的情況下,亦可調整各偏光板的偏光軸並以視野角、對比度變良好的方式進行調整。進而,亦可使用用於擴大視野角的相位差膜。作為間隔物,例如,可列舉玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻材料等。其後,根據需要,將環氧系熱硬化性組成物等密封劑以設有液晶注入口的形式網版印刷於該基板,將該基板彼此貼合,加熱使密封劑熱硬化。
關於使液晶組成物夾持於2片基板間的方法,可使用通常的真空注入法或ODF法等。
作為使本發明的液晶組成物所含的聚合性化合物進行聚合的方法,為了獲得液晶的良好配向性能,期望以適度的聚合速度進行聚合,因此較佳為藉由單獨或併用、或依次照射紫外線或電子束等活性能量射線進行聚合的方法。在使用紫外線的情況下,可使用偏光光源,亦可使用非偏光光源。又,在以使液晶組成物夾持於2片基板間的狀態進行聚合的情況下,至少照射面側的基板必須相對於活性能量射線被賦予適當的透明性。又,亦可使用以下方法:在光照射時使用遮罩而僅使特定的部分聚合後,藉由改變電場、磁場或溫度等條件而使未聚合部分的配向狀態變化,並且進一步照射活性能量射線使其聚合。特別是在進行紫外線曝光時,較佳為對液晶組成物施加直流電場或交流電場並同時進行紫外線曝光。再者,所施加的交流電場較佳為頻率1Hz至10kHz的交流,更佳為頻率60Hz至10kHz,電壓依據液晶顯示元件所期望的預傾角而選擇。即,可藉由施加的電壓來控制液晶顯示元件的預傾角。在PSA型或PSVA型的液晶顯示元件中,從配向穩定性及對比度的觀點而言,較佳為將預傾角控制在80度至89.9度。
在PSA型或PSVA型的液晶顯示元件中,當元件製造後聚合性化合物未聚合而原樣殘存時,會產生IS。該殘存的聚合性化合物的量較佳為20ppm以下、進而較佳為15ppm以下、尤佳為10ppm以下、尤佳為檢測下限以下或0。
關於使本發明的液晶組成物所含的聚合性化合物聚合時所使用的紫外線或電子束等活性能量射線照射時的溫度,沒有特別限制。例如,在將本發明的液晶組成物應用於具備具有配向膜的基板的液晶顯示元件的情況下,較佳為可保持上述液晶組成物的液晶狀態的溫度範圍。即,較佳為以15~50℃聚合。
作為產生紫外線的燈,可使用金屬鹵素燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。較佳為USHIO公司的超高壓UV燈、TOSHIBA公司的螢光型紫外線燈。又,作為所照射的紫外線的波長,較佳為照射波長區域不處於液晶組成物的吸收波長區域的紫外線,較佳為根據需要而截斷紫外線後使用。所照射的紫外線的強度較佳為0.1mW/cm
2~100W/cm
2、進而較佳為2mW/cm
2~50W/cm
2。所照射的紫外線的能量量可適當調整,較佳為10mJ/cm
2至500J/cm
2、進而較佳為100mJ/cm
2至200J/cm
2。
實施例
以下,列舉實施例來進一步詳述本發明,但本發明不受該等實施例限定。又,以下的實施例及比較例的組成物中的“%”表示“質量%”。
再者,在實施例中,關於化合物的記載,使用以下簡稱。
(環結構)
[表1]
| (側鏈結構) | |
| 簡稱 | 化學結構 |
| -n | -C nH 2n+1 |
| n- | C nH 2n+1- |
| -On | -OC nH 2n+1 |
| nO- | C nH 2n+1O- |
| -V | -CH=CH 2 |
| V- | CH 2=CH- |
| -V1 | -CH=CH-CH 3 |
| 1V- | CH 3-CH=CH- |
| -2V | -CH 2-CH 2-CH=CH 2 |
| V2- | CH 2=CH-CH 2-CH 2- |
| -2V1 | -CH 2-CH 2-CH=CH-CH 3 |
| 1V2- | CH 3-CH=CH-CH 2-CH 2- |
| (其中,表中的n為自然數)。 |
[表2]
在實施例中,測得的特性如下。
Δn :293K時的折射率各向異性
Δε :293K時的介電常數各向異性
T
ni:向列相-各向同性液體相轉移溫度(℃)
γ
1:293K時的旋轉黏度(mPa・s)
(液晶顯示元件的製造方法及評價方法)
| (連接結構) | |
| 簡稱 | 化學結構 |
| -n- | -C nH 2n- |
| -nO- | -C nH 2nO- |
| -On- | -OC nH 2n- |
| -COO- | -C(=O)-O- |
| -OCO- | -O-C(=O)- |
| -V- | -CH=CH- |
| -nV- | -C nH 2n-CH=CH- |
| -Vn- | -CH=CH-C nH 2n- |
| -T- | -C≡C- |
| -CF2O- | -CF 2-O- |
| -OCF2- | -O-CF 2- |
| (其中,表中的n為自然數)。 |
首先,對附ITO的基板塗布引發垂直配向的聚醯亞胺配向膜後,對上述聚醯亞胺配向膜進行摩擦處理,得到含有附ITO的基板的液晶單元。向該液晶單元以單元間隙3.5μm的方式使用真空注入法注入含有聚合性化合物的液晶組成物。作為垂直配向膜形成材料,使用JSR公司製的JALS2096。
其後,向注入含有聚合性化合物的液晶組成物後的液晶單元在以頻率100Hz施加10V電壓的狀態下使用高壓水銀燈照射紫外線。此時,以在中心波長365nm的條件下測定的照度成為100mW/cm
2的方式調整,並照射累積光量20J/cm
2的紫外線。將上述紫外線照射條件設為照射條件1。藉由該照射條件1對液晶單元中的液晶分子賦予預傾角。
繼而,使用螢光UV燈且以在中心波長313nm的條件下測定的照度為3mW/cm
2的方式調整,且進一步照射累積光量10J/cm
2的紫外線,得到液晶顯示元件。將上述紫外線照射條件設為照射條件2。藉由照射條件2來減少在照射條件1下未反應的液晶單元中的聚合性化合物的殘留量。
在紫外線照射後,進行預傾角的變化所引起的顯示不良(殘影)評價。首先,測定液晶顯示元件的預傾角,作為預傾角(初期)。以頻率100Hz對該液晶顯示元件施加30V電壓,並同時照射背光24小時。其後,測定預傾角,作為預傾角(試驗後)。將所測定的預傾角(初期)減去預傾角(試驗後)而得的值作為預傾角變化量(=預傾角變化的絕對值)[°]。預傾角使用Shintec製OPTIPRO來測定。
預傾角變化量越接近0[°],則發生預傾角變化所致的顯示不良的可能性越低,達到0.5[°]以上則發生預傾角變化所致的顯示不良的可能性變得更高。
測定在上述照射條件1及照射條件2的條件下分別照射紫外線後的液晶顯示元件中的聚合性化合物的殘留量[ppm]。對該聚合性化合物的殘留量的測定方法進行說明。首先,將液晶顯示元件分解,得到含有液晶組成物、聚合物、未反應的聚合性化合物的溶出成分的乙腈溶液。用高效液相層析法對其進行分析,測定各成分的峰面積。由作為指標的液晶化合物的峰面積與未反應的聚合性化合物的峰面積比確定殘存的聚合性化合物的量。由該值與最初添加的聚合性化合物的量確定聚合性化合物的殘留量。再者,聚合性化合物的殘留量的檢測極限為30ppm。在照射條件1及照射條件2的紫外線照射後殘存有聚合性化合物的情況下,發生殘存的聚合性化合物所致的顯示不良的可能性變大。
在頻率60Hz、電壓1V、溫度60℃的條件下測定以上述照射條件1及照射條件2的條件分別照射紫外線後的液晶顯示元件的電壓保持率(VHR)。
(液晶組成物的製備及評價結果)
製備LC-1至LC-4及LC-R1至LC-R3的液晶組成物,測定其物性值。液晶組成物的構成及其物性值的結果如下表所述。
對於所製備的液晶組成物LC-1至LC-4及LC-R1至LC-R2,以0.3%的摻合比率添加作為聚合性化合物的RM-4所示的聚合性化合物,從而製備含有聚合性化合物的液晶組成物。進行各種評價,作為實施例1至4及比較例1至2。
[表4]
| 組成物 (摻合比率%) | 聚合性化合物 (摻合比率%) | 聚合性化合物的殘存量 [ppm] | 預傾角變化量 [°] | VHR [%] | |
| 實施例1 | LC-1 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 95 | 0.1 | 98.9 |
| 實施例2 | LC-2 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 77 | 0.1 | 98.9 |
| 實施例3 | LC-3 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 85 | 0.1 | 98.8 |
| 實施例4 | LC-4 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 99 | 0.1 | 98.7 |
| 比較例1 | LC-R1 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 171 | 0.2 | 98.9 |
| 比較例2 | LC-R2 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 44 | 0.3 | 95.6 |
可確認到:實施例1至4中,UV照射後的聚合性化合物的殘存量顯著地少,預傾角變化量亦非常小,VHR非常高。另一方面,比較例1中,聚合性化合物的殘存量非常多,暗示容易產生IS等顯示不良。實際評價預傾角變化量,結果比實施例差。可確認:比較例2中,預傾角變化量大,VHR低。
由以上結果確認到實施例1至4解決了本發明的課題。
將實施例1至4中使用的聚合性化合物RM-4替換為RM-3並實施一系列的評價,結果確認到:該等亦是解決了本發明的課題的優異的液晶組成物,可得到優異的液晶顯示元件。
將實施例1至4中使用的聚合性化合物RM-4替換為RM-2並實施一系列評價,結果確認到:儘管為略差的結果,該等亦是解決了本發明的課題的優異的液晶組成物,可得到優異的液晶顯示元件。
將實施例1至4中使用的聚合性化合物RM-4替換為RM-1並實施一系列的評價,結果確認到:儘管為略差的結果,該等亦是解決了本發明的課題的優異的液晶組成物,可得到優異的液晶顯示元件。
(實施例5至實施例10)
對於所製備的液晶組成物LC-5至LC-10,添加聚合性化合物RM-3,製備含有聚合性化合物的液晶組成物。進行各種評價,作為實施例5至10。
[表6]
| 組成物 (摻合比率%) | 聚合性化合物 (摻合比率%) | 聚合性化合物的殘存量 [ppm] | 預傾角變化量 [°] | VHR [%] | |
| 實施例5 | LC-5 (99.75%) | RM-3 (0.25%) | 53 | 0.1 | 98.9 |
| 實施例6 | LC-6 (99.75%) | RM-3 (0.25%) | 55 | 0.1 | 98.9 |
| 實施例7 | LC-7 (99.65%) | RM-3 (0.35%) | 61 | 0.1 | 98.7 |
| 實施例8 | LC-8 (99.6%) | RM-3 (0.4%) | 59 | 0.1 | 98.8 |
| 實施例9 | LC-9 (99.7%) | RM-3 (0.3%) | 99 | 0.1 | 98.9 |
| 實施例10 | LC-10 (99.4%) | RM-3 (0.6%) | 71 | 0.1 | 98.9 |
可確認到:實施例5至10的聚合性化合物的殘存量顯著地少,預傾角變化量亦小,VHR亦高。
由以上結果確認到:本發明的液晶組成物的聚合性化合物的聚合速度充分快,且最適合於沒有由於預傾角的變化而產生的殘影等顯示不良、VHR高、可靠性優異的PSA型或PSVA型的液晶顯示元件。
(實施例11至實施例17)
對於所製備的液晶組成物LC-11至LC-13,添加下表所示的聚合性化合物,製備含有聚合性化合物的液晶組成物。進行各種評價,作為實施例11至17。
[表8]
| 組成物 (摻合比率%) | 聚合性化合物 (摻合比率%) | 聚合性化合物的殘存量 [ppm] | 預傾角變化量 [°] | VHR [%] | ||
| 實施例11 | LC-11 (99.7%) | RM-3 (0.3%) | 42 | 0.1 | 99.0 | |
| 實施例12 | LC-12 (99.7%) | RM-3 (0.3%) | 46 | 0.1 | 98.9 | |
| 實施例13 | LC-13 (99.7%) | RM-3 (0.3%) | 38 | 0.1 | 99.0 | |
| 實施例14 | LC-11 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 34 | 0.1 | 99.1 | |
| 實施例15 | LC-12 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 37 | 0.1 | 99.0 | |
| 實施例16 | LC-13 (99.7%) | RM-4 (0.3%) | 31 | 0.1 | 99.0 | |
| 實施例17 | LC-13 (99.7%) | RM-2 (0.25%) | RM-4 (0.05%) | 36 | 0.1 | 98.8 |
可確認到:實施例11至17的聚合性化合物的殘存量顯著地少,預傾角變化量亦小,VHR亦高。
由以上結果確認到:本發明的液晶組成物的聚合性化合物的聚合速度充分快,且最適合於沒有由於預傾角的變化而產生的殘影等顯示不良、VHR高、可靠性優異的PSA型或PSVA型的液晶顯示元件。
無
無
Claims (20)
- 一種液晶組成物,其含有一種或兩種以上通式(i)所示的化合物作為第一成分,含有一種或兩種以上通式(L)所示的化合物作為第二成分,含有選自通式(N-1d)及/或通式(N-1)所示的化合物群中的一種或兩種以上的化合物作為第三成分,且含有通式(II)所示的聚合性化合物作為第四成分,
(式中,Ri1表示碳原子數1至8的烷基、碳原子數1至8的烷氧基、碳原子數2至8的烯基或碳原子數2至8的烯氧基,Ri2表示碳原子數1至8的烷基、碳原子數2至8的烯基,Ai1表示1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-),ni1表示0、1或2); (式中,RL1及RL2分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,AL1、AL2及AL3分別獨立地表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被烷基(存在於該基團中的1個 -CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、烯基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、氰基、氟原子或氯原子取代,ZL1及ZL2分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,nL1表示0、1、2或3,當AL2存在複數個時,該等可相同亦可不同,當ZL2存在複數個時,該等可相同亦可不同,但上述通式(i)所示的化合物除外); (式中,RNd11及RNd12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,nNd11表示1、2或3), (式中,RN11及RN12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,nN11及nN12分別獨立地表示0、1、2或3,nN11+nN12表示1、2或3,AN11及AN12分別獨立地表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=), 上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被烷基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、烯基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、氰基、氟原子或氯原子取代,ZN11及ZN12分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,當AN11及/或AN12存在複數個時,該等可相同亦可不同,當ZN11及/或ZN12存在複數個時,該等可相同亦可不同,但通式(N-1d)所示的化合物除外); (式中,R201、及R210分別獨立地表示P21-S21-,R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、及R209分別獨立地表示甲基、甲氧基、氟原子或氫原子中的任一者,P21分別獨立地表示選自式(R-1)至式(R-7)中的聚合性基, (式中,R11、R12、R13、R14及R15分別獨立地表示碳原子數1至5的烷基、氟原子或氫原子中的任一者,mr5、mr7、nr5及nr7分別獨立地表示0、1、或2),S21表示單鍵或碳數1至15的伸烷基,該伸烷基中的1個或2個以上的-CH2-能夠以氧原子不直接相鄰的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,n21表示0、1或2,A21表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團, (a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被碳原子數1至12的烷基、碳原子數1至12的烷氧基、鹵素、氰基、硝基或P21-S21-取代,在上述通式(II)的1分子內具有至少1個以上的P21-S21-,L21表示單鍵、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中,Ra分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至3的烷基,上述式中,z分別獨立地表示1至4的整數),當P21、S21、及A21存在複數個時,分別可相同亦可不同),且作為通式(i)所示的化合物,含有一種或兩種以上的選自式(i-1.1)至式(i-1.7)所示的化合物群中的化合物, - 一種液晶組成物,其含有一種或兩種以上通式(i)所示的化合物作為第一成分,含有一種或兩種以上通式(L)所示的化合物作為第二成分,含有選自通式(N-1d)及/或通式(N-1)所示的化合物群中的一種或兩種以上的化合物作為第三成分,且含有通式(II)所示的聚合性化合物作為第四成分,
(式中,Ri1表示碳原子數1至8的烷基、碳原子數1至8的烷氧基、碳原子數2至8的烯基或碳原子數2至8的烯氧基,Ri2表示碳原子數1至8的烷基、碳原子數2至8的烯基,Ai1表示1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-),ni1表示0、1或2); (式中,RL1及RL2分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,AL1、AL2及AL3分別獨立地表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被烷基(存在於該基團中的1個 -CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、烯基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、氰基、氟原子或氯原子取代,ZL1及ZL2分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,nL1表示0、1、2或3,當AL2存在複數個時,該等可相同亦可不同,當ZL2存在複數個時,該等可相同亦可不同,但上述通式(i)所示的化合物除外); (式中,RNd11及RNd12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,nNd11表示1、2或3), (式中,RN11及RN12分別獨立地表示碳原子數1至8的烷基,該烷基中的1個或不相鄰的2個以上的-CH2-可分別獨立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,nN11及nN12分別獨立地表示0、1、2或3,nN11+nN12表示1、2或3,AN11及AN12分別獨立地表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團,(a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=), 上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被烷基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、烯基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、氰基、氟原子或氯原子取代,ZN11及ZN12分別獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,當AN11及/或AN12存在複數個時,該等可相同亦可不同,當ZN11及/或ZN12存在複數個時,該等可相同亦可不同,但通式(N-1d)所示的化合物除外); (式中,R201、及R210分別獨立地表示P21-S21-,R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、及R209分別獨立地表示甲基、甲氧基、氟原子或氫原子中的任一者,P21分別獨立地表示選自式(R-1)至式(R-7)中的聚合性基, (式中,R11、R12、R13、R14及R15分別獨立地表示碳原子數1至5的烷基、氟原子或氫原子中的任一者,mr5、mr7、nr5及nr7分別獨立地表示0、1、或2),S21表示單鍵或碳數1至15的伸烷基,該伸烷基中的1個或2個以上的-CH2-能夠以氧原子不直接相鄰的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,n21表示0、1或2,A21表示選自由以下基團(a)~(c)組成的群中的基團, (a)1,4-伸環己基(存在於該基團中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可被取代為-O-)、(b)1,4-伸苯基(存在於該基團中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=)、及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中的1個-CH=或不相鄰的2個以上的-CH=可被取代為-N=),上述基團(a)、基團(b)及基團(c)可分別獨立地被碳原子數1至12的烷基、碳原子數1至12的烷氧基、鹵素、氰基、硝基或P21-S21-取代,在上述通式(II)的1分子內具有至少1個以上的P21-S21-,L21表示單鍵、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-OC2H4O-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-(CH2)z-COO-、-(CH2)z-OCO-、-OCO-(CH2)z-、-COO-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中,Ra分別獨立地表示氫原子或碳原子數1至3的烷基,上述式中,z分別獨立地表示l至4的整數),當P21、S21、及A21存在複數個時,分別可相同亦可不同),且作為通式(i)所示的化合物,含有一種或兩種以上的選自式(i-0.1)至式(i-0.7)所示的化合物群中的化合物, - 如請求項14所述的液晶組成物,其進而含有一種或兩種以上的選自式(Q-1)至式(Q-4)所示的化合物群中的化合物,
(式中,RQ1分別獨立地表示碳原子數1至30的烷基、碳原子數1至30的烷氧基、碳原子數2至30的烯基或碳原子數2至30的烯氧基,存在於基中的1個-CH2-或不相鄰的2個以上的-CH2-可分別獨立地被-O-、-COO-、-OCO-或-S-取代,又,存在於基中的1個或2個以上的氫原子可分別獨立地被氟原子或氯原子取代,MQ1表示碳原子數1至15的伸烷基、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-C≡C-、單鍵、可被氟原子取代的1,4-伸苯基、或反-1,4-伸環己基,該伸烷基中的1個或2個以上的-CH2-亦能夠以氧原子不直接相鄰的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代,式(Q-1)至(Q-4)中,1,4-伸苯基中的1個或非相鄰的2個以上的-CH=亦可被-N=取代,1,4-伸苯基中的氫原子各自獨立地亦可被氟原子或氯原子取代,式(Q-1)至(Q-4)中,1,4-伸環己基中的1個或非相鄰的2個以上的-CH2-亦可被-O-或-S-取代,1,4-伸環己基中的氫原子各自獨立地亦可被氟原子或氯原子取代)。 - 一種液晶顯示元件,其具備:兩個基板、及設置在該兩個基板之間的含有請求項14所述的液晶組成物的液晶相。
- 如請求項16所述的液晶顯示元件,其用於驅動主動矩陣。
- 如請求項16所述的液晶顯示元件,其為PSA型或PSVA型。
- 如請求項16所述的液晶顯示元件,其中,上述兩個基板中的至少一個基板不具有配向膜。
- 一種液晶顯示元件,其具備:兩個基板、及設置在該兩個基板之間的含有請求項15所述的液晶組成物的液晶相。
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