WO2019078016A1 - ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal composition containing a polymerizable compound and a liquid crystal display device using the same.
- a PSA (Polymer Sustained Alignment) liquid crystal display device has a structure in which a polymer structure is formed in a cell to control the pretilt angle of liquid crystal molecules, and development has been made to realize high-speed response and high contrast. It is in progress.
- a polymerizable liquid crystal composition containing a liquid crystal compound and a polymerizable compound is injected between substrates, and a voltage is applied to polymerize the polymerizable compound in a state where liquid crystal molecules are aligned. It is performed by fixing the orientation of liquid crystal molecules.
- burn-in which is a display defect of the PSA liquid crystal display device
- a decrease in the reliability of the liquid crystal composition and a change in the alignment of liquid crystal molecules (a change in the pretilt angle) are known.
- the reduction in the reliability of the liquid crystal composition is caused by the deterioration of the liquid crystal compound and the impurities contained in the liquid crystal composition, the incomplete polymerization and the remaining polymerizable compound, the impurities generated during the polymerization, and the like.
- it is sufficient to irradiate strong ultraviolet rays for a long time in the polymerization, but in this case, the enlargement of the production apparatus and the reduction of the production efficiency are caused, and Deterioration etc. will occur.
- the difference in the cured product of the polymerizable compound causes the change in the pretilt angle when the same pattern is continuously displayed on the display element for a long time, which causes the burn-in.
- an appropriate polymer is used. The polymerizable compound to be formed is required.
- a display element is formed using a polymerizable compound having a structure such as a 1,4-phenylene group as a ring structure (see Patent Document 1) or a polymerizable compound having a biaryl structure
- Patent Document 2 discloses a display element that is configured as described above.
- these polymerizable compounds have low compatibility with liquid crystal compounds, when the liquid crystal composition is prepared, precipitation of the polymerizable compounds occurs, so that the application as a practical liquid crystal composition is difficult. there were.
- a mixture of a bifunctional polymerizable compound and a trifunctional or higher polymerizable compound such as dipentaerythritol pentaacrylate or dipentaerythritol hexaacrylate. It has been proposed to construct a display element using a liquid crystal composition (see Patent Document 3). However, since dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate do not have a ring structure in the molecule, they have a weak affinity with liquid crystal compounds and a weak ability to control orientation, so sufficient alignment stability is obtained. There was a problem that could not be obtained. In addition of a polymerization initiator is essential in the polymerization of these polymerizable compounds, and when the polymerization initiator is not added, the polymerizable compound remains after the polymerization.
- the characteristics required for the polymerizable compound-containing liquid crystal composition such as the burn-in characteristics of the display element, the alignment stability, the stability as a composition which does not generate precipitation, the production efficiency at the time of producing a PSA type liquid crystal display element, etc. It is difficult to meet and there is a need for further improvement.
- the composition is not suitable for use in a PSA type display device.
- a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound having an alkenyl group side chain effective for lowering the viscosity for improving response performance is disclosed, which is effective for reducing the response speed of a VA type display element (Patent Document 4)
- Patent Document 4 There is a new problem on alignment control that inhibits the application of the pretilt angle of liquid crystal molecules after polymerization of the polymerizable compound, which is a process for producing a PSA type display device (see Reference). If an appropriate pretilt is not given to the liquid crystal molecules, the movement direction of the liquid crystal molecules at the time of driving can not be defined, and the liquid crystal molecules do not tilt in a certain direction, causing problems such as a decrease in contrast or a slow response speed. .
- pretilt angle required for PSA type display devices It has been necessary to simultaneously satisfy the requirements such as generation and the temporal stability of the pretilt angle.
- the problems to be solved by the present invention are defects such as alignment failure and display failure caused by excellent response performance, sufficient pretilt angle, small amount of residual monomer, low voltage holding ratio (VHR), etc. It is an object of the present invention to provide a polymerizable compound-containing liquid crystal composition for producing a PSA type or PSVA type liquid crystal display device having no or extremely small amount of liquid crystal display device.
- -CH CH-, -C ⁇ C-, -O-, -CO-, -COO- or -OCO-.
- R ii1 and R ii2 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
- R ii1 and R ii2 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
- Z p1 is a fluorine atom, a cyano group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted by a halogen atom, or a hydrogen atom is substituted by a halogen atom
- R p1 and R p2 are each independently from the following formula (RI) to the formula (R-IX):
- each of R 2 to R 6 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or the number of carbon atoms 1 to 5 halogenated alkyl groups
- W represents a single bond, -O- or methylene group
- T represents a single bond or -COO-
- p, t and q are each independently 0, Represents 1 or 2
- Sp p1 and Sp p2 represent a spacer group
- L p1 and L p2 are each independently a single bond, -O-, -S-, -CH 2- , -OCH 2- , -CH 2 O-, -CO-, -C 2 H 4 -,- COO -, - OCO -, - OCOOCH 2 -, - CH 2 OCOO -, - OCH 2 CH 2 O -, - CO-NR a -, - NR a -CO -,
- each hydrogen atom in the group is independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or 1 carbon atom
- R 12 may be substituted with a halogenated alkyl group of to 12, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogen atom.
- M p2 is a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, an anthracene-2,6-diyl group, a phenanthrene-2,7-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, a pyrimidine-2, 5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indane-2,5-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,3-dioxane-2,5 -Diyl group is represented, but M p2 is unsubstituted or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a carbon atom And may be substituted with a halogenated alkoxy group of a number of 1 to
- ⁇ binds to Z p1
- ⁇ ⁇ binds to L p2
- each hydrogen atom in the group is independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or 1 to 12 carbon atoms It may be substituted by a halogenated alkyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogen atom.
- m p1 and m p5 each independently represent 1, 2 or 3, but Z p1 , R p1 , R p2 , Sp
- a plurality of p 1 , Sp p 2 , L p 1 , L p 2 , M p 1 , M p 2 and / or M p 3 are present, they may be the same or different.
- the liquid crystal composition of the present invention has low viscosity (.eta.) And low rotational viscosity (.gamma.1) without lowering the refractive index anisotropy (.DELTA.n) and the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (Tni).
- the liquid crystal composition exhibits a large elastic constant (K33), has a sufficiently high polymerization rate of the polymerizable compound, and has no precipitation of the polymerizable compound.
- the liquid crystal display device using the liquid crystal composition of the present invention has a sufficiently high pretilt angle, a small residual amount of a polymerizable compound, a high voltage holding ratio (VHR) and a high-speed response, and has poor alignment and burn-in. It shows excellent display quality with no or suppressed display defects.
- the content of the polymerizable compound is adjusted, or when a plurality of polymerizable compounds are contained, a combination of polymerizable compounds or a combination of components other than the polymerizable compounds (for example, other liquid crystal compounds)
- a liquid crystal display device using the liquid crystal composition of the present invention is very useful.
- the present invention relates to a liquid crystal composition containing a specific n-type liquid crystal composition and a polymerizable compound, and a liquid crystal display device using the same.
- the liquid crystal composition of the present invention exhibits a nematic phase or a smectic phase, but preferably exhibits a nematic phase at room temperature. Further, the liquid crystal composition of the present invention contains a dielectric substantially neutral compound (the value of ⁇ is ⁇ 2 to 2) and a negative compound (the value of ⁇ is negative and its absolute value is larger than 2) .
- the dielectric anisotropy of the compound is a value extrapolated from the measured value of the dielectric anisotropy of the composition prepared by adding to the host liquid crystal composition at 25 ° C. In addition, although content is described with% below, this means mass%.
- the liquid crystal composition of the present invention contains one or more compounds represented by general formula (i).
- the compounds represented by the general formula (i) are negative compounds.
- R i1 and R i2 are each independently a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms
- an alkoxy group is preferred in order to exhibit particularly excellent dielectric anisotropy.
- the alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group or an n-pentyl group.
- the alkoxy group is preferably a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group or an n-pentoxy group.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (i) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%.
- the upper limit of the preferred content is 15%, 13%, 11%, 10%, 8%, 6%, 5%.
- the compound represented by the general formula (i) exhibits an improvement effect such as ⁇ by adding a small amount, but if the addition amount is increased too much, problems such as precipitation from the liquid crystal composition occur when the temperature is lowered. There is an optimal content.
- the compounds represented by the general formula (i) are preferably compounds represented by the formulas (i-1) to (i-9), and the compounds represented by the formula (i-1) to the formula (i-5)
- the compound represented by is preferable, and it is preferable that it is a compound represented by Formula (i-3).
- the compounds represented by the formulas (i-1) to (i-9) are preferably used in combination of two or more, from the viewpoint of improving the low temperature storage stability of the liquid crystal composition.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (i-3) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, and 3%.
- the upper limit of the preferred content is 15%, 13%, 11%, 10%, 8%, 6%, 5%.
- the liquid crystal composition of the present invention contains one or more compounds represented by the general formula (ii).
- the compound represented by the general formula (ii) is a substantially neutral compound.
- R ii1 and R ii2 is independently preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group or an n-butyl group, an ethyl group or an n- group.
- Propyl, n-butyl and n-pentyl are preferred.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (ii) to the total amount of the composition of the present invention is 20%, 22%, 23% and 24%. 25%.
- the upper limit of the preferred content is 50%, 45%, 40%, 37%, 35%, 33%, or 50% of the total amount of the composition of the present invention. %, 29%, and 27%.
- the compound represented by the general formula (ii) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the formulas (ii-1) to (ii-4), and the compound of the formula (ii-1), It is preferable that it is a compound represented by Formula (ii-3) or Formula (ii-4).
- the compound represented by formula (ii-1) is preferable in order to particularly improve the response speed of the composition of the present invention.
- TNI higher than the response speed is to be determined, it is preferable to use a compound represented by the formula (ii-3) or the formula (ii-4).
- a combination of the compound represented by the formula (ii-1) and the compound represented by the formula (ii-3), the compound represented by the formula (ii-1) and the formula (ii Preferred is the combination of the compound represented by -4, the compound represented by the formula (ii-1), and the combination of the compound represented by the formula (ii-3) and the compound represented by the formula (ii-4) .
- the total content of the compounds represented by the formula (ii-3) and the formula (ii-4) be 20% or more in order to improve the solubility at low temperature.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (ii-1) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5% 7%, 10%, 13%, 15%, 18%, 20%.
- the upper limit of the preferred content is 20%, 17%, 15%, 13%, 10%, 8%, or 20%, based on the total weight of the composition of the present invention. % And 6%.
- the lower limit is 20%, 22%, 23%, 24% and 25%.
- the preferred upper limit is 50%, 45%, 40%, 37%, 35%, 33%, 30%, 29%, 27%.
- the preferable lower limit of the total content of the compound represented by the general formula (i) and the compound represented by the general formula (ii) is 20%, 22%, 23%, 24% Yes, 25%, 27%, 28% and 30%.
- the preferred upper limit is 50%, 45%, 40%, 37%, 35%, 33%, 30%, 29%, 27%.
- the compound represented by formula (P) is a polymerizable compound.
- the liquid crystal composition of the present invention contains one or more compounds represented by General Formula (P).
- m p2 to m p4 each independently represent 0, 1, 2, or 3 and m p1 and m p5 each independently represent 1, 2 or 3, when a plurality of Z p1 are present
- R p1 may be the same or different, and when there are a plurality of R p1 , they may be the same or different, and when there are a plurality of R p2 they are the same If there are a plurality of Sp p 1 , they may be the same or different. If there are a plurality of Sp p 2 , they may be the same or different.
- L p1 L p1
- M p2 M p2
- it represents with the compound represented by these.
- the said polymerizable monomer contains 1 type, or 2 or more types.
- Z p1 is preferably -S p p 2 -R p 2 and R 11 and R 12 are each independently represented by formulas (R-1) to (R-3) It is preferable that it is either.
- m p1 + m p5 is preferably 2 or more.
- R p1 and R p2 are each independently represented by the following formula (R-1) to the formula (R-15):
- m p3 in the general formula (P) represents 0, 1, 2 or 3, and when m p2 is 1, L p1 is a single bond, and when m p2 is 2 or 3, a plurality of L p1 is present Preferably, at least one is a single bond.
- m p3 represents 0, 1, 2 or 3, and when m p3 is 1, M p2 is a 1,4-phenylene group, and when m p3 is 2 or 3, a plurality of them exist M p2 adjacent to M p1 through at least L p1 of M p2 which is preferably a 1,4-phenylene group.
- m p3 in the general formula (P) represents 0, 1, 2 or 3, and at least one of M p2 is a 1,4-phenylene group substituted with one or more fluorines. Is preferred.
- m p4 in the general formula (P) represents 0, 1, 2 or 3, and at least one of M p3 is a 1,4-phenylene group substituted with one or more fluorines. Is preferred.
- the specific content of the polymerizable monomer in the polymerizable monomer-containing liquid crystal composition is preferably 2% or less, more preferably 1.5% or less, and still more preferably 1% or less.
- the following are particularly preferable, and 0.4% or less is the most preferable.
- the polymerizable compound of the general formula (P) according to the present invention is represented by the general formula (P-a), the general formula (P-b), the general formula (P-c) and the general formula (P-d)
- the compound is preferably at least one compound selected from the group consisting of compounds, and two or more compounds may be used in combination.
- R p1 and R p2 each independently represent the following formula (R-I) to the formula (R-IX):
- each of R 2 to R 6 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or the number of carbon atoms 1 to 5 halogenated alkyl groups
- W is a single bond, -O- or methylene group
- T is a single bond or -COO-
- p, t and q are each independently 0,
- Ring A and ring B are each independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, anthracene-2,6-diyl, phenanthrene-2,7-diyl, pyridine-2,5- Diyl, pyrimidine-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl, indan-2,5-diyl, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl or 1, Represents a 3-dioxane-2,5
- ⁇ binds to Sp p1 and ⁇ ⁇ binds to L p5 or L p6, and each hydrogen atom in the group is independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or 1 carbon atom
- R 12 may be substituted with a halogenated alkyl group of to 12, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or a halogen atom.
- Sp p1 and Sp p4 represent a spacer group
- X p1 to X p4 each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom
- the combination of the polymerizable monomer represented by the general formula (Pa) and the general formula (i) is considered to be preferable from the viewpoint of reducing the residual monomer.
- the combination of the polymerizable monomer represented by the general formula (Pb) and the general formula (i) is considered to be preferable from the viewpoint of reducing the residual monomer.
- the combination of the polymerizable monomer represented by the general formula (Pc) and the general formula (i) is considered to be preferable from the viewpoint of reducing the residual monomer.
- the general formula (Pc) since the general formula (Pc) has a phenanthrene ring, it is considered that the photosensitivity of the entire composition is large.
- m p12 and m p15 each independently represent 1, 2 or 3, and m p13 preferably represents 0, 1, 2 or 3.
- R p1 When a plurality of R p1 are present, they may be the same or different, and when a plurality of R p1 are present, they may be the same or different, and a plurality of R p2 are present case may they have the same or different and they when Sp p1 there are a plurality may be the same or different and the same they if Sp p4 there are multiple And when there are a plurality of L p4 and L p5 , they may be the same or different, and when there are a plurality of rings A to C, they may be the same. Or may be different.
- the photopolymerization time is shortened by combining the polymerizable monomer represented by the general formula (Pd) with the general formula (1) and the general formula (2) It will be possible to
- Preferred examples of the compound represented by Formula (Pa) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following Formula (Pa-1) to Formula (Pa-31).
- the specific content of the polymerizable monomer represented by the above general formula (Pa) is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, still more preferably 2% or less, and 1% or less. Particularly preferred is 0.8% or less.
- Preferred examples of the compound represented by the general formula (Pb) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (Pb-1) to (Pb-64).
- Sp b represents-(CH 2 ) n- and n represents an integer of 1 to 20, but when there are a plurality of Sp b , they may be the same or different.
- a specific content (ratio to the whole polymerizable monomer containing liquid crystal composition) of the polymerizable monomer represented by said general formula (P-b) 5% or less is preferable and 3% or less is more preferable. 2% or less is more preferable, 1% or less is particularly preferable, and 0.8% or less is most preferable.
- Preferred examples of the compound represented by the general formula (Pc) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (Pc-1) to (Pc-52).
- the specific content of the polymerizable monomer represented by the above general formula (P-c) is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, still more preferably 2% or less, and 1% or less. Particularly preferred is 0.8% or less.
- the compound represented by General Formula (P-d) according to the present invention is preferably a compound represented by the following General Formula (P-d ').
- Pd ′ In the compound represented by the above general formula (Pd ′), it is more preferable that m p10 represents 2 or 3. The other symbols are the same as the above general formula (pd), and thus are omitted.
- Preferred examples of the compound represented by the general formula (Pd) according to the present invention include polymerizable compounds represented by the following formulas (Pd-1) to (Pd-31).
- the specific content of the polymerizable monomer represented by the general formula (Pd) is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, still more preferably 2% or less, and 1% or less. Particularly preferred is 0.8% or less.
- alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is preferably a linear or branched alkyl group, and more preferably a linear alkyl group.
- R 1 and R 2 are independently an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and R 1 and R 2 are independently each a C 1 -C Eight alkyl groups are preferable, and alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms are more preferable.
- alkyl group having 1 to 15 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, 3-pentyl group, isopentyl Groups, neopentyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, pentadecyl group and the like.
- the example of an alkyl group is common and is suitably selected from the said illustration by the number of carbon atoms of each alkyl group.
- Examples of the "C1-C15 alkoxy group" of the present invention are preferably such that at least one oxygen atom in the substituent is directly bonded to the ring structure, and a methoxy group, ethoxy And propoxy group (n-propoxy group, i-propoxy group), butoxy group, pentyloxy group, octyloxy group and decyloxy group are more preferable.
- the example of an alkoxy group is common and is suitably selected from the said illustration by the number of carbon atoms of each alkoxy group.
- alkenyl group having a carbon number of 2 to 15 examples are vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1,3-butadienyl group And 2-pentenyl group, 3-pentenyl group, 2-hexenyl group and the like.
- alkenyl groups according to the present invention the following formula (i) (vinyl group), formula (ii) (1-propenyl group), formula (iii) (3-butenyl group) and formula (iv) ) (3-pentenyl group):
- composition of the present invention preferably contains one or more compounds selected from the compounds represented by the general formulas (N-1), (N-2) and (N-3). These compounds correspond to dielectrically negative compounds (the sign of ⁇ is negative and its absolute value is larger than 2).
- R N11 , R N12 , R N21 , R N22 , R N31 and R N32 each independently have 1 to 8 carbon atoms Alkyl group, alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms or alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, and alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, the number of carbon atoms An alkoxy group of 1 to 5, an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group of 2 to 5 carbon atoms is preferable, and an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms is preferable. More preferably, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is further preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms (propen
- the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic)
- a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and carbon Alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable
- a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a straight chain Preferred is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms.
- the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present is preferably 5 or less, preferably linear.
- the alkenyl group is preferably selected from the groups represented by any one of formulas (R1) to (R5). (The black dot in each formula represents a carbon atom in the ring structure.)
- a N 11 , A N 12 , A N 21 , A N 22 , A N 31 and A N 32 are each preferably aromatic when it is required to increase ⁇ n independently, and in order to improve the response speed, it is preferable to use fat Group is preferred, and trans-1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 3-fluoro-1,4-phenylene, 3,5 -Difluoro-1,4-phenylene group, 2,3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1 Be 2,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6-diyl or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl Preferred, it is more preferable that represents the following structures,
- it represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group or a 1,4-phenylene group.
- Z N11, Z N12, Z N21 , Z N22, Z N31 and Z N32 -CH 2 each independently O -, - CF 2 O - , - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or a single bond preferably represents an, -CH 2 O -, - CH 2 CH 2 - or a single bond is more preferable, -CH 2 O-or a single bond is particularly preferred.
- X N21 is preferably a fluorine atom.
- T N31 is preferably an oxygen atom.
- n N 11 + n N 12 , n N 21 + n N 22 and n N 31 + n N 32 are preferably 1 or 2, and combinations in which n N 11 is 1 and n N 12 is 0, n N 11 is 2 and n N 12 is 0, n A combination in which N 11 is 1 and n N 12 is 1, a combination in which n N 11 is 2 and n N 12 is 1, a combination in which n N 21 is 1 and n N 22 is 0, n N 21 is 2 and n N 22 is A combination of 0, a combination of n N31 of 1 and n N32 of 0, and a combination of n N31 of 2 and n N32 of 0 is preferred.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 10%, 20%, and 30%. 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%.
- the upper limit of the preferred content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%, 20% It is.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-2) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 10%, 20%, 30% 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%.
- the upper limit of the preferred content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%, 20% It is.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-3) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 10%, 20%, and 30%. 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%.
- the upper limit of the preferred content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%, 20% It is.
- the above lower limit is low and the upper limit is low. Furthermore, when the composition of the present invention is required to keep Tni high and a composition having good temperature stability is required, it is preferable that the above lower limit is low and the upper limit is low. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable that the above lower limit value be high and the upper limit value be high.
- Examples of the compound represented by General Formula (N-1) include compounds represented by the following General Formulas (N-1a) to (N-1g).
- R N11 and R N12 are as defined R N11 and R N12 in the general formula (N-1), n Na11 represents 0 or 1, n NB11 is 1 or 2, n NC11 is 0 or 1; n Nd11 represents 1 or 2; n Ne11 represents 1 or 2; n Nf11 represents 1 or 2; n Ng11 represents 1 or 2; A Ne11 represents trans-1, 4 And A Ng 11 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group or a 1,4-phenylene group, but at least one of Represents a 1,4-cyclohexenylene group, Z Ne 11 represents a single bond or ethylene, but at least one represents ethylene). More specifically, the compound represented by General Formula (N-1) is a compound selected from the group of compounds represented by General Formulas (N-1-1) to (N-1-21) preferable.
- the compounds represented by General Formula (N-1-1) are the following compounds.
- R N111 and R N112 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N).
- R N 111 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably a propyl group, a pentyl group or a vinyl group.
- RN 112 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group or butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-1) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-1) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17%, 20%, 23%, 25%, 27%, 30%, 33%, 35%.
- the upper limit of the preferred content is 50%, 40%, 38%, 35%, 33%, 30%, or 50%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, 6 %, 5% and 3%.
- the compound represented by General Formula (N-1-1) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1-1.1) to Formula (N-1-1.23) And the compounds represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.4) are preferable, and the compounds represented by the formulas (N-1-1.1) and (N The compound represented by -1-1.3) is preferred.
- the compounds represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.22) may be used alone or in combination, but the composition of the present invention
- the lower limit of the preferable content of these compounds alone or in the total amount is 5%, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%, 23% 25%, 27%, 30%, 33% and 35%.
- the upper limit of the preferred content is 50%, 40%, 38%, 35%, 33%, 30%, or 50%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, 6 %, 5% and 3%.
- the compounds represented by formula (N-1-2) are the following compounds.
- R N121 and R N122 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in general formula (N).
- RN 121 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group.
- R N 122 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a methyl group, a propyl group, a methoxy group, an ethoxy group or a propoxy group is preferable.
- the compounds represented by General Formula (N-1-2) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-2) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 7%, 10%, 13% , 15%, 17%, 20%, 23%, 25%, 27%, 30%, 33%, 35%, 37% 40% and 42%.
- the upper limit of the preferred content is 50%, 48%, 45%, 43%, 40%, 38%, 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 33%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, 18%, 18%, 15%, 13%, 10%. %, 8%, 7%, 6%, 5%.
- the compound represented by the general formula (N-1-2) is a compound selected from the group of compounds represented by formula (N-1-2.1) to formula (N-1-2.22) It is preferable that the formula (N-1-2.3) to the formula (N-1-2.7), the formula (N-1-2.10), the formula (N-1-2.11), the formula Preferred are the compounds represented by (N-1-2.13) and the formula (N-1-2.20), and in the case of emphasizing the improvement of .DELTA..epsilon.
- N-1-2.7 is preferably a compound represented by the formula (N-1-2.7) from when emphasizing improvements in T NI formula (N-1-2.10), formula (N-1-2.11) And the compound represented by the formula (N-1-2.13), and in the case of focusing on the improvement of the response speed, the compound represented by the formula (N-1-2.20) Is preferred.
- the compounds represented by the formula (N-1-2.1) to the formula (N-1-2.22) can be used alone or in combination, but the composition of the present invention
- the lower limit of the preferred content of these compounds alone or in the total amount of these is 5%, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%, 23 %, 25%, 27%, 30%, 33%, 35%.
- the upper limit of the preferred content is 50%, 40%, 38%, 35%, 33%, 30%, or 50%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, 6 %, 5% and 3%.
- the compounds represented by formula (N-1-3) are the following compounds.
- R N 131 and R N 132 each independently represent the same meaning as R N 11 and R N 12 in general formula (N).
- R N 131 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N 132 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 3 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and 1-propenyl group, ethoxy group, propoxy group or butoxy group is preferable .
- the compounds represented by General Formula (N-1-3) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-3) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compound represented by the general formula (N-1-3) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-3.1) to the formula (N-1-3-21) And the compounds represented by formulas (N-3.1) to (N-1-3.7) and formula (N-1-3.21) are preferable.
- -1-3.1), the formula (N-1-3.2), the formula (N-1-3.3), the formula (N-1-3.4) and the formula (N-1-3.6) The compounds represented by) are preferred.
- the compounds represented by the formulas (N-1-3.1) to (N-1-3.4), the formulas (N-1-3.6) and the formulas (N-1 3.21) can be used alone. Although it is possible to use in combination or in combination, a combination of formula (N-1-3.1) and formula (N-1-3.2), a formula (N-1-3.3) Or a combination of two or three selected from formula (N-1-3.4) and formula (N-1-3.6).
- the lower limit of the preferred content of these compounds alone or in the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15%, 17%, 20 %.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-4) are the following compounds.
- each of R N 141 and R N 142 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N).
- R N141 and R N142 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms carbon atoms 4-5 preferably a methyl group, a propyl group, an ethoxy Preferred is a group or butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-4) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-4) to the total amount of the composition of the present invention is 3%, 5%, 7%, 10% 13%, 15%, 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15%, 13%, 11%, 10%, 8%.
- the compound represented by General Formula (N-1-4) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1 -4.1) to Formula (N-1 -4.14) And the compounds represented by formulas (N-1-4.1) to (N-1 -4.4) are preferable, and the compounds represented by formulas (N-1-4.1) and (N Preferred are the compounds represented by -1-4.2) and the formula (N-1-4.4).
- the compounds represented by formulas (N-1-4.1) to (N-1-4.14) may be used alone or in combination, but the compounds of the present invention
- the lower limit of the preferred content of these compounds alone or in the total amount is 3%, 5%, 7%, 10%, 13%, 15%, 17% And 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15%, 13%, 11%, 10%, 8%.
- the compounds represented by General Formula (N-1-5) are the following compounds.
- R N 151 and R N 152 each independently represent the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N).
- Each of R N151 and R N152 is independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group Is preferred.
- the compounds represented by General Formula (N-1-5) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-5) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 8%, 10%, 13% 15%, 17% and 20%.
- the upper limit value of the preferred content is 35%, 33%, 30%, 28%, 25%, 23%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 18%, 15% and 13%.
- the compound represented by General Formula (N-1-5) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1-5.1) to Formula (N-1-5.6)
- the compounds represented by the formula (N-1-5.1), the formula (N-1-5.2) and the formula (N-1-5.4) are preferable.
- the compounds represented by the formulas (N-1-5.1), (N-1-5.2) and (N-1-5.4) may be used alone or in combination.
- the lower limit of the preferred content of these compounds alone or in the total amount of the composition of the present invention is 5%, 8%, 10%, 13%, although it is also possible. It is 15%, 17% and 20%.
- the upper limit value of the preferred content is 35%, 33%, 30%, 28%, 25%, 23%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 18%, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-10) are the following compounds.
- R N 1101 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a vinyl group or a 1-propenyl group.
- R N 1102 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-10) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-10) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compound represented by General Formula (N-1-10) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1-10.1) to Formula (N-1-10.21) Is preferably represented by the formulas (N-1-10.1) to (N-1-10.5), the formula (N-1-10.20) and the formula (N-1-10.21). It is preferable that it is a compound, and a formula (N-1-1. 1), a formula (N- 1- 10. 2), a formula (N- 1- 10. 20), and a formula (N- 1- 10. 21) The compound represented by is preferable.
- the compounds represented by the formula (N-1-10.1), the formula (N-1-10.2), the formula (N-1-12.20) and the formula (N-1-10.21) can be used alone.
- the lower limit of the preferred content of these compounds alone or in the total amount of the composition of the present invention is 5%, and 10%, although it is possible to use them in combination or in combination. 13%, 15%, 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-11) are the following compounds.
- R N 1111 and R N 11 12 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N).
- R N 1111 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a vinyl group or a 1-propenyl group.
- R N 1112 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-11) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-11) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compound represented by General Formula (N-1-11) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1-11.1) to Formula (N-1-11.15) And the compounds represented by formulas (N-1-11.1) to (N-1-11.15) are preferable.
- the compound represented by 1-11.4) is preferable.
- the composition of the present invention The lower limit value of the preferred content of these compounds alone or in the total amount of is 5%, 10%, 13%, 15%, 17%, 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-12) are the following compounds.
- R N 1121 and R N1122 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N).
- R N 1121 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- RN 1122 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-12) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-12) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-13) are the following compounds.
- R N1131 and R N1132 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N).
- R N 1131 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N 1132 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-13) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-13) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by General Formula (N-1-14) are the following compounds.
- R N 1141 and R N 114 2 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N).
- R N 1141 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- RN 1142 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-14) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-14) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-15) are the following compounds.
- R N 1151 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N 1152 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-15) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-15) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by General Formula (N-1-16) are the following compounds.
- R N 1161 and R N1162 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N).
- R N 1161 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N 1162 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-16) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-16) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by General Formula (N-1-17) are the following compounds.
- R N 1171 and R N1172 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N).
- R N 1171 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- RN 1172 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-17) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-17) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-18) are the following compounds.
- R N 1181 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N 1182 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group of 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-18) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-18) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compound represented by General Formula (N-1-18) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1-18.1) to Formula (N-1-18.5) And the compounds represented by formulas (N-1-18.1) to (N-1-11.3) are preferable.
- the compound represented by 1-18.3) is preferable.
- the compounds represented by the general formula (N-1-20) are the following compounds.
- R N1201 and R N1202 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N).
- Each of R N1201 and R N1202 is independently preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-20) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-20) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by General Formula (N-1-21) are the following compounds.
- each of R N 1211 and R N 12 12 independently represents the same meaning as R N 11 and R N 12 in general formula (N).
- Each of R N1211 and R N1212 is independently preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-21) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-21) to the total amount of the composition of the present invention is 5%, 10%, 13%, 15% 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15% and 13%.
- the compounds represented by the general formula (N-1-22) are the following compounds.
- R N1221 and R N1222 independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N).
- Each of R N1221 and R N1222 is independently preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and is preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- the compounds represented by General Formula (N-1-22) can be used alone, but two or more compounds can also be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-21) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 5%, 10%, 13% 15%, 17% and 20%.
- the upper limit of the preferred content is 35%, 30%, 28%, 25%, 23%, 20%, or 35%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 15%, 13%, 10%, 5%.
- the compound represented by General Formula (N-1-22) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-1-22.1) to Formula (N-1-22.12) Are preferably compounds represented by formulas (N-1-22.1) to (N-1-22.5), and compounds represented by formulas (N-1-22.1) to (N- The compound represented by 1-22.4) is preferable.
- the compound represented by General Formula (N-3) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (N-3-2).
- R N 321 and R N 322 each independently represent the same meaning as R N 11 and R N 12 in General Formula (N).
- Each of R N321 and R N322 is preferably an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group of 2 to 5 carbon atoms, and more preferably a propyl group or a pentyl group.
- the compounds represented by General Formula (N-3-2) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-3-2) to the total amount of the composition of the present invention is 3%, 5%, 10%, 13% , 15%, 17%, 20%, 23%, 25%, 27%, 30%, 33%, 35%.
- the upper limit of the preferred content is 50%, 40%, 38%, 35%, 33%, 30%, or 50%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, 6 % And 5%.
- the compound represented by General Formula (N-3-2) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (N-3-2.1) to Formula (N-3-2.3) Is preferred.
- the liquid crystal composition of the present invention preferably contains one or two or more compounds represented by General Formula (L).
- the compounds represented by the general formula (L) correspond to dielectric substantially neutral compounds (the value of ⁇ is ⁇ 2 to 2).
- the group (a), the group (b) and the group (c) may be each independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom
- n L1 is 2 or 3 and a plurality of A L2 is present, they may be the same or different, and when n L1 is 2 or 3 and a plurality of Z L3 is present, they may be Are the same as or different from each other, but the compounds represented by formulas (N-1), (N-2) and (N-3) are excluded.
- the compounds represented by formula (L) may be used alone or in combination.
- the types of compounds that can be combined but they are used in appropriate combination according to the desired performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of compound used is, for example, one type in one embodiment of the present invention. Or in another embodiment of the present invention, there are 2 types, 3 types, 4 types, 5 types, 5 types, 6 types, 7 types, 8 types, 9 types and 10 It is more than kind.
- the content of the compound represented by the general formula (L) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, image sticking, It is necessary to appropriately adjust according to the required performance such as dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 10%, 20%, 30%, 40 %, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%.
- the upper limit value of the preferred content is 95%, 85%, 75%, 65%, 55%, 45%, 35%, 25%.
- the above lower limit is high and the upper limit is high. Furthermore, when the composition of the present invention is required to keep Tni high and a composition having good temperature stability is required, it is preferable that the above lower limit is high and the upper limit is high. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the drive voltage low, it is preferable that the above lower limit value be low and the upper limit value be low.
- both R L1 and R L2 are preferably alkyl groups, and when importance is given to reducing the volatility of the compound, alkoxy groups are preferable, and viscosity reduction is important When doing, at least one is preferably an alkenyl group.
- the number of halogen atoms present in the molecule is preferably 0, 1, 2 or 3 and is preferably 0 or 1. When importance is attached to compatibility with other liquid crystal molecules, 1 is preferred.
- R L1 and R L2 are, when the ring structure to which they are bonded is a phenyl group (aromatic), a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms Alkoxy groups and alkenyl groups having 4 to 5 carbon atoms are preferred, and in the case where the ring structure to which they are attached is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane, a straight chain having 1 to 5 carbon atoms is preferred.
- An alkyl group, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferable.
- the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present, is preferably 5 or less, preferably linear.
- the alkenyl group is preferably selected from the groups represented by any one of formulas (R1) to (R5). (The black dot in each formula represents a carbon atom in the ring structure.)
- n L1 is preferably 0 when importance is attached to the response speed, 2 or 3 is preferable to improve the upper limit temperature of the nematic phase, and 1 is preferable to balance them. Moreover, in order to satisfy the characteristics required as a composition, it is preferable to combine compounds of different values.
- a L 1 , A L 2 and A L 3 are preferably aromatic when it is required to increase ⁇ n, and are preferably aliphatic to improve the response speed, and each of them is independently trans- 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group , 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6 -Diyl group or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group is preferable, and the following structure is more preferable,
- it represents a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group.
- Z L1 and Z L2 be a single bond when the response speed is important.
- the compound represented by formula (L) preferably has 0 or 1 halogen atoms in the molecule.
- the compound represented by formula (L) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by formulas (L-1) to (L-7).
- the compounds represented by formula (L-1) are the following compounds.
- R L11 and R L12 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in General Formula (L), with the exception of the compound represented by General Formula (ii)
- R L11 and R L12 are preferably linear alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, linear alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, and linear alkenyl groups having 2 to 5 carbon atoms. .
- the compounds represented by General Formula (L-1) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferred content is 1%, 2%, 3%, 5%, 7%, 10%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%.
- the upper limit of the preferred content is 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%.
- the above lower limit is high and the upper limit is high. Furthermore, when the composition of the present invention needs to have a high Tni and a composition having good temperature stability is required, it is preferable that the above lower limit value is medium and the upper limit value is medium. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the drive voltage low, it is preferable that the above lower limit value is low and the upper limit value is low.
- the compound represented by General Formula (L-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (L-1-1).
- the compound represented by General Formula (L-1-1) is a compound selected from the compound group represented by Formula (L-1-1.1) to Formula (L-1-1.3) It is preferable that it is a compound represented by the formula (L-1-1.2) or the formula (L-1-1.3), and in particular, it is represented by the formula (L-1-1.3) It is preferable that it is a compound.
- the lower limit value of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-1.3) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, and 3%.
- the upper limit of the preferred content is 13%, 10%, 8%, 7%, 6%, 5%, 3%, based on the total amount of the composition of the present invention It is.
- the compound represented by General Formula (L-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (L-1-2).
- R L12 has the same meaning as in the general formula (L-1).
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-2) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 5%, 8%, 10% It is.
- the upper limit of the preferred content is 15%, 13%, 10%, 8%, 5%, 3%, or 15% of the total amount of the composition of the present invention. %, And it is preferable not to contain substantially.
- the compound represented by General Formula (L-1-2) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (L-1-2.1) to Formula (L-1-2.4)
- the compound is preferably a compound represented by Formula (L-1-2.2) to Formula (L-1-2.4).
- the compounds represented by the formula (L-1-2.2) are preferable because they particularly improve the response speed of the composition of the present invention.
- Tni higher than the response speed it is preferable to use a compound represented by formula (L-1-2.3) or formula (L-1-2.4). It is not preferable to set the content of the compounds represented by Formula (L-1-2.3) and Formula (L-1-2.4) to 30% or more in order to improve the solubility at low temperature.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-2.2) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 5%, 8%, 10%.
- the upper limit of the preferred content is 15%, 13%, 10%, 8%, 5%, 3%, or 15% of the total amount of the composition of the present invention. %, And it is preferable not to contain substantially.
- the compound represented by Formula (L-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by Formula (L-1-4) and / or (L-1-5).
- R L15 and R L16 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
- R L15 and R L16 are preferably linear alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, linear alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, and linear alkenyl groups having 2 to 5 carbon atoms. .
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-4) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, and 5%.
- the upper limit of the preferable content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably, substantially not containing, with respect to the total amount of the composition of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-5) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, and 5%.
- the upper limit value of the preferable content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably substantially not containing, with respect to the total amount of the composition of the present invention.
- compounds represented by general formulas (L-1-4) and (L-1-5) are represented by formulas (L-1-4.1) to (L-1-5.3) It is preferable that it is a compound selected from the group of compounds, and it is preferable that it is a compound represented by Formula (L-1-4.2) or Formula (L-1-5.2).
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-4.2) to the total amount of the composition of the present invention is 1% and 5%.
- the upper limit of the preferred content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably not substantially containing, based on the total weight of the composition of the present invention.
- the formula (L-1-2.2), the formula (L-1-3.1), the formula (L-1-3.3), the formula (L-1-3.4) It is preferable to combine two or more compounds selected from the compounds represented by formula (L-1-3.11) and formula (L-3.1.
- the lower limit value of the preferable content of the total content of these compounds is 1%, 5% is there.
- the upper limit of the preferable content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably, substantially not containing, with respect to the total amount of the composition of the present invention.
- R L17 and R L18 each independently represent a methyl group or a hydrogen atom.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-6) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, and 5%.
- the upper limit of the preferable content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably, substantially not containing, with respect to the total amount of the composition of the present invention.
- the compound represented by General Formula (L-1-6) is a compound selected from the group of compounds represented by Formula (L-1-6.1) to Formula (L-1-6.3) Is preferred.
- the compounds represented by formula (L-2) are the following compounds.
- R L21 and R L22 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in general formula (L).
- R L21 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
- R L22 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms or a carbon atom
- the alkoxy groups of 1 to 4 are preferable.
- the compounds represented by General Formula (L-1) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-2) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5% 7% and 10%.
- the upper limit of the preferred content is 20%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 5% and 3%.
- the compound represented by General Formula (L-2) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by Formula (L-2.1) to Formula (L-2.6), Compounds represented by (L-2.1), formula (L-2.3), formula (L-2.4) and formula (L-2.6) are preferable.
- the compounds represented by formula (L-3) are the following compounds.
- R L31 and R L32 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in general formula (L).
- R L31 and R L32 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
- the compounds represented by formula (L-3) can be used alone or in combination of two or more. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-3) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5% 7% and 10%.
- the upper limit of the preferred content is 20%, 15%, 13%, 10%, 8%, 7%, based on the total weight of the composition of the present invention. %, 5% and 3%.
- the compound represented by General Formula (L-3) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by Formula (L-3.1) to Formula (L-3.4), Compounds represented by (L-3.2) to (L-3.7) are preferable.
- the compounds represented by formula (L-4) are the following compounds.
- R L41 and R L42 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in General Formula (L).
- R L41 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
- R L42 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms or a carbon atom
- the alkoxy groups of 1 to 4 are preferable.
- the compounds represented by formula (L-4) can be used alone or in combination of two or more compounds.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the content of the compound represented by the general formula (L-4) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, It is necessary to appropriately adjust according to the required performance such as burn-in and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5% 7%, 10%, 14%, 16%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35%, 40% .
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4) to the total amount of the composition of the present invention is 50%, 40%, 35%, and 30%. 20%, 15%, 10% and 5%.
- the compound represented by General Formula (L-4) is preferably a compound represented by Formula (L-4.1) to Formula (L-4.3), for example.
- the compound represented by the formula (L-4.1) can be represented by the formula (L-4.1) Even if it contains the compound represented by -4.2), it contains both the compound represented by the formula (L-4.1) and the compound represented by the formula (L-4.2) Or all of the compounds represented by Formula (L-4.1) to Formula (L-4.3) may be contained.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4.1) or the formula (L-4.2) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 5% is there.
- the upper limit value of the preferable content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably substantially not containing, with respect to the total amount of the composition of the present invention.
- both the compound represented by the formula (L-4.1) and the compound represented by the formula (L-4.2) are contained, both compounds relative to the total amount of the composition of the present invention
- the lower limit of the preferable content is 15%, 19%, 24%, 30%, and the preferable upper limit is 45, 40%, 35%, 30% Yes, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%.
- the compound represented by General Formula (L-4) is preferably a compound represented by Formula (L-4.4) to Formula (L-4.6), for example. It is preferable that it is a compound represented by these.
- the compound represented by the formula (L-4.4) may be represented by the formula (L-4.4) Even if it contains the compound represented by -4.5), it contains both the compound represented by the formula (L-4.4) and the compound represented by the formula (L-4.5) May be
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4.4) or the formula (L-4.5) to the total amount of the composition of the present invention is 3%, 5% Yes, 7%, 9%, 11%, 12%, 13%, 18%, 21%.
- the preferred upper limit is 45, 40%, 35%, 30%, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%. %, 10%, and 8%.
- both the compound represented by the formula (L-4.4) and the compound represented by the formula (L-4.5) are contained, both compounds relative to the total amount of the composition of the present invention
- the lower limit of the preferable content is 15%, 19%, 24%, 30%, and the preferable upper limit is 45, 40%, 35%, 30% Yes, 25%, 23%, 20%, 18%, 15%, 13%.
- the compound represented by Formula (L-4) is preferably a compound represented by Formula (L-4.7) to Formula (L-4.10), and in particular, a compound represented by Formula (L-4.
- the compound represented by 9) is preferable.
- the compounds represented by General Formula (L-5) are the following compounds.
- R L51 and R L52 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in general formula (L).
- R L51 is preferably an alkyl group or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms having 1 to 5 carbon atoms
- R L52 is an alkyl group, an alkenyl group or a carbon atom of the carbon atoms 4-5 of 1-5 carbon atoms
- the alkoxy groups of 1 to 4 are preferable.
- the compounds represented by General Formula (L-5) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the content of the compound represented by the general formula (L-5) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping marks, It is necessary to appropriately adjust according to the required performance such as burn-in and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-5) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5% 7%, 10%, 14%, 16%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35%, 40% .
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-5) to the total amount of the composition of the present invention is 50%, 40%, 35%, and 30%. 20%, 15%, 10% and 5%
- the compound represented by the general formula (L-5) is a compound represented by the formula (L-5.1) or the formula (L-5.2) It is preferable that it is a compound represented by these, and it is especially preferable that it is a compound represented by Formula (L-5.1).
- the lower limit value of the preferable content of these compounds to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5%, 7%.
- the upper limit of the preferable content of these compounds is 20%, 15%, 13%, 10%, and 9%.
- the compound represented by General Formula (L-5) is preferably a compound represented by Formula (L-5.3) or Formula (L-5.4).
- the lower limit value of the preferable content of these compounds to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5%, 7%.
- the upper limit of the preferable content of these compounds is 20%, 15%, 13%, 10%, and 9%.
- the compound represented by General Formula (L-5) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by Formula (L-5.5) to Formula (L-5.7), and in particular It is preferable that it is a compound represented by L-5.7).
- the lower limit value of the preferable content of these compounds to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 5%.
- the upper limit of the preferable content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably, substantially not containing, with respect to the total amount of the composition of the present invention.
- the compounds represented by General Formula (L-6) are the following compounds.
- R L61 and R L62 each independently represent the same as R L1 and R L2 in General Formula (L), and X L61 and X L62 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
- Each of R L61 and R L62 is preferably independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and one of X L61 and X L62 is a fluorine atom, and the other is a hydrogen atom Is preferred.
- the compounds represented by formula (L-6) can be used alone or in combination of two or more compounds. There is no particular limitation on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combination according to the required performance such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence and the like.
- the type of the compound used is, for example, one type, two types, three types, four types, five types or more as one embodiment of the present invention.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-6) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5% 7%, 10%, 14%, 16%, 20%, 23%, 26%, 30%, 35%, 40% .
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-6) to the total amount of the composition of the present invention is 50%, 40%, 35%, and 30%. 20%, 15%, 10% and 5%.
- the compound represented by General Formula (L-6) is preferably a compound represented by Formula (L-6.1) to Formula (L-6.9).
- the compound represented by General Formula (L-6) is preferably a compound represented by Formula (L-6.10) to Formula (L-6.17), for example.
- the compound represented by L-6.11) is preferred.
- the lower limit value of the preferable content of these compounds to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 5%.
- the upper limit value of the preferable content is 8%, 5%, 3%, 1%, and preferably substantially not containing, with respect to the total amount of the composition of the present invention.
- the compounds represented by General Formula (L-7) are the following compounds.
- R L71 and R L72 each independently represent the same as R L1 and R L2 in the general formula (L), and A L71 and A L72 are each independently A L2 and A L2 in the general formula (L)
- a hydrogen having the same meaning as A L3 is represented, but each of hydrogen atoms on A L71 and A L72 may be independently substituted by a fluorine atom
- Z L71 has the same meaning as Z L2 in formula (L)
- X L71 and X L72 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom.
- R L71 and R L72 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms of 2 to 5 carbon atoms preferably
- a L71 and A L72 each independently 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is preferably a hydrogen atom on a L71 and a L72 may be substituted by fluorine
- the type of compound used is, for example, one type, two types, three types, and four types according to one embodiment of the present invention.
- the content of the compound represented by the general formula (L-7) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process compatibility, dripping mark, It is necessary to appropriately adjust according to the required performance such as burn-in and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-7) to the total amount of the composition of the present invention is 1%, 2%, 3%, 5% 7%, 10%, 14%, 16% and 20%.
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-7) to the total amount of the composition of the present invention is 30%, 25%, 23%, and 20%. 18%, 15%, 10% and 5%.
- the compound represented by General Formula (L-7) is preferably a compound represented by Formula (L-7.1) to Formula (L-7.4), and Formula (L-7. It is preferable that it is a compound represented by 2).
- the compound represented by General Formula (L-7) is preferably a compound represented by Formula (L-7.11) to Formula (L-7.13), and the compound represented by Formula (L-7. It is preferable that it is a compound represented by 11).
- the compound represented by General Formula (L-7) is a compound represented by Formula (L-7.21) to Formula (L-7.23). It is preferable that it is a compound represented by Formula (L-7.21).
- the compound represented by General Formula (L-7) is preferably a compound represented by Formula (L-7. 31) to Formula (L-7. 34), and the compound represented by Formula (L-7. 31) or / and a compound represented by the formula (L-7. 32) is preferable.
- the compound represented by General Formula (L-7) is preferably a compound represented by Formula (L-7.41) to Formula (L-7.44), and the compound represented by Formula (L-7. 41) or / and a compound represented by the formula (L-7. 42) is preferable.
- the compound represented by General Formula (L-7) is preferably a compound represented by Formula (L-7.51) to Formula (L-7.53).
- the preferred content of the total of the compounds represented by general formula (i), general formula (ii), general formula (P), general formulas (L) and (N) with respect to the total amount of the composition of the present invention The lower limit is 80%, 85%, 88%, 90%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%. %, 98%, 99%, and 100%.
- the upper limit of the preferred content is 100%, 99%, 98% and 95%.
- the lower limit value of the preferable content of the total of the compounds represented by M-8) is 80%, 85%, 88%, 90%, 92%, 93%, It is 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100%.
- the upper limit of the preferred content is 100%, 99%, 98% and 95%.
- the compound represented by the general formula (P) is polymerized to give the liquid crystal molecule with the ability to control the orientation This is not preferable because problems such as weak regulatory force, inability to achieve a prescribed pretilt, or deviation of the pretilt angle from the initially applied one with use of the display element may occur.
- the preferable lower limit value of the content of these compounds in the composition is 1% and 3%.
- the upper limit of the preferred content is 20%, 17%, 15%, 13%, 11%, 8%, or 20% of the total amount of the composition of the present invention. %, 3%, 1%, and substantially no content.
- composition of the present invention preferably does not contain a compound having a structure in which oxygen atoms such as a peracid (—CO—OO—) structure are bonded to each other in the molecule.
- the content of the compound having a carbonyl group is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, based on the total mass of the composition. Preferably, it is more preferably 1% or less, and most preferably substantially free.
- the content of the compound substituted with chlorine atoms is preferably 15% or less, preferably 10% or less, based on the total mass of the composition. % Is preferable, 5% or less is more preferable, 3% or less is preferable, and substantially no content is further preferable.
- the content of compounds in which all ring structures in the molecule are six-membered rings is 80 based on the total mass of the composition. % Or more is preferable, 90% or more is more preferable, 95% or more is more preferable, and the composition is composed only of compounds in which all ring structures in the molecule are substantially 6-membered rings. Most preferred.
- the content of the compound having a cyclohexenylene group is the total mass of the composition.
- it is preferably 10% or less, preferably 8% or less, more preferably 5% or less, preferably 3% or less, and even more preferably substantially non-containing.
- the content of a compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in which the hydrogen atom may be substituted with a halogen in the molecule may be reduced.
- the content of the compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule is preferably 10% or less, and more preferably 8% or less based on the total mass of the composition. And 5% or less is more preferable, 3% or less is preferable, and substantially no content is more preferable.
- not substantially contained means that it is not contained except for unintentionally contained substances.
- the number of carbon atoms of the alkenyl group is 2 to 5
- the number of carbon atoms of the alkenyl group is preferably 4 to 5, and the unsaturated bond of the alkenyl group and benzene are directly bonded. Preferably not.
- the average elastic constant (K AVG ) of the liquid crystal composition used in the present invention is preferably 10 to 25, but the lower limit is preferably 10, 10.5 is preferred, 11 is preferred and 11.5 is preferred.
- 12 is preferable, 12.3 is preferable, 12.5 is preferable, 12.8 is preferable, 13 is preferable, 13.3 is preferable, 13.5 is preferable, 13.8 is preferable, 14 is preferable, 14 3 is preferable, 14.5 is preferable, 14.8 is preferable, 15 is preferable, 15.3 is preferable, 15.5 is preferable, 15.8 is preferable, 16 is preferable, 16.3 is preferable, 16 5 is preferable, 16.8 is preferable, 17 is preferable, 17.3 is preferable, 17.5 is preferable, 17.8 is preferable, and 18 is preferable, and the upper limit thereof is 25 is preferable, 24.5 is preferable, 24 is preferable, 23.5 is preferable, 23 is preferable, 22.8 is preferable, 22.5 is preferable, 22.3 is preferable, 22 is preferable, 21.8 is 2
- K AVG When importance is given to reducing power consumption, it is effective to reduce the amount of light from the backlight, and it is preferable to improve the light transmittance of the liquid crystal display element. For that purpose, the value of K AVG should be set lower. preferable. When emphasis is placed on improvement of response speed, it is preferable to set the value of K AVG higher.
- composition in the present invention can further contain a compound represented by General Formula (Q).
- R Q represents a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and one or more CH 2 groups in the alkyl group are not directly adjacent to an oxygen atom
- R Q1 is preferably a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a branched alkyl group
- R Q2 is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a branched alkyl group
- R Q3 is A linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a branched alkyl group, a linear alkoxy group or a branched alkoxy group is preferable
- L Q is preferably a linear alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or a branched alkylene group .
- the compounds represented by general formula (Qc) and general formula (Qd) are more preferable.
- composition of the present invention it is preferable to contain one or two types of compounds represented by general formula (Q), more preferably to contain one to five types, and the content thereof is from 0.001 to It is preferably 1%, more preferably 0.001 to 0.1%, and particularly preferably 0.001 to 0.05%.
- compounds represented by the following (III-1) to (III-38) are preferable as the antioxidant or the light stabilizer which can be used in the present invention.
- n represents an integer of 0 to 20
- the composition of the present invention it is preferable to contain one or two or more compounds represented by general formula (Q) or compounds selected from general formulas (III-1) to (III-38), one type It is further preferable to contain five types, and the content is preferably 0.001 to 1%, more preferably 0.001 to 0.1%, and particularly preferably 0.001 to 0.05%.
- the composition containing the polymerizable compound of the present invention is imparted with liquid crystal alignment ability by polymerizing the polymerizable compound contained therein by ultraviolet irradiation, and the transmitted light quantity of light is controlled using birefringence of the composition Used in liquid crystal display devices.
- the liquid crystal display device using the liquid crystal composition of the present invention has the remarkable feature of high-speed response, and additionally, the tilt angle is sufficiently obtained, and there is no problem with unreacted polymerizable compounds.
- VHR voltage holding ratio
- the tilt angle and the residual amount of the polymerizable compound can be easily controlled, it is easy to optimize and reduce the energy cost for manufacturing, which is optimal for improvement of production efficiency and stable mass production.
- the liquid crystal display element using the liquid crystal composition of the present invention is particularly useful for a liquid crystal display element for driving an active matrix, and a liquid crystal display element for PSA mode, PSVA mode, VA mode, PS-IPS mode or PS-FFS mode It can be used for
- a liquid crystal display device comprises a first substrate and a second substrate disposed opposite to each other, a common electrode provided on the first substrate or the second substrate, and the first substrate or the first substrate. It is preferable to have a pixel electrode provided on a second substrate and having a thin film transistor, and a liquid crystal layer containing a liquid crystal composition provided between the first substrate and the second substrate. If necessary, an alignment film for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules may be provided on the opposite surface side of at least one of the first substrate and / or the second substrate so as to abut on the liquid crystal layer. As the alignment film, a vertical alignment film, a horizontal alignment film, etc.
- a rubbing alignment film eg, polyimide
- a photoalignment film degradable polyimide etc.
- the well-known alignment film of can be used.
- a color filter may be appropriately provided on the first substrate or the second substrate, and a color filter may be provided on the pixel electrode or the common electrode.
- the two substrates of the liquid crystal cell used in the liquid crystal display device according to the present invention may be a flexible transparent material such as glass or plastic, and one of them may be an opaque material such as silicon.
- a transparent substrate having a transparent electrode layer can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on a transparent substrate such as a glass plate.
- the color filter can be produced, for example, by a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, a dyeing method or the like.
- a method of producing a color filter by the pigment dispersion method will be described by way of example.
- a curable coloring composition for a color filter is applied on the transparent substrate, subjected to a patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this process for each of three colors of red, green, and blue, it is possible to create a pixel portion for a color filter.
- a pixel electrode provided with an active element such as a TFT, a thin film diode, or a metal insulator metal specific resistance element may be provided.
- first substrate and the second substrate be opposed so that the common electrode and the pixel electrode layer are inside.
- the distance between the first substrate and the second substrate may be adjusted via a spacer.
- the thickness is more preferably 1.5 to 10 ⁇ m, and in the case of using a polarizing plate, it is preferable to adjust the product of the refractive index anisotropy ⁇ n of the liquid crystal and the cell thickness d so as to maximize the contrast.
- the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted to adjust the viewing angle and contrast to be good.
- retardation films for widening the viewing angle can also be used.
- the spacer include glass particles, plastic particles, alumina particles, and photoresist materials.
- a normal vacuum injection method or an ODF method can be used as a method of holding the liquid crystal composition between the two substrates.
- an appropriate polymerization rate is desirable.
- Preferred is a method in which polymerization is carried out by irradiation singly or in combination or in order.
- ultraviolet light When ultraviolet light is used, a polarized light source may be used or a non-polarized light source may be used.
- a polarized light source When ultraviolet light is used, a polarized light source may be used or a non-polarized light source may be used.
- at least the substrate on the irradiation surface side must be given appropriate transparency to active energy rays.
- the alignment state of the unpolymerized part is changed by changing conditions such as an electric field, a magnetic field or temperature, and irradiation of active energy rays is further performed. It is also possible to use a means of polymerization.
- a means of polymerization In particular, when ultraviolet light exposure is performed, it is preferable to perform ultraviolet light exposure while applying an alternating electric field to the liquid crystal composition.
- the alternating electric field to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 60 Hz to 10 kHz, and the voltage is selected depending on the desired pretilt angle of the liquid crystal display element.
- the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage.
- the temperature at the time of irradiation of active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams used when polymerizing the polymerizable compound contained in the liquid crystal composition of the present invention is not particularly limited.
- active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams
- the liquid crystal composition of the present invention when applied to a liquid crystal display element provided with a substrate having no alignment film, it is applied to a liquid crystal display element provided with a substrate having the above alignment film.
- the temperature range may be wider than the temperature range.
- a metal halide lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, or the like can be used as a lamp that generates ultraviolet light.
- a wavelength of the ultraviolet-ray to irradiate it is preferable to irradiate the ultraviolet-ray of the wavelength range which is not an absorption wavelength range of a liquid crystal composition, and it is preferable to cut and use an ultraviolet-ray as needed.
- the intensity of the ultraviolet light to be irradiated is preferably 0.1 mW / cm 2 to 100 W / cm 2, and more preferably 2 mW / cm 2 to 50 W / cm 2 .
- the energy amount of the ultraviolet rays to be irradiated can be adjusted as appropriate, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2 .
- the intensity may be changed.
- the irradiation time of the ultraviolet light is appropriately selected depending on the intensity of the ultraviolet light to be irradiated, preferably 10 seconds to 3600 seconds, and more preferably 10 seconds to 600 seconds.
- liquid crystal display element when injecting the polymerizable liquid crystal composition between the first substrate and the second substrate, for example, a method such as vacuum injection method or one drop fill (ODF) method is used.
- a method such as vacuum injection method or one drop fill (ODF) method is used.
- ODF one drop fill
- it is possible to suppress the generation of dripping marks when the polymerizable liquid crystal composition is dripped onto the substrate.
- a dripping mark when displaying in black, it defines as a phenomenon in which the mark which dripped the polymeric liquid crystal composition floats up white.
- the generation of the dripping marks is greatly affected by the injected polymerizable liquid crystal composition, but the influence can not be avoided even by the configuration of the display element.
- the thin film transistor, the electrode and the like formed in the display element have a thin alignment film, or a member which separates the polymerizable liquid crystal composition only from the thin alignment film and the thin insulating protective layer. Therefore, there is a high possibility that the ionic substance can not be blocked, and the generation of dripping marks due to the interaction between the metal material constituting the electrode and the liquid crystal composition can not be avoided, but in the liquid crystal display element of the present invention By combining and using the polymerizable liquid crystal composition of the invention, the generation of the dropping mark can be effectively suppressed.
- Tni Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C)
- T ⁇ n Nematic phase lower limit temperature (° C)
- ⁇ n refractive index anisotropy at 20 ° C.
- ⁇ dielectric anisotropy at 20 ° C. :: viscosity at 20 ° C. (mPa ⁇ s) ⁇ 1 : rotational viscosity (mPa ⁇ s) at 20 ° C K 33 : Elastic constant at 20 ° C.
- K 33 (Method of manufacturing liquid crystal display element and evaluation method) First, a liquid crystal composition containing a polymerizable compound is coated with a polyimide alignment film for inducing vertical alignment with a cell gap of 3.5 ⁇ m, and then a vacuum injection method is applied to a liquid crystal cell including a substrate with ITO where the polyimide alignment film is rubbed. Infused.
- a vertical alignment film forming material JALS 2096 manufactured by JSR Corporation was used.
- a voltage of 10 V was applied at a frequency of 100 Hz and a high pressure mercury lamp was used to irradiate ultraviolet light through a filter that cuts ultraviolet light of 325 nm or less.
- illuminance measured at the center wavelength of 365nm condition was adjusted to 100 mW / cm 2, was irradiated with ultraviolet light at an accumulated light intensity of 20 J / cm 2.
- the above ultraviolet irradiation condition is referred to as irradiation condition 1.
- irradiation condition 1 Under the irradiation condition 1, a pretilt angle is given to liquid crystal molecules in the liquid crystal cell.
- the illuminance measured under the condition of a central wavelength of 313 nm is adjusted to be 0.3 mW / cm 2 , and ultraviolet light with an integrated light quantity of 36 J / cm 2 is further irradiated to obtain a liquid crystal display device. Obtained.
- the aforementioned ultraviolet irradiation conditions are referred to as irradiation conditions 2. Under the irradiation condition 2, the residual amount of the polymerizable compound in the unreacted liquid crystal cell under the irradiation condition 1 is reduced.
- pretilt angle of the liquid crystal display element was measured and used as a pretilt angle (initial).
- the pretilt angle was measured using OPTICPRO manufactured by Syntech, and 90 ° to 88 ° was ⁇ , 88 ° to 86 ° was ⁇ , and less than 86 ° was ⁇ .
- the residual amount [ppm] of the polymerizable compound (P-b) in the liquid crystal display element after irradiation with ultraviolet light under the conditions of the above-mentioned irradiation condition 1 and irradiation conditions 1 and 2 was measured.
- the liquid crystal display element was disassembled to obtain an acetonitrile solution of an eluted component containing a liquid crystal composition, a polymer, and an unreacted polymerizable compound. This was analyzed by high performance liquid chromatograph (Agilent 1260 series), and the peak area of each component was measured. From the peak area of the liquid crystal compound as an index and the peak area ratio of the unreacted polymerizable compound, the amount of the remaining polymerizable compound (Pb) was determined.
- the residual amount of the polymerizable compound (Pb) was determined from this value and the amount of the polymerizable compound initially added.
- the detection limit of the residual amount of the polymerizable compound was 100 ppm.
- the polymerizable compound remains after the ultraviolet irradiation under the irradiation condition 1 and the irradiation condition 2
- the case where the peak of the polymerizable compound remaining after the irradiation condition 1 was not observed was taken as ⁇ , and the case where the peak was observed as x.
- VHR voltage holding ratio
- MTR-1 liquid crystal cell ion density measurement system manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.
- the measurement conditions were 1 V and 60 Hz at a temperature of 60.degree.
- VHR is 98% or more, ⁇ , 96% or more is ⁇ , 90% or more is ⁇ , and less than 90% is x.
- Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3 The liquid crystal composition used for evaluation and the characteristic of the liquid crystal display element created using the liquid crystal composition were put together below.
- Comparative Example 1 is a composition obtained by removing the compound corresponding to General Formula (i) from Example 1 so as not to change ⁇ n. It turned out that Tni falls by this and (gamma) 1 also worsens. Furthermore, it was found that the composition was not suitable as a PSA composition because the pretilt angle was difficult to attach and the amount of residual monomers was large.
- Examples 2 and 3 are compositions prepared by paying attention to ⁇ 1 / K33 with respect to Example 1, and are compositions capable of high-speed response.
- Comparative Example 2 is a composition obtained by removing the compound corresponding to General Formula (i) from Example 3. It was found that when such adjustment was made, Comparative Example 2 had a difficult pretilt angle, had many residual monomers, and caused a decrease in Tni. Comparative Example 3 is a liquid crystal composition in which the content of 3-Cy-Cy-V is increased by decreasing the compound corresponding to the general formula (ii) in order to further improve ⁇ 1 in Comparative Example 2. It was found that although such adjustment makes it possible to obtain high-speed response, it is difficult to attach the pretilt angle, and the VHR drop (reliability drop) is remarkable.
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Abstract
本発明が解決しようとする課題は、応答性能に優れ、なおかつ、十分なプレチルト角を有し、残留モノマー量が少なく、電圧保持率(VHR)が低い等に起因した配向不良や表示不良といった不具合が無いか、あるいは極めて少ないPSA型又はPSVA型液晶表示素子を作製するための重合性化合物含有液晶組成物を提供すること、及びこれを用いた液晶表示素子を提供することにある。 本発明は、一般式(i)から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、一般式(ii)で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上を含有し、一般式(ii)で表される化合物の含有量が20質量%以上である重合性液晶組成物及び該組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
Description
本発明は重合性化合物を含有する液晶組成物及びこれを使用した液晶表示素子に関する。
PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶表示装置は、液晶分子のプレチルト角を制御するためにセル内にポリマー構造物を形成した構造を有するものであり、高速応答性や高いコントラストを実現するため開発が進められている。
PSA型液晶表示素子の製造は、液晶性化合物及び重合性化合物を含有する重合性液晶組成物を基板間に注入し、電圧を印加し液晶分子を配向させた状態で重合性化合物を重合させて液晶分子の配向を固定することにより行われる。このPSA型液晶表示素子の表示不良である焼き付きの原因としては、液晶組成物の信頼性の低下や液晶分子の配向の変化(プレチルト角の変化)が知られている。
液晶組成物の信頼性の低下は液晶化合物の劣化や液晶組成物に含まれる不純物のほかに、重合が不完全で残存した重合性化合物や重合時に生じる不純物等により生じる。重合性化合物を完全に消費するためには、重合において強い紫外線を長時間照射すればよいが、この場合、製造装置の大型化、製造効率の低下を招くこととなるとともに、液晶材料の紫外線による劣化等が生じてしまう。
また、焼き付きの発生には、液晶分子のプレチルト角の変化に起因するものも知られている。すなわち、重合性化合物の硬化物の違いにより、表示素子に同一のパターンを長時間表示し続けるとプレチルト角が変化することが焼き付きの原因となっているものであり、この場合、適切なポリマーを形成する重合性化合物が求められる。
焼き付きを防止するために、環構造として1,4-フェニレン基等の構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成するもの(特許文献1参照)や、ビアリール構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成するもの(特許文献2参照)が開示されている。しかし、これらの重合性化合物は液晶化合物に対する相溶性が低いため、液晶組成物を調製した際に、該重合性化合物の析出が発生することから、実用的な液晶組成物としての応用は困難であった。
又、ポリマーの剛直性を向上させることにより焼き付きを防止するため、2官能性の重合性化合物と、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレイト等の3官能以上の重合性化合物の混合液晶組成物を用いて表示素子を構成すること(特許文献3参照)が提案されている。しかし、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイトおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレイトは、分子内に環構造を持たないため、液晶化合物との親和力が弱く、配向を規制する力が弱いことから、十分な配向安定性が得られない問題があった。また、これらの重合性化合物は重合において重合開始剤の添加が必須であり、重合開始剤を添加しないと重合後に重合性化合物が残存してしまう。
以上より、重合性化合物含有液晶組成物において求められる、表示素子の焼き付き特性、配向安定性、析出が発生しない組成物としての安定性、PSA型液晶表示素子作製の際の製造効率等の特性を充足することは困難であり、更なる改善の必要がある。
このように、有用な表示性能(コントラスト、応答速度)を有するPSA型表示素子における液晶分子の配向に伴う表示不良問題を重合性化合物によって解決する試みが行われている一方で、PSA型表示素子を構成している液晶組成物の構成成分によって、PSA型表示素子への使用に適さないものがあった。特に、応答性能改善のための低粘性化に有効なアルケニル基側鎖を有する液晶化合物を含有する液晶組成物が開示され、VA型の表示素子の応答速度の低減に有効である(特許文献4参照)が、PSA型表示素子の作製プロセスである重合性化合物の重合後に、液晶分子のプレチルト角付与を阻害するという配向制御に関する新たな問題があった。液晶分子に適度なプレチルトが付与されない場合、駆動時における液晶分子の動く方向が規定できず、液晶分子が一定方向に倒れずにコントラストが低下したり、応答速度が遅くなるなどの問題が発生する。
このように、VA型等の垂直配向型表示素子において求められる高コントラスト、高電圧保持率(高信頼性)等の性能に加えて、高速応答、PSA型表示素子において求められる適切なプレチルト角の生成、プレチルト角の継時的な安定性等の要求事項を両立することが必要となっていた。
高速応答性を示す低粘性の液晶組成物を得るためには、アルケニル基側鎖を有する液晶性化合物を使用することが効果的であることが知られていたが、このような液晶組成物に重合性化合物を添加し、PSA型又はPSVA型液晶表示素子を作製すると、チルト角が十分に得られない、残留モノマーが多い、電圧保持率(VHR)が低い等に起因した配向不良や表示不良といった不具合が発生し、また、プレチルト角及び残留モノマーを制御できず、製造のためのエネルギーコストの最適化及び削減が困難であり生産効率の悪化を招き、安定した量産化には至っていなかった。
本発明が解決しようとする課題は、応答性能に優れ、なおかつ、十分なプレチルト角を有し、残留モノマー量が少なく、電圧保持率(VHR)が低い等に起因した配向不良や表示不良といった不具合が無いか、あるいは極めて少ないPSA型又はPSVA型液晶表示素子を作製するための重合性化合物含有液晶組成物を提供すること、及びこれを用いた液晶表示素子を提供することにある。
本発明者は、種々の液晶化合物を検討し、一般式(i)
(式中、Ri1及びRi2はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表すが、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよい。)
から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、
一般式(ii)
から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、
一般式(ii)
(式中、Rii1及びRii2はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表す。)
で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、
一般式(P)
で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、
一般式(P)
(式中、Zp1は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニルオキシ基又は-Spp2-Rp2を表し、
Rp1及びRp2はそれぞれ独立して以下の式(R-I)から式(R-IX):
Rp1及びRp2はそれぞれ独立して以下の式(R-I)から式(R-IX):
のいずれかを表し、前記式(R-I)~(R-IX)中、R2~R6はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基又は炭素原子数1~5個のハロゲン化アルキル基を表し、Wは単結合、-O-又はメチレン基を表し、Tは単結合又は-COO-を表し、p、t及びqはそれぞれ独立して、0、1又は2を表し、
Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
Lp1及びLp2はそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRa-、-NRa-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-COO-CRa=CH-COO-、-COO-CRa=CH-OCO-、-OCO-CRa=CH-COO-、-OCO-CRa=CH-OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-又は-C≡C-(式中、Raはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表し、前記式中、zは1~4の整数を表し、
Mp1は以下の式(i-11)~(ix-11):
Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
Lp1及びLp2はそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRa-、-NRa-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-COO-CRa=CH-COO-、-COO-CRa=CH-OCO-、-OCO-CRa=CH-COO-、-OCO-CRa=CH-OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-又は-C≡C-(式中、Raはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表し、前記式中、zは1~4の整数を表し、
Mp1は以下の式(i-11)~(ix-11):
(式中、★でSpp1と結合し、★★でLp1若しくはLp2と結合し、基中の水素原子は、それぞれ独立して、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、
Mp2は、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-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、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は-Rp1で置換されていても良く、
Mp3は以下の式(i-13)~(ix-13):
Mp2は、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-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、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は-Rp1で置換されていても良く、
Mp3は以下の式(i-13)~(ix-13):
(式中、★でZp1と結合し、★★でLp2と結合し、基中の水素原子は、それぞれ独立して、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。)
のいずれかを表し、
mp2~mp4はそれぞれ独立して、0、1、2又は3を表し、mp1及びmp5はそれぞれ独立して1、2又は3を表すが、Zp1、Rp1、Rp2、Spp1、Spp2、Lp1、Lp2、Mp1、Mp2、及び/又はMp3が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上を含有し、
一般式(ii)で表される化合物の含有量が20質量%以上である重合性液晶組成物により前記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
のいずれかを表し、
mp2~mp4はそれぞれ独立して、0、1、2又は3を表し、mp1及びmp5はそれぞれ独立して1、2又は3を表すが、Zp1、Rp1、Rp2、Spp1、Spp2、Lp1、Lp2、Mp1、Mp2、及び/又はMp3が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上を含有し、
一般式(ii)で表される化合物の含有量が20質量%以上である重合性液晶組成物により前記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の液晶組成物は、屈折率異方性(Δn)及びネマチック相-等方性液体相転移温度(Tni)を低下させることなく、低い粘度(η)と、小さい回転粘性(γ1)と、大きい弾性定数(K33)を示し、重合性化合物の重合速度が十分に速く、重合性化合物の析出のない液晶組成物である。本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、プレチルト角が十分に得られ、重合性化合物の残留量が少なく、高い電圧保持率(VHR)と、高速応答を示し、配向不良や焼き付きといった表示不良がない又は抑制された、優れた表示品位を示す。
本発明の液晶組成物は、重合性化合物の含有量を調整したり、又は重合性化合物を複数含む場合は重合性化合物同士の組み合わせや重合性化合物以外の成分(例えば他の液晶化合物)の組み合わせを調整することで、プレチルト角及び重合性化合物の残留量を制御でき、製造のためのエネルギーコストの最適化及び削減により容易に生産効率を向上できる。そのため、本発明の液晶組成物を使用した液晶表示素子は非常に有用である。
前述の通り、本願発明は、特定のn型液晶組成物と重合性化合物を含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子に関するものである。
本発明の液晶組成物は、ネマチック相又はスメクチック相を呈するが、室温でネマチック相を呈することが好ましい。また、本発明の液晶組成物は誘電的にほぼ中性の化合物(Δεの値が-2~2)及び負の化合物(Δεの値が負で、その絶対値が2より大きい)を含有する。尚、化合物の誘電率異方性は、25℃において母体液晶組成物に添加して調製した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。なお、以下含有量を%で記載するが、これは質量%を意味する。
本発明の液晶組成物は、一般式(i)で表される化合物を1種又は2種以上を含有する。一般式(i)で表される化合物は負の化合物である。
一般式(i)で表される化合物において、Ri1及びRi2はそれぞれ独立して、直鎖状の炭素原子数1~8のアルキル基又は直鎖状の炭素原子数1~8のアルコキシ基がこのましく、特に優れた誘電率異方性を示すために、アルコキシ基である事が好ましい。
該アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基であることが好ましい。該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基又はn-ペントキシ基であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての一般式(i)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%である。好ましい含有量の上限値は、15%であり、13%であり、11%であり、10%であり、8%であり、6%であり、5%である。一般式(i)で表される化合物は、少量の添加でΔε等の改善効果を発揮するが、添加量を増やしすぎると低温にした際に液晶組成物から析出してしまう等の不具合が生じることがあり最適の含有量がある。
一般式(i)で表される化合物は、具体的には、式(i-1)から式(i-9)で表される化合物が好ましく、式(i-1)から式(i-5)で表される化合物が好ましく、式(i-3)で表される化合物であることが好ましい。
式(i-1)から式(i-9)で表される化合物は、液晶組成物の低温保存性を向上する観点からは、2種以上を併用することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(i-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%である。好ましい含有量の上限値は、15%であり、13%であり、11%であり、10%であり、8%であり、6%であり、5%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(ii)で表される化合物を1種又は2種以上を含有する。一般式(ii)で表される化合物はほぼ中性の化合物である。
Rii1及びRii2はそれぞれ独立して、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基が好ましく、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基が好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての一般式(ii)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、20%であり、22%であり、23%であり、24%であり、25%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、50%であり、45%であり、40%であり、37%であり、35%であり、33%であり、30%であり、29%であり、27%である。
さらに、一般式(ii)で表される化合物は、式(ii-1)から式(ii-4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(ii-1)、式(ii-3)又は式(ii-4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(ii-1)で表される化合物は本発明の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTNIを求めるときは、式(ii-3)、式(ii-4)で表される化合物を用いることが好ましい。
2種以上を併用する場合は、式(ii-1)で表される化合物と式(ii-3)で表される化合物の組み合わせ、式(ii-1)で表される化合物と式(ii-4)で表される化合物の組み合わせ、式(ii-1)で表される化合物、式(ii-3)で表される化合物と式(ii-4)で表される化合物の組み合わせが好ましい。
式(ii-3)、式(ii-4)で表される化合物の合計の含有量は、低温での溶解度を良くするために20%以上にすることは好ましくない。
本発明の組成物の総量に対しての式(ii-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、18%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20%であり、17%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%である。
式(ii-1)で表される化合物と式(ii-3)で表される化合物の合計の含有量、式(ii-1)で表される化合物と式(ii-4)で表される化合物の合計の含有量、式(ii-1)で表される化合物、式(ii-3)で表される化合物と式(ii-4)で表される化合物の合計の含有量の好ましい下限値は、20%であり、22%であり、23%であり、24%であり、25%である。好ましい上限値は、50%であり、45%であり、40%であり、37%であり、35%であり、33%であり、30%であり、29%であり、27%である。
一般式(i)で表される化合物及び一般式(ii)で表される化合物の合計の含有量の好ましい下限値は、20%であり、22%であり、23%であり、24%であり、25%であり、27%であり、28%であり、30%である。好ましい上限値は、50%であり、45%であり、40%であり、37%であり、35%であり、33%であり、30%であり、29%であり、27%である。
一般式(P)で表される化合物は、重合性化合物である。本発明の液晶組成物は、一般式(P)で表される化合物は、1種又は2種以上含有する。
式中、mp2~mp4はそれぞれ独立して、0、1、2又は3を表し、mp1及びmp5はそれぞれ独立して1、2又は3を表すが、Zp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp2が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp2が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Lp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Mp2が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。)で表される化合物で表されることが好ましい。また、当該重合性モノマーは1種又は2種以上含有することが好ましい。
本発明に係る一般式(1)において、Zp1は-Spp2-Rp2であることが好ましく、R11及びR12はそれぞれ独立して式(R-1)から式(R-3)のいずれかであることが好ましい。
また、前記一般式(P)において、mp1+mp5は2以上であることが好ましい。
また、前記一般式(P)において、Lp1は、単結合、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-OCF2-又は-C≡C-であり、Lp2は、-OCH2CH2O-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-C2H4OCO-又は-C2H4COO-であり、前記式中のzは、1~4の整数であることが好ましい。
また、前記一般式(1)のLp1およびLp2の少なくともいずれかが、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-および-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
また、前記一般式(P)において、Rp1及びRp2はそれぞれ独立して以下の式(R-1)から式(R-15):
のいずれかがより好ましい。
また、前記一般式(P)のmp3は0、1、2又は3を表し、mp2が1の場合Lp1は単結合であり、mp2が2又は3の場合複数存在するLp1の少なくとも1つは単結合であることが好ましい。
また、前記一般式(P)のmp3は0、1、2又は3を表し、mp3が1の場合Mp2は1,4-フェニレン基であり、mp3が2又は3の場合複数存在するMp2のうち少なくともLp1を介してMp1と隣接するMp2は1,4-フェニレン基であることが好ましい。
更に、前記一般式(P)のmp3は0、1、2又は3を表し、Mp2の少なくとも1つが、1つ又は2つ以上のフッ素で置換されている1,4-フェニレン基であることが好ましい。
更に、前記一般式(P)のmp4は0、1、2又は3を表し、Mp3の少なくとも1つが、1つ又は2つ以上のフッ素で置換されている1,4-フェニレン基であることが好ましい。
また、前記一般式(P)におけるスペーサー基(Spp1、Spp2、Spp4)としては、単結合、-OCH2-、-(CH2)zO-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-(CH2)z-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-O-(CH2)z-O-、-OCF2-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-又は-C≡C-であることが好ましく、当該Zは1以上10以下の整数であることが好ましい。
また、当該重合性モノマー含有液晶組成物中の重合性モノマーの具体的な含有量としては、2%以下が好ましく、1.5%以下がより好ましく、1%以下が更に好ましく、0.5%以下が特に好ましく、0.4%以下が最も好ましい。
本発明に係る一般式(P)の重合性化合物は、一般式(P-a)、一般式(P-b)、一般式(P-c)および一般式(P-d)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物であることが好ましいし2種以上の化合物を併用してもよい。
上記一般式(P-a)~一般式(P-d)中、Rp1及びRp2はそれぞれ独立して以下の式(R-I)から式(R-IX):
のいずれかを表し、前記式(R-I)~(R-IX)中、R2~R6はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基または炭素原子数1~5個のハロゲン化アルキル基であり、Wは単結合、-O-またはメチレン基であり、Tは単結合または-COO-であり、p、tおよびqはそれぞれ独立して、0、1または2を表し、
環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-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、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すが、無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は-Rp1で置換されていていることが好ましく、
環Cは以下の式(c-i)~(c-ix):
環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-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、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すが、無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は-Rp1で置換されていていることが好ましく、
環Cは以下の式(c-i)~(c-ix):
(式中、★でSpp1と結合し、★★でLp5若しくはLp6と結合し、基中の水素原子は、それぞれ独立して、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、
Spp1及びSpp4はスペーサー基を表し、Xp1~Xp4は、それぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表すことが好ましく、
Lp4、Lp5およびLp6はそれぞれ独立して、単結合、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-O-(CH2)z-O-、-OCF2-、-CH=CHCOO-、-COOCH=CH-、-OCOCH=CH-又は-C≡C-であることが好ましく、前記式中のzは、1~4の整数であることが好ましい。
Spp1及びSpp4はスペーサー基を表し、Xp1~Xp4は、それぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表すことが好ましく、
Lp4、Lp5およびLp6はそれぞれ独立して、単結合、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF2-、-CF2O-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-O-(CH2)z-O-、-OCF2-、-CH=CHCOO-、-COOCH=CH-、-OCOCH=CH-又は-C≡C-であることが好ましく、前記式中のzは、1~4の整数であることが好ましい。
Lp3は、-CH=CHCOO-、-COOCH=CH-または-OCOCH=CH-であることが好ましい。
上記一般式(P-a)で表される化合物において、mp6およびmp7は、それぞれ独立して、0、1、2または3を表すことが好ましい。また、mp6+mp7=2~5であることがより好ましい。本発明に係る重合性モノマー含有組成物において、一般式(P-a)で表される重合性モノマーと、一般式(i)とを組み合わせることで、残留モノマー減少の観点で好ましいと考えられる。
上記一般式(P-b)で表される化合物において、mp8およびmp9は、それぞれ独立して、1、2または3を表すことが好ましい。また、mp6+mp7=2~3であることがより好ましい。本発明に係る重合性モノマー含有組成物において、一般式(P-b)で表される重合性モノマーと、一般式(i)とを組み合わせることで、残留モノマー減少の観点で好ましいと考えられる。
上記一般式(P-c)で表される化合物において、mp10およびmp11は、それぞれ独立して、0又は1を表すことが好ましい。また、mp10+mp11=0~1であることがより好ましい。本発明に係る重合性モノマー含有組成物において、一般式(P-c)で表される重合性モノマーと、一般式(i)とを組み合わせることで、残留モノマー減少の観点で好ましいと考えられる。また、一般式(P-c)はフェナントレン環を有しているため、組成物全体の感光作用が大きいと考えられる。
上記一般式(P-d)で表される化合物において、mp12及びmp15はそれぞれ独立して1、2又は3を表し、mp13は、0、1、2又は3を表すことが好ましく、mp14は、0又は1を表すことが好ましい。また、mp12+mp15=2~5であることがより好ましい。Rp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp2が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp4が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Lp4およびLp5が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、環A~環Cが複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。本発明に係る重合性モノマー含有組成物において、一般式(P-d)で表される重合性モノマーと、一般式(1)および一般式(2)とを組み合わせることで、光重合時間を短縮させることが可能になる。
以下に本発明に係る一般式(P-a)~一般式(P-d)で表される化合物の好ましい構造を例示する。
本発明に係る一般式(P-a)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-a-1)~式(P-a-31)で表される重合性化合物が挙げられる。
また、上記一般式(P-a)で表される重合性モノマーの具体的な含有量としては、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、2%以下が更に好ましく、1%以下が特に好ましく、0.8%以下が最も好ましい。
本発明に係る一般式(P-b)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-b-1)~式(P-b-64)で表される重合性化合物が挙げられる。
(式中、Spbは-(CH2)n-を表し、nは1から20の整数を表すが、Spbが複数存在する場合には、それぞれ同一であっても異なっていても良い。)
また、上記一般式(P-b)で表される重合性モノマーの具体的な含有量(重合性モノマー含有液晶組成物全体に対する割合)としては、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、2%以下が更に好ましく、1%以下が特に好ましく、0.8%以下が最も好ましい。
また、上記一般式(P-b)で表される重合性モノマーの具体的な含有量(重合性モノマー含有液晶組成物全体に対する割合)としては、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、2%以下が更に好ましく、1%以下が特に好ましく、0.8%以下が最も好ましい。
本発明に係る一般式(P-c)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-c-1)~式(P-c-52)で表される重合性化合物が挙げられる。
また、上記一般式(P-c)で表される重合性モノマーの具体的な含有量としては、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、2%以下が更に好ましく、1%以下が特に好ましく、0.8%以下が最も好ましい。
本発明に係る一般式(P-d)で表される化合物は、以下の一般式(P-d’)で表される化合物が好ましい。
(上記一般式(P-d’)で表される化合物において、mp10は、2または3を表すことがより好ましい。その他の記号は上記一般式(p-d)と同一なので省略する。)
本発明に係る一般式(P-d)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-d-1)~式(P-d-31)で表される重合性化合物が挙げられる。
本発明に係る一般式(P-d)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P-d-1)~式(P-d-31)で表される重合性化合物が挙げられる。
また、上記一般式(P-d)で表される重合性モノマーの具体的な含有量としては、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、2%以下が更に好ましく、1%以下が特に好ましく、0.8%以下が最も好ましい。
本発明に係る「炭素原子数1~15個のアルキル基」は、直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。また、上記一般式(1)中、R1およびR2はそれぞれ独立して、炭素原子数1~15個のアルキル基であり、R1およびR2はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8個のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~6個のアルキル基がより好ましい。
本発明に係る「炭素原子数1~15個のアルキル基」の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基、3-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基などが挙げられる。なお、本明細書中において、アルキル基の例は共通であり、各々のアルキル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
本発明に係る「炭素原子数1~15個のアルコキシ基」の例は、該置換基中の少なくとも1個の酸素原子が環構造と直接結合する位置に存在することが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基(n-プロポキシ基、i-プロポキシ基)、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基がより好ましい。なお、本明細書中において、アルコキシ基の例は共通であり、各々のアルコキシ基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
本発明に係る「炭素原子数2~15個のアルケニル基」の例は、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、2-ヘキセニル基等が挙げられる。また、本発明に係るより好ましいアルケニル基としては次に記載する式(i)(ビニル基)、式(ii)(1-プロペニル基)、式(iii)(3-ブテニル基)および式(iv)(3-ペンテニル基):
(上記式(i)~(iv)中、*は環構造への結合部位を示す。)
で表されるが、本願発明の液晶組成物が重合性モノマーを含有する場合は、式(ii)および式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。なお、本明細書中において、アルケニル基の例は共通であり、各々のアルケニル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
で表されるが、本願発明の液晶組成物が重合性モノマーを含有する場合は、式(ii)および式(iv)で表される構造が好ましく、式(ii)で表される構造がより好ましい。なお、本明細書中において、アルケニル基の例は共通であり、各々のアルケニル基の炭素原子数の数によって適宜上記例示から選択される。
本発明の組成物は、一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の化合物(Δεの符号が負で、その絶対値が2より大きい。)に該当する。
(式中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
XN21は水素原子又はフッ素原子を表し、
TN31は-CH2-又は酸素原子を表し、
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及びnN32はそれぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32、ZN11~ZN32が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)
一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
XN21は水素原子又はフッ素原子を表し、
TN31は-CH2-又は酸素原子を表し、
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及びnN32はそれぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32、ZN11~ZN32が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)
一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。
一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-又は単結合を表すことが好ましく、-CH2O-、-CH2CH2-又は単結合が更に好ましく、-CH2O-又は単結合が特に好ましい。
XN21はフッ素原子が好ましい。
TN31は酸素原子が好ましい。
nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は1又は2が好ましく、nN11が1でありnN12が0である組み合わせ、nN11が2でありnN12が0である組み合わせ、nN11が1でありnN12が1である組み合わせ、nN11が2でありnN12が1である組み合わせ、nN21が1でありnN22が0である組み合わせ、nN21が2でありnN22が0である組み合わせ、nN31が1でありnN32が0である組み合わせ、nN31が2でありnN32が0である組み合わせ、が好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%であり、20%である。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%であり、20%である。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%であり、20%である。
一般式(N-1)~(N-3)で表される化合物として、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32がアルケニル基である化合物のように分子内に-CH=CH-の構造を持つ化合物の含有量が多くなると、一般式(P)で表される化合物を重合させる際に、重合が十分に進行しないという問題点や、重合後の液晶分子の規制力が弱くなるなどの問題点が生じるため、好ましくない。このため、一般式(N-1)~(N-3)で表される化合物であって、その分子内に-CH=CH-の構造を持つ化合物の含有量の上限値は、15%が好ましく、13%が好ましく、10%が好ましく、8%が好ましく、6%が好ましく、4%が好ましく、3%が好ましく、2%が好ましく、1%が好ましく、実質的に含まれないことが好ましい。
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。
一般式(N-1)で表される化合物として、下記の一般式(N-1a)~(N-1g)で表される化合物群を挙げることができる。
(式中、RN11及びRN12は一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表し、nNa11は0又は1を表し、nNb11は1又は2を表し、nNc11は0又は1を表し、nNd11は1又は2を表し、nNe11は1又は2を表し、nNf11は1又は2を表し、nNg11は1又は2を表し、ANe11はトランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表し、ANg11はトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すが少なくとも1つは1,4-シクロヘキセニレン基を表し、ZNe 11は単結合又はエチレンを表すが少なくとも1つはエチレンを表す。)
より具体的には、一般式(N-1)で表される化合物は一般式(N-1-1)~(N-1-21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
より具体的には、一般式(N-1)で表される化合物は一般式(N-1-1)~(N-1-21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(N-1-1)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN111及びRN112はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基、ペンチル基又はビニル基が好ましい。RN112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基、ペンチル基又はビニル基が好ましい。RN112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、50%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
さらに、一般式(N-1-1)で表される化合物は、式(N-1-1.1)から式(N-1-1.23)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)及び式(N-1-1.3)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-1.1)~(N-1-1.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、50%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
一般式(N-1-2)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN121及びRN122はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基が好ましい。RN122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基が好ましい。
RN121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基が好ましい。RN122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基が好ましい。
一般式(N-1-2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%であり、37%であり、40%であり、42%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、50%であり、48%であり、45%であり、43%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%である。
さらに、一般式(N-1-2)で表される化合物は、式(N-1-2.1)から式(N-1-2.22)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-2.3)から式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及び式(N-1-2.20)で表される化合物であることが好ましく、Δεの改良を重視する場合には式(N-1-2.3)から式(N-1-2.7)で表される化合物が好ましく、TNIの改良を重視する場合には式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及び式(N-1-2.13)で表される化合物であることが好ましく、応答速度の改良を重視する場合には式(N-1-2.20)で表される化合物であることが好ましい。
式(N-1-2.1)から式(N-1-2.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、50%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
一般式(N-1-3)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN131及びRN132はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数3~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、1-プロペニル基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数3~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、1-プロペニル基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
さらに、一般式(N-1-3)で表される化合物は、式(N-1-3.1)から式(N-1-3.21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-3.1)~(N-1-3.7)及び式(N-1-3.21)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及び式(N-1-3.6)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-3.1)~式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及び式(N-1-3.21)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、式(N-1-3.1)及び式(N-1-3.2)の組み合わせ、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及び式(N-1-3.6)から選ばれる2種又は3種の組み合わせが好ましい。本発明の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-4)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN141及びRN142はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN141及びRN142はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN141及びRN142はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、11%であり、10%であり、8%である。
さらに、一般式(N-1-4)で表される化合物は、式(N-1-4.1)から式(N-1-4.14)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-4.1)~(N-1-4.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及び式(N-1-4.4)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-4.1)~(N-1-4.14)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、11%であり、10%であり、8%である。
一般式(N-1-5)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN151及びRN152はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN151及びRN152はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましくエチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN151及びRN152はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましくエチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、8%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
さらに、一般式(N-1-5)で表される化合物は、式(N-1-5.1)から式(N-1-5.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及び式(N-1-5.4)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及び式(N-1-5.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、8%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-10)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1101及びRN1102はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1101は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1102は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1101は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1102は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-10)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-10)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
さらに、一般式(N-1-10)で表される化合物は、式(N-1-10.1)から式(N-1-10.21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-10.1)~(N-1-10.5)式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-11)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1111及びRN1112はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-11)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を低めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-11)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
さらに、一般式(N-1-11)で表される化合物は、式(N-1-11.1)から式(N-1-11.15)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-11.1)~(N-1-11.15)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-11.2及び式(N-1-11.4)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-11.2)及び式(N-1-11.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-12)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1121及びRN1122はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-12)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-12)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-13)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1131及びRN1132はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-13)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-13)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-14)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1141及びRN1142はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1141は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1142は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1141は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1142は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-14)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-14)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-15)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1151及びRN1152はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1151は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1152は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1151は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1152は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-15)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-15)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-16)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1161及びRN1162はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1161は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1162は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1161は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1162は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-16)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-16)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-17)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1171及びRN1172はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1171は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1172は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1171は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1172は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-17)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-17)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-18)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1181及びRN1182はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1181は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1182は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1181は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1182は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-18)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-18)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
さらに、一般式(N-1-18)で表される化合物は、式(N-1-18.1)から式(N-1-18.5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-18.1)~(N-1-11.3)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-18.2及び式(N-1-18.3)で表される化合物が好ましい。
一般式(N-1-20)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-20)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-20)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-21)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-21)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-21)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(N-1-22)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1221及びRN1222はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1221及びRN1222はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN1221及びRN1222はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-22)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-1-21)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、5%である。
さらに、一般式(N-1-22)で表される化合物は、式(N-1-22.1)から式(N-1-22.12)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-22.1)~(N-1-22.5)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-22.1)~(N-1-22.4)で表される化合物が好ましい。
一般式(N-3)で表される化合物は一般式(N-3-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RN321及びRN322はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN321及びRN322は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基又はペンチル基が好ましい。
RN321及びRN322は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基又はペンチル基が好ましい。
一般式(N-3-2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(N-3-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、50%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%である。
さらに、一般式(N-3-2)で表される化合物は、式(N-3-2.1)から式(N-3-2.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(L)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。一般式(L)で表される化合物は誘電的にほぼ中性の化合物(Δεの値が-2~2)に該当する。
(式中、RL1及びRL2はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nL1が2又は3であってZL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)で表される化合物を除く。)
一般式(L)で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類であり、8種類であり、9種類であり、10種類以上である。
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nL1が2又は3であってZL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)で表される化合物を除く。)
一般式(L)で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類であり、8種類であり、9種類であり、10種類以上である。
本発明の組成物において、一般式(L)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の組成物の総量に対しての式(L)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、10%であり、20%であり、30%であり、40%であり、50%であり、55%であり、60%であり、65%であり、70%であり、75%であり、80%である。好ましい含有量の上限値は、95%であり、85%であり、75%であり、65%であり、55%であり、45%であり、35%であり、25%である。
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
信頼性を重視する場合にはRL1及びRL2はともにアルキル基であることが好ましく、化合物の揮発性を低減させることを重視する場合にはアルコキシ基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合には少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。
分子内に存在するハロゲン原子は0、1、2又は3個が好ましく、0又は1が好ましく、他の液晶分子との相溶性を重視する場合には1が好ましい。
RL1及びRL2は、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)
nL1は応答速度を重視する場合には0が好ましく、ネマチック相の上限温度を改善するためには2又は3が好ましく、これらのバランスをとるためには1が好ましい。また、組成物として求められる特性を満たすためには異なる値の化合物を組み合わせることが好ましい。
AL1、AL2及びAL3はΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。
ZL1及びZL2は応答速度を重視する場合には単結合であることが好ましい。
一般式(L)で表される化合物は分子内のハロゲン原子数が0個又は1個であることが好ましい。
一般式(L)で表される化合物として、RL1及びRL2がアルケニル基である化合物のように分子内に-CH=CH-の構造を持つ化合物の含有量が多くなると、一般式(P)で表される化合物を重合させる際に、重合が十分に進行しないという問題点や、重合後の液晶分子の規制力が弱くなるなどの問題点が生じるため、好ましくない。このため、一般式(L)で表される化合物であって、その分子内に-CH=CH-の構造を持つ化合物の含有量の上限値は、15%が好ましく、13%が好ましく、10%が好ましく、8%が好ましく、6%が好ましく、4%が好ましく、3%が好ましく、2%が好ましく、1%が好ましく、実質的に含まれないことが好ましい。
一般式(L)で表される化合物は一般式(L-1)~(L-7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL11及びRL12はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
RL11及びRL12は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
RL11及びRL12は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
好ましい含有量の下限値は、本発明の組成物の総量に対して、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、15%であり、20%であり、25%であり、30%であり、35%であり、40%であり、45%であり、50%であり、55%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、95%であり、90%であり、85%であり、80%であり、75%であり、70%であり、65%であり、60%であり、55%であり、50%であり、45%であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%である。
本発明の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が中庸で上限値が中庸であることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL12は一般式(L-1)における意味と同じ意味を表す。)
一般式(L-1-1)で表される化合物は、式(L-1-1.1)から式(L-1-1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-1.2)又は式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(L-1-1)で表される化合物は、式(L-1-1.1)から式(L-1-1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-1.2)又は式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-1.3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL12は一般式(L-1)における意味と同じ意味を表す。)
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、8%であり、10%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、8%であり、10%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
さらに、一般式(L-1-2)で表される化合物は、式(L-1-2.1)から式(L-1-2.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-2.2)から式(L-1-2.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(L-1-2.2)で表される化合物は本発明の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(L-1-2.3)又は式(L-1-2.4)で表される化合物を用いることが好ましい。式(L-1-2.3)及び式(L-1-2.4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解度を良くするために30%以上にすることは好ましくない。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-2.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、8%であり、10%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-1.3)で表される化合物及び式(L-1-2.2)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、8%であり、10%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-4)及び/又は(L-1-5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL15及びRL16はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表す。)
RL15及びRL16は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
RL15及びRL16は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。 さらに、一般式(L-1-4)及び(L-1-5)で表される化合物は、式(L-1-4.1)から式(L-1-5.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-4.2)又は式(L-1-5.2)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい
式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及び式(L-1-3.12)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及び式(L-1-4.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、これら化合物の合計の含有量の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。組成物の信頼性を重視する場合には、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及び式(L-1-3.4))で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、組成物の応答速度を重視する場合には、式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及び式(L-1-3.12)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及び式(L-1-4.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、これら化合物の合計の含有量の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。組成物の信頼性を重視する場合には、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及び式(L-1-3.4))で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、組成物の応答速度を重視する場合には、式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL17及びRL18はそれぞれ独立してメチル基又は水素原子を表す。)
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-1-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
さらに、一般式(L-1-6)で表される化合物は、式(L-1-6.1)から式(L-1-6.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(L-2)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL21及びRL22はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL21は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
RL21は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、応答速度を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
さらに、一般式(L-2)で表される化合物は、式(L-2.1)から式(L-2.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及び式(L-2.6)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(L-3)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL31及びRL32はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
RL31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L-3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
高い複屈折率を得る場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、高いTniを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
さらに、一般式(L-3)で表される化合物は、式(L-3.1)から式(L-3.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-3.2)から式(L-3.7)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(L-4)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL41及びRL42はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL41は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。)
一般式(L-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
RL41は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。)
一般式(L-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の組成物において、一般式(L-4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%であり、23%であり、26%であり、30%であり、35%であり、40%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L-4)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50%であり、40%であり、35%であり、30%であり、20%であり、15%であり、10%であり、5%である。
一般式(L-4)で表される化合物は、例えば式(L-4.1)から式(L-4.3)で表される化合物であることが好ましい。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(L-4.1)で表される化合物を含有していても、式(L-4.2)で表される化合物を含有していても、式(L-4.1)で表される化合物と式(L-4.2)で表される化合物との両方を含有していても良いし、式(L-4.1)から式(L-4.3)で表される化合物を全て含んでいても良い。本発明の組成物の総量に対しての式(L-4.1)又は式(L-4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
式(L-4.1)で表される化合物と式(L-4.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、本発明の組成物の総量に対しての両化合物の好ましい含有量の下限値は、15%であり、19%であり、24%であり、30%であり、好ましい上限値は、45であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(L-4)で表される化合物は、例えば式(L-4.4)から式(L-4.6)で表される化合物であることが好ましく、式(L-4.4)で表される化合物であることが好ましい。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(L-4.4)で表される化合物を含有していても、式(L-4.5)で表される化合物を含有していても、式(L-4.4)で表される化合物と式(L-4.5)で表される化合物との両方を含有していても良い。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-4.4)又は式(L-4.5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、7%であり、9%であり、11%であり、12%であり、13%であり、18%であり、21%である。好ましい上限値は、45であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%である。
式(L-4.4)で表される化合物と式(L-4.5)で表される化合物との両方を含有する場合は、本発明の組成物の総量に対しての両化合物の好ましい含有量の下限値は、15%であり、19%であり、24%であり、30%であり、好ましい上限値は、45であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(L-4)で表される化合物は、式(L-4.7)から式(L-4.10)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-4.9)で表される化合物が好ましい。
一般式(L-5)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL51及びRL52はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL51は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
RL51は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L-5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の組成物において、一般式(L-5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%であり、23%であり、26%であり、30%であり、35%であり、40%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L-5)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50%であり、40%であり、35%であり、30%であり、20%であり、15%であり、10%であり、5%である
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.1)又は式(L-5.2)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-5.1)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.1)又は式(L-5.2)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-5.1)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、9%である。
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.3)又は式(L-5.4)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、9%である。
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.5)から式(L-5.7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、特に式(L-5.7)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
一般式(L-6)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL61及びRL62はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表し、XL61及びXL62はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
RL61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子他方が水素原子であることが好ましい。
RL61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子他方が水素原子であることが好ましい。
一般式(L-6)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%であり、23%であり、26%であり、30%であり、35%であり、40%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L-6)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50%であり、40%であり、35%であり、30%であり、20%であり、15%であり、10%であり、5%である。Δnを大きくすることに重点を置く場合には含有量を多くした方が好ましく、低温での析出に重点を置いた場合には含有量は少ない方が好ましい。
一般式(L-6)で表される化合物は、式(L-6.1)から式(L-6.9)で表される化合物であることが好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種~3種類含有することが好ましく、1種~4種類含有することがさらに好ましい。また、選ぶ化合物の分子量分布が広いことも溶解性に有効であるため、例えば、式(L-6.1)又は(L-6.2)で表される化合物から1種類、式(L-6.4)又は(L-6.5)で表される化合物から1種類、式(L-6.6)又は式(L-6.7)で表される化合物から1種類、式(L-6.8)又は(L-6.9)で表される化合物から1種類の化合物を選び、これらを適宜組み合わせることが好ましい。その中でも、式(L-6.1)、式(L-6.3)式(L-6.4)、式(L-6.6)及び式(L-6.9)で表される化合物を含むことが好ましい。
さらに、一般式(L-6)で表される化合物は、例えば式(L-6.10)から式(L-6.17)で表される化合物であることが好ましく、その中でも、式(L-6.11)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
一般式(L-7)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表し、AL71及びAL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるAL2及びAL3と同じ意味を表すが、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は一般式(L)におけるZL2と同じ意味を表し、XL71及びXL72はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は単結合又はCOO-が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は単結合又はCOO-が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類である。
本発明の組成物において、一般式(L-7)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の組成物の総量に対しての式(L-7)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%である。本発明の組成物の総量に対しての式(L-7)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、10%であり、5%である。
本発明の組成物が高いTniの実施形態が望まれる場合は式(L-7)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.1)から式(L-7.4)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.11)から式(L-7.13)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.11)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.21)から式(L-7.23)で表される化合物である。式(L-7.21)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.31)から式(L-7.34)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.31)又は/及び式(L-7.32)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.41)から式(L-7.44)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.41)又は/及び式(L-7.42)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.51)から式(L-7.53)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての一般式(i)、一般式(ii)、一般式(P)、一般式(L)及び(N)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、80%であり、85%であり、88%であり、90%であり、92%であり、93%であり、94%であり、95%であり、96%であり、97%であり、98%であり、99%であり、100%である。好ましい含有量の上限値は、100%であり、99%であり、98%であり、95%である。
本発明の組成物の総量に対しての一般式(i)、一般式(ii)、一般式(P)、一般式(L-1)から(L-7)及び(M-1)から(M-8)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、80%であり、85%であり、88%であり、90%であり、92%であり、93%であり、94%であり、95%であり、96%であり、97%であり、98%であり、99%であり、100%である。好ましい含有量の上限値は、100%であり、99%であり、98%であり、95%である。
一般式(i)、一般式(L)及び(N)で表される化合物において、分子内に-CH=CH-の構造(例えば、側鎖のアルケニル基、連結基としての-CH=CH-及び-C≡C-、環構造としてのシクロヘキセニレン基)を持つ化合物の含有量が多いと一般式(P)で表される化合物を重合し、液晶分子の配向規制力を付与した際に、規制力が弱く、規定のプレチルトを達成できない、又は表示素子の使用とともにプレチルト角が当初付与したものからずれてしまう等の問題が生じるため、好ましくない。このため、これら化合物の組成物中における含有量の好ましい下限値は、1%であり、3%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、20%であり、17%であり、15%であり、13%であり、11%であり、8%であり、5%であり、3%であり、1%であり、実質的に含有しないことが好ましい。
本願発明の組成物は、分子内に過酸(-CO-OO-)構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して5%以下とすることが好ましく、3%以下とすることがより好ましく、1%以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
UV照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して15%以下とすることが好ましく、10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して80%以上とすることが好ましく、90%以上とすることがより好ましく、95%以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて6員環である化合物のみで組成物を構成することが最も好ましい。
組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
粘度の改善及びTniの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい2-メチルベンゼン-1,4-ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記2-メチルベンゼン-1,4-ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが好ましく、5%以下とすることがより好ましく、3%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
本発明の第一実施形態の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は2~5であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は4~5であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
本発明に使用される液晶組成物の平均弾性定数(KAVG)は10から25が好ましいが、その下限値としては、10が好ましく、10.5が好ましく、11が好ましく、11.5が好ましく、12が好ましく、12.3が好ましく、12.5が好ましく、12.8が好ましく、13が好ましく、13.3が好ましく、13.5が好ましく、13.8が好ましく、14が好ましく、14.3が好ましく、14.5が好ましく、14.8が好ましく、15が好ましく、15.3が好ましく、15.5が好ましく、15.8が好ましく、16が好ましく、16.3が好ましく、16.5が好ましく、16.8が好ましく、17が好ましく、17.3が好ましく、17.5が好ましく、17.8が好ましく、18が好ましく、その上限値としては、25が好ましく、24.5が好ましく、24が好ましく、23.5が好ましく、23が好ましく、22.8が好ましく、22.5が好ましく、22.3が好ましく、22が好ましく、21.8が好ましく、21.5が好ましく、21.3が好ましく、21が好ましく、20.8が好ましく、20.5が好ましく、20.3が好ましく、20が好ましく、19.8が好ましく、19.5が好ましく、19.3が好ましく、19が好ましく、18.8が好ましく、18.5が好ましく、18.3が好ましく、18が好ましく、17.8が好ましく、17.5が好ましく、17.3が好ましく、17が好ましい。消費電力削減を重視する場合にはバックライトの光量を抑えることが有効であり、液晶表示素子は光の透過率を向上させることが好ましく、そのためにはKAVGの値を低めに設定することが好ましい。応答速度の改善を重視する場合にはKAVGの値を高めに設定することが好ましい。
本発明における組成物は、さらに、一般式(Q)で表される化合物を含有することができる。
(式中、RQは炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-で置換されてよく、MQはトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基又は単結合を表す。)
RQは炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-で置換されてよいが、炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素原子数1から20の直鎖アルキル基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された分岐鎖アルキル基が更に好ましい。MQはトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基又は単結合を表すが、トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
RQは炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-で置換されてよいが、炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素原子数1から20の直鎖アルキル基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH2基が-OCO-又は-COO-に置換された分岐鎖アルキル基が更に好ましい。MQはトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基又は単結合を表すが、トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましい。
一般式(Q)で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式(Q-a)から一般式(Q-d)で表される化合物が好ましい。
式中、RQ1は炭素原子数1から10の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、RQ2は炭素原子数1から20の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、RQ3は炭素原子数1から8の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基又は分岐鎖アルコキシ基が好ましく、LQは炭素原子数1から8の直鎖アルキレン基又は分岐鎖アルキレン基が好ましい。一般式(Q-a)から一般式(Q-d)で表される化合物中、一般式(Q-c)及び一般式(Q-d)で表される化合物が更に好ましい。
本願発明の組成物において、一般式(Q)で表される化合物を1種又は2種を含有することが好ましく、1種から5種含有することが更に好ましく、その含有量は0.001から1%であることが好ましく、0.001から0.1%が更に好ましく、0.001から0.05%が特に好ましい。
また、本発明に使用できる酸化防止剤又は光安定剤としてより具体的には以下の(III-1)~(III-38)で表される化合物が好ましい。
(式中、nは0から20の整数を表す。)
本願発明の組成物において、一般式(Q)で表される化合物又は一般式(III-1)~(III-38)から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有することが好ましく、1種から5種含有することが更に好ましく、その含有量は0.001から1%であることが好ましく、0.001から0.1%が更に好ましく、0.001から0.05%が特に好ましい。
本願発明の組成物において、一般式(Q)で表される化合物又は一般式(III-1)~(III-38)から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有することが好ましく、1種から5種含有することが更に好ましく、その含有量は0.001から1%であることが好ましく、0.001から0.1%が更に好ましく、0.001から0.05%が特に好ましい。
本発明の重合性化合物を含有した組成物は、これに含まれる重合性化合物が紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。
(液晶表示素子)
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、高速応答という顕著な特徴を有しており、加えて、チルト角が十分に得られ、未反応の重合性化合物がないか、問題にならないほど少なく、電圧保持率(VHR)が高いため、配向不良や表示不良といった不具合がないか、十分に抑制されている。また、チルト角及び重合性化合物の残留量を容易に制御できるため、製造のためのエネルギーコストの最適化及び削減が容易であるため、生産効率の向上と安定した量産に最適である。
(液晶表示素子)
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、高速応答という顕著な特徴を有しており、加えて、チルト角が十分に得られ、未反応の重合性化合物がないか、問題にならないほど少なく、電圧保持率(VHR)が高いため、配向不良や表示不良といった不具合がないか、十分に抑制されている。また、チルト角及び重合性化合物の残留量を容易に制御できるため、製造のためのエネルギーコストの最適化及び削減が容易であるため、生産効率の向上と安定した量産に最適である。
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、PSAモード、PSVAモード、VAモード、PS-IPSモード又はPS-FFSモード用液晶表示素子に用いることができる。
本発明に係る液晶表示素子は、対向に配置された第1の基板および第2の基板と、前記第1の基板または前記第2の基板に設けられる共通電極と、前記第1の基板または前記第2の基板に設けられ、薄膜トランジスタを有する画素電極と、前記第1の基板と第2の基板間に設けられる液晶組成物を含有する液晶層と、を有することが好ましい。必要により前記液晶層と当接するように第1の基板および/または第2の基板の少なくとも一つの基板の対向面側に、液晶分子の配向方向を制御する配向膜を設けてもよい。該配向膜としては、液晶表示素子の駆動モードに併せて、垂直配向膜や水平配向膜など適宜選択することができ、ラビング配向膜(例えば、ポリイミド)または光配向膜(分解型ポリイミドなど)などの公知の配向膜を使用することができる。さらに、カラーフィルターを、第1の基板または第2の基板上に適宜設けてもよく、また前記画素電極や共通電極上にカラーフィルターを設けることができる。
本発明に係る液晶表示素子に使用される液晶セルの2枚の基板はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
前記第1の基板および前記第2の基板を、共通電極や画素電極層が内側となるように対向させることが好ましい。
第1の基板と第2の基板との間隔はスペーサーを介して、調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが1~100μmとなるように調整するのが好ましい。1.5から10μmが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
2枚の基板間に液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はODF法などを用いることができる。
本発明の液晶組成物に含まれる重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、液晶組成物を2枚の基板間に挟持させた状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、液晶組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数10Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数60Hzから10kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。PSVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を80°から89.9°に制御することが好ましい。
本発明の液晶組成物に含まれる重合性化合物を重合させる際に使用する紫外線又は電子線等の活性エネルギー線の照射時の温度は特に制限されることはない。例えば、配向膜を有する基板を備えた液晶表示素子に本発明の液晶組成物を適用する場合は、前記液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には15~35℃で重合させることが好ましい。
一方、例えば、配向膜を有していない基板を備えた液晶表示素子に本発明の液晶組成物を適用する場合は、上記の配向膜を有する基板を備えた液晶表示素子に適用する照射時の温度範囲より広い温度範囲でもよい。
紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.1mW/cm2~100W/cm2が好ましく、2mW/cm2~50W/cm2が更に好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、10mJ/cm2から500J/cm2が好ましく、100mJ/cm2から200J/cm2が更に好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、10秒から3600秒が好ましく、10秒から600秒が更に好ましい。
また、液晶表示素子は、第一の基板と第二の基板との間に重合性液晶組成物を注入する際、例えば、真空注入法又は滴下注入(ODF:One Drop Fill)法等の方法が行われるが、本願発明においては、ODF法において、重合性液晶組成物を基板に滴下した際の滴下痕の発生を抑えることができる。なお、滴下痕とは、黒表示した場合に重合性液晶組成物を滴下した痕が白く浮かび上がる現象と定義する。
滴下痕の発生は、注入される重合性液晶組成物に大きな影響を受けるものであるが、さらに、表示素子の構成によってもその影響は避けられない。本発明の液晶表示素子においては、表示素子中に形成される薄膜トランジスタ、及び、電極等は、薄い配向膜、あるいは薄い配向膜と薄い絶縁保護層等しか重合性液晶組成物を隔てる部材が無いことから、イオン性物質を遮断しきれない可能性が高く、電極を構成する金属材料と液晶組成物の相互作用による滴下痕の発生を避けることができなかったが、本発明の液晶表示素子において本願発明の重合性液晶組成物を組み合わせて用いることにより、効果的に滴下痕の発生が抑えられる。
また、ODF法による液晶表示素子の製造工程においては、液晶表示素子のサイズに応じて最適な重合性液晶組成物の注入量を滴下する必要があるが、本願発明の重合性液晶組成物は、例えば、滴下時に生じる滴下装置内の急激な圧力変化や衝撃に対する影響が少なく、長時間にわたって安定的に重合性液晶組成物を滴下し続けることが可能であるため、液晶表示素子の歩留まりを高く保持することもできる。特に、最近流行しているスマートフォンに多用される小型液晶表示素子は、最適な注入量が少ないために最適値からのずれを一定範囲内に制御すること自体が難しいが、本願発明の重合性液晶組成物を用いることにより、小型液晶表示素子においても安定した液晶材料の吐出量を実現できる。
実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。なお、nは自然数を表す。
(側鎖)
-n -CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
n- CnH2n+1- 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
-On -OCnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
nO- CnH2n+1O- 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
-V -CH=CH2
V- CH2=CH-
-V1 -CH=CH-CH3
1V- CH3-CH=CH-
-2V -CH2-CH2-CH=CH3
V2- CH2=CH-CH2-CH2-
-2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH3
1V2- CH3-CH=CH-CH2-CH2
(連結基)
-n- -CnH2n-
-nO- -CnH2n-O-
-On- -O-CnH2n-
-COO- -C(=O)-O-
-OCO- -O-C(=O)-
-CF2O- -CF2-O-
-OCF2- -O-CF2-
(環構造)
(側鎖)
-n -CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
n- CnH2n+1- 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
-On -OCnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
nO- CnH2n+1O- 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
-V -CH=CH2
V- CH2=CH-
-V1 -CH=CH-CH3
1V- CH3-CH=CH-
-2V -CH2-CH2-CH=CH3
V2- CH2=CH-CH2-CH2-
-2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH3
1V2- CH3-CH=CH-CH2-CH2
(連結基)
-n- -CnH2n-
-nO- -CnH2n-O-
-On- -O-CnH2n-
-COO- -C(=O)-O-
-OCO- -O-C(=O)-
-CF2O- -CF2-O-
-OCF2- -O-CF2-
(環構造)
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
Tni :ネマチック相-等方性液体相転移温度(℃)
T→n :ネマチック相下限温度(℃)
Δn :20℃における屈折率異方性
Δε :20℃における誘電率異方性
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ1 :20℃における回転粘度(mPa・s)
K33 :20℃における弾性定数K33(pN)
(液晶表示素子の製造方法及び評価方法)
まず、重合性化合物を含有する液晶組成物をセルギャップ3.5μmで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布した後、前記ポリイミド配向膜をラビング処理したITO付き基板を含む液晶セルに真空注入法で注入した。垂直配向膜形成材料として、JSR社製のJALS2096を用いた。
T→n :ネマチック相下限温度(℃)
Δn :20℃における屈折率異方性
Δε :20℃における誘電率異方性
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ1 :20℃における回転粘度(mPa・s)
K33 :20℃における弾性定数K33(pN)
(液晶表示素子の製造方法及び評価方法)
まず、重合性化合物を含有する液晶組成物をセルギャップ3.5μmで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布した後、前記ポリイミド配向膜をラビング処理したITO付き基板を含む液晶セルに真空注入法で注入した。垂直配向膜形成材料として、JSR社製のJALS2096を用いた。
その後、重合性化合物を含有する液晶組成物を注入した液晶セルに周波数100Hzで電圧を10V印加した状態で高圧水銀灯を用い、325nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して紫外線を照射した。このとき、中心波長365nmの条件で測定した照度が100mW/cm2になるように調整し、積算光量20J/cm2の紫外線を照射した。前記の紫外線照射条件を照射条件1とした。この照射条件1により液晶セル中の液晶分子にプレチルト角が付与される。
次に、蛍光UVランプを用いて、中心波長313nmの条件で測定した照度が0.3mW/cm2になるように調整し、積算光量36J/cm2の紫外線を更に照射し、液晶表示素子を得た。前記の紫外線照射条件を照射条件2とした。照射条件2により、照射条件1で未反応の液晶セル中の重合性化合物の残留量を低減させる。
紫外線照射後、プレチルト角の変化による表示不良(焼き付き)評価を行った。まず、液晶表示素子のプレチルト角を測定し、プレチルト角(初期)とした。プレチルト角は、シンテック製OPTIPROを用いて測定し、90°から88°を△、88°から86°を◎、86°未満を△とした。
上述の照射条件1と、照射条件1及び照射条件2との条件でそれぞれ紫外線を照射した後の液晶表示素子中の重合性化合物(P-b)の残留量[ppm]を測定した。液晶表示素子を分解し、液晶組成物、重合物、未反応の重合性化合物を含む溶出成分のアセトニトリル溶液を得た。これを高速液体クロマトグラフ(アジレント1260シリーズ)で分析し、各成分のピーク面積を測定した。指標とする液晶化合物のピーク面積と未反応の重合性化合物のピーク面積比から、残存する重合性化合物(P-b)の量を決定した。この値と当初添加した重合性化合物の量から重合性化合物(P-b)の残留量を決定した。なお、重合性化合物の残留量の検出限界は100ppmであった。照射条件1及び照射条件2の紫外線照射後に重合性化合物が残存している場合は、残存した重合性化合物による表示不良が発生する可能性が高くなる。照射条件1後に残存する重合性化合物のピークが観察されない場合を○、ピークが観察された場合を×とした。
同様に作製した液晶セルを用いて電圧保持率(VHR)を株式会社東洋テクニカ社製液晶セル・イオン密度測定システムMTR-1により電圧保持率を測定した。測定条件は温度60℃で1V、60Hzとした。VHRが98%以上を◎、96%以上を○、90%以上を△、90%未満を×とした。
(実施例1~3、比較例1~3)
評価に用いた液晶組成物とその液晶組成物を用いて作成した液晶表示素子の特性を下記にまとめた。
(実施例1~3、比較例1~3)
評価に用いた液晶組成物とその液晶組成物を用いて作成した液晶表示素子の特性を下記にまとめた。
比較例1は、Δnを変えないように、実施例1から一般式(i)に該当する化合物を除いた組成物である。これによりTniが低下し、γ1も悪化することが分かった。更にプレチルト角が付き難く、残留モノマーも多いためPSA用組成物としては適さないことがわかった。
実施例2及び3は、実施例1についてγ1/K33に着目し、調製した組成物であり、高速応答化を可能とする組成物である。
比較例2は、実施例3から一般式(i)に該当する化合物を除いた組成物である。このような調整を行うと、比較例2はプレチルト角が付き難く、残留モノマーも多く、Tniの低下を生じることが分かった。
比較例3は比較例2を更にγ1を改善するため一般式(ii)に該当する化合物を減少させ、3-Cy-Cy-Vの含有量を上昇させた液晶組成物である。このような調整を行うと、確かに高速応答が可能となるが、プレチルト角が付き難く、更にVHRの低下(信頼性の悪化)が著しいことが分かった。
比較例3は比較例2を更にγ1を改善するため一般式(ii)に該当する化合物を減少させ、3-Cy-Cy-Vの含有量を上昇させた液晶組成物である。このような調整を行うと、確かに高速応答が可能となるが、プレチルト角が付き難く、更にVHRの低下(信頼性の悪化)が著しいことが分かった。
Claims (7)
- 一般式(i)
(式中、Ri1及びRi2はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表すが、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよい。)
から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、
一般式(ii)
(式中、Rii1及びRii2はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表す。)
で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上と、
一般式(P)
(式中、Zp1は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニルオキシ基又は-Spp2-Rp2を表し、
Rp1及びRp2はそれぞれ独立して以下の式(R-I)から式(R-IX):
のいずれかを表し、前記式(R-I)~(R-IX)中、R2~R6はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基又は炭素原子数1~5個のハロゲン化アルキル基を表し、Wは単結合、-O-又はメチレン基を表し、Tは単結合又は-COO-を表し、p、t及びqはそれぞれ独立して、0、1又は2を表し、
Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
Lp1及びLp2はそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRa-、-NRa-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-COO-CRa=CH-COO-、-COO-CRa=CH-OCO-、-OCO-CRa=CH-COO-、-OCO-CRa=CH-OCO-、-(CH2)z-C(=O)-O-、-(CH2)z-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)z-、-(C=O)-O-(CH2)z-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-又は-C≡C-(式中、Raはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表し、前記式中、zは1~4の整数を表し、
Mp1は以下の式(i-11)~(ix-11):
(式中、★でSpp1と結合し、★★でLp1若しくはLp2と結合し、基中の水素原子は、それぞれ独立して、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、
Mp2は、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-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、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は-Rp1で置換されていても良く、
Mp3は以下の式(i-13)~(ix-13):
(式中、★でZp1と結合し、★★でLp2と結合し、基中の水素原子は、それぞれ独立して、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基又はハロゲン原子で置換されていてもよい。)
のいずれかを表し、
mp2~mp4はそれぞれ独立して、0、1、2又は3を表し、mp1及びmp5はそれぞれ独立して1、2又は3を表すが、Zp1、Rp1、Rp2、Spp1、Spp2、Lp1、Lp2、Mp1、Mp2、及び/又はMp3が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上を含有し、
一般式(ii)で表される化合物の含有量が20質量%以上である重合性液晶組成物。 - 一般式(i)において、Ri1及びRi2がそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルコキシ基を表す請求項1に記載の重合性液晶組成物。
- さらに一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有する請求項1又は2に記載の重合性液晶組成物。
(式中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
XN21は水素原子又はフッ素原子を表し、
TN31は-CH2-又は酸素原子を表し、
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及びnN32はそれぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32、ZN11~ZN32が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。) - 一般式(L)で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
(式中、RL1及びRL2はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(i)、(N-i)、(N-ii)で表される化合物を除く。) - 請求項1~4のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物を用いた液晶表示素子。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物を用いたアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物を用いたVAモード、IPSモード又はFFSモード用液晶表示素子。
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