CN104271707A - 液晶组合物和使用其的液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

一种液晶组合物,含有1种或2种以上的下述通式(i)所表示的化合物,且含有1种或2种以上的下述通式(ii)所表示的化合物(式中、Ri1、Ri2和Rii1各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,mii1表示1或2,Xi1~Xi6各自独立地表示氢原子或氟原子,但至少1个表示氟原子,Xii1和Xii2各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子。

Description

液晶组合物和使用其的液晶显示元件
技术领域
本发明涉及作为液晶显示材料有用的介电常数各向异性(Δε)显示正值的向列液晶组合物和使用其的液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件从钟表、电子计算器开始,发展到在各种测定仪器、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视机、钟表、广告显示板等中使用。作为液晶显示方式,其代表性的有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用了TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型、IPS(平面转换)型等。用于这些液晶显示元件的液晶组合物,要求对水分、空气、热、光等外界刺激稳定,并且要求在以室温为中心尽可能宽的温度范围内显示液晶相,粘性低,且驱动电压低。进一步,为了对每个显示元件而言使介电常数各向异性(Δε)和/或折射率各向异性(Δn)等为最适值,液晶组合物由数种至数十种化合物构成。
在垂直取向(VA)型显示器中使用Δε为负的液晶组合物,在TN型、STN型或者IPS(平面转换)型等水平取向型显示器中使用Δε为正的液晶组合物。另外,也报道过使Δε为正的液晶组合物在无施加电压时垂直地取向、通过施加横向电场进行显示的驱动方式,Δε为正的液晶组合物的必要性进一步提高。另一方面,在所有驱动方式中要求低电压驱动、高速响应、宽工作温度范围。即,要求Δε为正且绝对值大、粘度(η)小、高向列相-各向同性液体相转移温度(Tni)。另外,为了将Δn与单元间隙(d)之积即Δn×d设定为规定值,需要根据单元间隙将液晶组合物的Δn调节为适当的范围。除此之外,在将液晶显示元件应用到电视等的情况下由于重视高速响应性,因此要求旋转粘性(γ1)小的液晶组合物。
作为致力于高速响应性的液晶组合物的构成,例如公开了一种将作为Δε为正的液晶化合物的下述式(A-1)或下述式(A-2)所表示的化合物、和作为Δε为中性的液晶化合物的下述式(B)所表示的化合物组合使用的液晶组合物。这些液晶组合物的特征为:Δε为正的液晶化合物具有-CF2O-结构、以及Δε为中性的液晶化合物具有烯基。这些特征在该液晶组合物的领域中众所周知(参照专利文献1至4)。
[化1]
另一方面,液晶显示元件的用途扩大,从而其使用方法、制造方法也出现大变化。为了应对这些变化,要求将以前已知的基本物性值以外的特性最优化。即,使用液晶组合物的液晶显示元件广泛使用VA型、IPS型等,从而将其大小也为50型以上的超大型尺寸的显示元件实用化而使用。随着基板尺寸的大型化,液晶组合物向基板的注入方法也发生变化,从以前的真空注入法发展到滴下注入(ODF:One Drop Fill)法,该滴下注入法已成为注入方法的主流。但将液晶组合物滴在基板上时,滴痕引起显示品质降低的问题已明显化。进一步,在使用ODF法的液晶显示元件制造工序中,必须根据液晶显示元件的尺寸来滴下最适量的液晶。如果滴下量的偏差离最适值变大,则预先设计的液晶显示元件的折射率、驱动电场的平衡破坏,产生斑点,产生对比度不良等显示不良。特别是在最近流行的智能手机中常用的小型液晶显示元件,由于最适的液晶滴下量为少量,因此本身就难以将与最适值的偏差控制在一定范围内。因此,为了将液晶显示元件的制造成品率维持为较高,对于液晶组合物,例如要求受到液晶滴下时产生的滴下装置内的急剧压力变化、冲击的影响小,能够长时间稳定地连续滴下。
这样,对于利用TFT元件等进行驱动的有源矩阵驱动液晶显示元件所使用的液晶组合物,要求除了考虑维持高速响应性能等作为液晶显示元件所要求的特性、性能,同时具有一直被重视的高电阻率值、高电压保持率、对光、热等外部刺激的稳定性这样的特性以外,还考虑液晶显示元件的制造方法的开发。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-037918号公报
专利文献2:日本特开2008-038018号公报
专利文献3:日本特开2010-275390号公报
专利文献4:日本特开2011-052120号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题为:提供能够成品率良好地制造具有宽温度范围的液晶相、粘性小、低温下的溶解性良好、电阻率、电压保持率高、对于热、光稳定、难以产生烧屏、滴痕等显示不良、显示品质优异的液晶显示元件的Δε为正的液晶组合物;以及提供使用该液晶组合物的液晶显示元件。
解决课题的方法
本发明人对各种液晶化合物以及各种化学物质进行研究,发现通过组合特定的液晶化合物能够解决上述课题,从而完成了本发明。即,本发明的第一形态为以下的液晶组合物,本发明的第二形态为以下的液晶元件。
[1]一种液晶组合物,含有1种或2种以上的下述通式(i)所表示的化合物,且含有1种或2种以上的下述通式(ii)所表示的化合物。
[化2]
(式中,Ri1、Ri2和Rii1各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,mii1表示1或2,Xi1~Xi6各自独立地表示氢原子或氟原子,但至少1个表示氟原子,Xii1和Xii2各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子。)
[2]根据前述[1]所述的液晶组合物,前述通式(ii)的Xii1和Xii2中的至少1个为氟原子。
[3]根据前述[1]或[2]所述的液晶组合物,作为前述通式(i)所表示的化合物,含有至少1种Ri1与Ri2为不同取代基的化合物。
[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的液晶组合物,含有前述通式(ii)的Rii1为乙基的化合物和为丙基的化合物。
[5]根据前述[1]~[4]中任一项所述的液晶组合物,含有下述通式(L)所表示的化合物。
[化3]
(式中,RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
OL表示0、1、2或3,
BL1、BL2和BL3各自独立地表示选自由
(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH=或不相邻的2个以上-CH=可以被取代为-N=。)所组成的组中的基团,上述的基团(a)、基团(b)中的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,
LL1和LL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
OL为2或3从而存在多个LL2时,它们可以相同也可以不同,OL为2或3从而存在多个BL3时,它们可以相同也可以不同。但通式(i)所表示的化合物除外。)
[6]根据前述[1]~[5]中任一项所述的液晶组合物,含有下述通式(M)所表示的化合物。
[化4]
(式中,RM1表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
PM表示0、1、2、3或4,
CM1和CM2各自独立地表示选自由
(d)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-或-S-。)和
(e)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH=或不相邻的2个以上-CH=可以被取代为-N=。)
所组成的组中的基团,上述的基团(d)、基团(e)中的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,
KM1和KM2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-,
PM为2、3或4从而存在多个KM1时,它们可以相同也可以不同,PM为2、3或4从而存在多个CM2时,它们可以相同也可以不同,
XM1和XM3各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子,
XM2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。但通式(ii)所表示的化合物除外。)
[7]使用前述[1]~[6]中任一项所述的液晶组合物的液晶显示元件。
[8]使用前述[1]~[6]中任一项所述的液晶组合物的IPS模式、OCB模式、ECB模式、VA模式或FFS模式用液晶显示元件。
[9]使用前述[7]或[8]所述的液晶显示元件的液晶显示器。
发明的效果
本发明的具有正的介电常数各向异性的液晶组合物具有与以往相比更低的粘性,低温下的溶解性良好,其电阻率、电压保持率因热、光而变化的程度小。因此,本发明的液晶组合物对液晶制品的实用性(适用性)高,使用前述液晶组合物的IPS型、FFS型等的液晶显示元件能够实现高速响应。另外,由于即使经过液晶显示元件的制造工序后本发明的液晶组合物也能够稳定发挥其性能,因此能够抑制由制造工序引起的显示不良,能够成品率高地制造液晶显示元件,因此非常有用。
附图说明
图1为本发明的液晶显示元件的截面图。将具备100~105的基板称为“背板”,将具备200~205的基板称为“前板”。
图2是使用形成于黑矩阵上的柱状间隔体制作用图案作为光掩模图案的曝光处理工序图。
具体实施方式
以下组合物中的“%”只要没有特别指明,则是指“质量%”。
本申请发明的液晶组合物含有1种或2种以上的下述通式(i)所表示的化合物且含有1种或2种以上的下述通式(ii)所表示的化合物。
[化5]
(式中,Ri1、Ri2和Rii1各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,mii1表示1或2,Xi1~Xi6各自独立地表示氢原子或氟原子,但至少1个表示氟原子,Xii1和Xii2各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子。)
<通式(i)所表示的化合物>
前述通式(i)中,Ri1和Ri2各自独立地优选碳原子数1~8的烷基或碳原子数2~8的直链烯基,优选碳原子数2~5的直链烷基或碳原子数2~5的直链烯基,优选乙基、丙基、丁基、戊基或下述的结构。
[化6]
(式中,环结构连接在右端。)
重视响应速度的改善的情况下,优选烯基,重视制成液晶组合物时的电压保持率等可靠性的情况下,优选烷基。
另外,作为前述通式(i)所表示的化合物,优选含有至少1种Ri1与Ri2为不同取代基的化合物。
通式(i)中,Xi1~Xi6各自独立地表示氢原子或氟原子。通式(i)所表示的化合物优选选自通式(IV)所表示的组。
[化7]
(式中,R41和R42各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基或碳原子数2~5的烯基,X41和X42各自独立地表示氢原子或氟原子。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种。进一步,在本发明的另一实施方式中为4种。进一步,在本发明的另一实施方式中为5种。进一步,在本发明的另一实施方式中为6种以上。
优选前述通式(i)的Xi1~Xi6中的至少1个为氟原子,通式(IV)所表示的化合物优选为选自例如通式(IV-1)所表示的化合物组的化合物。
[化8]
(式中,R43、R44各自独立地表示碳原子数1~5的烷基。)
通式(i)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,作为下限值,优选1%,优选2%,优选5%,优选8%,优选10%,作为上限值,优选20%,优选18%,优选15%,优选13%,优选8%,优选5%,仅使用1种的情况下,作为下限值,优选1%,优选2%,作为上限值,优选10%,优选8%,优选5%,使用2种以上的情况下,作为其合计含量的下限值,优选5%,优选8%,优选10%,作为上限值,优选20%,优选18%,优选15%,优选13%。重视液晶组合物的溶解性的情况下,优选使用2种,想要增加含量的情况下,优选使用2种或3种。相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如一个实施方式中为1~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~10质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~8质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~5质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为8~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为10~18质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为10~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为10~13质量%。
进一步,通式(i)所表示的化合物优选为例如式(i-1)至式(i-9)所表示的化合物。
[化9]
可组合的化合物的种类没有特别限制,优选含有这些化合物中的1种~3种。另外,由于改变所选化合物的侧链也对溶解性有效,因此优选例如从式(i-1)或(i-2)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-4)或(i-5)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-6)或式(i-7)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-8)或(i-9)所表示的化合物中选择1种化合物,并将它们适当组合。其中,优选包含式(i-1)、式(i-4)和式(i-6)所表示的化合物。
另外,仅含有1种的情况下,优选选择式(i-4)所表示的化合物,含有2种的情况下,优选选择式(i-1)和(i-6)所表示的化合物,含有3种的情况下,优选选择式(i-1)、(i-4)和(i-6)所表示的化合物。
进一步,通式(IV-2)所表示的化合物优选为例如式(i-10)至式(i-17)所表示的化合物,其中,优选为式(i-11)所表示的化合物。
[化10]
由于被选作液晶组合物的成分的化合物的分子量分布宽也对溶解性有效,因此优选例如分别从式(i-10)或(i-11)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-12)或(i-13)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-14)或式(i-15)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-16)或(i-17)所表示的化合物中选择1种化合物,并将它们适当组合。
本发明的液晶组合物中,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,式(i-13)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上25质量%以下,更优选5质量%以上20质量%以下,进一步优选5质量%以上15质量%以下,特别优选7质量%以上10质量%以下。
本发明的组合物可以仅含有上述式(i-1)~(i-9)所表示的化合物中的1种也可以含有2种以上,优选根据所要求的折射率各向异性、室温和冰点下的溶解性适当组合。
溶解性会受到化合物两端的烷基结构影响,因此需要注意。优选至少一方为乙基的化合物,优选式(i-1)~(i-2)、式(i-4)~(i-7)所表示的化合物。优选相对于本发明的组合物的总质量含有1质量%以上15质量%以下选自式(i-1)和式(i-2)所表示的化合物的化合物,优选含有3质量%以上10质量%以下,优选相对于本发明的组合物的总质量含有1质量%以上15质量%以下选自式(i-4)和式(i-5)所表示的化合物的化合物,优选含有3质量%以上10质量%以下,优选相对于本发明的组合物的总质量含有1质量%以上15质量%以下选自式(i-6)和式(i-7)所表示的化合物的化合物,优选含有3质量%以上10质量%以下,最优选含有式(i-4)所表示的化合物和式(i-6)所表示的化合物,此时它们的合计含有率优选相对于本发明的组合物的总质量含有5质量%以上20质量%以下,最优选含有式(i-1)所表示的化合物和式(i-6)所表示的化合物,此时它们的合计含有率优选相对于本发明的组合物的总质量含有5质量%以上20质量%以下,最优选含有式(i-1)所表示的化合物、式(i-4)所表示的化合物、和式(i-6)所表示的化合物,此时它们的合计含有率优选相对于本发明的组合物的总质量含有10质量%以上20质量%以下。
可组合的化合物的种类没有特别限制,优选含有这些化合物中的1种~5种,进一步优选含有1种~4种,特别优选含有1种~3种。另外,所选择的化合物的分子量分布宽也对溶解性有效,因此优选例如从式(i-1)和式(i-2)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-4)和式(i-5)所表示的化合物中选择1种化合物,从式(i-6)和式(i-7)所表示的化合物中选择1种化合物,并将它们适当组合。
通式(i)所表示的化合物的含量优选相对于组合物总量为3质量%以上30质量%以下,优选3质量%以上25质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下。
<通式(ii)所表示的化合物>
前述通式(ii)中,Rii1优选碳原子数1~8的烷基或碳原子数1~8的直链烯基,优选碳原子数2~5的直链烷基或碳原子数2~5的直链烯基,优选乙基、丙基、丁基、戊基或下述的结构,优选乙基或丙基。
[化11]
(式中,环结构连接在右端。)
重视响应速度的改善的情况下,优选烯基,重视制成液晶组合物时的电压保持率等的可靠性的情况下,优选烷基。
前述通式(ii)中,mii1为1或2。
Xii1和Xii2各自独立地为氢原子、氟原子或氯原子,优选Xii1和Xii2中的至少1个为氟原子。
前述通式(ii)所表示的化合物优选下述通式所表示的化合物。
[化12]
(式中,Rii1表示与前述通式(ii)的Rii1相同的意思,Xii1和Xii2表示与前述通式(ii)的Xii1相同的意思。)
[化13]
(式中,Rii1表示与前述通式(ii)的Rii1相同的意思,Xii1和Xii2表示与前述通式(ii)的Xii1相同的意思。)
作为前述通式(ii-1)所表示的化合物,可列举以下的化合物。
[化14]
[化15]
作为前述通式(ii-2)所表示的化合物,可列举以下的化合物。
[化16]
[化17]
前述化合物中,优选式(ii-1.9)、(ii-1.10)、(ii-1.17)、(ii-1.18)、(ii-2.1)、(ii-2.2)、(ii-2.5)、(ii-2.6)、(ii-2.9)和(ii-2.10)所表示的化合物,优选式(ii-1.10)、(ii-2.1)、(ii-2.2)、(ii-2.5)和(ii-2.6)所表示的化合物。
本发明的组合物中,前述通式(ii)所表示的化合物可以单独使用,但在重视与其他化合物的相溶性的情况下,更优选使用2种以上。优选使用2种以上、5种以下通式(ii-1)所表示的化合物,优选使用2种以上、5种以下通式(ii-2)所表示的化合物,还优选并用通式(ii-1)所表示的化合物、和通式(ii-2)所表示的化合物。
通式(ii)所表示的化合物的含量,相对于本发明的组合物的总质量,作为下限值,优选1%,优选3%,优选5%,优选7%,优选9%,优选10%,优选12%,作为上限值,优选25%,优选20%,优选18%,优选17%。
组合化合物的种类没有特别限制,优选含有这些化合物中的1种~4种,更优选含有1种~3种。另外,具有这些结构的化合物必须注意溶解度而调整含量。重视液晶组合物的低温稳定性(使液晶组合物为低温时不发生析出等。)时,优选使用2种或3种。
作为特别优选的组合,优选组合前述通式(ii)的Rii1为乙基的化合物与为丙基的化合物,优选组合式(ii-2.5)所表示的化合物与式(ii-2.6)所表示的化合物,优选组合式(ii-2.1)所表示的化合物与式(ii-2.6)所表示的化合物,优选组合式(ii-2.5)所表示的化合物与式(ii-2.6)所表示的化合物与式(ii-2.2)所表示的化合物。
通式(ii-2)所表示的化合物的含量,优选相对于本发明的组合物的总质量为2质量%以上40质量%以下,更优选3质量%以上30质量%以下,更优选5质量%以上25质量%以下,更优选5质量%以上20质量%以下。
前述化合物的含量,在一个实施方式中为1~25质量%,在另一实施方式中为2~20质量%,进一步在另一实施方式中为4~18质量%、6~18质量%、8~18质量%、10~18质量%、12~18质量%。
本发明的液晶组合物也可以含有通式(L)所表示的化合物中的任意1种或2种以上。
通式(i)所表示的化合物和通式(ii)所表示的化合物优选使用合计4种或5种。组合使用的情况下,优选式(i-1)、(i-6)、(ii-2.5)和(ii-2.6)所表示的化合物的组合,优选式(i-4)、(ii-2.2)、(ii-2.5)和(ii-2.6)所表示的化合物的组合,优选式(i-1)、(i-4)、(i-6)、(ii-2.1)和(ii-2.6)所表示的化合物的组合。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,通式(i)所表示的化合物和通式(ii)所表示的化合物的含量,作为下限值,优选5%,优选8%,优选10%,优选12%,优选14%,作为上限值,优选40%,优选35%,优选30%。
[化18]
(式中,RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
OL表示0、1、2或3,
BL1、BL2和BL3各自独立地表示选自由
(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH=或不相邻的2个以上-CH=可以被取代为-N=。)
所组成的组中的基团,上述的基团(a)、基团(b)中的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,
LL1和LL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
OL为2或3从而存在多个LL2时,它们可以相同也可以不同,OL为2或3从而存在多个BL3时,它们可以相同也可以不同。但通式(i)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能适当组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。另外,在本发明的另一实施方式中为3种。进一步,在本发明的另一实施方式中为4种。进一步,在本发明的另一实施方式中为5种。进一步,在本发明的另一实施方式中为6种。进一步,在本发明的另一实施方式中为7种。进一步,在本发明的另一实施方式中为8种。进一步,在本发明的另一实施方式中为9种。进一步,在本发明的另一实施方式中为10种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(L)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为1~95质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为10~95质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为40~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为50~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为55~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为60~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为65~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为70~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为75~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为80~95质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个方式中为1~95%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~85%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~75%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~65%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~55%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~45%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~35%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~25%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选上述的下限值高且上限值高。进一步,在将本发明的液晶组合物的Tni保持较高,需要温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选上述的下限值高且上限值高。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选上述的下限值低且上限值低。
RL1和RL2在其连接的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4(或其以上)的烷氧基和碳原子数4~5的烯基,在其连接的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下,优选直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2~5的烯基。
通式(L)所表示的化合物在要求液晶组合物的化学稳定性的情况下优选其分子内不具有氯原子。
通式(L)所表示的化合物优选例如选自通式(I)所表示的化合物组的化合物。
[化19]
R11-A11-A12-R12  (1)
(式中,R11和R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基或碳原子数2~5的烯基,A11和A12各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基或3-氟-1,4-亚苯基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。另外,在本发明的另一实施方式中为3种。进一步,在本发明的另一实施方式中为4种。进一步,在本发明的另一实施方式中为5种。进一步,在本发明的另一实施方式中为6种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(I)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3~75质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为15~75质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为18~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为29~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为42~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为47~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为53~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为56~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为60~75质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为65~75质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述含量在例如本发明的一个方式中为3~75质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~65质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~55质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~45质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~35质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~30质量%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选上述的下限值高且上限值高。进一步,在将本发明的液晶组合物的Tni保持较高,需要温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选上述的下限值中等且上限值中等。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选上述的下限值低且上限值低。
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-1)所表示的化合物组的化合物。
[化20]
(式中,R11和R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基或碳原子数2~5的烯基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。另外,在本发明的另一实施方式中为3种。进一步,在本发明的另一实施方式中为4种。进一步,在本发明的另一实施方式中为5种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(I-1)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,关于前述化合物的含量,在例如本发明的一个实施方式中前述含量为3~70质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为15~70质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为18~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为25~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为29~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为31~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为43~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为47~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为50~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为53~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为56~70质量%。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,关于前述化合物的含量,在例如本发明的一个方式中前述含量为3~70质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~45质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~35质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~26质量%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选上述的下限值高且上限值高。进一步,在将本发明的液晶组合物的Tni保持较高,需要温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选上述的下限值中等且上限值中等。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选上述的下限值低且上限值低。
进一步,通式(I-1)所表示的化合物优选为选自通式(I-1-1)所表示的化合物组的化合物。
[化21]
(式中R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~5的烷氧基。)
本发明的液晶组合物中,通式(I-1-1)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为2~60质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为4~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为11~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为13~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为15~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为17~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为25~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为32~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~60质量%。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个方式中为2~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~35质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~25质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为2~15质量%。
进一步,通式(I-1-1)所表示的化合物优选为选自式(1.1)至式(1.3)所表示的化合物组的化合物,优选为式(1.2)或式(1.3)所表示的化合物,特别优选为式(1.3)所表示的化合物。
[化22]
式(1.2)或式(1.3)所表示的化合物分别单独使用时,式(1.2)所表示的化合物的含量较高对于响应速度的改善是有效的,式(1.3)所表示的化合物的含量为下述所示范围时,形成响应速度快,电可靠性、光学可靠性高的液晶组合物,因此优选。
优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有5质量%以上35质量%以下式(1.3)所表示的化合物,更优选含有7质量%以上25质量%以下,进一步优选含有8质量%以上20质量%以下。
进一步,通式(I-1)所表示的化合物优选为选自通式(I-1-2)所表示的化合物组的化合物。
[化23]
(式中R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基或碳原子数2~5的烯基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。另外,在本发明的另一实施方式中为3种。
本发明的液晶组合物中,通式(I-1-2)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为7~60质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为15~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为18~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为21~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为24~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为27~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为34~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为37~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为41~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为47~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为50~60质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为7~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~55质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~45质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~35质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~25质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~20质量%。
进一步,通式(I-1-2)所表示的化合物优选为选自式(2.1)至式(2.4)所表示的化合物组的化合物,优选为式(2.2)至式(2.4)所表示的化合物。尤其是式(2.2)所表示的化合物特别改善本发明的液晶组合物的响应速度,因此优选。另外,与响应速度相比更要求高的Tni时,优选使用式(2.3)或式(2.4)所表示的化合物。为了使低温下的溶解度良好,式(2.3)和式(2.4)所表示的化合物的含量不宜为20%以上。
[化24]
本发明的液晶组合物中,式(2.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为5质量%以上55质量%以下。作为前述含量的更优选例,可列举10质量%50质量%以下、14质量%以上47质量%以下、17质量%以上47质量%以下、19质量%以上47质量%以下、22质量%以上47质量%以下、25质量%以上47质量%以下、27质量%以上47质量%以下、30质量%以上47质量%以下。
本发明的液晶组合物中,式(2.3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为5质量%以上55质量%以下,更优选为10质量%45质量%以下,更优选为10质量%以上35质量%以下,更优选为10质量%以上30质量%以下,进一步优选为10质量%以上25质量%以下,进一步优选为15质量%以上25质量%以下,特别优选为17质量%以上22质量%以下。
本发明的液晶组合物中,式(2.4)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上55质量%以下,更优选为3质量%45质量%以下,更优选为3质量%以上35质量%以下,更优选为3质量%以上25质量%以下,进一步优选为3质量%以上15质量%以下,进一步优选为5质量%以上12质量%以下,进一步优选为5质量%以上10质量%以下,特别优选为6质量%以上8质量%以下。
本申请发明的液晶组合物也可以进一步含有与通式(I-1-2)所表示的化合物具有类似结构的式(2.5)所表示的化合物。
[化25]
优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能来调整式(2.5)所表示的化合物的含量,优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有11质量%以上该化合物,进一步优选含有15质量%,进一步优选含有23质量%,进一步优选含有26质量%以上,特别优选含有28质量%以上。
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-2)所表示的化合物组的化合物。
[化26]
(式中,R13和R14各自独立地表示碳原子数1~5的烷基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。另外,在本发明的另一实施方式中为3种。
本发明的液晶组合物中,通式(I-2)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3~60质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为4~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为15~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为25~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为38~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为40~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为42~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为45~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为47~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为50~60质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个方式中为3~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~55质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~45质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~5质量%。
进一步,通式(I-2)所表示的化合物优选为选自式(3.1)至式(3.4)所表示的化合物组的化合物,优选为式(3.1)、式(3.3)或式(3.4)所表示的化合物。尤其是式(3.2)所表示的化合物特别改善本发明的液晶组合物的响应速度,因此优选。另外,与响应速度相比更要求高的Tni时,优选使用式(3.3)或式(3.4)所表示的化合物。为了使低温下的溶解度良好,式(3.3)和式(3.4)所表示的化合物的含量不宜为20%以上。
进一步,通式(I-2)所表示的化合物优选为选自式(3.1)至式(3.4)所表示的化合物组的化合物,优选为式(3.1)、式(3.3)和/或式(3.4)所表示的化合物。
[化27]
本发明的液晶组合物中,式(3.3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上40质量%以下。作为更优选的含量,例如可列举3质量%以上40质量%以下、4质量%以上40质量%以下、10质量%以上40质量%以下、12质量%以上40质量%以下、14质量%以上40质量%以下、16质量%以上40质量%以下、20质量%以上40质量%以下、23质量%以上40质量%以下、26质量%以上40质量%以下、30质量%以上40质量%以下、34质量%以上40质量%以下、37质量%以上40质量%以下、或者3质量%以上4质量%以下、3质量%以上10质量%以下、3质量%以上12质量%以下、3质量%以上14质量%以下、3质量%以上16质量%以下、3质量%以上20质量%以下、3质量%以上23质量%以下、3质量%以上26质量%以下、3质量%以上30质量%以下、3质量%以上34质量%以下、3质量%以上37质量%以下。
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-3)所表示的化合物组的化合物。
[化28]
(式中,R13表示碳原子数1~5的烷基,R15表示碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。另外,在本发明的另一实施方式中为3种。
本发明的液晶组合物中,通式(I-3)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为4~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为15~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为25~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为38~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为40~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为42~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为45~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为47~60质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为50~60质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,关于前述化合物的含量,在例如本发明的一个方式中前述含量为3~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~55质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~45质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~5质量%。
重视低温下的溶解性的情况下,如果将含量设定得略多则效果高,相反,重视响应速度的情况下,如果将含量设定得略少则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选将含量范围设定在中间。
进一步,通式(I-3)所表示的化合物优选为选自式(4.1)至式(4.3)所表示的化合物组的化合物,优选为式(4.3)所表示的化合物。
[化29]
式(4.3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上30质量%以下,更优选为4质量%以上30质量%以下,更优选为6质量%以上30质量%以下,更优选为8质量%以上30质量%以下,更优选为10质量%以上30质量%以下,更优选为12质量%以上30质量%以下,更优选为14质量%以上30质量%以下,更优选为16质量%以上30质量%以下,更优选为18质量%以上25质量%以下,更优选为20质量%以上24质量%以下,特别优选为22质量%以上23质量%以下。
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-4)所表示的化合物组的化合物。
[化30]
(式中,R11和R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。
本发明的液晶组合物中,通式(I-4)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3~50质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为5~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为6~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为8~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为10~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为12~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为15~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为25~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为40~50质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,关于前述化合物的含量,在例如本发明的一个方式中前述含量为3~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~35质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~10质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~5质量%。
获得高双折射率的情况下,如果将含量设定得略多则效果高,相反,重视高Tni的情况下,如果将含量设定得略少则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选将含量范围设定在中间。
进一步,通式(I-4)所表示的化合物优选为选自式(5.1)至式(5.4)所表示的化合物组的化合物,优选为式(5.2)至式(5.4)所表示的化合物。
[化31]
式(5.4)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上30质量%以下。作为更优选的含量,例如可列举4质量%以上30质量%以下、6质量%以上30质量%以下、8质量%以上30质量%以下、10质量%以上30质量%以下、12质量%以上30质量%以下、14质量%以上30质量%以下、16质量%以上30质量%以下、18质量%以上30质量%以下、20质量%以上30质量%以下、22质量%以上30质量%以下、23质量%以上30质量%以下、24质量%以上30质量%以下、25质量%以上30质量%以下、或者4质量%以上6质量%以下、4质量%以上8质量%以下、4质量%以上10质量%以下、4质量%以上12质量%以下、4质量%以上14质量%以下、4质量%以上16质量%以下、4质量%以上18质量%以下、4质量%以上20质量%以下、4质量%以上22质量%以下、4质量%以上23质量%以下、4质量%以上24质量%以下、4质量%以上25质量%以下。
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-5)所表示的化合物组的化合物。
[化32]
(式中,R11和R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。
本发明的液晶组合物中,通式(I-5)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为1~50质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为5~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为8~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为11~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为13~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为15~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为17~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为25~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为40~50质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个方式中为1~50%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~40%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~35%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~30%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~20%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~15%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~10%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为1~5%。
重视低温下的溶解性的情况下,如果将含量设定得略多则效果高,相反,重视响应速度的情况下,如果将含量设定得略少则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选将含量范围设定在中间。
进一步,通式(I-5)所表示的化合物优选为选自式(6.1)至式(6.6)所表示的化合物组的化合物,优选为式(6.3)、式(6.4)和式(6.6)所表示的化合物。
[化33]
例如,式(6.6)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上30质量%以下,更优选为4质量%以上30质量%以下,更优选为5质量%以上30质量%以下,更优选为6质量%以上30质量%以下,更优选为9质量%以上30质量%以下,更优选为12质量%以上30质量%以下,更优选为14质量%以上30质量%以下,更优选为16质量%以上30质量%以下,更优选为18质量%以上25质量%以下,更优选为20质量%以上24质量%以下,特别优选为22质量%以上23质量%以下。
本申请发明的液晶组合物也可以进一步含有式(6.7)~式(6.9)所表示的化合物。
[化34]
优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能来调整式(6.7)~式(6.9)所表示的化合物的含量,优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有2质量%以上该化合物,进一步优选含有3质量%以上,进一步优选含有4质量%以上,进一步优选含有5质量%以上,特别优选含有7质量%以上。
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-6)所表示的化合物组的化合物。
[化35]
(式中,R11和R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X11和X12各自独立地表示氟原子或氢原子,X11或X12中的任一方为氟原子。)
通式(I-6)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上30质量%以下,更优选为4质量%以上30质量%以下,更优选为5质量%以上30质量%以下,更优选为6质量%以上30质量%以下,更优选为9质量%以上30质量%以下,更优选为12质量%以上30质量%以下,更优选为14质量%以上30质量%以下,更优选为16质量%以上30质量%以下,更优选为18质量%以上25质量%以下,更优选为20质量%以上24质量%以下,特别优选为22质量%以上23质量%以下。
进一步,通式(I-6)所表示的化合物优选为式(7.1)所表示的化合物。
[化36]
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-7)所表示的化合物组的化合物。
[化37]
(式中,R11和R12各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X12各自独立地表示氟原子或氯原子。)
通式(I-7)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上30质量%以下,更优选为2质量%以上30质量%以下,更优选为3质量%以上30质量%以下,更优选为4质量%以上30质量%以下,更优选为6质量%以上30质量%以下,更优选为8质量%以上30质量%以下,更优选为10质量%以上30质量%以下,更优选为12质量%以上30质量%以下,更优选为15质量%以上25质量%以下,更优选为18质量%以上24质量%以下,特别优选为21质量%以上22质量%以下。
进一步,通式(I-7)所表示的化合物优选为式(8.1)所表示的化合物。
[化38]
进一步,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-8)所表示的化合物组的化合物。
[化39]
(式中,R16和R17各自独立地表示碳原子数2~5的烯基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能组合1种至3种。
通式(I-8)所表示的化合物的含量,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能,优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为5质量%以上65质量%以下,更优选为10质量%以上65质量%以下,更优选为15质量%以上65质量%以下,更优选为20质量%以上65质量%以下,更优选为25质量%以上65质量%以下,更优选为30质量%以上65质量%以下,更优选为35质量%以上65质量%以下,更优选为40质量%以上65质量%以下,更优选为45质量%以上60质量%以下,更优选为50质量%以上58质量%以下,特别优选为55质量%以上56质量%以下。
进一步,通式(I-8)所表示的化合物优选为选自式(9.1)至式(9.10)所表示的化合物组的化合物,优选为式(9.2)、式(9.4)和式(9.7)所表示的化合物。
[化40]
进一步,通式(L)所表示的化合物优选为选自例如通式(II)所表示的化合物的化合物。
[化41]
(R21和R22各自独立地表示碳原子数2~5的烯基、碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基,A2表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,Q2表示单键、-COO-、-CH2-CH2-或-CF2O-。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。另外,在本发明的又一实施方式中为3种。进一步,在本发明的另一实施方式中为4种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(II)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3~50质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为5~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为10~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为14~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为16~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为23~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为26~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为40~50质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个方式中为3~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~35质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~10质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~5质量%。
进一步,通式(II)所表示的化合物优选为选自例如通式(II-1)所表示的化合物组的化合物。
[化42]
(R21和R22各自独立地表示碳原子数2~5的烯基、碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基。)
通式(II-1)所表示的化合物的含量优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能来调整,优选4质量%以上24质量%以下,更优选为8质量%以上18质量%以下,进一步优选为12质量%以上14质量%以下。
进一步,通式(II-1)所表示的化合物优选为例如式(10.1)和式(10.2)所表示的化合物。
[化43]
进一步,通式(II)所表示的化合物优选为选自例如通式(II-2)所表示的化合物组的化合物。
[化44]
(R23表示碳原子数2~5的烯基,R24表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(II-2)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3~50质量%。或者在本发明的另一实施方式中前述含量为5~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为10~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为14~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为16~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为23~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为26~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为30~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为35~50质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为40~50质量%。
进一步,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个方式中为3~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~35质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~10质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为3~5质量%。
进一步,通式(II-2)所表示的化合物优选为例如式(11.1)至式(11.3)所表示的化合物。
[化45]
根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,可以含有式(11.1)所表示的化合物,可以含有式(11.2)所表示的化合物,可以含有式(11.1)所表示的化合物与式(11.2)所表示的化合物二者,也可以含有式(11.1)至式(11.3)所表示的化合物全部。式(11.1)或式(11.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上40质量%以下,更优选为5质量%以上35质量%以下,进一步优选为5质量%以上30质量%以下,特别优选为5质量%以上25质量%以下,最优选为5质量%以上20质量%以下。另外,最优选的范围中,例如,可列举7质量%以上20质量%以下、7质量%以上18质量%以下、7质量%以上15质量%以下、7质量%以上12质量%以下、7质量%以上10质量%以下。
另外,式(11.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上40质量%以下,更优选为3质量%以上35质量%以下,进一步优选为3质量%以上30质量%以下,进一步优选为3质量%以上25质量%以下,特别优选为3质量%以上20质量%以下,最优选为3质量%以上15质量%以下。最优选的范围中,例如,可列举3质量%以上12质量%以下、3质量%以上10质量%以下、3质量%以上8质量%以下、3质量%以上6质量%以下、6质量%以上15质量%以下、8质量%以上15质量%以下、10质量%以上15质量%以下、12质量%以上15质量%以下。
含有式(11.1)所表示的化合物与式(11.2)所表示的化合物二者的情况下,优选二者化合物的合计质量相对于本发明的液晶组合物的总质量为13质量%以上45质量%以下,更优选为19质量%以上40质量%以下,进一步优选为24质量%以上35质量%以下,特别优选为30质量%以上35质量%以下。
进一步,通式(II)所表示的化合物优选为选自例如通式(II-3)所表示的化合物组的化合物。
[化46]
(R25表示碳原子数1~5的烷基,R24表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,优选含有这些化合物中的1种~3种。
通式(II-3)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。作为优选含量,例如,可列举相对于本发明的液晶组合物的总质量前述化合物的含量为2~45质量%。作为更优选的含量,例如,可列举5~45质量%、8~45质量%、11~45质量%、14~45质量%、17~45质量%、20~45质量%、23~45质量%、26~45质量%、29~45质量%、或者2~45质量%、2~40质量%、2~35质量%、2~30质量%、2~25质量%、2~20质量%、2~15质量%、2~10质量%。
进一步,通式(II-3)所表示的化合物优选为例如式(12.1)至式(12.3)所表示的化合物。
[化47]
根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,可以含有式(12.1)所表示的化合物,可以含有式(12.2)所表示的化合物,也可以含有式(12.1)所表示的化合物与式(12.2)所表示的化合物二者。
式(12.1)或式(12.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上40质量%以下,更优选为5质量%以上40质量%以下,更优选为7质量%以上40质量%以下,更优选为9质量%以上40质量%以下,更优选为11质量%以上40质量%以下,更优选为12质量%以上40质量%以下,进一步优选为13质量%以上40质量%以下,进一步优选为18质量%以上30质量%以下,特别优选为21质量%以上25质量%以下。另外,式(12.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上40质量%以下,更优选为5质量%以上40质量%以下,进一步优选为8质量%以上40质量%以下,进一步优选为10质量%以上40质量%以下,进一步优选为12质量%以上40质量%以下,进一步优选为15质量%以上40质量%以下,进一步优选为17质量%以上30质量%以下,特别优选为19质量%以上25质量%以下。含有式(12.1)所表示的化合物与式(12.2)所表示的化合物二者的情况下,优选二者化合物的合计质量相对于本发明的液晶组合物的总质量为15质量%以上45质量%以下,更优选为19质量%以上45质量%以下,进一步优选为24质量%以上40质量%以下,特别优选为30质量%以上35质量%以下。
另外,式(12.3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为0.05质量%以上2质量%以下,更优选为0.1质量%以上1质量%以下,进一步优选为0.2质量%以上0.5质量%以下。式(12.3)所表示的化合物可以为光学活性化合物。
进一步,通式(II-3)所表示的化合物优选为选自例如通式(II-3-1)所表示的化合物组的化合物。
[化48]
(R25表示碳原子数1~5的烷基,R26表示碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,优选含有这些化合物中的1种~3种。
通式(II-3-1)所表示的化合物的含量优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能来调整,优选1质量%以上24质量%以下,更优选为4质量%以上18质量%以下,进一步优选为8质量%以上14质量%以下。
进一步,通式(II-3-1)所表示的化合物优选为例如式(13.1)至式(13.4)所表示的化合物,特别优选为式(13.3)所表示的化合物。
[化49]
进一步,通式(II)所表示的化合物优选为选自例如通式(II-4)所表示的化合物组的化合物。
[化50]
(R21和R22各自独立地表示碳原子数2~5的烯基、碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可以仅含有这些化合物中的1种也可以含有2种以上,优选根据所要求的性能适当组合。可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,优选含有这些化合物中的1种~2种,特别优选含有1种~3种。
通式(II-4)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上15质量%以下,更优选为2质量%以上15质量%以下,更优选为3质量%以上15质量%以下,更优选为4质量%以上12质量%以下,特别优选为5质量%以上7质量%以下。
进一步,通式(II-4)所表示的化合物优选为例如式(14.1)至式(14.5)所表示的化合物,特别优选为式(14.2)或式(14.5)所表示的化合物。
[化51]
进一步,通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(III)所表示的化合物组的化合物。
[化52]
(R31和R32各自独立地表示碳原子数2~5的烯基、碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到所要求的溶解性、双折射率等,通式(III)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有3质量%以上25质量%以下,更优选含有6质量%以上20质量%以下,进一步优选含有8质量%以上15质量%以下。
进一步,通式(III)所表示的化合物优选为例如式(15.1)~式(15.3)所表示的化合物,特别优选为式(15.3)所表示的化合物。
[化53]
进一步,通式(III)所表示的化合物优选为选自通式(III-1)所表示的化合物组的化合物。
[化54]
(R33表示碳原子数2~5的烯基,R32各自独立地表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数1~4的烷氧基。)
通式(III-1)所表示的化合物优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能来调整其含量,优选4质量%以上23质量%以下,更优选为5质量%以上18质量%以下。
通式(III-1)所表示的化合物优选为例如式(16.1)或式(16.2)所表示的化合物。
[化55]
进一步,通式(III)所表示的化合物优选为选自通式(III-2)所表示的化合物组的化合物。
[化56]
(R31表示碳原子数1~5的烷基,R34表示碳原子数1~4的烷氧基。)
通式(III-2)所表示的化合物的含量优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能来调整,优选4质量%以上23质量%以下,更优选为6质量%以上18质量%以下,进一步优选为10质量%以上13质量%以下。
进一步,通式(III-2)所表示的化合物优选为选自例如式(17.1)至式(17.3)所表示的化合物组的化合物,特别优选为式(17.3)所表示的化合物。
[化57]
进一步,通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(V)所表示的组的化合物。
[化58]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,A51和A52各自独立地表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,Q5表示单键或-COO-,X51和X52各自独立地表示氟原子或氢原子。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种。进一步,在本发明的另一实施方式中为4种。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如一个实施方式中为2~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为4~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为7~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为10~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为12~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为15~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为17~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为18~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为20~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述含量为22~40质量%。
另外,例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为2~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~25质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~10质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~5质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~4质量%。
进一步,通式(V)所表示的化合物优选为通式(V-1)所表示的化合物。
[化59]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X51和X52各自独立地表示氟原子或氢原子。)
进一步,通式(V-1)所表示的化合物优选为通式(V-1-1)所表示的化合物。
[化60]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有1质量%以上15质量%以下通式(V-1-1)所表示的化合物,进一步优选含有2质量%以上15质量%以下,进一步优选含有2质量%以上10质量%以下。
进一步,通式(V-1-1)所表示的化合物优选为式(20.1)至式(20.4)所表示的化合物,优选为式(20.2)所表示的化合物。
[化61]
进一步,通式(V-1)所表示的化合物优选为通式(V-1-2)所表示的化合物。
[化62]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有1质量%以上15质量%以下通式(V-1-2)所表示的化合物,进一步优选含有2质量%以上15质量%以下,进一步优选含有3质量%以上10质量%以下,特别优选含有4质量%以上8质量%以下。
进一步,通式(V-1-2)所表示的化合物优选为式(21.1)至式(21.3)所表示的化合物,优选为式(21.1)所表示的化合物。
[化63]
进一步,通式(V-1)所表示的化合物优选为通式(V-1-3)所表示的化合物。
[化64]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有1质量%以上通式(V-1-3)所表示的化合物,进一步优选含有2质量%以上,进一步优选含有3质量%以上,特别优选含有4质量%以上。另外,作为最大可含有的比率,优选15质量%以下,更优选10质量%以下,进一步优选8质量%以下。
进一步,通式(V-1-3)所表示的化合物为式(22.1)至式(22.3)所表示的化合物。优选为式(22.1)所表示的化合物。
[化65]
进一步,通式(V)所表示的化合物优选为通式(V-2)所表示的化合物。
[化66]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X51和X52各自独立地表示氟原子或氢原子。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种以上。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如一个实施方式中为2~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为4~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为7~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为10~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为12~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为15~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为17~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为18~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为20~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为22~40质量%。
另外,例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为2~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~30质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~25质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~20质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~15质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~10质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~5质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中前述化合物的含量为2~4质量%。
希望本发明的液晶组合物为高Tni的实施方式的情况下,优选使式(V-2)所表示的化合物的含量略多,希望低粘度的实施方式的情况下,优选使含量略少。
进一步,通式(V-2)所表示的化合物优选为通式(V-2-1)所表示的化合物。
[化67]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
进一步,通式(V-2-1)所表示的化合物优选为式(23.1)至式(23.4)所表示的化合物,优选为式(23.1)或式(23.2)所表示的化合物。
[化68]
进一步,通式(V-2)所表示的化合物优选为通式(V-2-2)所表示的化合物。
[化69]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
进一步,通式(V-2-2)所表示的化合物优选为式(24.1)至式(24.4)所表示的化合物,优选为式(24.1)或式(24.2)所表示的化合物。
[化70]
进一步,通式(V)所表示的化合物优选为通式(V-3)所表示的化合物。
[化71]
(式中,R51和R52各自独立地表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种以上。
优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有2质量%以上16质量%以下通式(V-3)所表示的化合物,进一步优选含有4质量%以上16质量%以下,进一步优选含有7质量%以上13质量%以下,特别优选含有8质量%以上11质量%以下。
进一步,通式(V-3)所表示的化合物优选为式(25.1)至式(25.3)所表示的化合物。
[化72]
本发明的液晶组合物也可以进一步含有1种或2种以上通式(VI)所表示的化合物。
[化73]
(式中,R61和R62各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10的直链烷氧基或碳原子数2至10的直链烯基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,优选根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能含有这些化合物中的1种~3种,进一步优选含有1种~4种,特别优选含有1种~5种以上。另外,作为最大可含有的比率,优选35质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选15质量%以下。
通式(VI)所表示的化合物具体可适宜使用以下列举的化合物。
[化74]
[化75]
[化76]
[化77]
本申请发明的液晶组合物可以进一步含有1种或2种以上通式(VII)所表示的化合物。
[化78]
(式中,R71和R72各自独立地表示碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数1至10的直链烷氧基或碳原子数4至10的直链烯基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,优选含有这些化合物中的1种~3种,进一步优选含有1种~4种,特别优选含有1种~5种以上。另外,作为最大可含有的比率,优选35质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选15质量%以下。
通式(VII)所表示的化合物具体可适宜使用以下列举的化合物。
[化79]
本发明的液晶组合物优选含有通式(M)所表示的化合物中的任意1种以上。
[化80]
(式中,RM1表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
PM表示0、1、2、3或4,
CM1和CM2各自独立地表示选自由
(d)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-或-S-。)和
(e)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH=或不相邻的2个以上-CH=可以被取代为-N=。)所组成的组中的基团,上述的基团(d)、基团(e)各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,
KM1和KM2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-,
PM为2、3或4从而存在多个KM1时,它们可以相同也可以不同,PM为2、3或4从而存在多个CM2时,它们可以相同也可以不同,
XM1和XM3各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子,
XM2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基。但通式(ii)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种。更进一步,在本发明的另一实施方式中为4种。进一步,在本发明的另一实施方式中为5种。进一步,在本发明的另一实施方式中为6种。进一步,在本发明的另一实施方式中为7种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(M)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为1~95质量%。进一步,在例如本发明的另一实施方式中,前述化合物的含量为10~95质量%。例如,在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为20~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为30~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为40~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为45~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为50~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为55~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为60~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为65~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为70~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为75~95质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为80~95质量%。
另外,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为1~95质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中,前述化合物的含量为1~85质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为1~75质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为1~65质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为1~55质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为1~45质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为1~35质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为1~25质量%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。进一步,在将本发明的液晶组合物的Tni保持较高,需要温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选使上述下限值较高且使上限值较高。
RM1在其连接的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基和碳原子数4~5的烯基,在其连接的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下,优选直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基和直链状的碳原子数2~5的烯基。
通式(M)所表示的化合物在要求液晶组合物的化学稳定性的情况下优选其分子内不具有氯原子。进一步优选液晶组合物内具有氯原子的化合物为5%以下,优选为3%以下,优选为1%以下,优选为0.5%以下,优选实质上不含。所谓实质上不含,是指仅作为化合物制造时的杂质生成的化合物等无意含有氯原子的化合物混入到液晶组合物中。
通式(M)所表示的化合物优选为选自例如通式(VIII)所表示的化合物组的化合物。
[化81]
(式中,R8表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X81至X85各自独立地表示氢原子或氟原子,Y8表示氟原子或-OCF3。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(VIII)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为2~40质量%。进一步,在例如本发明的另一实施方式中,前述化合物的含量为4~40质量%。例如,在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为5~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为6~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为7~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为8~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为9~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为10~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为11~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为12~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为14~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为15~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为21~40质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为23~40质量%。
另外,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为2~40质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中,前述化合物的含量为2~30质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为2~25质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为2~21质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为2~16质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为2~12质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为2~8质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为2~5质量%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。进一步,在将本发明的液晶组合物的Tni保持较高,需要温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选使上述下限值较高且使上限值较高。
进一步,通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-1)所表示的化合物。
[化82]
(式中,R8表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种以上。
进一步,通式(VIII-1)所表示的化合物具体优选为式(26.1)至式(26.4)所表示的化合物,优选式(26.1)或式(26.2)所表示的化合物,进一步优选式(26.2)所表示的化合物。
[化83]
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,式(26.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上40质量%以下,更优选3质量%以上30质量%以下,进一步优选3质量%以上20质量%以下,特别优选3质量%以上15质量%以下。特别优选的范围中,例如,可列举3质量%以上12质量%以下、3质量%以上10质量%以下、3质量%以上8质量%以下、3质量%以上6质量%以下。
进一步,通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-2)所表示的化合物。
[化84]
(式中,R8表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。或者在本发明的又一实施方式中为3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,通式(VIII-2)所表示的化合物的含量优选为2.5质量%以上25质量%以下,优选为8质量%以上25质量%以下,更优选为10质量%20质量%以下,进一步优选为12质量%以上15质量%以下。
进一步,通式(VIII-2)所表示的化合物优选为式(27.1)至式(27.4)所表示的化合物,优选为式(27.2)所表示的化合物。
[化85]
进一步,通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-3)所表示的化合物。
[化86]
(式中,R8表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种以上。
进一步,通式(VIII-3)所表示的化合物具体优选为式(26.11)至式(26.14)所表示的化合物,优选式(26.11)或式(26.12)所表示的化合物,进一步优选式(26.12)所表示的化合物。
[化87]
另外,通式(M)所表示的化合物优选为选自例如通式(IX)所表示的化合物组的化合物。
[化88]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X91和X92各自独立地表示氢原子或氟原子,Y9表示氟原子、氯原子或-OCF3,U9表示单键、-COO-或-CF2O-。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种。更进一步,在本发明的另一实施方式中为4种。进一步,在本发明的另一实施方式中为5种。进一步,在本发明的另一实施方式中为6种以上。
本发明的液晶组合物中,通式(IX)所表示的化合物的含量需要根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适合性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3~70质量%。进一步,在例如本发明的另一实施方式中,前述化合物的含量为5~70质量%。例如,在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为8~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为10~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为12~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为15~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为17~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为20~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为24~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为28~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为30~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为34~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为39~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为40~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为42~70质量%。在例如本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为45~70质量%。
另外,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在例如本发明的一个实施方式中为3~70质量%。进一步,在本发明的另一实施方式中,前述化合物的含量为3~60质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~55质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~50质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~45质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~40质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~35质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~30质量%。在本发明的又一实施方式中,为25质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~20质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~15质量%。在本发明的又一实施方式中,前述化合物的含量为3~10质量%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。进一步,在将本发明的液晶组合物的Tni保持较高,需要不易发生烧屏的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选使上述下限值较高且使上限值较高。
进一步,通式(IX)所表示的化合物优选为通式(IX-1)所表示的化合物。
[化89]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X92表示氢原子或氟原子,Y9表示氟原子或-OCF3。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种。更进一步,在本发明的另一实施方式中为4种以上。
进一步,通式(IX-1)所表示的化合物优选为通式(IX-1-1)所表示的化合物。
[化90]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所希望的性能组合使用。关于所使用的化合物的种类,在例如本发明的一个实施方式中为1种。或者在本发明的另一实施方式中为2种。进一步,在本发明的另一实施方式中为3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,通式(IX-1-1)所表示的化合物的含量根据实施方式具有优选的上限值和下限值。
例如,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在一个实施方式中为1~40质量%,在另一实施方式中为2~40质量%,进一步在另一实施方式中为4~40质量%,更进一步在另一实施方式中为10~40质量%,更进一步在另一实施方式中为14~40质量%,更进一步在另一实施方式中为16~40质量%,更进一步在另一实施方式中为21~40质量%。
另外,例如,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量在一个实施方式中为1~40质量%,在另一实施方式中为1~35质量%,进一步在另一实施方式中为1~30质量%,更进一步在另一实施方式中为1~25质量%,更进一步在另一实施方式中为1~10质量%,更进一步在另一实施方式中为1~7质量%,更进一步在另一实施方式中为1~5质量%。
进一步,通式(IX-1-1)所表示的化合物优选为式(28.1)至式(28.5)所表示的化合物,优选为式(28.3)或式(28.5)所表示的化合物。
[化91]
本发明的液晶组合物中,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,式(28.3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上30质量%以下。作为前述含量的更优选例,可列举2质量%以上20质量%以下、2质量%以上15质量%以下、2质量%以上12质量%以下、2质量%以上9质量%以下、2质量%以上5质量%以下、或者4质量%以上20质量%以下、6质量%以上20质量%以下、8质量%以上20质量%以下、10质量%以上20质量%以下、15质量%以上20质量%以下。
本发明的液晶组合物中,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,式(28.5)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上25质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下,进一步优选3质量%以上15质量%以下,特别优选3质量%以上10质量%以下。
进一步,通式(IX-1)所表示的化合物优选为通式(IX-1-2)所表示的化合物。
[化92]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种,更优选组合1种至4种。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(IX-1-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上30质量%以下,更优选5质量%以上30质量%以下,进一步优选8质量%以上30质量%以下,进一步优选10质量%以上25质量%以下,进一步优选14质量%以上22质量%以下,特别优选16质量%以上20质量%以下。
进一步,通式(IX-1-2)所表示的化合物优选为式(29.1)至式(29.4)所表示的化合物,优选为式(29.2)或式(29.4)所表示的化合物。
[化93]
进一步,通式(IX)所表示的化合物优选为通式(IX-2)所表示的化合物。
[化94]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X91和X92各自独立地表示氢原子或氟原子,Y9表示氟原子、氯原子或-OCF3。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合使用。例如,在本发明的一个实施方式中为1种,在另一实施方式中组合2种,进一步在另一实施方式中组合3种,更进一步在另一实施方式中组合4种,更进一步在另一实施方式中组合5种,更进一步在另一实施方式中组合6种以上。
进一步,通式(IX-2)所表示的化合物优选为通式(IX-2-1)所表示的化合物。
[化95]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(IX-2-1)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有优选的上限值和下限值。
例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为1~40质量%。在另一实施方式中前述化合物的含量为2~40质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为10~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为14~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为16~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为21~40质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为1~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为1~35质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~25质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~22质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~10质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~7质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~5质量%。
进一步,通式(IX-2-1)所表示的化合物优选为式(30.1)至式(30.4)所表示的化合物,优选为式(30.1)至式(30.2)所表示的化合物。
[化96]
进一步,通式(IX-2)所表示的化合物优选为通式(IX-2-2)所表示的化合物。
[化97]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种,更优选组合1种至4种。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(IX-2-2)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为1~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为2~40质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为10~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为14~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为16~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为21~40质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为1~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为1~35质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~25质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~22质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~15质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~12质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~8质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为1~4质量%。
进一步,通式(IX-2-2)所表示的化合物优选为式(31.1)至式(31.4)所表示的化合物,更优选为式(31.2)至式(31.4)所表示的化合物,进一步优选为式(31.2)所表示的化合物。
[化98]
本发明的液晶组合物中,式(31.2)所表示的化合物的含量,优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上35质量%以下,更优选为2质量%25质量%以下,进一步优选为3质量%以上20质量%以下,特别优选为3质量%以上15质量%以下,最优选为3质量%以上10质量%以下。最优选的范围中,可列举例如3质量%以上8质量%以下、3质量%以上6质量%以下、3质量%以上4质量%以下、4质量%以上10质量%以下、6质量%以上10质量%以下、8质量%以上10质量%以下。
本发明的液晶组合物中,式(31.4)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上35质量%以下,更优选为1质量%25质量%以下,更优选为1质量%以上15质量%以下,更优选为2质量%以上10质量%以下,进一步优选为3质量%以上8质量%以下,进一步优选为3质量%以上6质量%以下,特别优选为3质量%以上5质量%以下。
进一步,通式(IX-2)所表示的化合物优选为通式(IX-2-3)所表示的化合物。
[化99]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(IX-2-3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上30质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下,进一步优选6质量%以上15质量%以下,进一步优选8质量%以上10质量%以下。
进一步,通式(IX-2-3)所表示的化合物优选为式(32.1)至式(32.4)所表示的化合物,优选为式(32.2)和/或式(32.4)所表示的化合物。
[化100]
进一步,通式(IX-2)所表示的化合物优选为通式(IX-2-4)所表示的化合物。
[化101]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(IX-2-4)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上30质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下,进一步优选6质量%以上15质量%以下,特别优选8质量%以上10质量%以下。
进一步,通式(IX-2-4)所表示的化合物优选为式(33.1)至式(33.6)所表示的化合物,优选为式(33.1)和/或式(33.3)所表示的化合物。
[化102]
进一步,通式(IX-2)所表示的化合物优选为通式(IX-2-5)所表示的化合物。[化103]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合使用。例如,在本发明的一个实施方式中为1种,在另一实施方式中为2种,进一步在另一实施方式中为3种,更进一步在另一实施方式中为4种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(IX-2-5)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为4~45质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为8~45质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为12~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为21~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为30~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为31~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为34~45质量%。另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为4~45质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为4~40质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~35质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~32质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~22质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~13质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~9质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~8质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~5质量%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。进一步,在将本发明的液晶组合物的Tni保持较高,需要不易发生烧屏的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选使上述下限值较高且使上限值较高。
进一步,通式(IX-2-5)所表示的化合物优选为式(34.1)至式(34.5)所表示的化合物,优选为式(34.1)、式(34.2)、式(34.3)和/或式(34.5)所表示的化合物。
[化104]
进一步,通式(IX)所表示的化合物优选为通式(IX-3)所表示的化合物。
[化105]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,X91和X92各自独立地表示氢原子或氟原子,Y9表示氟原子、氯原子或-OCF3。)
进一步,通式(IX-3)所表示的化合物优选为通式(IX-3-1)所表示的化合物。
[化106]
(式中,R9表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(IX-3-1)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上30质量%以下,更优选7质量%以上30质量%以下,进一步优选13质量%以上20质量%以下,特别优选15质量%以上18质量%以下。
进一步,通式(IX-3-1)所表示的化合物优选为式(35.1)至式(35.4)所表示的化合物,优选为式(35.1)和/或式(35.2)所表示的化合物。
[化107]
进一步,通式(M)所表示的化合物优选为通式(X)所表示的化合物。
[化108]
(式中,X101至X104各自独立地表示氟原子或氢原子,Y10表示氟原子、氯原子、-OCF3,Q10表示单键或-CF2O-,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,A101和A102各自独立地表示1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、或
[化109]
1,4-亚苯基上的氢原子可以被氟原子取代。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中,为1种。另外,在本发明的另一实施方式中为2种。进一步在另一实施方式中为3种。进一步在又一实施方式中为4种。进一步在又一实施方式中为5种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(X)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为2~45质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为3~45质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为6~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为8~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为9~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为11~45质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为12~45质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为18~45质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为19~45质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为23~45质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为25~45质量%。另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为2~45质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为2~35质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~25质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~13质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~9质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~6质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~3质量%。
在将本发明的液晶组合物的粘度保持较低,需要响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。进一步,在需要不易发生烧屏的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值较低且使上限值较低。另外,为了保持较低驱动电压而想要增大介电常数各向异性时,优选使上述下限值较高且使上限值较高。
本发明的液晶组合物中使用的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-1)所表示的化合物。
[化110]
(式中,X101至X103各自独立地表示氟原子或氢原子,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。但通式(i)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中,为1种。另外,在本发明的另一实施方式中为2种。进一步在另一实施方式中为3种。进一步在又一实施方式中为4种。进一步在又一实施方式中为5种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(X-1)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为2~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为3~40质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为5~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为6~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为7~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为8~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为9~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为13~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为18~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为23~40质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为2~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为2~30质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~25质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~15质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~10质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~6质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~4质量%。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-1)所表示的化合物优选为通式(X-1-1)所表示的化合物。
[化111]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中,为1种。另外,在本发明的另一实施方式中为2种。进一步在另一实施方式中为3种。进一步在又一实施方式中为4种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(X-1-1)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为3~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为4~30质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为6~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为9~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为12~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为15~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为18~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为21~30质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为3~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为3~20质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~13质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~10质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~7质量%。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-1-1)所表示的化合物具体优选为式(36.1)至式(36.4)所表示的化合物,其中优选含有式(36.1)和/或式(36.2)所表示的化合物。
[化112]
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-1)所表示的化合物优选为通式(X-1-2)所表示的化合物。
[化113]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(X-1-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上20质量%以下,更优选2质量%以上16质量%以下,进一步优选2质量%以上12质量%以下,进一步优选2质量%以上10质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-1-2)所表示的化合物具体优选为式(37.1)至式(37.4)所表示的化合物,其中优选含有式(37.2)所表示的化合物。
[化114]
本发明的液晶组合物中,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,式(37.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上20质量%以下,更优选2质量%以上15质量%以下,进一步优选2质量%以上10质量%以下,特别优选2质量%以上6质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-1)所表示的化合物优选为通式(X-1-3)所表示的化合物。
[化115]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上。
通式(X-1-3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上,更优选2质量%以上,进一步优选6质量%以上。另外,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率控制为20质量%以下,进一步优选16质量%以下,更优选12质量%以下,特别优选10质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-1-3)所表示的化合物具体优选为式(38.1)至式(38.4)所表示的化合物,其中优选含有式(38.2)所表示的化合物。
[化116]
本发明的液晶组合物中,式(38.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上35质量%以下,更优选为2质量%25质量%以下,更优选为3质量%以上20质量%以下,更优选为3质量%以上15质量%以下,进一步优选为3质量%以上10质量%以下,进一步优选为3质量%以上8质量%以下,特别优选为4质量%以上5质量%以下。
本发明的液晶组合物中使用的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-2)所表示的化合物。
[化117]
(式中,X102至X103各自独立地表示氟原子或氢原子,Y10表示氟原子、氯原子、-OCF3,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-2)所表示的化合物优选为通式(X-2-1)所表示的化合物。
[化118]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(X-2-1)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上20质量%以下,更优选6质量%以上16质量%以下,进一步优选9质量%以上12质量%以下,特别优选9质量%以上10质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-2-1)所表示的化合物具体优选为式(39.1)至式(39.4)所表示的化合物,其中优选含有式(39.2)所表示的化合物。
[化119]
本发明的液晶组合物中,式(39.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上35质量%以下,更优选为2质量%25质量%以下,更优选为3质量%以上20质量%以下,更优选为3质量%以上15质量%以下,进一步优选为3质量%以上10质量%以下,进一步优选为4质量%以上8质量%以下,特别优选为4质量%以上6质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-2)所表示的化合物优选为通式(X-2-2)所表示的化合物。
[化120]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(X-2-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上20质量%以下,更优选6质量%以上16质量%以下,进一步优选9质量%以上12质量%以下,特别优选9质量%以上10质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-2-2)所表示的化合物具体优选为式(40.1)至式(40.4)所表示的化合物,其中优选含有式(40.2)所表示的化合物。
[化121]
进一步,通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-4)所表示的化合物。
[化122]
(式中,X102表示氟原子或氢原子,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-4)所表示的化合物优选为通式(X-4-1)所表示的化合物。
[化123]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(X-4-1)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上20质量%以下,更优选5质量%以上17质量%以下,进一步优选10质量%以上15质量%以下,特别优选10质量%以上13质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-4-1)所表示的化合物具体优选为式(42.1)至式(42.4)所表示的化合物,其中优选含有式(42.2)所表示的化合物。
[化124]
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-4-2)所表示的化合物。
[化125]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(X-4-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上20质量%以下,更优选5质量%以上17质量%以下,进一步优选10质量%以上15质量%以下,特别优选10质量%以上13质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-4-2)所表示的化合物具体优选为式(42.11)至式(42.14)所表示的化合物,其中更优选含有式(42.13)或式(42.14)所表示的化合物。
[化126]
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-4-3)所表示的化合物。
[化127]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(X-4-3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上20质量%以下,更优选5质量%以上17质量%以下,进一步优选10质量%以上15质量%以下,特别优选10质量%以上13质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-4-3)所表示的化合物具体优选为式(42.21)至式(42.24)所表示的化合物,其中更优选含有式(42.22)所表示的化合物。
[化128]
进一步,通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-5)所表示的化合物。
[化129]
(式中,X102表示氟原子或氢原子,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-5)所表示的化合物优选为通式(X-5-1)所表示的化合物。
[化130]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-5-1)所表示的化合物具体优选为式(43.1)至式(43.4)所表示的化合物,其中优选含有式(43.2)所表示的化合物。
[化131]
本发明的液晶组合物中使用的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-6)所表示的化合物。
[化132]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(X-6)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为4~30质量%,在另一实施方式中为5~30质量%,进一步在另一实施方式中为6~30质量%,更进一步在另一实施方式中为8~30质量%,更进一步在另一实施方式中为9~30质量%,更进一步在另一实施方式中为11~30质量%,更进一步在另一实施方式中为14~30质量%。更进一步在另一实施方式中为18~30质量%。
另外,例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为1~30质量%,在另一实施方式中为1~20质量%,进一步在另一实施方式中为1~13质量%,更进一步在另一实施方式中为1~10质量%,更进一步在另一实施方式中为1~7质量%,更进一步在另一实施方式中为1~3质量%。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-6)所表示的化合物具体优选为式(44.1)至式(44.4)所表示的化合物,其中优选含有式(44.1)和/或式(44.2)所表示的化合物。
[化133]
另外,本发明的液晶组合物中也可以含有与通式(X)所表示的化合物类似的化合物,即通式(X-7)所表示的化合物。
[化134]
(式中,R10表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(X-7)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。
例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为4~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为5~30质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为6~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为8~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为9~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为11~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为14~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为18~30质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为4~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为4~20质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~13质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~10质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为4~7质量%,更进一步在另一实施方式中为3质量%。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(X-7)所表示的化合物具体优选为式(44.11)至式(44.14)所表示的化合物,其中更优选含有式(44.13)所表示的化合物。
[化135]
进一步,通式(X)所表示的化合物优选为选自通式(XI)所表示的组的化合物。
[化136]
(式中,X111至X117各自独立地表示氟原子或氢原子,X111至X117的至少一个表示氟原子,R11表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,Y11表示氟原子或-OCF3。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(XI)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为2~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为4~30质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为5~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为7~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为9~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为10~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为12~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为13~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为15~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为18~30质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为2~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为2~25质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~15质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~10质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~5质量%。
本发明的液晶组合物用于单元间隙小的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XI)所表示的化合物的含量略多。用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XI)所表示的化合物的含量略多。另外,用于可在低温环境下使用的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XI)所表示的化合物的含量略少。为用于响应速度快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适合使通式(XI)所表示的化合物的含量略少。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(XI)所表示的化合物优选为通式(XI-1)所表示的化合物。
[化137]
(式中,R11表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中为1种,在另一实施方式中组合2种,进一步在另一实施方式中组合3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XI-1)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上20质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下,进一步优选4质量%以上20质量%以下,进一步优选6质量%以上15质量%以下,特别优选9质量%以上12质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(XI-1)所表示的化合物具体优选为式(45.1)至式(45.4)所表示的化合物,其中优选含有式(45.2)至式(45.4)所表示的化合物,更优选含有式(45.2)所表示的化合物。
[化138]
本发明的液晶组合物中,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,式(45.4)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上25质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下,进一步优选3质量%以上15质量%以下,特别优选3质量%以上10质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(XI)所表示的化合物优选为通式(XI-2)所表示的化合物。
[化139]
(式中,R110表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中为1种,在另一实施方式中组合2种,进一步在另一实施方式中组合3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XI-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上20质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下,进一步优选4质量%以上20质量%以下,进一步优选6质量%以上15质量%以下,特别优选9质量%以上12质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(XI-2)所表示的化合物具体优选为式(45.11)至式(45.14)所表示的化合物,其中优选含有式(45.12)至式(45.14)所表示的化合物,更优选含有式(45.12)所表示的化合物。
[化140]
进一步,通式(X)所表示的化合物优选为选自通式(XII)所表示的组的化合物。
[化141]
(式中,X121至X126各自独立地表示氟原子或氢原子,R120表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,Y12表示氟原子或-OCF3。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种以上,更优选组合1种至4种以上。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(XII)所表示的化合物优选为通式(XII-1)所表示的化合物。
[化142]
(式中,R120表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XII-1)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上15质量%以下,更优选2质量%以上10质量%以下,进一步优选3质量%以上8质量%以下,特别优选4质量%以上6质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(XII-1)所表示的化合物具体优选为式(46.1)至式(46.4)所表示的化合物,其中优选含有式(46.2)至式(46.4)所表示的化合物。
[化143]
进一步,通式(XII)所表示的化合物优选为通式(XII-2)所表示的化合物。
[化144]
(式中,R120表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上,更优选组合1种至3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XII-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上20质量%以下,更优选3质量%以上20质量%以下,进一步优选4质量%以上17质量%以下,进一步优选6质量%以上15质量%以下,特别优选9质量%以上13质量%以下。
进一步,本发明的液晶组合物中使用的通式(XII-2)所表示的化合物具体优选为式(47.1)至式(47.4)所表示的化合物,其中优选含有式(47.2)至式(47.4)所表示的化合物。
[化145]
进一步,通式(M)所表示的化合物优选为选自通式(XIII)所表示的化合物组的化合物。
[化146]
(式中,X131至X135各自独立地表示氟原子或氢原子,R13表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,Y13表示氟原子或-OCF3。但通式(ii)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,优选含有这些化合物中的1种~2种,更优选含有1种~3种,进一步优选含有1种~4种。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(XIII)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。
例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为2~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为4~30质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为5~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为7~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为9~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为11~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为13~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为14~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为16~30质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为20~30质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为2~30质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为2~25质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~15质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~10质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~5质量%。
本发明的液晶组合物用于单元间隙小的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XIII)所表示的化合物的含量略多。用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XIII)所表示的化合物的含量略多。另外,用于可在低温环境下使用的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XIII)所表示的化合物的含量略少。为用于响应速度快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适合使通式(XIII)所表示的化合物的含量略少。
进一步,通式(XIII)所表示的化合物优选为通式(XIII-1)所表示的化合物。
[化147]
(式中,R13表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
优选相对于本发明的液晶组合物的总质量含有1质量%以上25质量%以下通式(XIII-1)所表示的化合物,进一步优选含有3质量%以上25质量%以下,进一步优选含有5质量%以上20质量%以下,特别优选含有10质量%以上15质量%以下。
进一步,通式(XIII-1)所表示的化合物优选为式(48.1)至式(48.4)所表示的化合物,优选为式(48.2)所表示的化合物。
[化148]
进一步,通式(M)所表示的化合物优选为选自通式(XIV)所表示的化合物组的化合物。
[化149]
(式中,R14表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X141至X144各自独立地表示氟原子或氢原子,Y14表示氟原子、氯原子或-OCF3,Q14表示单键、-COO-或-CF2O-,m14为0或1。但通式(i)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中,为1种。进一步,在本发明的另一实施方式中为2种。或者在本发明的又一实施方式中为3种。另外,在本发明的又一实施方式中为4种。或者在本发明的又一实施方式中为5种。或者在本发明的又一实施方式中为6种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(XIV)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。
例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为3~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为7~40质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为8~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为11~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为12~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为16~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为18~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为19~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为22~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为25~40质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为3~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为3~35质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~30质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~25质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~15质量%。
本发明的液晶组合物用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XIV)所表示的化合物的含量略多。另外为用于响应速度快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适合使通式(XIV)所表示的化合物的含量略少。
进一步,通式(XIV)所表示的化合物优选为通式(XIV-1)所表示的化合物。
[化150]
(式中,R14表示碳原子数1~7的烷基、碳原子数2~7的烯基或碳原子数1~7的烷氧基,Y14表示氟原子、氯原子或-OCF3。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种。
进一步,通式(XIV-1)所表示的化合物优选为通式(XIV-1-1)所表示的化合物。
[化151]
(式中,R14表示碳原子数1~7的烷基、碳原子数2~7的烯基或碳原子数1~7的烷氧基。)
通式(XIV-1)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为2质量%以上,更优选3质量%以上。另外,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率控制为30质量%以下,进一步优选27质量%以下,更优选24质量%以下,特别优选小于21质量%。
进一步,通式(XIV-1-1)所表示的化合物具体优选为式(51.1)至式(51.4)所表示的化合物,更优选含有式(51.1)所表示的化合物。
[化152]
另外,通式(XIV)所表示的化合物优选为通式(XIV-1-2)所表示的化合物。
[化153]
(式中,R14表示碳原子数1~7的烷基、碳原子数2~7的烯基或碳原子数1~7的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XIV-1-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上15质量%以下,更优选3质量%以上13质量%以下,进一步优选5质量%以上11质量%以下,特别优选7质量%以上9质量%以下。
进一步,通式(XIV-1-2)所表示的化合物具体优选为式(52.1)至式(52.4)所表示的化合物,其中优选含有式(52.4)所表示的化合物。
[化154]
进一步,通式(XIV)所表示的化合物优选为通式(XIV-2)所表示的化合物。
[化155]
(式中,R14表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,X141至X144各自独立地表示氟原子或氢原子,Y14表示氟原子、氯原子或-OCF3。但通式(i)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中,为1种。进一步,在本发明的另一实施方式中为2种。或者在本发明的又一实施方式中为3种。另外,在本发明的又一实施方式中为4种。或者在本发明的又一实施方式中为5种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(XIV-2)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。
例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为3~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为7~40质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为8~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为10~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为11~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为12~40质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为18~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为19~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为21~40质量%。更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为22~40质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为3~40质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为3~35质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~25质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~15质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为3~10质量%。
本发明的液晶组合物用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XIV-2)所表示的化合物的含量略多。另外为用于响应速度快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适合使通式(XIV-2)所表示的化合物的含量略少。
进一步,通式(XIV-2)所表示的化合物优选为通式(XIV-2-1)所表示的化合物。
[化156]
(式中,R14表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XIV-2-1)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为1质量%以上15质量%以下,更优选3质量%以上13质量%以下,进一步优选5质量%以上11质量%以下,特别优选7质量%以上9质量%以下。
进一步,通式(XIV-2-1)所表示的化合物具体优选为式(53.1)至式(53.4)所表示的化合物,其中优选含有式(53.4)所表示的化合物。
[化157]
进一步,通式(XIV-2)所表示的化合物优选为通式(XIV-2-2)所表示的化合物。
[化158]
(式中,R14表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XIV-2-2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为3质量%以上20质量%以下,更优选6质量%以上17质量%以下,进一步优选9质量%以上15质量%以下,特别优选12质量%以上14质量%以下。
进一步,通式(XIV-2-2)所表示的化合物具体优选为式(54.1)至式(54.4)所表示的化合物,其中优选含有式(54.2)和/或式(54.4)所表示的化合物。
[化159]
本发明的液晶组合物中,式(54.2)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为5质量%以上35质量%以下,更优选为5质量%25质量%以下,更优选为5质量%以上22质量%以下,更优选为8质量%以上20质量%以下。
进一步,通式(XIV-2)所表示的化合物优选为通式(XIV-2-3)所表示的化合物。
[化160]
(式中,R14表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XIV-2-3)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为5质量%以上30质量%以下,更优选9质量%以上27质量%以下,进一步优选12质量%以上24质量%以下,特别优选12质量%以上20质量%以下。
进一步,通式(XIV-2-3)所表示的化合物具体优选为式(55.1)至式(55.4)所表示的化合物,其中优选含有式(55.2)和/或式(55.4)所表示的化合物。
[化161]
进一步,通式(XIV-2)所表示的化合物优选为通式(XIV-2-4)所表示的化合物。
[化162]
(式中,R14表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,在每个实施方式中适当组合。例如,在本发明的一个实施方式中,为1种。进一步,在本发明的另一实施方式中为2种。或者在本发明的又一实施方式中为3种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性,通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量在每个实施方式中具有上限值和下限值。
例如,在本发明的一个实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,前述化合物的含量为2~35质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为5~35质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为7~35质量%。
另外,例如,相对于前述总质量,在本发明的一个实施方式中,前述化合物的含量为2~35质量%,在另一实施方式中前述化合物的含量为2~30质量%,进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~25质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~20质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~15质量%,更进一步在另一实施方式中前述化合物的含量为2~10质量%。
本发明的液晶组合物用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,适合使通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量略多。另外为用于响应速度快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适合使通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量略少。
进一步,通式(XIV-2-4)所表示的化合物具体优选为式(56.1)至式(56.4)所表示的化合物,其中优选含有式(56.1)、式(56.2)或式(56.4)所表示的化合物。
[化163]
进一步,通式(XIV-2)所表示的化合物优选为通式(XIV-2-5)所表示的化合物。
[化164]
(式中,R140表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XIV-2-5)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为5质量%以上25质量%以下,更优选10质量%以上22质量%以下,进一步优选13质量%以上18质量%以下,特别优选13质量%以上15质量%以下。
进一步,通式(XIV-2-5)所表示的化合物具体为式(57.1)至式(57.4)所表示的化合物。其中优选含有式(57.1)所表示的化合物。
[化165]
进一步,通式(XIV-2)所表示的化合物优选为通式(XIV-2-6)所表示的化合物。
[化166]
(式中,R140表示碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,通式(XIV-2-6)所表示的化合物的含量优选相对于本发明的液晶组合物的总质量为5质量%以上25质量%以下,更优选10质量%以上22质量%以下,进一步优选15质量%以上20质量%以下,特别优选15质量%以上17质量%以下。
进一步,通式(XIV-2-6)所表示的化合物具体优选为式(58.1)至式(58.4)所表示的化合物,其中优选含有式(58.2)所表示的化合物。
[化167]
本申请发明的液晶组合物优选不含分子内具有过酸(-CO-OO-)结构等氧原子彼此连接的结构的化合物。
重视液晶组合物的可靠性和长期稳定性的情况下,优选使具有羰基的化合物的含量为5质量%以下,优选为3质量%以下,优选为1质量%以下,优选实质上不含。
重视对UV照射的稳定性的情况下,优选使取代了氯原子的化合物的含量为15质量%以下,优选为10质量%以下,优选为5质量%以下,优选实质上不含。
优选增多分子内的环结构全部为六元环的化合物的含量,分子内的环结构全部为六元环的化合物的含量优选为80质量%以上,优选为90质量%以上,优选为95质量%以上,优选实质上仅由分子内的环结构全部为六元环的化合物构成液晶组合物。
为了抑制液晶组合物的氧化引起的劣化,优选减少具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量,具有亚环己烯基的化合物的含量优选为10质量%以下,优选为5质量%以下,优选实质上不含。
重视粘度的改善和Tni的改善的情况下,优选减少分子内具有氢原子可以被取代为卤素的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量,分子内具有氢原子可以被取代为卤素的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量优选为10质量%以下,优选为5质量%以下,优选实质上不含。
本申请记载的化合物取代了烯基作为侧链的情况下,烯基连接于环己烷时烯基优选碳原子数2~5,烯基连接于苯时烯基优选碳原子数4~5,优选烯基的不饱和键与苯不直接连接。
本发明的液晶组合物中,为了制作PS模式、横向电场型PSA模式或横向电场型PSVA模式等的液晶显示元件,可以含有聚合性化合物。作为可使用的聚合性化合物,可列举利用光等能量射线进行聚合的光聚合性单体等,作为结构,例如可列举联苯衍生物、三联苯衍生物等具有连接了多个六元环的液晶骨架的聚合性化合物等。进一步具体而言,优选通式(XX)所表示的二官能单体。
[化168]
(式中,X201和X202各自独立地表示氢原子或甲基,
Sp201和Sp202各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-(式中,s表示2至7的整数,氧原子连接于芳香环。),
Z201表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-(式中,Y1和Y2各自独立地表示氟原子或氢原子。)、-C≡C-或单键,
M201表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键,式中的全部1,4-亚苯基中,任意的氢原子可以被氟原子取代。)
优选X201和X202均表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、均具有甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物中的任一者,还优选一者表示氢原子另一者表示甲基的化合物。关于这些化合物的聚合速度,二丙烯酸酯衍生物最快,二甲基丙烯酸酯衍生物较慢,非对称化合物在两者之间,可以根据其用途使用优选的形式。在PSA显示元件中,特别优选二甲基丙烯酸酯衍生物。
Sp201和Sp202各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-,在PSA显示元件中优选至少一者为单键,并且优选均表示单键的化合物或一者为单键另一者表示碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-的形式。这时,优选1~4的烷基,s优选为1~4。
Z201优选-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键,更优选-COO-、-OCO-或单键,特别优选单键。
M201表示任意的氢原子可以被氟原子取代的1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键,优选1,4-亚苯基或单键。当C表示单键以外的环结构时,Z201还优选单键以外的连接基团,当M201为单键时,Z201优选为单键。
从这些方面考虑,在通式(XX)中,Sp201和Sp202之间的环结构具体优选下述的结构。
通式(XX)中,M201表示单键,环结构由两个环形成的情况下,优选表示以下的式(XXa-1)至式(XXa-5),更优选表示式(XXa-1)至式(XXa-3),特别优选表示式(XXa-1)。
[化169]
(式中,两端与Sp201或Sp202连接。)
含有这些骨架的聚合性化合物聚合后的取向控制力最适合于PSA型液晶显示元件,能够获得良好的取向状态,因此显示不均被抑制或完全不产生。
由上,作为聚合性单体,特别优选通式(XX-1)~通式(XX-4),其中最优选通式(XX-2)。
[化170]
(式中,Sp20表示碳原子数2至5的亚烷基。)
在向本发明的液晶组合物中添加单体的情况下,不存在聚合引发剂时也进行聚合,也可以为了促进聚合而含有聚合引发剂。作为聚合引发剂,可以列举苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苯偶酰缩酮类、酰基氧化膦类等。
本发明中的液晶组合物可以进一步含有通式(Q)所表示的化合物。
[化171]
(式中,RQ表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基,该烷基中的1个或2个以上CH2基可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代,MQ表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或单键。)
RQ表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基,该烷基中的1个或2个以上CH2基可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代,优选碳原子数1~10的直链烷基、直链烷氧基、1个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的支链烷基,更优选碳原子数1~20的直链烷基、1个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的支链烷基。MQ表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或单键,优选反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
通式(Q)所表示的化合物更具体来说优选下述通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示的化合物。
[化172]
式中,RQ1优选为碳原子数1~10的直链烷基或支链烷基,RQ2优选为碳原子数1~20的直链烷基或支链烷基,RQ3优选为碳原子数1~8的直链烷基、支链烷基、直链烷氧基或支链烷氧基,LQ优选为碳原子数1~8的直链亚烷基或支链亚烷基。通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示的化合物中,更优选通式(Q-c)和通式(Q-d)所表示的化合物。
在本申请发明的液晶组合物中,优选含有1种或2种通式(Q)所表示的化合物,更优选含有1种至5种,其含量优选为0.001~1质量%,更优选为0.001~0.1质量%,特别优选为0.001~0.05质量%。
<液晶显示元件>
含有本发明的聚合性化合物的液晶组合物,其中所含的聚合性化合物通过紫外线照射而聚合,从而赋予液晶取向能,并且用于利用液晶组合物的双折射来控制光透射量的液晶显示元件。作为液晶显示元件,在AM-LCD(有源矩阵液晶显示元件)、TN(向列液晶显示元件)、STN-LCD(超扭曲向列液晶显示元件)、OCB-LCD和IPS-LCD(平面转换液晶显示元件)中是有用的,在AM-LCD中特别有用,并且可以用于透射型或反射型的液晶显示元件。
用于液晶显示元件的液晶单元的2块基板可以使用玻璃或塑料这样具有柔软性的透明材料,一方也可以是硅等不透明的材料。具有透明电极层的透明基板例如可以通过在玻璃板等透明基板上溅射氧化铟锡(ITO)而得到。
滤色器例如可以通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制作。以采用颜料分散法的滤色器制作方法作为一例进行说明,将滤色器用的固化性着色组合物涂布在该透明基板上,实施图案化处理,然后通过加热或光照射使其固化。对红、绿、蓝三色分别进行该工序,从而能够制作滤色器用的像素部。除此以外,还可以在该基板上设置TFT、薄膜二极管、设有金属绝缘体金属电阻率元件等有源元件的像素电极。
以透明电极层为内侧的方式使所述基板相对。这时,可以通过间隔体调整基板的间隔。这时,优选将所得的调光层的厚度调整为1~100μm。更优选为1.5~10μm,在使用偏光板时,优选调整液晶的折射率各向异性Δn和单元厚度d的积,使对比度达到最大。另外,在具有两块偏光板时,也可以调整各偏光板的偏光轴而将视场角、对比度调整为良好。进一步,还可以使用用于扩大视场角的相位差膜。作为间隔体,例如可以列举由玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等构成的柱状间隔体等。然后,将环氧系热固化性组合物等密封剂以设有液晶注入口的形式丝网印刷于该基板上,将该基板彼此贴合,并加热使密封剂热固化。
在2块基板间夹持含有聚合性化合物的液晶组合物的方法,可以使用常规的真空注入法或ODF法等。然而在真空注入法中虽然不会产生滴痕,但具有注入印迹残留的问题。在本申请发明中,可以更适宜地用于采用ODF法制造的显示元件。在ODF法的液晶显示元件制造工序中,可以使用敷料器将环氧系光热并用固化性等的密封剂以闭环堤坝状描绘在背板或前板的任一基板上,在脱气下向其中滴下规定量的液晶组合物后,接合前板和背板,从而制造液晶显示元件。关于本发明的液晶组合物,由于在ODF工序中的液晶组合物滴下能够稳定进行,因此可以优选使用。
作为使聚合性化合物聚合的方法,为了获得液晶的良好取向性能,期望适当的聚合速度,因此优选通过单一或并用或依次照射紫外线或电子射线等活性能量射线来进行聚合的方法。在使用紫外线时,可以使用偏振光源,也可以使用非偏振光源。另外,在将含有聚合性化合物的液晶组合物夹持在两块基板之间的状态下进行聚合时,必须使至少照射面侧的基板具有对活性能量射线的适当的透明性。另外,也可以使用这样的手段:在光照射时使用掩模仅使特定的部分聚合后,通过改变电场、磁场或温度等条件而改变未聚合部分的取向状态,再进一步照射活性能量射线进行聚合。特别地,在紫外线曝光时,优选对含有聚合性化合物的液晶组合物一边施加交流电场一边进行紫外线曝光。施加的交流电场优选频率10Hz至10kHz的交流,更优选频率60Hz至10kHz,电压取决于液晶显示元件所希望的预倾角来选择。也就是说,可以通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。在横向电场型MVA模式的液晶显示元件中,从取向稳定性以及对比度的观点考虑,优选将预倾角控制为80度至89.9度。
照射时的温度优选为能够保持本发明液晶组合物的液晶状态的温度范围内。优选在接近于室温的温度,即典型地在15~35℃的温度下进行聚合。作为产生紫外线的灯,可以使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。此外,作为照射的紫外线的波长,优选照射不在液晶组合物的吸收波长区域中的波长区域的紫外线,优选根据需要将紫外线进行阻断而使用。照射的紫外线强度优选为0.1mW/cm2~100W/cm2,更优选为2mW/cm2~50W/cm2。照射的紫外线的能量可以适当地调整,优选为10mJ/cm2~500J/cm2,更优选为100mJ/cm2~200J/cm2。在照射紫外线时,也可以改变强度。照射紫外线的时间根据照射的紫外线强度而适当选择,优选为10秒~3600秒,更优选为10秒~600秒。
使用本发明液晶组合物的液晶显示元件是兼顾高速响应和抑制显示不良的有用元件,在有源矩阵驱动用液晶显示元件中特别有用,可以适用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS(平面转换)模式、FFS(边缘场转换)模式或ECB模式用液晶显示元件。
以下,参照附图,对本发明的液晶显示装置的优选实施方式进行详细说明。
图1是表示液晶显示元件的截面图,所述液晶显示元件具备彼此相对的两个基板、设置在所述基板之间的密封材料、和封入到被所述密封材料围住的密封区域中的液晶。
具体来说,显示了如下液晶显示元件的具体方式,所述液晶显示元件具备:在第1基板100上设有TFT层102、像素电极103,并且在其之上设有钝化膜104和第1取向膜105的背板;在第2基板200上设有黑矩阵202、滤色器203、平坦化膜(覆盖层)201、透明电极204,并且在其之上设有第2取向膜205,且与所述背板相对的前板;设置在所述基板之间的密封材料301;以及封入到被所述密封材料围住的密封区域的液晶层303,在所述密封材料301接触的基板面上设有突起(柱状间隔体)302、304。
所述第1基板或所述第2基板,只要实质上是透明的,对材质就没有特别限定,可以使用玻璃、陶瓷、塑料等。作为塑料基板,可以使用纤维素、三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素等纤维素衍生物、聚环烯烃衍生物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚芳酯、以及玻璃纤维-环氧树脂、玻璃纤维-丙烯酸树脂等无机-有机复合材料等。
另外,在使用塑料基板时,优选设置阻隔膜。阻隔膜的功能是降低塑料基板所具有的透湿性,提高液晶显示元件的电特性的可靠性。作为阻隔膜,只要分别是透明性高且水蒸气透过性小的材料,就没有特别限定,一般采用使用氧化硅等无机材料通过蒸镀、溅射、化学气相沉积法(CVD法)所形成的薄膜。
在本发明中,作为前述第1基板或前述第2基板,可以使用相同的材料,也可以使用不同的材料,没有特别限定。如果使用玻璃基板,则能够制作耐热性、尺寸稳定性优异的液晶显示元件,因此优选。此外,如果为塑料基板,则适合于利用卷对卷法的制造方法,并且适合轻量化或柔性化,因此优选。此外,如果以赋予平坦性和耐热性为目的,则将塑料基板和玻璃基板组合时能够得到良好的结果。
另外,在后述的实施例中,使用了基板作为第1基板100或第2基板200的材质。
对于背板来说,在第1基板100上设有TFT层102和像素电极103。它们由通常的阵列工序制造。在其之上设置钝化膜104和第1取向膜105,从而得到背板。
钝化膜104(也称为无机保护膜)是用于保护TFT层的膜,通常通过化学气相沉积(CVD)技术等形成氮化膜(SiNx)、氧化膜(SiOx)等。
此外,第1取向膜105是具有使液晶取向的功能的膜,通常多使用聚酰亚胺这样的高分子材料。涂布液使用由高分子材料和溶剂构成的取向剂溶液。由于取向膜可能会阻碍与密封材料的粘接力,因此在密封区域内进行图案涂布。涂布可以采用柔版印刷法这样的印刷法、喷墨这样的液滴吐出法。涂布的取向剂溶液通过暂时干燥而使溶剂蒸发后,通过烘焙使其交联固化。然后,为了表现出取向功能而进行取向处理。
取向处理通常采用摩擦法进行。使用由人造纤维这样的纤维形成的摩擦布在前述所形成的高分子膜上以一个方向进行摩擦,从而产生液晶取向能。
此外,也有时使用光取向法。光取向法是在包含具有光敏性的有机材料的取向膜上照射偏光从而产生取向能的方法,该方法不会发生因摩擦法而导致的基板损伤、尘埃产生。作为光取向法中有机材料的例子,有含有二色性染料的材料。作为二色性染料,可以使用如下染料,其具有产生起因于光二色性的Weigert效应所引起的分子取向诱发或异构化反应(例如:偶氮苯基)、二聚化反应(例如:肉桂酰基)、光交联反应(例如:二苯甲酮基)或者光分解反应(例如:聚酰亚胺基)这样的作为液晶取向能起源的光反应的基团(以下,简称为光取向性基团)。涂布的取向剂溶液通过暂时干燥使溶剂蒸发后,照射具有任意偏向的光(偏光),从而能够得到在任意方向上具有取向能的取向膜。
一方的前板在第2基板200上设有黑矩阵202、滤色器203、平坦化膜201、透明电极204、第2取向膜205。
黑矩阵202例如通过颜料分散法制作。具体来说,在设有阻隔膜201的第2基板200上涂布均匀分散有用于形成黑矩阵的黑色着色剂的彩色树脂液,形成着色层。接着,烘焙着色层,进行固化。在其之上涂布光致抗蚀剂,并对其进行预烘焙。通过掩模图案对光致抗蚀剂进行曝光后,进行显影,使着色层图案化。然后,剥离光致抗蚀剂层,烘焙着色层,完成黑矩阵202。
或者,可以使用光致抗蚀剂型的颜料分散液。这时,涂布光致抗蚀剂型的颜料分散液,在预烘焙后,通过掩模图案进行曝光,然后进行显影,使着色层图案化。然后,剥离光致抗蚀剂层,烘焙着色层,完成黑矩阵202。
滤色器203通过颜料分散法、电沉积法、印刷法或染色法等制作。以颜料分散法为例,将均匀分散有(例如红色的)颜料的彩色树脂液涂布在第2基板200上,烘焙固化后,在其上涂布光致抗蚀剂,进行预烘焙。通过掩模图案对光致抗蚀剂进行曝光后,进行显影并图案化。然后,剥离光致抗蚀剂层,再次烘焙,从而完成(红色的)滤色器203(203a)。对制作的颜色顺序没有特别限定。同样地操作,形成绿色滤色器203(203b)、蓝色滤色器203(203c)。
透明电极204设置在所述滤色器203上(根据需要,在所述滤色器203上为了表面平坦化而设置覆盖层(201))。透明电极204优选透射率高,并且优选电阻小。透明电极204通过溅射法等形成ITO等氧化膜。
此外,为了保护所述透明电极204,也有时在透明电极204上设置钝化膜。
第2取向膜205和前述第1取向膜105相同。
以上对本发明中使用的所述背板和所述前板的具体方式进行了描述,但本申请中并不限定于该具体方式,根据所希望的液晶显示元件的方式变更是自由的。
所述柱状间隔体的形状没有特别限定,可以将其水平截面形成为圆形、四边形等多边形等各种形状,考虑到工序时的失准容限,特别优选将水平截面形成为圆形或正多边形。此外,该突起形状优选为圆锥台或方锥台。
所述柱状间隔体的材质只要是不会溶解于密封材料或密封材料中使用的有机溶剂、或液晶的材质,就没有特别限定,从加工和轻量化方面考虑,优选为合成树脂(固化性树脂)。另一方面,所述突起可以通过采用光刻的方法、液滴吐出法而设置在第一基板上的密封材料接触的面上。从这种理由考虑,优选使用适合于采用光刻的方法、液滴吐出法的光固化性树脂。
作为例子,对使用光刻法得到所述柱状间隔体的情况进行说明。图2是使用形成于黑矩阵上的柱状间隔体制作用图案作为光掩模图案的曝光处理工序图。
在所述前板的透明电极204上涂布柱状间隔体形成用的(不含着色剂)树脂液。接着,烘焙该树脂层402,进行固化。在其上涂布光致抗蚀剂,并对其进行预烘焙。通过掩模图案401对光致抗蚀剂进行曝光后,进行显影,将树脂层图案化。然后,剥离光致抗蚀剂层,烘焙树脂层,完成柱状间隔体(图1的302、0304)。
柱状间隔体的形成位置可以根据掩模图案确定于所希望的位置。因此,能够同时制作液晶显示元件的密封区域内和密封区域外(密封材料涂布部分)这两者。此外,为了不使密封区域的品质下降,柱状间隔体优选以位于黑矩阵上的方式形成。有时将这样通过光刻法制作的柱状间隔体称为column spacer或photo spacer。
所述间隔体的材质可以使用PVA-芪偶氮感光性树脂等负型水溶性树脂、多官能丙烯酸系单体、丙烯酸共聚物、三唑系引发剂等的混合物。或者,还有使用使着色剂分散在聚酰亚胺树脂中而成的彩色树脂的方法。在本发明中没有特别限定,可以根据与使用的液晶、密封材料的相配性质,由公知材质得到间隔体。
如上所述,在前板上的形成密封区域的面上设置柱状间隔体后,在该背板的密封材料接触的面上涂布密封材料(图1中的301)。
密封材料的材质没有特别限定,可以使用在环氧系、丙烯酸系的光固化性、热固化性、光热并用固化性树脂中添加了聚合引发剂的固化性树脂组合物。此外,为了控制透湿性、弹性模量、粘度等,有时添加由无机物、有机物构成的填料类。这些填料类的形状没有特别限定,有球形、纤维状、无定形等。此外,为了良好地控制单元间隙,可以混合具有单分散直径的球形、纤维状的间隙材料,而为了进一步强化与基板的粘接力,可以混合容易与基板上突起缠绕的纤维状物质。这时所使用的纤维状物质的直径优选为单元间隙的1/5~1/10以下程度,纤维状物质的长度优选短于密封涂布宽度。
此外,纤维状物质的材质只要能够获得规定的形状就没有特别限定,可以适宜地选择纤维素、聚酰胺、聚酯等合成纤维,玻璃、碳等无机材料。
作为涂布密封材料的方法,有印刷法、涂敷法,优选密封材料的使用量少的涂敷法。密封材料的涂布位置通常在黑矩阵上,从而不会对密封区域产生不良影响。为了形成后续工序的液晶滴下区域(使液晶不会泄漏),密封材料涂布形状形成为闭环形状。
在涂布了所述密封材料的前板的闭环形状(密封区域)中滴下液晶。通常使用敷料器。为了与液晶单元容积一致,滴下的液晶量基本和柱状间隔体的高度与密封涂布面积相乘的体积同量。然而,为了使单元贴合工序中的液晶泄漏、显示特性最优化,有时适当地调整滴下的液晶量,有时使液晶滴下位置分散开。
接着,将背板贴合在涂布了所述密封材料并滴下了液晶的前板上。具体来说,使所述前板和所述背板吸附在具有静电吸盘这样的吸附基板的机构的平台上,使前板的第2取向膜和背板的第1取向膜相对,并且配置在密封材料与另一方基板不接触的位置(距离)。在该状态下对体系内进行减压。减压结束后,一边确认前板和背板的贴合位置,一边调整两基板位置(对准操作)。贴合位置的调整完成后,使基板靠近前板上的密封材料与背板接触的位置。在该状态下向体系内填充非活性气体,慢慢地释放减压并恢复至常压。这时,利用大气压使前板和背板贴合,并在柱状间隔体的高度位置处形成单元间隙。在该状态下对密封材料照射紫外线,使密封材料固化,从而形成液晶单元。然后,根据情况加入加热工序,促进密封材料固化。为了强化密封材料的粘接力、提高电特性可靠性,多加入加热工序。
实施例
以下列举实施例进一步详述本发明,但本发明并不限定于这些实施例。此外,以下实施例和比较例的组合物中的“%”表示“质量%”。
实施例中,测定的特性如下所述。
Tni:向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Δn:295K下的折射率各向异性(又名:双折射率)
Δε:295K下的介电常数各向异性
η:295K下的粘度(mPa·s)
γ1:295K下的旋转粘性(mPa·s)
VHR:在频率60Hz、施加电压5V的条件下于313K下的电压保持率(%)
<烧屏的评价>
液晶显示元件的烧屏评价,是在显示区域内使规定的固定图案显示1440小时后,通过目测对整个画面进行均一显示时的固定图案的残影水平进行以下的四个阶段评价。
◎无残影
○具有极少量的残影,是可以允许的水平
△有残影,是不可允许的水平
×有残影,非常差
<挥发性(制造装置污染性)的评价>
液晶材料的挥发性评价,通过使用频闪观测仪一边照射一边观察真空搅拌脱泡混合机的运行状态,并通过目测观察液晶材料的发泡而进行。具体来说,向容量2.0L的真空搅拌脱泡混合机的专用容器中加入0.8kg液晶组合物,在4kPa的脱气下,以15S-1的公转速度、7.5S-1的自转速度运行真空搅拌脱泡混合机,根据到开始发泡为止的时间,进行以下4个阶段评价。
◎:到发泡为止需要3分钟以上。挥发导致的装置污染的可能性低。
○:到发泡为止为1分钟以上且少于3分钟。可能有挥发导致的轻微装置污染。
△:到发泡为止为30秒钟以上且少于1分钟。引起挥发导致的装置污染。
×:到发泡为止为30秒钟以内。可能有挥发导致的严重装置污染。
<工艺适合性的评价>
工艺适合性,是在ODF工艺中,使用定容计量泵每1次滴加40pL液晶,将上述操作进行100000次,对下面的“0~200次、201~400次、401~600次、····99801~100000次”每200次滴下的液晶量的变化进行以下4个阶段评价。
◎:变化极小(能够稳定地制造液晶显示元件)
○:有少量变化,是可以允许的水平
△:有变化,是不可允许的水平(产生斑点,导致成品率变差)
×:有变化,非常差(产生液晶泄漏、真空气泡)
<低温下的溶解性评价>
低温下的溶解性评价,是在调制液晶组合物后,在1mL的样品瓶中称量0.5g液晶组合物,对于该液晶组合物,在温度控制式试验槽中,以“-20℃(保持1小时)→升温(0.2℃/每分钟)→0℃(保持1小时)→升温(0.2℃/每分钟)→20℃(保持1小时)→降温(-0.2℃/每分钟)→0℃(保持1小时)→降温(-0.2℃/每分钟)→-20℃”作为1个循环,持续地施加温度变化,通过目测观察从液晶组合物中产生析出物的情况,进行以下4个阶段评价。
◎:在600小时以上未观察到析出物。
○:在300小时以上未观察到析出物。
△:在150小时以内观察到析出物。
×:在75小时以内观察到析出物。
(实施例1)
调制以下所示的组合物。将实施例1的组合物的物性值示于表1。
[化173]
[表1]
Tni(℃) 85.1
Δn 0.153
Δε 7.2
η(mPa·s) 19.2
(比较例1)
调制不含前述通式(i)所表示的化合物的、以下所示的组合物。将比较例1的组合物的物性值示于表2。
[化174]
[表2]
Tni(℃) 104
Δn 0.142
Δε 6.7
η(mPa·s) 20.7
不含前述通式(i)所表示的化合物的比较例1的组合物与含有前述通式(i)所表示的化合物的实施例1的组合物相比,虽然Tni上升,但Δn和Δε下降,η上升。
(比较例2)
调制不含前述通式(ii)所表示的化合物的、以下所示的组合物。将比较例2的组合物的物性值示于表3。
[化175]
[表3]
Tni(℃) 88.9
Δn 0.148
Δε 6.8
η(mPa·s) 18.9
不含前述通式(ii)所表示的化合物的比较例2的组合物与含有前述通式(ii)所表示的化合物的实施例1的组合物相比,虽然η显示基本相同程度的值,Tni上升,但Δn和Δε下降。
(实施例2)
调制以下所示的组合物。将实施例2的组合物的物性值示于表4。
[化176]
[表4]
Tni(℃) 88.6
Δn 0.128
Δε 5.4
η(mPa·s) 14.4
(实施例3)
调制以下所示的组合物。将实施例3的组合物的物性值示于表5。
[化177]
[表5]
Tni(℃) 85.2
Δn 0.125
Δε 6
η(mPa·s) 13.7
(实施例4)
调制以下所示的组合物。将实施例4的组合物的物性值示于表6。
[化178]
[表6]
Tni(℃) 86.8
Δn 0.122
Δε 4.5
η(mPa·s) 12.4
(实施例5)
调制以下所示的组合物。将实施例5的组合物的物性值示于表7。
[化179]
[表7]
Tni(℃) 70.7
Δn 0.105
Δε 6.8
η(mPa·s) 12
(实施例6)
调制以下所示的组合物。将实施例6的组合物的物性值示于表8。
[化180]
[表8]
Tni(℃) 71.1
Δn 0.107
Δε 6.6
η(mPa·s) 13
(实施例7)
调制以下所示的组合物。将实施例7的组合物的物性值示于表9。
[化181]
[表9]
Tni(℃) 66
Δn 0.122
Δε 9.1
η(mPa·s) 20
(实施例8)
调制以下所示的组合物。将实施例8的组合物的物性值示于表10。
[化182]
[表10]
Tni(℃) 80.8
Δn 0.119
Δε 4.39
η(mPa·s) 13
(实施例9)
调制以下所示的组合物。将实施例9的组合物的物性值示于表11。
[化183]
[表11]
Tni(℃) 83.3
Δn 0.118
Δε 4.67
η(mPa·s) 13
(实施例10)
调制以下所示的组合物。实施例10的组合物的物性值示于表12。
[化184]
[表12]
Tni(℃) 89.4
Δn 0.123
Δε 3.38
η(mPa·s) 13
以上说明的各实施方式的各构成和它们的组合等为一个例子,在不脱离本发明宗旨的范围中,能够进行构成的添加、省略、置换、和其他的变更。此外,本发明不受各实施方式限定,仅受权利要求(claim)的范围限定。
将各实施例记载的液晶组合物的初期VHR、加热后(150℃、1小时)的VHR、烧屏评价、挥发性的评价、工艺适合性的评价和低温下的溶解性评价记载于表13。
[表13]
实施例1 实施例2 实施例5 实施例8
初期VHR 99.4 99.0 99.0 99.3
加热后的VHR 98.2 98.3 98.2 98.2
烧屏
挥发性
工艺适合性
低温下的溶解性
工业实用性
本发明可以提供能够成品率良好地制造具有宽温度范围的液晶相,粘性小,低温下的溶解性良好,电阻率、电压保持率高,对于热、光稳定,难以产生烧屏、滴痕等显示不良,显示品质优异的液晶显示元件的Δε为正的液晶组合物;以及提供使用该液晶组合物的液晶显示元件。
符号说明
100  第1基板
102  TFT层
103  像素电极
104  钝化膜
105  第1取向膜
200  第2基板
201  平坦化膜(覆盖层)
202  黑矩阵
203  滤色器
204  透明电极
205  第2取向膜
301  密封材
302  突起(柱状间隔体)
303  液晶层
304  突起(柱状间隔体)
401  掩模图案
402  树脂层
L    光

Claims (9)

1.一种液晶组合物,含有1种或2种以上的下述通式(i)所表示的化合物,且含有1种或2种以上的下述通式(ii)所表示的化合物,
式中,Ri1、Ri2和Rii1各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,mii1表示1或2,Xi1~Xi6各自独立地表示氢原子或氟原子,但至少1个表示氟原子,Xii1和Xii2各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物,所述通式(ii)的Xii1和Xii2中的至少1个为氟原子。
3.根据权利要求1所述的液晶组合物,作为所述通式(i)所表示的化合物,含有至少1种Ri1与Ri2为不同取代基的化合物。
4.根据权利要求1所述的液晶组合物,含有所述通式(ii)的Rii1为乙基的化合物和为丙基的化合物。
5.根据权利要求1所述的液晶组合物,含有下述通式(L)所表示的化合物,
式中,RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
OL表示0、1、2或3,
BL1、BL2和BL3各自独立地表示选自由
(a)1,4-亚环己基,该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-;和
(b)1,4-亚苯基,该基团中存在的1个-CH=或不相邻的2个以上-CH=可以被取代为-N=,
所组成的组中的基团,上述的基团(a)、基团(b)中的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,
LL1和LL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
OL为2或3从而存在多个LL2时,它们可以相同也可以不同,OL为2或3从而存在多个BL3时,它们可以相同也可以不同,但通式(i)所表示的化合物除外。
6.根据权利要求1所述的组合物,含有下述通式(M)所表示的化合物,
式中,RM1表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或不邻接的2个以上-CH2-各自独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
PM表示0、1、2、3或4,
CM1和CM2各自独立地表示选自由
(d)1,4-亚环己基,该基团中存在的1个-CH2-或不相邻的2个以上-CH2-可以被取代为-O-或-S-;和
(e)1,4-亚苯基,该基团中存在的1个-CH=或不相邻的2个以上-CH=可以被取代为-N=,
所组成的组中的基团,上述的基团(d)、基团(e)中的1个或2个以上氢原子各自独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,
KM1和KM2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-,
PM为2、3或4从而存在多个KM1时,它们可以相同也可以不同,PM为2、3或4从而存在多个CM2时,它们可以相同也可以不同,
XM1和XM3各自独立地表示氢原子、氯原子或氟原子,
XM2表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基或2,2,2-三氟乙基,但通式(ii)所表示的化合物除外。
7.使用权利要求1所述的组合物的液晶显示元件。
8.使用权利要求1所述的组合物的IPS模式、OCB模式、ECB模式、VA模式或FFS模式用液晶显示元件。
9.使用权利要求7或8所述的液晶显示元件的液晶显示器。
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