CN104395429A - 含有氟联苯的组合物 - Google Patents
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Abstract
一种组合物,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,mi1表示0、1或2,Ai1表示1,4-亚环己基、或者氢原子可以被氟原子或氯原子取代的1,4-亚苯基,mi1为2时Ai1可以相同也可以不同,Xi1、Xii1~Xii5各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子,mii1表示1或2,当mii1为2从而Xii1存在多个时可以相同也可以不同,当mii1为2从而Xii2存在多个时可以相同也可以不同)。
Description
技术领域
本发明涉及特别是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。
背景技术
液晶显示元件从应用于时钟、计算器开始,发展到用于各种测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视机、时钟、广告显示板等。作为液晶显示方式,其代表性方式有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。这些液晶显示元件中使用的液晶组合物需要对水分、空气、热、光等外部刺激稳定,此外,在以室温为中心尽量宽的温度范围内显示液晶相,低粘性,且驱动电压低。进一步,为了对各显示元件而言将介电常数各向异性(Δε)、折射率各向异性(Δn)等设为最适值,液晶组合物由数种至数十种化合物构成。
TN型、STN型、IPS(平面转换)型或FFS(边缘场切换模式的液晶显示元件)等水平取向型显示器中,使用Δε为正的液晶组合物。此外,还报道了使Δε为正的液晶组合物在未施加电压时垂直取向、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。
此外,在这些驱动方式中,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、向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)高。此外,需要通过Δn与单元间隙(d)之积即Δn×d的设定,结合单元间隙将液晶组合物的Δn调节至适当的范围。此外,在将液晶显示元件应用于电视机等的情况下,重视高速响应性,因此需要旋转粘性(γ1)小的液晶组合物。
作为液晶组合物的构成,公开了例如包含下述式(A-1)所表示的化合物和式(A-2)所表示的化合物的液晶组合物(参照专利文献1)。
[化1]
液晶显示元件的用途扩大,其使用方法、制造方法也可见大的变化。为了应对这些变化,需要对以往已知的基本物性值以外的特性进行优化。即,使用液晶组合物的液晶显示元件广泛使用VA型、IPS型等,关于其大小,也实用化并使用50型以上的超大型尺寸的显示元件。随着基板尺寸的大型化,液晶组合物向基板的注入方法也从以往的真空注入法,转变为滴下注入(ODF:One Drop Fill)法成了注入方法的主流,但将液晶组合物滴加到基板上时的滴痕导致显示品质降低的问题也变得显著。
进一步,在通过ODF法进行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滴加最适的液晶注入量。如果注入量与最适值的偏差变大,则预先设计的液晶显示元件的折射率、驱动电场的平衡崩溃,发生斑的产生、对比度不良等显示不良。
尤其是最近流行的智能手机中常用的小型液晶显示元件,由于最适的液晶注入量少,因此将与最适值的偏差控制在一定范围内本身就是困难的。
因此,为了保持液晶显示元件的成品率高,例如还需要下述性能:对于滴加液晶时产生的滴加装置内急剧的压力变化、冲击的影响小,能够长时间稳定地持续滴加液晶。
这样,在用TFT元件等驱动的有源矩阵驱动液晶显示元件中使用的液晶组合物中,需要进行如下的开发: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,且除了具有一直以来受到重视的具有高电阻率值或高电压保持率、且对光、热等外部刺激稳定的特性以外,还考虑到液晶显示元件的制造方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-122154号
发明内容
发明要解决的课题
本发明所要解决的课题在于,提供Δε显示正的液晶组合物值且对热、光稳定的组合物。
用于解决课题的方法
本发明人对各种化合物进行研究,发现通过组合特定的化合物,能够解决前述课题,从而完成了本发明。
即,本发明提供一种组合物,其含有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,mi1表示0、1或2,Ai1表示1,4-亚环己基、或者氢原子可以被氟原子或氯原子取代的1,4-亚苯基,mi1为2时Ai1可以相同也可以不同,Zi1表示单键、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-COO-或-OCO-,mi1为2时Zi1可以相同也可以不同,Xi1、Xi1~Xi5各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子,mii1表示1或2,当mii1为2从而Xii1存在多个时可以相同也可以不同,当mii1为2从而Xii2存在多个时可以相同也可以不同。)
发明的效果
本发明的组合物能够获得低粘性,在低温时显示稳定的向列相,加热后和UV照射后的电阻率、电压保持率的变化极小,因此,制品的实用性高,使用其的TN型等液晶显示元件能够实现高速响应。此外,在液晶显示元件制造工序中能够稳定地发挥性能,因此,能够抑制工序引起的显示不良,能够成品率高地制造,因而非常有用。
附图说明
图1是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的图。
具体实施方式
本发明的组合物含有1种或2种以上的下述通式(i)所表示的化合物。
[化3]
(前述通式(i)中、Ri1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,mi1表示0、1或2,Ai1表示1,4-亚环己基、或者氢原子可以被氟原子或氯原子取代的1,4-亚苯基,mi1为2时Ai1可以相同也可以不同,Zi1表示单键、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-COO-或-OCO-,mi1为2时Zi1可以相同也可以不同,Xi1表示氢原子、氟原子或氯原子。)
前述通式(i)中,mi1为0、1或2,优选1或2。
Zi1为单键、-CH=CH-、-C≡C-、-CH2CH2-、-COO-或-OCO-,优选单键。
Ai1表示1,4-亚环己基、或者氢原子可以被氟原子或氯原子取代的1,4-亚苯基,优选1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,重视溶解性的情况下,更优选1,4-亚环己基。本说明书中,作为1,4-亚环己基,优选反式-1,4-亚环己基。
mi1为2时Ai1可以相同也可以不同,优选为相同。
即,作为前述通式(i)所表示的化合物,优选选自由下述通式(i-1)所表示的化合物、下述通式(i-2)所表示的化合物、和下述通式(i-3)所表示的化合物组成的组中的至少1种。
[化4]
(式中,Ri1表示与前述通式(i)中的Ri1相同的含义,Xi1表示与前述通式(i)中的Xi1相同的含义。)
[化5]
(式中,Ri1表示与前述通式(i)中的Ri1相同的含义,Xi1表示与前述通式(i)中的Xi1相同的含义。)
[化6]
(式中,Ri1表示与前述通式(i)中的Ri1相同的含义,Xi1表示与前述通式(i)中的Xi1相同的含义。)
前述通式(i-1)、前述通式(i-2)、和前述通式(i-3)中,Ri1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。
作为碳原子数1~8的烷基,优选直链状的烷基或碳原子数1~8的直链状的烯基,更优选碳原子数1~5的直链状的烷基或碳原子数1~5的直链状的烯基,特别优选甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或下述的结构。
[化7]
(式中,在右端与环结构结合。)
在重视响应速度改善的情况下,优选烯基,在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。
X11优选氢原子或氟原子,在重视与其他化合物的相溶性(在使液晶组合物为低温时不发生结晶的析出、分离等)的情况下,优选氢原子,在重视使Δε的值小的情况下,优选氟原子。
作为前述通式(i-1)所表示的化合物,可列举以下的化合物。
[化8]
[化9]
作为前述通式(i-2)所表示的化合物,可列举以下的化合物。
[化10]
[化11]
作为前述通式(i-3)所表示的化合物,可列举以下的化合物。
[化12]
[化13]
本发明的组合物中,前述通式(i)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(i-1)所表示的化合物,优选使用2种以上、5种以下通式(i-2)所表示的化合物,优选使用2种以上、5种以下通式(i-3)所表示的化合物,还优选并用通式(i-1)所表示的化合物、通式(i-2)所表示的化合物、和通式(i-3)所表示的化合物。
关于通式(i)所表示的化合物的含量的下限值,相对于本发明的组合物的总量,优选为2质量%,更优选3质量%,更优选5质量%,更优选6质量%,上限值优选40质量%,更优选30质量%,更优选25质量%,更优选20质量%。
进行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~4种,更优选含有1种~3种。此外,对于具有这些结构的化合物,必须注意到溶解度而对含量进行调整。
作为特别优选的组合,优选组合通式(i-1)所表示的化合物与通式(i-2)所表示的化合物,优选组合通式(i-1)所表示的化合物与通式(i-3)所表示的化合物,优选组合1种通式(i-1)所表示的化合物与2种通式(i-3)所表示的化合物,优选组合2种通式(i-3)所表示的化合物,优选组合式(i-1.10)所表示的化合物与式(i-3.5)所表示的化合物,优选组合式(i-3.4)所表示的化合物与式(i-3.5)所表示的化合物,优选组合式(i-1.10)所表示的化合物、式(i-3.4)所表示的化合物与式(i-3.5)所表示的化合物。
关于通式(i-1)所表示的化合物的含量的下限值,相对于本发明的组合物的总量,优选为2质量%,更优选3质量%,更优选5质量%,更优选6质量%,上限值优选15质量%,更优选10质量%,更优选9质量%,更优选8质量%,更优选7质量%。
关于通式(i-3)所表示的化合物的含量的下限值,相对于本发明的组合物的总量,优选为2质量%,更优选3质量%,更优选5质量%,更优选6质量%,上限值优选25质量%,更优选20质量%,更优选15质量%,更优选14质量%,更优选13质量%。
此外,作为通式(i)所表示的化合物,也可列举通式(XIV-2-5)所表示的化合物。
[化14]
(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。)
关于通式(XIV-2-5)所表示的化合物的含量,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为5质量%以上,更优选10质量%以上,特别优选13质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在25质量%以下,进一步优选小于22质量%,更优选18质量%以下,特别优选小于15质量%。
进一步,通式(XIV-2-5)所表示的化合物具体而言为式(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15]
此外,作为通式(i)所表示的化合物,也可列举通式(XIV-2-6)所表示的化合物。
[化16]
(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。)
关于通式(XIV-2-6)所表示的化合物的含量,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为5质量%以上,更优选10质量%以上,特别优选15质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在25质量%以下,进一步优选22质量%以下,更优选20质量%以下,特别优选小于17质量%。
进一步,通式(XIV-2-6)所表示的化合物具体而言优选为式(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17]
本发明的组合物含有1种或2种以上的下述通式(ii)所表示的化合物。
[化18]
(前述通式(ii)中,Rii1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,Xii1~Xii5各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子,mii1表示1或2,当mii1为2从而Xii1存在多个时可以相同也可以不同,当mii1为2从而Xii2存在多个时可以相同也可以不同。)
前述通式(ii)中,mii1为1或2。
优选Xii3~Xii5中至少2个为氟原子,更优选Xii3~Xii5全部为氟原子。
前述通式(ii)中,关于Rii1,可列举与前述通式(i-1)~(I-3)的Ri1所列举的基团同样的基团。
前述通式(ii)所表示的化合物优选下述式所表示的化合物。
[化19]
此外,作为前述通式(ii)所表示的化合物,也可以含有选自以下的化合物组的化合物。
[化20]
这些化合物对于得到大Δε且高Δn的液晶组合物是有用的,因此可以考虑所要求的Tni而适当组合使用。此外,优选使用2种以上选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物,更优选使用3种以上,进一步优选使用4种以上,特别优选使用5种以上。相对于本发明的组合物的总量,含有3质量%以上选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物时,除了大Δε以外还可获得高Tni,因此优选;更优选含有5质量%以上,更优选含有7质量%以上,进一步优选含有10质量%以上,特别优选含有14质量%以上。
进一步,含有选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物中的至少2种化合物时,能够改良溶解性,因此优选,其合计含量相对于本发明的组合物的总量优选为5质量%以上,优选为10质量%以上,进一步优选为13质量%以上。
进一步,含有选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物中的至少3种化合物时,能够更加改良溶解性,因此优选,其合计含量优选为16质量%以上,进一步优选为24质量%以上。
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~4种,进一步优选含有1种~3种。
进一步,含有选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物中的至少2种化合物时,能够改良溶解性,因此优选,其合计含量相对于本发明的组合物的总量更优选为10质量%以上,进一步优选为13质量%以上。
进一步,含有选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物中的至少3种化合物时,能够更加改良溶解性,因此优选,其合计含量更优选为15质量%以上,进一步优选为17质量%以上。
作为选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物的上限值,优选30质量%,优选20质量%,优选15质量%,优选13质量%,优选12质量%。
作为选自由通式(ii)所表示的化合物组成的组中的化合物的特别优选的组合,优选2种mii1是1的化合物,优选1种mii1是1的化合物与1种mii1是2的化合物,优选2种mii1是2的化合物,优选1种mii1是1的化合物与2种mii1是2的化合物,优选组合通式(ii.1)所表示的化合物与通式(ii.2)所表示的化合物,优选组合通式(ii.2)所表示的化合物与通式(ii.3)所表示的化合物,优选组合通式(ii.2)所表示的化合物与通式(ii.4)所表示的化合物,优选组合通式(ii.2)所表示的化合物与通式(ii.5)所表示的化合物,优选组合通式(ii.2)所表示的化合物、通式(ii.4)所表示的化合物和通式(ii.5)所表示的化合物。
此外,作为通式(ii)所表示的化合物,也可以含有通式(VIII-2)所表示的化合物。
[化21]
(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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能组合使用。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。
关于通式(VIII-2)所表示的化合物的含量,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选为2.5质量%以上,优选为8质量%以上,更优选为10质量%,进一步优选为12质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选25质量%以下,更优选20质量%以下,进一步优选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22]
作为通式(i)所表示的化合物和通式(ii)所表示的化合物的优选组合,优选1种通式(i)所表示的化合物和2种通式(ii)所表示的化合物,优选1种通式(i)所表示的化合物和3种通式(ii)所表示的化合物,优选2种通式(i)所表示的化合物和1种通式(ii)所表示的化合物,优选2种通式(i)所表示的化合物和2种通式(ii)所表示的化合物,优选2种通式(i)所表示的化合物和3种通式(ii)所表示的化合物。
本发明的液晶组合物也可以含有1种或2种以上通式(L)所表示的化合物。
[化23]
(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-或不邻接的2个以上-CH2-可以被-O-取代。)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=可以被-N=取代。)
组成的组中的基团,上述的基团(a)、基团(b)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-,
当OL为2或3从而LL2存在多个时,它们可以相同也可以不同,当OL为2或3从而BL3存在多个时,它们可以相同也可以不同,但通式(i)所表示的化合物和通式(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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期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。此外,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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为1%。或者在本发明的另一实施方式中为10%。此外,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为50%。进一步,在本发明的另一实施方式中为55%。进一步,在本发明的另一实施方式中为60%。进一步,在本发明的另一实施方式中为65%。进一步,在本发明的另一实施方式中为70%。进一步,在本发明的另一实施方式中为75%。进一步,在本发明的另一实施方式中为80%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为95%。此外,在本发明的另一实施方式中为85%。进一步,在本发明的另一实施方式中为75%。进一步,在本发明的另一实施方式中为65%。进一步,在本发明的另一实施方式中为55%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选上述下限值高且上限值高。进一步,在需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选上述下限值高且上限值高。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选使上述下限值低且上限值低。
RL1和RL2在其结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4(或以上)的烷氧基和碳原子数4~5的烯基,在其结合的环结构为环己烷、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(或以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2~5的烯基。
关于通式(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,优选其分子内没有氯原子。
通式(L)所表示的化合物例如优选为选自通式(I)所表示的化合物组的化合物。
[化24]
R11-A11-A12-R12 (I)
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。或者在本发明的另一实施方式中为15%。此外,在本发明的另一实施方式中为18%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为29%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为42%。进一步,在本发明的另一实施方式中为47%。进一步,在本发明的另一实施方式中为53%。进一步,在本发明的另一实施方式中为56%。进一步,在本发明的另一实施方式中为60%。进一步,在本发明的另一实施方式中为65%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为75%。此外,在本发明的另一实施方式中为65%。进一步,在本发明的另一实施方式中为55%。进一步,在本发明的另一实施方式中为50%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选上述下限值高且上限值高。进一步,在需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选上述下限值中等且上限值中等。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选上述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25]
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。或者在本发明的另一实施方式中为15%。此外,在本发明的另一实施方式中为18%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为29%。进一步,在本发明的另一实施方式中为31%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为43%。进一步,在本发明的另一实施方式中为47%。进一步,在本发明的另一实施方式中为50%。进一步,在本发明的另一实施方式中为53%。进一步,在本发明的另一实施方式中为56%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为70%。此外,在本发明的另一实施方式中为60%。进一步,在本发明的另一实施方式中为50%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为26%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选上述下限值高且上限值高。进一步,在需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选上述下限值中等且上限值中等。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选上述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26]
(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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为2%。或者在本发明的另一实施方式中为4%。此外,在本发明的另一实施方式中为7%。进一步,在本发明的另一实施方式中为11%。进一步,在本发明的另一实施方式中为13%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为17%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为32%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为60%。此外,在本发明的另一实施方式中为50%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。
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27]
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则对响应速度的改善有效,式(1.3)所表示的化合物的含量在下述所示的范围则能够形成响应速度快、电可靠性、光学可靠性高的液晶组合物,故而优选。
相对于本发明的液晶组合物的总量,优选含有式(1.3)所表示的化合物5质量%以上,更优选含有7质量%以上,进一步优选含有9质量%以上,进一步优选含有11质量%以上,特别优选含有15质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选为35质量%以下,更优选为25质量%以下,进一步优选为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28]
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为7%。或者在本发明的另一实施方式中为15%。此外,在本发明的另一实施方式中为18%。进一步,在本发明的另一实施方式中为21%。进一步,在本发明的另一实施方式中为24%。进一步,在本发明的另一实施方式中为27%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为34%。进一步,在本发明的另一实施方式中为37%。进一步,在本发明的另一实施方式中为41%。进一步,在本发明的另一实施方式中为47%。进一步,在本发明的另一实施方式中为50%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为60%。此外,在本发明的另一实施方式中为55%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。
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。特别是式(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。此外,相比于响应速度,更要求高Tni时,优选使用式(2.3)或式(2.4)所表示的化合物。为了使低温时的溶解度良好,式(2.3)和式(2.4)所表示的化合物的含量不宜设为20%以上。
[化29]
本发明的液晶组合物中,关于式(2.3)所表示的化合物的含量,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为5质量%以上,更优选为10质量%,更优选为14质量%以上,更优选为17质量%以上,更优选为19质量%以上,更优选为22质量%以上,更优选为25质量%以上,更优选为27质量%以上,特别优选为30质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选55质量%以下,更优选50质量%以下,进一步优选45质量%以下,进一步优选40质量%以下,特别优选30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30]
优选根据低温时的溶解性、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,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选含有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31]
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。或者在本发明的另一实施方式中为4%。此外,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为38%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为42%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为47%。进一步,在本发明的另一实施方式中为50%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为60%。此外,在本发明的另一实施方式中为55%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。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。特别是式(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。此外,相比于响应速度,更要求高Tni时,优选使用式(3.3)或式(3.4)所表示的化合物。为了使低温时的溶解度良好,式(3.3)和式(3.4)所表示的化合物的含量不宜设为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32]
本发明的液晶组合物中,关于式(3.3)所表示的化合物的含量,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为2质量%以上,更优选为3质量%,更优选为4质量%以上,更优选为10质量%以上,更优选为12质量%以上,更优选为14质量%以上,更优选为16质量%以上,更优选为20质量%以上,更优选为23质量%以上,更优选为26质量%以上,特别优选为30质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选40质量%以下,更优选37质量%以下,进一步优选34质量%以下,特别优选32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33]
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。或者在本发明的另一实施方式中为4%。此外,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为38%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为42%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为47%。进一步,在本发明的另一实施方式中为50%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为60%。此外,在本发明的另一实施方式中为55%。进一步,在本发明的另一实施方式中为45%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。
在重视低温时的溶解性的情况下,如果将含量设定为多则效果高,相反,在重视响应速度的情况下,如果将含量设定为少则效果高。进一步,在改良滴痕、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34]
相对于本发明的液晶组合物的总量,式(4.3)所表示的化合物优选为2质量%以上,更优选为4质量%,更优选为6质量%以上,更优选为8质量%以上,更优选为10质量%以上,更优选为12质量%以上,更优选为14质量%以上,更优选为16质量%以上,更优选为18质量%以上,更优选为20质量%以上,特别优选为22质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选30质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选24质量%以下,特别优选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。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温时的溶解性、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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。或者在本发明的另一实施方式中为5%。此外,在本发明的另一实施方式中为6%。进一步,在本发明的另一实施方式中为8%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为12%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为50%。此外,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。
在获得高双折射率的情况下,如果将含量设定为多则效果高,相反,在重视高Tni的情况下,如果将含量设定为少则效果高。进一步,在改良滴痕、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36]
相对于本发明的液晶组合物的总量,式(5.4)所表示的化合物优选为2质量%以上,更优选为4质量%,更优选为6质量%以上,更优选为8质量%以上,特别优选为10质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选30质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选20质量%以下,特别优选18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。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温时的溶解性、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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为1%。或者在本发明的另一实施方式中为5%。此外,在本发明的另一实施方式中为8%。进一步,在本发明的另一实施方式中为11%。进一步,在本发明的另一实施方式中为13%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为17%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为50%。此外,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。
在重视低温时的溶解性的情况下,如果将含量设定为多则效果高,相反,在重视响应速度的情况下,如果将含量设定为少则效果高。进一步,在改良滴痕、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38]
例如,相对于本发明的液晶组合物的总量,式(6.6)所表示的化合物优选为2质量%以上,更优选为4质量%,更优选为5质量%以上,更优选为6质量%以上,更优选为9质量%以上,更优选为12质量%以上,更优选为14质量%以上,更优选为16质量%以上,更优选为18质量%以上,更优选为20质量%以上,特别优选为22质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选30质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选24质量%以下,特别优选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39]
优选根据低温时的溶解性、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,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选含有2质量%以上该化合物,进一步优选含有3质量%,进一步优选含有4质量%,进一步优选含有5质量%,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40]
(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的任一方为氟原子。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(I-6)所表示的化合物优选为2质量%以上,更优选为4质量%,更优选为5质量%以上,更优选为6质量%以上,更优选为9质量%以上,更优选为12质量%以上,更优选为14质量以上,更优选为16质量以上,更优选为18质量%以上,更优选为20质量%以上,特别优选为22质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选30质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选24质量%以下,特别优选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41]
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42]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(I-7)所表示的化合物优选为1质量%以上,更优选为2质量%,更优选为3质量%以上,更优选为4质量%以上,更优选为6质量%以上,更优选为8质量%以上,更优选为10质量以上,更优选为12质量%以上,更优选为15质量%以上,更优选为18质量%以上,特别优选为21质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选30质量%以下,更优选25质量%以下,进一步优选24质量%以下,特别优选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43]
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44]
(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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,优选组合1种至3种。
根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能,相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(I-8)所表示的化合物的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%,更优选为15质量%以上,更优选为20质量%以上,更优选为25质量%以上,更优选为30质量%以上,更优选为35质量以上,更优选为40质量以上,更优选为45质量%以上,更优选为50质量%以上,特别优选为55质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选65质量%以下,更优选60质量%以下,进一步优选58质量%以下,特别优选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45]
进一步,通式(L)所表示的化合物优选为从例如通式(II)所表示的化合物中选择的化合物。
[化46]
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。或者在本发明的另一实施方式中为5%。此外,在本发明的另一实施方式中为7%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为14%。进一步,在本发明的另一实施方式中为16%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为23%。进一步,在本发明的另一实施方式中为26%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为50%。此外,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。
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47]
(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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行调整,优选4质量%以上,更优选为8质量%以上,进一步优选为12质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选24质量%以下,更优选18质量%以下,进一步优选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48]
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49]
(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,根据低温时的溶解性、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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。或者在本发明的另一实施方式中为5%。此外,在本发明的另一实施方式中为7%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为14%。进一步,在本发明的另一实施方式中为16%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为23%。进一步,在本发明的另一实施方式中为26%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为40%。
进一步,关于优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个方式中为50%。此外,在本发明的另一实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为35%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。
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50]
根据低温时的溶解性、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,也可以含有式(11.1)所表示的化合物与式(11.2)所表示的化合物这二者,还可以同时含有式(11.1)至式(11.3)所表示的化合物。相对于本发明的液晶组合物的总量,式(11.1)或式(11.2)所表示的化合物的含量优选为3质量%,更优选为5质量%以上,更优选为7质量%以上,更优选为9质量%以上,更优选为11质量%以上,更优选为12质量%以上,进一步优选为13质量%以上,进一步优选为18质量%以上,特别优选为21质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选40质量%以下,更优选30质量%以下,进一步优选25质量%以下。此外,相对于本发明的液晶组合物的总量,式(11.2)所表示的化合物的含量优选为3质量%,更优选为5质量%以上,进一步优选为8质量%以上,进一步优选为10质量%以上,进一步优选为12质量%以上,进一步优选为15质量%以上,进一步优选为17质量%以上,特别优选为19质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选40质量%以下,更优选30质量%以下,进一步优选25质量%以下。含有式(11.1)所表示的化合物与式(11.2)所表示的化合物这二者的情况下,相对于本发明的液晶组合物的总量,这二者化合物的合计优选为15质量%以上,更优选为19质量%以上,进一步优选为24质量%以上,特别优选为30质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选45质量%以下,更优选40质量%以下,进一步优选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51]
(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,根据低温时的溶解性、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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。作为优选的含量下限值,例如,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为2%,更优选为5%,更优选为8%,更优选为11%,更优选为14%,更优选为17%,更优选为20%,更优选为23%,进一步优选为26%,特别优选为29%。此外,作为优选的含量上限值,例如,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为45%,更优选为40%,更优选为35%,更优选为30%,更优选为25%,更优选为20%,进一步优选为15%,特别优选为10%。
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52]
根据低温时的溶解性、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)所表示的化合物这二者。相对于本发明的液晶组合物的总量,式(12.1)或式(11.2)所表示的化合物的含量优选为3质量%,更优选为5质量%以上,更优选为7质量%以上,更优选为9质量%以上,更优选为11质量%以上,更优选为12质量%以上,进一步优选为13质量%以上,进一步优选为18质量%以上,特别优选为21质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选40质量%以下,更优选30质量%以下,进一步优选25质量%以下。此外,相对于本发明的液晶组合物的总量,式(12.2)所表示的化合物的含量优选为3质量%,更优选为5质量%以上,进一步优选为8质量%以上,进一步优选为10质量%以上,进一步优选为12质量%以上,进一步优选为15质量%以上,进一步优选为17质量%以上,特别优选为19质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选40质量%以下,更优选30质量%以下,进一步优选25质量%以下。含有式(12.1)所表示的化合物与式(12.2)所表示的化合物这二者的情况下,相对于本发明的液晶组合物的总量,这二者化合物的合计优选为15质量%以上,更优选为19质量%以上,进一步优选为24质量%以上,特别优选为30质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选45质量%以下,更优选40质量%以下,进一步优选35质量%以下。
此外,相对于本发明的液晶组合物的总量,式(12.3)所表示的化合物的含量优选为0.05质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为0.2质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选2质量%以下,更优选1质量%以下,进一步优选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53]
(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,根据低温时的溶解性、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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行调整,优选1质量%以上,更优选为4质量%以上,进一步优选为8质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选24质量%以下,更优选18质量%以下,进一步优选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54]
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55]
(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,根据低温时的溶解性、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。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(II-4)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选为2质量%以上,更优选为3质量%以上,更优选为4质量%以上,特别优选为5质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选15质量%以下,更优选12质量%以下,进一步优选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/和式(14.5)所表示的化合物。
[化56]
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57]
(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。)
考虑所要求的溶解性、双折射率等时,相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(III)所表示的化合物的含量优选含有3质量%以上,更优选含有6质量%以上,进一步优选含有8质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选25质量%以下,更优选20质量%以下,进一步优选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58]
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59]
(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。)
优选根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能来调整含量,优选4质量%以上,更优选为6质量%以上,进一步优选为10质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选23质量%以下,更优选18质量%以下,进一步优选13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60]
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61]
(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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行调整,优选4质量%以上,更优选为6质量%以上,进一步优选为10质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选23质量%以下,更优选18质量%以下,进一步优选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62]
进一步,通式(L)所表示的化合物优选选自通式(IV)所表示的组。
[化63]
(式中,R41和R42各自独立地表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数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,根据低温时的溶解性、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。
进一步,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64]
(式中,R43、R44各自独立地表示碳原子数1~5的烷基。)
通式(IV-1)所表示的化合物的含量需要根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如一个实施方式中为1%。进一步,在本发明的另一实施方式中为2%。进一步,在本发明的另一实施方式中为4%。进一步,在本发明的另一实施方式中为6%。进一步,在本发明的另一实施方式中为8%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为12%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为18%。进一步,在本发明的另一实施方式中为21%。
此外,作为优选的含量上限值,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量为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。进一步,在本发明的另一实施方式中为4%。
进一步,通式(IV-1)所表示的化合物优选为例如式(18.4)至式(18.12)所表示的化合物。
[化65]
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,进一步优选含有1种~4种。此外,由于所选化合物的分子量分布宽也对溶解性有效,因此优选选择例如式(18.4)或(18.5)所表示的化合物中的1种、式(18.6)或式(18.7)所表示的化合物中的1种、式(18.8)或(18.9)所表示的化合物中的1种、式(18.10)或(18.11)所表示的化合物中的1种化合物、式(18.12),并将它们适当组合。其中,优选包含式(18.4)、式(18.6)和式(18.9)所表示的化合物、式(18.5)和式(18.10)所表示的化合物、式(18.4)、式(18.6)和式(18.9)所表示的化合物、式(18.7)和式(18.10)所表示的化合物、式(18.5)和式(18.10)所表示的化合物、式(18.5)、式(18.7)和式(18.10)所表示的化合物。
进一步,通式(IV)所表示的化合物优选为选自例如通式(IV-2)所表示的化合物组的化合物。
[化66]
(式中,R45和R46各自独立地表示碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,至少1个表示碳原子数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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行组合。
通式(IV-2)所表示的化合物的含量需要根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。作为优选的含量下限值,例如,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为0.5%,更优选为1%,更优选为2%,更优选为3%,更优选为5%,更优选为7%,更优选为9%,更优选为12%,进一步优选为15%,特别优选为20%。此外,作为优选的含量上限值,例如,相对于本发明的液晶组合物的总量,优选为40%,更优选为30%,更优选为25%,更优选为20%,更优选为15%,更优选为10%,进一步优选为5%,特别优选为4%。
进一步,通式(IV-2)所表示的化合物优选为例如式(19.1)至式(19.8)所表示的化合物,其中,优选为式(19.3)所表示的化合物。
[化67]
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,因此优选分别选择例如式(19.1)或(19.2)所表示的化合物中的1种、式(19.3)或(19.4)所表示的化合物中的1种、式(19.5)或式(19.6)所表示的化合物中的1种、式(19.7)或(19.8)所表示的化合物中的1种化合物,并将它们适当组合。
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68]
(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,根据低温时的溶解性、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。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如一个实施方式中为2%。进一步,在本发明的另一实施方式中为4%。进一步,在本发明的另一实施方式中为7%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为12%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为17%。进一步,在本发明的另一实施方式中为18%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为22%。
此外,作为优选的含量上限值,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量为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。进一步,在本发明的另一实施方式中为4%。
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,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70]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(V-1-1)所表示的化合物优选含有1质量%以上,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。此外,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-1-1)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71]
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72]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(V-1-2)所表示的化合物优选含有1质量%以上,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。此外,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-1-2)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73]
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74]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(V-1-3)所表示的化合物优选含有1质量%以上,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。此外,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75]
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76]
(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,根据低温时的溶解性、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。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如一个实施方式中为2%。进一步,在本发明的另一实施方式中为4%。进一步,在本发明的另一实施方式中为7%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为12%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为17%。进一步,在本发明的另一实施方式中为18%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为22%。
此外,作为优选的含量上限值,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量为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。进一步,在本发明的另一实施方式中为25%。进一步,在本发明的另一实施方式中为20%。进一步,在本发明的另一实施方式中为15%。进一步,在本发明的另一实施方式中为10%。进一步,在本发明的另一实施方式中为5%。进一步,在本发明的另一实施方式中为4%。
在本发明的液晶组合物想要高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多,在想要低粘度的实施方式的情况下,优选使含量少。
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77]
(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/和式(23.2)所表示的化合物。
[化78]
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79]
(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/和式(24.2)所表示的化合物。
[化80]
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81]
(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,根据低温时的溶解性、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。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(V-3)所表示的化合物优选含有2质量%以上,进一步优选含有4质量%以上,进一步优选含有7质量%以上,特别优选含有8质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选16质量%以下,更优选13质量%以下,进一步优选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(24.3)所表示的化合物。
[化82]
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83]
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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而言可以适当使用以下列举的化合物。
[化84]
[化85]
[化86]
[化87]
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88]
(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,根据低温时的溶解性、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。此外,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而言可以适当使用以下列举的化合物。
[化89]
本发明的液晶组合物还优选含有通式(M)所表示的化合物。
[化90]
(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-或不邻接的2个以上-CH2-可以被-O-或-S-取代。)和
(e)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=可以被-N=取代。)
组成的组中的基团,上述的基团(d)、基团(e)各自独立地氰基、氟原子或氯原子可以被取代,
KM1和KM2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-或-C≡C-,
当PM为2、3或4从而KM1存在多个时,它们可以相同也可以不同,当PM为2、3或4从而CM2存在多个时,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(i)所表示的化合物和通式(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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能组合使用。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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为1%。进一步,在例如本发明的另一实施方式中为10%。在例如本发明的又一实施方式中为20%。在例如本发明的又一实施方式中为30%。在例如本发明的又一实施方式中为40%。在例如本发明的又一实施方式中为45%。在例如本发明的又一实施方式中为50%。在例如本发明的又一实施方式中为55%。在例如本发明的又一实施方式中为60%。在例如本发明的又一实施方式中为65%。在例如本发明的又一实施方式中为70%。在例如本发明的又一实施方式中为75%。在例如本发明的又一实施方式中为80%。
此外,作为优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为95%。进一步,在本发明的另一实施方式中为85%。在本发明的又一实施方式中为75%。在本发明的又一实施方式中为65%。在本发明的又一实施方式中为55%。在本发明的又一实施方式中为45%。在本发明的又一实施方式中为35%。在本发明的又一实施方式中为25%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。进一步,在需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选使上述下限值高且使上限值高。
RM1在其结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数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,在其结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数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。
RM1在其结合的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数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,在其结合的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数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)所表示的化合物在追求液晶组合物的化学稳定性的情况下,优选其分子内没有氯原子。进一步液晶组合物内具有氯原子的化合物优选为5%以下,优选为3%以下,优选为1%以下,优选为0.5%以下,优选实质上不含有。实质上不含有的含义是,液晶组合物中仅混入作为制造化合物时的杂质而生成的化合物等非刻意含有氯原子的化合物。
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91]
(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。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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能组合使用。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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为2%。进一步,在例如本发明的另一实施方式中为4%。在例如本发明的又一实施方式中为5%。在例如本发明的又一实施方式中为6%。在例如本发明的又一实施方式中为7%。在例如本发明的又一实施方式中为8%。在例如本发明的又一实施方式中为9%。在例如本发明的又一实施方式中为10%。在例如本发明的又一实施方式中为11%。在例如本发明的又一实施方式中为12%。在例如本发明的又一实施方式中为14%。在例如本发明的又一实施方式中为15%。在例如本发明的又一实施方式中为21%。在例如本发明的又一实施方式中为23%。
此外,作为优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为40%。进一步,在本发明的另一实施方式中为30%。在本发明的又一实施方式中为25%。在本发明的又一实施方式中为21%。在本发明的又一实施方式中为16%。在本发明的又一实施方式中为12%。在本发明的又一实施方式中为8%。在本发明的又一实施方式中为5%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。进一步,在需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、温度稳定性好的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选使上述下限值高且使上限值高。
此外,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,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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能组合使用。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时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
关于优选的含量下限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为3%。进一步,在例如本发明的另一实施方式中为5%。在例如本发明的又一实施方式中为8%。在例如本发明的又一实施方式中为10%。在例如本发明的又一实施方式中为12%。在例如本发明的又一实施方式中为15%。在例如本发明的又一实施方式中为17%。在例如本发明的又一实施方式中为20%。在例如本发明的又一实施方式中为24%。在例如本发明的又一实施方式中为28%。在例如本发明的又一实施方式中为30%。在例如本发明的又一实施方式中为34%。在例如本发明的又一实施方式中为39%。在例如本发明的又一实施方式中为40%。在例如本发明的又一实施方式中为42%。在例如本发明的又一实施方式中为45%。
此外,作为优选的含量上限值,相对于本发明的液晶组合物的总量,在例如本发明的一个实施方式中为70%。进一步,在本发明的另一实施方式中为60%。在本发明的又一实施方式中为55%。在本发明的又一实施方式中为50%。在本发明的又一实施方式中为45%。在本发明的又一实施方式中为40%。在本发明的又一实施方式中为35%。在本发明的又一实施方式中为30%。在本发明的又一实施方式中为25%。在本发明的又一实施方式中为20%。在本发明的又一实施方式中为15%。在本发明的又一实施方式中为10%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。进一步,在需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、不易产生烧屏的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选使上述下限值高且使上限值高。
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93]
(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,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能组合使用。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。)
可组合的化合物的种类没有特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能组合使用。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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,优选地,例如,相对于本发明的液晶组合物的总量,在一个实施方式中为1%,在另一个实施方式中为2%,进一步在另一实施方式中为4%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为14%,更进一步在另一实施方式中为16%,更进一步在另一实施方式中为21%。
此外,关于含量上限值,优选地,例如,在一个实施方式中为40%,在另一个实施方式中为35%,进一步在另一实施方式中为30%,更进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为7%,更进一步在另一实施方式中为5%。
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/和式(28.5)所表示的化合物。
[化95]
本发明的液晶组合物中,相对于本发明的液晶组合物的总量,式(28.3)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选5质量%以上,进一步优选8质量%以上,进一步优选10质量%以上,进一步优选14质量%以上,特别优选16质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在30质量%以下,进一步优选25质量%以下,更优选22质量%以下,特别优选小于20质量%。
本发明的液晶组合物中,相对于本发明的液晶组合物的总量,式(28.5)所表示的化合物的含量优选为3质量%以上,更优选7质量%以上,特别优选10质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在25质量%以下,进一步优选小于20质量%,更优选15质量%以下,特别优选小于13质量%。
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96]
(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,考虑到低温时的溶解性、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。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(IX-1-2)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选5质量%以上,进一步优选8质量%以上,进一步优选10质量%以上,进一步优选14质量%以上,特别优选16质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在30质量%以下,进一步优选25质量%以下,更优选22质量%以下,特别优选小于20质量%。
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/和式(29.4)所表示的化合物。
[化97]
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98]
(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,考虑低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等时,根据实施方式适当组合使用。例如,在本发明的一个实施方式中为1种,在另一个实施方式中为2种,在又一个实施方式中为3种,在又一个实施方式中为4种,在又一个实施方式中为5种,在又一个实施方式中为6种以上进行组合。
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,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为1%,在另一个实施方式中为2%,进一步在另一实施方式中为4%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为14%,更进一步在另一实施方式中为16%,更进一步在另一实施方式中为21%。此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为40%,在另一个实施方式中为35%,进一步在另一实施方式中为30%,更进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为22%,更进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为7%,更进一步在另一实施方式中为5%。
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100]
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。)
可组合的化合物的种类没有限制,考虑到低温时的溶解性、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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为1%,在另一个实施方式中为2%,在又一个实施方式中为4%,在又一个实施方式中为10%,在又一个实施方式中为14%,在又一个实施方式中为16%,在又一个实施方式中为21%。此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为40%,在另一个实施方式中为35%,进一步在另一实施方式中为30%,更进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为22%,更进一步在另一实施方式中为15%,更进一步在另一实施方式中为12%,更进一步在另一实施方式中为8%,更进一步在另一实施方式中为4%。
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,优选为式(31.1)至式(31.4)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-2-3)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,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(IX-2-3)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选3质量%以上,进一步优选6质量%以上,进一步优选8质量%以上,特别优选15质量%以上。此外,考虑溶解性、转变温度、电可靠性等低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在30质量%以下,进一步优选小于20质量%,更优选15质量%以下,特别优选小于10质量%。
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104]
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105]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(IX-2-4)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选3质量%以上,进一步优选6质量%以上,特别优选8质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在30质量%以下,进一步优选20质量%以下,更优选15质量%以下,特别优选小于10质量%。
进一步,通式(IX-2-4)所表示的化合物优选为式(33.1)至式(33.5)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106]
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107]
(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,考虑低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等时,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,在另一个实施方式中为2种,在又一个实施方式中为3种,在又一个实施方式中为4种以上。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为4%,在另一个实施方式中为8%,在又一个实施方式中为12%,在又一个实施方式中为21%,在又一个实施方式中为30%,在又一个实施方式中为31%,在又一个实施方式中为34%。此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为45%,在另一个实施方式中为40%,进一步在另一实施方式中为35%,更进一步在另一实施方式中为32%,更进一步在另一实施方式中为22%,更进一步在另一实施方式中为13%,更进一步在另一实施方式中为9%,更进一步在另一实施方式中为8%,更进一步在另一实施方式中为5%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。进一步,在需要保持本发明的液晶组合物的Tni高、不易产生烧屏的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选使上述下限值高且使上限值高。
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108]
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109]
(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110]
(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,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(IX-3-1)所表示的化合物的含量优选为3质量%以上,更优选7质量%以上,进一步优选13质量%以上,特别优选15质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在30质量%以下,进一步优选20质量%以下,更优选18%以下,特别优选小于10质量%。
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111]
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112]
(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113]
1,4-亚苯基上的氢原子可以被氟原子取代。但通式(i)所表示的化合物和通式(ii)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温时的溶解性、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。此外,在本发明的另一实施方式中为2种。在又一实施方式中为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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为2%,在另一个实施方式中为3%,在又一个实施方式中为6%,在又一个实施方式中为8%,在又一个实施方式中为9%,在又一个实施方式中为11%,在又一个实施方式中为12%。在又一个实施方式中为18%。在又一个实施方式中为19%。在又一个实施方式中为23%。在又一个实施方式中为25%。此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为45%,在另一个实施方式中为35%,进一步在另一实施方式中为30%,更进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为13%,更进一步在另一实施方式中为9%,更进一步在另一实施方式中为6%,更进一步在另一实施方式中为3%。
在需要保持本发明的液晶组合物的粘度低、响应速度快的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。进一步,需要不易产生烧屏的液晶组合物的情况下,优选使上述下限值低且使上限值低。此外,在为了保持驱动电压低而要使介电常数各向异性大时,优选使上述下限值高且使上限值高。
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114]
(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,考虑到低温时的溶解性、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。此外,在本发明的另一实施方式中为2种。在又一实施方式中为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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为2%,在另一个实施方式中为3%,在又一个实施方式中为5%,在又一个实施方式中为6%,在又一个实施方式中为7%,在又一个实施方式中为8%,在又一个实施方式中为9%。在又一个实施方式中为13%。在又一个实施方式中为18%。在又一个实施方式中为23%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为40%,在另一个实施方式中为30%,进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为15%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为6%,更进一步在另一实施方式中为4%,更进一步在另一实施方式中为2%。
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,考虑到低温时的溶解性、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。此外,在本发明的另一实施方式中为2种。在又一实施方式中为3种。进一步在又一实施方式中为4种以上。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为3%,在另一个实施方式中为4%,在又一个实施方式中为6%,在又一个实施方式中为9%,在又一个实施方式中为12%,在又一个实施方式中为15%,在又一个实施方式中为18%。在又一个实施方式中为21%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为30%,在另一个实施方式中为20%,进一步在另一实施方式中为13%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为7%,更进一步在另一实施方式中为3%。
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而言优选为式(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116]
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。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,考虑到低温时的溶解性、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,考虑到低温时的溶解性、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。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(X-2-1)所表示的化合物的含量优选为3质量%以上,更优选6质量%以上,进一步优选9质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在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-2-1)所表示的化合物具体而言优选为式(39.1)至式(39.4)所表示的化合物,其中优选含有式(39.1)或式(39.2)所表示的化合物。
[化119]
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,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(X-2-2)所表示的化合物的含量优选为3质量%以上,更优选6质量%以上,进一步优选9质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在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-2-2)所表示的化合物具体而言式优选为(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-3)所表示的化合物。
[化122]
(式中,X102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,考虑到低温时的溶解性、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,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123]
(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,考虑到低温时的溶解性、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124]
(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,考虑到低温时的溶解性、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。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(X-4-1)所表示的化合物的含量优选为2质量%以上,更优选4质量%以上,进一步优选6质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在20质量%以下,进一步优选17质量%以下,更优选15质量%以下,进一步优选13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-4-1)所表示的化合物具体而言优选为式(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125]
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126]
(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,考虑到低温时的溶解性、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,考虑到低温时的溶解性、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而言优选为式(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128]
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129]
(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,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至2种以上。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为4%,在另一个实施方式中为5%,在又一个实施方式中为6%,在又一个实施方式中为8%,在又一个实施方式中为9%,在又一个实施方式中为11%,在又一个实施方式中为14%。在又一个实施方式中为18%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为30%,在另一个实施方式中为20%,进一步在另一实施方式中为13%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为7%,更进一步在另一实施方式中为3%。
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而言优选为式(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130]
进一步,通式(L)所表示的化合物或通式(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131]
(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。但通式(ii)所表示的化合物除外。)
可组合的化合物没有特别限制,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选组合1种至3种以上。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为2%,在另一个实施方式中为4%,在又一个实施方式中为5%,在又一个实施方式中为7%,在又一个实施方式中为9%,在又一个实施方式中为10%,在又一个实施方式中为12%。在又一个实施方式中为13%。在又一个实施方式中为15%。在又一个实施方式中为18%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为30%,在另一个实施方式中为25%,进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为15%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为5%。
本发明的液晶组合物在用于单元间隙小的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XI)所表示的化合物的含量多。在用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XI)所表示的化合物的含量多。此外,在用于可在低温环境下使用的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XI)所表示的化合物的含量少。在作为响应速度快的液晶显示元件中使用的液晶组合物的情况下,宜使通式(XI)所表示的化合物的含量少。
进一步,通式(L)所表示的化合物或通式(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132]
(式中,X121至X126各自独立地表示氟原子或氢原子,R12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,考虑到低温时的溶解性、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133]
(式中,R12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,考虑到低温时的溶解性、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。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XII-1)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选2质量%以上,进一步优选3质量%以上,特别优选4质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在15质量%以下,进一步优选10质量%以下,更优选8质量%以下,特别优选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而言优选为式(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134]
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135]
(式中,R12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,考虑到低温时的溶解性、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。
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XII-2)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选3质量%以上,进一步优选4质量%以上,进一步优选6质量%以上,特别优选9质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在20质量%以下,进一步优选17质量%以下,更优选15质量%以下,特别优选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而言式优选为(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136]
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137]
(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(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,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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为2%,在另一个实施方式中为4%,在又一个实施方式中为5%,在又一个实施方式中为7%,在又一个实施方式中为9%,在又一个实施方式中为11%,在又一个实施方式中为13%。在又一个实施方式中为14%。在又一个实施方式中为16%。在又一个实施方式中为20%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为30%,在另一个实施方式中为25%,进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为15%,更进一步在另一实施方式中为10%,更进一步在另一实施方式中为5%。
本发明的液晶组合物在用于单元间隙小的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XIII)所表示的化合物的含量多。在用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XIII)所表示的化合物的含量多。此外,在用于可在低温环境下使用的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XIII)所表示的化合物的含量少。在作为响应速度快的液晶显示元件中使用的液晶组合物的情况下,宜使通式(XIII)所表示的化合物的含量少。
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138]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XIII-1)所表示的化合物优选含有1质量%以上,进一步优选含有3质量%以上,进一步优选含有5质量%以上,特别优选含有10质量%以上。此外,作为最大可含有的比率,优选25质量%以下,更优选20质量%以下,进一步优选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139]
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140]
(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,考虑到低温时的溶解性、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。此外,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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为3%,在另一个实施方式中为7%,在又一个实施方式中为8%,在又一个实施方式中为11%,在又一个实施方式中为12%,在又一个实施方式中为16%,在又一个实施方式中为18%。在又一个实施方式中为19%。在又一个实施方式中为22%。在又一个实施方式中为25%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为40%,在另一个实施方式中为35%,进一步在另一实施方式中为30%,更进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为15%。
本发明的液晶组合物在用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XIV)所表示的化合物的含量多。此外,在作为响应速度快的液晶显示元件中使用的液晶组合物的情况下,宜使通式(XIV)所表示的化合物的含量少。
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141]
(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,考虑到低温时的溶解性、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142]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XIV-1)所表示的化合物的含量优选为2质量%以上,更优选4质量%以上,进一步优选7质量%以上,进一步优选10质量%以上,特别优选18质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在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而言优选为式(51.1)至式(51.4)所表示的化合物,优选含有式(51.1)所表示的化合物。
[化143]
此外,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144]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XIV-1-2)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选3质量%以上,进一步优选5质量%以上,特别优选7质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在15质量%以下,进一步优选13质量%以下,更优选11质量%以下,特别优选小于9质量%。
进一步,通式(XIV-1-2)所表示的化合物具体而言优选为式(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145]
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146]
(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,考虑到低温时的溶解性、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。此外,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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量为3%,在另一个实施方式中为7%,在又一个实施方式中为8%,在又一个实施方式中为10%,在又一个实施方式中为11%,在又一个实施方式中为12%,在又一个实施方式中为18%。在又一个实施方式中为19%。在又一个实施方式中为21%。在又一个实施方式中为22%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为40%,在另一个实施方式中为35%,进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为15%,更进一步在另一实施方式中为10%。
本发明的液晶组合物在用于驱动电压小的液晶显示元件的情况下,宜使通式(XIV-2)所表示的化合物的含量多。此外,在作为响应速度快的液晶显示元件中使用的液晶组合物的情况下,宜使通式(XIV-2)所表示的化合物的含量少。
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147]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XIV-2-1)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选3质量%以上,进一步优选5质量%以上,特别优选7质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在15质量%以下,进一步优选13质量%以下,更优选11质量%以下,特别优选小于9质量%。
进一步,通式(XIV-2-1)所表示的化合物具体而言优选为式(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148]
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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XIV-2-2)所表示的化合物的含量优选为3质量%以上,更优选6质量%以上,进一步优选9质量%以上,特别优选12质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在20质量%以下,进一步优选17质量%以下,更优选15质量%以下,特别优选14质量%以下。
进一步,通式(XIV-2-2)所表示的化合物具体而言优选为式(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150]
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151]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XIV-2-3)所表示的化合物的含量优选为5质量%以上,更优选9质量%以上,特别优选12质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在30质量%以下,进一步优选小于27质量%,更优选24质量%以下,特别优选小于20质量%。
进一步,通式(XIV-2-3)所表示的化合物具体而言优选为式(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152]
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153]
(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,考虑到低温时的溶解性、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。
考虑到低温时的溶解性、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。关于含量下限值,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量,为2%,在另一个实施方式中为5%,在又一个实施方式中为8%,在又一个实施方式中为9%,在又一个实施方式中为10%,在又一个实施方式中为18%,在又一个实施方式中为21%。在又一个实施方式中为22%。在又一个实施方式中为24%。
此外,关于含量上限值,例如,在本发明的一个实施方式中为35%,在另一个实施方式中为30%,进一步在另一实施方式中为25%,更进一步在另一实施方式中为20%,更进一步在另一实施方式中为15%,更进一步在另一实施方式中为10%。
在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,宜使通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量多。此外,在为响应速度快的液晶显示元件中使用的液晶组合物的情况下,宜使通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量少。
进一步,通式(XIV-2-4)所表示的化合物具体而言优选为式(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)和式(56.4)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-3)所表示的化合物。
[化155]
(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。)
相对于本发明的液晶组合物的总量,通式(XIV-1-3)所表示的化合物的含量优选为1质量%以上,更优选3质量%以上,进一步优选5质量%以上,特别优选7质量%以上。此外,考虑到低温时的溶解性、转变温度、电可靠性等,优选将最大比率限制在15质量%以下,进一步优选13质量%以下,更优选11质量%以下,特别优选小于9质量%。
进一步,通式(XIV-1-3)所表示的化合物具体而言优选为式(60.1)至式(60.6)所表示的化合物,其中优选含有式(60.1)所表示的化合物。
[化156]
本申请发明中使用的化合物在分子内不具有过氧酸(-CO-OO-)结构。此外,在重视液晶组合物的可靠性和长期稳定性的情况下,优选不使用具有羰基的化合物。此外,在重视对于UV照射的稳定性的情况下,优选不使用有氯原子取代的化合物。也优选仅为分子内的环结构全部为6元环的化合物。
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,本发明的液晶组合物中可以含有聚合性化合物。作为能够使用的聚合性化合物,可以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,可以列举例如联苯衍生物、三联苯衍生物等具有多个六元环相连接的液晶骨架的聚合性化合物等。进一步具体而言,优选为通式(XX)所表示的二官能单体。
[化157]
(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,氧原子结合在芳香环上。),
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、或者均具有甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物,也优选一方表示氢原子而另一方表示甲基的化合物。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慢、非对称化合物居于两者之间,可以根据其用途使用优选的方式。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,优选至少一方为单键,优选均表示单键的化合物或一方为单键而另一方为碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-的方式。在这种情况下,优选为1~4的烷基,s优选为1~4。
Z201优选为-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键,更优选为-COO-、-OCO-或单键,特别优选为单键。
M201表示任意的氢原子可被氟原子取代的1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键,优选为1,4-亚苯基或单键。在C表示单键以外的环结构的情况下,Z201也优选单键以外的连接基团,在M201为单键的情况下,Z201优选为单键。
从这些方面出发,通式(XX)中,Sp201和Sp202之间的环结构具体而言优选为下面记载的结构。
通式(XX)中,在M201表示单键、环结构由两个环形成的情况下,优选表示下面的式(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158]
(式中,两端结合于Sp201或Sp202。)
含有这些骨架的聚合性化合物在聚合后的取向制约力对PSA型液晶显示元件是最适的,可获得良好的取向状态,因此显示不均被抑制或完全不发生。
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159]
(式中,Sp20表示碳原子数2至5的亚烷基。)
在本发明的液晶组合物中添加单体的情况下,即使不存在聚合引发剂时聚合也会进行,但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160]
(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,优选为碳原子数1至10的直链烷基、直链烷氧基、1个CH2基被-OCO-或-COO-取代的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH2基被-OCO-或-COO-取代的支链烷基,进一步优选为碳原子数1至20的直链烷基、1个CH2基被-OCO-或-COO-取代的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基、1个CH2基被-OCO-或-COO-取代的支链烷基。MQ表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或单键,优选为反式-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而言优选为下述的通式(Q-a)至通式(Q-d)所表示的化合物。
[化161]
式中,RQ1优选为碳原子数1至10的直链烷基或支链烷基,RQ2优选为碳原子数1至20的直链烷基或支链烷基,RQ3优选为碳原子数1至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至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,进一步优选通式(Q-c)和通式(Q-d)所表示的化合物。
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,进一步优选含有1种至5种,其含量优选为0.001至1质量%,进一步优选为0.001至0.1质量%,特别优选为0.001至0.05质量%。
关于含有本发明的聚合性化合物的液晶组合物用于以下的液晶显示元件:液晶组合物中所包含的聚合性化合物通过紫外线照射发生聚合,从而被赋予液晶取向能力,利用液晶组合物的双折射对光的透射光量进行控制。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)中有用,在AM-LCD中尤其有用,可以用于透射型或者反射型的液晶显示元件。
液晶显示元件中使用的液晶单元的2块基板可以使用玻璃或如塑料那样具有柔软性的透明材料,另一方面也可以为硅等不透明材料。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)而获得。
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成。以通过颜料分散法进行的滤色器的制作方法为一例进行说明,将滤色器用的固化性着色组合物涂布在该透明基板上并实施图案化处理,然后通过加热或光照射使其固化。通过对红、绿、蓝3色分别进行该工序,可以制成滤色器用的像素部。另外,也可以在该基板上设置TFT、设有薄膜二极管、金属绝缘体金属电阻率元件等有源元件的像素电极。
使前述基板以透明电极层成为内侧的方式相对。此时,可以通过间隔体对基板的间隔进行调整。此时,优选以得到的调光层的厚度成为1~100μm的方式进行调整。进一步优选为1.5至10μm,在使用偏光板的情况下,优选以对比度成为最大的方式对液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d之积进行调整。此外,在有两块偏光板的情况下,还可以调整各偏光板的偏振光轴以将视角、对比度调整为良好。进一步,还可以使用用于使视角扩大的相位差膜。作为间隔体,可以列举例如玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、由光致抗蚀剂材料等形成的柱状间隔体等。然后,将环氧系热固性组合物等密封剂以设有液晶注入口的形式在该基板上进行丝网印刷,使该基板彼此贴合,进行加热使密封剂热固化。
作为在2块基板间夹持含有聚合性化合物的液晶组合物的方法,可以使用通常的真空注入法或ODF法等,在真空注入法中虽然不产生滴痕,但有残留注入痕迹的问题,而本申请发明中,可以更合适地用于用ODF法制造的显示元件。ODF法的液晶显示元件制造工序中,用分配器将环氧系光热并用固化性等的密封剂在背板或前板中的任一基板上描绘成闭环堤状,在脱气下向其中滴加规定量的液晶组合物后,使前板和背板接合,从而可以制造液晶显示元件。本发明的液晶组合物能够稳定地进行ODF工序中的液晶组合物的滴加,因此可以合适地使用。
作为使聚合性化合物聚合的方法,为了获得液晶的良好的取向性能,期望适度的聚合速度,因而优选通过单独或并用或依次照射紫外线或电子射线等活性能量射线使其聚合的方法。在使用紫外线的情况下,可以使用偏振光光源,也可以使用非偏振光光源。此外,在将含有聚合性化合物的液晶组合物夹持于2块基板间的状态进行聚合的情况下,必须使至少照射面侧的基板对活性能量射线具有适当的透明性。此外,也可以使用下述方法:在照射光时使用掩模仅使特定的部分聚合,然后,通过改变电场、磁场或温度等条件,使未聚合部分的取向状态发生变化,进一步照射活性能量射线使其聚合。尤其在进行紫外线曝光时,优选在对含有聚合性化合物的液晶组合物施加交流电场的同时进行紫外线曝光。施加的交流电场优选为频率10Hz至10kHz的交流,更优选为频率60Hz至10kHz,电压根据液晶显示元件所期望的预倾角进行选择。即,可以通过施加的电压对液晶显示元件的预倾角进行控制。在横向电场型MVA模式的液晶显示元件中,从取向稳定性和对比度的观点出发,优选将预倾角控制在80度至89.9度。
照射时的温度优选在本发明的液晶组合物的液晶状态得以保持的温度范围内。优选在接近室温的温度即典型而言15~35℃的温度使其聚合。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,优选照射波长区域不在液晶组合物的吸收波长区域的紫外线,根据需要,优选对紫外线进行过滤(カット)而使用。照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2~100W/cm2,更优选为2mW/cm2~50W/cm2。照射的紫外线的能量的量可以适当调整,优选为10mJ/cm2至500J/cm2,更优选为100mJ/cm2至200J/cm2。可以在照射紫外线时改变强度。照射紫外线的时间根据照射的紫外线强度适当选择,优选为10秒至3600秒,更优选为10秒至600秒。
使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件是兼顾了高速响应和抑制显示不良的有用元件,尤其是对有源矩阵驱动用液晶显示元件有用,可以应用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式、FFS模式或ECB模式用的液晶显示元件。
以下,参照附图对本发明涉及的液晶显示装置的优选实施方式详细地进行说明。
图1为表示具备彼此相对的两块基板、设于前述基板间的密封材料、以及被封入由前述密封材料所围成的密封区域的液晶的液晶显示元件的截面图。
具体而言,显示的是下述液晶显示元件的具体方式:具备背板、前板、密封材料301以及液晶层303;背板在第1基板100上设有TFT层102、像素电极103并在其上设有钝化膜104和第1取向膜105;前板与前述背板相对,是在第2基板200上设有黑矩阵202、滤色器203、平坦化膜(外覆层)201、透明电极204并在其上设有第2取向膜205;密封材料301设于前述基板之间;液晶层303被封入由前述密封材料所围成的密封区域;前述密封材料301所接触的基板面上设有突起(柱状间隔体)302、304。
前述第1基板或前述第2基板只要实质上透明,则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、三乙酰纤维素、二乙酰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、聚酰胺酰亚胺、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。
其中,在使用塑料基板时,优选设置阻隔膜。阻隔膜的功能在于,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,只要是透明性高、水蒸汽透过性小的阻隔膜就没有特别限定,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)形成的薄膜。
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,则可以制作耐热性、尺寸稳定性优异的液晶显示元件,故而优选。此外,如果为塑料基板,则适合于通过卷对卷法进行的制造方法且适合于轻量化或柔性化,故而优选。此外,如果以赋予平坦性和耐热性为目的,则组合塑料基板和玻璃基板时可获得良好的结果。
其中,在后述的实施例中,作为第1基板100或第2基板200的材质而使用基板。
背板中,在第1基板100上设有TFT层102和像素电极103。它们通过通常的阵列工序制造。在其上设置钝化膜104和第1取向膜105,从而获得背板。
钝化膜104(也称为无机保护膜)是用于保护TFT层的膜,通常通过化学气相生长(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,通常大多使用聚酰亚胺那样的高分子材料。涂布液使用由高分子材料与溶剂形成的取向剂溶液。取向膜有可能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。涂布时使用柔版印刷法那样的印刷法、喷墨那样的液滴排出法。涂布的取向剂溶液通过暂时干燥蒸发掉溶剂后,通过烘烤使其交联固化。之后,为了实现取向功能,进行取向处理。
取向处理通常通过摩擦法进行。使用由人造丝那样的纤维形成的摩擦布在前述那样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力。
此外,有时也使用光取向法。光取向法是在包含具有感光性的有机材料的取向膜上照射偏振光从而产生取向能力的方法,不会发生摩擦法导致的基板损伤、灰尘的产生。作为光取向法中的有机材料的例子,有含有二色性染料的材料。作为二色性染料,可以使用如下的染料,其具有产生由光二色性引起的维格特(Weigert)效应产生的分子取向诱导或异构化反应(例如:偶氮苯基)、二聚反应(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)那样的作为液晶取向能力的起源的光反应的基团(以下简写为光取向性基团)。涂布的取向剂溶液通过暂时干燥蒸发掉溶剂后,照射具有任意偏向的光(偏振光),从而能够获得在任意的方向上具有取向能力的取向膜。
另一方的前板中,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例如利用颜料分散法来制作。具体而言,在设有阻隔膜201的第2基板200上涂布均匀分散有黑矩阵形成用黑色着色剂的彩色树脂液,形成着色层。接着,对着色层进行烘烤进行固化。在其上涂布光致抗蚀剂,对其进行预烘烤。透过掩模图案对光致抗蚀剂进行曝光后进行显影,从而使着色层图案化。之后,将光致抗蚀剂层剥离,对着色层进行烘烤,从而完成黑矩阵202。
或者也可以使用光致抗蚀剂型的颜料分散液。在这种情况下,涂布光致抗蚀剂型的颜料分散液并进行预烘烤,然后,透过掩模图案进行曝光后进行显影,从而使着色层图案化。之后,将光致抗蚀剂层剥离,对着色层进行烘烤,从而完成黑矩阵202。
滤色器203利用颜料分散法、电沉积法、印刷法或者染色法等制成。以颜料分散法为例,在第2基板200上涂布均匀分散有(例如红色的)颜料的彩色树脂液,烘烤固化后,在其上涂布光致抗蚀剂并进行预烘烤。透过掩模图案对光致抗蚀剂进行曝光后进行显影,进行图案化。之后将光致抗蚀剂层剥离并再次烘烤,从而完成(红色)滤色器203(203a)。对于制作的颜色顺序没有特别限定。同样地进行操作,形成绿色滤色器203(203b)、蓝色滤色器203(203c)。
透明电极204设于前述滤色器203上(根据需要在前述滤色器203上设置用于表面平坦化的外覆层(201))。透明电极204优选透射率高,优选电阻小。透明电极204是利用溅射法等形成ITO等氧化膜。
此外,出于保护前述透明电极204的目的,有时也在透明电极204之上设置钝化膜。
第2取向膜205与前述第1取向膜105相同。
以上对本发明中使用的前述背板和前述前板的具体方式进行了描述,但本申请中并不限于该具体方式,根据所期望的液晶显示元件可自由做出方式的变更。
前述柱状间隔体的形状没有特别限定,可以将其水平截面设为圆形、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设为圆形或正多边形。此外,该突起形状优选为圆锥台或方锥台。
前述柱状间隔体的材质只要是在密封材料或者密封材料所使用的有机溶剂或者液晶中不会溶解的材质就没有特别限定,从加工和轻量化方面而言,优选为合成树脂(固化性树脂)。另一方面,前述突起可以通过利用光刻的方法、液滴排出法设置在第一基板上与密封材料接触的面上。出于这样的理由,优选使用适合于利用光刻的方法、液滴排出法的光固化性树脂。
作为例子,对通过光刻法获得前述柱状间隔体的情况进行说明。图2为使用形成于黑矩阵上的柱状间隔体制成用图案作为光掩模图案的曝光处理工序的图。
在前述前板的透明电极204上涂布柱状间隔体形成用(不含着色剂的)树脂液。接着,烘烤该树脂层402进行固化。在其上涂布光致抗蚀剂,对其进行预烘烤。透过掩模图案401对光致抗蚀剂进行曝光后进行显影,从而使树脂层图案化。之后,将光致抗蚀剂层剥离,对树脂层进行烘烤,从而完成柱状间隔体(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在期望的位置。因此,可以同时制成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)两者。此外,柱状间隔体优选以下述方式形成:以不降低密封区域的品质的方式位于黑矩阵上。有时将这样通过光刻法制作的柱状间隔体称为间隔柱(columnspacer)或光刻间隔体(photo spacer)。
前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,也有使用聚酰亚胺树脂中分散有着色剂的彩色树脂的方法。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,由公知的材质获得间隔体。
这样在前板上的成为密封区域的面上设置柱状间隔体后,在该背板的密封材料所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,有时会添加由无机物、有机物形成的填料类。这些填料类的形状没有特别限定,有球形、纤维状、无定形等。进一步,为了良好地控制单元间隙,也可以混合具有单一分散径的球形、纤维状的间隙材料,或者为了进一步强化与基板的粘接力而混合容易与基板上的突起缠绕的纤维状物质。此时使用的纤维状物质的直径为单元间隙的1/5~1/10以下程度是理想的,纤维状物质的长度比密封涂布宽度更短是理想的。
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,可以适当选择纤维素、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、涂覆法,密封材料的使用量少的涂覆法是理想的。密封材料的涂布位置按照不对密封区域产生不良影响的方式,通常设于黑矩阵上。为了形成后续工序的液晶滴加区域(以使液晶不会漏出),密封材料涂布形状设为闭环形状。
在前述涂布有密封材料的前板的闭环形状(密封区域)中滴加液晶。通常使用分配器。为了使滴加的液晶量与液晶单元容积一致,基础是使滴加的液晶量与柱状间隔体的高度和密封涂布面积相乘而得的体积等量。不过,为了单元贴合工序中的液晶泄漏、显示特性的优化,有时对滴加的液晶量进行适当调整,有时使液晶滴加位置分散。
然后,在前述涂布有密封材料并滴加了液晶的前板上贴合背板。具体而言,将前述前板和前述背板吸附在具有静电吸盘那样的吸附基板的机构的平台上,前板的第2取向膜与背板的第1取向膜相对,配置于密封材料与另一方基板不相接触的位置(距离)。以这种状态对系统内进行减压。减压结束后,一边确认前板与背板的贴合位置,一边调整两基板的位置(对准操作)。贴合位置的调整结束后,使基板接近直至前板上的密封材料与背板相接触的位置。以这种状态在系统内填充惰性气体,缓慢地放开减压,恢复常压。此时,利用大气压使前板与背板贴合,在柱状间隔体的高度位置形成单元间隙。以这种状态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。之后,视情况增加加热工序,促进密封材料固化。为了增强密封材料的粘接力、提高电特性可靠性,大多增加加热工序。
实施例
以下,列举实施例对本发明进一步进行详述,但本发明不限于这些实施例。此外,以下的实施例和比较例的组合物中的“%”意思是“质量%”。
实施例中,测定的特性如下。
Tni:向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
Δn:295K时的折射率各向异性(别名:双折射率)
Δε:295K时的介电常数各向异性
η:295K时的粘度(mPa·s)
γ1:295K时的旋转粘性(mPa·s)
VHR:在频率60Hz、外加电压5V的条件下,313K时的电压保持率(%)
烧屏:
液晶显示元件的烧屏评价是在显示区域内将规定的固定图案显示了1440小时后,通过目测对全画面均匀显示时的固定图案的残影水平进行以下的4个阶段评价。
◎无残影
○稍有残影但为可以允许的水平
△有残影且为不能允许的水平
×有残影且相当差
挥发性/制造装置污染性:
液晶材料的挥发性评价通过下述方式进行:利用频闪仪一边照射一边对真空搅拌脱泡混合器的运行状态进行观察,通过目测观察液晶材料的发泡。具体而言,在容量2.0L的真空搅拌脱泡混合器的专用容器中放入液晶组合物0.8kg,在4kPa的脱气下,以公转速度15S-1、自转速度7.5S-1使真空搅拌脱泡混合器运行,根据直到开始发泡为止的时间,进行以下的4个阶段评价。
◎至发泡为止为3分钟以上。因挥发导致装置污染的可能性小。
○至发泡为止为1分钟以上且小于3分钟。可能有挥发导致轻微的装置污染。
△至发泡为止为30秒以上且小于1分钟。发生因挥发导致的装置污染。
×至发泡为止为30秒以内。可能有挥发导致的严重装置污染。
工艺适应性:
工艺适应性是在ODF工艺中,使用定容计量泵按照每1次40pL的量逐次滴加液晶,进行100000次,对于下面的“0~200次、201~400次、401~600次、····99801~100000次”中各个200次所滴下的液晶量的变化进行以下4个阶段评价。
◎变化极小(可以稳定地制造液晶显示元件)
○稍有变化但为可以允许的水平
△有变化且为不能允许的水平(产生斑点,导致成品率恶化)
×有变化且相当差(发生液晶泄漏、真空气泡)
低温时的溶解性:
低温时的溶解性评价是在调制液晶组合物后,在1mL的样品瓶中称量液晶组合物0.5g,在温度控制式试验槽中,以下面作为1个循环“-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℃”持续对其施加温度变化,通过目测观察从液晶组合物产生的析出物,进行以下的4个阶段评价。
◎600小时以上未观察到析出物。
○300小时以上未观察到析出物。
△150小时以内观察到析出物。
×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162]
[表1]
Tni(℃) | 80.6 |
Δn | 0.0969 |
Δε | 8.26 |
η(mPa·s) | 13.5 |
(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163]
[表2]
Tni(℃) | 72.4 |
Δn | 0.0962 |
Δε | 8.24 |
η(mPa·s) | 13.3 |
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,显示出Tni降低。
(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164]
[表3]
Tni(℃) | 85.5 |
Δn | 0.1018 |
Δε | 7.84 |
η(mPa·s) | 14.4 |
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,显示出Δε降低、粘度上升。
(比较例3)
调制不含前述通式(i)所表示的化合物和前述通式(ii)所表示的化合物的以下所示的组合物。将比较例3的组合物的物性值示于表4。
[化165]
[表4]
Tni(℃) | 87.1 |
Δn | 0.0964 |
Δε | 6.89 |
η(mPa·s) | 13.5 |
不含前述通式(i)所表示的化合物和前述通式(ii)所表示的化合物的比较例3的组合物与含有前述通式(i)所表示的化合物和前述通式(ii)所表示的化合物的实施例1的组合物相比,显示出虽然Tni上升,但Δε大大降低。
(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5。
[化166]
[表5]
Tni(℃) | 80.2 |
Δn | 0.1186 |
Δε | 8.55 |
(比较例4)
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4的组合物的物性值示于表6。
[化167]
[表6]
Tni(℃) | 93.1 |
Δn | 0.1132 |
Δε | 7.86 |
不含前述通式(ii)所表示的化合物的比较例4的组合物与含有前述通式(ii)所表示的化合物的实施例2的组合物相比,显示出Δε降低。
(比较例5)
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5的组合物的物性值示于表7。
[化168]
[表7]
Tni(℃) | 74.1 |
Δn | 0.1101 |
Δε | 7.93 |
不含前述通式(i)所表示的化合物的比较例5的组合物,虽然与含有前述通式(i)所表示的化合物的实施例2的组合物基本上Δn相同,但显示出TNI和Δε降低。
(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8。
[化169]
[表8]
Tni(℃) | 77.2 |
Δn | 0.113 |
Δε | 4.65 |
η(mPa·s) | 11.8 |
γ1(mPa·s) | 45 |
(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9。
[化170]
[表9]
Tni(℃) | 77.4 |
Δn | 0.112 |
Δε | 3.45 |
η(mPa·s) | 9.93 |
γ1(mPa·s) | 42 |
(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10。
[化171]
[表10]
Tni(℃) | 75.8 |
Δn | 0.115 |
Δε | 6.11 |
η(mPa·s) | 14.3 |
γ1(mPa·s) | 46 |
(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11。
[化172]
[表11]
Tni(℃) | 80.6 |
Δn | 0.121 |
Δε | 4.7 |
η(mPa·s) | 11.4 |
γ1(mPa·s) | 50 |
(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12。
[化173]
[表12]
Tni(℃) | 79.9 |
Δn | 0.123 |
Δε | 5.42 |
η(mPa·s) | 12.7 |
γ1(mPa·s) | 51 |
(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13。
[化174]
[表13]
Tni(℃) | 76.8 |
Δn | 0.121 |
Δε | 6.16 |
η(mPa·s) | 13.5 |
γ1(mPa·s) | 49 |
(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14。
[化175]
[表14]
Tni(℃) | 75.6 |
Δn | 0.1 |
Δε | 6.9 |
η(mPa·s) | 11.5 |
γ1(mPa·s) | 49 |
(实施例10)
调制以下所示的组合物。将实施例10的组合物的物性值示于表15。
[化176]
[表15]
Tni(℃) | 78.7 |
Δn | 0.1 |
Δε | 6.52 |
η(mPa·s) | 11.0 |
γ1(mPa·s) | 53 |
(实施例11)
调制以下所示的组合物。将实施例11的组合物的物性值示于表16。
[化177]
[表16]
Tni(℃) | 75.4 |
Δn | 0.099 |
Δε | 7.05 |
η(mPa·s) | 12.3 |
γ1(mPa·s) | 44 |
(实施例12)
调制以下所示的组合物。将实施例12的组合物的物性值示于表17。
[化178]
[表17]
Tni(℃) | 100.7 |
Δn | 0.095 |
Δε | 8.02 |
η(mPa·s) | 22.2 |
γ1(mPa·s) | 99 |
(实施例13)
调制以下所示的组合物。将实施例13的组合物的物性值示于表18。
[化179]
[表18]
Tni(℃) | 90.5 |
Δn | 0.095 |
Δε | 8.57 |
η(mPa·s) | 22.6 |
γ1(mPa·s) | 88 |
(实施例14)
调制以下所示的组合物。将实施例14的组合物的物性值示于表19。
[化180]
[表19]
Tni(℃) | 110.6 |
Δn | 0.095 |
Δε | 7.50 |
η(mPa·s) | 21.8 |
γ1(mPa·s) | 113 |
(实施例15)
调制以下所示的组合物。将实施例15的组合物的物性值示于表20。
[化181]
[表20]
Tni(℃) | 89.9 |
Δn | 0.105 |
η(mPa·s) | 14 |
γ1(mPa·s) | 70 |
(实施例16)
调制以下所示的组合物。将实施例16的组合物的物性值示于表21。
[化182]
[表21]
Tni(℃) | 99.7 |
Δn | 0.107 |
η(mPa·s) | 13.6 |
γ1(mPa·s) | 79 |
(实施例17)
调制以下所示的组合物。将实施例17的组合物的物性值示于表22。
[化183]
[表22]
Tni(℃) | 84.3 |
Δn | 0.107 |
η(mPa·s) | 14.9 |
γ1(mPa·s) | 71 |
(实施例18)
调制以下所示的组合物。将实施例18的组合物的物性值示于表23。
[化184]
[表23]
Tni(℃) | 94.8 |
Δn | 0.121 |
Δε | 17.1 |
η(mPa·s) | 35 |
γ1(mPa·s) | 190 |
(实施例19)
调制以下所示的组合物。将实施例19的组合物的物性值示于表24。
[化185]
[表24]
Tni(℃) | 115 |
Δn | 0.12 |
Δε | 14.4 |
η(mPa·s) | 31.3 |
γ1(mPa·s) | 223 |
(实施例20)
调制以下所示的组合物。将实施例20的组合物的物性值示于表25。
[化186]
[表25]
Tni(℃) | 87.6 |
Δn | 0.121 |
Δε | 19.3 |
η(mPa·s) | 36.8 |
γ1(mPa·s) | 202 |
(实施例21)
调制以下所示的组合物。将实施例21的组合物的物性值示于表26。
[化187]
[表26]
Tni(℃) | 90.4 |
Δn | 0.105 |
Δε | 9.33 |
η(mPa·s) | 17 |
γ1(mPa·s) | 78 |
(实施例22)
调制以下所示的组合物。将实施例22的组合物的物性值示于表27。
[化188]
[表27]
Tni(℃) | 103.4 |
Δn | 0.106 |
Δε | 8.28 |
η(mPa·s) | 16.4 |
γ1(mPa·s) | 95 |
(实施例23)
调制以下所示的组合物。将实施例23的组合物的物性值示于表28。
[化189]
[表28]
Tni(℃) | 87.4 |
Δn | 0.106 |
Δε | 9.73 |
η(mPa·s) | 17.9 |
γ1(mPa·s) | 82 |
(实施例24)
调制以下所示的组合物。将实施例24的组合物的物性值示于表29。
[化190]
[表29]
Tni(℃) | 74.9 |
Δn | 0.117 |
Δε | 4.32 |
η(mPa·s) | 11.3 |
γ1(mPa·s) | 38 |
(实施例25)
调制以下所示的组合物。将实施例25的组合物的物性值示于表30。
[化191]
[表30]
Tni(℃) | 75.2 |
Δn | 0.117 |
Δε | 4.44 |
η(mPa·s) | 12.3 |
γ1(mPa·s) | 31 |
(实施例26)
调制以下所示的组合物。将实施例26的组合物的物性值示于表31。
[化192]
[表31]
Tni(℃) | 75.6 |
Δn | 0.116 |
Δε | 4.54 |
η(mPa·s) | 13.2 |
γ1(mPa·s) | 27 |
(实施例27)
调制以下所示的组合物。将实施例27的组合物的物性值示于表32。
[化193]
[表32]
Tni(℃) | 88.3 |
Δn | 0.097 |
Δε | 9.39 |
η(mPa·s) | 15.6 |
γ1(mPa·s) | 88 |
(实施例28)
调制以下所示的组合物。将实施例28的组合物的物性值示于表33。
[化194]
[表33]
Tni(℃) | 97.7 |
Δn | 0.1 |
Δε | 9.57 |
η(mPa·s) | 18.0 |
γ1(mPa·s) | 143 |
(实施例29)
调制以下所示的组合物。将实施例29的组合物的物性值示于表34。
[化195]
[表34]
Tni(℃) | 95.5 |
Δn | 0.097 |
Δε | 8.94 |
η(mPa·s) | 15.3 |
γ1(mPa·s) | 97 |
(液晶显示装置的实施例)
使用实施例1~7、比较例1~5所记载的液晶组合物,制作图1和图2所示结构的IPS型的液晶显示装置。该液晶显示装置具有优异的显示特性(参照表35和表36),长期保持稳定的显示特性。
[表35]
[表36]
工业上的可利用性
能够提供Δε显示正的液晶组合物值且对热、光稳定的组合物。
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(外覆层)
202 黑矩阵
203 滤色器
204 透明电极
205 第2取向膜
301 密封材料
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
Claims (9)
1.一种组合物,其特征在于,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,mi1表示0、1或2,Ai1表示1,4-亚环己基、或者氢原子可以被氟原子或氯原子取代的1,4-亚苯基,mi1为2时Ai1可以相同也可以不同,Xi1、Xii1~Xii5各自独立地表示氢原子、氟原子或氯原子,mii1表示1或2,当mii1为2从而Xii1存在多个时可以相同也可以不同,当mii1为2从而Xii2存在多个时可以相同也可以不同。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述通式(i)所表示的化合物为选自由下述通式(i-1)所表示的化合物、下述通式(i-2)所表示的化合物、和下述通式(i-3)所表示的化合物组成的组中的至少1种,
式中,Ri1表示与所述通式(i)中的Ri1相同的含义,Xi1表示与所述通式(i)中的Xi1相同的含义,
式中,Ri1表示与所述通式(i)中的Ri1相同的含义,Xi1表示与所述通式(i)中的Xi1相同的含义,
式中,Ri1表示与所述通式(i)中的Ri1相同的含义,Xi1表示与所述通式(i)中的Xi1相同的含义。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中,含有Xii3~Xii5的至少2个为氟原子的化合物。
4.根据权利要求1所述的组合物,其中,含有Xii3~Xii5全部为氟原子的化合物。
5.根据权利要求1所述的组合物,其中,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-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-或不邻接的2个以上-CH2-可以被-O-取代;和
(b)1,4-亚苯基,该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=可以被-N=取代,
组成的组中的基团,上述的基团(a)、基团(b)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LL2存在多个时,它们可以相同也可以不同,OL为2或3从而BL3存在多个时,它们可以相同也可以不同,但通式(i)所表示的化合物和通式(ii)所表示的化合物除外。
6.根据权利要求1所述的组合物,其中,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-或不邻接的2个以上-CH2-可以被-O-或-S-取代;和
(e)1,4-亚苯基,该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上-CH=可以被-N=取代,
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KM1存在多个时,它们可以相同也可以不同,PM为2、3或4从而CM2存在多个时,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(i)所表示的化合物和通式(ii)所表示的化合物除外。
7.一种使用权利要求1所述的组合物的液晶显示元件。
8.一种使用权利要求1所述的组合物的IPS元件。
9.一种使用权利要求1所述的组合物的FFS元件。
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