CN107629805A - 液晶组合物和使用其的液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶组合物和使用其的液晶显示元件。本发明所要解决的课题在于提供一种使用不会使介电常数各向异性、粘度、向列相上限温度、低温下的向列相稳定性、γ1等作为液晶显示元件的各特性和显示元件的烧屏特性恶化的液晶组合物的液晶显示元件。本发明通过使用含有通式(A)所表示的化合物与通式(M)所表示的化合物的液晶组合物,从而提供一种维持该液晶组合物的高速响应性且低温稳定性优异的液晶组合物和包含其的液晶显示元件。
Description
本发明是申请号为2013800803776(国际申请号PCT/JP2013/072187)、申请日为2013年8月20日、发明名称为“液晶组合物和使用其的液晶显示元件”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及可用作液晶显示材料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
液晶显示元件被用于以钟表、计算器为代表的各种测定设备、汽车用面板、文字处理器、电子记事本、打印机、计算机、电视、钟表、广告显示板等。作为液晶显示方式,其代表性者有TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、使用TFT(薄膜晶体管)的垂直取向型等纵向取向方式或者IPS(平面转换)型、FFS(边缘场切换)型等横向电场方式。对于这些液晶显示元件所使用的液晶组合物,要求:对于水分、空气、热、光等外部刺激稳定,另外,在以室温为中心尽可能宽的温度范围内表现为液晶相,粘性低,且驱动电压较低。进而,为了将介电常数各向异性(Δε)或/和折射率各向异性(Δn)等设为对各显示元件而言最佳的值,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IPS(平面转换)型、FFS(边缘场切换)型等水平取向型显示器中,目前主要使用Δε为正的液晶组合物。另外,也报告了使Δε为正的液晶组合物在未施加电压时垂直取向并通过施加横向电场而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,在所有驱动方式中均要求高速响应、较宽的工作温度范围和/或视需要的低电压驱动。即,要求Δε为正且绝对值较大、粘度(η)较小、向列相-各向同性液体相转变温度(Tni)较高。另外,必须根据Δn与单元间隔(G)之积即Δn×G的设定,配合单元间隔而将液晶组合物的Δn调节至适当的范围。并且,在应用于显示动态图像的液晶显示器等元件的情况下,对该元件所使用的液晶组合物特别重视高速响应性,因此需要旋转粘性(γ1)较小的液晶组合物。
作为这样追求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式(A-1)~(A-3)所表示的化合物、及作为Δε为中性的液晶化合物的(B)组合使用的液晶组合物。这些液晶组合物的特征在于:Δε为正的液晶化合物具有-CF2O-结构、Δε为中性的液晶化合物具有烯基,这在该液晶组合物的领域中广为人知(专利文献1~4)。
[化1]
另外,作为追求高速响应性的液晶组合物的组成设计,现状是:对于上述式(A-1)~(A-3)所表示那样的Δε为正的液晶化合物,大量添加发挥减粘作用的分子量较低的二环、三环的液晶化合物,通过设为上述组成而形成了低粘度的液晶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-037918号
专利文献2:日本特开2008-038018号
专利文献3:日本特开2010-275390号
专利文献4:日本特开2011-052120号
发明内容
发明所要解决的课题
通过对于Δε为正的液晶化合物大量添加发挥减粘作用的非极性型液晶化合物(Δε为+2~-2),确实可提供旋转粘性(γ1)较小的液晶组合物。然而,若大量添加这些发挥减粘作用的液晶化合物,则与具有显示液晶性的正介电常数各向异性的液晶化合物的相溶性下降,从而液晶化合物析出这样涉及低温稳定性的问题显现。另外,若大量添加该发挥减粘作用的非极性型液晶化合物,则还会产生易向近晶相转变而无法维持向列液晶的问题。
另外,随着近年来液晶显示元件的用途、市场的扩大,其使用方法、制造方法中观察到较大的变化,也要求现有已知的基本物性值以外的特性。具体而言,不仅使用液晶组合物的液晶显示元件的驱动方式(例如TN型、STN型、VA型、IPS型、FFS型等),关于其大小,也实现了50型以上的超大型尺寸的显示元件,伴随于此,液晶组合物向基板的注入方法也从现有的真空注入法变为了滴注(ODF:One Drop Fill)法并成为注入方法的主流。由此,通过向一基板面滴加液晶组合物的液滴并与另一基板贴合的滴注法而制造液晶面板,但向基板滴加液晶组合物时在基板上形成滴痕,该滴痕导致显示质量下降的问题显著化。
进而,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而滴加最佳的液晶注入量。若注入量与最佳值的偏差变大,则预先设计的液晶显示元件的折射率、驱动电场的平衡崩解,发生斑产生、对比度不良等显示不良。尤其是多用于最近正流行的智能手机中的小型液晶显示元件由于最佳的液晶注入量较少,因此将与最佳值的偏差控制于一定范围内本身就困难。因此,为了将液晶显示元件的成品率保持为较高,例如也需要如下性能:在液晶滴下时产生的滴下装置内的急剧压力变化、冲击下受到的影响较小,可持续长时间稳定地连续滴加液晶。
如此,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,要求进行如下开发: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,并且具有以往一直受重视的较高的电阻率值或较高的电压保持率,对于光、热等外部刺激较稳定,除此以外还考虑到液晶显示元件的制造方法。
因此,本发明所要解决的课题在于:以解决包含发挥减粘作用的液晶化合物多于Δε为正的液晶化合物的液晶组合物中产生的涉及低温稳定性的问题为目的。
本发明所要解决的另一课题在于提供一种如下的液晶组合物:其是Δε为正的液晶组合物,具有宽温度范围的液晶相,粘性较小,低温下的溶解性良好,电阻率、电压保持率较高,对于热、光较稳定;进而在于:通过使用上述液晶组合物而成品率良好地提供一种显示质量优异、难以产生烧屏或滴痕等显示不良的IPS型、TN型等的液晶显示元件。
用于解决问题的方法
本发明人对各种液晶化合物和各种化学物质进行研究,发现通过对特定的液晶化合物进行组合可解决上述课题,从而完成了本发明。
发明的效果
本发明的具有正介电常数各向异性的液晶组合物的粘性非常低且低温下的溶解性良好。
本发明的液晶组合物由于电阻率、电压保持率因受热、光而产生的变化极小,因此制品的实用性较高,使用其的IPS型、FFS型等的液晶显示元件可实现高速响应。
本发明的液晶组合物在使用其的液晶显示元件的制造工序中,可稳定地发挥性能,因而可抑制由工序引起的显示不良而成品率较高地进行制造,因此非常有用。
本发明的液晶显示元件的低温稳定性和高速响应性优异。
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物制作用图案作为光掩模图案的曝光处理工序的图。
图3是示意性地表示本发明的液晶显示元件的构成的一例的分解立体图。
图4是将由图1中的形成于基板2上的电极层3的II线所包围的区域放大所得的平面图。
图5是沿图2中的III-III线方向将图1所示的液晶显示元件切断所得的截面图。
图6是将由图1中的形成于基板2上的电极层3的II线所包围的区域的另一例放大所得的平面图。
图7是沿图2中的III-III线方向将图1所示的液晶显示元件切断的另一实施方式的截面图。
图8是表示整合式彩色滤光片(カラーオンフィルタ)的液晶显示元件的截面图。
图9是表示整合式彩色滤光片的另一形态的液晶显示元件的截面图。
具体实施方式
本发明的第一发明是一种介电常数各向异性的值为正的液晶组合物,其特征在于:含有一种以上通式(A)所表示的化合物作为第一成分,其总量为85质量%以上,且含有通式(M)所表示的化合物组中的一种以上作为第二成分,
[化2]
(上述通式(A)中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
A1各自独立地表示1,4-亚环己基亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基,在A1表示1,4-亚苯基的情况下,该1,4-亚苯基中的一个氢原子可被氟原子取代,
Z1各自独立地表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-或CF2O-,
n1表示1、2、3或4);
[化3]
(式中,RM1表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-可各自独立地被-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如下基团组成的组中的基团,
(d)1,4-亚环己基(该基团中所存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可被取代为-O-或-S-)和
(e)1,4-亚苯基(该基团中所存在的一个-CH=或不邻接的两个以上的-CH=可被取代为-N=)
上述基团(d)、基团(e)可各自独立地被氰基、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-,
在PM为2、3或4而存在多个KM1的情况下,它们可相同也可不同,在PM为2、3或4而存在多个CM2的情况下,它们可相同也可不同,
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;其中,通式(I)所表示的化合物除外)。
若相对于作为所谓的极性型化合物(Δε为+2以上)的第二成分的通式(M)所表示的化合物而大量添加作为所谓的非极性型化合物(Δε为-2~+2)的第一成分的通式(A)所表示的化合物,则可确保高速响应性。
若本发明的液晶组合物中的第一成分的通式(A)所表示的化合物的总量为85质量%以上,则充分地包含极性较低、即减粘效果较高的成分,因此可确保高速响应性。另外,在本发明的液晶组合物中,第一成分的通式(A)所表示的化合物的总量优选为85质量%以上且99质量%以下,更优选为86质量%以上且99质量%以下,进而优选为87质量%以上且98质量%以下,进而更优选为88质量%以上且98质量%以下,进而更优选为89质量%以上且97质量%以下,尤其优选为90质量%以上且97质量%以下。
若本发明的液晶组合物中的第一成分的通式(A)所表示的化合物的总量为85质量%以上,则就高速响应性的观点而言优选,进而,若本发明的第一成分的通式(A)所表示的化合物的总量相对于第二成分的通式(M)所表示的化合物而包含5~20倍,则不仅可维持高速响应性,且可解决相溶性(低温稳定性、向近晶相的转变)的问题点。
本发明的液晶组合物的优选物性值是Δε优选为1.5~3.5,Δn优选为0.08~0.20。
本发明的液晶组合物包含作为第一成分的通式(A)与作为第二成分的通式(M)各至少一种以上作为必须的成分。以下,对本发明的液晶组合物所含的各成分(第一成分、第二成分、其他任意成分)分别进行说明。
本发明的液晶组合物优选含有一种以上通式(A)所表示的化合物作为第一成分,且相对于第二成分的通式(M)所表示的化合物而包含5~20倍。
[化4]
(上述通式(I)中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
A1各自独立地表示1,4-亚环己基亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基,在A1表示1,4-亚苯基的情况下,该1,4-亚苯基中的一个氢原子可被氟原子取代,
Z1各自独立地表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-或CF2O-,
n1表示1、2、3或4。)
通过作为第一成分的通式(A)所表示的化合物而发挥高速响应性等效果。另外,本发明的液晶组合物也可含有一种以上通式(A)所表示的化合物。可进行组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、粘性、转变温度、电可靠性、双折射率等所需的性能进行适当组合而使用。其中,该通式(A)所表示的化合物优选包含发挥减粘作用的化合物。另外,用作作为第一成分的通式(A)所表示的化合物的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。另外,在本发明的另一实施方式中为三种。进而,在本发明的另一实施方式中为四种。进而,在本发明的另一实施方式中为五种。进而,在本发明的另一实施方式中为六种。进而,在本发明的另一实施方式中为七种。进而,在本发明的另一实施方式中为八种。进而,在本发明的另一实施方式中为九种。进而,在本发明的另一实施方式中为十种以上。
在本发明的液晶组合物中,通式(A)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
另外,本发明的烷基、烯基和烷氧基均优选为直链状或支链状。另外,作为本发明的“烷基”的例子,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、3-戊基、异戊基、新戊基、戊基、己基、庚基、辛基等。再者,在本说明书中,烷基的例子共用,根据各烷基的碳原子数的数量而适当从上述例示中进行选择。
另外,作为本发明的“烯基”的例子,可列举:乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、2-己烯基等。另外,作为本发明的更优选的烯基,由接下来记载的式(i)(乙烯基)、式(ii)(1-丙烯基)、式(iii)(3-丁烯基)、式(iv)(3-戊烯基)、式(v)(2-戊烯基)、式(vi)(4-戊烯基)表示。
[化5]
(上述式(i)~(iv)中,*表示对环结构的键结部位。)
再者,在本说明书中,烯基的例子共用,根据各烷基的碳原子数的数量而适当从上述例示中进行选择。
本发明的“烷氧基”的例子优选为氧原子直接键结于本发明在本发明的烷基上而成的基团,更佳更优选为甲氧基、乙氧基、丙氧(正丙氧基、异丙氧基)、丁氧基、戊氧基、辛氧基。再者,在本说明书中,烷氧基的例为共用例子共用,根据各烷氧基的碳原子数的数量而适当自从上述例示中进行选择。
本发明的通式(A)所表示的化合物优选为下述通式(L)所表示的化合物。
[化6]
(上述通式(L)中,RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-可各自独立地被-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如下基团组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基(该基团中所存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可被取代为-O-)和
(b)1,4-亚苯基(该基团中所存在的一个-CH=或不邻接的两个以上的-CH=可被取代为-N=)
上述基团(a)、基团(b)可各自独立地被氰基、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-,
在OL为2或3而存在多个LL2的情况下,它们可相同也可不同,在OL为2或3而存在多个BL3的情况下,它们可相同也可不同)
本发明的液晶组合物也可含有一种以上通式(L)所表示的化合物。可进行组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所需的性能进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。另外,在本发明的另一实施方式中为三种。进而,在本发明的另一实施方式中为四种。进而,在本发明的另一实施方式中为五种。进而,在本发明的另一实施方式中为六种。进而,在本发明的另一实施方式中为七种。进而,在本发明的另一实施方式中为八种。进而,在本发明的另一实施方式中为九种。进而,在本发明的另一实施方式中为十种以上。
在本发明的液晶组合物中,通式(L)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(L)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为10~90质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~85质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为22~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为30~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为31~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为33~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为35~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为36~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为37~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为39~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为40~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为41~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为45~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为46~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为47~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为49~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为50~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为51~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为58~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为59~80质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为70~57质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~76质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~70质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~59质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~58质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~56质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~55质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~53质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~52质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~51质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~48质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~47质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~45质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~43质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~41质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~40质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~37质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~35质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~33质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~31质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为35~37质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为37~48质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为36~45质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为39~43质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为40~76质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~56质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为45~56质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为47~55质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为49~55质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为50~53质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为46~52质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为51~56质量%。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选上述下限值较高且上限值较高。进而,在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性良好的液晶组合物的情况下,优选上述下限值较高且上限值较高。另外,在为了将驱动电压保持为较低而要增大介电常数各向异性时,优选上述下限值较低且上限值较低。
RL1和RL2在其所键结的环结构为苯基(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(或其以上)的烷氧基和碳原子数4~5的烯基,在其所键结的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和的环结构的情况下,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(或其以上)的烷氧基和直链状的碳原子数2~5的烯基。
本发明的通式(A)所表示的化合物在对液晶组合物要求化学稳定性的情况下,优选其分子内不含氯原子。
本发明的通式(A)所表示的化合物优选为选自例如通式(I)所表示的化合物组中的化合物。
[化7]
R11-A11-A12-R12 (I)
(上述通式(I)中,R11和R12各自独立地表示碳原子数1~8的烷基或碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
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)
上述通式(I)所表示的化合物组中可进行组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、粘性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。另外,在本发明的另一实施方式中为三种。进而,在本发明的另一实施方式中为四种。进而,在本发明的另一实施方式中为五种。进而,在本发明的另一实施方式中为六种以上。
本发明的液晶组合物中的通式(I)所表示的所谓二环的化合物的含量必须根据低温下的溶解性、粘性、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而适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为10~75质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为10~70质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为10~65质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为10~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~59质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~56质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~52质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~51质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~48质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~47质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~45质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~44质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~43质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~41质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~39质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~38质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~35质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~33质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~31质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~29质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~28质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为17~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为27~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为28~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为30~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为31~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为32~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为33~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为34~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为35~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为36~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为37~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为39~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为41~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为44~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为46~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为47~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为48~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为49~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为51~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为17~45质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为27~29质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为32~43质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为34~38质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为36~45质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为37~48质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~56质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~52质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~44质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为44~48质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为47~51质量%。
在本发明的液晶组合物中,就可提供将粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的观点而言,尤其优选包含通式(I)所表示的化合物组。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选为上述通式(I)所表示的化合物(组)的含量的下限值较高且上限值较高。
进而,上述通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-1)所表示的化合物组中的化合物。
[化8]
(上述通式(I-1)中,R11和R12表示与上述通式(I)中的含义相同的含义)
在本发明的液晶组合物中,作为通式(I-1)所表示的化合物,优选混合含有一~十种、一~九种、一~八种、一~七种、1~六种、二~九种、二~八种、二~六种、三~九种、三~七种、三~六种或四~六种。
在本发明的液晶组合物中,就可提供将粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的观点而言,尤其优选包含通式(I-1)所表示的化合物组。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I-1)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为10~70质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为10~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~60质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~59质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~56质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~52质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~50质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~48质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~47质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~46质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~45质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~39质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~38质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~35质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~33质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~28质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~20质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为17~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为21~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为23~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为26~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为27~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为30~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为33~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为34~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为35~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为36~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为37~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为38~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为39~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为46~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为47~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为49~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为50~60质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为17~45质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为21~24质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为27~38质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为28~29质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为23~46质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为34~38质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为36~45质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为37~48质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~48质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为38~49质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~56质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为42~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为43~52质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为46~47质量%。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选上述下限值较高且上限值较高。
进而,上述通式(I-1)所表示的化合物优选为选自通式(I-1-1)所表示的化合物组中的化合物。
[化9]
(上述通式(I-1-1)中,R12表示与通式(I)中的含义相同的含义,Ra1为氢原子或碳数1~3的烷基)
在本发明的液晶组合物中,就可提供将粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的观点而言,尤其优选包含通式(I-1-1)所表示的化合物组。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I-1-1)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为1~45质量%。另外,在本发明的一实施方式中为1~35质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~30质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~16质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~13质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~12质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~11质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~10质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~7质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~5质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~4质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为5~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为6~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为7~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为8~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为9~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为10~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为12~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为13~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~13质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~7质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为5~12质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为9~12质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为6~16质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为7~16质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为7~10质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为8~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为8~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为8~13质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为9~25质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为10~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为12~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为13~16质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~26质量%。
进而,上述通式(I-1-1)所表示的化合物优选为选自式(1.1)~式(1.5)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(1.2)或式(1.3)所表示的化合物,尤其优选为式(1.3)所表示的化合物。
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
在分别单独使用上述式(1.2)或上述式(1.3)所表示的化合物的情况下,式(1.2)所表示的化合物的含量较高对响应速度的改善有效果,式(1.3)所表示的化合物的含量为下述所示的范围则可形成响应速度较快且电可靠性、光学可靠性较高的液晶组合物,因此优选。
上述式(1.3)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,例如在本发明的一实施方式中为1~45质量%。另外,在本发明的一实施方式中为1~35质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~30质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~25质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~18质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~16质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~15质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~13质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~12质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~11质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~10质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~8质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~7质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~5质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~4质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为3~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为4~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为5~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为6~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为7~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为8~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为9~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为10~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为11~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为12~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为13~21质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为3~13质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为3~8质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为4~7质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为5~12质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为9~12质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为6~16质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为10~16质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为13~16质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为7~16质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为7~10质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为8~18质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为8~15质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为8~13质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为9~13质量%。
进而,本发明的通式(I-1)所表示的化合物优选为选自通式(I-1-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化15]
(上述通式(I-1-2)中,R12表示与通式(I)中的含义相同的含义)
作为上述通式(I-1-2)所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。另外,在本发明的另一实施方式中为三种。
在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必须根据低温下的溶解性、粘性、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而适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I-1-2)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为1~70质量%。另外,在本发明的一实施方式中为1~65质量%。进而,在本发明的一实施方式中为1~55质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~50质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~47质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~45质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~44质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~40质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~39质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~38质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~36质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~35质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~32质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~28质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~27质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~24质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~19质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~16质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为12~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为13~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为16~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为17~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为23~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为24~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为25~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为28~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为30~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为33~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为35~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为38~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为39~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为45~49质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~44质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为12~24质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为13~16质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~32质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为17~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为16~27质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为17~28质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~35质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为23~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为24~40质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为28~38质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为30~38质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为25~36质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为27~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为30~40质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为30~39质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为35~44质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为35~40质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为33~47质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为39~47质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为38~45质量%。
进而,通式(I-1-2)所表示的化合物优选为选自式(2.1)~式(2.8)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(2.2)~式(2.4)所表示的化合物。尤其是式(2.2)所表示的化合物因为尤其改善本发明的液晶组合物的响应速度而优选。另外,在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。为了使低温下的溶解度变得良好,式(2.3)和式(2.4)所表示的化合物的含量优选设为不足30%。
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
在本发明的液晶组合物中,式(2.2)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且70质量%以下,优选为1质量%以上且65质量%以下,优选为1质量%以上且60质量%以下,优选为1质量%以上且55质量%以下,优选为1质量%以上且50质量%以下,优选为5质量%以上且50质量%以下。其中,优选为9质量%以上且47质量%以下、9质量%以上且15质量%以下、11质量%以上且44质量%以下、15质量%以上且32质量%以下、20质量%以上且35质量%以下、23质量%以上且26质量%以下、24质量%以上且40质量%以下、25质量%以上且36质量%以下、28质量%以上且38质量%以下、30质量%以上且40质量%以下、30质量%以上且39质量%以下、30质量%以上且38质量%以下、33质量%以上且47质量%以下、35质量%以上且44质量%以下、35质量%以上且40质量%以下、38质量%以上且45质量%以下、39质量%以上且47质量%以下。
在本发明的液晶组合物中,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质量,优选为1质量%以上且30质量%以下,优选为1质量%25质量%以下,优选为3质量%以上且25质量%以下,优选为4质量%以上且22质量%以下,优选为5质量%以上且22质量%以下,优选为11质量%以上且22质量%以下,优选为13质量%以上且22质量%以下,优选为4质量%以上且16质量%以下,优选为4质量%以上且15质量%以下,优选为4质量%以上且10质量%以下,优选为5质量%以上且10质量%以下,优选为12质量%以上且15质量%以下,优选为13质量%以上且16质量%以下。
在本发明的液晶组合物中,式(2.4)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且30质量%以下,更优选为1质量%25质量%以下,优选为3质量%以上且25质量%以下,优选为4质量%以上且25质量%以下,优选为12质量%以上且25质量%以下,优选为17质量%以上且25质量%以下,优选为20质量%以上且25质量%以下,优选为4质量%以上且20质量%以下,优选为4质量%以上且13质量%以下,优选为12质量%以上且24质量%以下,优选为17质量%以上且20质量%以下。
本申请发明的液晶组合物也可进而含有与通式(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20]
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而调整式(2.5)所表示的化合物的含量,含量的优选范围如下述表所示。
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而调整上述式(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质量,优选含有该化合物0~40质量%,优选含有1~35质量%,优选含有1~30质量%,优选含有5~30质量%,优选含有10~30质量%,优选含有15~30质量%,优选含有20~30质量%,优选含有25~30质量%。
进而,本发明的通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化21]
(上述通式(I-2)中,R13和R14各自独立地表示碳原子数1~5的烷基)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而进行组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。另外,在本发明的另一实施方式中为三种。
在本发明的液晶组合物中,通式(I-2)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I-2)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为1~30质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为2~30质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~25质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~23质量%。
进而,通式(I-2)所表示的化合物优选为选自式(3.1)~式(3.4)所表示的化合物组中的化合物,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)所表示的化合物因为尤其改善本发明的液晶组合物的响应速度而优选。另外,在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。为了使低温下的溶解度变得良好,式(3.3)和式(3.4)所表示的化合物的含量优选设为不足20%。
进而,通式(I-2)所表示的化合物优选为选自式(3.1)~式(3.4)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(3.1)、式(3.3)和/或式(3.4)所表示的化合物。
[化22]
[化23]
[化24]
[化25]
在本发明的液晶组合物中,上述式(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质量,优选为1质量%以上且25质量%以下,优选为1质量%以上且20质量%以下,优选为1质量%以上且15质量%以下,优选为1质量%以上且10质量%以下,优选为1质量%以上且5质量%以下。
进而,本发明的通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-3)所表示的化合物组中的化合物。
[化26]
(上述通式(I-3)中,R13表示与通式(I-2)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而进行组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种另外,在本发明的另一实施方式中为三种。
在本发明的液晶组合物中,通式(I-3)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
含量的优选范围如下述表所示。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I-3)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为3~30质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为4~30质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为25~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~25质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~5质量%。
在重视低温下的溶解性的情况下,若将含量设定为稍多,则效果较高,相反地,在重视响应速度的情况下,若将含量设定为稍少,则效果较高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选将含量的范围设定为中间。
进而,通式(I-3)所表示的化合物优选为选自式(4.1)~式(4.3)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(4.3)所表示的化合物。
[化27]
[化28]
[化29]
上述式(4.3)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为2质量%以上且30质量%以下,优选为4质量%以上且30质量%以下,优选为6质量%以上且30质量%以下,优选为8质量%以上且30质量%以下,优选为10质量%以上且30质量%以下,优选为12质量%以上且30质量%以下,优选为14质量%以上且30质量%以下,优选为16质量%以上且30质量%以下,优选为18质量%以上且25质量%以下,优选为20质量%以上且24质量%以下,尤其优选为22质量%以上且23质量%以下。
进而,本发明的通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-0)所表示的化合物组中的化合物。优选从通式(I-0)所表示的化合物组中选择至少一种。
[化30]
(上述通式(I-0)中,R1b表示与通式(A)中的R1相同的含义,R2b分别表示与通式(A)中的R2相同的含义,n1b表示1或2,A1b表示与通式(A)中的A1相同的含义,Z1b表示与通式(A)中的Z1相同的含义)
在本发明的液晶组合物中,通式(I-0)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且55质量%以下,优选为1质量%以上且50质量%以下,优选为5质量%以上且50质量%以下。其中,优选为9质量%以上且47质量%以下、9质量%以上且15质量%以下、11质量%以上且44质量%以下、15质量%以上且32质量%以下、20质量%以上且35质量%以下、23质量%以上且26质量%以下、24质量%以上且40质量%以下、25质量%以上且36质量%以下、28质量%以上且38质量%以下、30质量%以上且40质量%以下、30质量%以上且39质量%以下、30质量%以上且38质量%以下、33质量%以上且47质量%以下、35质量%以上且44质量%以下、35质量%以上且40质量%以下、38质量%以上且45质量%以下、39质量%以上且47质量%以下。
在本发明的液晶组合物中,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质量,优选为1质量%以上且30质量%以下,优选为1质量%25质量%以下,优选为3质量%以上且25质量%以下,优选为4质量%以上且22质量%以下,优选为5质量%以上且22质量%以下,优选为11质量%以上且22质量%以下,优选为13质量%以上且22质量%以下,优选为4质量%以上且16质量%以下,优选为4质量%以上且15质量%以下,优选为4质量%以上且10质量%以下,优选为5质量%以上且10质量%以下,优选为12质量%以上且15质量%以下,优选为13质量%以上且16质量%以下。
在本发明的液晶组合物中,通式(I-0)所表示的化合物的含量必须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、粘性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能而适当调整。
尤其是若组合物中含有下述通式(II-2)所表示的化合物,则就液晶组合物的响应速度的上升的观点而言优选。
进而,本发明的通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-4)所表示的化合物组中的化合物。
[化31]
(上述通式(I-4)中,R11和R12表示与通式(A)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而进行组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。
在本发明的液晶组合物中,通式(I-4)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
尤其是若组合物中含有下述式(5.4),则就液晶组合物的响应速度的上升的观点而言优选。另外,就奇偶效应、弹性常数(K33)的观点而言也优选。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I-4)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为2~30质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为5~30质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为6~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为8~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为10~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为12~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为25~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~25质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~10质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为5~8质量%。
在获得较高的双折射率的情况下,若将含量设定为稍多,则效果较高,相反地,在重视较高的Tni的情况下,若将含量设定为稍少,则效果较高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选将含量的范围设定为中间。
进而,通式(I-4)所表示的化合物优选为选自式(5.1)~式(5.4)所表示的化合物组中的化合物,更优选为式(5.2)~式(5.7)所表示的化合物,进而优选包含至少1种选自由式(5.3)~式(5.4)组成的组中的化合物。
若上述通式(I-4)所表示的骨架的端部的取代基的一方包含碳原子数1~8个的烯基,则就液晶组合物的高速响应性的观点而言优选。
[化32]
[化33]
[化34]
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
尤其是上述式(5.4)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为2质量%以上且30质量%以下。其中,优选为例如4质量%以上且30质量%以下、6质量%以上且30质量%以下、8质量%以上且30质量%以下、10质量%以上且30质量%以下、12质量%以上且30质量%以下、14质量%以上且30质量%以下、16质量%以上且30质量%以下、18质量%以上且30质量%以下、20质量%以上且30质量%以下、22质量%以上且30质量%以下、23质量%以上且30质量%以下、24质量%以上且30质量%以下、25质量%以上且30质量%以下,或者4质量%以上且6质量%以下、4质量%以上且8质量%以下、4质量%以上且10质量%以下、4质量%以上且12质量%以下、4质量%以上且14质量%以下、4质量%以上且16质量%以下、4质量%以上且18质量%以下、4质量%以上且20质量%以下、4质量%以上且22质量%以下、4质量%以上且23质量%以下、4质量%以上且24质量%以下、4质量%以上且25质量%以下。
进而,本发明的通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-5)所表示的化合物组中的化合物。
[化39]
(上述通式(I-5)中,R11和R12表示与通式(I)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而进行组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。
在本发明的液晶组合物中,通式(I-5)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
含量的优选范围如下述表所示。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(I-5)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为1~30质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为1~25质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~11质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~5质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~4质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~11质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为5~11质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为8~11质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为10~11质量%。
在重视低温下的溶解性的情况下,若将含量设定为稍多,则效果较高,相反地,在重视响应速度的情况下,若将含量设定为稍少,则效果较高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选将含量的范围设定为中间。
进而,通式(I-5)所表示的化合物优选为选自式(6.1)~式(6.6)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(6.3)、式(6.4)和式(6.6)所表示的化合物。
[化40]
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
[化45]
本申请发明的液晶组合物也可进而含有与通式(I-5)所表示的化合物具有类似的结构的式(2.7)和式(6.8)所表示的化合物。
[化46]
[化47]
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而调整式(6.7)所表示的化合物的含量。
进而,本发明的通式(A)所表示的化合物优选为选自通式(I-6)所表示的化合物组中的化合物。
[化48]
(上述通式(I-6)中,R11和R12表示与通式(I)中的含义相同的含义)
上述通式(I-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质量,优选为2质量%以上且30质量%以下,优选为4质量%以上且30质量%以下,优选为5质量%以上且30质量%以下,优选为6质量%以上且30质量%以下,优选为9质量%以上且30质量%以下,优选为12质量%以上且30质量%以下,优选为14质量%以上且30质量%以下,优选为16质量%以上且30质量%以下,优选为18质量%以上且25质量%以下,优选为20质量%以上且24质量%以下,优选为22质量%以上且23质量%以下。进而,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49]
进而,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-7)所表示的化合物组中的化合物。
[化50]
(式中,R11和R12表示与通式(I)中的含义相同的含义)
上述通式(I-7)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且20质量%以下,优选为1质量%以上且15质量%以下,优选为1质量%以上且10质量%以下,优选为1质量%以上且5质量%以下。
进而,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51]
进而,通式(I)所表示的化合物优选为选自通式(I-8)所表示的化合物组中的化合物。
[化52]
(式中,R16和R17各自独立地表示碳原子数2~5的烯基)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而将一种~三种进行组合。另外,上述通式(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,相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1~30质量%,优选为1~25质量%,优选为1~20质量%,优选为1~18质量%,优选为3~18质量%,优选为4~9质量%,优选为4~6质量%。
进而,通式(I-8)所表示的化合物优选为选自式(9.1)~式(9.10)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(9.2)、式(9.4)和式(9.7)所表示的化合物。
[化53]
[化54]
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
[化59]
[化60]
[化61]
[化62]
进而,本发明的通式(A)所表示的化合物优选为例如选自通式(II)所表示的化合物中的化合物。
[化63]
(上述通式(II)中,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-)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而进行组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。另外,在本发明的进而另一实施方式中为三种。进而,在本发明的另一实施方式中为四种以上。
在本发明的液晶组合物中,通式(II)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(II)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为3~35质量%。或者在本发明的另一实施方式中上述含量为3~30质量%。另外,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~25质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~18质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~12质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为13~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为16~21质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为4~12质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为13~15质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为15~18质量%。
进而,上述通式(II)所表示的化合物优选为例如选自通式(II-1)所表示的化合物组中的化合物。
[化64]
(上述通式(II-1)中,R21和R22表示与通式(II)中的含义相同的含义)
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而进行调整。
含量的优选范围如下述表所示。
上述通式(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而进行调整,优选为4质量%以上且24质量%以下,优选为8质量%以上且18质量%以下,更优选为12质量%以上且14质量%以下。
进而,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65]
进而,本发明的通式(II)所表示的化合物优选为例如选自通式(II-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化66]
(上述通式(II-2)中,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)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而进行组合。若液晶组合物中包含式(11.1)、式(11.2),则有助于与液晶组合物的高速响应有关的参数的提高。另外,所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种以上。
在本发明的液晶组合物中,通式(II-2)所表示的化合物的含量必须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、高速响应性、介电常数各向异性等所要求的性能而适当调整。
上述通式(II-2)所表示的化合物的优选含量例如相对于本发明的液晶组合物的总质量,可列举2~45质量%。其中,例如优选为5~45质量%、8~45质量%、11~45质量%、14~45质量%、17~35质量%、17~31质量%、18~28质量%、18~27质量%、18~26质量%,或者2~45质量%、3~40质量%、4~35质量%、5~30质量%、6~25质量%、7~24质量%、8~23质量%、9~23质量%。
进而,本发明的通式(II-2)所表示的化合物优选为例如式(11.1)~式(11.9)所表示的化合物。
[化67]
[化68]
[化69]
[化70]
[化71]
[化72]
[化73]
[化74]
[化75]
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,可含有一种式(11.1)~(11.9)所表示的化合物,也可含有两种式(11.1)~(11.9)所表示的化合物,也可含有三种式(11.1)~(11.9)所表示的化合物,进而,可含有一种式(11.1)所表示的化合物,可含有一种式(11.2)所表示的化合物,也可含有式(11.1)所表示的化合物与式(11.2)所表示的化合物两者,也可含有式(11.1)~式(11.3)所表示的化合物全部。更优选包含式(11.1)和/或式(11.2)所表示的化合物,各自的含量的优选范围如下所示。
在本发明的液晶组合物中,式(11.1)所表示的化合物各自的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且55质量%以下,优选为2质量%以上且30质量%以下,优选为3质量%以上且25质量%以下。其中,优选为4质量%22质量%以下、4质量%以上且20质量%以下、4质量%以上且18质量%以下、5质量%以上且16质量%以下、6质量%以上且15质量%以下、7质量%以上且15质量%以下、8质量%以上且14质量%以下。
在本发明的液晶组合物中,式(11.2)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且30质量%以下,优选为1质量%25质量%以下,优选为3质量%以上且25质量%以下,优选为4质量%以上且22质量%以下,优选为5质量%以上且15质量%以下,优选为6质量%以上且14质量%以下,优选为7质量%以上且13质量%以下,优选为7质量%以上且12质量%以下,优选为7质量%以上且11质量%以下。
在本发明的液晶组合物中,就相溶性的观点而言,优选含有式(11.1)所表示的化合物与式(11.2)所表示的化合物两者的情形。在含有该式(11.1)所表示的化合物与该式(11.2)所表示的化合物两者的情况下,两种化合物的合计含量的优选范围相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为5质量%以上且35质量%以下,优选为6质量%以上且30质量%以下,优选为7质量%以上且28质量%以下。其中,优选为8质量%27质量%以下、9质量%以上且28质量%以下、10质量%以上且25质量%以下。
进而,通式(II)所表示的化合物优选为例如选自通式(II-3)所表示的化合物组中的化合物。
[化76]
(上述通式(II-3)中,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)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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一种~三种。
通式(II-3)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
上述通式(II-3)所表示的化合物的优选含量例如相对于本发明的液晶组合物的总质量,可列举2~45质量%。其中,例如优选为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%。
进而,通式(II-3)所表示的化合物优选为例如式(12.1)~式(12.3)所表示的化合物。
[化77]
[化78]
[化79]
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,可含有式(12.1)所表示的化合物,也可含有式(12.2)所表示的化合物,也可含有式(12.1)所表示的化合物与式(12.2)所表示的化合物两者。式(12.3)所表示的化合物也可为光学活性化合物。
进而,本发明的通式(II-3)所表示的化合物优选为例如选自通式(II-3-1)所表示的化合物组中的化合物。
[化80]
(上述通式(II-3-1)中,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)
上述通式(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而进行调整,优选为1质量%以上且24质量%以下,优选为4质量%以上且18质量%以下,优选为6质量%以上且14质量%以下。
进而,通式(II-3-1)所表示的化合物优选为例如式(13.1)~式(13.4)所表示的化合物,尤其优选为式(13.3)所表示的化合物。
[化81]
[化82]
[化83]
[化84]
进而,本发明的通式(II)所表示的化合物优选为例如选自通式(II-4)所表示的化合物组中的化合物。
[化85]
(上述通式(II-4)中,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)
可仅含有这些化合物中的一种,也可含有两种以上,优选根据所要求的性能而适当组合。可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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一~两种,更优选含有一~三种。
上述通式(II-4)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且15质量%以下,优选为2质量%以上且15质量%以下,优选为3质量%以上且15质量%以下,优选为4质量%以上且12质量%以下,优选为5质量%以上且7质量%以下。
进而,通式(II-4)所表示的化合物优选为例如式(14.1)~式(14.5)所表示的化合物,尤其优选为式(14.2)或/和式(14.5)所表示的化合物。
[化86]
[化87]
[化88]
[化89]
[化90]
进而,本发明的通式(A)所表示的化合物优选为选自通式(III)所表示的化合物组中的化合物。
[化91]
(上述通式(III)中,R31和R32各自独立地表示碳原子数2~5的烯基或碳原子数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,上述通式(III)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选含有1质量%以上且25质量%以下,优选含有2质量%以上且20质量%以下,优选含有2质量%以上且15质量%以下,优选含有2质量%以上且10质量%以下,优选含有4质量%以上且6质量%以下。
进而,通式(III)所表示的化合物优选为例如式(15.1)或式(15.2)所表示的化合物,尤其优选为式(15.1)所表示的化合物。
[化92]
[化93]
进而,上述通式(III)所表示的化合物优选为选自通式(III-1)所表示的化合物组中的化合物。
[化94]
(上述通式(III-1)中,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)
上述通式(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而调整其含量。相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为4质量%以上且23质量%以下,优选为6质量%以上且18质量%以下,优选为10质量%以上且13质量%以下。
上述通式(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95]
[化96]
进而,通式(III)所表示的化合物优选为选自通式(III-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化97]
(上述通式(III-2)中,R31表示与通式(III)中的含义相同的含义)
上述通式(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而进行调整,相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为4质量%以上且23质量%以下,优选为6质量%以上且18质量%以下,优选为10质量%以上且13质量%以下。
进而,该通式(III-2)所表示的化合物优选为例如选自式(17.1)~式(17.3)所表示的化合物组中的化合物,尤其优选为式(17.3)所表示的化合物。
[化98]
[化99]
[化100]
本发明的通式(A)所表示的化合物优选选自通式(IV)所表示的组。
[化101]
(上述通式(IV)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)
该通式(IV)所表示的化合物的可进行组合的种类并无特别限制,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而适当组合。若在液晶组合物中添加下述式(18.1)~式(18.9)所表示的化合物等具备通式(IV)的结构的化合物,则液晶组合物的Δn、与构成液晶组合物的其他成分的溶解性提高。
所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一~六种。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(IV)所表示的化合物的含量例如在一实施方式中为1~35质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~22质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~10质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~6质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~6质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~22质量%。
进而,通式(IV)所表示的化合物优选为例如选自通式(IV-1)所表示的化合物组中的化合物。
[化102]
(上述通式(IV)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必须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而适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(IV-1)所表示的化合物的含量例如在一实施方式中为1~35质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~22质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~10质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~6质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为3~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为20~26质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~6质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为11~22质量%。
进而,通式(IV-1)所表示的化合物优选为例如式(18.1)~式(18.9)所表示的化合物。
[化103]
[化104]
[化105]
[化106]
[化107]
[化108]
[化109]
[化110]
[化111]
在上述通式(IV-1)所表示的化合物中,可进行组合的化合物的种类并无特别限制,优选含有这些化合物中的一种~三种,更优选含有一种~四种。另外,选自通式(IV-1)所表示的化合物组中的化合物的分子量分布较宽也对溶解性有效,因此优选例如自式(18.1)或(18.2)所表示的化合物中选择一种化合物,自式(18.4)或(18.5)所表示的化合物中选择一种化合物,自式(18.6)或式(18.7)所表示的化合物中选择一种化合物,自式(18.8)或(18.9)所表示的化合物中选择一种化合物,将它们适当进行组合。其中,优选包含式(18.1)、式(18.3)、式(18.4)、式(18.6)和式(18.9)所表示的化合物。
进而,通式(IV)所表示的化合物优选为例如选自通式(IV-2)所表示的化合物组中的化合物。
[化112]
(上述通式(IV-2)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,上述R45或R46中的至少一个表示碳原子数2~5的烯基,X41和X42各自独立地表示氢原子或氟原子)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而进行组合。
通式(IV-2)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。例如相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(IV-2)所表示的化合物的含量优选为1~20质量%。作为更优选的含量,例如可列举:1~11质量%、2~11质量%、4~11质量%、1~6质量%、1~4质量%、2~6质量%。
进而,通式(IV-2)所表示的化合物优选为例如式(19.1)~式(18.8)所表示的化合物,其中,优选为式(19.2)所表示的化合物。
[化113]
[化114]
[化115]
[化116]
[化117]
[化118]
[化119]
[化120]
选作液晶组合物的成分的化合物的分子量分布较宽也对溶解性有效,因此优选例如自式(19.1)或(19.2)所表示的化合物中选择一种化合物,自式(19.3)或(19.4)所表示的化合物中选择一种化合物,自式(19.5)或式(19.6)所表示的化合物中选择一种化合物,自式(19.7)或(19.8)所表示的化合物中选择一种化合物,将它们适当进行组合。
进而,本发明的通式(A)所表示的化合物优选为选自通式(V)所表示的组中的化合物。
[化121]
(上述通式(V)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)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而适当组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。进而,在本发明的另一实施方式中为三种。进而,在本发明的另一实施方式中为四种。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(V)所表示的化合物的含量例如在一实施方式中为1~25质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~20质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~19质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~10质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~9质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~7质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1质~5量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~3质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为1~2质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~19质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为5~19质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为9~19质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为2~8质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述含量为6~8质量%。
进而,本发明的通式(V)所表示的化合物优选为通式(V-1)所表示的化合物。
[化122]
(上述通式(V-1)中,R51和R52、X51和X52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
进而,上述通式(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123]
(上述通式(V-1-1)中,R51和R52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选含有上述通式(V-1-1)所表示的化合物1质量%以上且15质量%以下,更优选含有1质量%以上且10质量%以下,优选含有3质量%以上且10质量%以下,优选含有3质量%以上且7质量%以下,优选含有3质量%以上且5质量%以下,优选含有3质量%以上且4质量%以下。
进而,上述通式(V-1-1)所表示的化合物优选为式(20.1)~式(20.4)所表示的化合物,优选为式(20.2)所表示的化合物。
[化124]
[化125]
[化126]
[化127]
进而,本发明的通式(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128]
(上述通式(V-1-2)中,R51和R52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选含有上述通式(V-1-2)所表示的化合物1质量%以上且15质量%以下,优选含有1质量%以上且10质量%以下,优选含有1质量%以上且7质量%以下,优选含有1质量%以上且5质量%以下。
进而,上述通式(V-1-2)所表示的化合物优选为式(21.1)~式(21.3)所表示的化合物,优选为式(21.1)所表示的化合物。
[化129]
[化130]
[化131]
进而,本发明的通式(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132]
(上述通式(V-1-3)中,R51和R52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选含有上述通式(V-1-3)所表示的化合物1质量%以上且15质量%以下,优选含有2质量%以上且15质量%以下,优选含有3质量%以上且10质量%以下,优选含有4质量%以上且8质量%以下。
进而,上述通式(V-1-3)所表示的化合物是式(22.1)~式(22.3)所表示的化合物。优选为式(22.1)所表示的化合物。
[化133]
[化134]
[化135]
进而,本发明的通式(V)所表示的化合物优选为通式(V-2)所表示的化合物。
[化136]
(上述通式(V-2)中,R51和R52、X51和X52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而适当组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种以上。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(V-2)所表示的化合物的含量例如在一实施方式中为1~30质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述化合物的含量为2~25质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述化合物的含量为5~19质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述化合物的含量为6~10质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述化合物的含量为10~19质量%。进而,在本发明的另一实施方式中上述化合物的含量为4~8质量%。
本发明的液晶组合物在期望较高的Tni的实施方式的情况下,优选将式(V-2)所表示的化合物的含量设为稍多,在期望低粘度的实施方式的情况下,优选将含量设为稍少。
进而,本发明的通式(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137]
(上述通式(V-2)中,R51和R52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
进而,上述通式(V-2-1)所表示的化合物优选为式(23.1)~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138]
[化139]
[化140]
[化141]
进而,本发明的通式(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142]
(上述通式(V-2-2)中,R51和R52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
进而,上述通式(V-2-2)所表示的化合物优选为式(24.1)~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143]
[化144]
[化145]
[化146]
进而,本发明的通式(V)所表示的化合物优选为通式(V-3)所表示的化合物。
[化147]
(上述通式(V-3)中,R51和R52表示与通式(V)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,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而适当组合。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。进而,在本发明的另一实施方式中为三种以上。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选含有上述通式(V-3)所表示的化合物1质量%以上且16质量%以下,优选含有1质量%以上且13质量%以下,优选含有1质量%以上且9质量%以下,优选含有3质量%以上且9质量%以下。
进而,通式(V-3)所表示的化合物优选为式(25.1)~式(24.3)所表示的化合物。
[化148]
[化149]
[化150]
本发明的通式(V)所表示的化合物优选为通式(V-4)所表示的化合物。
[化151]
(上述通式(V-4)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质量,优选含有上述通式(V-4)所表示的化合物1质量%以上且15质量%以下,优选含有2质量%以上且15质量%以下,优选含有3质量%以上且10质量%以下,优选含有4质量%以上且8质量%以下。
进而,上述通式(V-4)所表示的化合物优选为选自式(25.11)~式(25.13)所表示的化合物组中的至少一种化合物,更优选为式(25.13)所表示的化合物。
[化152]
本发明的通式(A)所表示的化合物优选为通式(V'-5)所表示的化合物。
[化153]
(上述通式(V'-5)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质量,优选含有上述通式(V'-5)所表示的化合物1质量%以上且15质量%以下,优选含有2质量%以上且15质量%以下,优选含有2质量%以上且10质量%以下,优选含有5质量%以上且10质量%以下。
进而,上述通式(V'-5)所表示的化合物优选为选自式(25.21)~式(25.24)所表示的化合物组中的至少一种的化合物,更优选为式(25.21)和/或式(25.23)所表示的化合物。
[化154]
本发明的液晶组合物优选进而含有选自由通式(VI)所表示的化合物和通式(VII)所表示的化合物组成的组中的至少一种以上。另外,本发明的通式(A)所表示的化合物优选为通式(VI)所表示的化合物和/或通式(VII)所表示的化合物。
[化155]
[化156]
(上述通式(VI)和(VII)中,R61、R62、R71和R72各自独立地表示碳原子数1~10的直链烷基、碳原子数1~10的直链烷氧基或碳原子数2~10的直链烯基)
上述通式(VI)所表示的化合物具体而言可适宜地使用以下所列举的化合物。
[化157]
[化158]
[化159]
[化160]
上述通式(VII)所表示的化合物具体而言可适宜地使用以下所列举的化合物。
[化161]
在满足上述通式(VI)或通式(VII)所表示的化合物的各者中,满足各结构式的化合物的可进行组合的种类并无特别限制,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,优选配合满足各式的化合物中的一~三种,更优选含有一~四种,尤其优选含有一~五种以上。
上述通式(VI)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为0~35质量%,优选为0~25质量%,优选为0~15质量%。
上述通式(VII)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为0~35质量%,更优选为0~25质量%,优选为0~15质量%。
本发明的液晶组合物包含至少一种以上作为第二成分的通式(M)所表示的化合物。该作为第二成分的通式(M)是由以下的化学结构表示。
本发明的通式(M)是
[化162]
(上述通式(M)中,RM1表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-可各自独立地被-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如下基团组成的组中的基团,
(d)1,4-亚环己基(该基团中所存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可被取代为-O-或-S-)和
(e)1,4-亚苯基(该基团中所存在的一个-CH=或不邻接的两个以上的-CH=可被取代为-N=)
上述基团(d)、基团(e)可各自独立地被氰基、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-,
在PM为2、3或4而存在多个KM1的情况下,它们可相同也可不同,在PM为2、3或4而存在多个CM2的情况下,它们可相同也可不同,
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。其中,通式(A)所表示的化合物除外)。
可作为第二成分进行组合的上述通式(M)所表示的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、介电常数、双折射率等所需的性能进行组合而使用。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。进而,在本发明的另一实施方式中为三种。另外,进而在本发明的另一实施方式中为四种。进而,在本发明的另一实施方式中为五种。进而,在本发明的另一实施方式中为六种。进而,在本发明的另一实施方式中为七种以上。
在本发明的液晶组合物中,通式(M)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
上述通式(M)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,作为本发明的一实施方式,为1~70质量%。进而,例如作为本发明的另一实施方式,上述化合物的含量为1~65质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~60质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~55质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~51质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~47质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~42质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~40质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~39质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~37质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~35质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~33质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~32质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~31质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~30质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~29质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~25质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~24质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~20质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~19质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~10质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~9质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~8质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为3~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为9~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为19~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为20~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为22~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为26~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为28~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为29~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为30~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为31~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为32~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为33~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为39~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为42~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为46~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为48~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为52~54质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为3~8质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为9~10质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为19~25质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为22~24质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为26~29质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为28~35质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为28~33质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为31~32质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为32~33质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为33~42质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为39~42质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为42~47质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为48~51质量%。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。进而,在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性良好的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。另外,在为了将驱动电压保持为较低而要增大介电常数各向异性时,优选将上述下限值设为稍高、且将上限值设为稍高。
RM1在其所键结的环结构为苯基(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,在其所键结的环结构为环己烷、吡喃和二噁烷等饱和的环结构的情况下,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。
本发明的通式(M)所表示的化合物在对液晶组合物要求化学稳定性的情况下,优选其分子内不含氯原子。进而,优选液晶组合物内含有具有氯原子的化合物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。所谓实质上不含有,是指仅在制造化合物时以杂质的形式生成的化合物等非故意包含氯原子的化合物混入液晶组合物中。
本发明的通式(M)所表示的化合物优选为通式(B)所表示的化合物。
[化163]
(上述通式(B)中,R3表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
A2各自独立地表示1,4-亚环己基亚环己基、1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、二噁烷-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,在A1表示1,4-亚苯基的情况下,该1,4-亚苯基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,
Z2各自独立地表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-或-CF2O-,
Y1和Y2各自独立地表示氟原子或氢原子,X1表示氟原子、-CN基或-OCF3基,
m1表示1、2、3或4)
另外,在本发明的通式(B)所表示的化合物中,m1优选为2或3。若m1为2,则具有驱动电压更低的特性。另外,若m1为3,则具有转变温度更高的特性。
本发明的通式(M)所表示的化合物优选为通式(X)所表示的化合物。
[化164]
(上述通式(X)中,X101~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165]
[化166]
[化167]
1,4-亚苯基上的氢原子可被氟原子取代)
上述通式(X)所表示的化合物中可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等而适当进行组合。例如在本发明的一实施方式中为一种。另外,在本发明的另一实施方式中为两种。进而,在另一实施方式中为三种。另外,在进而另一实施方式中为四种。另外,在进而另一实施方式中为五种以上。
上述通式(X)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而对每个实施方式进行适当调整。例如,上述通式(X)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,在本发明的一实施方式中为1~35质量%,在另一实施方式中为1~30质量%,在进而另一实施方式中为1~25质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~24质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~20质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~19质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~16质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~12质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~11质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~10质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为1~9质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为1~8质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为1~7质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为1~3质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为3~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为5~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为6~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为8~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为11~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为13~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为15~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为17~24质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为3~7质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为5~10质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为6~9质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为6~8质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为8~11质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为11~19质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为11~12质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为13~16质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为15~19质量%,另外,在进而另一实施方式中含量为17~20质量%。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。进而,在需要难以产生烧屏的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。另外,在为了将驱动电压保持为较低而要增大介电常数各向异性时,优选将上述下限值设为稍高、且将上限值设为稍高。
本发明的通式(M)所表示的化合物优选为通式(X-1)所表示的化合物。
[化168]
(上述通式(X-1)中,X101~X103和R10表示与通式(X)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等而对每个实施方式进行适当组合。例如在本发明的一实施方式中为一种。另外,在本发明的另一实施方式中为两种。进而,在另一实施方式中为三种。另外,进而在另一实施方式中为四种。另外,进而在另一实施方式中为五种以上。
上述通式(X-1)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而进行适当调整。
例如,上述通式(X-1)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,在本发明的一实施方式中为1~20质量%,在另一实施方式中为1~15质量%,在进而另一实施方式中为1~10质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~8质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~7质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~6质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~3质量%,另外,在进而另一实施方式中为3~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为4~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为5~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为6~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为8~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为3~7质量%,另外,在进而另一实施方式中为5~7质量%,另外,在进而另一实施方式中为6~7质量%。
进而,本发明的通式(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169]
(上述通式(X-1-1)中,R10表示与通式(X)中的含义相同的含义)
上述通式(X-1-1)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而进行适当调整。
上述通式(X-1-1)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,在本发明的一实施方式中为1~25质量%,在另一实施方式中为1~20质量%,在进而另一实施方式中为1~15质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~10质量%,另外,在进而另一实施方式中为3~10质量%,另外,在进而另一实施方式中为5~10质量%。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-1-1)所表示的化合物具体而言优选为式(36.1)~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170]
[化171]
[化172]
[化173]
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(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174]
(上述通式(X-1-2)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)
上述通式(X-1-2)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1质量%以上,更优选为2质量%以上,进而优选为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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为16质量%以下,进而优选为12质量%以下,尤其优选为10质量%以下。
进而,上述通式(X-1-2)所表示的化合物具体而言优选为式(37.1)~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175]
[化176]
[化177]
[化178]
进而,本发明的通式(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179]
(上述通式(X-1-3)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合。
上述通式(X-1-3)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1质量%以上,更优选为2质量%以上,进而优选为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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为16质量%以下,进而优选为12质量%以下,尤其优选为10质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-1-3)所表示的化合物具体而言优选为式(38.1)~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180]
[化181]
[化182]
[化183]
本发明的液晶组合物的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-2)所表示的化合物。
[化184]
(上述通式(X-2)中,X102~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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合。
进而,本发明的通式(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185]
(上述通式(X-2-1)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合,更优选将一种~三种以上进行组合。
上述通式(X-2-1)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3质量%以上,更优选为6质量%以上,进而优选为9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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为16质量%以下,进而优选为12质量%以下,尤其优选为10质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-2-1)所表示的化合物具体而言优选为式(39.1)~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186]
[化187]
[化188]
[化189]
进而,本发明的通式(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190]
(上述通式(X-2-2)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合。通式(X-2-2)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3质量%以上,更优选为6质量%以上,进而优选为9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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为16质量%以下,进而优选为12质量%以下,尤其优选为10质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-2-2)所表示的化合物具体而言优选为式(40.1)~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191]
[化192]
[化193]
[化194]
本发明的通式(M)所表示的化合物优选为通式(IIb)所表示的化合物。
[化195]
(上述通式(IIb)中,R3b表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
A2b各自独立地表示1,4-亚环己基亚环己基、1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、二噁烷-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,在A2b表示1,4-亚苯基的情况下,该1,4-亚苯基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,
Z2b各自独立地表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、或-CF2O-,
m2b表示1、2、3或4,Y3b各自独立地表示氟原子或氢原子,X1b表示氟原子、-CN基或-OCF3基)。优选从该通式(IIb)所表示的化合物组中选择至少一种化合物,上述m2b更优选为2、3。
上述通式(IIb)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式均有上限值与下限值。该化合物的含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为0.01%,在另一实施方式中为0.05%,在进而另一实施方式中为0.1%,另外,在进而另一实施方式中为0.2%,另外,在进而另一实施方式中为0.3%,另外,在进而另一实施方式中为0.4%,另外,在进而另一实施方式中为0.5%。另外,上述通式(IIb)所表示的化合物的含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为10%,在另一实施方式中为8%,进而,在另一实施方式中为2%,另外,进而在另一实施方式中为1%,另外,进而在另一实施方式中为0.8%,另外,进而在另一实施方式中为0.7%。
若液晶组合物中包含上述通式(IIa)所表示的化合物,则不仅可确保Δε等介电性,也不会损害与通式(A)的相溶性。
本发明的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-3)所表示的化合物。
[化196]
(上述通式(X-3)中,X102~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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合。若液晶组合物中包含上述通式(X-3)所表示的化合物,则不仅可确保Δε等介电性,也不会损害与通式(A)等第一成分的相溶性。
通式(X-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0.1质量%以上,更优选为0.2质量%以上,进而优选为0.3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,优选将最大比率限制于8质量%以下,更优选为5质量%以下,进而优选为2质量%以下,尤其优选为1质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-3)所表示的化合物优选为通式(X-3-1)所表示的化合物。
[化197]
(上述通式(X-3-1)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)
在满足通式(X-3-1)的化合物中,可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合。
通式(X-3-1)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0.05质量%以上,更优选为0.2质量%以上,进而优选为0.3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,优选将最大比率限制于5质量%以下,更优选为3质量%以下,进而优选为2质量%以下,尤其优选为1质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-3-1)所表示的化合物具体而言优选为式(41.1)~式(41.4)所表示的化合物,其中,优选含有式(41.2)所表示的化合物。若液晶组合物中包含上述式(41.1)~式(41.4)所表示的化合物,则不仅可确保Δε等介电性,也不会损害与非极性的第一成分的相溶性。
[化198]
[化199]
[化200]
[化201]
进而,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202]
(上述通式(X-4)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合,更优选将一种~三种以上进行组合。
进而,本发明的通式(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203]
(上述通式(X-4-1)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合,更优选将一种~三种以上进行组合。
上述通式(X-4-1)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5质量%以上,进而优选为10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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为17质量%以下,进而优选为15质量%以下,尤其优选为13质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-4-1)所表示的化合物具体而言优选为式(42.1)~式(42.4)所表示的化合物,其中,优选含有式(42.3)所表示的化合物。
[化204]
[化205]
[化206]
[化207]
进而,本发明的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-5)所表示的化合物。
[化208]
(上述通式(X-5)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合,更优选将一种~三种以上进行组合。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(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209]
(上述通式(X-5-1)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合,更优选将一种~三种以上进行组合。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-5-1)所表示的化合物具体而言优选为式(43.1)~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210]
[化211]
[化212]
[化213]
本发明的液晶组合物所使用的通式(M)所表示的化合物优选为通式(IIa)所表示的化合物。
[化214]
(上述通式(IIa)中,R3a表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
A2a各自独立地表示1,4-亚环己基亚环己基、1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、二噁烷-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,在A2a表示1,4-亚苯基的情况下,该1,4-亚苯基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,
Z2a各自独立地表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-、或-CF2O-,
m2a表示1、2、3或4,Y3a各自独立地表示氟原子或氢原子,X1a表示氟原子、-CN基或-OCF3基)。优选从上述通式(IIa)所表示的化合物组中选择至少一种化合物,更优选从上述通式(IIa)所表示的化合物中选择至少两种化合物。另外,在上述通式(IIa)中,m2a更优选为2、3或4,m2a进而优选为2或3,m2a尤其优选为3。
确认通过具备化学骨架的共通性或化学骨架的特征性的化合物彼此的组合,相溶性显著提高。其中,将作为该通式(IIa)所表示的化合物的下位概念的下述通式(X-6)所表示的化合物和通式(XI-1)所表示的化合物进行组合而形成第二成分,并将通式(II-2)所表示的化合物和优选的通式(I-1)所表示的化合物进行组合而形成第一成分,在包含上述第二成分与第一成分的本发明的液晶组合物中,作为一直以来的问题点的液晶化合物的析出化得以改善。
上述通式(IIa)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式均有上限值与下限值。该化合物的含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为2%,在另一实施方式中为3%,在进而另一实施方式中为4%,另外,在进而另一实施方式中为5%,另外,在进而另一实施方式中为6%,另外,在进而另一实施方式中为7%,另外,在进而另一实施方式中为8%。另外,在其他实施方式中为9%。在其他另一实施方式中为11%,在进而另一实施方式中为15%,另外,在进而另一实施方式中为18%。另外,上述通式(IIa)所表示的化合物的含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为30%,在另一实施方式中为20%,进而,在另一实施方式中为13%,另外,进而在另一实施方式中为10%,另外,进而在另一实施方式中为7%,另外,进而在另一实施方式中为3%。
本发明的液晶组合物所使用的通式(X)所表示的化合物优选为通式(X-6)所表示的化合物。
[化215]
(上述通式(X-6)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合。
确认若在本发明的液晶组合物中存在通式(X-6)所表示的化合物,则表现出较高的转变点、较大的Δε介电常数,另外,若为四环的化合物则表现出较低的粘性。另外,确认相对于通式(I-1)、通式(II-2)和通式(IV)而特异性地表现出良好的相溶性。
通式(X-6)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式均有上限值与下限值。含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为4%,在另一实施方式中为5%,在进而另一实施方式中为6%,另外,在进而另一实施方式中为8%,另外,在进而另一实施方式中为9%,另外,在进而另一实施方式中为11%,另外,在进而另一实施方式中为14%。另外,在进而另一实施方式中为18%。
另外,含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为30%,在另一实施方式中为20%,进而,在另一实施方式中为13%,另外,进而在另一实施方式中为10%,另外,进而在另一实施方式中为7%,另外,进而在另一实施方式中为3%。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(X-6)所表示的化合物具体而言优选为式(44.1)~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216]
[化217]
[化218]
[化219]
进而,通式(X)所表示的化合物优选为选自通式(XI)所表示的组中的化合物。
[化220]
(上述通式(XI)中,X111~X117各自独立地表示氟原子或氢原子,X111~X117中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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~三种以上进行组合。
确认若液晶组合物中存在通式(XI)所表示的化合物,则表现出较高的转变点、较大的Δε介电常数、较高的Δn,另外,若为四环的化合物则表现出较低的粘性。进而,确认该通式(X-6)所表示的化合物相对于通式(I-1)、通式(II-2)和通式(IV)所表示的化合物而特异性地表现出良好的相溶性。因此,尤其优选在本发明的液晶组合物中包含通式(XI)作为通式(M)。
上述通式(XI)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式均有上限值与下限值。含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为2%,在另一实施方式中为4%,在进而另一实施方式中为5%,另外,在进而另一实施方式中为7%,另外,在进而另一实施方式中为9%,另外,在进而另一实施方式中为10%,另外,在进而另一实施方式中为12%。另外,在进而另一实施方式中为13%。另外,在进而另一实施方式中为15%。另外,在进而另一实施方式中为18%。
另外,含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为30%,在另一实施方式中为25%,进而,在另一实施方式中为20%,另外,进而在另一实施方式中为15%,另外,进而在另一实施方式中为10%,另外,进而在另一实施方式中为5%。
在将本发明的液晶组合物用于单元间隔较小的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XI)所表示的化合物的含量设为稍多。在用于驱动电压较小的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XI)所表示的化合物的含量设为稍多。另外,在用于在低温环境下使用的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XI)所表示的化合物的含量设为稍少。在为用于响应速度较快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适宜将通式(XI)所表示的化合物的含量设为稍少。
再者,本说明书中的单元间隔是指相对的取向层间的平均距离,换言之,是指填充有液晶组合物的液晶层的平均厚度(例如该厚度是以10点平均等算出)。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(XI)所表示的化合物优选为通式(XI-1)所表示的化合物。
[化221]
(上述通式(XI-1)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等而针对每个实施方式进行适当组合。例如在本发明的一实施方式中为一种,在另一实施方式中为两种,进而,在另一实施方式中将三种以上进行组合。
另外,也考虑到上述通式(XI-1)所表示的化合物的左起第二个苯环的氟尤其有助于相溶性,确认表现出较高的转变点、较大的Δε介电常数、较高的Δn,另外,若为四环的化合物则表现出较低的粘性。因此,确认该通式(X-6)所表示的化合物相对于包含通式(I-1-1)、通式(I-1-2)、通式(I-4)、通式(II-2)和通式(IV)所表示的化合物的组合物而特异性地表现出良好的相溶性。
通式(XI-1)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1质量%以上,更优选为3质量%以上,进而优选为4质量%以上,进而更优选为6质量%以上,尤其优选为9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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为15质量%以下,进而优选为12质量%以下,尤其优选为8质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(XI-1)所表示的化合物具体而言优选为式(45.1)~式(45.4)所表示的化合物,其中,优选含有式(45.2)~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222]
[化223]
[化224]
[化225]
进而,通式(X)所表示的化合物优选为选自通式(XII)所表示的组中的化合物。
[化226]
(上述通式(XII)中,X121~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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~三种以上进行组合,更优选将一种~四种以上进行组合。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(XII)所表示的化合物优选为通式(XII-1)所表示的化合物。
[化227]
(上述通式(XII-1)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合,更优选将一种~三种以上进行组合。
通式(XII-1)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1质量%以上,更优选为2质量%以上,进而优选为3质量%以上,尤其优选为4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,优选将最大比率限制于15质量%以下,更优选为10质量%以下,进而优选为8质量%以下,尤其优选为6质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(XII-1)所表示的化合物具体而言优选为式(46.1)~式(46.4)所表示的化合物,其中,优选含有式(46.2)~式(46.4)所表示的化合物。
[化228]
[化229]
[化230]
[化231]
进而,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232]
(上述通式(XII-2)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)
可进行组合的化合物并无特别限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~两种以上进行组合,更优选将一种~三种以上进行组合。
通式(XII-2)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1质量%以上,更优选为3质量%以上,进而优选为4质量%以上,进而更优选为6质量%以上,尤其优选为9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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为17质量%以下,进而优选为15质量%以下,尤其优选为13质量%以下。
进而,本发明的液晶组合物所使用的通式(XII-2)所表示的化合物具体而言优选为式(47.1)~式(47.4)所表示的化合物,其中,优选含有式(47.2)~式(47.4)所表示的化合物。
[化233]
[化234]
[化235]
[化236]
本发明的通式(M)所表示的化合物优选为例如选自通式(VIII)所表示的化合物组中的化合物。
[化237]
(上述通式(VIII)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~X85各自独立地表示氢原子或氟原子,Y8表示氟原子或-OCF3)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所需的性能进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。进而,在本发明的另一实施方式中为三种以上。若液晶组合物中存在上述通式(VIII)所表示的化合物,则表现出较高的Δn,另外,发挥通过与其他四环化合物的比率调整而易控制转变点的作用、效果。
在本发明的液晶组合物中,上述通式(VIII)所表示的化合物的含量必须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而适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(VIII)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为1~25质量%。进而,例如作为本发明的另一实施方式,上述化合物的含量为1~20质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~15质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~10质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~7质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~6质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~5质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为1~4质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为3~7质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为3~6质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为4~7质量%。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。进而,在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、温度稳定性良好的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。另外,在为了将驱动电压保持为较低而要增大介电常数各向异性时,优选将上述下限值设为较高、且将上限值设为较高。
进而,本发明的通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-1)所表示的化合物。
[化238]
(上述通式(VIII--1)中,R8表示与通式(VIII)中的含义相同的含义)
进而,通式(VIII-1)所表示的化合物具体而言优选为式(26.1)~式(26.4)所表示的化合物,优选为式(26.1)或式(26.2)所表示的化合物,更优选为式(26.2)所表示的化合物。
[化239]
[化240]
[化241]
[化242]
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,上述式(26.1)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且20质量%以下,更优选为1质量%以上且15质量%以下,进而优选为1质量%以上且10质量%以下,优选为1质量%以上且7质量%以下。其中,优选为例如1质量%以上且6质量%以下、1质量%以上且5质量%以下、3质量%以上且7质量%以下、3质量%以上且6质量%以下、4质量%以上且7质量%以下。
进而,本发明的通式(VIII)所表示的化合物优选为通式(VIII-2)所表示的化合物。
[化243]
(上述通式(VIII-2)中,R8表示与通式(VIII)中的含义相同的含义)
可作为通式(VIII-2)进行组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所需的性能进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。或者在本发明的进而另一实施方式中为三种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,上述通式(VIII-2)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为2.5质量%以上且25质量%以下,优选为8质量%以上且25质量%以下,优选为10质量%20质量%以下,优选为12质量%以上且15质量%以下。
进而,上述通式(VIII-2)所表示的化合物优选为式(27.1)~式(27.4)所表示的化合物,优选为式(27.2)所表示的化合物。
[化244]
[化245]
[化246]
[化247]
进而,本发明的通式(M)所表示的化合物优选为例如选自通式(IX)所表示的化合物组中的化合物。
[化248]
(上述通式(IX)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-)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所需的性能进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种以上。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,上述通式(VIII-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质量,优选为0.5质量%以上且15质量%以下,优选为0.5质量%以上且10质量%以下,优选为0.5质量%以上且5质量%以下,优选为1质量%以上且5质量%以下。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。进而,在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、难以产生烧屏的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。另外,在为了将驱动电压保持为较低而要增大介电常数各向异性时,优选将上述下限值设为较高、且将上限值设为较高。
进而,本发明的通式(IX)所表示的化合物优选为通式(IX-1)所表示的化合物。
[化249]
(上述通式(IX-1)式中,R9和X92表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
进而,本发明的通式(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250]
(上述通式(IX-1-1)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所需的性能进行适当组合而使用。所使用的化合物的种类例如在本发明的一实施方式中为一种。或者在本发明的另一实施方式中为两种。进而,在本发明的另一实施方式中为三种以上。
上述通式(IX-1-1)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等而根据实施方式进行适当调整。
相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(IX-1-1)所表示的化合物的含量例如在本发明的一实施方式中为1~30质量%。进而,例如作为本发明的另一实施方式,上述化合物的含量为2~25质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为3~20质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为9~15质量%。例如作为本发明的进而另一实施方式,上述化合物的含量为12~20质量%。
进而,通式(IX-1-1)所表示的化合物优选为式(28.1)~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251]
[化252]
[化253]
[化254]
[化255]
进而,本发明的通式(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256]
(上述(IX-1-2)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~三种进行组合,更优选将一种~四种进行组合。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,上述通式(IX-1-2)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且30质量%以下,优选为5质量%以上且25质量%以下,优选为8质量%以上且20质量%以下。
进而,通式(IX-1-2)所表示的化合物优选为式(29.1)~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257]
[化258]
[化259]
[化260]
进而,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261]
(上述通式(IX-2)中,R9、X91和X92表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
进而,本发明的通式(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262]
(上述通式(IX-2-1)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
例如在本发明的一实施方式中,相对于本发明的液晶组合物的总质量,上述通式(IX-2-1)所表示的化合物的含量为1~25质量%。另一实施方式中上述化合物的含量为1~20质量%。进而,在另一实施方式中上述化合物的含量为1~15质量%。另外,进而在另一实施方式中上述化合物的含量为1~10质量%。另外,进而在另一实施方式中上述化合物的含量为1~5质量%。另外,进而在另一实施方式中上述化合物的含量为1~4质量%。
进而,上述通式(IX-2-1)所表示的化合物优选为式(30.1)~式(30.4)所表示的化合物,优选为式(30.1)~式(30.2)所表示的化合物。
[化263]
[化264]
[化265]
[化266]
进而,本发明的通式(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267]
(上述通式(IX-2-2)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
上述通式(IX-2-2)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式进行适当调整。
上述通式(IX-2-2)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,在本发明的一实施方式中为1~30质量%,在另一实施方式中为1~25质量%,在进而另一实施方式中为1~20质量%,在进而另一实施方式中为1~17质量%,在进而另一实施方式中为1~16质量%,在进而另一实施方式中为1~12质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~11质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~10质量%,另外,在进而另一实施方式中为1~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为2~17质量%,另外,在进而另一实施方式中为6~17质量%,另外,在进而另一实施方式中为8~17质量%,另外,在进而另一实施方式中为9~17质量%,另外,在进而另一实施方式中为14~17质量%,另外,在进而另一实施方式中为14~16质量%,另外,在进而另一实施方式中为2~9质量%,另外,在进而另一实施方式中为6~10质量%,另外,在进而另一实施方式中为8~11质量%,另外,在进而另一实施方式中为9~12质量%。
进而,上述通式(IX-2-2)所表示的化合物优选为式(31.1)~式(31.4)所表示的化合物,优选为式(31.1)~式(31.4)所表示的化合物。
[化268]
[化269]
[化270]
[化271]
进而,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272]
(上述通式(IX-2-3)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一~两种进行组合。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,上述通式(IX-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质量,优选为1质量%以上且30质量%以下,更优选为3质量%以上且20质量%以下,进而优选为6质量%以上且15质量%以下,进而优选为8质量%以上且10质量%以下。
进而,上述通式(IX-2-3)所表示的化合物优选为式(32.1)~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273]
[化274]
[化275]
[化276]
进而,本发明的通式(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277]
(上述通式(IX-2-4)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,上述通式(IX-2-4)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为1质量%以上且25质量%以下,优选为1质量%以上且20质量%以下,优选为1质量%以上且15质量%以下,优选为1质量%以上且12质量%以下,优选为5质量%以上且12质量%以下,优选为7质量%以上且12质量%以下。
进而,通式(IX-2-4)所表示的化合物优选为式(33.1)~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278]
[化279]
[化280]
[化281]
[化282]
[化283]
进而,本发明的通式(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284]
(上述通式(IX-2-5)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,针对每个实施方式进行适当组合而使用。例如在本发明的一实施方式中为一种,在另一实施方式中为两种,进而在另一实施方式中为三种,另外,进而在另一实施方式中为四种以上。
上述通式(IX-2-5)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式进行适当调整。
例如上述通式(IX-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质量,在本发明的一实施方式中为1~40质量%,在另一实施方式中为1~35质量%,在进而另一实施方式中为5~35质量%,另外,在进而另一实施方式中为8~35质量%,另外,在进而另一实施方式中为12~35质量%,另外,在进而另一实施方式中为30~35质量%,另外,在进而另一实施方式中为8~12质量%。
在需要将本发明的液晶组合物的粘度保持为较低、响应速度较快的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。进而,在需要将本发明的液晶组合物的Tni保持为较高、难以产生烧屏的液晶组合物的情况下,优选将上述下限值设为稍低、且将上限值设为稍低。另外,在为了将驱动电压保持为较低而要增大介电常数各向异性时,优选将上述下限值设为较高、且将上限值设为较高。
进而,通式(IX-2-5)所表示的化合物优选为式(34.1)~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285]
[化286]
[化287]
[化288]
[化289]
[化290]
[化291]
进而,本发明的通式(IX)所表示的化合物优选为通式(IX-3)所表示的化合物。
[化292]
(上述通式(IX-3)中,R9、X91和X92表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
进而,上述通式(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293]
(上述通式(IX-3-1)中,R9表示与通式(IX)中的含义相同的含义)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一~两种进行组合。
考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性等,上述通式(IX-3-1)所表示的化合物的含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为3质量%以上且30质量%以下,优选为7质量%以上且30质量%以下,优选为13质量%以上且20质量%以下,优选为15质量%以上且18质量%以下。
进而,通式(IX-3-1)所表示的化合物优选为式(35.1)~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294]
[化295]
[化296]
[化297]
进而,本发明的通式(M)所表示的化合物优选为选自通式(XIII)所表示的化合物组中的化合物。
[化298]
(上述通式(XIII)中,X131~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)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,优选含有这些化合物中的一种~两种,更优选含有一种~三种,进而优选含有一种~四种。
通式(XIII)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对实施方式均有上限值与下限值。含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为2%,在另一实施方式中为4%,在进而另一实施方式中为5%,另外,在进而另一实施方式中为7%,另外,在进而另一实施方式中为9%,另外,在进而另一实施方式中为11%,另外,在进而另一实施方式中为13%。另外,在进而另一实施方式中为14%。另外,在进而另一实施方式中为16%。另外,在进而另一实施方式中为20%。
另外,含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为30%,在另一实施方式中为25%,进而,在另一实施方式中为20%,另外,进而在另一实施方式中为15%,另外,进而在另一实施方式中为10%,另外,进而在另一实施方式中为5%。
在将本发明的液晶组合物用于单元间隔较小的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XIII)所表示的化合物的含量设为稍多。在用于驱动电压较小的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XIII)所表示的化合物的含量设为稍多。另外,在用于在低温环境下使用的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XIII)所表示的化合物的含量设为稍少。在为用于响应速度较快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适宜将通式(XIII)所表示的化合物的含量设为稍少。
进而,本发明的通式(XIII)所表示的化合物优选为通式(XIII-1)所表示的化合物。
[化299]
(上述通式(XIII-1)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量而含有通式(XIII-1)所表示的化合物1质量%以上,更优选含有3质量%以上,进而优选含有5质量%以上,尤其优选含有10质量%以上。另外,作为最大可含有的比率,优选为25质量%以下,更优选为20质量%以下,进而优选为15质量%以下。
进而,通式(XIII-1)所表示的化合物优选为式(48.1)~式(48.4)所表示的化合物,优选为式(48.2)所表示的化合物。
[化300]
[化301]
[化302]
[化303]
进而,本发明的通式(XIII)所表示的化合物优选为通式(XIII-2)所表示的化合物。
[化304]
(上述通式(XIII-2)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)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,优选含有这些化合物中的一种~两种以上。
优选相对于本发明的液晶组合物的总量而含有通式(XIII-2)所表示的化合物5质量%以上,更优选含有6质量%以上,进而优选含有8质量%以上,尤其优选含有10质量%以上。另外,作为最大可含有的比率,优选为25质量%以下,更优选为20质量%以下,进而优选为15质量%以下。
进而,通式(XIII-2)所表示的化合物优选为式(49.1)~式(49.4)所表示的化合物,优选为式(49.1)或/和式(49.2)所表示的化合物。
[化305]
[化306]
[化307]
[化308]
进而,本发明的通式(XIII)所表示的化合物优选为通式(XIII-3)所表示的化合物。
[化309]
(上述通式(XIII-3)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)
可进行组合的化合物的种类并无特别限制,优选含有这些化合物中的一种~两种。
优选相对于本发明的液晶组合物的总量而含有通式(XIII-3)所表示的化合物2质量%以上,更优选含有4质量%以上,进而优选含有9质量%以上,尤其优选含有11质量%以上。另外,作为最大可含有的比率,优选为20质量%以下,更优选为17质量%以下,进而优选为14质量%以下。
进而,通式(XIII-3)所表示的化合物优选为式(50.1)~式(50.4)所表示的化合物,优选为式(50.1)或/和式(50.2)所表示的化合物。
[化310]
[化311]
[化312]
[化313]
进而,本发明的通式(M)所表示的化合物优选为选自通式(XIV)所表示的化合物组中的化合物。
[化314]
(上述通式(XIV)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,X141~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)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等而对每个实施方式进行适当组合。例如在本发明的一实施方式中为一种。进而,在本发明的另一实施方式中为两种。或者在本发明的进而另一实施方式中为三种。另外,在本发明的进而另一实施方式中为四种。或者在本发明的进而另一实施方式中为五种。或者在本发明的进而另一实施方式中为六种以上。
通式(XIV)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式均有上限值与下限值。含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为3%,在另一实施方式中为7%,在进而另一实施方式中为8%,另外,在进而另一实施方式中为11%,另外,在进而另一实施方式中为12%,另外,在进而另一实施方式中为16%,另外,在进而另一实施方式中为18%。另外,在进而另一实施方式中为19%。另外,在进而另一实施方式中为22%。另外,在进而另一实施方式中为25%。
另外,含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为40%,在另一实施方式中为35%,进而,在另一实施方式中为30%,另外,进而在另一实施方式中为25%,另外,进而在另一实施方式中为20%,另外,进而在另一实施方式中为15%。
在将本发明的液晶组合物用于驱动电压较小的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XIV)所表示的化合物的含量设为稍多。另外,在为用于响应速度较快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适宜将通式(XIV)所表示的化合物的含量设为稍少。
进而,本发明的通式(XIV)所表示的化合物优选为通式(XIV-1)所表示的化合物。
[化315]
(上述通式(XIV-1)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)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等,优选将一种~三种进行组合。
进而,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316]
(上述通式(XIV-1)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)
上述通式(XIV-1)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4质量%以上,进而优选为7质量%以上,进而更优选为10质量%以上,尤其优选为18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,优选将最大比率限制于30质量%以下,更优选为27质量%以下,进而优选为24质量%以下,尤其优选为不足21质量%。
进而,通式(XIV-1-1)所表示的化合物具体而言优选为式(51.1)~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317]
[化318]
[化319]
[化320]
进而,通式(XIV-1)所表示的化合物优选为通式(XIV-1-2)所表示的化合物。
[化321]
(上述通式(XIV-1-2)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-1-2)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1质量%以上,更优选为3质量%以上,进而优选为5质量%以上,尤其优选为7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,优选将最大比率限制于15质量%以下,更优选为13质量%以下,进而优选为11质量%以下,尤其优选为不足9质量%。
进而,上述通式(XIV-1-2)所表示的化合物具体而言优选为式(52.1)~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322]
[化323]
[化324]
[化325]
进而,本发明的通式(XIV)所表示的化合物优选为通式(XIV-2)所表示的化合物。
[化326]
(上述通式(XIV-2)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~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)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等而对每个实施方式进行适当组合。例如在本发明的一实施方式中为一种。进而,在本发明的另一实施方式中为两种。或者在本发明的进而另一实施方式中为三种。另外,在本发明的进而另一实施方式中为四种。或者在本发明的进而另一实施方式中为五种以上。
通式(XIV-2)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式均有上限值与下限值。含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为3%,在另一实施方式中为7%,在进而另一实施方式中为8%,另外,在进而另一实施方式中为10%,另外,在进而另一实施方式中为11%,另外,在进而另一实施方式中为12%,另外,在进而另一实施方式中为18%。另外,在进而另一实施方式中为19%。另外,在进而另一实施方式中为21%。另外,在进而另一实施方式中为22%。
另外,含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为40%,在另一实施方式中为35%,进而,在另一实施方式中为25%,另外,进而在另一实施方式中为20%,另外,进而在另一实施方式中为15%,另外,进而在另一实施方式中为10%。
在将本发明的液晶组合物用于驱动电压较小的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XIV-2)所表示的化合物的含量设为稍多。另外,在为用于响应速度较快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适宜将通式(XIV-2)所表示的化合物的含量设为稍少。
进而,本发明的通式(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327]
(上述通式(XIV-2-1)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)
通式(XIV-2-1)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1质量%以上,更优选为3质量%以上,进而优选为5质量%以上,尤其优选为7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,优选将最大比率限制于15质量%以下,更优选为13质量%以下,进而优选为11质量%以下,尤其优选为不足9质量%。
进而,通式(XIV-2-1)所表示的化合物具体而言优选为式(53.1)~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328]
[化329]
[化330]
[化331]
进而,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332]
(上述通式(XIV-2-2)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)
通式(XIV-2-2)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3质量%以上,更优选为6质量%以上,进而优选为9质量%以上,尤其优选为12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,优选将最大比率限制于20质量%以下,更优选为17质量%以下,进而优选为15质量%以下,尤其优选为14质量%以下。
进而,通式(XIV-2-2)所表示的化合物具体而言优选为式(54.1)~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333]
[化334]
[化335]
[化336]
进而,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337]
(上述通式(XIV-2-3)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)
通式(XIV-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9质量%以上,尤其优选为12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,优选将最大比率限制于30质量%以下,更优选为不足27质量%,进而优选为24质量%以下,尤其优选为不足20质量%。
进而,通式(XIV-2-3)所表示的化合物具体而言优选为式(55.1)~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338]
[化339]
[化340]
[化341]
进而,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342]
(上述通式(XIV-2-4)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)
可进行组合的化合物的种类并无限制,考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等而对每个实施方式进行适当组合。例如在本发明的一实施方式中为一种。进而,在本发明的另一实施方式中为两种。或者在本发明的进而另一实施方式中为三种以上。
通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量是考虑到低温下的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等特性而针对每个实施方式均有上限值与下限值。含量的下限值相对于本发明的液晶组合物的总量,例如在本发明的一实施方式中为2%,在另一实施方式中为5%,在进而另一实施方式中为8%,另外,在进而另一实施方式中为9%,另外,在进而另一实施方式中为10%,另外,在进而另一实施方式中为18%,另外,在进而另一实施方式中为21%。另外,在进而另一实施方式中为22%。另外,在进而另一实施方式中为24%。
另外,含量的上限值例如在本发明的一实施方式中为35%,在另一实施方式中为30%,进而,在另一实施方式中为25%,另外,进而在另一实施方式中为20%,另外,进而在另一实施方式中为15%,另外,进而在另一实施方式中为10%。
在将本发明的液晶组合物用于驱动电压较小的液晶显示元件的情况下,适宜将通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量设为稍多。另外,在为用于响应速度较快的液晶显示元件的液晶组合物的情况下,适宜将通式(XIV-2-4)所表示的化合物的含量设为稍少。
进而,通式(XIV-2-4)所表示的化合物具体而言优选为式(56.1)~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343]
[化344]
[化345]
[化346]
进而,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347]
(上述通式(XIV-2-5)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)
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,更优选为10质量%以上,尤其优选为13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,优选将最大比率限制于25质量%以下,更优选为不足22质量%,进而优选为18质量%以下,尤其优选为不足15质量%。
进而,通式(XIV-2-5)所表示的化合物具体而言是式(57.1)~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348]
[化349]
[化350]
[化351]
进而,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352]
(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)
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,更优选为10质量%以上,尤其优选为15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,优选将最大比率限制于25质量%以下,更优选为22质量%以下,进而优选为20质量%以下,尤其优选为不足17质量%。
进而,通式(XIV-2-6)所表示的化合物具体而言优选为式(58.1)~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353]
[化354]
[化355]
[化356]
本申请发明所使用的化合物在分子内不具有过酸(-CO-OO-)结构。另外,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。另外,在重视对于UV照射的稳定性的情况下,理想的是不使用氯原子进行了取代的化合物。也优选仅为分子内的环结构均为6员环的化合物。
关于本发明的液晶组合物的优选实施方式,作为第一成分,优选为从下述通式(I-1)和通式(I-0)所表示的化合物组中选择至少两种,更优选选择三种。
[化357]
(上述通式(Ia)和(Ib)中,R1a和R2a分别表示与通式(A)中的R1和R2相同的含义,R1b和R2b分别表示与通式(A)中的R1和R2相同的含义,n1b表示1或2,A1b表示与通式(A)中的A1相同的含义,Z1b表示与通式(A)中的Z1相同的含义)
另外,选自通式(I-1)和通式(I-0)所表示的化合物组中的至少两种化合物在液晶组合物整体中优选含有85~99质量%,更优选含有86~98质量%,进而优选含有87~97质量%,进而更优选含有88~96质量%,尤其优选含有89~95质量%。
若该通式(I-1)与通式(I-0)的组合占液晶组合物整体的85~99%,则发挥高速响应性的效果,进而若与下述第二成分的组合并用,则在学结构上或就特异性的观点而言相溶性提高,保存稳定性提高,因此可抑制、防止液晶化合物析出的问题。
作为本发明的第二成分,优选由上述通式(X)所表示的四环的化合物所构成,与在组合物中包含如上述通式(VIII)、通式(IX)、通式(XIII)和通式(XIV)所表示的三环的化合物的情形相比,低温稳定性等显著提高。
关于本发明的液晶组合物的更优选实施方式,作为第二成分,优选从通式(IIa)和通式(IIb)所表示的化合物组中选择至少两种化合物。
[化358]
另外,选自通式(IIa)和通式(IIb)所表示的化合物组中的至少两种化合物的合计量在液晶组合物整体中优选含有2~16质量%,更优选含有4~14质量%,进而优选含有5~12质量%,进而更优选含有6~11质量%,尤其优选含有7~10质量%。
若该通式(IIa)与通式(IIb)的组合占液晶组合物整体的2~16%,则发挥确保Δn的提高与可进行驱动的Δε的效果,进而若与第一成分的合适的组合并用,则由于该第一成分的总量包含85质量%以上,因此可维持高速响应性。进而,通式(IIa)或通式(IIb)、与通式(I-1)或通式(I-0)的组合特异性地使液晶组合物的成分的化合物彼此的相溶性提高,因此液晶组合物的保存稳定性提高,由此可抑制、防止液晶化合物析出的问题。
即,在本发明的液晶组合物中,若从通式(I-1)和通式(I-0)所表示的化合物组中选择至少两种化合物作为第一成分、且从通式(IIa)和通式(IIb)所表示的化合物组中选择至少两种作为第二成分,则不仅可解决液晶化合物析出的有关低温稳定性的问题,也可解决滴痕的问题点,还可实现维持高速响应性的效果。
为了制作PSA模式或横向电场型PSA模式等的液晶显示元件,本发明的液晶组合物也可含有聚合性化合物。作为可使用的聚合性化合物,可列举通过光等能量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由多个六员环连结而成的液晶骨架的聚合性化合物等。更具体而言,优选为通式(XX)所表示的二官能单体。
[化1]
上述通式(XX)中,X201和X202各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3个的烷基(甲基、乙基、丙基),
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2~7的整数,氧原子键结于芳香环上),
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表示反式-1,4-亚环己基、单键或可将任意的氢原子取代为氟原子的1,4-亚苯基,
上述通式(XX)中的所有1,4-亚苯基均可将任意的氢原子取代为氟原子。
作为本发明的聚合性化合物的优选形态,X201和X202均表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、X201和X202均具有甲基的二甲基丙烯酸脂衍生物均优选,一者表示氢原子而另一者表示甲基的化合物也优选。这些化合物的聚合速度是二丙烯酸酯衍生物最快,二丙烯酸酯衍生物较慢,非对称化合物居中,可根据其用途而使用优选的形态。在PSA显示元件中,尤其优选为二甲基丙烯酸脂衍生物。
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,优选均表示单键的化合物、或者一者表示单键而另一者表示碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-的形态。在该情况下,更优选为碳原子数1~4的亚烷基,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,尤其优选为单键。
M201表示可将任意的氢原子取代为氟原子的1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基、或单键,优选可将任意的氢原子取代为氟原子的1,4-亚苯基或单键。在M201表示单键以外的环结构的情况下,Z201优选为单键以外的连结基,在M201为单键的情况下,Z201优选为单键。
由这些方面而言,在通式(XX)中,Sp201和Sp202之间的环结构具体而言优选为接下来记载的式(XXa-1)~式(XXa-5)的结构。
上述通式(XX)中,在M201表示单键、环结构由两个环形成的情况下,优选表示下式(XXa-1)~式(XXa-5),更优选表示式(XXa-1)~式(XXa-3),尤其优选表示式(XXa-1)。
[化1]
上述式(XXa-1)~式(XXa-5)中,键结键的两端键结于Sp201或Sp202上。
包含这些骨架的聚合性化合物在聚合后的取向限制力最适于PSA型液晶显示元件,可获得良好的取向状态,由此显示不均被抑制或完全不发生。
根据以上情况,作为上述聚合性化合物,优选为选自通式(XX-1)~通式(XX-4)所表示的化合物组中的至少一种化合物,其中,更优选为通式(XX-2)所表示的化合物。
[化1]
上述通式(XX-3)和通式(XX-4)中,Sp20表示碳原子数2~5的亚烷基。
在本发明的液晶组合物中添加聚合性化合物的情况下,在不存在聚合引发剂的情况下聚合也会进行,但为了促进聚合而也可含有聚合引发剂。作为聚合引发剂,可列举:苯偶姻醚类、二苯甲酮类、苯乙酮类、苯偶酰缩酮类、酰基膦氧化物类等。
本发明的液晶组合物进而可含有通式(Q)所表示的化合物作为抗氧化剂。
[化1]
上述通式(Q)中,RQ表示碳原子数1~22的烷基或烷氧基,该烷基中的一个以上的CH2基也可以氧原子不直接邻接的方式被取代为-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-,MQ表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、或单键。
上述通式(Q)中,RQ优选为碳原子数1~22的烷基或烷氧基,该烷基(包括上述烷氧基中的烷基在内)可为直链状或支链状。另外,上述RQ表示碳原子数1~22的直链或支链烷基或者直链或支链烷氧基,该烷基(包括上述烷氧基中的烷基在内)中的一个以上的CH2基也可以氧原子不直接邻接的方式被取代为-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-。上述通式(Q)中,RQ优选为碳原子数1~20个且选自由直链烷基、直链烷氧基、一个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基和一个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的支链烷基组成的组中的至少一个,更优选为选自由碳原子数1~10的直链烷基、一个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的直链烷基、支链烷基、支链烷氧基和一个CH2基被取代为-OCO-或-COO-的支链烷基组成的组中的至少一个。
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。
上述通式(Q)所表示的化合物优选为选自下述通式(Q-a)~通式(Q-d)所表示的化合物组中的至少一种化合物,更优选为通式(Q-a)和/或(Q-c)所表示的化合物。
[化1]
上述通式(Q-a)~式(Q-d)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。其中,通式(Q)所表示的化合物进一步优选为下述式(Q-a-1)和/或(Q-c-1)所表示的化合物。
[化1]
[化359]
在本申请发明的液晶组合物中,优选含有上述通式(Q)所表示的化合物一种或两种,更优选含有一种~五种,其含量相对于本发明的液晶组合物的总质量,优选为0.001~1质量%,优选为0.001~0.1质量%,优选为0.001~0.05质量%。
<液晶显示元件>
本发明的含有聚合性化合物的液晶组合物优选通过其中所含的聚合性化合物因紫外线照射发生聚合而被赋予液晶取向能力,并用于利用液晶组合物的双折射而控制光的透过光量的液晶显示元件。作为液晶显示元件,可用于ECB-LCD、VA-LCD、VA-IPS-LCD、FFS-LCD、AM-LCD(有源矩阵液晶显示元件)、TN(向列型液晶显示元件)、STN-LCD(超扭曲向列型液晶显示元件)、OCB-LCD和IPS-LCD(平面转换型液晶显示元件),尤其可用于AM-LCD,可用于透过型或反射型的液晶显示元件。
上述液晶显示元件所使用的液晶单元的2片基板可使用玻璃或如塑料那样具有柔软性的透明材料,也可一方为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板例如可通过在玻璃板等透明基板上溅射氧化铟锡(ITO)而获得。
上述彩色滤光片例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制作。以通过颜料分散法的彩色滤光片的制作方法为一例进行说明,将彩色滤光片用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上,实施图案化处理,继而通过加热或光照射而使之固化。针对红、绿、蓝三色分别进行该工序,由此可制作彩色滤光片用的像素部。另外,也可在该基板上设置设有TFT、薄膜二极管等有源元件的像素电极。
使上述基板以透明电极层成为内侧的方式对向。此时,可经由间隔物而调整基板的间隔。此时,优选以所获得的调光层(液晶层)的厚度成为1~100μm的方式进行调整。更优选为1.5~10μm,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G之积进行调整。另外,在存在两片偏光板的情况下,也可对各偏光板的偏光轴进行调整以使视角、对比度变得良好。进而,也可使用用于扩大视角的相位差膜。作为间隔物,例如可列举包含玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等的柱状间隔物等。其后,将环氧系热固化性组合物等密封剂以设置有液晶注入口的形式丝网印刷于该基板,使该基板彼此贴合,进行加热而使密封剂热固化。
使液晶组合物(视需要含有聚合性化合物)夹持于两片基板间的方法可使用通常的真空注入法或ODF法等。然而,在真空注入法中,虽然不会产生滴痕,但有注入痕迹残留的课题。在本申请发明中,可更适宜地用于采用ODF法所制造的显示元件。在ODF法的液晶显示元件制造工序中,使用点胶机在背板或前板中的任一基板上将环氧系光热并用固化性等的密封剂绘制成闭环堤状,在脱气下向其中滴加预定量的液晶组合物后,将前板与背板进行接合,由此可制造液晶显示元件。为了使ODF工序中的液晶组合物的滴下可稳定地进行,可适宜地使用本发明的液晶组合物。
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而期望适度的聚合速度,因此优选通过单一地或并用地或依次地照射紫外线或电子束等活性能量射线而使之聚合的方法。在使用紫外线的情况下,可使用偏光光源,也可使用非偏光光源。另外,在使含有聚合性化合物的液晶组合物夹持于两片基板间的状态下进行聚合的情况下,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。另外,也可采用如下方法:在光照射时使用掩模而仅使特定部分发生聚合后,通过使电场、磁场或温度等条件发生变化而使未聚合部分的取向状态发生变化,进而照射活性能量射线而使之聚合。尤其是在进行紫外线曝光时,优选一面对含有聚合性化合物的液晶组合物施加交流电场一面进行紫外线曝光。所施加的交流电场优选为频率10Hz~10kHz的交流,更优选为频率60Hz~10kHz,电压取决于液晶显示元件所需的预倾角而进行选择。即,可通过所施加的电压而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,就取向稳定性和对比度的观点而言,优选将预倾角控制为80度~89.9度。
照射时的温度优选为保持本发明的液晶组合物的液晶状态的温度范围内。优选为接近室温的温度,即典型的是在15~35℃的温度下使之聚合。作为产生紫外线的灯,可使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。另外,作为所照射的紫外线的波长,优选照射并非液晶组合物的吸收波长域的波长区域的紫外线,优选视需要过滤紫外线而使用。所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。所照射的紫外线的能量可适当调整,优选为10mJ/cm2~500J/cm2,更优选为100mJ/cm2~200J/cm2。在照射紫外线时,也可使强度发生变化。照射紫外线的时间根据所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。
使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件是兼顾高速响应与显示不良的抑制的有用的液晶显示元件,尤其可用于有源矩阵驱动用液晶显示元件,可应用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS(平面转换)模式、VA-IPS模式、FFS(边缘场切换)模式或ECB模式用液晶显示元件。
以下,一面参照附图,一面详细地说明本发明的液晶显示元件(液晶显示器的一例)的优选实施方式。图1是表示具备彼此相对的两片基板、设置于上述基板间的密封材、以及封入由上述密封材所包围的密封区域内的液晶的液晶显示元件的截面图。
具体而言,揭示了具备背板、与上述背板对向的前板、设置于上述基板间的密封材301、和封入由上述密封材所包围的密封区域内的液晶层303,且上述密封材301所接触的基板面上设置有突起(柱状间隔物)302、304的液晶显示元件的具体形态,上述背板是在第1基板100上设置有TFT层102、像素电极103,自其上设置有钝化膜104和第1取向膜105,上述前板是在第2基板200上设置有黑矩阵202、彩色滤光片203、平坦化膜(保护层)201、透明电极204,自其上设置有第2取向膜205。
上述第1基板或上述第2基板只要实质上透明则对材质并无特别限定,可使用玻璃、陶瓷、塑料等。作为塑料基板,可使用: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,聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯,聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃,聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚醚砜、聚芳酯,进而玻璃纤维-环氧树脂、玻璃纤维-丙烯酸树脂等无机-有机复合材料等。
再者,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气特性的可靠性。作为阻隔膜,只要各自为透明性较高且水蒸气透过性较小者则并无特别限定,一般而言采用使用氧化硅等无机材料并通过蒸镀、溅射、化学气相沉积法(CVD法)所形成的薄膜。
在本发明中,作为上述第1基板或上述第2基板,可使用相同原材料也可使用不同原材料,并无特别限定。若使用玻璃基板,则可制作耐热性、尺寸稳定性优异的液晶显示元件,因此优选。另外,若为塑料基板,则适于通过卷对卷(Roll-to-Roll)法的制造方法、且适于轻量化或柔软化,从而优选。另外,为了赋予平坦性和耐热性,将塑料基板与玻璃基板进行组合时可获得良好的结果。
再者,在下述实施例中,使用基板作为第1基板100或第2基板200的材质。
在背板中,第1基板100上设置有TFT层102和像素电极103。它们通过通常的阵列工序而制造。在其上设置钝化膜104和第1取向膜105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,通常通过化学气相沉积(CVD)技术等形成氮化膜(SiNx)、氧化膜(SiOx)等。
另外,第1取向膜105是具有使液晶取向的功能的膜,通常多使用如聚酰亚胺的高分子材料。涂布液采用包含高分子材料与溶剂的取向剂溶液。取向膜存在阻碍与密封材的粘接力的可能性,因此在密封区域内进行图案涂布。涂布采用如柔版印刷法的印刷法、如喷墨的液滴喷出法。所涂布的取向剂溶液在通过暂时干燥而使溶剂蒸发后,通过烘焙进行交联固化。此后,为了显出取向功能而进行取向处理。
取向处理通常利用摩擦法进行。使用由人造纤维那样的纤维构成的摩擦布在如上所述形成的高分子膜上沿一方向进行摩擦,由此产生液晶取向能力。
另外,有时也使用光取向法。光取向法是通过对包含具有光敏性的有机材料的取向膜上照射偏光而产生取向能力的方法,不会发生由摩擦法引起的基板损伤、尘埃的产生。作为光取向法中的有机材料的例子,存在含有二色性染料的材料。作为二色性染料,可使用具有会引起以下的成为液晶取向能力的起源的光反应的基团(以下简称为光取向性基)者:由起因于光二色性的魏格特效应(Weigert effect)引起的分子的取向诱发或异构化反应(例:偶氮苯基)、二聚化反应(例:肉桂酰基)、光交联反应(例:二苯甲酮基)、或者光分解反应(例:聚酰亚胺基)。所涂布的取向剂溶液在通过暂时干燥而使溶剂蒸发后,照射具有任意偏向的光(偏光),由此可获得在任意方向上具有取向能力的取向膜。
一侧的前板是在第2基板200上设置有黑矩阵202、彩色滤光片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而制作。具体而言,在设置有阻隔膜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。继而,烘焙着色层而进行固化。在其上涂布光致抗蚀剂,对其进行预烘。经由掩模图案对光致抗蚀剂进行曝光后,进行显影而使着色层图案化。此后,将光致抗蚀剂层剥离,烘焙着色层而完成黑矩阵202。
或者也可使用光致抗蚀剂型的颜料分散液。在该情况下,涂布光致抗蚀剂型的颜料分散液并进行预烘后,经由掩模图案进行曝光,其后进行显影而使着色层图案化。此后,将光致抗蚀剂层剥离,烘焙着色层而完成黑矩阵202。
彩色滤光片203利用颜料分散法、电沉积法、印刷法或染色法等制作。取颜料分散法为例,将均匀分散有(例如红色的)颜料的彩色树脂液涂布于第2基板200上,进行烘焙固化后,在该上涂布光致抗蚀剂并进行预烘。经由掩模图案对光致抗蚀剂进行曝光后进行显影,从而使之图案化。此后,将光致抗蚀剂层剥离,再次进行烘焙,由此完成(红色的)彩色滤光片203。所制作的颜色顺序并无特别限定。以相同的方式形成绿色的彩色滤光片203、蓝色的彩色滤光片203。
透明电极204设置于上述彩色滤光片203上(视需要在上述彩色滤光片203上设置保护层(201)以实现表面平坦化)。透明电极204优选为透过率较高者,优选为电阻较小者。透明电极204通过溅射法等形成ITO等氧化膜。
另外,也存在为了保护上述透明电极204而在透明电极204上设置钝化膜的情况。
第2取向膜205与上述第1取向膜105相同。
以上,对有关本发明中使用的上述背板和上述前板的具体形态进行了描述,但在本申请中该具体形态并无限定,根据所需的液晶显示元件而自由变更其形态。
上述柱状间隔物的形状并无特别限定,可将其水平截面设为圆形、四边形等多边形等各种形状,考虑到工序时的误对准裕度(misaligned margin),尤其优选将水平截面设为圆形或正多边形。另外,该突起形状优选为圆锥台或方锥台。
上述柱状间隔物的材质只要为不溶于密封材或密封材所使用的有机溶剂或液晶的材质,则并无特别限定,就加工和轻量化的方面而言优选为合成树脂(固化性树脂)。另一方面,上述突起可利用通过光刻法的方法、液滴喷出法而设置于第一基板上的密封材所接触的面。鉴于上述原因,优选使用适于通过光刻法的方法、液滴喷出法的光固化性树脂。
作为例子,对通过光刻法获得上述柱状间隔物的情形进行说明。图2是使用形成于黑矩阵上的柱状间隔物制作用图案作为光掩模图案的曝光处理工序的图。
在上述前板的透明电极204上涂布柱状间隔物形成用的(不含着色剂)树脂液。继而,对该树脂层402进行烘焙而使之固化。在其上涂布光致抗蚀剂并对其进行预烘。经由掩模图案401对光致抗蚀剂进行曝光后,进行显影而使树脂层图案化。此后,将光致抗蚀剂层剥离,对树脂层进行烘焙而完成柱状间隔物(图1的302、304)。
柱状间隔物的形成位置可通过掩模图案而定于所需的位置。因此,可同时制作液晶显示元件的密封区域内与密封区域外(密封材涂布部分)两者。另外,优选以使之位于黑矩阵上的方式形成柱状间隔物以使密封区域的质量不会下降。有时将如此通过光刻法所制作的柱状间隔物称为管柱间隔物或感光性间隔物。
上述间隔物的材质是使用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。或者也存在使用使着色剂分散于聚酰亚胺树脂中而成的彩色树脂的方法。在本发明中并无特别限定,可根据与所使用的液晶、密封材的配合性而利用公知的材质获得间隔物。
如此在前板上的成为密封区域的面设置柱状间隔物后,在该背板的密封材所接触的面涂布密封材(图1中的301)。
上述密封材的材质并无特别限定,使用在环氧系、丙烯酸系的光固化性、热固化性、光热并用固化性的树脂中添加聚合引发剂而成的固化性树脂组合物。另外,为了控制透湿性、弹性模量、粘度等,有时添加包含无机物、有机物的填料类。这些填料类的形状并无特别限定,有球形、纤维状、无定形等。进而,为了良好地控制单元间隔,可混合具有单分散直径的球形、纤维状的间隔材料,或者为了进一步增强与基板的粘接力,可混合易与基板上突起缠于一起的纤维状物质。此时所使用的纤维状物质的直径较理想的是单元间隔的1/5~1/10以下程度,纤维状物质的长度较理想的是短于密封涂布宽度。
另外,纤维状物质的材质只要为可获得预定形状者则并无特别限定,可适当选择纤维素、聚酰胺、聚酯等合成纤维,玻璃、碳等无机材料。
作为涂布密封材的方法,有印刷法、点胶法,较理想的是密封材的使用量较少的点胶法。为了不对密封区域造成不良影响,密封材的涂布位置通常设于黑矩阵上。为了形成下一工序的液晶滴下区域(以使液晶不泄漏),密封材涂布形状设为闭环形状。
在上述涂布有密封材的前板的闭环形状(密封区域)内滴加液晶。通常使用点胶机。为了使所滴加的液晶量与液晶单元容积一致,基本在于与柱状间隔物的高度与密封涂布面积相乘所得的体积同量。然而,因单元贴合工序中的液晶泄漏或为了显示特性的优化,有时对所滴加的液晶量进行适当调整,有时也使液晶滴下位置分散。
继而,在上述涂布密封材并滴加有液晶的前板上贴合背板。具体而言,使上述前板与上述背板吸附于具有如静电吸盘那样吸附基板的机构的平台上,使前板的第2取向膜与背板的第1取向膜相对,配置于密封材与另一基板不接触的位置(距离)。在该状态下对体系内进行减压。减压结束后,一面确认前板与背板的贴合位置一面调整两基板位置(对准操作)。贴合位置的调整结束后,使基板靠近直至达到前板上的密封材与背板接触的位置。在该状态下对体系内填充非活性气体而缓慢地开放减压并恢复至常压。此时,通过大气压将前板与背板贴合,在柱状间隔物的高度位置形成单元间隔。在该状态下对密封材照射紫外线而使密封材固化,由此形成液晶单元。此后,根据情况增加加热工序,促进密封材固化。多为了增强密封材的粘接力或提高电气特性可靠性而增加加热工序。
以下,对本发明的更优选的液晶显示元件的形态进行说明。
本发明的液晶显示元件的第二优选实施方式是将表面具有第一取向层和包含薄膜晶体管的电极层的第一基板、与表面具有第二取向层的第二基板以取向层彼此相对的方式隔开地配置,在该上述第一基板与第二基板之间填充有包含液晶组合物的液晶层的液晶显示元件,上述包含薄膜晶体管的电极层优选具备:以网状配置的多个栅极配线和数据配线、设置于上述栅极配线与上述数据配线的各交叉部的薄膜晶体管、与上述薄膜晶体管连接的像素电极、以及与上述像素电极隔开地设置于第一基板上的共用电极。另外,靠近上述液晶层而设置的第一取向层和第二取向层优选为对液晶组合物诱发均质取向的取向膜。
即,上述液晶显示元件优选为将第二偏光板、第二基板、包含薄膜晶体管的电极层(或也称为薄膜晶体管层)、取向膜、包含液晶组合物的液晶层、取向膜、彩色滤光片、第一基板、以及第一偏光板依次进行层叠的构成。
通过将共用电极与像素电极隔开地设置于同一基板(或电极层)上,可使上述共用电极与上述像素电极之间产生的电场(E)具有平面方向成分。因此,例如若将对液晶组合物诱发均质取向的取向膜用于上述取向层,则在对共用电极与像素电极之间施加电压前,沿取向膜的取向方向即面方向排列的液晶分子将光遮断,若施加电压则通过对平面方向施加的电场(E)而使液晶分子旋转至水平,沿该电场方向进行排列,由此可提供遮断光的元件。
另外,作为本发明的液晶显示元件的形态,可为所谓整合式彩色滤光片(COA),也可在包含薄膜晶体管的电极层与液晶层之间设置彩色滤光片,或者也可在该包含薄膜晶体管的电极层与第二基板之间设置彩色滤光片。
再者,本说明书中的所谓“基板上”,不仅指与基板直接抵接,也包含间接抵接的所谓被基板支撑的状态。
本发明的液晶显示组成中的第二实施方式的更优选另一方式(FFS)是将表面具有第一取向层和包含薄膜晶体管的电极层的第一基板、与表面具有第二取向层的第二基板以取向层彼此相对的方式隔开地配置,在该上述第一基板与第二基板之间填充有包含液晶组合物的液晶层的液晶显示元件,上述包含薄膜晶体管的电极层具备:以网状配置的多个栅极配线和数据配线、设置于上述栅极配线与上述数据配线的各交叉部的薄膜晶体管、与上述薄膜晶体管连接的像素电极、以及与上述像素电极隔开地一起并设于第一基板上的共用电极,优选靠近的上述共用电极与上述像素电极的最短隔开距离d短于上述取向层彼此的最短隔开距离G。
再者,在本说明书中,将共用电极与像素电极的最短隔开距离d长于取向层彼此的最短隔开距离G的条件的液晶显示元件称为IPS方式的液晶显示元件,将靠近的共用电极与像素电极的最短隔开距离d短于取向层彼此的最短隔开距离G的条件的元件称为FFS。因此,仅靠近的共用电极与像素电极的最短隔开距离d短于取向层彼此的最短隔开距离G的情况为FFS方式的条件,因此该共用电极的表面和像素电极的表面的厚度方向的位置关系并无限制。因此,作为本发明的FFS方式的液晶显示元件,如图3~图9所示,可将像素电极设置于较共用电极更靠近液晶层侧,也可将像素电极与共用电极设置于同一面上。
本发明的液晶组合物尤其是若用于FFS驱动方式(FFS-LCD)的液晶显示元件,则就高速响应、烧屏降低的观点而言优选。
以下,使用图3~图7对本发明的第二实施方式的更优选实施方式的一例进行说明。图3是示意性地揭示液晶显示元件的一形态的结构的分解立体图,为所谓FFS方式的液晶显示元件。本发明的液晶显示元件10优选为将第二偏光板8、第二基板7、包含薄膜晶体管的电极层(或也称为薄膜晶体管层)3、取向膜4、包含液晶组合物的液晶层5、取向膜4、彩色滤光片6、第一基板2、和第一偏光板1依次进行层叠的构成。另外,如图3所示,也可通过一对偏光板1、8夹持上述第二基板7和上述第一基板2。进而,在图3中,在上述第二基板7与取向膜4之间设置有彩色滤光片6。进而,也可以与本发明的液晶层5靠近、且与构成该液晶层5的液晶组合物直接抵接的方式在(透明)电极(层)3上形成一对取向膜4。
作为本发明的液晶显示元件10的另一优选方式,可为所谓整合式彩色滤光片(COA),也可在薄膜晶体管层3与液晶层5之间设置彩色滤光片6,或者也可在该薄膜晶体管层3与第一基板2之间设置彩色滤光片6。
FFS方式的液晶显示元件利用边缘电场,若靠近的共用电极与像素电极的最短隔开距离d短于取向层彼此的最短隔开距离G,则在共用电极与像素电极之间形成边缘电场,可有效率地利用液晶分子的水平方向和垂直方向的取向。即,在FFS方式的液晶显示元件的情况下,可利用在与像素电极21的形成梳齿形的线垂直的方向上形成的水平方向的电场、及抛物线状的电场。
图4是将图3中的基板上所形成的包含薄膜晶体管的电极层3(或也称为薄膜晶体管层3)的II区域放大所得的平面图。在栅极配线26与数据配线25相互交叉的交叉部附近,包含源极电极27、漏极电极24和栅极电极28的薄膜晶体管20作为向像素电极21供给显示信号的切换元件而被设置为与上述像素电极21连结。在该图4中,作为一例,揭示在梳齿状的像素电极21的背面经由绝缘层(未图示)而在一面上形成有平板体状的共用电极22的构成。另外,上述像素电极21的表面也可由保护绝缘膜和取向膜层被覆。再者,也可在由上述多个栅极配线26与多个数据配线25所包围的区域内设置保存经由数据配线25所供给的显示信号的存储电容器23。进而,与栅极配线26并排地设置共用线路29。为了向共用电极22供给共用信号,将该共用线路29与共用电极22连结。
图5是沿图4中的III-III线方向将液晶显示元件切断所得的截面图的一例。将表面形成有取向层4和包含薄膜晶体管20(11、12、13、14、15、16、17)的电极层3的第一基板2、与表面形成有取向层4的第二基板7以取向层彼此相对的方式隔开预定的间隔G,在该空间填充有包含液晶组合物的液晶层5。在上述第一基板2的表面的一部分形成有栅极绝缘膜12,进而在该栅极绝缘膜12的表面的一部分形成有共用电极22,进而以覆盖上述共用电极22和薄膜晶体管20的方式形成有绝缘膜18。另外,在上述绝缘膜18上设置有像素电极21,该像素电极21经由取向层4而与液晶层5连接。因此,像素电极与共用电极的最小隔开距离d可作为栅极绝缘膜12的(平均)膜厚进行调整。另外,换言之,在图5的实施方式中,在像素电极与共用电极间的基板上水平方向的距离成为0。像素电极21的梳齿状部分的电极宽度:l、和像素电极21的梳齿状部分的间隙的宽度:m,优选形成为可通过所产生的电场而使液晶层5内的液晶分子均被驱动的程度的宽度。
如图3~7所示,在靠近的共用电极与像素电极的最短隔开距离d短于取向层彼此的最短隔开距离G的条件的FFS方式的液晶显示元件的情况下,若对以长轴方向与取向层的取向方向平行的方式配置的液晶分子施加电压,则在像素电极21与共用电极22之间形成抛物线形的电场的等电位线直达像素电极21与共用电极22的上部,液晶层5内的液晶分子沿着所形成的电场在液晶层5内旋转而发挥作为切换元件的作用。更详细而言,例如若将对液晶组合物诱发均质取向的取向膜用于上述取向层,则在对共用电极与像素电极之间施加电压前,沿取向膜的取向方向即面方向排列的液晶分子将光遮断,若施加电压,则产生由将共用电极与像素电极在同一基板(或电极层)上隔开地设置所引起的平面方向成分的电场、以及由于靠近的共用电极与像素电极的最短隔开距离d短于取向层彼此的最短隔开距离G而产生的源自这些电极的边缘的垂直方向成分的电场(边缘电场),因此即便为具有较低的介电常数各向异性的液晶分子也可驱动。因此,可极力降低液晶组合物本身的特性具有较高的介电常数各向异性(Δε)的化合物的量,因此可使液晶组合物本身较多地含有低粘度的化合物。
另外,即便针对如本发明的液晶组合物那样较多地含有低粘度的化合物的情况下所产生的液晶化合物的析出等有关低温稳定性的问题点,也可通过采用通式(M)与通式(A)的组合,更优选为通式(I-1)和通式(I-0)与通式(IIa)的组合而将该问题点解决,因此若将本发明的液晶组合物应用于FFS,则可最大限度地发挥其特性。
由于使用具有本发明的液晶组合物的Δε为1.5~3.5程度的较低的介电常数各向异性的液晶分子,因此液晶分子的长轴方向沿所产生的电场方向排列,而电极间距离短于IPS方式,因此可进行低电压驱动,就该观点而言,即便是具有Δε为1.5~3.5程度的较低的介电常数各向异性的液晶分子也可驱动。因此,与FFS方式以外的使用具有较大的介电常数各向异性的液晶分子的驱动方式的液晶显示元件相比,可获得优异的特性。
本发明的液晶显示组成中的第二实施方式的更优选的另一方式的构成(FFS)是将表面具有第一取向层和包含薄膜晶体管的电极层的第一基板、与表面具有第二取向层的第二基板以取向层彼此相对的方式隔开地配置,在该上述第一基板与第二基板之间填充有包含液晶组合物的液晶层的液晶显示元件,上述包含薄膜晶体管的电极层优选具备:共用电极、以网状配置的多个栅极配线和数据配线、设置于上述栅极配线与上述数据配线的各交叉部的薄膜晶体管、以及与上述薄膜晶体管连接的像素电极,且上述像素电极被设置为较上述共用电极更向第二基板侧突出。另外,靠近上述液晶层而设置的第一取向层和第二取向层优选为对液晶组合物诱发均质取向的取向膜。
图6是将图3中的基板上所形成的包含薄膜晶体管的电极层3(或也称为薄膜晶体管层3)的II区域放大所得的平面图的另一方式。在栅极配线26与数据配线25相互交叉的交叉部附近,包含源极电极27、漏极电极24和栅极电极28的薄膜晶体管20作为向像素电极21供给显示信号的切换元件而被设置为与上述像素电极21连结。另外,像素电极21也可为在至少一个缺口部被打穿的结构,该图6揭示其一例。上述像素电极21是在四边形的平板体的中央部和两端部为三角形的缺口部被打穿、进而剩余区域中的8个长方形的缺口部被打穿的形状,且共用电极22为梳齿体(未图示)。另外,上述像素电极的表面也可由保护绝缘膜和取向膜层被覆。再者,也可在由上述多个栅极配线25与多个数据配线24所包围的区域内设置保存经由数据配线24所供给的显示信号的存储电容器23。再者,上述缺口部的形状、数量等并无特别限制。
图7是在图6中与图4同样的III-III方向的位置将液晶显示元件切断所得的截面图的另一方式的一例。即,与上述图5的液晶显示元件的结构的不同点在于:图5所示的液晶显示元件的共用电极为平板体、且像素电极为梳齿体。另一方面,如上所述,在图7所示的液晶显示元件中,像素电极21是在四边形的平板体的中央部和两端部为三角形的缺口部被打穿、进而剩余区域中的8个长方形的缺口部被打穿的形状,且共用电极为梳齿体的结构。因此,像素电极与共用电极的最小隔开距离d为栅极绝缘膜12的(平均)膜厚以上且不足取向层隔开距离G。另外,在图7中共用电极为梳齿体的结构,但在该实施方式中也可将共用电极设为平板体。另外,无论在哪一方式中,本发明的FFS方式的液晶显示元件只要满足靠近的共用电极与像素电极的最短隔开距离d短于取向层彼此的最短隔开距离G的条件即可。进而,在图7所示的液晶显示元件的构成中,像素电极21被保护膜18覆盖,而在图5所示的液晶显示元件的构成中,像素电极21由取向层4被覆。在本发明中,像素电极可由保护膜或取向膜的任一者被覆。
另外,在图7中,在第一基板2的一表面形成有偏光板,且以将形成在另一表面的一部分上的梳齿状的共用电极22覆盖的方式形成有栅极绝缘膜12,在该栅极绝缘膜12的表面的一部分形成有像素电极21,进而以覆盖上述像素电极21和薄膜晶体管20的方式形成有绝缘膜18。另外,在上述绝缘膜18上层叠有取向层4、液晶层5、取向层4、彩色滤光片6、第二基板7和偏光板8。因此,像素电极与共用电极的最小隔开距离d可通过两电极位置、像素电极21的梳齿状部分的电极宽度:l、或像素电极21的梳齿状部分的间隙的宽度:m进行调整。
若如图7那样使上述像素电极较上述共用电极更向第二基板侧突出、且两者均在第一基板上并列设置,则在上述共用电极与上述像素电极之间形成平面方向成分的电场,且像素电极的表面与共用电极的表面的厚度方向的高度不同,因此也可同时施加厚度方向成分的电场(E)。
再者,FFS方式的液晶显示元件利用边缘电场,只要为靠近的共用电极与像素电极的最短隔开距离d短于取向层彼此的最短隔开距离G的条件则并无特别限制,因此也可为例如以梳齿状的像素电极的多个齿部和梳齿状的共用电极的多个齿部隔开地啮合的状态设置于基板上的构成。在该情况下,只要使共用电极的齿部与像素电极的齿部的隔开距离短于取向层彼此的最短隔开距离G则可利用边缘电场。
在将本发明的组合物与液晶组合物用于FFS方式的液晶显示元件的情况下,就所使用的液晶组合物的Δε较低的观点而言,可发挥高速响应、烧屏降低的效果。
本发明的第三实施方式的构成优选在与形成有包含薄膜晶体管的电极层3的第一基板为同一基板侧形成有彩色滤光片6。该方式一般被称为整合式彩色滤光片(COA)等。关于具体的结构,以下使用图8和图9进行说明。图8是沿图4的III-III线方向将液晶显示元件切断所得的截面图的另一方式。该液晶组合物的构成是将表面形成有取向层4、薄膜晶体管20(11、13、15、16、17)、彩色滤光片6和像素电极21的第一基板2、与表面形成有取向层4和共用电极22的第二基板7以上述取向层彼此相对的方式隔开,在该空间填充有包含液晶组合物的液晶层5。另外,在上述第一基板2的表面的一部分形成有薄膜晶体管20、栅极绝缘膜12,进而以被覆该薄膜晶体管20的方式形成有也为平坦膜的缓冲层30,在该绝缘层30上依次层叠有彩色滤光片6、像素电极21和取向层4。因此,与图5等不同,在第二基板7上不存在彩色滤光片6。
另外,液晶显示元件具有位于中央部的矩形的显示区域R1、和位于显示区域周边部的框状的非显示区域R2,在显示区域R1中,形成有红色、绿色或蓝色的彩色滤光片。更详细而言,以使之重叠于信号线(数据配线、栅极配线等)上的方式配设彩色滤光片的周边部。
在彩色滤光片上设置有由ITO(氧化铟锡)等透明导电膜形成的多个像素电极21。各像素电极21经由形成于绝缘膜18和各着色层上的通孔(未图示)而与对应的薄膜晶体管连接。更详细而言,像素电极21经由上述接触电极而与薄膜晶体管连接。也可在像素电极21上配设有多根柱状间隔物(未图示)等。在彩色滤光片和像素电极21上形成有取向膜4。
图9是揭示与图8不同的方式的整合式彩色滤光片的图,是将图8中的薄膜晶体管20与基板2的部分放大显示的图。在该图8中,成为彩色滤光片较薄膜晶体管更位于液晶层侧的构成,而在图9的方式中,成为薄膜晶体管较彩色滤光片更位于液晶层侧的构成,上述薄膜晶体管与彩色滤光片经由缓冲层而接合。
实施例
以下,列举实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,以下的实施例和比较例的组合物中的“%”是指“质量%”。
实施例中,所测定的特性如下所示。
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(别名: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,313K下的电压保持率(%)
烧屏:
液晶显示元件的烧屏评价是使预定的固定图案在显示区域内显示1440小时后,对整个画面显示均匀时的固定图案的残影水平以目视分以下4个阶段进行评价。
◎无残影
○有极少残影,为可容许的水平
△有残影,且为无法容许的水平
×有残影,且相当恶劣
挥发性/制造装置污染性:
液晶材料的挥发性评价通过如下方式进行:一面利用频闪观测仪(Stroboscope)进行照明一面观察真空搅拌脱泡混合机的运转状态,以目视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机的专用容器内装入液晶组合物0.8kg,在4kPa的脱气下以公转速度15S-1、自转速度7.5S-1运转真空搅拌脱泡混合机,根据发泡开始前的时间,分以下4个阶段进行评价。
◎发泡开始前的时间为3分钟以上。由挥发引起装置污染的可能性较低。
○发泡开始前的时间为1分钟以上且不足3分钟。有由挥发引起轻微的装置污染的可能。
△发泡开始前的时间为30秒以上且不足1分钟。发生由挥发引起的装置污染。
×发泡开始前的时间为30秒以内。有由挥发引起重大装置污染的可能。
工艺适合性:
工艺适合性是在ODF工艺中,使用定容计量泵,每次滴加液晶40pL,进行100000次,分以下4个阶段对以下的“0~200次、201~400次、401~600次、····99801~100000次”的各每200次所滴加的液晶量的变化进行评价。
◎变化极小(可稳定地制造液晶显示元件)
○稍有变化,为可容许的水平
△有变化,为无法容许的水平(产生斑,因此成品率恶化)
×有变化,且相当恶劣(产生液晶泄漏、真空气泡)
低温下的溶解性:
低温下的溶解性评价是在调制液晶组合物后,秤量0.5g液晶组合物置于1mL的样品瓶中,在温度控制式试验槽中将以下的“-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℃”作为一个循环而对上述样品瓶持续给予温度变化,以目视观察从液晶组合物的析出物的产生,分以下4个阶段进行评价。
◎经过600小时以上未观察到析出物。
○经过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。
在实施例中,关于化合物的记载,使用以下的简称。
(侧链结构和连结结构)
[表1]
末端的n(数字) | CnH2n+1- |
-ndOFF- | -(CH2)n-1-HC=CFF |
-2- | -CH2CH2- |
-1O- | -CH2O- |
-O1- | -OCH2- |
-V- | -CO- |
-VO- | -COO- |
-CFFO- | -CF2O- |
-F | -F |
-Cl | -Cl |
-OCFFF | -OCF3 |
-CFFF | -CF3 |
-On | -OCnH2n+1 |
ndm- | CnH2n+1-HC=CH-(CH2)m-1- |
-ndm | -(CH2)n-1-HC=CH-(CH2)m- |
-Ondm | -O-(CH2)n-1-HC=CH- |
-ndm- | -(CH2)n-1-HC=CH-(CH2)m-1 |
-CN | -C≡N |
-T- | -C≡C- |
(环结构)
[化360]
[表2]
样品名 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
TNI/℃ | 81.7 | 81.8 | 81.7 | 81.7 | 81.1 | 81.2 |
ne | 1.587 | 1.587 | 1.587 | 1.587 | 1.587 | 1.587 |
no | 1.488 | 1.488 | 1.488 | 1.488 | 1.488 | 1.488 |
△n | 0.099 | 0.099 | 0.099 | 0.099 | 0.099 | 0.099 |
ε∥ | 5.19 | 5.20 | 5.30 | 5.31 | 5.19 | 5.20 |
ε⊥ | 2.51 | 2.50 | 2.53 | 2.53 | 2.50 | 2.50 |
△ε | 2.69 | 2.70 | 2.77 | 2.78 | 2.69 | 2.70 |
η/mPa·s | 8.9 | 8.9 | 9.4 | 9.4 | 8.9 | 8.9 |
Y1/mPa·s | 39 | 38 | 40 | 39 | 38 | 38 |
Y1/△n2×103 | 3.98 | 3.88 | 4.12 | 3.98 | 3.91 | 3.91 |
3-Cy-Cy-V | 45 | 45 | 45 | 45 | 46 | 46 |
3-Cy-Cy-V1 | 12 | 12 | 11 | 11 | 12 | 12 |
1-Ph-Ph-2V1 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
V-Cy-Cy-Ph-1 | 12 | 12 | 12 | 12 | 11 | 11 |
V2-Cy-Cy-Ph-1 | 9 | 9 | 10 | 10 | 9 | 9 |
2-Ph-Ph1-Ph-3 | 6 | 6 | 3 | |||
3-Ph-Ph1-Ph-2 | 6 | 6 | 3 | |||
2-Ph-Ph1-Ph-4 | 3 | 3 | ||||
4-Ph-Ph1-Ph-2 | ||||||
3-Cy-Cy-Ph3-F | ||||||
3-Cy-Cy-FFO-Ph3-F | ||||||
3-Cy-Ph-Ph3-F | ||||||
3-Ph-Ph3-CFFO-Ph3-F | ||||||
3-Ph-Ph-Ph1-Ph3-F | 2 | 2 | 2 | 2 | ||
3-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Ph3-F | 4 | 4 | 3 | 3 | 4 | 4 |
4-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Ph3-F | 3 | 3 | ||||
3-Py-Ph-Ph3-CFFO-Ph3-F | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
初始电压保持率/% | 99.9 | 99.8 | 99.8 | 99.9 | 99.8 | 99.8 |
150℃1h后电压保持率/% | 99.7 | 99.7 | 99.7 | 99.7 | 99.6 | 99.7 |
烧屏评价 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
滴痕评价 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ |
工艺适合性评价 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ |
低温下的溶解性评价 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ |
[表3]
样品名 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 |
TNI/℃ | 81.2 | 81.4 | 81.4 | 81.5 | 77.8 | 78.0 |
ne | 1.587 | 1.587 | 1.587 | 1.587 | 1.587 | 1.587 |
no | 1.488 | 1.488 | 1.488 | 1.488 | 1.488 | 1.488 |
△n | 0.099 | 0.099 | 0.099 | 0.099 | 0.099 | 0.099 |
ε∥ | 5.21 | 5.22 | 5.15 | 5.16 | 5.55 | 5.57 |
ε⊥ | 2.50 | 2.50 | 2.47 | 2.47 | 2.56 | 2.56 |
△ε | 2.71 | 2.72 | 2.68 | 2.69 | 3.00 | 3.01 |
η/mPa·s | 8.9 | 8.9 | 8.3 | 8.3 | 9.1 | 9.1 |
Y1/mPa·s | 37 | 36 | 38 | 38 | 33 | 33 |
Y1/△n2×103 | 3.78 | 3.67 | 3.84 | 3.84 | 3.36 | 3.36 |
3-Cy-Cy-V | 46 | 46 | 44 | 44 | 44 | 44 |
3-Cy-Cy-V1 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
1-Ph-Ph-2V1 | 7 | 7 | 6 | 6 | 6 | 6 |
V-Cy-Cy-Ph-1 | 11 | 11 | 12 | 12 | 12 | 12 |
V2-Cy-Cy-Ph-1 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 |
2-Ph-Ph1-Ph-3 | 3 | 6 | 6 | |||
3-Ph-Ph1-Ph-2 | 3 | 6 | 6 | |||
2-Ph-Ph1-Ph-4 | ||||||
4-Ph-Ph1-Ph-2 | 3 | 3 | ||||
3-Cy-Cy-Ph3-F | ||||||
3-Cy-Cy-CFFO-Ph3-F | ||||||
3-Cy-Ph-Ph3-F | 5 | 5 | ||||
3-Ph-Ph3-CFFO-Ph3-F | 5 | 5 | ||||
3-Ph-Ph-Ph1-Ph3-F | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
3-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Ph3-F | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 |
4-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Ph3-F | ||||||
3-Py-Ph-Ph3-CFFO-Ph3-F | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
初始电压保持率/% | 99.8 | 99.7 | 99.7 | 99.8 | 99.6 | 99.7 |
150℃1h后电压保持率/% | 99.6 | 99.6 | 99.4 | 99.5 | 99.3 | 99.4 |
烧屏评价 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ |
滴痕评价 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ |
工艺适合性评价 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
低温下的溶解性评价 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ |
[表4]
样品名 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 |
TNI/℃ | 82.0 | 80.7 | 80.0 |
ne | 1.592 | 1.585 | 1.588 |
no | 1.490 | 1.487 | 1.489 |
△n | 0.102 | 0.098 | 0.099 |
ε∥ | 5.30 | 5.62 | 4.37 |
ε⊥ | 2.43 | 2.42 | 2.38 |
△ε | 2.88 | 3.20 | 1.99 |
η/mPa·s | 8.3 | 9.2 | 7.8 |
Y1/mPa·s | 42 | 48 | 34 |
Y1/△n2×103 | 4.01 | 5.00 | 3.43 |
3-Cy-Cy-V | 37 | 34 | 45 |
3-Cy-Cy-V1 | 10 | 10 | 12 |
1-Ph-Ph-2V1 | 6 | 10 | 8 |
V-Cy-Cy-Ph-1 | 13 | 11 | 12 |
V2-Cy-Cy-Ph-1 | 12 | 10 | 9 |
2-Ph-Ph1-Ph-3 | 6 | 7 | 6 |
3-Ph-Ph1-Ph-2 | |||
2-Ph-Ph1-Ph-4 | 4 | ||
4-Ph-Ph1-Ph-2 | |||
3-Cy-Cy-Ph3-F | 5 | ||
3-Cy-Cy-CFFO-Ph3-F | 10 | ||
3-Cy-Ph-Ph3-F | 16 | ||
3-Ph-Ph3-CFFO-Ph3-F | 3 | ||
3-Ph-Ph-Ph1-Ph3-F | |||
3-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Ph3-F | 2 | ||
4-Ph-Ph1-Ph3-CFFO-Ph3-F | |||
3-Py-Ph-Ph3-CFFO-Ph3-F | 2 | ||
初始电压保持率/% | 99.7 | 99.5 | 99.9 |
150℃1h后电压保持率/% | 98.9 | 98.2 | 99.7 |
烧屏评价 | △ | × | ○ |
滴痕评价 | △ | △ | ○ |
工艺适合性评价 | × | △ | × |
低温下的溶解性评价 | △ | △ | × |
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(保护层)
202 黑矩阵
203 彩色滤光片
204 透明电极
205 第2取向膜
301 密封材
302 突起(柱状间隔物)
303 液晶层
304 突起(柱状间隔物)
401 图案掩模
402 树脂层
L 光
1、8 偏光板
2 第一基板
3 电极层
4 取向膜
5 液晶层
6 彩色滤光片
6G 彩色滤光片绿
6R 彩色滤光片红
7 第二基板
11 栅极电极
12 栅极绝缘膜
13 半导体层
14 绝缘层
15 欧姆接触层
16 漏极电极
17 源极电极
18 绝缘保护层
21 像素电极
22 共用电极
23 存储电容器
24 漏极电极
25 数据配线
27 源极配线
29 共用线路
30 缓冲层
Claims (8)
1.一种介电常数各向异性的值为正的液晶组合物,其特征在于,含有一种以上通式(A)所表示的化合物作为第一成分,其总量为85质量%以上,且含有通式(M)所表示的化合物组中的一种以上作为第二成分,
[化1]
所述通式(A)中,R1和R2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
A1各自独立地表示1,4-亚环己基亚环己基、1,4-亚苯基或四氢吡喃-2,5-二基,在A1表示1,4-亚苯基的情况下,该1,4-亚苯基中的一个氢原子可被取代为氟原子,
Z1各自独立地表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-或-CF2O-,
n1表示1、2、3或4;
[化2]
式中,RM1表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-可各自独立地被-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如下基团组成的组中的基团,
(d)1,4-亚环己基,该基团中所存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可被取代为-O-或-S-;和
(e)1,4-亚苯基,该基团中所存在的一个-CH=或不邻接的两个以上的-CH=可被取代为-N=,
所述基团(d)、基团(e)可各自独立地被氰基、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-,
在PM为2、3或4而存在多个KM1的情况下,它们可相同也可不同,在PM为2、3或4而存在多个CM2的情况下,它们可相同也可不同,
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。
2.如权利要求1所述的介电常数各向异性的值为正的液晶组合物,所述通式(M)所表示的化合物是通式(B)所表示的化合物,
[化3]
所述通式(B)中,R3表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的亚甲基在氧原子不连续键结的情况下可被氧原子取代,在羰基不连续键结的情况下可被羰基取代,
A2各自独立地表示1,4-亚环己基亚环己基、1,4-亚苯基、四氢吡喃-2,5-二基、二噁烷-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,在A1表示1,4-亚苯基的情况下,该1,4-亚苯基中的一个以上的氢原子可被取代为氟原子,
Z2各自独立地表示单键、-OCH2-、-OCF2-、-CH2O-或-CF2O-,
Y1和Y2各自独立地表示氟原子或氢原子,X1表示氟原子、-CN基或-OCF3基,
m1表示1、2、3或4。
3.如权利要求1或2所述的介电常数各向异性的值为正的液晶组合物,所述通式(A)所表示的化合物是通式(L)所表示的化合物,
[化4]
所述式(L)中,RL1和RL2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基、碳原子数2~8的烯基、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数2~8的烯氧基,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个以上的氢原子可被氟原子取代,该烷基、烯基、烷氧基或烯氧基中的一个或不邻接的两个以上的-CH2-可各自独立地被-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如下基团组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基,该基团中所存在的一个-CH2-或不邻接的两个以上的-CH2-可被取代为-O-;和
(b)1,4-亚苯基,该基团中所存在的一个-CH=或不邻接的两个以上的-CH=可被取代为-N=,
所述基团(a)、基团(b)可各自独立地被氰基、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-,
在OL为2或3而存在多个LL2的情况下,它们可相同也可不同,在OL为2或3而存在多个BL3的情况下,它们可相同也可不同,其中通式(M)所表示的化合物除外。
4.如权利要求1~3中任一项所述的液晶组合物,所述通式(A)所表示的化合物是从下述通式(Ia)和通式(Ib)所表示的化合物组中选择至少两种,
[化5]
所述通式(Ia)和(Ib)中,R1a和R2a分别表示与通式(A)中的R1和R2相同的含义,R1b和R2b分别表示与通式(A)中的R1和R2相同的含义,n1b表示1或2,A1b表示与通式(A)中的A1相同的含义,Z1b表示与通式(A)中的Z1相同的含义。
5.如权利要求1~4中任一项所述的液晶组合物,所述通式(M)所表示的化合物是从以下通式(IIa)和通式(IIb)所表示的化合物组中选择至少两种化合物,
[化6]
所述通式(IIa)和(IIb)中,R3a和R3b表示与通式(II)中的R3相同的含义,A2a和A2b表示与通式(II)中的A2相同的含义,Z2a和Z2b表示与通式(II)中的Z2相同的含义,m2a和m2b各自独立地为1、2或3,Y3a和Y3b各自独立地表示氟原子或氢原子,X1a和X1b表示与通式(II)中的X1相同的含义。
6.一种液晶显示元件,其特征在于,其是将表面具有第一取向层和包含薄膜晶体管的电极层的第一基板与表面具有第二取向层的第二基板以取向层彼此相对的方式隔开地配置,在该所述第一基板与第二基板之间填充有包含权利要求1~5所述的液晶组合物的液晶层的液晶显示元件,
所述包含薄膜晶体管的电极层具备:以网状配置的多个栅极配线和数据配线、设置于所述栅极配线与所述数据配线的各交叉部的薄膜晶体管、与所述薄膜晶体管连接的像素电极、以及与所述像素电极隔开地设置于第一基板上的共用电极。
7.如权利要求6所述的液晶显示元件,靠近所述液晶层而设置的第一取向层和第二取向层是对液晶组合物诱发均质取向的取向膜。
8.如权利要求6或7所述的液晶显示元件,靠近的所述共用电极与所述像素电极的最短隔开距离d短于所述取向层彼此的最短隔开距离G。
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