CN110392727A - 液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的课题在于提供满足介电常数各向异性(△ε)为负的所谓n型液晶组合物所要求的诸特性、同时改善视野角特性的n型液晶组合物,以及提供使用其的液晶显示元件。本发明提供一种介电常数各向异性为负的液晶组合物,相对于组合物总量,通式(i)所示的化合物的合计含量为3%以上,相对于组合物总量,通式(ii)所示的化合物的合计含量为3%以上,相对于通式(i)所示的化合物、通式(ii)所示的化合物及通式(L)所示的化合物总量,通式(i)所示的化合物的合计含量为20%以上,以及提供一种使用其的液晶显示元件。
Description
技术领域
本申请发明关于介电常数各向异性(△ε)为负的所谓n型液晶组合物,以及使用其的液晶显示元件。
背景技术
使用了△ε显示负值的组合物的液晶显示元件广泛应用于液晶TV等,在这些用途所使用的组合物中,近年来要求极高的特性。具体而言,在对应于动画显示所对应的高速响应、低消耗电力、长期-短期的可靠性及宽广的液晶相温度范围的同时,要求高亮度化、视野角特性的提高、高分辨率化。因此,对于液晶组合物,也要求结合它们的要求特性,对以往使用的液晶组合物(专利文献1、2、3)进行所含有的液晶化合物的优化及含量的优化。另外,要求不易发生显示元件的烧屏等的显示不良,不易发生制造时的滴痕,ODF工艺中的组合物的稳定的排出性等,对于这些也必须进行应对。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2016/017569号公报
专利文献2:日本特开2016-040368号公报
专利文献3:日本特开2016-033132号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题在于提供满足介电常数各向异性(△ε)为负的所谓n型液晶组合物所要求的诸特性、同时改善了视野角特性的n型液晶组合物,以及提供使用其的液晶显示元件。
用于解决课题的手段
本发明人研究各种液晶化合物及各种化学物质,发现通过进行它们的选择及含量的调整,可解决前述课题,以至完成本发明。
本发明提供一种介电常数各向异性为负的液晶组合物,其含有选自通式(i)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(ii)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(N-1d)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(N-1)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(L)所示的化合物的1种或2种以上的化合物,
相对于组合物总量,通式(i)所示的化合物的合计含量为3%以上,相对于组合物总量,通式(ii)所示的化合物的合计含量为3%以上,相对于通式(i)所示的化合物、通式(ii)所示的化合物及通式(L)所示的化合物总量,通式(i)所示的化合物的合计含量为20%以上;以及提供使用其的液晶显示元件。
[化1]
(式中,Ri1及Rii1各自独立地表示碳原子数1~5的烷基,Ri2及Rii2各自独立地表示甲基或甲氧基,
RNd11、RNd12、RN11、RN12、RL1及RL2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
nNd11表示1、2或3,nN11及nN12表示0、1、2或3,且nN11+nN12表示1、2或3,nL1表示0、1、2或3,
AN11、AN12、AL1、AL2及AL3各自独立地表示选自由如下组成的组中的基团:
(a)1,4-亚环己基(该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可被取代成-O-)及
(b)1,4-亚苯基(该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被取代成-N=)
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被取代成-N=)
上述的基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代,
ZN11、ZN12、ZL1及ZL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
当AN11、AN12、AL1、AL2及/或AL3存在多个时,它们可以相同或不同,当ZN11、ZN12、ZL1及/或ZL2存在多个时,它们可以相同或不同,但通式(N-1)所示的化合物不包括通式(N-1d)所示的化合物,通式(L)所示的化合物不包括通式(i)、通式(ii)、通式(N-1d)及通式(N-1)所示的化合物。)
发明的效果
本发明的△ε为负的所谓n型液晶组合物满足n型液晶组合物所要求的诸特性、同时改善视野角特性,具有优异的显示特性。本发明的液晶显示元件适用于液晶TV、监视器等显示元件。
具体实施方式
如前述,本申请发明关于特定的n型液晶组合物及使用其的液晶显示元件。以下,首先说明本发明中的液晶组合物的实施方式。
本发明的组合物含有选自通式(i)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(ii)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(N-1d)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(N-1)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(L)所示的化合物的1种或2种以上的化合物。
通式(i)所示的化合物相当于介电中性的化合物(△ε为-2至2)。
通式(i)所示的化合物可仅使用1种,也可使用2种以上。从采购的容易性来看,优选仅使用1种。
通式(i)中,Ri1优选为乙基、丙基或戊基,优选为乙基或丙基,优选为丙基。Ri2优选为甲氧基。
相对于本发明的组合物的总量,式(i)所示的化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、9%、10%、12%、13%。优选含量的上限值为30%、27%、25%、23%、20%、19%、18%、17%。
作为通式(i)所示的化合物,优选为式(i-1)~(i-4)所示的化合物,优选为式(i-4)所示的化合物。
[化2]
相对于本发明的组合物的总量,式(i-4)所示的化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、9%、10%、12%、13%。优选含量的上限值为30%、27%、25%、23%、20%、19%、18%、17%。
通式(ii)所示的化合物相当于介电中性的化合物(△ε为-2至2)。
通式(ii)所示的化合物可仅使用1种,也可使用2种以上。从采购的容易性来看,优选为仅使用1种。
通式(ii)中,Rii1优选为乙基、丙基或戊基,优选为乙基或丙基,优选为丙基。Rii2优选为甲基。
相对于本发明的组合物的总量,式(ii)所示的化合物的优选含量的下限值为2%、3%、5%、7%、9%。优选含量的上限值为25%、23%、20%、18%、16%、14%。
作为通式(ii)所示的化合物,优选为式(ii-1)~(ii-4)所示的化合物,优选为式(ii-3)所示的化合物。
[化3]
相对于本发明的组合物的总量,式(ii-3)所示的化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、9%、10%、12%、13%。优选含量的上限值为30%、27%、25%、23%、20%、19%、18%、17%。
关于通式(i)所示的化合物及通式(ii)所示的化合物,优选为多使用通式(i)所示的化合物,优选作为含量而使通式(i)所示的化合物高2%。
相对于组合物总量,通式(i)所示的化合物及通式(ii)所示的化合物的合计含量的优选下限值为15%、18%、20%、22%、24%。优选含量的上限值为40%、37%、35%、33%、30%、28%。
相对于组合物总量,通式(i-4)所示的化合物及通式(ii-3)所示的化合物的合计含量的优选下限值为15%、18%、20%、22%、24%。优选含量的上限值为40%、37%、35%、33%、30%、28%。
通式(N-1d)所示的化合物相当于介电性为负的化合物(△ε的符号为负,其绝对值大于2)。
通式(N-1d)所示的化合物可仅使用1种,也可使用2种以上。
通式(N-1d)中,RNd11优选为碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、碳原子数2~8的烯基或碳原子数2~8的烯氧基,优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数2~5的烯氧基,进一步优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,进一步优选为碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~3的烯基,特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。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的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。为了使向列相稳定化,碳原子及存在时氧原子的合计优选为5以下,优选为直链状。
特别优选为乙基及丙基。
RNd12优选为碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、碳原子数2~8的烯基或碳原子数2~8的烯氧基,优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数2~5的烯氧基,进一步优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,进一步优选为碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~3的烯基,特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。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的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。为了使向列相稳定化,碳原子及存在时氧原子的合计优选为5以下,优选为直链状。
特别优选为甲氧基及乙氧基。
nNd11优选为1或2,优选为同时含有nNd11为1的化合物及nNd11为2的化合物。
nNd11为1的化合物可使用1种或2种,但从向列相下限温度的改善的观点来看,优选为使用2种,使用2种时,优选为使RNd11成为相同的取代基。
nNd11为2的化合物可使用1种或2种,但从向列相下限温度的改善的观点来看,优选为使用2种,使用2种时,优选为使RNd12成为相同的取代基。
同时使用nNd11为1的化合物与nNd11为2的化合物时,优选为更多地使用nNd11为2的化合物。
通式(N-1d)所示的化合物优选为通式(N-1-10)所示的化合物及通式(N-1-11)所示的化合物。
通式(N-1-10)所示的化合物为下述的化合物。
[化4]
(式中,RN1101及RN1102各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1101优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。RN1102优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-10)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得高一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得高一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-10)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
进一步,通式(N-1-10)所示的化合物优选为选自式(N-1-10.1)至式(N-1-10.21)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-10.1)~(N-1-10.5)、式(N-1-10.20)及式(N-1-10.21)所示的化合物,优选为式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.20)及式(N-1-10.21)所示的化合物,优选为式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)所示的化合物,优选为式(N-1-10.1)所示的化合物。
[化5]
式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.20)及式(N-1-10.21)所示的化合物可单独使用,也可组合使用,相对于本发明的组合物的总量,单独或这些化合物的优选含量的下限值为3%、5%、8%、10%、13%、15%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%。
通式(N-1-11)所示的化合物为下述的化合物。
[化6]
(式中,RN1111及RN1112各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1111优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。RN1112优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-11)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物而使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得低一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得高一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-11)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
进一步,通式(N-1-11)所示的化合物优选为选自式(N-1-11.1)至式(N-1-11.15)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-11.1)~(N-1-11.15)所示的化合物,优选为式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所示的化合物。
[化7]
式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所示的化合物可单独使用,也可组合使用,相对于本发明的组合物的总量,单独或这些化合物的优选含量的下限值为3%、5%、8%、10%、13%、15%。相对于本发明的组成物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
优选使用3种或4种的选自式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所示的化合物中的化合物,优选使用式(N-1-10.1)、式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所示的化合物的组合,优选使用式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所示的化合物的组合。
通式(N-1)所示的化合物可仅使用1种,也可使用2种以上。通式(N-1)所示的化合物相当于介电性为负的化合物(△ε的符号为负,其绝对值大于2)。
通式(N-1)所示的化合物优选△ε为负且其绝对值比3大的化合物。
通式(N-1)中,RN11及RN12各自独立地优选为碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、碳原子数2~8的烯基或碳原子数2~8的烯氧基,优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数2~5的烯氧基,进一步优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,进一步优选为碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~3的烯基,特别优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。
另外,当其所连接的环结构为苯基(芳香族)时,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的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,当其所连接的环结构为环己烷、吡喃及二噁烷等饱和环结构时,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的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。为了使向列相稳定化,碳原子及存在时氧原子的合计优选为5以下,优选为直链状。
作为烯基,优选为选自式(R1)至式(R5)的任一者所示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)[化8]
优选为碳原子数1~5的烷基及碳原子数1~5的烷氧基,为甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基及丙氧基。
要求增大△n时,AN11及AN12各自独立地优选为芳香族,为了改善响应速度,优选为脂肪族,优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,更优选表示下述的结构,[化9]
优选为反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基,更优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
ZN11及ZN12各自独立地优选表示-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键,进一步优选为-CH2O-、-CH2CH2-或单键,特别优选为-CH2O-或单键。
nN11+nN12优选为1或2,优选nN11为1且nN12为0的组合、nN11为2且nN12为0的组合、nN11为1且nN12为1的组合、nN11为2且nN12为1的组合。
但不包括通式(N-1d)所示的化合物。
相对于本发明的组合物的总量,通式(N-1)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。
相对于本发明的组合物的总量,通式(N-1d)所示的化合物及通式(N-1)所示的化合物的合计优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。
当将本发明的组合物的粘度保持为较低、需要响应速度快的组合物时,优选为上述的下限值低且上限值低。进一步,当将本发明的组合物的Tni保持为较高,需要温度稳定性良好的组合物时,优选为上述的下限值低且上限值低。另外,为了保持低的驱动电压而想增大介电常数各向异性时,优选使上述的下限值高且上限值高。
作为通式(N-1)所示的化合物,可举出下述的通式(N-1a)~(N-1g)所示的化合物组。
[化10]
(式中,RN11及RN12表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义,nNa11表示0或1,nNb11表示1或2,nNc11表示0或1,nNe11表示1或2,nNf11表示1或2,nNg11表示1或2,ANe11表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,ANg11表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基,但至少1个表示1,4-亚环己烯基,ZNe11表示单键或亚乙基,但至少1个表示亚乙基。)
更具体而言,通式(N-1)所示的化合物优选为选自通式(N-1-1)~(N-1-21)所示的化合物组的化合物。
通式(N-1-1)所示的化合物为下述的化合物。
[化11]
(式中,RN111及RN112各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN111优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为丙基、戊基或乙烯基。RN112优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-1)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得少一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-1)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
进一步,通式(N-1-1)所示的化合物优选为选自式(N-1-1.1)至式(N-1-1.23)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)所示的化合物,优选为式(N-1-1.1)及式(N-1-1.3)所示的化合物。
[化12]
式(N-1-1.1)~(N-1-1.22)所示的化合物可单独使用,也可组合使用,相对于本发明的组合物的总量,单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(N-1-2)所示的化合物为下述的化合物。
[化13]
(式中,RN121及RN122各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN121优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基、丁基或戊基。RN122优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
通式(N-1-2)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得少一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-2)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、37%、40%、42%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为50%、48%、45%、43%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%。
进一步,通式(N-1-2)所示的化合物优选为选自式(N-1-2.1)至式(N-1-2.22)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-2.3)至式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及式(N-1-2.20)所示的化合物,重视△ε的改良时,优选为式(N-1-2.3)至式(N-1-2.7)所示的化合物,重视TNI的改良时,优选为式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及式(N-1-2.13)所示的化合物,重视响应速度的改良时,优选为式(N-1-2.20)所示的化合物。
[化14]
式(N-1-2.1)至式(N-1-2.22)所示的化合物可单独使用,也可组合使用,相对于本发明的组合物的总量,单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(N-1-3)所示的化合物为下述的化合物。
[化15]
(式中,RN131及RN132各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN131优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN132优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数3~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为1-丙烯基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-3)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-3)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
进一步,通式(N-1-3)所示的化合物优选为选自式(N-1-3.1)至式(N-1-3.21)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-3.1)~(N-1-3.7)及式(N-1-3.21)所示的化合物,优选为式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)所示的化合物。
[化16]
式(N-1-3.1)~式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及式(N-1-3.21)所示的化合物可单独使用,也可组合使用,优选为式(N-1-3.1)及式(N-1-3.2)的组合、选自式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)的2种或3种的组合。相对于本发明的组合物的总量,单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-4)所示的化合物为下述的化合物。
[化17]
(式中,RN141及RN142各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN141及RN142各自独立地优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为甲基、丙基、乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-4)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得少一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-4)所示的化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。
进一步,通式(N-1-4)所示的化合物优选为选自式(N-1-4.1)至式(N-1-4.14)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-4.1)~(N-1-4.4)所示的化合物,优选为式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及式(N-1-4.4)所示的化合物。
[化18]
式(N-1-4.1)~(N-1-4.14)所示的化合物可单独使用,也可组合使用,相对于本发明的组合物的总量,单独或这些化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。
通式(N-1-5)所示的化合物为下述的化合物。
[化19]
(式中,RN151及RN152各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN151及RN152各自独立地优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-5)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得少一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-5)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、8%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
进一步,通式(N-1-5)所示的化合物优选为选自式(N-1-5.1)至式(N-1-5.6)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所示的化合物。
[化20]
式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所示的化合物可单独使用,也可组合使用,相对于本发明的组合物的总量,单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、8%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-12)所示的化合物为下述的化合物。
[化21]
(式中,RN1121及RN1122各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1121优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1122优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-12)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-12)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-13)所示的化合物为下述的化合物。
[化22]
(式中,RN1131及RN1132各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1131优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1132优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-13)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-13)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-14)所示的化合物为下述的化合物。
[化23]
(式中,RN1141及RN1142各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1141优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1142优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-14)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-14)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-15)所示的化合物为下述的化合物。
[化24]
(式中,RN1151及RN1152各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1151优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1152优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-15)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-15)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-16)所示的化合物为下述的化合物。
[化25]
(式中,RN1161及RN1162各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1161优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1162优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-16)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-16)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-17)所示的化合物为下述的化合物。
[化26]
(式中,RN1171及RN1172各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1171优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1172优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-17)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-17)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-18)所示的化合物为下述的化合物。
[化27]
(式中,RN1181及RN1182各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1181优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为甲基、乙基、丙基或丁基。RN1182优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-18)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-18)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
进一步,通式(N-1-18)所示的化合物优选为选自式(N-1-18.1)至式(N-1-18.5)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-18.1)~(N-1-11.3)所示的化合物,优选为式(N-1-18.2)及式(N-1-18.3)所示的化合物。
[化28]
通式(N-1-20)所示的化合物为下述的化合物。
[化29]
(式中,RN1201及RN1202各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1201及RN1202各自独立地优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-20)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-20)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-21)所示的化合物为下述的化合物。
[化30]
(式中,RN1211及RN1212各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1211及RN1212各自独立地优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-21)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-21)所示的化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-22)所示的化合物为下述的化合物。
[化31]
(式中,RN1221及RN1222各自独立地表示与通式(N)中的RN11及RN12相同的含义。)
RN1221及RN1222各自独立地优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-22)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视△ε的改善时,优选将含量设定得高一些,重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,重视TNI时,若将含量设定得多一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(N-1-21)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、5%。
进一步,通式(N-1-22)所示的化合物优选为选自式(N-1-22.1)至式(N-1-22.12)所示的化合物组的化合物,优选为式(N-1-22.1)~(N-1-22.5)所示的化合物,优选为式(N-1-22.1)~(N-1-22.4)所示的化合物。
[化32]
本发明的液晶组合物优选为含有1种或2种以上的通式(L)所示的化合物。通式(L)所示的化合物相当于介电性大致为中性的化合物(△ε的值为-2~2)。
但,不包括通式(i)、通式(ii)、通式(N-1d)及通式(N-1)所示的化合物。
通式(L)所示的化合物可单独使用,也可组合使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的期望性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种。或者,在本发明的其他实施方式中为2种、3种、4种、5种、6种、7种、8种、9种、10种以上。
本发明的组合物中,通式(L)所示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、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的要求的性能来适宜调整。
通式(L)所示的化合物是△ε为0附近的所谓非极性化合物。因此,分子内的卤素原子等的极性基的数目优选为2个以下,优选为1个以下,为了改善与其它液晶化合物的溶解性,优选为1个,着眼于粘性时,优选为未取代。
相对于本发明的组合物的总量,通式(L)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%。
相对于本发明的组合物的总量,通式(i)、通式(ii)、通式(N-1d)、通式(N-1)及通式(L)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%。
当将本发明的组合物的粘度保持为较低、需要响应速度快的组合物时,优选为上述的下限值高且上限值高。进一步,当将本发明的组合物的Tni保持为较高、要温度稳定性良好的组合物时,优选为上述的下限值高且上限值高。另外,为了保持低的驱动电压而想增大介电常数各向异性时,优选使上述的下限值低且上限值低。
重视可靠性时,RL1及RL2优选皆为烷基,重视使化合物的挥发性降低时,优选为烷氧基,重视粘性的降低时,优选为至少一者是烯基。
存在于分子内的卤素原子优选为0、1、2或3个,优选为0或1,重视与其它液晶分子的相溶性时,优选为1。
关于RL1及RL2,当其所连接的环结构为苯基(芳香族)时,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的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,当其所连接的环结构为环己烷、吡喃及二噁烷等的饱和环结构时,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的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。为了使向列相稳定化,碳原子及存在时氧原子的合计优选为5以下,优选为直链状。
作为烯基,优选选自式(R1)至式(R5)的任一者所示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)[化33]
重视响应速度时,nL1优选为0,为了改善向列相的上限温度,优选为2或3,为了取得它们的平衡,优选为1。另外,为了满足作为组合物所要求的特性,优选为组合不同值的化合物。
要求增大△n时,AL1、AL2及AL3优选为芳香族,为了改善响应速度,优选为脂肪族,优选为各自独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,更优选表示下述的结构,[化34]
更优选为表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
重视响应速度时,ZL1及ZL2优选为单键。
关于通式(L)所示的化合物,分子内的卤素原子数优选为0个或1个。
通式(L)所示的化合物优选为选自通式(L-1)~(L-7)所示的化合物组的化合物。
通式(L-1)所示的化合物为下述的化合物。
[化35]
(式中,RL11及RL12各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL11及RL12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的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
通式(L-1)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
相对于本发明的组合物的总量,优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为40%、35%、33%、30%、25%。
当将本发明的组合物的粘度保持为较低、需要响应速度快的组合物时,优选为上述的下限值高且上限值高。进一步,当将本发明的组合物的Tni保持为较高、需要温度稳定性良好的组合物时,优选上述的下限值居中且上限值居中。另外,为了保持低的驱动电压而想增大介电常数各向异性时,优选为上述的下限值低且上限值低。为了提高视野角特性,不优选增大上限值。
通式(L-1)所示的化合物优选为选自通式(L-1-1)所示的化合物组的化合物。
[化36]
(式中RL12表示与通式(L-1)中的含义相同的含义。)
通式(L-1-1)所示的化合物优选为选自式(L-1-1.1)至式(L-1-1.3)所示的化合物组的化合物,优选为式(L-1-1.2)或式(L-1-1.3)所示的化合物,特别优选为式(L-1-1.3)所示的化合物。
[化37]
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-1.3)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(L-1)所示的化合物优选为选自通式(L-1-2)所示的化合物组的化合物。
[化38]
(式中RL12表示与通式(L-1)中的含义相同的含义。)
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-2)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、5%、10%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、35%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为60%、55%、50%、45%、42%、40%、38%、35%、33%、30%。
进一步,通式(L-1-2)所示的化合物优选为选自式(L-1-2.1)至式(L-1-2.4)所示的化合物组的化合物,优选为式(L-1-2.2)至式(L-1-2.4)所示的化合物。特别地,式(L-1-2.2)所示的化合物特别改善本发明的组合物的响应速度,因而优选。另外,相比于响应速度更要求高的Tni时,优选为使用式(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所示的化合物。为了使低温时的溶解度变得良好,式(L-1-2.3)及式(L-1-2.4)所示的化合物的含量不优选设为30%以上。
[化39]
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-2.2)所示的化合物的优选含量的下限值为10%、15%、18%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、38%、40%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-1.3)所示的化合物及式(L-1-2.2)所示的化合物的合计优选含量的下限值为10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。
通式(L-1)所示的化合物优选为选自通式(L-1-3)所示的化合物组的化合物。
[化40]
(式中RL13及RL14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。)
RL13及RL14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的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-3)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、30%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为60%、55%、50%、45%、40%、37%、35%、33%、30%、27%、25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。
进一步,通式(L-1-3)所示的化合物优选为选自式(L-1-3.1)至式(L-1-3.12)所示的化合物组的化合物,优选为式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)或式(L-1-3.4)所示的化合物。特别地,式(L-1-3.1)所示的化合物特别改善本发明的组合物的响应速度,因而优选。另外,相比于响应速度更要求高的Tni时,优选为使用式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所示的化合物。为了使低温时的溶解度变得良好,式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所示的化合物的合计含量不优选设为20%以上。
[化41]
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-3.1)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为20%、17%、15%、13%、10%、8%、7%、6%。
通式(L-1)所示的化合物优选为选自通式(L-1-4)及/或(L-1-5)所示的化合物组的化合物。
[化42]
(式中RL15及RL16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。)
RL15及RL16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的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-4)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-5)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。
进一步,通式(L-1-4)及(L-1-5)所示的化合物优选为选自式(L-1-4.1)至式(L-1-5.3)所示的化合物组的化合物,优选为式(L-1-4.2)或式(L-1-5.2)所示的化合物。
[化43]
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-4.2)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为20%、17%、15%、13%、10%、8%、7%、6%。
优选为组合选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所示的化合物的2种以上的化合物,优选为组合选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及式(L-1-4.2)所示的化合物的2种以上的化合物,相对于本发明的组合物的总量,这些化合物的合计含量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%,相对于本发明的组合物的总量,上限值为80%、70%、60%、50%、45%、40%、37%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%。重视组合物的可靠性时,优选为组合选自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及式(L-1-3.4)所示的化合物的2种以上的化合物,重视组合物的响应速度时,优选为组合选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)所示的化合物的2种以上的化合物。
通式(L-1)所示的化合物优选为选自通式(L-1-6)所示的化合物组的化合物。
[化44]
(式中RL17及RL18各自独立地表示甲基或氢原子。)
相对于本发明的组合物的总量,式(L-1-6)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、5%、10%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、35%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为60%、55%、50%、45%、42%、40%、38%、35%、33%、30%。
进一步,通式(L-1-6)所示的化合物优选为选自式(L-1-6.1)至式(L-1-6.3)所示的化合物组的化合物。
[化45]
通式(L-2)所示的化合物为下述的化合物。
[化46]
(式中,RL21及RL22各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL21优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,RL22优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。
通式(L-1)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
重视低温时的溶解性时,若将含量设定得多一些则效果高,相反地,重视响应速度时,若将含量设定得少一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-2)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
进一步,通式(L-2)所示的化合物优选为选自式(L-2.1)至式(L-2.6)所示的化合物组的化合物,优选为式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及式(L-2.6)所示的化合物。
[化47]
通式(L-3)所示的化合物为下述的化合物。
[化48]
(式中,RL31及RL32各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL31及RL32各自独立地优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。
通式(L-3)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-3)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%。相对于本发明的组合物的总量,优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
要得到高的双折射率时,若将含量设定得多一些则效果高,相反地,重视高的Tni时,若将含量设定得少一些则效果高。进一步,改良滴痕、烧屏特性时,优选将含量的范围设定为居中。
进一步,通式(L-3)所示的化合物优选为选自式(L-3.3)或式(L-3.4)所示的化合物组的化合物。
[化49]
通式(L-4)所示的化合物为下述的化合物。
[化50]
(式中,RL41及RL42各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。
RL41优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,RL42优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。)
通式(L-4)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
本发明的组合物中,通式(L-4)所示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、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的要求的性能来适宜调整。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-4)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相对于本发明的组合物的总量,式(L-4)所示的化合物的优选含量的上限值为50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。
通式(L-4)所示的化合物例如优选为式(L-4.1)至式(L-4.3)所示的化合物。
[化51]
根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能,可含有式(L-4.1)所示的化合物,也可含有式(L-4.2)所示的化合物,也可含有式(L-4.1)所示的化合物与式(L-4.2)所示的化合物这两者,也可包含式(L-4.1)至式(L-4.3)所示的化合物全部。相对于本发明的组合物的总量,式(L-4.1)或式(L-4.2)所示的化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%,优选的上限值为45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
含有式(L-4.1)所示的化合物与式(L-4.2)所示的化合物这两者时,相对于本发明的组合物的总量,两化合物的优选含量的下限值为15%、19%、24%、30%,优选的上限值为45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(L-4)所示的化合物例如优选为式(L-4.4)至式(L-4.6)所示的化合物,优选为式(L-4.4)所示的化合物。
[化52]
根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能,可含有式(L-4.4)所示的化合物,也可含有式(L-4.5)所示的化合物,也可含有式(L-4.4)所示的化合物与式(L-4.5)所示的化合物这两者。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-4.4)或式(L-4.5)所示的化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%。优选的上限值为45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
含有式(L-4.4)所示的化合物与式(L-4.5)所示的化合物这两者时,相对于本发明的组合物的总量,两化合物的优选含量的下限值为15%、19%、24%、30%,优选的上限值为45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(L-4)所示的化合物优选为式(L-4.7)至式(L-4.10)所示的化合物,特别优选为式(L-4.9)所示的化合物。
[化53]
通式(L-5)所示的化合物为下述的化合物。
[化54]
(式中,RL51及RL52各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)
RL51优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,RL52优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。
通式(L-5)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
本发明的组合物中,通式(L-5)所示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、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的要求的性能来适宜调整。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-5)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相对于本发明的组合物的总量,式(L-5)所示的化合物的优选含量的上限值为50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。
通式(L-5)所示的化合物优选为式(L-5.1)或式(L-5.2)所示的化合物,特别优选为式(L-5.1)所示的化合物。
相对于本发明的组合物的总量,这些化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。
[化55]
通式(L-5)所示的化合物优选为式(L-5.3)或式(L-5.4)所示的化合物。
相对于本发明的组合物的总量,这些化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。
[化56]
通式(L-5)所示的化合物优选为选自式(L-5.5)至式(L-5.7)所示的化合物组的化合物,特别优选为式(L-5.7)所示的化合物。
相对于本发明的组合物的总量,这些化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。
[化57]
通式(L-6)所示的化合物为下述的化合物。
[化58]
(式中,RL61及RL62各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义,XL61及XL62各自独立地表示氢原子或氟原子。)
RL61及RL62各自独立地优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选XL61及XL62中的一者是氟原子,另一者是氢原子。
通式(L-6)所示的化合物可单独使用,也可组合2种以上的化合物使用。可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能来适宜组合使用。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种、5种以上。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-6)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相对于本发明的组合物的总量,式(L-6)所示的化合物的优选含量的上限值为50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。将重点放在增大△n时,优选增多含量,将重点放在低温时的析出时,含量优选少。
通式(L-6)所示的化合物优选为式(L-6.1)至式(L-6.9)所示的化合物。
[化59]
可组合的化合物的种类没有特别的限制,优选为含有这些的化合物之中的1种~3种,进一步优选为含有1种~4种。另外,由于所选择的化合物的分子量分布宽也对溶解性有效,因而例如优选为从式(L-6.1)或(L-6.2)所示的化合物选出1种,从式(L-6.4)或(L-6.5)所示的化合物选出1种,从式(L-6.6)或式(L-6.7)所示的化合物选出1种,从式(L-6.8)或(L-6.9)所示的化合物选出1种的化合物,并将它们适宜组合。其中,优选包含式(L-6.1)、式(L-6.3)、式(L-6.4)、式(L-6.6)及式(L-6.9)所示的化合物。
进一步,通式(L-6)所示的化合物例如优选为式(L-6.10)至式(L-6.17)所示的化合物,其中优选为式(L-6.11)所示的化合物。
[化60]
相对于本发明的组合物的总量,这些化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-7)所示的化合物为下述的化合物。
[化61]
(式中,RL71及RL72各自独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义,AL71及AL72各自独立地表示与通式(L)中的AL2及AL3相同的含义,但AL71及AL72上的氢原子各自独立地可被氟原子取代,ZL71表示与通式(L)中的ZL2相同的含义,XL71及XL72各自独立地表示氟原子或氢原子。)
式中,RL71及RL72各自独立地优选为碳原子数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,AL71及AL72各自独立地优选为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,AL71及AL72上的氢原子各自独立地可被氟原子取代,ZL71优选为单键或COO-,更优选为单键,XL71及XL72优选为氢原子。
可组合的化合物的种类没有特别的限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等的要求的性能而组合。所使用的化合物的种类,例如在本发明的一个实施方式中为1种、2种、3种、4种。
本发明的组合物中,通式(L-7)所示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、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的要求的性能来适宜调整。
相对于本发明的组合物的总量,式(L-7)所示的化合物的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%。相对于本发明的组合物的总量,式(L-7)所示的化合物的优选含量的上限值为30%、25%、23%、20%、18%、15%、10%、5%。
在期望本发明的组合物为高Tni的实施方式时,优选为增多式(L-7)所示的化合物的含量,希望低粘度的实施方式时,优选为减少含量。
进一步,通式(L-7)所示的化合物优选为式(L-7.1)至式(L-7.4)所示的化合物,优选为式(L-7.2)所示的化合物。
[化62]
进一步,通式(L-7)所示的化合物优选为式(L-7.11)至式(L-7.13)所示的化合物,优选为式(L-7.11)所示的化合物。
[化63]
进一步,通式(L-7)所示的化合物为式(L-7.21)至式(L-7.23)所示的化合物。优选为式(L-7.21)所示的化合物。
[化64]
进一步,通式(L-7)所示的化合物优选为式(L-7.31)至式(L-7.34)所示的化合物,优选为式(L-7.31)或/及式(L-7.32)所示的化合物。
[化65]
进一步,通式(L-7)所示的化合物优选为式(L-7.41)至式(L-7.44)所示的化合物,优选为式(L-7.41)或/及式(L-7.42)所示的化合物。
[化66]
进一步,通式(L-7)所示的化合物优选为式(L-7.51)至式(L-7.53)所示的化合物。
[化67]
相对于本发明的组合物的总量,通式(i)、通式(ii)、通式(N-1d)、通式(N-1)及通式(L)所示的化合物的合计优选含量的下限值为80%、85%、88%、90%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%。优选含量的上限值为100%、99%、98%、95%。
以往的组合物组合使用本申请的式(L-1-3.1)所示的具有双环己烷骨架的化合物及式(ii-3)所示的具有联苯骨架的化合物,而本申请组合物使用通式(i)及(ii)所示的化合物,进一步使用通式(N-1d)、通式(N-1)及通式(L)所示的化合物,通过分别含有规定量的通式(i)及(ii)所示的化合物,进一步调整所谓中性的化合物(通式(i)所示的化合物、通式(ii)所示的化合物及通式(L)所示的化合物)中的通式(i)及(ii)所示的化合物的含量,而解决本申请的课题。
中性的化合物(通式(i)所示的化合物、通式(ii)所示的化合物及通式(L)所示的化合物)中的通式(i)及(ii)所示的化合物的合计优选含量的下限值为20%、25%、30%、35%、38%、40%、42%、45%。优选的上限值为70%、65%、63%、60%、58%、56%、55%。
相对于本发明的组合物的总量,通式(i)、通式(ii)及通式(L-4.4)所示的化合物的合计优选含量的下限值为8%、10%、13%、15%、20%。优选含量的上限值为50%、45%、43%、40%、38%、35%。中性的化合物(通式(i)所示的化合物、通式(ii)所示的化合物及通式(L)所示的化合物)中的通式(i)、通式(ii)及通式(L-4.4)所示的化合物的合计优选含量的下限值为20%、25%、30%、35%、38%、40%、42%、45%。优选的上限值为70%、65%、63%、60%、58%、56%、55%。
本申请组合物中,作为中性的化合物的组合,优选为组合通式(i)、(ii)、(L-1)、(L-4)及(L-5)所示的化合物。
中性的化合物(通式(i)所示的化合物、通式(ii)所示的化合物及通式(L)所示的化合物)中的通式(i)、(ii)及(L-5)所示的化合物的合计优选含量的下限值为20%、25%、30%、35%、38%、40%、42%、45%。优选的上限值为70%、65%、63%、60%、58%、56%、55%。
相对于本发明的组合物的总量,具有烯基的化合物的合计优选含量的上限值为30%、25%、20%、15%、13%、10%、8%、5%、3%、2%、1%,优选为实质上不含有。若含有具有烯基的化合物,则在响应速度的改善上有效果,但从可靠性、△n的波长分散性的观点来看,含量优选少。
相对于本发明的组合物的总量,通式(N-1d)所示的化合物及通式(N-1)所示的化合物中具有烯基的化合物的合计优选含量的上限值为20%、18%、15%、13%、10%、8%、5%、3%、2%、1%,优选为实质上不含有。若含有具有烯基的化合物,则在响应速度的改善上有效果,从可靠性、△n的波长分散性的观点来看,含量优选少。
本申请发明的组合物优选不含有在分子内具有过酸(-CO-OO-)结构等氧原子彼此连接而成的结构的化合物。
重视组合物的可靠性及长期稳定性时,相对于前述组合物的总质量,具有羰基的化合物的含量优选设为5%以下,更优选设为3%以下,进一步优选设为1%以下,最优选为实质上不含有。
重视UV照射的稳定性时,相对于前述组合物的总质量,氯原子取代的化合物的含量优选设为15%以下,优选设为10%以下,优选设为8%以下,更优选设为5%以下,优选设为3%以下,进一步优选为实质上不含有。
优选为增多分子内的环结构皆为6元环的化合物的含量,相对于前述组合物的总质量,分子内的环结构皆为6元环的化合物的含量优选设为80%以上,更优选设为90%以上,进一步优选设为95%以上,最优选为实质上仅以分子内的环结构皆为6元环的化合物来构成组合物。
为了提高组合物的分散与稳定性,优选为增多侧链为烷基及烷氧基的化合物的含量,相对于前述组合物的总质量,侧链为烷基及烷氧基的化合物的含量优选设为85%以上,优选设为87%以上,优选设为90%以上,优选设为93%以上,优选设为95%以上,优选设为98%以上,进一步优选设为实质上100%。所谓的实质上100%,意思是除了聚合性化合物、稳定剂及附加地混入的杂质以外为100%。
为了抑制组合物因氧化所致的劣化,优选减少具有亚环己烯基作为环结构的化合物的含量,相对于前述组合物的总质量,具有亚环己烯基的化合物的含量优选设为10%以下,优选设为8%以下,更优选设为5%以下,优选设为3%以下,进一步优选为实质上不含有。
重视粘度的改善及Tni的改善时,优选减少在分子内具有氢原子可被取代成卤素的2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量,相对于前述组合物的总质量,前述在分子内具有2-甲基苯-1,4-二基的化合物的含量优选设为10%以下,优选设为8%以下,更优选设为5%以下,优选设为3%以下,进一步优选为实质上不含有。
本申请中所谓的实质上不含有,意思是除了非有意含有的物质之外不含有。
当本发明的第一实施方式的组合物中所含有的化合物具有烯基作为侧链的情况下,当前述烯基连接于环己烷时,该烯基的碳原子数优选为2~5,当前述烯基连接于苯时,该烯基的碳原子数优选为4~5,前述烯基的不饱和键与苯优选为不直接连接。
本发明中使用的液晶组合物的平均弹性常数(KAVG)优选为10至25,作为其下限值,优选为10,优选为10.5,优选为11,优选为11.5,优选为12,优选为12.3,优选为12.5,优选为12.8,优选为13,优选为13.3,优选为13.5,优选为13.8,优选为14,优选为14.3,优选为14.5,优选为14.8,优选为15,优选为15.3,优选为15.5,优选为15.8,优选为16,优选为16.3,优选为16.5,优选为16.8,优选为17,优选为17.3,优选为17.5,优选为17.8,优选为18,作为其上限值,优选为25,优选为24.5,优选为24,优选为23.5,优选为23,优选为22.8,优选为22.5,优选为22.3,优选为22,优选为21.8,优选为21.5,优选为21.3,优选为21,优选为20.8,优选为20.5,优选为20.3,优选为20,优选为19.8,优选为19.5,优选为19.3,优选为19,优选为18.8,优选为18.5,优选为18.3,优选为18,优选为17.8,优选为17.5,优选为17.3,优选为17。重视消耗电力削减时,抑制背光的光量是有效的,液晶显示元件优选提高光的透过率,因此,优选将KAVG的值设定得低一些。重视响应速度的改善时,优选将KAVG的值设定得高一些。
本发明的组合物中,为了制作PS模式、横电场型PSA模式或横电场型PSVA模式等的液晶显示元件,可含有聚合性化合物。作为可使用的聚合性化合物,可举出通过光等能量射线进行聚合的光聚合性单体等,作为结构,例如可举出联苯衍生物、联三苯衍生物等的具有多个六元环连接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)所示的二官能单体。
[化68]
(式中,X201及X202各自独立地表示氢原子或甲基,
Sp201及Sp202各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-(式中,s表示2至7的整数,氧原子连接于芳香环),
Z201表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-(式中,Y1及Y2各自独立地表示氟原子或氢原子)、-C≡C-或单键,
M201表示1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键,式中的全部1,4-亚苯基中任意的氢原子可被氟原子、碳数1~3的烷基及/或碳数1~2的烷氧基所取代。)
优选为X201及X202皆表示氢原子的二丙烯酸酯衍生物、皆具有甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物中的任一者,也优选为其中一者表示氢原子而另一者表示甲基的化合物。这些化合物的聚合速度为,二丙烯酸酯衍生物最快,二甲基丙烯酸酯衍生物慢,非对称化合物为其中间,可按照其用途来使用优选的方式。PSA显示元件中,特别优选为二甲基丙烯酸酯衍生物。
Sp201及Sp202各自独立地表示单键、碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-,PSA显示元件中,优选为至少一个是单键,优选为皆表示单键的化合物,或其中一个为单键而另一个表示碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-的方式。此时优选为1~4的烷基,s优选为1~4。
Z201优选为-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键,更优选为-COO-、-OCO-或单键,特别优选为单键。
M201表示任意的氢原子可被氟原子取代的1,4-亚苯基、反式-1,4-亚环己基或单键,优选为1,4-亚苯基或单键。C表示单键以外的环结构时,Z201也优选为单键以外的连接基,当M201为单键时,Z201优选为单键。
基于这些点,通式(XX)中,Sp201及Sp202之间的环结构具体而言优选为以下记载的结构。
通式(XX)中,M201表示单键且环结构由两个环形成时,优选表示以下的式(XXa-1)至式(XXa-7),更优选表示式(XXa-1)至式(XXa-3)、式(XXa-6)至式(XXa-7),特别优选表示式(XXa-1)、式(XXa-2)或式(XXa-6)。
[化69]
(式中,两端连接于Sp201或Sp202。)
含有这些骨架的聚合性化合物,由于聚合后的取向限制力最适合PSA型液晶显示元件,得到良好的取向状态,故显示不均被抑制或全然不发生。
根据以上,作为聚合性单体,特别优选为通式(XX-1)~通式(XX-4),其中最优选为通式(XX-2)。
[化70]
(式中,苯可被氟原子、碳数1~3的烷基及/或碳数1~2的烷氧基所取代,Sp20表示碳原子数2至5的亚烷基。)
在本发明的组合物中添加单体的情况中,即使聚合引发剂不存在时,聚合也进行,但为了促进聚合,也可含有聚合引发剂。作为聚合引发剂,可举出苯偶姻醚类、二苯基酮类、苯乙酮类、苄基缩酮类、酰基氧化膦类等。
本发明中的组合物可进一步含有通式(Q)所示的化合物。
[化71]
(式中,RQ表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基,该烷基中的1个或2个以上的CH2基可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代,RQ中的氢原子可被4-羟基-3,5-二-叔丁基苯基所取代,MQ表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或单键,但反式-1,4-亚环己基中的1个或非邻接的2个-CH2-可被-O-取代。)
RQ表示碳原子数1至22的直链烷基或支链烷基,该烷基中的1个或2个以上的CH2基可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代,优选为碳原子数1至10的直链烷基、直链烷氧基、1个CH2基被取代成-OCO-或-COO-的直链烷基、支链烷基、分枝烷氧基、1个CH2基被取代成-OCO-或-COO-的支链烷基,进一步优选为碳原子数1至20的直链烷基、1个CH2基被取代成-OCO-或-COO-的直链烷基、支链烷基、分枝烷氧基、1个CH2基被取代成-OCO-或-COO-的支链烷基。MQ表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基或单键,优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
通式(Q)所示的化合物更具体而言优选为下述的通式(Q-a)至通式(Q-d)所示的化合物。
[化72]
式中,RQ1优选为碳原子数1至10的直链烷基或支链烷基,RQ2优选为碳原子数1至20的直链烷基或支链烷基,RQ3优选为碳原子数1至8的直链烷基、支链烷基、直链烷氧基或支链烷氧基,LQ优选为碳原子数1至8的直链亚烷基或支链亚烷基。通式(Q-a)至通式(Q-d)所示的化合物中,进一步优选为通式(Q-c)及通式(Q-d)所示的化合物。
本申请发明的组合物中,优选为含有1种或2种的通式(Q)所示的化合物,进一步优选为含有1种至5种,其含量优选为0.001至1%,进一步优选为0.001至0.1%,特别优选为0.001至0.05%。
另外,作为本发明中可使用的抗氧化剂或光稳定剂,具体而言优选为以下的(III-1)~(III-38)所示的化合物。
[化73]
[化74]
[化75]
[化76]
[化77]
[化78]
[化79]
[化80]
[化81]
(式中,n表示0至20的整数。)
本申请发明的组合物中,优选为含有1种或2种以上的通式(Q)所示的化合物或选自通式(III-1)~(III-38)的化合物,进一步优选含有1种至5种,其含量优选为0.001至1%,进一步优选为0.001至0.1%,特别优选为0.001至0.05%。
一般而言,使用由液晶组合物的物性值所计算的各种参数作为表现液晶显示元件的特性的手法。它们之中,有作为支配响应速度的参数的γ1/K33、作为支配电光学效果的陡峭性的参数的K11/K33及作为支配驱动电压的参数的|K33/△ε|等。本发明的液晶组合物兼备高速响应、低驱动电压、良好的低温保存性、宽视野角及高透过率。因此,作为支配响应速度的参数的γ1/K33优选为10.0mPa·s·pN-1以下,优选为9.8mPa·s·pN-1以下,优选为9.5mPa·s·pN-1以下,优选为9.2mPa·s·pN-1以下,特别优选为9.0mPa·s·pN-1以下。作为支配电光学效果的陡峭性的参数的K11/K33优选为1.20以下,优选为1.15以下,优选为1.10以下,优选为1.07以下,优选为1.05以下,特别优选为1.03以下。作为支配驱动电压的参数的|K33/△ε|优选为6.0pN以下,优选为5.7pN以下,优选为5.5pN以下,优选为5.3pN以下,特别优选为5.1pN以下。
关于本发明的含有聚合性化合物的组合物,其中所含有的聚合性化合物可通过紫外线照射进行聚合从而赋予液晶取向能力,使用于利用组合物的双折射来控制光的透过光量的液晶显示元件。
使用本发明的组合物的液晶显示元件是用于兼顾高速响应与显示不良的抑制的有用的元件,特别在主动矩阵驱动用液晶显示元件中有用,可适用于VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式或ECB模式用液晶显示元件。
另外,在基于ODF法的液晶显示元件的制造工序中,必须根据液晶显示元件的尺寸来滴加最合适的液晶注入量,但本申请发明的液晶组合物由于例如对于在液晶滴加时所发生的滴加装置内的急剧压力变化、冲击的影响少,可长时间稳定地持续滴加液晶,因此可保持高的液晶显示元件的良品率。特别地,关于最近流行的智能手机中多使用的小型液晶显示元件,由于最合适的液晶注入量少,故将与最合适值的偏差控制在一定范围内本身是困难的,但通过使用本申请发明的液晶组合物,即使在小型液晶显示元件中也能实现稳定的液晶材料的排出量。
实施例
以下举出实施例来进一步详述本发明,但本发明不受这些实施例所限定。另外,以下的实施例及比较例的组合物中的“%”意思是“质量%”。
实施例中,所测定的特性如下。
Tni:向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
△n:在293K的折射率各向异性
△ε:在293K的介电常数各向异性
γ1:在293K的旋转粘度(mPa·s)
K11:在293K的展曲的弹性常数(pN)
K33:在293K的弯曲的弹性常数(pN)
还有,实施例的化合物的记载中使用以下的缩写符号。
<环结构>
[化82]
<侧链结构>
[表1]
缩写符号 | 化学结构 |
-n | -C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub> |
n- | C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>- |
-On | OC<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub> |
nO- | C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>O- |
-V | -CH=CH<sub>2</sub> |
V- | CH<sub>2</sub>=CH- |
-V1 | -CH=CH-CH<sub>3</sub> |
1V- | CH<sub>3</sub>-CH=CH- |
-2V | -CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH=CH<sub>2</sub> |
V2- | CH<sub>2</sub>=CH-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>- |
-2V1 | -CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-CH=CH-CH<sub>3</sub> |
1V2- | CH<sub>3</sub>-CH=CH-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>- |
(其中,表中的n为自然数。)
<连接结构>
[表2]
缩写符号 | 化学结构 |
-n- | -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>- |
-nO- | -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>O- |
-On- | -OC<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>- |
-COO- | -C(=O)-O- |
-OCO- | -O-C(=O)- |
-V- | -CH=CH- |
-nV- | -C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>-CH=CH- |
-Vn- | -CH=CH-C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub>- |
-T- | -C≡C- |
-CF2O- | -CF<sub>2</sub>-O- |
-OCF2- | -O-CF<sub>2</sub>- |
(其中,表中的n为自然数。)
<实施例1~6>
作为实施例,调制LC-1(实施例1)、LC-2(实施例2)、LC-3(实施例3)、LC-4(实施例4)、LC-5(实施例5)及LC-6(实施例6)的液晶组合物,测定其物性值。以下显示液晶组合物的构成与其物性值的结果。
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
可知LC-1(实施例1)、LC-2(实施例2)、LC-3(实施例3)、LC-4(实施例4)、LC-5(实施例5)及LC-6(实施例6)是作为支配响应速度的参数的γ1/K33充分地小,作为支配电光学效果的陡峭性的参数的K11/K33充分地小,且作为支配驱动电压的参数的|K33/△ε|充分地低的液晶组合物。另外,可知△n的波长分散性也充分地小。
接着,通过真空注入法,将这些的液晶组合物分别注入于单元间隙3.0μm且涂布有诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜的带ITO的单元中,从而得到垂直取向(VA)液晶显示元件。确认到,这些VA液晶显示元件表现为高速响应、低驱动电压、良好的低温保存性、宽视野角、高透过率。
由以上可知,本发明的液晶组合物是可兼备高速响应、低驱动电压、良好的低温保存性、宽视野角、高透过率中全部特性的优异的液晶组合物。
<比较例1~7>
作为比较例,调制LC-A(比较例1)、LC-B(比较例2)、LC-C(比较例3)、LC-D(比较例4)、LC-E(比较例5)、LC-F(比较例6)及LC-G(比较例7)的液晶组合物,测定其物性值。以下显示液晶组合物的构成与其物性值
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
[表13]
[表14]
[表15]
可知与实施例相比,LC-A(比较例1)、LC-B(比较例2)、LC-C(比较例3)、LC-D(比较例4)、LC-E(比较例5)、LC-F(比较例6)及LC-G(比较例7)中,作为支配响应速度的参数的γ1/K33、作为支配电光学效果的陡峭性的参数的K11/K33、作为支配驱动电压的参数的|K33/△ε|或△n的波长分散性的任一个或它们中的多个较差。
接着,通过真空注入法,将这些液晶组合物分别注入于单元间隙3.0μm且涂布有诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜的带ITO的单元中,从而得到垂直取向(VA)液晶显示元件。以下显示评价所得的垂直取向(VA)液晶显示元件的电光学特性的结果。下表中的○表示与实施例所得的液晶显示元件相比表现为同等以上的性能,×表示与实施例所得的液晶显示元件相比确认到显著较差。
[表16]
[表17]
与实施例所制成的显示元件相比,确认到这些VA液晶显示元件的响应速度、驱动电压、低温保存性、视野角、透过率中的任一个或它们中的多个较差。
<实施例7~实施例24>
对于所调制的液晶组合物LC-1~LC6,添加XX-2、XX-2-F及XX-2-O1所示的聚合性化合物作为聚合性化合物,调制含有聚合性化合物的液晶组合物MLC-1~MLC-18(实施例7~24)。
[化83]
以下显示所得的含有聚合性化合物的液晶组合物的构成。
[表18]
[表19]
[表20]
[表21]
[表22]
[表23]
通过真空注入法,将这些含有聚合性化合物的液晶组合物分别注入于单元间隙3.0μm且涂布有诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜的带ITO的单元中,从而得到垂直取向(VA)液晶显示元件。对于所得的VA液晶显示元件,一边施加10V、100Hz的矩形波,一边以100mW/cm-2(365nm)的强度的高压水银灯进行10J曝光。进一步,在切断电压的状态下进行100J曝光从而得到高分子稳定化垂直取向(PSVA)液晶显示元件。确认到这些PSVA液晶显示元件表现为与实施例1~6所制成的垂直取向(VA)液晶显示元件同样以上的特性。
由以上可知,本发明的液晶组合物即使在PSVA显示元件中,也为能兼顾高速响应、低驱动电压、良好的低温保存性、宽视野角、高透过率中全部特性的优异的液晶组合物。
Claims (4)
1.一种介电常数各向异性为负的液晶组合物,含有选自通式(i)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(ii)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(N-1d)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(N-1)所示的化合物的1种或2种以上的化合物、选自通式(L)所示的介电中性的化合物的1种或2种以上的化合物,
相对于组合物总量,通式(i)所示的化合物的合计含量为3%以上,相对于组合物总量,通式(ii)所示的化合物的合计含量为3%以上,相对于通式(i)所示的化合物、通式(ii)所示的化合物及通式(L)所示的化合物总量,通式(i)所示的化合物的合计含量为20%以上;
[化1]
式中,Ri1及Rii1各自独立地表示碳原子数1~5的烷基,Ri2及Rii2各自独立地表示甲基或甲氧基,
RNd11、RNd12、RN11、RN12、RL1及RL2各自独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-各自独立地可被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,
nNd11表示1、2或3,nN11及nN12表示0、1、2或3,且nN11+nN12表示1、2或3,nL1表示0、1、2或3,
AN11、AN12、AL1、AL2及AL3各自独立地表示选自由如下组成的组中的基团,
(a)1,4-亚环己基,该基团中存在的1个-CH2-或不邻接的2个以上的-CH2-可被取代成-O-,及
(b)1,4-亚苯基,该基团中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被取代成-N=,
(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基,萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中存在的1个-CH=或不邻接的2个以上的-CH=可被取代成-N=,
上述的基团(a)、基团(b)及基团(c)各自独立地可被氰基、氟原子或氯原子取代,
ZN11、ZN12、ZL1及ZL2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,
当AN11、AN12、AL1、AL2及/或AL3存在多个时,它们可以相同或不同,当ZN11、ZN12、ZL1及/或ZL2存在多个时,它们可以相同或不同,但通式(N-1)所示的化合物不包括通式(N-1d)所示的化合物,通式(L)所示的化合物不包括通式(i)、通式(ii)、通式(N-1d)及通式(N-1)所示的化合物。
2.根据权利要求1所述的介电常数各向异性为负的液晶组合物,进一步含有聚合性化合物。
3.一种液晶显示元件,使用了权利要求1或2所述的组合物。
4.一种VA型的液晶显示元件,使用了权利要求1或2所述的液晶组合物。
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