CN112437802A - 液晶组合物及液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
提供一种液晶组合物,其通过溶解大量的聚合性单体,充分提高其聚合速度,而能以更短时间形成预倾角;及提供一种液晶显示元件,其使用该液晶组合物,具有充分的预倾角,且不会产生预倾角的变化或极少产生预倾角的变化,电压保持率(VHR)、响应性能优异。本发明的液晶组合物的特征在于,含有:液晶分子;聚合性单体A,其具有介晶骨架、及与介晶骨架结合的至少两个聚合性基,聚合性基的全部与介晶骨架直接结合;及聚合性单体B,其具有介晶骨架、及与介晶骨架结合的至少两个聚合性基,聚合性基的全部经由间隔基而与介晶骨架结合。
Description
技术领域
本发明涉及液晶组合物及液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件以改善其特性为目的,而在构成液晶层的液晶组合物中混合PSA(Polymer Sustained Alignment,聚合物维持取向)等聚合性单体,从而控制液晶分子的取向状态(例如,参见专利文献1~5)。
在聚合性单体在分子中不具有间隔基时,通过聚合性单体的聚合而得到的聚合物变得刚直。因此,可减少液晶显示元件中的IS(Image Sticking:图像的烧屏)的产生。然而,有该聚合性单体在液晶组合物中溶解性低的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2010/0124623号说明书
专利文献2:日本专利第6087815号公报
专利文献3:国际公开第2017/008884号
专利文献4:日本特表2015-513577号公报
专利文献5:美国专利第9139775号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种液晶组合物,其通过溶解大量的聚合性单体,充分提高其聚合速度,而能以更短时间形成预倾角;及提供一种液晶显示元件,其使用该液晶组合物,具有充分的预倾角,且不会产生预倾角的变化或极少产生预倾角的变化,电压保持率(VHR)、响应性能优异。
解决课题的方法
此目的通过下述(1)~(13)的本发明而达成。
(1)一种液晶组合物,其特征在于,含有:
液晶分子;
聚合性单体A,其具有介晶骨架、及与该介晶骨架结合的至少两个聚合性基,该聚合性基的全部与前述介晶骨架直接结合;及
聚合性单体B,其具有介晶骨架、及与该介晶骨架结合的至少两个聚合性基,该聚合性基的全部经由间隔基与前述介晶骨架结合。
(2)如上述(1)所记载的液晶组合物,其中,在前述聚合性单体A中,前述两个聚合性基结合于前述介晶骨架的长轴方向两端部的基本对称的位置。
(3)如上述(1)或(2)所记载的液晶组合物,其中,在前述聚合性单体A中,前述介晶骨架具备2~4个环结构。
(4)如上述(3)所记载的液晶组合物,其中,在前述聚合性单体A中,前述介晶骨架进一步具备与前述环结构结合的下述取代基Ki1A。
取代基Ki1A表示卤素原子、直链状或支链状的碳原子数1~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数1~40的烷氧基。
(前述烷基中的2个以上的仲碳原子可被-C(=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,前述烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-C(=CH2)-、-C(=CHRi3)-、-C(=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,前述烷基的末端可被OH、NH2或CN取代。式中,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3,Ri3表示直链状或支链状的碳原子数1~20的烷基(其中,该烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。)。)
(5)如上述(1)~(4)中任一项所记载的液晶组合物,其中,在前述聚合性单体B中,前述介晶骨架含有2~4个环结构。
(6)如上述(5)所记载的液晶组合物,其中,在前述聚合性单体B中,前述介晶骨架中的前述2~4个环结构形成连接多环结构。
(7)如上述(6)所记载的液晶组合物,其中,在前述聚合性单体B中,前述介晶骨架进一步具备与前述环结构结合的下述取代基Ki1B。
取代基Ki1B表示卤素原子、直链状或支链状的碳原子数1~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数1~40的烷氧基。
(前述烷基中的2个以上的仲碳原子可被-C(=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,前述烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-C(=CH2)-、-C(=CHRi3)-、-C(=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,前述烷基中的氢原子可被P-Sp-取代,前述烷基的末端可被OH、NH2或CN取代。式中,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3,Ri3表示直链状或支链状的碳原子数1~20的烷基(其中,该烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。),P表示聚合性基,Sp表示间隔基。)
(8)如上述(1)~(7)中任一项所记载的液晶组合物,其中,前述聚合性单体A的量相对于前述聚合性单体A与前述聚合性单体B的合计量为25~75质量%。
(9)如上述(1)~(8)中任一项所记载的液晶组合物,其中,该液晶组合物中所含的前述聚合性单体A与前述聚合性单体B的合计量相对于前述液晶分子100质量份,为0.1~3质量份。
(10)一种液晶显示元件,其特征在于,具备两个基板、及设置于该两个基板之间的液晶层,该液晶层含有前述(1)~(9)中任一项所记载的液晶组合物。
(11)如上述(10)所记载的液晶显示元件,其中,前述液晶层含有前述聚合性单体A及前述聚合性单体B的聚合物。
(12)如上述(10)或(11)所记载的液晶显示元件,其为有源矩阵驱动用。
(13)如上述(10)~(12)中任一项所记载的液晶显示元件,其为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。
发明的效果
根据本发明,通过并用具有间隔基的聚合性单体与不具有间隔基的聚合性单体,可得到下述液晶组合物:溶解了大量的聚合性单体,充分提高其聚合速度,由此能以更短时间形成预倾角。另外,通过使用该液晶组合物,可得到具有充分的预倾角,且不会产生预倾角的变化或极少产生预倾角的变化,电压保持率(VHR)、响应性能优异的液晶显示元件。
附图说明
图1是示意性地表示液晶显示元件的一个实施方式的图。
图2是将图1中的由I线包围的区域放大后的俯视图。
具体实施方式
以下,针对本发明的液晶组合物及液晶显示元件,基于优选的实施方式详细说明。
(液晶组合物)
含有液晶分子、全部的聚合性基与介晶骨架直接结合的聚合性单体A、及全部的聚合性基经由间隔基而与介晶骨架结合的聚合性单体B。
聚合性基不经由间隔基而与介晶骨架直接结合的聚合性单体A因为刚直,所以通常而言在液晶组合物中的溶解性低。
与此相对,聚合性基经由间隔基而与介晶骨架结合的聚合性单体B因间隔基的存在而柔软,在液晶组合物中的溶解性高。
在本发明中,通过并用聚合性单体A与聚合性单体B,可提高聚合性单体A在液晶组合物中所含的量。因此,可得到溶解有含大量聚合性单体A的聚合性单体的液晶组合物。该液晶组合物能以更短的时间结束聚合反应,因此可谋求能源耗费的优化。
另外,本发明的液晶组合物不会使折射率各向异性(Δn)及向列相-各向同性液相转移温度(Tni)降低,显示低粘度(η)、小的旋转粘性(γ1)、及大的弯曲弹性常数(K33)。
由此,使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件(液晶层)可对液晶分子赋予充分的预倾角,另外,还可减少聚合性单体的残留量。其结果,液晶显示元件显示高电压保持率(VHR)及高速响应性,另外,显示防止或抑制取向不良、IS(烧屏)的产生等优异的显示质量。
((聚合性单体A))
聚合性单体A具有介晶骨架、及与此介晶骨架结合的至少两个聚合性基。并且,聚合性基的全部与介晶骨架直接结合。
介晶骨架优选为具备2~4个环结构,更优选为具备2~3个环结构。通过具备具有该数量的环结构的介晶骨架,可更进一步提高聚合性单体A的对液晶分子赋予预倾角的功能。
作为介晶骨架的具体例,例如可列举下述式(Bi11)、式(Bi12)或式(Bi41)。
[化1]
环结构中的1个以上的氢原子可被卤素原子、碳原子数1~8的烷氧基或碳原子数1~8的烷基取代。
聚合性单体A至少具有两个聚合性基。通过使聚合性单体A及聚合性单体B的聚合性基彼此聚合,可使聚合性单体A及聚合性单体B的聚合物更牢固地固定于基板,且还可提高液晶分子的保持力。其结果,可防止或抑制液晶层从基板剥离。另外,还可提高对液晶分子赋予预倾角的能力。
再者,聚合性基的数量可为2个,也可为3个以上。通过具有两个以上的聚合性基,可提高聚合物的交联密度。因此,可使它们更牢固地固定于基板,并且还可进一步提高液晶分子的保持力、赋予预倾角的能力。
该聚合性基例如可选自下述通式(P-1)~(P-13)所表示的组。
[化2]
(式中,右端的黑点表示结合键)
这些聚合性基由于反应性高,因此即便在相对较低的能量(例如,光能、热能),也可充分且确实地聚合。因此,在使聚合性单体A及聚合性单体B聚合时,可防止或抑制液晶分子受到不良影响而劣化。
在它们之中,作为聚合性基,优选为式(P-1)~式(P-3)所表示的基,更优选为式(P-1)所表示的基(丙烯酰基)或式(P-2)所表示的基(甲基丙烯酰基)。
聚合性单体A所具有的两个以上的聚合性基可相同,也可彼此不同。
另外,两个聚合性基优选为结合于介晶骨架的长轴方向两端部的基本对称的位置。由此,更进一步提高对液晶分子赋予预倾角的效果。
作为以上那样的聚合性单体A,可列举下述通式(i-1-1)~(i-4-14)所表示的化合物。
[化3]
[化4]
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
式中,Pi11、Pi12、Pi21、Pi22、Pi41及Pi42分别独立地表示上述聚合性基。
再者,介晶骨架也可进一步具备代替通式(i-1-1)~(i-4-14)中的取代基或者与这些取代基一起与环结构结合的取代基Ki1A。
取代基Ki1A表示卤素原子、直链状或支链状的碳原子数1~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数1~40的烷氧基,优选为卤素原子、直链状或支链状的碳原子数3~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数3~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数3~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数3~40的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~40的烷基、直链状的碳原子数3~40的卤代烷基、或直链状的碳原子数3~40的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~18的烷基或直链状的碳原子数3~18的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~12的烷基或直链状的碳原子数3~12的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~8的烷基或直链状的碳原子数3~8的烷氧基。
该烷基中的2个以上的仲碳原子可被-C(=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,前述烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-C(=CH2)-、-C(=CHRi3)-、-C(=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,前述烷基的末端也可被OH、NH2或CN取代。
式中,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3,Ri3表示直链状或支链状的碳原子数1~20的烷基(其中,该烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。)。
聚合性单体A通过具有具备该取代基Ki1A的介晶骨架,可更确实地对液晶分子赋予充分的预倾角,且可使预倾角的变化更难以产生。
((聚合性单体B))
聚合性单体B具有介晶骨架、及与该介晶骨架结合的至少两个聚合性基。并且,聚合性基的全部经由间隔基而与介晶骨架结合。
通过并用该聚合性单体B,可提高聚合性单体A在液晶组合物中所含的量。
这里,作为间隔基,例如可列举-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-、或支链状或直链状的碳原子数1~20的亚烷基(其中,亚烷基中的1个或不相邻的2个以上的-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代)。
其中,作为间隔基,优选为支链状或直链状的碳原子数2~15的亚烷基,更优选为支链状或直链状的碳原子数3~10的亚烷基。该具有间隔基的聚合性单体B,由于分子的运动性高,因此可使更多的聚合性单体A溶解在液晶组合物中。
介晶骨架优选为具备2~4个环结构,更优选为具备2~3个环结构。通过具备具有该数量的环结构的介晶骨架,可更进一步提高聚合性单体B的对液晶分子赋予预倾角的功能。
介晶骨架中所含有的多个环结构可形成缩合多环结构,优选为形成环结构彼此通过单键连接(结合)的连接多环结构。由此,聚合性单体B的分子的运动性进一步提高。
聚合性单体B具有至少两个聚合性基。通过使聚合性单体A及聚合性单体B的聚合性基彼此聚合,可使聚合性单体A及聚合性单体B的聚合物更牢固地固定于基板,且还可提高液晶分子的保持力。其结果,还可提高赋予预倾角的能力。
再者,聚合性基的数量可为2个,也可为3个以上。通过具有2个以上的聚合性基,可提高聚合物的交联密度。因此,可使它们更牢固地固定于基板,并且也可进一步提高液晶分子的保持力、赋予预倾角的能力。
该聚合性基例如选自上述通式(P-1)~(P-13)所表示的组。这些中,作为聚合性基,优选为式(P-1)~式(P-3)所示的基,更优选为式(P-1)所示的基(丙烯酰基)或式(P-2)所示的基(甲基丙烯酰基)。
聚合性单体B所具有的2个以上的聚合性基可相同,也可彼此不同。
该聚合性单体B优选为例如含有选自下述通式(i-6-1)所表示的化合物中的至少一种。
[化10]
式中,X表示环结构(脂肪族环结构或芳香族环结构),P表示聚合性基,Sp表示间隔基,a表示0~2的整数,m、n、o分别独立地表示0~3的整数,但m+n+o为2以上。
再者,聚合性基P及间隔基Sp分别与上述基相同。
另外,介晶骨架也可进一步具备与环结构X结合的取代基Ki1B。
取代基Ki1B表示卤素原子、直链状或支链状的碳原子数3~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数3~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数3~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数3~40的烷氧基。
该烷基中的2个以上的仲碳原子可被-C(=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-C(=CH2)-、-C(=CHRi3)-、-C(=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,烷基中的氢原子可被P-Sp-取代,烷基的末端可被OH、NH2或CN取代。
式中,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3,Ri3表示直链状或支链状的碳原子数1~20的烷基(其中,该烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。),P表示聚合性基,Sp表示间隔基。)
聚合性单体B通过具有具备该取代基Ki1B的介晶骨架,可更确实地对液晶分子赋予充分的预倾角,且可使预倾角的变化变得更加难以产生。
取代基Ki1B表示卤素原子、直链状或支链状的碳原子数1~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数1~40的烷氧基,优选为卤素原子、直链状或支链状的碳原子数3~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数3~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数3~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数3~40的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~40的烷基、直链状的碳原子数3~40的卤代烷基、或直链状的碳原子数3~40的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~18的烷基或直链状的碳原子数3~18的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~12的烷基或直链状的碳原子数3~12的烷氧基,优选为直链状的碳原子数3~8的烷基或直链状的碳原子数3~8的烷氧基。
再者,聚合性基P及间隔基Sp分别与上述基相同。
作为该聚合性单体B,可为在上述通式(i-1-1)~(i-4-14)中在介晶骨架与各聚合性基之间具有间隔基的化合物(即,两个聚合性基结合于介晶骨架的长轴方向两端部的基本对称的位置的化合物),也可为下述式(i-6-11)~(i-6-13)所示的化合物(即,两个聚合性基偏存于介晶骨架的长轴方向的一端部而进行结合的化合物)。
从能以辅助液晶分子的取向控制的方式发挥作用的方面而言也优选后者的聚合性单体B。
[化11]
聚合性单体A的量相对于聚合性单体A与聚合性单体B的合计量,优选为25~75质量%左右,更优选为40~60质量%左右。通过以这样的比率使用聚合性单体A及聚合性单体B,可使对液晶分子赋予的预倾角更大,另外可适当地防止或抑制IS的产生。
液晶组合物中所含的聚合性单体A与聚合性单体B的合计量相对于液晶分子100质量份,优选为0.1~3质量份左右,更优选为0.2~2质量份左右。通过将聚合性单体A与聚合性单体B的合计量设定为上述范围,可维持优异的VHR、高速响应性。
((液晶分子))
液晶分子优选为含有通式(N-1)~(N-3)所表示的化合物中的至少一种。
[化12]
式中,RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32分别独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32分别独立地表示选自由(a)~(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(该基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH2-可被-O-取代。)、
(b)1,4-亚苯基(该基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH=可被-N=取代。)、
(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(该基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH=可被-N=取代。)、及
(d)1,4-亚环己烯基;
上述基(a)、基(b)、基(c)及基(d)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代。
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-。
XN21表示氢原子或氟原子。
TN31表示-CH2-或氧原子。
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32分别独立地表示0~3的整数,nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32分别独立地为1、2或3,在存在多个AN11~AN32、ZN11~ZN32的情形时,它们可相同,也可不同。
RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32优选为分别独立地为碳原子数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,更优选为碳原子数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,特别优选为碳原子数2~5的烷基或碳原子数2~3的烯基,最优选为碳原子数3的烯基(丙烯基)。
另外,在它们结合于作为苯环(芳香族环)的环结构的情形时,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的烷氧基或碳原子数4~5的烯基,在它们结合于环己烷环、吡喃环、二噁烷环之类的饱和环结构的情形时,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的烷氧基或直链状的碳原子数2~5的烯基。再者,为了使向列相稳定化,它们的碳原子数(在含有氧原子的情形时,为碳原子数与氧原子数的合计)优选为5以下,还优选为直链状。
烯基优选为选自下述式(R1)~(R5)的任一者所表示的基。
[化13]
各式中的黑点表示环结构中的碳原子。
在要求增大Δn的情形时,AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32优选为分别独立地为芳香族,为了改善响应速度,优选为脂肪族。
具体而言,AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32优选为分别独立地为反式-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,更优选为下述基中的任一者,进一步优选为反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基。
[化14]
优选为ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32分别独立地为-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键,更优选为-CH2O-、-CH2CH2-或单键,进一步优选为-CH2O-或单键。
XN21优选为氟原子。
TN31优选为氧原子。
优选为nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32为1或2。具体而言,优选为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、nN21为1且nN22为0的组合、nN21为2且nN22为0的组合、nN31为1且nN32为0的组合、nN31为2且nN32为0的组合。
液晶组合物中所包含的通式(N-1)~(N-3)所表示的化合物的量优选为分别如下所述。即,其优选的下限值为1质量%、10质量%、20质量%、30质量%、40质量%、50质量%、55质量%、60质量%、65质量%、70质量%、75质量%、80质量%。另一方面,其优选的上限值为95质量%、85质量%、75质量%、65质量%、55质量%、45质量%、35质量%、25质量%、20质量%。
在将液晶组合物的粘度(η)保持为低、提高响应速度的情形时,通式(N-1)~(N-3)所表示的化合物的量优选为下限值低且上限值也低。进而,在将液晶组合物的向列相-各向同性液相转移温度(Tni)保持为高、改善温度稳定性的情形时,其量优选为下限值低且上限值也低。另外,在为了将液晶显示元件的驱动电压保持为低而增大液晶组合物的介电常数各向异性(Δε)的情形时,其量优选为下限值高且上限值也高。
作为通式(N-1)所表示的化合物,可列举下述通式(N-1a)~(N-1g)所表示的化合物。
[化15]
式中,RN11及RN12表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
nNa11表示0或1。
nNb11表示1或2。
nNc11表示0或1。
nNd11表示1或2。
nNe11表示1或2。
nNf12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,至少1个表示1,4-亚环己烯基。
ZNe11表示单键或亚乙基,至少一个表示亚乙基。
其中,在存在多个ANe11、ZNe11及/或ANg11的情形时,它们可相同,也可不同。
更具体而言,通式(N-1)所表示的化合物优选为选自下述通式(N-1-1)~(N-1-21)所表示的化合物。
通式(N-1-1)所表示的化合物是下述化合物。
[化16]
式中,RN111及RN112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN111优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为丙基、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,更优选为乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-1)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-1)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较低,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、33质量%、35质量%。另一方面,其优选的上限值为50质量%、40质量%、38质量%、35质量%、33质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%、5质量%、3质量%。
进一步,通式(N-1-1)所表示的化合物优选为选自下述式(N-1-1.1)~(N-1-1.25)所表示的化合物,更优选为选自下述式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)所表示的化合物,进一步优选为选自下述式(N-1-1.1)及(N-1-1.3)所表示的化合物。
[化17]
式(N-1-1.1)~(N-1-1.25)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
液晶组合物中所含的式(N-1-1.1)~(N-1-1.25)所表示的化合物的单独或并用时的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、33质量%、35质量%。另一方面,其优选的上限值为50质量%、40质量%、38质量%、35质量%、33质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%、5质量%、3质量%。
通式(N-1-2)所表示的化合物是下述化合物。
[化18]
式中,RN121及RN122分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN121优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、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,更优选为甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。
通式(N-1-2)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-2)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较低,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、7质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、33质量%、35质量%、37质量%、40质量%、42质量%。另一方面,其优选的上限值为50质量%、48质量%、45质量%、43质量%、40质量%、38质量%、35质量%、33质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%、5质量%。
进一步,通式(N-1-2)所表示的化合物优选为选自下述式(N-1-2.1)~(N-1-2.25)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-2.3)~(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)所表示的化合物。
再者,通式(N-1-2)所表示的化合物在重视Δε的改良的情形时,优选为选自式(N-1-2.3)~(N-1-2.7)所表示的化合物,在重视Tni的改良的情形时,优选为选自式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及式(N-1-2.13)所表示的化合物,在重视响应速度的改良的情形时,优选为式(N-1-2.20)所表示的化合物。
[化19]
式(N-1-2.1)~(N-1-2.25)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
液晶组合物中所含的式(N-1-2.1)~(N-1-2.25)所表示的化合物的单独或并用时的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、33质量%、35质量%。另一方面,其优选的上限值为50质量%、40质量%、38质量%、35质量%、33质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%、5质量%、3质量%。
通式(N-1-3)所表示的化合物是下述化合物。
[化20]
式中,RN131及RN132分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN131优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、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,更优选为1-丙烯基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-3)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-3)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
进一步,通式(N-1-3)所表示的化合物优选为选自式(N-1-3.1)~(N-1-3.21)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-3.1)~(N-1-3.7)及式(N-1-3.21)所表示的化合物,进一步优选为选自式(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)所表示的化合物。
[化21]
式(N-1-3.1)~(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及式(N-1-3.21)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上,优选为式(N-1-3.1)所表示的化合物与式(N-1-3.2)所表示的化合物的并用、选自式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)中的2种或3种的并用。
液晶组合物中所含的式(N-1-3.1)~(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及式(N-1-3.21)所表示的化合物的单独或并用时的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-4)所表示的化合物是下述化合物。
[化22]
式中,RN141及RN142分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN141及RN142优选为分别独立地为碳原子数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,更优选为甲基、丙基、乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-4)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-4)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较低,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、11质量%、10质量%、8质量%。
进一步,通式(N-1-4)所表示的化合物优选为选自式(N-1-4.1)~(N-1-4.24)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-4.1)~(N-1-4.4)所表示的化合物,优选为选自式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及式(N-1-4.4)所表示的化合物。
[化23]
式(N-1-4.1)~(N-1-4.24)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
液晶组合物中所含的式(N-1-4.1)~(N-1-4.24)所表示的化合物的单独或并用时的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、11质量%、10质量%、8质量%。
通式(N-1-5)所表示的化合物是下述化合物。
[化24]
式中,RN151及RN152分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN151及RN152优选为分别独立地为碳原子数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)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-5)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较低,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、8质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。优选的含量的上限值为相对于本发明的组合物的总量,为35质量%、33质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
进一步,通式(N-1-5)所表示的化合物优选为选自式(N-1-5.1)~(N-1-5.12)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物。
[化25]
式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
液晶组合物中所含的式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物的单独或并用时的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为5质量%、8质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、33质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-10)所表示的化合物是下述化合物。
[化26]
式中,RN1101及RN1102分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1101优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、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,更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-10)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-10)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较低,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
进一步,通式(N-1-10)所表示的化合物优选为选自式(N-1-10.1)~(N-1-10.14)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-10.1)~(N-1-10.5)所表示的化合物,进一步优选为选自式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)所表示的化合物。
[化27]
式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
液晶组合物中所含的式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)所表示的化合物的单独或并用时的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-11)所表示的化合物是下述化合物。
[化28]
式中,RN1111及RN1112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1111优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、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,更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-11)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-11)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较低,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
进一步,通式(N-1-11)所表示的化合物优选为选自式(N-1-11.1)~(N-1-11.14)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-11.1)~(N-1-11.14)所表示的化合物,进一步优选为选自式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所表示的化合物。
[化29]
式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
液晶组合物中所含的式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所表示的化合物的单独或并用时的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-12)所表示的化合物是下述化合物。
[化30]
式中,RN1121及RN1122分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1121优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、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,更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-12)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-12)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较低,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-13)所表示的化合物是下述化合物。
[化31]
式中,RN1131及RN1132分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1131优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、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,更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-13)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-13)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-14)所表示的化合物是下述化合物。
[化32]
式中,RN1141及RN1142分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1141优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为甲基、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,更优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-14)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-14)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
进一步,通式(N-1-14)所表示的化合物优选为选自式(N-1-14.1)~(N-1-14.5)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-14.1)~(N-1-14.3)所表示的化合物,进一步优选为选自式(N-1-14.2)及式(N-1-14.3)所表示的化合物。
[化33]
通式(N-1-20)所表示的化合物是下述化合物。
[化34]
式中,RN1201及RN1202分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1201及RN1202优选为分别独立地为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-20)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-20)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-21)所表示的化合物是下述化合物。
[化35]
式中,RN1211及RN1212分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1211及RN1212优选为别独立地为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-21)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-21)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
通式(N-1-22)所表示的化合物是下述化合物。
[化36]
式中,RN1221及RN1222分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的意义。
RN1221及RN1222优选为分别独立地为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,更优选为乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-22)所表示的化合物可单独使用1种,也可将2种以上并用。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(N-1-22)所表示的化合物的量,在重视Δε的改善的情形时,优选为设定为较高,在重视低温时的溶解性的情形时,如果设定为较高,则效果高,在重视Tni的情形时,如果设定为较高,则效果高。进而,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设定在中间。
其优选的下限值为1质量%、5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为35质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、10质量%、5质量%。
进一步,通式(N-1-22)所表示的化合物优选为选自式(N-1-22.1)~(N-1-22.12)所表示的化合物,更优选为选自式(N-1-22.1)~(N-1-22.5)所表示的化合物,进一步优选为选自式(N-1-22.1)~(N-1-22.4)所表示的化合物。
[化37]
液晶组合物也可进一步含有至少一种选自下述通式(L)所表示的化合物(液晶分子)。通式(L)所表示的化合物不具有介电常数各向异性,或是介电常数各向异性极低。因此,通过将该化合物配合至液晶组合物中,可调整液晶组合物的各种特性。
[化38]
式中,RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH2-可分别独立地被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
nL1表示0、1、2或3。
AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由(a)~(c)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(该基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH2-可被-O-取代。)、
(b)1,4-亚苯基(该基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH=可被-N=取代。)、及
(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(该基中所存在的任意1个或不相邻的2个以上的-CH=可被-N=取代。)
上述基(a)、基(b)及基(c)可分别独立地被氰基、氟原子或氯原子取代。
ZL1及ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-。
在nL1为2或3而存在多个AL2的情形时,它们可相同,也可不同。
在nL1为2或3而存在多个ZL3的情形时,它们可相同,也可不同。
其中,不包含通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物。
通式(L)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所期望的性能适当选择。
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,所使用的化合物的种类,在本发明的另一实施方式中,为2种、3种、4种、5种、6种、7种、8种、9种、10种以上。
液晶组合物中所含的通式(L)所表示的化合物的量根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
其优选的下限值为1质量%、10质量%、20质量%、30质量%、40质量%、50质量%、55质量%、60质量%、65质量%、70质量%、75质量%、80质量%。另一方面,其优选的上限值为95质量%、85质量%、75质量%、65质量%、55质量%、45质量%、35质量%、25质量%。
在必须将液晶组合物的粘度保持为低、提高响应速度的情形时,优选为上述下限值高且上限值也高。进而,在必须将液晶组合物的Tni保持为高、提高温度稳定性的情形时,优选为上述下限值高且上限值也高。另外,在为了将液晶组合物的驱动电压保持为低而期望增大其介电常数各向异性的情形时,优选为上述下限值低且上限值也低。
在重视可靠性的情形时,优选为RL1及RL2两者为烷基,在重视降低挥发性的情形时,优选为RL1及RL2两者为烷氧基,在重视降低液晶组合物的粘性的情形时,优选为RL1及RL2中的至少一者为烯基。
分子内所存在的卤素原子的数量优选为0、1、2或3个,更优选为0或1个,另外,在重视与其他液晶分子的相溶性的情形时,更优选为1个。
RL1及RL2在它们结合于作为苯环(芳香族环)的环结构的情形时,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的烷氧基或碳原子数4~5的烯基,在它们结合于环己烷环、吡喃环、二噁烷环之类的已饱和的环结构的情形时,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的烷氧基或直链状的碳原子数2~5的烯基。再者,为了使向列相稳定化,优选为碳原子的数量(在含有氧原子的情形时,为碳原子的数量与氧原子的数量的合计)为5以下,还优选为直链状。
烯基优选为选自下述式(R1)~(R5)的任一者所表示的基。
[化39]
各式中的黑点表示环结构中的碳原子。
在重视响应速度的情形时,nL1优选为0,为了改善向列相的上限温度,优选为2或3,为了获取它们的平衡,优选为1。另外,为了满足作为液晶组合物所要求的特性,优选为将nL1为不同的值的多种通式(L)所表示的化合物并用。
在要求增大Δn的情形时,优选为AL1、AL2及AL3分别独立地为芳香族,为了改善响应速度,优选为脂肪族。
具体而言,AL1、AL2及AL3优选为分别独立地为反式-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,更优选为下述的基中的任一者,进一步优选为反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
[化40]
ZL1及ZL2在重视响应速度的情形时,优选为单键。
通式(L)所表示的化合物优选为其分子内所存在的卤素原子的数量为0或1个。
更具体而言,通式(L)所表示的化合物优选为选自下述通式(L-1)~(L-7)所表示的化合物。
通式(L-1)所表示的化合物是下述化合物。
[化41]
式中,RL11及RL12分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
优选为RL11及RL12分别独立地为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基或直链状的碳原子数2~5的烯基。
通式(L-1)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(L-1)所表示的化合物的量设定如下。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、15质量%、20质量%、25质量%、30质量%、35质量%、40质量%、45质量%、50质量%、55质量%。另一方面,其优选的上限值为95质量%、90质量%、85质量%、80质量%、75质量%、70质量%、65质量%、60质量%、55质量%、50质量%、45质量%、40质量%、35质量%、30质量%、25质量%。
在必须将液晶组合物的粘度保持为低、提高响应速度的情形时,优选为上述下限值高且上限值高。进而,在必须将液晶组合物的Tni保持为高、提高温度稳定性的情形时,优选为上述下限值适中且上限值适中。另外,在为了将液晶组合物的驱动电压保持为低而增大其介电常数各向异性的情形时,优选为上述下限值低且上限值也低。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-1)所表示的化合物。
[化42]
式中,RL12表示与通式(L-1)中的RL12相同的意义。
通式(L-1-1)所表示的化合物优选为选自式(L-1-1.1)~(L-1-1.3)所表示的化合物,更优选为选自式(L-1-1.2)及式(L-1-1.3)所表示的化合物,进一步优选为式(L-1-1.3)所表示的化合物。
[化43]
液晶组合物中所含的式(L-1-1.3)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%、5质量%、3质量%。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-2)所表示的化合物。
[化44]
式中,RL12表示与通式(L-1)中的RL12相同的意义。
液晶组合物中所含的式(L-1-2)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、5质量%、10质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、35质量%。另一方面,其优选的上限值为60质量%、55质量%、50质量%、45质量%、42质量%、40质量%、38质量%、35质量%、33质量%、30质量%。
液晶组合物中所含的式(L-1-2)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、5质量%、10质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、35质量%。另一方面,其优选的上限值为60质量%、55质量%、50质量%、45质量%、42质量%、40质量%、38质量%、35质量%、33质量%、30质量%。
进一步,通式(L-1-2)所表示的化合物优选为选自式(L-1-2.1)~(L-1-2.4)所表示的化合物,更优选为选自式(L-1-2.2)~(L-1-2.4)所表示的化合物。
特别是,式(L-1-2.2)所表示的化合物由于特别可改善液晶组合物的响应速度,因此优选。另外,在比起响应速度、更需要高Tni时,优选为使用式(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所表示的化合物。再者,为了使低温时的溶解度良好,液晶组合物中所含的式(L-1-2.3)所表示的化合物与式(L-1-2.4)所表示的化合物的合计量不优选设为30质量%以上。
[化45]
液晶组合物中所含的式(L-1-2.2)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为10质量%、15质量%、18质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、33质量%、35质量%、38质量%、40质量%。另一方面,其优选的上限值为60质量%、55质量%、50质量%、45质量%、43质量%、40质量%、38质量%、35质量%、32质量%、30质量%、27质量%、25质量%、22质量%。
液晶组合物中所含的式(L-1-1.3)所表示的化合物与式(L-1-2.2)所表示的化合物的合计量优选为如下所示。即,其优选的下限值为10质量%、15质量%、20质量%、25质量%、27质量%、30质量%、35质量%、40质量%。另一方面,其优选的上限值为60质量%、55质量%、50质量%、45质量%、43质量%、40质量%、38质量%、35质量%、32质量%、30质量%、27质量%、25质量%、22质量%。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-3)所表示的化合物。
[化46]
式中,RL13及RL14分别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。
优选为RL13及RL14分别独立地为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基或直链状的碳原子数2~5的烯基。
液晶组合物中所含的式(L-1-3)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其下限值为1质量%、5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、30质量%。另一方面,其优选的上限值为60质量%、55质量%、50质量%、45质量%、40质量%、37质量%、35质量%、33质量%、30质量%、27质量%、25质量%、23质量%、20质量%、17质量%、15质量%、13质量%、10质量%。
进一步,通式(L-1-3)所表示的化合物优选为选自式(L-1-3.1)~(L-1-3.13)所表示的化合物,更优选为选自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及式(L-1-3.4)所表示的化合物。
特别是,式(L-1-3.1)所表示的化合物由于特别可改善液晶组合物的响应速度,因此优选。另外,在比起响应速度、更需要高Tni时,优选为使用式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)或式(L-1-3.12)所表示的化合物。再者,为了使低温时的溶解度良好,液晶组合物中所含的式(L-1-3.3)所表示的化合物、式(L-1-3.4)所表示的化合物、式(L-1-3.11)所表示的化合物、与式(L-1-3.13)所表示的化合物的合计量不优选设为20质量%以上。
[化47]
液晶组合物中所含的式(L-1-3.1)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、13质量%、15质量%、18质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、17质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-4)及/或(L-1-5)所表示的化合物。
[化48]
式中,RL15及RL16分别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。
优选为RL15及RL16分别独立地为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基或直链状的碳原子数2~5的烯基。
液晶组合物中所含的式(L-1-4)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为25质量%、23质量%、20质量%、17质量%、15质量%、13质量%、10质量%。
液晶组合物中所含的式(L-1-5)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、5质量%、10质量%、13质量%、15质量%、17质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为25质量%、23质量%、20质量%、17质量%、15质量%、13质量%、10质量%。
进一步,通式(L-1-4)及(L-1-5)所表示的化合物优选为选自式(L-1-4.1)~(L-1-5.3)所表示的化合物,更优选为选自式(L-1-4.2)及式(L-1-5.2)所表示的化合物。
[化49]
液晶组合物中所含的式(L-1-4.2)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、13质量%、15质量%、18质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、17质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%。
还优选并用选自式(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)所表示的化合物中的2种以上、或是并用选自式(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)所表示的化合物中的2种以上。
液晶组合物中所含的这些化合物的合计量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、13质量%、15质量%、18质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、33质量%、35质量%。另一方面,其优选的上限值为80质量%、70质量%、60质量%、50质量%、45质量%、40质量%、37质量%、35质量%、33质量%、30质量%、28质量%、25质量%、23质量%、20质量%。
在重视液晶组合物的可靠性的情形时,优选为并用选自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及式(L-1-3.4)所表示的化合物中的2种以上,在重视液晶组合物的响应速度的情形时,优选为并用选自式(L-1-1.3)及式(L-1-2.2)所表示的化合物中的2种以上。
通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-6)所表示的化合物。
[化50]
式中,RL17及RL18分别独立地表示甲基或氢原子。
液晶组合物中所含的式(L-1-6)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、5质量%、10质量%、15质量%、17质量%、20质量%、23质量%、25质量%、27质量%、30质量%、35质量%。另一方面,其优选的上限值为60质量%、55质量%、50质量%、45质量%、42质量%、40质量%、38质量%、35质量%、33质量%、30质量%。
进一步,通式(L-1-6)所表示的化合物优选为选自式(L-1-6.1)~(L-1-6.3)所表示的化合物。
[化51]
通式(L-2)所表示的化合物是下述化合物。
[化52]
式中,RL21及RL22分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
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-2)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
关于液晶组合物中所含的通式(L-2)所表示的化合物的量,在重视低温时的溶解性的情形时,设定为较高则效果高,相反地,在重视响应速度的情形时,设定为较低则效果高。进一步,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设为中间。
其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、15质量%、13质量%、10%质量%、8质量%、7质量%、6质量%、5质量%、3质量%。
进一步,通式(L-2)所表示的化合物优选为选自式(L-2.1)~(L-2.6)所表示的化合物,更优选为选自式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及式(L-2.6)所表示的化合物。
[化53]
通式(L-3)所表示的化合物是下述化合物。
[化54]
式中,RL31及RL32分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
优选为RL31及RL32分别独立地为碳原子数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)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的式(L-3)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%、7质量%、6质量%、5质量%、3质量%。
关于液晶组合物中所含的通式(L-3)所表示的化合物的量,在得到高双折射率的情形时,设定为较高则效果高,相反地,在重视高Tni的情形时,设定为较低则效果高。进一步,在改良滴痕、烧屏特性的情形时,优选为将其量的范围设为中间。
进一步,通式(L-3)所表示的化合物优选为选自式(L-3.1)~(L-3.7)所表示的化合物,更优选为选自式(L-3.2)~(L-3.5)所表示的化合物。
[化55]
通式(L-4)所表示的化合物是下述化合物。
[化56]
式中,RL41及RL42分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
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)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
关于液晶组合物中所含的通式(L-4)所表示的化合物的量,可根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能而适当调整。
其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、14质量%、16质量%、20质量%、23质量%、26质量%、30质量%、35质量%、40质量%。另一方面,其优选的上限值为50质量%、40质量%、35质量%、30质量%、20质量%、15质量%、10质量%、5质量%。
进一步,通式(L-4)所表示的化合物优选为选自式(L-4.1)~(L-4.3)所表示的化合物。
[化57]
根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,液晶组合物可含有式(L-4.1)所表示的化合物,可含有式(L-4.2)所表示的化合物,可含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者,也可含有式(L-4.1)~(L-4.3)所表示的化合物全部。
液晶组合物中所含的式(L-4.1)或式(L-4.2)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为3质量%、5质量%、7质量%、9质量%、11质量%、12质量%、13质量%、18质量%、21质量%。另一方面,其优选的上限值为45质量%、40质量%、35质量%、30质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%。
在液晶组合物含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者的情形时,它们在液晶组合物中所含的合计量优选为如下所示。即,其优选的下限值为15质量%、19质量%、24质量%、30质量%。另一方面,其优选的上限值为45质量%、40质量%、35质量%、30质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
另外,通式(L-4)所表示的化合物优选为选自式(L-4.4)~(L-4.6)所表示的化合物,更优选为选自式(L-4.4)所表示的化合物。
[化58]
根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,液晶组合物可含有式(L-4.4)所表示的化合物,可含有式(L-4.5)所表示的化合物,也可含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者。
液晶组合物中的式(L-4.4)或式(L-4.5)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为3质量%、5质量%、7质量%、9质量%、11质量%、12质量%、13质量%、18质量%、21质量%。另一方面,其优选的上限值为45质量%、40质量%、35质量%、30质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%、10质量%、8质量%。
在液晶组合物含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者的情形时,它们在液晶组合物中所含的合计量优选为如下所示。即,其优选的下限值为15质量%、19质量%、24质量%、30质量%。另一方面,其优选的上限值为45质量%、40质量%、35质量%、30质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、13质量%。
另外,通式(L-4)所表示的化合物优选为选自式(L-4.7)~(L-4.10)所表示的化合物,特别优选为式(L-4.9)所表示的化合物。
[化59]
通式(L-5)所表示的化合物是下述化合物。
[化60]
式中,RL51及RL52分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
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)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(L-5)所表示的化合物的量可根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、14质量%、16质量%、20质量%、23质量%、26质量%、30质量%、35质量%、40质量%。另一方面,其优选的上限值为50质量%、40质量%、35质量%、30质量%、20质量%、15质量%、10质量%、5质量%。
进一步,通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.1)或式(L-5.2)所表示的化合物,特别优选为式(L-5.1)所表示的化合物。
液晶组合物中所含的各化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、15质量%、13质量%、10质量%、9质量%。
[化61]
另外,通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.3)或式(L-5.4)所表示的化合物。
各化合物在液晶组合物中所含的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、15质量%、13质量%、10质量%、9质量%。
[化62]
另外,通式(L-5)所表示的化合物优选为选自式(L-5.5)~(L-5.7)所表示的化合物,特别优选为式(L-5.7)所表示的化合物。
液晶组合物中所含的各化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1%质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%。另一方面,其优选的上限值为20质量%、15质量%、13质量%、10质量%、9质量%。
[化63]
通式(L-6)所表示的化合物是下述化合物。
[化64]
式中,RL61及RL62分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
XL61及XL62分别独立地表示氢原子或氟原子。
优选为RL61及RL62分别独立地为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基。
优选为XL61及XL62中的一者为氟原子,另一者为氢原子。
通式(L-6)所表示的化合物可单独使用一种,也可并用两种以上。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
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。
液晶组合物中所含的通式(L-6)所表示的化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、14质量%、16质量%、20质量%、23质量%、26质量%、30质量%、35质量%、40质量%。另一方面,其优选的上限值为50质量%、40质量%、35质量%、30质量%、20质量%、15质量%、10质量%、5质量%。再者,通式(L-6)所表示的化合物的量,在将重点放在增大Δn时,优选设为较多,在将重点放在低温时的析出时,优选较少。
进一步,通式(L-6)所表示的化合物优选为选自式(L-6.1)~(L-6.9)所表示的化合物。
[化65]
可并用的化合物的种类并无特别限定,优选为从式(L-6.1)~(L-6.9)所表示的化合物中选择1~3种,更优选为选择1~4种。
另外,所并用的化合物的分子量分布广,对于溶解性也有效,因此例如优选为选择式(L-6.1)及式(L-6.2)所表示的化合物中的1种、式(L-6.4)及式(L-6.5)所表示的化合物中的1种、式(L-6.6)及式(L-6.7)所表示的化合物中的1种、与式(L-6.8)及式(L-6.9)所表示的化合物中的1种,并将它们适当组合。
其中,优选为含有式(L-6.1)、式(L-6.3)、式(L-6.4)、式(L-6.6)及式(L-6.9)所表示的化合物。
另外,通式(L-6)所表示的化合物优选为选自式(L-6.10)~(L-6.17)所表示的化合物,优选为式(L-6.11)所表示的化合物。
[化66]
液晶组合物中所含的各化合物的量优选为如下所示。即,其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%。另一方面,其优选的含量的上限值为20质量%、15质量%、13质量%、10质量%、9质量%。
通式(L-7)所表示的化合物是下述化合物。
[化67]
式中,RL71及RL72分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的意义。
AL71及AL72分别独立地表示与通式(L)中的AL2及AL3相同的意义,但AL71及AL72中所存在的氢原子也可分别独立地被氟原子取代。
ZL71表示与通式(L)中的ZL2相同的意义。
XL71及XL72分别独立地表示氟原子或氢原子。
式中,RL71及RL72优选为分别独立地为碳原子数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。
优选为AL71及AL72分别独立地为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。再者,AL71及AL7中所存在的氢原子也可分别独立地被氟原子取代。
ZL71优选为单键或COO-,更优选为单键。
XL71及XL72优选为氢原子。
可并用的化合物的种类并无特别限定,根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能适当选择。
所使用的化合物的种类,例如在本发明的一实施方式中,为1种、2种、3种、4种。
液晶组合物中所含的通式(L-7)所表示的化合物的量可根据低温时的溶解性、转移温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能适当调整。
其优选的下限值为1质量%、2质量%、3质量%、5质量%、7质量%、10质量%、14质量%、16质量%、20质量%。另一方面,其优选的上限值为30质量%、25质量%、23质量%、20质量%、18质量%、15质量%、10质量%、5质量%。
再者,关于通式(L-7)所表示的化合物的量,在要求高Tni的液晶组合物的情形时,优选设为较多,在要求低粘度的液晶组合物的情形时,优选设为较少。
进一步,通式(L-7)所表示的化合物优选为选自式(L-7.1)~(L-7.4)所表示的化合物,更优选为式(L-7.2)所表示的化合物。
[化68]
另外,通式(L-7)所表示的化合物优选为选自式(L-7.11)~(L-7.13)所表示的化合物,优选为式(L-7.11)所表示的化合物。
[化69]
另外,通式(L-7)所表示的化合物优选为选自式(L-7.21)~(L-7.23)所表示的化合物,更优选为式(L-7.21)所表示的化合物。
[化70]
另外,通式(L-7)所表示的化合物优选为选自式(L-7.31)~(L-7.34)所表示的化合物,更优选为式(L-7.31)及/或式(L-7.32)所表示的化合物。
[化71]
另外,通式(L-7)所表示的化合物优选为选自式(L-7.41)~(L-7.44)所表示的化合物,更优选为式(L-7.41)及/或式(L-7.42)所表示的化合物。
[化72]
另外,通式(L-7)所表示的化合物优选为选自式(L-7.51)~(L-7.53)所表示的化合物。
[化73]
上述的液晶组合物优选为不含分子内具有过酸(-CO-OO-)结构等氧原子彼此结合的结构的化合物。
再者,在重视液晶组合物的可靠性及长期稳定性的情形时,优选为将具有羰基的化合物在液晶组合物中所含的量设为5质量%以下,更优选设为3质量%以下,进一步优选设为1质量%以下,最优选设为实质上为0质量%。
在重视基于UV照射的稳定性的情形时,优选为将氯原子所取代的化合物在液晶组合物中的量设为15质量%以下,更优选设为10质量%以下,进一步优选设为8质量%以下,进一步优选设为5质量%以下,特别优选设为3质量%以下,最优选设为实质上为0质量%。
另外,优选为使分子内的环结构全部为6元环的化合物在液晶组合物中所含的量多,具体而言,优选设为80质量%以上,更优选为90质量%以上,进一步优选设为95质量%以上,最优选设为实质上为100质量%。
为了防止或抑制液晶组合物的氧化所导致的劣化,优选为使具有环己烯环作为环结构的化合物在液晶组合物中所含的量少,具体而言,优选设为10质量%以下,更优选设为8质量%以下,进一步优选设为5质量%以下,特别优选设为3质量%以下,最优选设为实质上为0质量%。
进一步,为了防止或抑制液晶组合物的氧化所导致的劣化,优选为使具有-CH=CH-作为连结基的化合物在液晶组合物中所含的量少,具体而言,优选设为10质量%以下,更优选设为5质量%以下,进一步优选设为实质上为0质量%。
在重视改善液晶组合物的粘度(η)、且改善向列相-各向同性液相转移温度(Tni)的情形时,优选为使分子内具有氢原子可被卤素原子取代的2-甲基苯-1,4-二基的化合物在液晶组合物中所含的量少,具体而言,优选设为10质量%以下,更优选设为5质量%以下,进一步优选设为实质上为0质量%。
液晶组合物中所含的化合物(液晶分子等)在具有结合有烯基作为侧链的亚环己基的情形时,烯基的碳原子数优选为2~5。另外,液晶组合物中所含的化合物在具有结合有烯基作为侧链的亚苯基的情形时,烯基的碳原子数优选为4~5,优选为烯基所具有的不饱和键与亚苯基不直接结合。
另外,在重视液晶组合物的稳定性的情形时,优选为使具有烯基作为侧链且具有2,3-二氟苯-1,4-二基的化合物在液晶组合物中所含的量少,具体而言,优选设为10质量%以下,更优选设为5质量%以下,进一步优选设为实质上为0质量%。
液晶组合物的平均弹性常数(KAVG)优选为10~25。其中,其优选的下限值为10、10.5、11、11.5、12、12.3、12.5、12.8、13、13.3、13.5、13.8、14、14.3、14.5、14.8、15、15.3、15.5、15.8、16、16.3、16.5、16.8、17、17.3、17.5、17.8、18。另一方面,其优选的上限值为25、24.5、24、23.5、23、22.8、22.5、22.3、22、21.8、21.5、21.3、21、20.8、20.5、20.3、20、19.8、19.5、19.3、19、18.8、18.5、18.3、18、17.8、17.5、17.3、17。
在重视削减耗电的情形时,有效的是抑制背光(back light)的光量,因此,优选为提高液晶显示元件1的光的透过率。因此,优选为将KAVG的值设定为较低。在重视改善响应速度的情形时,优选为将KAVG的值设定为较高。
液晶组合物在25℃的折射率各向异性(Δn)(以下,也仅称”折射率各向异性”)的值优选为0.08~0.13左右,更优选为0.09~0.12左右。
液晶组合物在25℃的旋转粘度(γ1)(以下,也仅称”旋转粘度”)优选为小于165mPa·s,更优选为80~145mPa·s左右,进一步优选为90~130mPa·s左右。通过使用具有该旋转粘度的液晶组合物,可防止液晶层4(液晶显示元件1)的响应速度下降。
另外,液晶组合物中,作为旋转粘度与折射率各向异性的值的函数的Z优选为表示特定值。
[数1]
z=r1/Δn2
式中,γ1表示旋转粘度,Δn表示折射率各向异性。
Z优选为13,000mPa·s以下,更优选为12,000mPa·s以下,进一步优选为11,000mPa·s以下。
液晶组合物的向列相-各向同性液相转移温度(Tni)优选为60℃以上,更优选为75℃以上,进一步优选为80℃以上。通过使用具有该Tni的液晶组合物,可得到在实际使用的温度范围可稳定地驱动的液晶层4(液晶显示元件1)。
液晶组合物的比电阻优选为1012Ω·m以上,更优选为1013Ω·m以上,进一步优选为1014Ω·m以上。
液晶组合物在25℃的介电常数各向异性(Δε)的绝对值优选为2.5~5左右,更优选为2.6~4.5左右,进一步优选为2.7~4左右,进一步优选为2.8~3.5左右。通过使用具有该介电常数各向异性的液晶组合物,变得能以更低的电压驱动液晶层4(液晶显示元件1)。
再者,以上所说明的液晶组合物除了上述液晶分子以外,根据用途,也可含有通常的向列液晶、层列液晶、胆固醇液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂等之类的其他化合物(分子)。
其中,在要求液晶组合物的化学稳定性的情形时,其他化合物优选为在其结构中不具有氯原子。另外,在要求液晶组合物对紫外线等光的稳定性的情形时,其他化合物优选为在其结构中不具有以萘环等为代表的共轭长度长且在紫外区域存在吸收峰的缩合环等。
(液晶显示元件)
接着,对具备由如上液晶组合物形成的液晶层的液晶显示元件进行说明。
图1是示意性地表示液晶显示元件的一个实施方式的分解立体图,图2是将图1中的由I线包围的区域放大的俯视图。
再者,在图1及图2中,为便于说明,存在将各部分的尺寸及它们的比率夸大表示而与实际情况不同的情形。另外,以下所示的材料、尺寸等为一例,本发明并不限定于它们,可在不脱离其主旨的范围内适当进行变更。
图1所示的液晶显示元件1具备以相对方式配置的有源矩阵基板AM及滤色器基板CF、及夹持于有源矩阵基板AM与滤色器基板CF之间的液晶层4。
有源矩阵基板AM具有第1基板2、设置于第1基板2的液晶层4侧的面的像素电极层5、及设置于第1基板2的与液晶层4相反侧的面的第1偏光板7。
另一方面,滤色器基板CF具有第2基板3、设置于第2基板3的液晶层4侧的公共电极层6、设置于第2基板3的与液晶层4相反侧的面的第2偏光板8、及设置于第2基板3与公共电极层6之间的滤色器9。
即,本实施方式的液晶显示元件1具有第1偏光板7、第1基板2、像素电极层5、液晶层4、公共电极层6、滤色器9、第2基板3、及第2偏光板8依序层叠而成的构成。
第1基板2及第2基板3分别由例如玻璃材料、或塑料材料之类的具有柔软性(可挠性)的材料形成。
第1基板2及第2基板3可两者均具有透光性,也可仅一者具有透光性。在后者的情形时,另一基板可由例如金属材料、硅材料之类的不透明的材料构成。
像素电极层5如图2所示,具有用以供给扫描信号的多条闸极总线线11、用以供给显示信号的多条数据总线线12、及多个像素电极13。再者,在图2中示出一对闸极总线线11、11及一对数据总线线12、12。
多条闸极总线线11与多条数据总线线12相互交叉地配置成矩阵状,并通过由它们所包围的区域形成液晶显示元件1的单位像素。在各单位像素内形成有1个像素电极13。
像素电极13具有具备相互正交而形成十字形状的2个干部、及从各干部分支并朝向外侧延伸的多个枝部的结构(所谓的鱼骨结构)。
在一对闸极总线线11、11之间,与闸极总线线11大致平行地设置有Cs电极14。另外,在闸极总线线11与数据总线线12相互交叉的交叉部附近设置有包含源极电极15及汲极电极16的薄膜晶体管。在汲极电极16设置有接触孔17。
闸极总线线11及数据总线线12优选为分别由例如Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni或含有它们的合金形成,更优选为由Mo、Al或含有它们的合金形成。
为了提高光的透过率,像素电极13例如由透明电极构成。透明电极通过对ZnO、InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO(Indium Zinc Oxide,氧化铟锌)、ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)、SnO、TiO、AZTO(AlZnSnO)之类的化合物进行溅射等而形成。
透明电极的平均厚度优选为10~200nm左右。另外,为了降低电阻,也可通过对非晶的ITO膜进行烧成而以多晶的ITO膜的形式形成透明电极。
另一方面,公共电极层6例如具有并设的多个条纹状的公共电极(透明电极)。该公共电极也可与像素电极13同样地形成。
滤色器9例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制作。
在颜料分散法中,将滤色器用的固化性着色组合物以成为规定图案的方式供给至第2基板3上后,通过加热或光照射而进行固化。针对红、绿、蓝3色进行该操作,由此可获得滤色器9。
再者,滤色器9也可配置于第1基板2侧。
另外,就防止漏光的观点而言,液晶显示元件1也可设置黑矩阵(未图示)。该黑矩阵优选为形成在与薄膜晶体管对应的部分。
再者,黑矩阵可与滤色器9一并配置于第2基板3侧,也可与滤色器9一并配置于第1基板2侧,也可分别分开地将黑矩阵配置于第1基板2侧、将滤色器9配置于第2基板3侧。另外,黑矩阵也可由与滤色器9的各色重叠而使透过率降低的部分所构成。
有源矩阵基板AM与滤色器基板CF在它们的周缘区域,通过由环氧系热固化性组合物等所构成的密封材料(密封材)而相互地贴合。
再者,也可在有源矩阵基板AM与滤色器基板CF之间配置保持它们的间隔距离的间隔件。作为间隔件,例如可列举玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子之类的粒状间隔件、通过光刻法而形成的树脂制间隔柱等。
有源矩阵基板AM与滤色器基板CF的平均间隔距离(即,液晶层4的平均厚度)优选为1~100μm左右。
第1偏光板7及第2偏光板8能以通过调整它们的透过轴的位置关系而使视野角或对比度变得良好的方式进行设计。具体而言,第1偏光板7及第2偏光板8优选为以它们的透过轴以常黑模式动作且相互正交的方式进行配置。特别优选为第1偏光板7及第2偏光板8中的任一者以其透过轴与未施加电压时的液晶分子的取向方向平行的方式配置。
另外,在使用第1偏光板7及第2偏光板8的情形时,优选为以对比度成为最大的方式调整液晶层4的折射率各向异性(Δn)与液晶层4的平均厚度的积。进而,液晶显示元件1也可具备用以扩大视野角的相位差膜。
再者,液晶显示元件1中,可在有源矩阵基板AM与滤色器基板CF中的至少一者的液晶层4侧,以与液晶层4接触的方式,设置聚酰亚胺取向膜等取向膜。
(液晶显示元件的制造方法)
接着,对制造这样的液晶显示元件1的方法进行说明。
本实施方式的液晶显示元件的制造方法具有:准备工序[1],其准备基板及液晶组合物;组装工序[2],其将液晶显示元件1进行组装;聚合工序[3],其使聚合性单体A、B聚合;及固化工序[4],其使密封材料固化。
[1]准备工序
首先,准备有源矩阵基板AM、滤色器基板CF、及如上述的液晶组合物。
[2]组装工序
接着,沿着有源矩阵基板AM及滤色器基板CF的至少一者的缘部,使用分注器将密封材料描绘成死循环堤状。
其后,将规定量的液晶组合物滴加至密封材料的内侧后,在减压下以与液晶组合物接触的方式使有源矩阵基板AM与滤色器基板CF相对配置。
在这样的滴加注入(ODF:One Drop Fill)法中,必须根据液晶显示元件1的尺寸滴加最优选的注入量。如上述的液晶组合物例如滴加时所产生的滴加装置内的急剧的压力变化、对冲击的影响较少,可长时间稳定地持续滴加。因此,可将液晶显示元件1的良率维持为较高。
尤其是智能型手机经常使用的小型液晶显示元件由于液晶组合物的最优选注入量较少,因此将其偏差量控制在一定范围内的情况本身困难。然而,通过使用如上述的液晶组合物,即便在小型液晶显示元件中,也可准确地滴加稳定且最优选的注入量。
另外,通过ODF法,可抑制将液晶组合物滴加至基板时的滴痕的产生。再者,所谓滴痕,是在显示成黑色的情形时滴加液晶组合物的痕迹呈白色浮现的现象。
[3]聚合工序
接着,通过对液晶组合物照射紫外线、电子束之类的活性能量线而使聚合性单体A、B聚合。
由此,在液晶层4的界面形成控制液晶取向的聚合物层,获得液晶显示元件1。
为了对液晶分子赋予充分的预倾角,适度的聚合速度较为理想。因此,在聚合时,优选为单一、并用或依序照射活性能量线。在使用紫外线的情形时,可使用偏光光源,也可使用非偏光光源。
再者,在如本实施方式那样在以与液晶组合物接触的方式使2个基板相对的状态下进行聚合的情形时,至少位于照射面侧的基板必须对活性能量线具有适当的透过性。
另外,聚合可如下所述那样以数个阶段进行。具体而言,调整电场、磁场或温度等条件,使液晶分子的取向状态变化。在该状态对液晶组合物照射活性能量线,使聚合性单体A及聚合性单体B聚合。接着,不施加电场或磁场,而是对液晶组合物照射活性能量线,使残存的聚合性单体A及聚合性单体B聚合。
尤其是在使用紫外线的情形时,优选为一面对液晶组合物施加交流电场,一面照射紫外线。
所施加的交流的频率优选为10Hz~10kHz左右,更优选为60Hz~10kHz左右。
所施加的交流的电压依存于液晶显示元件1的所期望的预倾角而选择。即,通过调整所施加的交流的电压,可控制液晶显示元件1的预倾角。
照射紫外线时的温度优选为保持液晶组合物的液晶状态的温度范围内。具体温度优选为接近室温的温度、即典型而言为15~35℃左右。
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、荧光管等。
另外,所照射的紫外线优选为具有并非液晶组合物的吸收波长区域的波长的紫外线,更优选为视需要将规定波长截断使用。
所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2~100W/cm2左右,更优选为2mW/cm2~50W/cm2左右。再者,也可一面使强度变化,一面照射紫外线。
所照射的紫外线的能量可适当调整,优选为10mJ/cm2~500J/cm2左右,更优选为100mJ/cm2~200J/cm2左右。
另外,照射紫外线的时间根据其强度适当选择,优选为10~3600秒左右,更优选为10~600秒左右。
再者,在[2]组装工序中,也可使用真空注入法代替滴加注入(ODF)法。例如,在真空注入法中,首先沿着有源矩阵基板AM及滤色器基板CF的至少一者的缘部,以留着注入口的方式对密封材料进行丝网印刷。其后,通过对2个基板AM、CF进行贴合、加热而使密封材料热固化。接着,在真空下将液晶组合物经由注入口注入两个基板AM、CF间的由密封材划分的空间内后,密封注入口。然后,移行至[3]聚合工序。
以如上方式获得的液晶显示元件1优选为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型的液晶显示元件,更优选为PSA型的液晶显示元件。
以上,基于图示的实施方式对本发明的液晶组合物及液晶显示元件进行了说明,但本发明并不限定于此,各构成可置换成具有同样功能的任意构成,也可追加其他任意构成。
实施例
以下,针对本发明的实施例进行说明,但本发明并不限定于以下实施例。
针对液晶组合物所测得的特性如下所述。
Tni:向列相-各向同性液相转移温度(℃)
Δn:293K的折射率各向异性
Δε:293K的介电常数各向异性
γ1:293K的旋转粘度(mPa·s)
K11:293K的扩散的弹性常数(pN)
K33:293K的弯曲的弹性常数(pN)
1.液晶混合物的制备
以下,关于化合物的记载,使用以下的简称。简称中的n为自然数。
(侧链)
-n-CnH2n+1:碳原子数n的直链状烷基
n-CnH2n+1-:碳原子数n的直链状的烷基
-On--OCnH2n+1:碳原子数n的直链状烷氧基
(连接结构)
-nO- -CnH2nO-
(环结构)
[化74]
关于液晶混合物LC-1的组成及物性,示于以下的表1。
[表1]
2.液晶组合物的制备
(实施例1)
首先,将下述聚合性单体A与下述聚合性单体B1以质量比成为75:25的方式进行混合,从而获得聚合性单体混合物。
接着,对100质量份的液晶混合物LC-1混合0.3质量份的聚合性单体混合物,进行加热溶解,由此获得液晶组合物。
[化75]
[化76]
(实施例2)
除了将聚合性单体A与聚合性单体B1以质量比成为50:50的方式进行混合,从而得到聚合性单体混合物以外,以与前述述实施例1相同的方式获得液晶组合物。
(实施例3)
除了将聚合性单体A与聚合性单体B1以质量比成为25:75的方式进行混合,从而得到聚合性单体混合物以外,以与前述实施例1相同的方式获得液晶组合物。
(实施例11~13)
除了使用下述聚合性单体B2取代聚合性单体B1以外,以与前述实施例1~3相同的方式获得液晶组合物。
[化77]
(实施例21~23)
除了使用下述聚合性单体B3取代聚合性单体B1以外,以与前述实施例1~3相同的方式获得液晶组合物。
[化78]
(比较例1)
除了单独使用聚合性单体A以外,以与前述实施例1相同的方式获得液晶组合物。
(比较例2)
除了单独使用聚合性单体B1以外,以与前述实施例1相同的方式获得液晶组合物。
(比较例3)
除了单独使用聚合性单体B2以外,以与前述实施例1相同的方式获得液晶组合物。
(比较例4)
除了单独使用聚合性单体B3以外,以与前述实施例1相同的方式获得液晶组合物。
3.液晶显示元件的制作
首先,将聚酰亚胺膜涂布于ITO基板后,对聚酰亚胺膜进行摩擦处理,由此形成取向膜。然后,制作含有带取向膜的ITO基板的空的液晶单元(单元间隙3.5μm)。
接着,利用真空注入法将各实施例及各比较例的液晶组合物注入空的液晶单元中。
接着,在施加频率100Hz且10V的交流电场(交流电压)的状态下,对注入有液晶组合物的液晶单元经由截断325nm以下的波长的紫外线的滤光器以高压水银灯照射紫外线。
此时,设定成以中心波长365nm的条件测得的照度为100mW/cm2,照射累积光量10J/cm2的紫外线。由此,对液晶组合物中的液晶分子赋予预倾角。
4.评价
针对使用各实施例及各比较例的液晶组合物的液晶显示元件进行以下评价。
4-1.预倾角赋予效果的评价
在所得到的液晶显示元件中,使用预倾角测定系统(SYMTEC公司制造,”OPTIPRO”)测定液晶分子的预倾角,根据以下基准进行评价。
[评价基准]
A:超过4°
B:2~4°
C:不满2°
4-2.预倾角变化量的评价
将”4-1”的评价中的预倾角设为初期值。
接着,对液晶显示元件施加频率100Hz、30V的矩形电压,并且从背光连续照光10小时。然后,再次测定预倾角,设为预倾角(试验后值)。
将测得的预倾角(初期值)减预倾角(试验后值)后的值设为预倾角变化量(=预倾角变化的绝对值)[°],根据以下基准进行评价。
[评价基准]
A:不满0.5°的变化
B:0.5~1°的变化
C:超过1°的变化
预倾角变化量越接近0[°],由预倾角的变化所导致的显示不良发生的可能性越是变得更低。
将这些评价结果示于表2~表4。
[表2]
[表3]
[表4]
如表2~表4所示,在各实施例中,预倾角的赋予效果、及其变化量的降低效果优异。
与此相对,在各比较例中,预倾角的赋予效果、及其变化量的降低效果的任一者差。
再者,在本实施例中,虽然全部聚合性单体都是相对于液晶分子100质量份混合了0.3质量份,但是并不限定于此,可在0.1~3质量份的范围(优选为0.2~2质量份的范围)进行混合。只要为此范围的使用量,则可得到与上述相同倾向的效果。
符号说明
1:液晶显示元件
AM:有源矩阵基板
CF:滤色器基板
2:第1基板
3:第2基板
4:液晶层
5:像素电极层
6:公共电极层
7:第1偏光板
8:第2偏光板
9:滤色器
11:闸极总线线
12:数据总线线
13:像素电极
14:Cs电极
15:源极电极
16:汲极电极
17:接触孔
Claims (13)
1.一种液晶组合物,其特征在于,含有:
液晶分子;
聚合性单体A,其具有介晶骨架、及与该介晶骨架结合的至少两个聚合性基,该聚合性基的全部与所述介晶骨架直接结合;及
聚合性单体B,其具有介晶骨架、及与该介晶骨架结合的至少两个聚合性基,该聚合性基的全部经由间隔基与所述介晶骨架结合。
2.如权利要求1所述的液晶组合物,其中,在所述聚合性单体A中,所述两个聚合性基结合于所述介晶骨架的长轴方向两端部的基本对称的位置。
3.如权利要求1或2所述的液晶组合物,其中,在所述聚合性单体A中,所述介晶骨架具备2~4个环结构。
4.如权利要求3所述的液晶组合物,其中,在所述聚合性单体A中,所述介晶骨架进一步具备与所述环结构结合的下述取代基Ki1A,
取代基Ki1A表示卤素原子、直链状或支链状的碳原子数1~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数1~40的烷氧基,
所述烷基中的2个以上的仲碳原子可被-C(=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,所述烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-C(=CH2)-、-C(=CHRi3)-、-C(=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,所述烷基的末端可被OH、NH2或CN取代,式中,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3,Ri3表示直链状或支链状的碳原子数1~20的烷基,其中,该烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物,其中,在所述聚合性单体B中,所述介晶骨架含有2~4个环结构。
6.如权利要求5所述的液晶组合物,其中,在所述聚合性单体B中,所述介晶骨架中的所述2~4个环结构形成连接多环结构。
7.如权利要求6所述的液晶组合物,其中,在所述聚合性单体B中,所述介晶骨架进一步具备与所述环结构结合的下述取代基Ki1B,
取代基Ki1B表示卤素原子、直链状或支链状的碳原子数1~40的烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的卤代烷基、直链状或支链状的碳原子数1~40的氰化烷基、或直链状或支链状的碳原子数1~40的烷氧基,
所述烷基中的2个以上的仲碳原子可被-C(=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,所述烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-C(=CH2)-、-C(=CHRi3)-、-C(=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,所述烷基中的氢原子可被P-Sp-取代,所述烷基的末端可被OH、NH2或CN取代,式中,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi3,Ri3表示直链状或支链状的碳原子数1~20的烷基,其中,该烷基中的仲碳原子能以氧原子不直接相邻的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代,P表示聚合性基,Sp表示间隔基。
8.如权利要求1至7中任一项所述的液晶组合物,其中,所述聚合性单体A的量相对于所述聚合性单体A与所述聚合性单体B的合计量为25~75质量%。
9.如权利要求1至8中任一项所述的液晶组合物,其中,该液晶组合物中所含的所述聚合性单体A与所述聚合性单体B的合计量相对于所述液晶分子100质量份,为0.1~3质量份。
10.一种液晶显示元件,其特征在于,具备两个基板、及设置于该两个基板之间的液晶层,该液晶层含有权利要求1至9中任一项所述的液晶组合物。
11.如权利要求10所述的液晶显示元件,其中,所述液晶层含有所述聚合性单体A及所述聚合性单体B的聚合物。
12.如权利要求10或11所述的液晶显示元件,其为有源矩阵驱动用。
13.如权利要求10至12中任一项所述的液晶显示元件,其为PSA型、PSVA型、VA型、IPS型、FFS型或ECB型。
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