JP2012144732A - ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一般式(I)で表される化合物を10から60%含有し、一般式(II)で表される化合物を10から70%含有する液晶組成物。
【化18】
本発明の液晶化合物の組み合わせによって、屈折率異方性をほぼ維持したまま、粘度の低い誘電率異方性が負の液晶組成物が得られた。この組成物を用いることにより、高温域まで高い電圧保持率を維持できる信頼性に優れた液晶表示素子が提供され、このディスプレイはVA方式やECB方式、IPS方式等の液晶ディスプレイとして非常に実用的であり、特にセルギャップを薄くすることなく高速応答化に有効である。
【選択図】 なし
Description
しかし、これらの化合物を用いた誘電率異方性が負の液晶組成物は、液晶テレビ等の高速応答が要求される液晶組成物においては十分に低い粘性を実現するに至っていない。
第一成分として、一般式(I)
mは0、1又は2を表す。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有しその含有率が5から60質量%であり、
第二成分として、一般式(II)
B1及びB2はそれぞれ独立的に
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子又は硫黄原子に置換されてもよい)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子に置換されてもよい)
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)又は基(c)はCN又はハロゲンで置換されていてもよく、
Y1及びY2はそれぞれ独立的に
-CH2CH2-、-CH=CH-、-CH(CH3)CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-CF2CF2-、-CF=CF-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH(CH3)-、-CH(CH3)O-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-又は単結合を表し、
Y2及びB2が複数存在する場合は、それらは同一でもよく異なっていてもよく、
pは0、1又は2を表す。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有しその含有率が10から70質量%であり、
25℃における誘電率異方性Δεが-2.0〜-5.0の範囲であり、
25℃における屈折率異方性Δnが0.06〜0.16の範囲であり、
20℃における粘度ηが15〜40mPa・Sの範囲であり、
ネマチック相−等方性液体相転移温度Tniが70℃〜120℃の範囲であるネマチック液晶組成物を提供し、さらに、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
第二成分として、一般式(II)で表される化合物を1種又は2種以上を含有するが、1種から12種が好ましく、1種から8種がより好ましく、1種から6種がさらに好ましい。
具体的にはR3は-CH3、-CH2CH3、-(CH2)2CH3、-(CH2)3CH3、-(CH2)4CH3、-(CH2)5CH3、-(CH2)6CH3、-(CH2)7CH3、-CH=CH2、-CH=CHCH3(E体)、-(CH2)2CH=CH2、-(CH2)2CH=CHCH3(E体)、-(CH2)4CH=CH2、-(CH2)4CH=CHCH3(E体)又は-(CH2)6CH=CH2を表し、
R4は、-CH3、-CH2CH3、-(CH2)2CH3、-(CH2)3CH3、-(CH2)4CH3、-(CH2)5CH3、-(CH2)6CH3、-(CH2)7CH3、-OCH3、-OCH2CH3、-O(CH2)2CH3、-O(CH2)3CH3、-O(CH2)4CH3、-O(CH2)5CH3、-O(CH2)6CH3、-O(CH2)7CH3、-CH=CH2、-CH=CHCH3(E体)、-(CH2)2CH=CH2、-(CH2)2CH=CHCH3(E体)、-(CH2)4CH=CH2、-(CH2)4CH=CHCH3(E体)又は-(CH2)6CH=CH2を表すことがさらに好ましい。
一般式(III)で表される化合物を1種から2種以上を含有する場合は、1種から20種が好ましく、1種から16種がより好ましく、1種から12種がさらに好ましい。これらの化合物は粘度を上昇させてしまうものの誘電率異方性の絶対値を大きくする効果があり、誘電率異方性の絶対値が大きいことを重視する場合はこれらの化合物の含有率が多いことが好ましく、低い粘度を重視する場合はこれらの化合物の含有率を少なくすることが好ましい。
一般式(III)において、R6は炭素数1から10のアルキル基、アルコキシル基、炭素数2から10のアルケニル基又は炭素数3から10のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、炭素数1から10のアルキル基又はアルコキシル基を表すことがより好ましく、炭素数1から10のアルコキシル基を表すことがさらに好ましい。
本発明のネマチック液晶組成物は、一般式(I)から選ばれる1種又は2種以上の化合物を5から60質量%含有し、一般式(II-A)から一般式(II-G)からなる群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を10〜70質量%含有することが好ましい。
Δn :25℃における複屈折率
Δε :25℃における誘電率異方性
η :粘度(mPa・s) (25℃)
(実施例1)
また、比較例として一般式(I)を含まない比較例1を調製した。
(比較例1)
実施例1の方が、比較例1よりも低い粘度を有することがわかる。
(実施例2)
(実施例3)
また、比較例として一般式(I)を含まない比較例2を調製した。
(比較例2)
実施例3の方が、比較例2よりも低い粘度を有することがわかる。
Claims (8)
- 第一成分として、一般式(I)
mは0、1又は2を表す。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有しその含有率が10から60質量%であり、
第二成分として、一般式(II)
B1及びB2はそれぞれ独立的に
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は酸素原子又は硫黄原子に置換されてもよい)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子に置換されてもよい)
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
Y1及びY2はそれぞれ独立的に
-CH2CH2-、-CH=CH-、-CH(CH3)CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-CF2CF2-、-CF=CF-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH(CH3)-、-CH(CH3)O-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-又は単結合を表し、
Y2及びB2が複数存在する場合は、それらは同一でもよく異なっていてもよく、
pは0、1又は2を表す。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有しその含有率が10から70質量%であり、更に、一般式(III-A)及び一般式(III-B)
からなる化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有し、
25℃における誘電率異方性Δεが-2.0〜-5.0の範囲であり、
25℃における屈折率異方性Δnが0.06〜0.16の範囲であり、
ネマチック相−等方性液体相転移温度Tniが70℃〜120℃の範囲であるネマチック液晶組成物。 - 一般式(III)
B3、B4及びB5それぞれ独立的に一般式(II)におけるB1と同じ意味を表し、
Y3、Y4及びY5はそれぞれ独立的に一般式(II)におけるY1と同じ意味を表すが、rが0の場合、Y4は-CH=CH-、-CH(CH3)CH2-、-CH2CH(CH3)-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-CF2CF2-、-CF=CF-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH(CH3)-、-CH(CH3)O-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-又は単結合を表し、
Y3、Y5、B4及びB5が複数存在する場合は、それらは同一でもよく異なっていてもよく、
q及びrはそれぞれ独立的に0、1又は2であるが、q及びrの和は2以下である。ただし、一般式(III-A)及び(III-B)で表される化合物を除く。)
で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する請求項1記載のネマチック液晶組成物。 - 一般式(I-A)及び一般式(I-B)からなる化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を10%〜60%含有し、一般式(II-A)〜(II-G)からなる化合物群から選ばれる1種又は2種以上化合物を10%〜70%含有することを特徴とする、請求項4に記載のネマチック液晶組成物。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載のネマチック液晶組成物を用いた液晶表示素子。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載のネマチック液晶組成物を用いた、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載のネマチック液晶組成物を用いた、VAモード、IPSモード又はECBモード用液晶表示素子。
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