また、以下の組成物における「%」は特に明示しない限り『質量%』を意味する。
本願発明の液晶組成物は、下記一般式(i)で表される化合物を1種又は2種以上を含有し、下記一般式(ii)で表される化合物を1種又は2種以上を含有し、塩素原子を置換基として有する化合物を含有しない。
(式中、Ri1、Ri2及びRii1はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子によって置換されていてもよく、nは1、2又は3を表し、Xi1、Xi2、Xi3及びXi4はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Aii1はトランス−1,4−シクロヘキシレン基又は水素原子がフッ素原子によって置換されていてもよい1,4−フェニレン基を表すが、nが2又は3を表す場合は、Aii1は同一であっても異なっていてもよく、Zii1は単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−CF2O−又は−OCF2−を表すが、nが2又は3を表す場合は、Zii1が同一であっても異なっていても良い。)
<一般式(i)で表される化合物>
前記一般式(i)中、Xi2がフッ素原子であることが好ましく、Xi1、Xi3及びXi4が水素原子であることが好ましい。
前記一般式(i)中、Ri1及びRi2は炭素原子数1〜8の直鎖のアルキル基又は炭素原子数2〜8の直鎖のアルケニル基が好ましく、炭素原子数2〜5の直鎖のアルキル基又は炭素原子数2〜5の直鎖のアルケニル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又は下記の構造が好ましい。
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
応答速度の改善を重視する場合はアルケニル基が好ましく、液晶組成物にした際の電圧保持率等の信頼性を重視する場合にはアルキル基が好ましい。Ri1及びRi2はのうち少なくとも一方がプロピル基であることが好ましく、他方はエチル基又はプロピル基であることが好ましい。
前記一般式(i)で表される化合物として、一般式(i−1)で表される化合物が挙げられる。
(式中、R
41及びR
42はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記一般式(i−1)で表される化合物の含有量は、1〜40質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、4〜15質量%が特に好ましい。
一般式(i−1)で表される化合物は、例えば式(i−1−1.1)から式(i−1−1.9)で表される化合物であることが好ましく、前記一般式(i)におけるRi1及びRi2の少なくとも一方がプロピル基であることが好ましいことから、式(i−1−1.1)又は式(i−1−1.3)で表される化合物がより好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種〜3種類含有することが好ましく、1種〜2種類含有することがさらに好ましい。また、選ぶ化合物の分子量分布が広いことも溶解性に有効であるため、例えば、式(i−1−1.1)及び(i−1−1.2)で表される化合物から1種類、式(i−1−1.4)及び(i−1−1.5)で表される化合物から1種類、式(i−1−1.6)及び式(i−1−1.7)で表される化合物から1種類、式(i−1−1.8)及び(i−1−1.9)で表される化合物から1種類の化合物を選び、これらを適宜組み合わせることが好ましく、(i−1−1.1)と(i−1−1.4)の組み合わせ、(i−1−1.1)単独、(i−1−1.3)単独が好ましい。
本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、式(i−1−1.1)で表される化合物の含有量は1〜40質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜10質量%がより好ましく、4〜7質量%が特に好ましい。
本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、式(i−1−1.3)で表される化合物の含有量は1〜40質量が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、4〜15質量%がより好ましく、6〜12質量%が特に好ましい。
本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、式(i−1−1.4)で表される化合物の含有量は1〜40質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、4〜10質量%が特に好ましい。
また、一般式(i−1)で表される化合物は、例えば一般式(i−1−2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
<一般式(ii)で表される化合物>
前記一般式(ii)中、Rii1は炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8の直鎖のアルケニル基が好ましく、炭素原子数2〜5の直鎖のアルキル基又は炭素原子数2〜5の直鎖のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又は下記の構造
(式中、環構造へは右端で結合するものとする。)
が好ましく、エチル基、プロピル基又はペンチル基が特に好ましい。
応答速度の改善を重視する場合はアルケニル基が好ましく、液晶組成物にした際の電圧保持率等の信頼性を重視する場合にはアルキル基が好ましい。
前記一般式(ii)中、nは1、2又は3であり、2であることが好ましい。更に、nが2でありかつAii1の少なくとも一方がトランス−1,4−シクロヘキシレン基であることが好ましい。
前記一般式(ii)中、Zii1が単結合であることが好ましい。
前記一般式(ii)で表される化合物は、下記一般式(ii−1)で表される化合物が好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(ii−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して3〜30質量%が好ましく、5〜25質量%がより好ましく、7〜20質量%が特に好ましい。
一般式(ii−1)で表される化合物は具体的には式(ii−1.1)から式(ii−1.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(ii−1.2)および/または式(ii−1.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
一般式(ii−1.2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜20質量%が好ましく、2〜17質量%がより好ましく、3〜15質量%がより好ましく、5〜12質量%が特に好ましい。
一般式(ii−1.4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜20質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましく、3〜8質量%が特に好ましい。
また、一般式(ii)で表される化合物は、一般式(ii−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(ii−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して5質量%以上30質量%以下であることが好ましく、9質量%以上27質量%以下がより好ましく、12質量%以上24質量%以下がさらに好ましく、12質量%以上20質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(ii−2)で表される化合物は具体的には式(ii−2.1)から式(ii−2.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(ii−2.2)および/または式(ii−2.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
また、前記一般式(ii)で表される化合物は、下記一般式(ii−3)で表される化合物が好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(ii−3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下がより好ましく、6質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、8質量%以上10質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(ii−3)で表される化合物は、式(ii−3.1)から式(ii−3.6)で表される化合物であることが好ましく、式(ii−3.1)および/または式(ii−3.3)で表される化合物であることが好ましい。
また、前記一般式(ii)で表される化合物は、下記一般式(ii−4)で表される化合物が好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(ii−4)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましい。また、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、最大比率を20質量%以下にとどめることが好ましく、16質量%以下がさらに好ましく、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(ii−4)で表される化合物は、具体的には式(ii−4.1)から式(ii−4.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(ii−4.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
また、前記一般式(ii)で表される化合物は、下記一般式(ii−5)で表される化合物が好ましい。
(式中、R8は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。あるいは、本発明のさらに別の実施形態では3種類以上である。
一般式(ii−5)表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、2.5質量%以上25質量%以下であることが好ましく、8質量%以上25質量%以下であることが好ましく、10質量%20質量%以下であることがより好ましく、12質量%以上15質量%以下であることがさらに好ましい。
さらに、一般式(ii−5)で表される化合物は、式(ii−5.1)から式(ii−5.4)で表される化合物であることが好ましく、式(ii−5.2)で表される化合物であることが好ましい。
また、前記一般式(ii)で表される化合物は、下記一般式(ii−6)で表される化合物が好ましい。
(式中、R110は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種類、別の実施形態では2種類、更に別の実施形態では3種類以上組み合わせる。
一般式(ii−6)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下がより好ましく、4質量%以上20質量%以下がさらに好ましく、6質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、9質量%以上12質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(ii−6)で表される化合物は、具体的には式(ii−6.1)から式(ii−6.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(ii−6.2)から式(ii−6.4)で表される化合物を含有することが好ましく、式(ii−6.2)で表される化合物を含有することがより好ましい。
実施例において後述するように、本発明の液晶組成物は、塩素原子を置換基として有する化合物を含有しないため、塩素原子を置換基として有する化合物を含有する液晶組成物と比べてTniが高く、信頼性が向上し、更に粘度等の諸物性が向上する。
(i)と(ii)の組み合わせとしては、式(i−1−1.3)、式(ii−1.2)及び式(ii−1.4)で表される化合物を組み合わせることが好ましく、式(i−1−1.1)及び式(ii−1.2)で表される化合物を組み合わせることが好ましい。
式(i−1−1.3)、式(ii−1.2)及び式(ii−1.4)で表される化合物を組み合わせる場合には、これら化合物の合計の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して10質量%以上30質量%以下であることが好ましく、15質量%以上25質量%以下であることが好ましく、17質量%以上23質量%以下であることが好ましく、18質量%以上22質量%以下であることが好ましい。
式(i−1−1.1)及び式(ii−1.2)で表される化合物を組み合わせる場合には、これら化合物の合計の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して10質量%以上25質量%以下であることが好ましく、11質量%以上20質量%以下であることが好ましく、13質量%以上19質量%以下であることが好ましく、11質量%以上20質量%以下であることが好ましく、10質量%以上25質量%以下であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(L)で表される化合物を1種類または2種類以上含有することもできる。
(式中、RL1及びRL2はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、
OLは0、1、2又は3を表し、
BL1、BL2及びBL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、又はフッ素原子で置換されていても良く、
LL1及びLL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
OLが2又は3であってLL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、OLが2又は3であってBL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。ただし、一般式(i)で表される化合物を除く。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。また、本発明の別の実施形態では3種類である。さらに、本発明の別の実施形態では4種類である。さらに、本発明の別の実施形態では5種類である。さらに、本発明の別の実施形態では6種類である。さらに、本発明の別の実施形態では7種類である。さらに、本発明の別の実施形態では8種類である。さらに、本発明の別の実施形態では9種類である。さらに、本発明の別の実施形態では10種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(L)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては1〜95質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は10〜95質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は50〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は55〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は60〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は65〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は70〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は75〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は80〜95質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では1〜95%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜85%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜75%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜65%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜55%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜45%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜35%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜25%である。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
RL1及びRL2は、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4(またはそれ以上)のアルコキシ基及び炭素原子数4〜5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4(またはそれ以上)のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましい。
一般式(L)で表される化合物は、例えば、一般式(I)で表される化合物群から選ばれる化合物が好ましい。
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、A11およびA12はそれぞれ独立して1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基または3−フルオロ−1,4−フェニレン基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。また、本発明の別の実施形態では3種類である。さらに、本発明の別の実施形態では4種類である。さらに、本発明の別の実施形態では5種類である。さらに、本発明の別の実施形態では6種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(I)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3〜75質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜75質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は18〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は29〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は42〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は47〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は53〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は56〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は60〜75質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は65〜75質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記含有量は、例えば本発明の一つの形態では3〜75質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜65質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜55質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜45質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜30質量%である。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が中庸で上限値が中庸であることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。また、本発明の別の実施形態では3種類である。さらに、本発明の別の実施形態では4種類である。さらに、本発明の別の実施形態では5種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(I−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては、前記含有量は3〜70質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜70質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は18〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は25〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は29〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は31〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は43〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は47〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は50〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は53〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は56〜70質量%である。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では前記含有量は3〜70質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜45質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜26質量%である。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値が中庸で上限値が中庸であることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
さらに、一般式(I−1)で表される化合物は一般式(I−1−1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中R12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜5のアルコキシ基を表す。)
本発明の液晶組成物において、一般式(I−1−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては2〜60質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は4〜60質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は7〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は11〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は13〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は17〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は25〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は32〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜60質量%である。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では2〜60質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は2〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は2〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は2〜35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は2〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は2〜25質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は2〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は2〜15質量%である。
さらに、一般式(I−1−1)で表される化合物は、式(1.1)から式(1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(1.2)または式(1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(1.3)で表される化合物であることが好ましい。
式(1.2)または式(1.3)で表される化合物がそれぞれ単独で使われる場合は、式(1.2)で表される化合物の含有量は高めであることが応答速度の改善に効果があり、式(1.3)で表される化合物の含有量は下記に示す範囲が応答速度の速く電気的、光学的に信頼性が高い液晶組成物ができるので好ましい。
式(1.3)で表される化合物を、本発明の液晶組成物の総質量に対して2〜35質量%含有することが好ましく、2〜25質量%含有することがより好ましく、3〜15質量%以下含有することが特に好ましい。式(1.3)で表される化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では3〜7質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は8〜12質量%である。
さらに、一般式(I−1)で表される化合物は一般式(I−1−2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中R12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。また、本発明の別の実施形態では3種類である。
本発明の液晶組成物において、一般式(I−1−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記一般式(I−1−2)で表される化合物の含有量は、2〜60質量%が好ましく、3〜55質量%がより好ましく、3〜48質量%が特に好ましい。式(I−1−2)で表される化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では3〜7質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜48質量%である。
さらに、一般式(I−1−2)で表される化合物は、式(2.1)から式(2.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(2.2)から式(2.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(2.2)で表される化合物は本発明の液晶組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(2.3)または式(2.4)で表される化合物を用いることが好ましい。式(2.3)および式(2.4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解度を良くするために20%以上にすることは好ましくない。
本発明の液晶組成物において、式(2.2)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して5〜55質量%が好ましく、15〜50質量%がより好ましく、25〜48質量%がより好ましく、30〜48質量%より好ましく、40〜48質量%が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(2.4)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜20質量%が好ましく、2〜15質量%がより好ましく、3〜8質量%が特に好ましい。
本願発明の液晶組成物は、更に、一般式(I−1−2)で表される化合物と類似した構造を有する式(2.5)で表される化合物を含有することもできる。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて式(2.5)であらわされる化合物の含有量を調整することが好ましく、この化合物を本発明の液晶組成物の総質量に対して11質量%以上含有することが好ましく、15質量%含有することがさらに好ましく、23質量%含有することがさらに好ましく、26質量%以上含有することが更に好ましく、28質量%以上含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R13およびR14はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。また、本発明の別の実施形態では3種類である。
本発明の液晶組成物において、一般式(I−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3〜60質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は4〜60質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は25〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は38〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は42〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は45〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は47〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は50〜60質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では3〜60質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜55質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜45質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜15質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜5質量%である。
さらに、一般式(I−2)で表される化合物は、式(3.1)から式(3.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(3.1)、式(3.3)または式(3.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(3.2)で表される化合物は本発明の液晶組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(3.3)または式(3.4)で表される化合物を用いることが好ましい。式(3.3)および式(3.4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解度を良くするために20%以上にすることは好ましくない。
さらに、一般式(I−2)で表される化合物は、式(3.1)から式(3.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(3.1)、式(3.3)および/または式(3.4)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(3.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上40質量%以下であることが好ましい。より好ましい含有量としては、例えば、3質量%以上40質量%以下、4質量%以上40質量%以下、或いは、3質量%以上5質量%以下、3質量%以上10質量%以下、3質量%以上12質量%以下、3質量%以上14質量%以下、3質量%以上16質量%以下、3質量%以上20質量%以下、3質量%以上23質量%以下、3質量%以上26質量%以下、3質量%以上30質量%以下、3質量%以上34質量%以下、3質量%以上37質量%以下が挙げられる。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R13は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R15は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。また、本発明の別の実施形態では3種類である。
本発明の液晶組成物において、一般式(I−3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は4〜60質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は25〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は38〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は42〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は45〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は47〜60質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は50〜60質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では前記含有量は3〜60質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜55質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜45質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜15質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜5質量%である。
低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、応答速度を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
さらに、一般式(I−3)で表される化合物は、式(4.1)から式(4.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(4.3)で表される化合物であることが好ましい。
式(4.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上30質量%以下であることが好ましく、4質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、6質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、12質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、14質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、16質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、18質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上24質量%以下であることがより好ましく、22質量%以上23質量%以下であることが特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。
本発明の液晶組成物において、一般式(I−4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3〜50質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は5〜50質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は6〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は8〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は10〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は12〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は25〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜50質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では前記含有量は、3〜50質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は、3〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は、3〜35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は、3〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は、3〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は、3〜15質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は、3〜10質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は、3〜5質量%である。
高い複屈折率を得る場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、高いTniを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
さらに、一般式(I−4)で表される化合物は、式(5.1)から式(5.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(5.2)から式(5.4)で表される化合物であることが好ましい。
式(5.4)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜30質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜10質量%が特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。
本発明の液晶組成物において、一般式(I−5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては1〜50質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は5〜50質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は8〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は11〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は13〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は17〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は25〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜50質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では1〜50%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜40%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜35%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜30%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜20%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜15%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜10%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は1〜5%である。
低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、応答速度を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
さらに、一般式(I−5)で表される化合物は、式(6.1)から式(6.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(6.3)、式(6.4)および式(6.6)で表される化合物であることが好ましい。
例えば、式(6.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上30質量%以下であることが好ましく、4質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、6質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、9質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。
本願発明の液晶組成物は、更に、式(6.7)〜式(6.9)で表される化合物を含有することもできる。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて式(6.7)〜式(6.8)であらわされる化合物の含有量を調整することが好ましく、この化合物を本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上含有することが好ましく、3質量%以上含有することがさらに好ましく、4質量%以上含有することがさらに好ましく、5質量%以上含有することがさらに好ましく、7質量%以上含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X11およびX12はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、X11またはX12のどちらか一方はフッ素原子である。)
一般式(I−6)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上30質量%以下であることが好ましく、4質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、6質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、9質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、12質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、14質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、16質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、18質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上24質量%以下であることがより好ましく、22質量%以上23質量%以下であることが特に好ましい。
さらに、一般式(I−6)で表される化合物は、式(7.1)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X12はそれぞれ独立してフッ素原子またはを表す。)
一般式(I−7)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、2質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、4質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、6質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、12質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、18質量%以上24質量%以下であることがより好ましく、21質量%以上22質量%以下であることが特に好ましい。
さらに、一般式(I−7)で表される化合物は、式(8.1)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物は一般式(I−8)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R16およびR17はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、1種類から3種類組み合わせることが好ましい。
一般式(I−8)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて、本発明の液晶組成物の総質量に対して5質量%以上65質量%以下であることが好ましく、10質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、25質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、35質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、40質量%以上65質量%以下であることがより好ましく、45質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、50質量%以上58質量%以下であることがより好ましく、55質量%以上56質量%以下であることが特に好ましい。
さらに、一般式(I−8)で表される化合物は、式(9.1)から式(9.10)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(9.2)、式(9.4)および式(9.7)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L)で表される化合物は、例えば一般式(II)で表される化合物から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R21およびR22はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基、炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、A2は1,4−シクロヘキシレン基または1,4−フェニレン基を表し、Q2は単結合、−COO−、−CH2−CH2−または−CF2O−を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。また、本発明のさらに別の実施形態では3種類である。さらに、本発明の別の実施形態では4種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(II)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3〜50質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は5〜50質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は7〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は10〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は14〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は16〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は23〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は26〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜50質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では3〜50質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜15質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜10質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜5質量%である。
さらに、一般式(II)で表される化合物は、例えば一般式(II−1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R21およびR22はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基、炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(II−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて調整することが好ましく、4質量%以上24質量%以下が好ましく、8質量%以上18質量%以下であることがより好ましく、12質量%以上14質量%以下であることが更に好ましい。
さらに、一般式(II−1)で表される化合物は、例えば式(10.1)及び式(10.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(II)で表される化合物は、例えば一般式(II−2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R23は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R24は炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(II−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3〜50質量%である。あるいは本発明の別の実施形態では前記含有量は5〜50質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は7〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は10〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は14〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は16〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は23〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は26〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は30〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は35〜50質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は40〜50質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの形態では3〜50質量%である。また、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜35質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜15質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜10質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は3〜5質量%である。
さらに、一般式(II−2)で表される化合物は、例えば式(11.1)から式(11.3)で表される化合物であることが好ましく、式(11.1)、式(11.2)で表される化合物であることがより好ましく、式(11.1)で表される化合物であることが特に好ましい。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(11.1)で表される化合物を含有していても、式(11.2)で表される化合物を含有していても、式(11.1)で表される化合物と式(11.2)で表される化合物との両方を含有していても良いし、式(11.1)から式(11.3)で表される化合物を全て含んでいても良い。式(11.1)または式(11.2)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜40質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましく、1〜15質量%が特に好ましい。
また、式(11.1)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して3〜40質量%が好ましく、4〜20質量%がより好ましく、6〜15質量%が特に好ましい。
また、式(11.2)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜10質量%が好ましく、1〜8質量%がより好ましく、1〜4質量%が特に好ましい。
式(11.1)で表される化合物と式(11.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、両方の化合物の合計質量が本発明の液晶組成物の総質量に対して5質量%以上45質量%以下であることが好ましく、5質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上35質量%以下であることが更に好ましく、5質量%以上30質量%以下であることが特に好ましい。
さらに、一般式(II)で表される化合物は、例えば一般式(II−3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R25は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R24は炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、これらの化合物の中から1種〜3種類含有することが好ましい。
一般式(II−3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。好ましい含有量として、例えば、本発明の液晶組成物の総質量に対して前記化合物の含有量が2〜45質量%が挙げられる。より好ましい含有量として、例えば、5〜45質量%、8〜45質量%、11〜45質量%、14〜45質量%、17〜45質量%、20〜45質量%、23〜45質量%、26〜45質量%、29〜45質量%、或いは2〜45質量%、2〜40質量%、2〜35質量%、2〜30質量%、2〜25質量%、2〜20質量%、2〜15質量%、2〜10質量%が挙げられる。
さらに、一般式(II−3)で表される化合物は、例えば式(12.1)から式(12.3)で表される化合物であることが好ましい。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(12.1)で表される化合物を含有していても、式(12.2)で表される化合物を含有していても、式(12.1)で表される化合物と式(12.2)で表される化合物との両方を含有していても良い。
式(12.1)または式(12.2)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して3質量%以上40質量%以下であることが好ましく、5質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、7質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、9質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、11質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、12質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、13質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、18質量%以上30質量%以下であることが更に好ましく、21質量%以上25質量%以下であることが特に好ましい。また、式(12.2)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して3質量%以上40質量%以下であることが好ましく、5質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、12質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、15質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、17質量%以上30質量%以下であることが更に好ましく、19質量%以上25質量%以下であることが特に好ましい。式(12.1)で表される化合物と式(12.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、両方の化合物の合計質量が本発明の液晶組成物の総質量に対して15質量%以上45質量%以下であることが好ましく、19質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、24質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、30質量%以上35質量%以下であることが特に好ましい。
また、式(12.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して0.05質量%以上2質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上1質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以上0.5質量%以下であることが更に好ましい。式(12.3)で表される化合物は、光学活性化合物であってもよい。
さらに、一般式(II−3)で表される化合物は、例えば一般式(II−3−1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R25は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R26は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、これらの化合物の中から1種〜3種類含有することが好ましい。
一般式(II−3−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて調整することが好ましく、1質量%以上24質量%以下が好ましく、4質量%以上18質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上14質量%以下であることが更に好ましい。
さらに、一般式(II−3−1)で表される化合物は、例えば式(13.1)から式(13.4)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(13.3)で表される化合物であることが好ましい。
式(13.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜10質量%が好ましく、2〜8質量%がより好ましく、3〜7質量%が特に好ましい。
さらに、一般式(II)で表される化合物は、例えば一般式(II−4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R21およびR22はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基、炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
これらの化合物のうち1種類だけを含有していても2種類以上含有していても良いが、求められる性能に応じて適宜組み合わせることが好ましい。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、これらの化合物の中から1種〜2種類含有することが好ましく、1種〜3種類含有することが特に好ましい。
一般式(II−4)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、4質量%以上12質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上7質量%以下であることが特に好ましい。
さらに、一般式(II−4)で表される化合物は、例えば式(14.1)から式(14.5)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(14.2)または式(14.5)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L)で表される化合物は、一般式(III)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R31およびR32はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基、炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(III)で表される化合物の含有量は、求められる溶解性や複屈折率などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して3質量%以上25質量%以下含有することが好ましく、6質量%以上20質量%以下含有することがより好ましく、8質量%以上15質量%以下含有することが更に好ましい。
さらに、一般式(III)で表される化合物は、例えば式(15.1)〜式(15.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(15.1)で表される化合物であることが好ましい。
式(15.1)で表される化合物の含有量は、求められる溶解性や複屈折率などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜25質量%含有することが好ましく、2〜20質量%含有することがより好ましく、3〜15質量%含有することが更に好ましく、4〜12質量%含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(III)で表される化合物は、一般式(III−1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R33は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R32はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(III−1)で表される化合物は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じてその含有量を調整することが好ましく、4質量%以上23質量%以下が好ましく、6質量%以上18質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上13質量%以下であることが更に好ましい。
一般式(III−1)で表される化合物は、たとえば式(16.1)または式(16.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(III)で表される化合物は、一般式(III−2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(R31は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R34は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(III−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて調整することが好ましく、1〜25質量%含有することが好ましく、2〜20質量%含有することがより好ましく、3〜15質量%含有することが更に好ましく、4〜12質量%含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(III−2)で表される化合物は、たとえば式(17.1)から式(17.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、特に式(17.3)で表される化合物であることが好ましい。
式(17.3)で表される化合物の含有量は、求められる溶解性や複屈折率などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜25質量%含有することが好ましく、2〜20質量%含有することがより好ましく、3〜15質量%含有することが更に好ましく、4〜12質量%含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(L)で表される化合物は、一般式(V)で表される群より選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニルまたは炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、A51およびA52はそれぞれ独立して1,4−シクロヘキシレン基または1,4−フェニレン基を表し、Q5は単結合または−COO−を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。さらに、本発明の別の実施形態では3種類である。さらに、本発明の別の実施形態では4種類である。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば一つの実施形態では2〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は4〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は7〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は10〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は12〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は15〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は17〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は18〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は20〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記含有量は22〜40質量%である。
また、たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は2〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜25質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜15質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜10質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜5質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜4質量%である。
さらに、一般式(V)で表される化合物は一般式(V−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
さらに、一般式(V−1)で表される化合物は一般式(V−1−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(V−1−1)で表される化合物を、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上15質量%以下含有することが好ましく、2質量%以上15質量%以下含有することが更に好ましく、3質量%以上10質量%以下含有することが更に好ましい。
さらに、一般式(V−1−1)で表される化合物は、式(20.1)から式(20.4)で表される化合物であることが好ましく、式(20.2)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(20.2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、2質量%以上15質量%以下がより好ましく、3質量%以上10質量%以下がさらに好ましく、3質量%以上7質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(V−1)で表される化合物は一般式(V−1−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(V−1−2)で表される化合物を、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上15質量%以下含有することが好ましく、2質量%以上15質量%以下含有することが更に好ましく、3質量%以上10質量%以下含有することが更に好ましい。
さらに、一般式(V−1−2)で表される化合物は、式(21.1)から式(21.3)で表される化合物であることが好ましく、式(21.1)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(V−1)で表される化合物は一般式(V−1−3)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(V−1−3)で表される化合物を、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上含有することが好ましく、2質量%以上含有することが更に好ましく、3質量%以上含有することが更に好ましく、4質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、8質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(V−1−3)で表される化合物は、式(22.1)から式(22.3)で表される化合物である。式(22.1)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(V)で表される化合物は一般式(V−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類以上である。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば一つの実施形態では2〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は7〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は10〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は12〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は15〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は17〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は20〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は22〜40質量%である。
また、たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は2〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜30質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜25質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜20質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜15質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜10質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜5質量%である。さらに、本発明の別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜4質量%である。
本発明の液晶組成物が高いTniの実施形態が望まれる場合は式(V−2)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。
さらに、一般式(V−2)で表される化合物は一般式(V−2−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(V−2−1)で表される化合物は、式(23.1)から式(23.4)で表される化合物であることが好ましく、式(23.1)または/および式(23.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(V−2)で表される化合物は一般式(V−2−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(V−2−2)で表される化合物は、式(24.1)から式(24.4)で表される化合物であることが好ましく、式(24.1)または式(24.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(V)で表される化合物は一般式(V−3)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。さらに、本発明の別の実施形態では3種類以上である。
一般式(V−3)で表される化合物を、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上16質量%以下含有することが好ましく、4質量%以上16質量%以下含有することが更に好ましく、7質量%以上13質量%以下含有することが更に好ましく、8質量%以上11質量%以下含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(V−3)で表される化合物は、式(25.1)から式(25.3)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(M)で表される化合物を含有することも好ましい。
(式中、RM1は炭素原子数1〜8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH2−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていてもよく、
PMは、0、1、2、3又は4を表し、
CM1及びCM2はそれぞれ独立して、
(d) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−又は−S−に置き換えられてもよい。)及び
(e) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(d)、基(e)中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、又はフッ素原子で置換されていても良く、
KM1及びKM2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−COO−、−OCO−又は−C≡C−を表し、
PMが2、3又は4であってKM1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、PMが2、3又は4であってCM2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XM1及びXM3はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
XM2は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2−トリフルオロエチル基を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。さらに、本発明の別の実施形態では3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類である。さらに、本発明の別の実施形態では5種類である。さらに、本発明の別の実施形態では6種類である。さらに、本発明の別の実施形態では7種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(M)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては1〜95質量%である。さらに、例えば本発明の別の実施形態としては前記化合物の含有量は10〜95質量%である。例えば、本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は20〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は30〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は40〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は45〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は50〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は55〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は60〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は65〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は70〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は75〜95質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は80〜95質量%である。
また、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては1〜95質量%である。さらに、本発明の別の実施形態としては前記化合物の含有量は1〜85質量%である。本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は1〜75質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は1〜65質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は1〜55質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は1〜45質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は1〜35質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は1〜25質量%である。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
RM1は、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基及び炭素原子数4〜5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましい。
一般式(M)で表される化合物は液晶組成物の化学的な安定性が求められる場合には塩素原子をその分子内に有さないことが好ましい。更に液晶組成物内に塩素原子を有する化合物が5%以下であることが好ましく、3%以下であることが好ましく、1%以下であることが好ましく、0.5%以下であることが好ましく、実質的に含有しないことが好ましい。実質的に含有しないとは、化合物製造時の不純物として生成した化合物等の意図せず塩素原子を含む化合物のみが液晶組成物に混入することを意味する。
一般式(M)で表される化合物は、例えば一般式(VIII)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R8は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X81からX85はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Y8はフッ素原子または−OCF3を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。さらに、本発明の別の実施形態では3種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(VIII)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては2〜40質量%である。さらに、例えば本発明の別の実施形態としては前記化合物の含有量は4〜40質量%である。例えば、本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は5〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は6〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は7〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は8〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は9〜40質量%である。例えば、本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は10〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は11〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は12〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は14〜40質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は15〜40質量%である。例えば、本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は21〜40質量%である。例えば、本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は23〜40質量%である。
また、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては2〜40質量%である。さらに、本発明の別の実施形態としては前記化合物の含有量は2〜30質量%である。本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は2〜25質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は2〜21質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は2〜16質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は2〜12質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は2〜8質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は2〜5質量%である。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、温度安定性の良い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(VIII)で表される化合物は、一般式(VIII−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R8は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類以上である。
さらに、一般式(VIII−1)で表される化合物は、具体的には式(26.1)から式(26.4)で表される化合物であることが好ましく、式(26.1)または式(26.2)で表される化合物が好ましく、式(26.1)または式(26.2)で表される化合物がさらに好ましく、式(26.2)で表される化合物が特に好ましい。
式(26.1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して2〜40質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましく、4〜10質量%が特に好ましい。
式(26.2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して2〜40質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましく、4〜10質量%がより好ましく、4〜7質量%が特に好ましい。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、一般式(VIII−3)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R8は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類以上である。
さらに、一般式(VIII−3)で表される化合物は、具体的には式(26.11)から式(26.14)で表される化合物であることが好ましく、式(26.11)または式(26.12)で表される化合物が好ましく、式(26.12)で表される化合物がさらに好ましい。
また、一般式(M)で表される化合物は、例えば一般式(IX)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X91およびX92はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Y9はフッ素原子、または−OCF3を表し、U9は単結合、−COO−または−CF2O−を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。さらに、本発明の別の実施形態では3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類である。さらに、本発明の別の実施形態では5種類である。さらに、本発明の別の実施形態では6種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(IX)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3〜70質量%である。さらに、例えば本発明の別の実施形態としては前記化合物の含有量は5〜70質量%である。例えば、本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は8〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は10〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は12〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は15〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は17〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は20〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は24〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は28〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は30〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は34〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は39〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は40〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は42〜70質量%である。例えば本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は45〜70質量%である。
また、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、例えば本発明の一つの実施形態としては3〜70質量%である。さらに、本発明の別の実施形態としては前記化合物の含有量は3〜60質量%である。本発明のさらに別の実施形態としては前記化合物の含有量は3〜55質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜50質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜45質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜40質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜35質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜30質量%である。本発明のさらに別の実施形態として25質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜20質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜15質量%である。本発明のさらに別の実施形態として前記化合物の含有量は3〜10質量%である。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、焼きつきの発生しにくい液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(IX)で表される化合物は、一般式(IX−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X92は水素原子またはフッ素原子を表し、Y9はフッ素原子または−OCF3を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。さらに、本発明の別の実施形態では3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類以上である。
さらに、一般式(IX−1)で表される化合物は、一般式(IX−1−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類である。さらに、本発明の別の実施形態では3種類以上である。
一般式(IX−1−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態に応じて好ましい上限値と下限値がある。
本発明の液晶組成物の総質量に対して前記一般式(IX−1−1)で表される化合物の含有量は、1〜40質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、4〜15質量%が特に好ましい。
また、例えば、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は、一つの実施形態では1〜40質量%、別の実施形態では1〜35質量%、更に別の実施形態では1〜30質量%、また更に別の実施形態では1〜25質量%、である。
さらに、一般式(IX−1−1)で表される化合物は、式(28.1)から式(28.5)で表される化合物であることが好ましく、式(28.3)及び/または式(28.5)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(28.3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜30質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜10質量%がより好ましく、4〜7質量%が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(28.5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜30質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜10質量%がより好ましく、4〜7質量%が特に好ましい。
一般式(IX−1)で表される化合物は、一般式(IX−1−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましい。
一般式(IX−1−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、5質量%以上30質量%以下がより好ましく、8質量%以上30質量%以下がさらに好ましく、10質量%以上25質量%以下がさらに好ましく、14質量%以上22質量%以下がさらに好ましく、16質量%以上20質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(IX−1−2)で表される化合物は、式(29.1)から式(29.4)で表される化合物であることが好ましく、式(29.2)または式(29.4)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(IX)で表される化合物は、一般式(IX−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X91およびX92はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Y9はフッ素原子または−OCF3を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、実施形態ごとに適宜組み合わせて使用する。例えば、本発明の一つの実施形態では1種類、別の実施形態では2種類、さらに別の実施形態では3種類、またさらに別の実施形態では4種類、またさらに別の実施形態では5種類、またさらに別の実施形態では6種類以上組み合わせる。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物は、一般式(IX−2−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から3種類組み合わせることが好ましい。
一般式(IX−2−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに好ましい上限値と下限値がある。
例えば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は1〜40質量%。別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜40質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜40質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は10〜40質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は14〜40質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は16〜40質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は21〜40質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は1〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜35質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜30質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜25質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜22質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜10質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜7質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜5質量%である。
さらに、一般式(IX−2−1)で表される化合物は、式(30.1)から式(30.4)で表される化合物であることが好ましく、式(30.1)から式(30.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物は、一般式(IX−2−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましい。
一般式(IX−2−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。たとえば、本発明の一つの実施形態では本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は1〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜40質量%、である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は1〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜35質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜30質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜25質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜22質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜15質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は1〜12質量%、である。
さらに、一般式(IX−2−2)で表される化合物は、式(31.1)から式(31.4)で表される化合物であることが好ましく、式(31.2)から式(31.4)で表される化合物であることがより好ましく、式(31.2)で表される化合物であることが更に好ましい。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物は、一般式(IX−2−5)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、実施形態ごとに適宜組み合わせて使用する。例えば、本発明の一つの実施形態では1種類、別の実施形態では2種類、さらに別の実施形態では3種類、またさらに別の実施形態では4種類以上である。
一般式(IX−2−5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。たとえば、本発明の一つの実施形態では本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記一般式(IX−2−5)で表される化合物の含有量は5〜45質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましく、15〜35質量%が特に好ましい。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明の液晶組成物のTniを高く保ち、焼きつきの発生しにくい液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(IX−2−5)で表される化合物は、式(34.1)から式(34.7)で表される化合物であることが好ましく、式(34.2)、式(34.3)および式(34.5)で表される化合物であることがより好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(34.2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜30質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましく、5〜15質量%がより好ましく、8〜12質量%が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(34.3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜30質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましく、5〜15質量%がより好ましく、8〜12質量%が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(34.5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜30質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜10質量%がより好ましく、4〜7質量%が特に好ましい。
さらに、一般式(IX)で表される化合物は、一般式(IX−3)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、X91およびX92はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Y9はフッ素原子、または−OCF3を表す。)
さらに、一般式(IX−3)で表される化合物は、一般式(IX−3−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R9は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類組み合わせることが好ましい。
一般式(IX−3−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して3質量%以上30質量%以下であることが好ましく、7質量%以上30質量%以下がより好ましく、13質量%以上20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以上18質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(IX−3−1)で表される化合物は、式(35.1)から式(35.4)で表される化合物であることが好ましく、式(35.1)および/または式(35.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、一般式(X)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、X101からX104はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y10はフッ素原子、−OCF3を表し、Q10は単結合または−CF2O−を表し、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、A101およびA102はそれぞれ独立して、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基、または
を表すが、1,4-フェニレン基上の水素原子はフッ素原子によって置換されていてもよい。ただし、前記一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種である。また、本発明の別の実施形態では2種類である。さらに別の実施形態では3種類である。さらにまた別の実施形態では4種類である。さらにまた別の実施形態では5種類以上である。
一般式(X)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。たとえば、本発明の一つの実施形態では本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は2〜45質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜45質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は6〜45質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は8〜45質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は9〜45質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は11〜45質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は12〜45質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜45質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は19〜45質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は23〜45質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は25〜45質量%である。また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は2〜45質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜35質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜30質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜25質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜13質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜9質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜6質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜3質量%である。
本発明の液晶組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい液晶組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、X101からX103はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。ただし一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種である。また、本発明の別の実施形態では2種類である。さらに別の実施形態では3種類である。さらにまた別の実施形態では4種類である。さらにまた別の実施形態では5種類以上である。
一般式(X−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。たとえば、本発明の一つの実施形態では本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は2〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜40質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は5〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は6〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は7〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は8〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は9〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は13〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は23〜40質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は2〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜30質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜25質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜15質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜10質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜6質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜4質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1)で表される化合物は、一般式(X−1−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種である。また、本発明の別の実施形態では2種類である。さらに別の実施形態では3種類である。さらにまた別の実施形態では4種類以上である。
一般式(X−1−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は3〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜30質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は6〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は9〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は12〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は15〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は21〜30質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は3〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜20質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜13質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜10質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜7質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1−1)で表される化合物は、具体的には式(36.1)から式(36.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(36.1)および/または式(36.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1)で表される化合物は、一般式(X−1−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(X−1−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、2質量%以上16質量%以下がより好ましく、6質量%以上12質量%以下がさらに好ましく、6質量%以上10質量%以下がさらに好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1−2)で表される化合物は、具体的には式(37.1)から式(37.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(37.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(37.2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜20質量%が好ましく、2〜15質量%がより好ましく、3〜10質量%がより好ましく、4〜7質量%が特に好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、X102からX103はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y10はフッ素原子、−OCF3を表し、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2)で表される化合物は、一般式(X−2−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
一般式(X−2−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、6質量%以上16質量%以下がより好ましく、9質量%以上12質量%以下がさらに好ましく、9質量%以上10質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2−1)で表される化合物は、具体的には式(39.1)から式(39.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(39.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(39.2)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上35質量%以下であることが好ましく、2質量%25質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上10質量%以下であることが更に好ましく、4質量%以上10質量%以下であることが更に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2)で表される化合物は、一般式(X−2−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(X−2−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、6質量%以上16質量%以下がより好ましく、9質量%以上12質量%以下がさらに好ましく、9質量%以上10質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2−2)で表される化合物は、具体的には式(40.1)から式(40.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(40.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
さらに、一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−3−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(X−3−1)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましい。また、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、最大比率を10質量%以下にとどめることが好ましく、8質量%以下がさらに好ましく、6質量%以下がより好ましく、4質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−3−1)で表される化合物は、具体的には式(41.1)から式(41.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(41.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
更に、一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−4)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、X102はフッ素原子または水素原子を表し、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−4)で表される化合物は、一般式(X−4−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
一般式(X−4−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上17質量%以下がより好ましく、10質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、10質量%以上13質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−4−1)で表される化合物は、具体的には式(42.1)から式(42.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(42.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−4−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
一般式(X−4−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上17質量%以下がより好ましく、10質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、10質量%以上13質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−4−2)で表される化合物は、具体的には式(42.11)から式(42.14)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(42.13)又は式(42.14)で表される化合物を含有することがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−4−3)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
一般式(X−4−3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して2質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上17質量%以下がより好ましく、10質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、10質量%以上13質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−4−3)で表される化合物は、具体的には式(42.21)から式(42.24)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(42.22)で表される化合物を含有することがより好ましい。
更に、一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−5)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、X102はフッ素原子または水素原子を表し、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−5)で表される化合物は、一般式(X−5−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−5−1)で表される化合物は、具体的には式(43.1)から式(43.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(43.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物は、一般式(X−6)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(X−6)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。たとえば、本発明の一つの実施形態では本発明の液晶組成物の総質量に対して前記化合物の含有量は、4〜30質量%、別の実施形態では5〜30質量%、さらに別の実施形態では6〜30質量%、またさらに別の実施形態では8〜30質量%である。
また、例えば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して前記化合物の含有量は、1〜30質量%、別の実施形態では1〜20質量%、更に別の実施形態では1〜13質量%、また更に別の実施形態では1〜10質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−6)で表される化合物は、具体的には式(44.1)から式(44.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(44.1)および/または式(44.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
また、一般式(X)で表される化合物に類似する化合物である、一般式(X−7)で表される化合物を本発明の液晶化合物に含有させてもよい。
(式中、R10は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(X−7)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は4〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は5〜30質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は6〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は8〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は9〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は11〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は14〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜30質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は4〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜20質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜13質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜10質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜7質量%、また更に別の実施形態では3質量%である。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−7)で表される化合物は、具体的には式(44.11)から式(44.14)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(44.13)で表される化合物を含有することがより好ましい。
さらに、一般式(X)で表される化合物は、一般式(XI)で表される群より選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、X111からX117はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、X111からX117の少なくとも一つはフッ素原子を表し、R11は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、Y11はフッ素原子または−OCF3を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から3種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(XI)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は2〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜30質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は5〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は7〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は9〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は10〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は12〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は13〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は15〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜30質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は2〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜25質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜15質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜10質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜5質量%である。
本発明の液晶組成物が、セルギャップの小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(XI)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(XI)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また、低温の環境で用いられる液晶表示素子用に用いられる場合は一般式(XI)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。応答速度の速い液晶表示素子に用いられる液晶組成物である場合は、一般式(XI)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XI)で表される化合物は、一般式(XI−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R11は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種類、別の実施形態では2種類、更に別の実施形態では3種類以上組み合わせる。
一般式(XI−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下がより好ましく、4質量%以上20質量%以下がさらに好ましく、6質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、9質量%以上12質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XI−1)で表される化合物は、具体的には式(45.1)から式(45.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(45.2)から式(45.4)で表される化合物を含有することが好ましく、式(45.2)又は式(45.4)で表される化合物を含有することがより好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(45.2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜25質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜15質量%がさらに好ましく、4〜10質量%がより好ましく、4〜7質量%が特に好ましい。
一般式(X)で表される化合物は、一般式(XII)で表される群より選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、X121からX126はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R120は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、Y12はフッ素原子または−OCF3を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から3種類以上組み合わせることが好ましく、1種から4種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XII)で表される化合物は、一般式(XII−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R120は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
一般式(XII−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%以下がより好ましく、3質量%以上8質量%以下がさらに好ましく、4質量%以上6質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XII−1)で表される化合物は、具体的には式(46.1)から式(46.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(46.2)から式(46.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
さらに、一般式(XII)で表される化合物は、一般式(XII−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R120は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましく、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
一般式(XII−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下がより好ましく、4質量%以上17質量%以下がさらに好ましく、6質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、9質量%以上13質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XII−2)で表される化合物は、具体的には式(47.1)から式(47.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(47.2)から式(47.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
更に、一般式(M)で表される化合物は、一般式(XIII)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、X131からX135はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R13は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、Y13はフッ素原子または−OCF3を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種〜2種類含有することが好ましく、1種〜3種類含有することがより好ましく、1種〜4種類含有することが更に好ましい。
一般式(XIII)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は2〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は4〜30質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は5〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は7〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は9〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は11〜30質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は13〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は14〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は16〜30質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は20〜30質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は2〜30質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜25質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜15質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜10質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜5質量%である。
本発明の液晶組成物が、セルギャップの小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(XIII)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(XIII)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また、低温の環境で用いられる液晶表示素子用に用いられる場合は一般式(XIII)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。応答速度の速い液晶表示素子に用いられる液晶組成物である場合は、一般式(XIII)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、一般式(XIII)で表される化合物は一般式(XIII−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R13は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(XIII−1)で表される化合物を本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜25質量%含有することが好ましく、3〜25質量%含有することがさらに好ましく、5〜20質量%含有することがさらに好ましく、10〜15質量%含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(XIII−1)で表される化合物は、式(48.1)から式(48.4)で表される化合物であることが好ましく、式(48.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(XIII)で表される化合物は一般式(XIII−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R130は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種〜2種類以上含有することが好ましい。
一般式(XIII−2)で表される化合物を本発明の液晶組成物の総質量に対して5〜25質量%含有することが好ましく、6〜25質量%含有することがさらに好ましく、8〜20質量%含有することがさらに好ましく、10〜15質量%含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(XIII−2)で表される化合物は、式(49.1)から式(49.4)で表される化合物であることが好ましく、式(49.1)及び/または式(49.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(XIII)で表される化合物は一般式(XIII−3)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R130は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種〜2種類含有することが好ましい。
一般式(XIII−3)で表される化合物を、本発明の液晶組成物の総質量に対して2〜20質量%含有することが好ましく、4〜20質量%含有することが更に好ましく、9〜17質量%含有することが更に好ましく、11〜14質量%含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(XIII−3)で表される化合物は、式(50.1)から式(50.4)で表される化合物であることが好ましく、式(50.1)または式(50.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、一般式(XIV)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X141からX144はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y14はフッ素原子、または−OCF3を表し、Q14は単結合、−COO−または−CF2O−を表し、m14は0または1である。ただし一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種である。さらに、本発明の別の実施形態では2種類である。あるいは、本発明のさらに別の実施形態では3種類である。また、本発明のさらに別の実施形態では4種類である。あるいは、本発明のさらに別の実施形態では5種類である。あるいは、本発明のさらに別の実施形態では6種類以上である。
一般式(XIV)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は3〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は7〜40質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は8〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は11〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は12〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は16〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は19〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は22〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は25〜40質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は3〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜35質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜30質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜25質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜15質量%である。
本発明の液晶組成物が、駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(XIV)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また応答速度の速い液晶表示素子に用いられる液晶組成物である場合は、一般式(XIV)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、一般式(XIV)で表される化合物は、一般式(XIV−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数2〜7のアルケニル基または炭素原子数1〜7のアルコキシ基を表し、Y14はフッ素原子、または−OCF3を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から3種類組み合わせることが好ましい。
また、一般式(XIV)で表される化合物は、一般式(XIV−1−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基、炭素原子数2〜7のアルケニル基または炭素原子数1〜7のアルコキシ基を表す。)
一般式(XIV−1−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、3質量%以上13質量%以下がより好ましく、5質量%以上11質量%以下がさらに好ましく、7質量%以上9質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−1−2)で表される化合物は具体的には式(52.1)から式(52.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(52.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
さらに、一般式(XIV)で表される化合物は、一般式(XIV−2)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X141からX144はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y14はフッ素原子、または−OCF3を表す。ただし、一般式(ii)で表される化合物を除く。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種である。さらに、本発明の別の実施形態では2種類である。あるいは、本発明のさらに別の実施形態では3種類である。また、本発明のさらに別の実施形態では4種類である。あるいは、本発明のさらに別の実施形態では5種類以上である。
一般式(XIV−2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は3〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は7〜40質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は8〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は10〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は11〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は12〜40質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は19〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は21〜40質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は22〜40質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は3〜40質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜35質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜25質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜15質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は3〜10質量%である。
本発明の液晶組成物が、駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(XIV−2)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また応答速度の速い液晶表示素子に用いられる液晶組成物である場合は、一般式(XIV−2)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物は、一般式(XIV−2−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(XIV−2−1)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、3質量%以上13質量%以下がより好ましく、5質量%以上11質量%以下がさらに好ましく、7質量%以上9質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2−1)で表される化合物は具体的には式(53.1)から式(53.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(53.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物は、一般式(XIV−2−4)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R14は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。例えば、本発明の一つの実施形態では1種である。さらに、本発明の別の実施形態では2種類である。あるいは、本発明のさらに別の実施形態では3種類以上である。
一般式(XIV−2−4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
たとえば、本発明の一つの実施形態では、本発明の液晶組成物の総質量に対して、前記化合物の含有量は2〜35質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は5〜35質量%、さらに別の実施形態では前記化合物の含有量は8〜35質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は9〜35質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は10〜35質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は18〜35質量%、またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は21〜35質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は22〜35質量%である。またさらに別の実施形態では前記化合物の含有量は24〜35質量%である。
また、例えば、前記総質量に対して、本発明の一つの実施形態では前記化合物の含有量は2〜35質量%、別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜30質量%、更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜25質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜20質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜15質量%、また更に別の実施形態では前記化合物の含有量は2〜10質量%である。
本発明の液晶組成物が、駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(XIV−2−4)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また応答速度の速い液晶表示素子に用いられる液晶組成物である場合は、一般式(XIV−2−4)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、一般式(XIV−2−4)で表される化合物は具体的には式(56.1)から式(56.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(56.1)、式(56.2)又は式(56.4)で表される化合物を含有することがより好ましく、式(56.2)で表される化合物を含有することが特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(56.2)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して1〜30質量%が好ましく、4〜20質量%がより好ましく、8〜16質量%が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物は、一般式(XIV−2−5)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R140は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(XIV−2−5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して5質量%以上25質量%以下であることが好ましく、10質量%以上22質量%以下がより好ましく、13質量%以上18質量%以下がさらに好ましく、13質量%以上15質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2−5)で表される化合物は具体的には式(57.1)から式(57.4)で表される化合物である。中でも式(57.1)で表される化合物を含有することが好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物は、一般式(XIV−2−6)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、R
140は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(XIV−2−6)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、本発明の液晶組成物の総質量に対して5質量%以上25質量%以下であることが好ましく、10質量%以上22質量%以下がより好ましく、15質量%以上20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以上17質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2−6)で表される化合物は具体的には式(58.1)から式(58.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(58.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
本願発明の液晶組成物は、分子内に過酸(−CO−OO−)構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
液晶組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して5質量%以下とすることが好ましく、3質量%以下とすることがより好ましく、1質量%以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
UV照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して15質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下とすることがより好ましく、5質量%以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して80質量%以上とすることが好ましく、90質量%以上とすることがより好ましく、95質量%以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて6員環である化合物のみで液晶組成物を構成することが最も好ましい。
液晶組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
粘度の改善及びTniの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
本発明の第一実施形態の組成物に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は2〜5であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は4〜5であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
本発明の液晶組成物には、PSモード、横電界型PSAモード又は横電界型PSVAモードなどの液晶表示素子を作製するために、重合性化合物を含有することができる。使用できる重合性化合物として、光などのエネルギー線により重合が進行する光重合性モノマーなどが挙げられ、構造として、例えば、ビフェニル誘導体、ターフェニル誘導体などの六員環が複数連結した液晶骨格を有する重合性化合物などが挙げられる。更に具体的には、一般式(XX)
(式中、X201及びX202はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、
Sp201及びSp202はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)s−(式中、sは2から7の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表し、
Z201は−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及びY2はそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。)、−C≡C−又は単結合を表し、
M201は1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての1,4−フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い。)で表される二官能モノマーが好ましい。
X201及びX202は、何れも水素原子を表すジアクリレート誘導体、何れもメチル基を有するジメタクリレート誘導体の何れも好ましく、一方が水素原子を表しもう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。PSA表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。
Sp201及びSp202はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)s−を表すが、PSA表示素子においては少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH2)s−を表す態様が好ましい。この場合1〜4のアルキル基が好ましく、sは1〜4が好ましい。
Z201は、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−又は単結合が好ましく、−COO−、−OCO−又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
M201は任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、1,4−フェニレン基又は単結合が好ましい。M201が単結合以外の環構造を表す場合、Z201は単結合以外の連結基も好ましく、M201が単結合の場合、Z201は単結合が好ましい。
これらの点から、一般式(XX)において、Sp201及びSp202の間の環構造は、具体的には次に記載する構造が好ましい。
一般式(XX)において、M201が単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合において、次の式(XXa−1)から式(XXa−5)を表すことが好ましく、式(XXa−1)から式(XXa−3)を表すことがより好ましく、式(XXa−1)を表すことが特に好ましい。
(式中、両端はSp201又はSp202に結合するものとする。)
これらの骨格を含む重合性化合物は重合後の配向規制力がPSA型液晶表示素子に最適であり、良好な配向状態が得られることから、表示ムラが抑制されるか、又は、全く発生しない。
以上のことから、重合性モノマーとしては、一般式(XX−1)〜一般式(XX−4)が特に好ましく、中でも一般式(XX−2)が最も好ましい。
(式中、Sp20は炭素原子数2から5のアルキレン基を表す。)
本発明の液晶組成物にモノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。
本発明における液晶組成物は、さらに、一般式(Q)で表される化合物を含有することができる。
(式中、RQは炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−で置換されてよく、MQはトランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基又は単結合を表す。)
RQは炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−で置換されてよいが、炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基、1つのCH2基が−OCO−又は−COO−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH2基が−OCO−又は−COO−に置換された分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素原子数1から20の直鎖アルキル基、1つのCH2基が−OCO−又は−COO−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH2基が−OCO−又は−COO−に置換された分岐鎖アルキル基が更に好ましい。MQはトランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基又は単結合を表すが、トランス−1,4−シクロへキシレン基又は1,4−フェニレン基が好ましい。
一般式(Q)で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式(Q−a)から一般式(Q−d)で表される化合物が好ましい。
式中、RQ1は炭素原子数1から10の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、RQ2は炭素原子数1から20の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、RQ3は炭素原子数1から8の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基又は分岐鎖アルコキシ基が好ましく、LQは炭素原子数1から8の直鎖アルキレン基又は分岐鎖アルキレン基が好ましい。一般式(Q−a)から一般式(Q−d)で表される化合物中、一般式(Q−c)及び一般式(Q−d)で表される化合物が更に好ましい。
本願発明の液晶組成物において、一般式(Q)で表される化合物を1種又は2種を含有することが好ましく、1種から5種含有することが更に好ましく、その含有量は0.001から1質量%であることが好ましく、0.001から0.1質量%が更に好ましく、0.001から0.05質量%が特に好ましい。
<液晶表示素子>
本発明の重合性化合物を含有した液晶組成物は、これに含まれる重合性化合物が紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、液晶組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。液晶表示素子として、AM−LCD(アクティブマトリックス液晶表示素子)、TN(ネマチック液晶表示素子)、STN−LCD(超ねじれネマチック液晶表示素子)、OCB−LCD及びIPS−LCD(インプレーンスイッチング液晶表示素子)に有用であるが、AM−LCDに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。
液晶表示素子に使用される液晶セルの2枚の基板はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが1〜100μmとなるように調整するのが好ましい。1.5から10μmが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料などからなる柱状スペーサー等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
2枚の基板間に重合性化合物含有液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はODF法などを用いることができる。しかし、真空注入法においては滴下痕が発生しない代わりに、注入の跡が残るという課題がある。本願発明においては、ODF法を用いて製造する表示素子に、より好適に使用することができる。ODF法の液晶表示素子製造工程においては、バックプレーンまたはフロントプレーンのどちらか一方の基板にエポキシ系光熱併用硬化性などのシール剤を、ディスペンサーを用いて閉ループ土手状に描画し、その中に脱気下で所定量の液晶組成物を滴下後、フロントプレーンとバックプレーンを接合することによって液晶表示素子を製造することができる。本発明の液晶組成物は、ODF工程における液晶組成物の滴下が安定的に行えるため、好適に使用することができる。
重合性化合物を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、重合性化合物含有液晶組成物を2枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有液晶組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流電界は、周波数10Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数60Hzから10kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。横電界型MVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を80度から89.9度に制御することが好ましい。
照射時の温度は、本発明の液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には15〜35℃での温度で重合させることが好ましい。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.1mW/cm2〜100W/cm2が好ましく、2mW/cm2〜50W/cm2がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、10mJ/cm2から500J/cm2が好ましく、100mJ/cm2から200J/cm2がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、10秒から3600秒が好ましく、10秒から600秒がより好ましい。
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は高速応答と表示不良の抑制を両立させた有用なものであり、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、VAモード、PSVAモード、PSAモード、IPS(イン・プレーン・スイッチング)モード、VA−IPSモード、FFS(フリンジ・フィールド・スイッチング)モード又はECBモード用液晶表示素子に適用できる。
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る液晶表示装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1は、互いに対向する二つの基板と、前記基板間に設けられたシール材と、前記シール材に囲まれた封止領域に封入された液晶とを備えている液晶表示素子を示す断面図である。
具体的には、第1基板100上に、TFT層102、画素電極103を設け、その上からパッシベーション膜104及び第1配向膜105を設けたバックプレーンと、第2基板200上に、ブラックマトリックス202、カラーフィルタ203、平坦化膜(オーバーコート層)201、透明電極204を設け、その上から第2配向膜205を設け、前記バックプレーンと対向させたフロントプレーンと、前記基板間に設けられたシール材301と、前記シール材に囲まれた封止領域に封入された液晶層303とを備え、前記シール材301が接する基板面には突起(柱状スペーサー)302,304が設けられている液晶表示素子の具体的態様を示している。
前記第1基板又は前記第2基板は、実質的に透明であれば材質に特に限定はなく、ガラス、セラミックス、プラスチック等を使用することができる。プラスチック基板としてはセルロ−ス、トリアセチルセルロ−ス、ジアセチルセルロ−ス等のセルロ−ス誘導体、ポリシクロオレフィン誘導体、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコ−ル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、さらにガラス繊維−エポキシ樹脂、ガラス繊維−アクリル樹脂などの無機−有機複合材料などを用いることができる。
なおプラスチック基板を使用する際には、バリア膜を設けることが好ましい。バリア膜の機能は、プラスチック基板が有する透湿性を低下させ、液晶表示素子の電気特性の信頼性を向上することにある。バリア膜としては、それぞれ、透明性が高く水蒸気透過性が小さいものであれば特に限定されず、一般的には酸化ケイ素などの無機材料を用いて蒸着やスパッタリング、ケミカルベーパーデポジション法(CVD法)によって形成した薄膜を使用する。
本発明においては、前記第1基板又は前記第2基板として同素材を使用しても異素材を使用してもよく特に限定はない。ガラス基板を用いれば耐熱性や寸法安定性の優れた液晶表示素子を作製することができて好ましい。またプラスチック基板であれば、ロールツウロール法による製造方法に適し且つ軽量化あるいはフレキシブル化に適しており好ましい。また、平坦性及び耐熱性付与を目的とするならば、プラスチック基板とガラス基板とを組み合わせると良い結果を得ることができる。
なお後述の実施例においては、第1基板100又は第2基板200の材質として基板を使用している。
バックプレーンには、第1基板100上に、TFT層102及び画素電極103を設けている。これらは通常のアレイ工程にて製造される。この上にパッシベーション膜104及び第1配向膜105を設けてバックプレーンが得られる。
パッシベーション膜104(無機保護膜ともいう)はTFT層を保護するための膜で、通常は窒化膜(SiNx)、酸化膜(SiOx)等を化学的気相成長(CVD)技術等により形成する。
また、第1配向膜105は、液晶を配向させる機能を有する膜であり、通常ポリイミドのような高分子材料が用いられることが多い。塗布液には、高分子材料と溶剤からなる配向剤溶液が使われる。配向膜はシール材との接着力を阻害する可能性があるため、封止領域内にパターン塗布する。塗布にはフレキソ印刷法のような印刷法、インクジェットのような液滴吐出法が用いられる。塗布された配向剤溶液は仮乾燥により溶剤が蒸発した後、ベーキングにより架橋硬化される。この後、配向機能を出すために、配向処理を行う。
配向処理は通常ラビング法にて行われる。前述のように形成された高分子膜上を、レーヨンのような繊維から成るラビング布を用いて一方向にこすることにより液晶配向能が生じる。
また、光配向法を用いることもある。光配向法は、光感受性を有する有機材料を含む配向膜上に偏光を照射することにより配向能を発生させる方法であり、ラビング法による基板の傷や埃の発生が生じない。光配向法における有機材料の例としては二色性染料を含有する材料がある。二色性染料としては、光二色性に起因するワイゲルト効果による分子の配向誘起もしくは異性化反応(例:アゾベンゼン基)、二量化反応(例:シンナモイル基)、光架橋反応(例:ベンゾフェノン基)、あるいは光分解反応(例:ポリイミド基)のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じる基(以下、光配向性基と略す)を有するものを用いることができる。塗布された配向剤溶液は仮乾燥により溶剤が蒸発した後、任意の偏向を有する光(偏光)を照射することで、任意の方向に配向能を有する配向膜を得ることができる。
一方のフロントプレーンは、第2基板200上に、ブラックマトリックス202、カラーフィルタ203、平坦化膜201、透明電極204、第2配向膜205を設けている。
ブラックマトリックス202は、例えば、顔料分散法にて作製する。具体的にはバリア膜201を設けた第2基板200上に、ブラックマトリックス形成用に黒色の着色剤を均一分散させたカラーレジン液を塗布し、着色層を形成する。続いて、着色層をベーキングして硬化する。この上にフォトレジストを塗布し、これをプリベークする。フォトレジストにマスクパターンを通して露光した後に、現像を行って着色層をパターニングする。この後、フォトレジスト層を剥離し、着色層をベーキングしてブラックマトリックス202が完成する。
あるいは、フォトレジスト型の顔料分散液を使用してもよい。この場合は、フォトレジスト型の顔料分散液を塗布し、プリベークしたのち、マスクパターンを通して露光した後に、現像を行って着色層をパターニングする。この後、フォトレジスト層を剥離し、着色層をベーキングしてブラックマトリックス202が完成する。
カラーフィルタ203は、顔料分散法、電着法、印刷法あるいは染色法等にて作成する。顔料分散法を例にとると、(例えば赤色の)顔料を均一分散させたカラーレジン液を第2基板200上に塗布し、ベーキング硬化後、該上にフォトレジストを塗布しプリベークする。フォトレジストにマスクパターンを通して露光した後に現像を行い、パターニングする。この後フォトレジスト層を剥離し、再度ベーキングすることで、(赤色の)カラーフィルタ203(203a)が完成する。作成する色順序に特に限定はない。同様にして、緑カラーフィルタ203(203b)、青カラーフィルタ203(203c)を形成する。
透明電極204は、前記カラーフィルタ203上に(必要に応じて前記カラーフィルタ203上に表面平坦化のためにオーバーコート層(201)を設け)を設ける。透明電極204は透過率が高い方が好ましく、電気抵抗が小さいほうが好ましい。透明電極204はITOなどの酸化膜をスパッタリング法などによって形成する。
また、前記透明電極204を保護する目的で、透明電極204の上にパッシベーション膜を設ける場合もある。
第2配向膜205は、前述の第1配向膜105と同じものである。
以上本発明で使用する前記バックプレーン及び前記フロントプレーンについての具体的態様を述べたが、本願においては該具体的態様に限定されることはなく、所望される液晶表示素子に応じた態様の変更は自由である。
前記柱状スペーサーの形状は特に限定されず、その水平断面を円形、四角形などの多角形など様々な形状にすることができるが、工程時のミスアラインマージンを考慮して、水平断面を円形または正多角形にすることが特に好ましい。また該突起形状は、円錐台または角錐台であることが好ましい。
前記柱状スペーサーの材質は、シール材もしくはシール材に使用する有機溶剤、あるいは液晶に溶解しない材質であれば特に限定されないが、加工及び軽量化の面から合成樹脂(硬化性樹脂)であることが好ましい。一方、前記突起は、フォトリソグラフィによる方法や液滴吐出法により、第一の基板上のシール材が接する面に設けることが可能である。このような理由から、フォトリソグラフィによる方法や液滴吐出法に適した、光硬化性樹脂を使用することが好ましい。
例として、前記柱状スペーサをフォトリソグラフィ法によって得る場合について説明する。図2は、フォトマスクパターンとしてブラックマトリックス上に形成する柱状スペーサー作成用パターンを使用した露光処理工程の図である。
前記フロントプレーンの透明電極204上に、柱状スペーサー形成用の(着色剤を含まない)レジン液を塗布する。続いて、このレジン層402をベーキングして硬化する。この上にフォトレジストを塗布し、これをプリベークする。フォトレジストにマスクパターン401を通して露光した後に、現像を行ってレジン層をパターニングする。この後、フォトレジスト層を剥離し、レジン層をベーキングして柱状スペーサー(図1の302,0304)が完成する。
柱状スペーサーの形成位置はマスクパターンによって所望の位置に決めることができる。従って、液晶表示素子の封止領域内と封止領域外(シール材塗布部分)との両方を同時に作成することができる。また柱状スペーサーは封止領域の品質が低下することがないように、ブラックマトリックスの上に位置するように形成させることが好ましい。このようにフォトリソグラフィ法によって作製された柱状スペーサーのことを、カラムスペーサ又はフォトスペーサと呼ぶことがある。
前記スペーサーの材質は、PVA−スチルバゾ感光性樹脂などのネガ型水溶性樹脂や多官能アクリル系モノマー、アクリル酸共重合体、トリアゾール系開始剤などの混合物が使用される。あるいはポリイミド樹脂に着色剤を分散させたカラーレジンを使う方法もある。本発明においては特に限定はなく、使用する液晶やシール材との相性に従い公知の材質でスペーサーを得ることができる。
このようにして、フロントプレーン上の封止領域となる面に柱状スペーサーを設けた後、該バックプレーンのシール材が接する面にシール材(図1における301)を塗布する。
シール材の材質は特に限定はなく、エポキシ系やアクリル系の光硬化性、熱硬化性、光熱併用硬化性の樹脂に重合開始剤を添加した硬化性樹脂組成物が使用される。また、透湿性や弾性率、粘度などを制御するために、無機物や有機物よりなるフィラー類を添加することがある。これらフィラー類の形状は特に限定されず、球形、繊維状、無定形などがある。さらに、セルギャップを良好に制御するために単分散径を有する球形や繊維状のギャップ材を混合したり、基板との接着力をより強化するために、基板上突起と絡まりやすい繊維状物質を混合しても良い。このとき使用する繊維状物質の直径はセルギャップの1/5〜1/10以下程度が望ましく、繊維状物質の長さはシール塗布幅よりも短いことが望ましい。
また、繊維状物質の材質は所定の形状が得られるものであれば特に限定されず、セルロース、ポリアミド、ポリエステルなどの合成繊維やガラス、炭素などの無機材料を適宜選ぶことが可能である。
シール材を塗布する方法としては、印刷法やディスペンス法があるが、シール材の使用量が少ないディスペンス法が望ましい。シール材の塗布位置は封止領域に悪影響を及ぼさないように通常ブラックマトリックス上とする。次工程の液晶滴下領域を形成するため(液晶が漏れないように)、シール材塗布形状は閉ループ形状とする。
前記シール材を塗布したフロントプレーンの閉ループ形状(封止領域)に液晶を滴下する。通常はディスペンサーを使用する。滴下する液晶量は液晶セル容積と一致させるため、柱状スペーサーの高さとシール塗布面積とを掛け合わせた体積と同量を基本とする。しかし、セル貼り合わせ工程における液晶漏れや表示特性の最適化のために、滴下する液晶量を適宜調整することもあれば、液晶滴下位置を分散させることもある。
次に、前記シール材を塗布し液晶を滴下したフロントプレーンに、バックプレーンを貼り合わせる。具体的には、静電チャックのような基板を吸着させる機構を有するステージに前記フロントプレーンと前記バックプレーンとを吸着させ、フロントプレーンの第2配向膜とバックプレーンの第1配向膜とが向きあい、シール材ともう一方の基板が接しない位置(距離)に配置する。この状態で系内を減圧する。減圧終了後、フロントプレーンとバックプレーンとの貼り合せ位置を確認しながら両基板位置を調整する(アライメント操作)。貼り合せ位置の調整が終了したら、フロントプレーン上のシール材とバックプレーンとが接する位置まで基板を接近させる。この状態で系内に不活性ガスを充填させ、徐々に減圧を開放しながら常圧に戻す。このとき、大気圧によりフロントプレーンとバックプレーンが貼り合わされ、柱状スペーサーの高さ位置でセルギャップが形成される。この状態でシール材に紫外線を照射してシール材を硬化することによって液晶セルを形成する。この後、場合によって加熱工程を加え、シール材硬化を促進する。シール材の接着力強化や電気特性信頼性の向上のために、加熱工程を加えることが多い。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
Tni :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)
Δn :298Kにおける屈折率異方性(別名:複屈折率)
Δε :295Kおける誘電率異方性
η :293Kにおける粘度(mPa・s)
γ1 :295Kにおける回転粘性(mPa・s)
VHR:周波数60Hz,印加電圧4Vの条件下で333Kにおける電圧保持率(%)
<焼き付きの評価>
液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを6週間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の4段階評価で行った。
◎ :残像無し
○ :残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△ :残像有り許容できないレベル
× :残像有りかなり劣悪
<揮発性(製造装置汚染性)の評価>
容量0.33Lの真空攪拌脱泡ミキサーの専用容器に液晶組成物を0.15kg入れ、公転速度20S−1、自転速度10.0S−1で真空攪拌脱泡ミキサーを運転しながら15kPaまで脱気し、液晶材料の発泡を目視観察した。揮発性は、ミキサー運転開始から発泡が始まるまでの時間により、以下の4つのレベルに分類した。
◎:発泡するまで3分以上を要した。揮発による装置汚染の可能性が低い。
○:発泡するまで1分以上かつ3分未満であった。揮発による軽微な装置汚染の懸念あり。
△:発泡するまで30秒以上かつ1分未満であった。揮発による装置汚染が起きる。
×:発泡するまで30秒以内であった。揮発による重大な装置汚染の懸念がある。
<プロセス適合性の評価>
ODFプロセスにおいて、定積計量ポンプを用いて1回に50pLずつ液晶を滴下することを100000回行い、「0〜100回、101〜200回、201〜300回、・・・・99901〜100000回」の各100回ずつ滴下されたときの液晶量の変化を以下の4段階で評価した。
◎:変化が極めて小さい(安定的に液晶表示素子を製造できる)
○:変化が僅かに有るも許容できるレベル
△:変化が有り許容できないレベル(斑発生により歩留まりが悪化)
×:変化が有りかなり劣悪(液晶漏れや真空気泡が発生)
<低温における溶解性の評価>
低温での溶解性評価は、液晶組成物を調製後、1mLのサンプル瓶に液晶組成物を0.5g秤量し、これに温度制御式試験槽の中で、次を1サイクル「−25℃(1時間保持)→昇温(0.2℃/毎分)→0℃(1時間保持)→昇温(0.2℃/毎分)→25℃(1時間保持)→降温(−0.2℃/毎分)→0℃(1時間保持)→降温(−0.2℃/毎分)→−25℃」として温度変化を与え続け、目視にて液晶組成物からの析出物の発生を観察し、以下の4段階評価を行った。
◎:480時間以上析出物が観察されなかった。
○:240時間以上析出物が観察されなかった。
△:120時間以内に析出物が観察された。
×:60時間以内に析出物が観察された。
(実施例1)
以下に示す組成物を調製した。実施例1の組成物の物性値を表1に示す。
(比較例1)
塩素原子を置換基として有する化合物を含有する、以下に示す組成物を調製した。比較例1の組成物の物性値を表2に示す。
塩素原子を置換基として有する化合物を含有する比較例1の組成物は、塩素原子を置換基として有する化合物を含有しない実施例1の組成物と比べてTniの低下が大きいことが示された。
(比較例2)
前記一般式(ii)で表される化合物を含有しない、以下に示す組成物を調製した。比較例2の組成物の物性値を表3に示す。
前記一般式(ii)で表される化合物を含有しない比較例2の組成物は、前記一般式(ii)で表される化合物を含有する実施例1の組成物と比べてTniが大きく低下することが示された。
(実施例2)
以下に示す組成物を調製した。実施例2の組成物の物性値を表4に示す。
(実施例3)
以下に示す組成物を調製した。実施例3の組成物の物性値を表5に示す。
(実施例4)
以下に示す組成物を調製した。実施例4の組成物の物性値を表6に示す。
(実施例5)
以下に示す組成物を調製した。実施例5の組成物の物性値を表7に示す。
(実施例6)
以下に示す組成物を調製した。実施例6の組成物の物性値を表8に示す。
(実施例7)
以下に示す組成物を調製した。実施例7の組成物の物性値を表9に示す。
(実施例8)
以下に示す組成物を調製した。実施例8の組成物の物性値を表10に示す。
(実施例9)
以下に示す組成物を調製した。実施例9の組成物の物性値を表11に示す。
以上で説明した各実施態様における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施態様によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。
各実施例に記載の液晶組成物の初期VHR、加熱後(150℃、1時間)のVHR、焼き付き評価、揮発性の評価、プロセス適合性の評価及び低温における溶解性の評価を表12〜表13に記載する。