本発明の液晶組成物は、一般式(a)で表される化合物を1種又は2種以上含有する。
一般式(a)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。
一般式(a)において、Ra1及びRa2は、それぞれ独立して、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は、それぞれ独立して、−O−又は−S−に置換されても良く、また、該基中に存在する1個又は2個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子に置換されても良いが、Ra1は、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から5のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が更に好ましく、直鎖状であることが好ましい。Ra2は、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から5のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1から4のアルコキシ基が更に好ましく、直鎖状であることが好ましい。Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物として、Ra2は、炭素原子数1から8のアルコキシ基又は炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基が好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましく、式(R1)又は式(R2)であることが特に好ましい。(各式中の黒点はRa1又はRa2が結合する環構造中の炭素原子を表す。)
アルケニルオキシ基としては、式(OR1)から式(OR5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましく、式(OR4)または式(OR5)が特に好ましい。(各式中の黒点はRa1またはRa2が結合する環構造中の炭素原子又は、アルケニルオキシ基の場合はRa1またはRa2中の酸素原子を表す。)
Za1は、単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表すが、存在するZa1の少なくともひとつは、−CH=CH−を表す。
ma1が2又は3を表す場合、複数存在するZa1は単結合及び−CH=CH−を表すことが好ましく、1個のZa1が−CH=CH−を表し、残る1個又は2個のZa1が単結合を表すことが好ましい。
Ma1は、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。)又は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。)を表し、基中の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子、メチル基、メトキシ基、シアノ基又は塩素原子で置換されていても良い。1,4−フェニレン基中に存在する1個の水素原子が置換されている場合は、フッ素原子であることが好ましく、具体的には、下記の構造を表すことが好ましい。
Ma1は、無置換の1,4−シクロヘキシレン基又は無置換の1,4−フェニレン基を表すことが好ましく、無置換の1,4−シクロヘキシレン基を表すことが更に好ましく、Ma1が複数存在する場合は全てのMa1が無置換の1,4−シクロヘキシレン基を表すことが好ましい。
ma1は1又は2を表すことが好ましい。
本発明の液晶組成物は、ma1が1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は、ma1が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は、ma1が1で表される化合物およびma1が2で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。
一般式(a)で表される化合物は、以下の一般式(a1)から(a10)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、Ra1及びRa2は先述の通りである。)
本発明の液晶組成物は、一般式(a)で表される化合物を1種又は2種以上含有するが、2種から10種含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a1)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a3)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a7)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a1)で表される化合物1種又は2種以上、および、一般式(a3)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが更に好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a1)で表される化合物を1種又は2種以上、および、一般式(a7)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが更に好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a3)で表される化合物1種又は2種以上、および、一般式(a7)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a1)で表される化合物1種又は2種以上、一般式(a3)で表される化合物1種又は2種以上、および、一般式(a7)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましい。
一般式(a)で表される化合物の含有量の総量は、組成物中に下限値として、0.1質量%(以下、組成物中の%は質量%を表す。)以上含有することが好ましく、0.5%以上含有することが好ましく、1%以上含有することが好ましく、2%以上含有することが好ましく、3%以上含有することが好ましく、4%以上含有することが好ましく、5%以上含有することが好ましく、7%以上含有することが好ましく、10%以上含有することが好ましく、13%以上含有することが好ましく、15%以上含有することが好ましく、18%以上含有することが好ましく、20%以上含有することが好ましく、23%以上含有することが好ましく、25%以上含有することが好ましく、28%以上含有することが好ましく、30%以上含有することが好ましく、33%以上含有することが好ましく、35%以上含有することが好ましく、38%以上含有することが好ましく、40%以上含有することが好ましい。また、上限値として、70%以下含有することが好ましく、68%以下含有することが好ましく、65%以下含有することが好ましく、63%以下含有することが好ましく、60%以下含有することが好ましく、55%以下含有することが好ましく、50%以下含有することが好ましく、40%以下含有することが好ましく、38%以下含有することが好ましく、35%以下含有することが好ましく、33%以下含有することが好ましく、30%以下含有することが好ましく、28%以下含有することが好ましく、25%以下含有することが好ましく、23%以下含有することが好ましく、20%以下含有することが好ましく、18%以下含有することが好ましく、15%以下含有することが好ましく、10%以下含有することが好ましい。
また、本発明の液晶組成物は、一般式(ii)で表される化合物を1種又は2種以上含有する。
Rii1及びRii2は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良いが、Rii1及びRii2は、それぞれ独立して、粘度を低下させる為には直鎖状の炭素原子数1から10のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1から9のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2から10のアルケニル基が好ましく、直鎖状の炭素原子数1から8のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1から7のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2から8のアルケニル基が好ましく、直鎖状の炭素原子数1から5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1から4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましい。
Rii1及びRii2のいずれか一方が、直鎖状の炭素原子数2から8のアルケニル基であることが好ましく、直鎖状の炭素原子数2から5のアルケニル基であることがより好ましい。Rii1及びRii2のいずれか一方が、直鎖状の炭素原子数2から5のアルケニル基であり、かつ、他方が直鎖状の炭素原子数1から5のアルキル基を表すことがより好ましい。
一般式(ii)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2つ以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(ii)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、18%であり、20%であり、21%であり、23%であり、25%であり、28%であり、30%であり、35%であり、36%であり、37%であり、38%であり、39%であり、40%であり、45%であり、50%であり、55%である。一般式(ii)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、95%であり、90%であり、85%であり、80%であり、75%であり、70%であり、65%であり、60%であり、55%であり、50%であり、45%であり、40%であり、35%であり、32%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%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、温度安定性のよい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、上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。
一般式(ii)で表される化合物は、一般式(ii−1)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、Rii11は水素原子又はメチル基を表し、Rii2は一般式(ii)中のRii2と同じ意味を表す。)
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(ii−1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、10%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、35%である。一般式(ii−1)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、60%であり、55%であり、50%であり、45%であり、42%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%である。
一般式(ii−1)で表される化合物は、式(ii−1.11)から式(ii−1.13)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(ii−1.12)又は式(ii−1.13)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(ii−1.13)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の総量に対しての式(ii−1.13)または式(ii−1.12)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、30%であり、25%であり、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
また、一般式(ii−1)で表される化合物は、式(ii−1.21)から式(ii−1.24)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(ii−1.22)から式(ii−1.24)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(ii−1.22)で表される化合物は本発明の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(ii−1.23)又は式(ii−1.24)で表される化合物を用いることが好ましい。式(ii−1.23)及び式(ii−1.24)で表される化合物の含有量は、低温での溶解度をよくするために30%以下にすることが好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対する式(ii−1.22)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、10%であり、15%であり、16%であり、17%であり、18%であり、20%であり、21%であり、22%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%であり、38%であり、40%である。式(ii−1.22)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、60%であり、55%であり、50%であり、45%であり、43%であり、40%であり、38%であり、35%であり、32%であり、30%であり、27%であり、25%であり、22%である。
また、一般式(ii−1)で表される化合物は、式(ii−1.31)及び式(ii−1.41)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。
本発明の液晶組成物は、式(ii−1.41)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は、一般式(ii−1)で表される化合物を少なくとも1種以上含有することが好ましいが、一般式(ii−1)のRii11が水素原子を表す化合物及びRii11がメチル基を表す化合物の両方をそれぞれ1種以上含有することが好ましい。更に具体的には、低い粘度又は低い回転粘性を得るためにはRii11が水素原子を表す化合物をより多く含有することが好ましく、大きな弾性定数を得るためにはRii11がメチル基を表す化合物をより多く含有することが好ましく、応答速度の速い液晶表示素子を得るためには、これらを同時にできる限り多く含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(ii−1)で表される化合物として、式(ii−1.13)で表される化合物及び式(ii−1.22)で表される化合物を含有することが好ましく、本発明の液晶組成物の総量に対する式(ii−1.13)で表される化合物及び式(ii−1.22)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、10%であり、15%であり、20%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%であり、37%であり、40%である。式(ii−1.13)で表される化合物及び式(ii−1.22)で表される化合物の合計の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、60%であり、55%であり、50%であり、45%であり、43%であり、40%であり、38%であり、35%であり、32%であり、30%であり、27%であり、25%であり、22%である。
一般式(ii)で表される化合物は、一般式(ii−2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中Rii21及びRii22はそれぞれ独立して炭素原子数1から8のアルキル基又は炭素原子数1から8のアルコキシ基を表す。)
Rii21及びRii22は、直鎖状の炭素原子数1から5のアルキル基及び直鎖状の炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(ii−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、30%であり、一般式(ii−2)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、60%であり、55%であり、50%であり、45%であり、40%であり、37%であり、35%であり、33%であり、30%であり、27%であり、25%であり、23%であり、20%であり、17%であり、15%であり、13%であり、10%である。
さらに、一般式(ii−2)で表される化合物は、式(ii−2.1)から式(ii−2.4)、式(ii−2.11)から式(ii−2.12)で表される化合物の群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(ii−2.1)、式(ii−2.3)又は式(ii−2.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(ii−2.1)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(ii−2.3)、式(ii−2.4)、式(ii−2.11)及び式(ii−2.12)で表される化合物を用いることが好ましい。式(ii−2.3)、式(ii−2.4)、式(ii−2.11)及び式(ii−2.12)で表される化合物の合計の含有量は、低温での溶解度をよくするために20%以下にすることが好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対する式(ii−2.1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、18%であり、20%である。式(ii−2.1)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、20%であり、17%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%である。
一般式(ii)で表される化合物は一般式(ii−3)及び/又は(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。
(式中Rii31及びRii41はそれぞれ独立して一般式(ii)中のRii2と同じ意味を表す。)
Rii31及びRii32は、直鎖状の炭素原子数1から5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1から4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましい。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(ii−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(ii−3)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、25%であり、23%であり、20%であり、17%であり、15%であり、13%であり、10%である。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(ii−4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(ii−4)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、25%であり、23%であり、20%であり、17%であり、15%であり、13%であり、10%である。
さらに、一般式(ii−3)及び(ii−4)で表される化合物は、式(ii−3.1)から式(ii−3.3)、式(ii−4.1)から式(ii−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(ii−3.2)又は式(ii−4.2)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の総量に対する式(ii−3.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、18%であり、20%である。式(ii−3.2)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、20%であり、17%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(ii)で表される化合物として、式(ii−1.13)、式(ii−1.22)、式(ii−2.1)、式(ii−2.3)、式(ii−2.4)、式(ii−2.11)及び式(ii−2.12)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、式(ii−1.13)、式(ii−1.22)、式(ii−2.1)、式(ii−2.3)、式(ii−2.4)及び式(ii−3.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を含有することが好ましく、これら化合物の合計の含有量の好ましい含有量の下限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、18%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%であり、これら化合物の合計の含有量の好ましい上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、80%であり、70%であり、60%であり、50%であり、45%であり、40%であり、37%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%である。液晶組成物の信頼性を重視する場合には、式(ii−2.1)、式(ii−2.3)及び式(ii−2.4))で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を含有することが好ましく、組成物の応答速度を重視する場合には、式(ii−1.13)、式(ii−1.22)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、更に、一般式(N−1−1)で表される化合物を含有することが好ましい。
(式中、RN111及びRN112は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN111は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、プロピル基又はペンチル基が好ましい。RN112は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2種以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%である。一般式(N−1−1)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、50%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
さらに、一般式(N−1−1)で表される化合物は、式(N−1−1.1)から式(N−1−1.4)、式(N−1−1.11)から式(N−1−1.14)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(N−1−1.1)から(N−1−1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N−1−1.1)及び式(N−1−1.3)で表される化合物が好ましい。
式(N−1−1.1)から(N−1−1.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の液晶組成物の総量に対する単独又はこれら化合物を組み合わせる際の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%である。また、好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、50%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−2)で表される化合物を含有することも好ましい。
(式中、RN121及びRN122は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN121は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基が好ましい。RN122は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基が好ましい。
一般式(N−1−2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2種以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性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く、Tniを重視する場合は含有量を多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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%であり、37%であり、40%であり、42%である。一般式(N−1−2)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、50%であり、48%であり、45%であり、43%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%である。
さらに、一般式(N−1−2)で表される化合物は、式(N−1−2.1)から式(N−1−2.7)、式(N−1−2.10)から式(N−1−2.13)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(N−1−2.3)から式(N−1−2.7)、式(N−1−2.10)、式(N−1−2.11)及び式(N−1−2.13)で表される化合物であることが好ましく、Δεの改良を重視する場合には式(N−1−2.3)から式(N−1−2.7)で表される化合物が好ましく、Tniの改良を重視する場合には式(N−1−2.10)、式(N−1−2.11)及び式(N−1−2.13)で表される化合物であることが好ましい。
式(N−1−2.1)から式(N−1−2.7)、式(N−1−2.10)から式(N−1−2.13)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の液晶組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物を組み合わせる際の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、33%であり、35%である。また、好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、50%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
本発明の液晶組成物は、更に、一般式(N−1−3)で表される化合物を含有することが好ましい。
(式中、RN131及びRN132は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN131は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN132は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、Tniを重視する場合は含有量をおお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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(N−1−3)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
さらに、一般式(N−1−3)で表される化合物は、式(N−1−3.1)から式(N−1−3.7)、式(N−1−3.10)から式(N−1−3.11)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(N−1−3.1)から(N−1−3.7)で表される化合物であることが好ましく、式(N−1−3.1)、式(N−1−3.2)、式(N−1−3.3)、式(N−1−3.4)及び式(N−1−3.6)で表される化合物が好ましい。
式(N−1−3.1)から式(N−1−3.7)、式(N−1−3.10)から式(N−1−3.11)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、式(N−1−3.1)及び式(N−1−3.2)の組み合わせ、式(N−1−3.3)、式(N−1−3.4)及び式(N−1−3.6)から選ばれる2種又は3種の組み合わせが好ましい。本発明の液晶組成物の総量に対する単独又はこれら化合物を組み合わせる際の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。また、好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
本発明の液晶組成物は、更に、一般式(N−1−4)で表される化合物を含有することが好ましい。
(式中、RN141及びRN142は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN141及びRN142はそれぞれ独立して、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、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。
本発明の液晶組成物の総量に対する式(N−1−4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。式(N−1−4)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、11%であり、10%であり、8%である。
さらに、一般式(N−1−4)で表される化合物は、式(N−1−4.1)から式(N−1−4.4)、式(N−1−4.11)から式(N−1−4.14)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(N−1−4.1)から(N−1−4.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N−1−4.1)及び式(N−1−4.2)で表される化合物が好ましい。
式(N−1−4.1)から(N−1−4.4)、式(N−1−4.11)から式(N−1−4.14)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の液晶組成物の総量に対する単独又はこれら化合物を組み合わせる際の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。また、好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、11%であり、10%であり、8%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−5)で表される化合物を含有することも好ましい。
(式中、RN151及びRN152は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN151及びRN152はそれぞれ独立して、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N−1−5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性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く、Tniを重視する場合は含有量を多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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、8%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(N−1−5)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
さらに、一般式(N−1−5)で表される化合物は、式(N−1−5.1)から式(N−1−5.6)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(N−1−5.2及び式(N−1−5.4)で表される化合物が好ましい。
式(N−1−5.1)から式(N−1−5.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明の液晶組成物の総量に対する単独又は組み合わせて使用する場合の好ましい含有量の下限値は、5%であり、8%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。また、好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、33%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−10)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RN1101及びRN1102は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN1101は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1102は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−10)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2種以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、Tniを重視する場合は含有量をおお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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−10)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(N−1−10)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。但し、FFS型液晶表示素子に特有の不良であるフリッカーを抑制したい場合には、式(N−1−10)で表される化合物の含有量は0%が好ましい。
さらに、一般式(N−1−10)で表される化合物は、式(N−1−10.1)から式(N−1−10.5)、式(N−1−10.11)から式(N−1−10.15)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(N−1−10.1)から(N−1−10.5)で表される化合物であることが好ましく、式(N−1−10.1)及び式(N−1−10.2)で表される化合物が好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−11)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RN1111及びRN1112は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN1111は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1112は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−11)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2種以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、Tniを重視する場合は含有量をおお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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−11)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(N−1−11)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。但し、FFS型液晶表示素子に特有の不良であるフリッカーを抑制したい場合には、式(N−1−11)で表される化合物の含有量は0%が好ましい。
さらに、一般式(N−1−11)で表される化合物は、式(N−1−11.1)から式(N−1−11.5)、式(N−1−11.11)から式(N−1−11.15)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(N−1−11.1)から(N−1−11.15)で表される化合物であることが好ましく、式(N−1−11.2)及び式(N−1−11.4)で表される化合物が好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−12)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RN1121及びRN1122は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN1121は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1122は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−12)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、Tniを重視する場合は含有量をおお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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−12)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(N−1−12)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−13)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RN1131及びRN1132は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN1131は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1132は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−13)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、Tniを重視する場合は含有量をおお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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−13)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−15)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RN1151及びRN1152は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN1151は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1152は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−15)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、Tniを重視する場合は含有量をおお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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−15)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(N−1−15)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(N−1−17)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RN1171及びRN1172は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RN1171は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1172は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N−1−17)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、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、Tniを重視する場合は含有量をおお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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(N−1−17)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5%であり、10%であり、13%であり、15%であり、17%であり、20%である。一般式(N−1−17)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、35%であり、30%であり、28%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(L−2)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RL21及びRL22はそれぞれ独立して、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RL21は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L−2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
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。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(L−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%である。一般式(L−2)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、40%であり、30%であり、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%である。
さらに、一般式(L−2)で表される化合物は、式(L−2.1)から式(L−2.6)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(L−2.1)、式(L−2.3)、式(L−2.4)及び式(L−2.6)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(L−3)で表される化合物を含有しても良い。
(式中、RL31及びRL32は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RL31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L−3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(L−3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%である。一般式(L−3)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、本発明の液晶組成物の総量に対して、40%であり、30%であり、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%であり、7%であり、6%であり、5%であり、3%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(L−3)で表される化合物は、式(L−3.1)から式(L−3.4)、式(L−3.6)から式(L−3.9)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(L−3.1)から式(L−3.4)、式(L−3.6)から式(L−3.7)で表される化合物であることが好ましく、式(L−3.1)、式(L−3.2)、式(L−3.6)及び(L−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は、一般式(L−4)で表される化合物を含有することが好ましい。
(式中、RL41及びRL42は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RL41は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましい。)
一般式(L−4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(L−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量に対する一般式(L−4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%であり、23%であり、26%であり、30%であり、35%であり、40%である。本発明の液晶組成物の総量に対しての式(L−4)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50%であり、40%であり、35%であり、30%であり、20%であり、15%であり、10%であり、5%である。
一般式(L−4)で表される化合物は、例えば、式(L−4.1)から式(L−4.3)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(L−4.1)で表される化合物を含有していても、式(L−4.2)で表される化合物を含有していても、式(L−4.1)で表される化合物と式(L−4.2)で表される化合物との両方を含有していてもよいし、式(L−4.1)から式(L−4.3)で表される化合物を全て含んでいてもよい。本発明の液晶組成物の総量に対する式(L−4.1)又は式(L−4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、7%であり、9%であり、11%であり、12%であり、13%であり、18%であり、21%であり、好ましい上限値は、45であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%である。
式(L−4.1)で表される化合物と式(L−4.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、本発明の液晶組成物の総量に対する両化合物の好ましい含有量の下限値は、15%であり、19%であり、24%であり、30%であり、好ましい上限値は、45であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(L−4)で表される化合物は、例えば式(L−4.4)から式(L−4.6)で表される化合物であることが好ましく、式(L−4.4)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(L−4.4)で表される化合物を含有していても、式(L−4.5)で表される化合物を含有していても、式(L−4.4)で表される化合物と式(L−4.5)で表される化合物との両方を含有していてもよい。
本発明の液晶組成物の総量に対する式(L−4.4)又は式(L−4.5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3%であり、5%であり、7%であり、9%であり、11%であり、12%であり、13%であり、18%であり、21%である。式(L−4.4)又は式(L−4.5)で表される化合物の好ましい上限値は、45%であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%であり、10%であり、8%である。
式(L−4.4)で表される化合物と式(L−4.5)で表される化合物との両方を含有する場合は、本発明の液晶組成物の総量に対する両化合物の好ましい含有量の下限値は、15%であり、19%であり、24%であり、30%であり、両化合物の好ましい上限値は、45%であり、40%であり、35%であり、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、13%である。
一般式(L−4)で表される化合物は、式(L−4.7)から式(L−4.10)で表される化合物であることが好ましく、式(L−4.8)で表される化合物が好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(L−5)で表される化合物を含有することが好ましい。
(式中、RL51及びRL52は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良い。)
RL51は炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数4から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L−5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の液晶組成物において、一般式(L−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量に対する一般式(L−5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%であり、23%であり、26%であり、30%であり、35%であり、40%である。本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(L−5)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50%であり、40%であり、35%であり、30%であり、20%であり、15%であり、10%であり、5%である。
一般式(L−5)で表される化合物は、式(L−5.1)又は式(L−5.2)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L−5.1)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の総量に対するこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、9%である。
一般式(L−5)で表される化合物は、式(L−5.3)又は式(L−5.4)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の総量に対するこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、9%である。
一般式(L−5)で表される化合物は、式(L−5.5)から式(L−5.7)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く、特に式(L−5.7)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の総量に対するこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20%であり、15%であり、13%であり、10%であり、9%である。
本発明の液晶組成物は、一般式(L−6)で表される化合物を含有することが好ましい。
(式中、RL61及びRL62は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良く、XL61及びXL62は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子を表すが、いずれか一方は水素原子を表す。)
RL61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子、他方が水素原子であることが好ましい。
一般式(L−6)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(L−6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%であり、23%であり、26%であり、30%であり、35%であり、40%である。本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(L−6)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50%であり、40%であり、35%であり、30%であり、20%であり、15%であり、10%であり、5%である。Δnを大きくすることに重点を置く場合には含有量を多くした方が好ましく、低温での析出に重点を置いた場合には含有量は少ない方が好ましい。
一般式(L−6)で表される化合物は、式(L−6.1)から式(L−6.9)で表される化合物であることが好ましい。
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、これらの化合物の中から1種から3種類含有することが好ましく、1種から4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(L−6.1)又は(L−6.2)で表される化合物から1種類、式(L−6.4)又は(L−6.5)で表される化合物から1種類、式(L−6.6)又は式(L−6.7)で表される化合物から1種類、式(L−6.8)又は(L−6.9)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い。その中でも、式(L−6.1)、式(L−6.3)式(L−6.4)、式(L−6.6)及び式(L−6.9)で表される化合物を含むことが好ましい。
さらに、一般式(L−6)で表される化合物は、例えば式(L−6.10)から式(L−6.17)で表される化合物であることが好ましく、その中でも、式(L−6.11)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(L−7)で表される化合物を含有することが好ましい。
(式中、RL71及びRL72は、それぞれ独立して、炭素原子数1から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良く、AL71及びAL72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。)
(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。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する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)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71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、XL71及びXL72はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4−シクロヘキシレン基又は1,4−フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は単結合又は−COO−が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
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種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類である。
本発明の組成物において、一般式(L−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、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量に対する一般式(L−7)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、2%であり、3%であり、5%であり、7%であり、10%であり、14%であり、16%であり、20%である。本発明の液晶組成物の総量に対する一般式(L−7)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、30%であり、25%であり、23%であり、20%であり、18%であり、15%であり、10%であり、5%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一般式(L−7)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(L−7)で表される化合物は、式(L−7.1)から式(L−7.4)で表される化合物であることが好ましく、式(L−7.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L−7)で表される化合物は、式(L−7.11)から式(L−7.13)で表される化合物であることが好ましく、式(L−7.11)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−7)で表される化合物は、式(L−7.21)から式(L−7.23)で表される化合物である。式(L−7.21)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−7)で表される化合物は、式(L−7.31)から式(L−7.34)で表される化合物であることが好ましく、式(L−7.31)又は/及び式(L−7.32)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−7)で表される化合物は、式(L−7.41)から式(L−7.44)で表される化合物であることが好ましく、式(L−7.41)又は/及び式(L−7.42)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(a)及び一般式(ii)で表される化合物を必須成分として含有するが、これらの化合物の合計の含有量は、液晶組成物中に下限値として、5%(以下、%は質量%を意味する。)以上含有することが好ましく、10%以上含有することが好ましく、13%以上含有することが好ましく、15%以上含有することが好ましく、18%以上含有することが好ましく、20%以上含有することが好ましく、23%以上含有することが好ましく、25%以上含有することが好ましく、28%以上含有することが好ましく、30%以上含有することが好ましく、33%以上含有することが好ましく、35%以上含有することが好ましく、38%以上含有することが好ましく、40%以上含有することが好ましい。また、上限値として、95%以下含有することが好ましく、90%以下含有することが好ましく、88%以下含有することが好ましく、85%以下含有することが好ましく、83%以下含有することが好ましく、80%以下含有することが好ましく、78%以下含有することが好ましく、75%以下含有することが好ましく、73%以下含有することが好ましく、70%以下含有することが好ましく、68%以下含有することが好ましく、65%以下含有することが好ましく、63%以下含有することが好ましく、60%以下含有することが好ましく、55%以下含有することが好ましく、50%以下含有することが好ましく、40%以下含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式(a)で表される化合物、一般式(ii)で表される化合物、及び一般式(N−1−1)から一般式(N−1−5)で表される化合物群から選ばれる化合物の合計の含有量は、液晶組成物中に下限値として5%以上含有することが好ましく、10%以上含有することが好ましく、13%以上含有することが好ましく、15%以上含有することが好ましく、18%以上含有することが好ましく、20%以上含有することが好ましく、23%以上含有することが好ましく、25%以上含有することが好ましく、28%以上含有することが好ましく、30%以上含有することが好ましく、33%以上含有することが好ましく、35%以上含有することが好ましく、38%以上含有することが好ましく、40%以上含有することが好ましい。また、合計の上限値として、95%以下含有することが好ましく、90%以下含有することが好ましく、88%以下含有することが好ましく、85%以下含有することが好ましく、83%以下含有することが好ましく、80%以下含有することが好ましく、78%以下含有することが好ましく、75%以下含有することが好ましく、73%以下含有することが好ましく、70%以下含有することが好ましく、68%以下含有することが好ましく、65%以下含有することが好ましく、63%以下含有することが好ましく、60%以下含有することが好ましく、55%以下含有することが好ましく、50%以下含有することが好ましく、40%以下含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式(a)で表される化合物、一般式(ii)で表される化合物、一般式(N−1−15)及び一般式(N−1−17)で表される化合物のいずれかの化合物、及び一般式(N−1−1)から一般式(N−1−5)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有することが好ましく、これらの化合物の合計の含有量は、液晶組成物中に下限値として、5%以上含有することが好ましく、10%以上含有することが好ましく、13%以上含有することが好ましく、15%以上含有することが好ましく、18%以上含有することが好ましく、20%以上含有することが好ましく、23%以上含有することが好ましく、25%以上含有することが好ましく、28%以上含有することが好ましく、30%以上含有することが好ましく、33%以上含有することが好ましく、35%以上含有することが好ましく、38%以上含有することが好ましく、40%以上含有することが好ましい。また、合計の上限値として、100%以下含有することが好ましく、99%以下含有することが好ましく、95%以下含有することが好ましく、90%以下含有することが好ましく、85%以下含有することが好ましく、80%以下含有することが好ましく、75%以下含有することが好ましく、70%以下含有することが好ましく、65%以下含有することが好ましく、60%以下含有することが好ましく、55%以下含有することが好ましく、50%以下含有することが好ましく、40%以下含有することが好ましく、38%以下含有することが好ましく、35%以下含有することが好ましく、33%以下含有することが好ましく、30%以下含有することが好ましく、28%以下含有することが好ましく、25%以下含有することが好ましく、23%以下含有することが好ましく、20%以下含有することが好ましく、18%以下含有することが好ましく、15%以下含有することが好ましく、10%以下含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式(a)で表される化合物、一般式(ii)で表される化合物、一般式(N−1−15)及び一般式(N−1−17)で表される化合物のいずれかの化合物、一般式(N−1−1)から一般式(N−1−5)で表される化合物の中から選ばれる化合物、及び一般式(L−5)で表される化合物を含有することが好ましく、これらの化合物の合計の含有量は、液晶組成物中に下限値として、5%以上含有することが好ましく、10%以上含有することが好ましく、13%以上含有することが好ましく、15%以上含有することが好ましく、18%以上含有することが好ましく、20%以上含有することが好ましく、23%以上含有することが好ましく、25%以上含有することが好ましく、28%以上含有することが好ましく、30%以上含有することが好ましく、33%以上含有することが好ましく、35%以上含有することが好ましく、38%以上含有することが好ましく、40%以上含有することが好ましい。また、上限値として、95%以下含有することが好ましく、90%以下含有することが好ましく、88%以下含有することが好ましく、85%以下含有することが好ましく、83%以下含有することが好ましく、80%以下含有することが好ましく、78%以下含有することが好ましく、75%以下含有することが好ましく、73%以下含有することが好ましく、70%以下含有することが好ましく、68%以下含有することが好ましく、65%以下含有することが好ましく、63%以下含有することが好ましく、60%以下含有することが好ましく、55%以下含有することが好ましく、50%以下含有することが好ましく、40%以下含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式(a)で表される化合物、一般式(ii)で表される化合物、一般式(N−1−15)及び一般式(N−1−17)で表される化合物のいずれかの化合物、一般式(N−1−1)から一般式(N−1−5)で表される化合物の中から選ばれる化合物、及び一般式(L−6)で表される化合物の合計の含有量は、液晶組成物中に下限値として、5%以上含有することが好ましく、80%以上含有することが好ましく、85%以上含有することが好ましく、88%以上含有することが好ましく、90%以上含有することが好ましく、92%以上含有することが好ましく、95%以上含有することが好ましく、97%以上含有することが好ましく、98%以上含有することが好ましく、99%以上含有することが好ましく、実質的に他の化合物を含有しないことが好ましい。また、上限値として、90%以下含有することが好ましく、95%以下含有することが好ましく、98%以下含有することが好ましく、99%以下含有することが好ましく、実質的に他の化合物を含有しないことが好ましい。実質的に含有しないとは、製造時に不可避的に生成する不純物等の意図せずに含有する化合物を除くという意味である。
本発明の液晶組成物において、一般式(a)で表される化合物、一般式(ii)で表される化合物、一般式(N−1−15)及び一般式(N−1−17)で表される化合物のいずれかの化合物、一般式(N−1−1)から一般式(N−1−5)で表される化合物の中から選ばれる化合物、及び一般式(L−7)で表される化合物の合計の含有量は、液晶組成物中に下限値として、5%以上含有することが好ましく、80%以上含有することが好ましく、85%以上含有することが好ましく、88%以上含有することが好ましく、90%以上含有することが好ましく、92%以上含有することが好ましく、95%以上含有することが好ましく、97%以上含有することが好ましく、98%以上含有することが好ましく、99%以上含有することが好ましく、実質的に他の化合物を含有しないことが好ましい。また、上限値として、90%以下含有することが好ましく、95%以下含有することが好ましく、98%以下含有することが好ましく、99%以下含有することが好ましく、実質的に他の化合物を含有しないことが好ましい。
本発明の液晶組成物は、ネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)が60℃から120℃であるが、75℃から110℃がより好ましく、80℃から105℃が特に好ましい。
本発明の液晶組成物は、固体相−ネマチック相転移温度(Tcn)が−60℃から−20℃であるが、−55℃から−25℃がより好ましく、−55℃から−30℃が特に好ましい。
本発明の液晶組成物は、25℃における屈折率異方性(Δn)が0.08から0.14であるが、0.09から0.13がより好ましく、0.09から0.12が特に好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は0.10から0.13であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は0.08から0.10であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、25℃における回転粘性(γ1)が60から230mPa・sであるが、その下限は60mPa・sが好ましく、65mPa・sが好ましく、75mPa・sが好ましく、その上限は230mPa・sが好ましく、200mPa・sが好ましく、190mPa・sが好ましく、180mPa・sが好ましく、170mPa・sが好ましく、160mPa・sが好ましく、150mPa・sが好ましく、140mPa・sが好ましく、130mPa・sが好ましく、120mPa・sが好ましく、110mPa・sが特に好ましい。
本発明の液晶組成物は、25℃における誘電率異方性(Δε)が−1.5から−8.0であるが、−2.5から−6.0が好ましく、−2.5から−5.5がより好ましく、−3.0から−5.0が特に好ましい。
本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、重合性モノマー又は光安定剤等を含有してもよい。
本発明の液晶組成物は、光安定剤としてヒンダードアミン型化合物を含有しても良く、例えば、市販されているTinuvine770またはLA−57を100ppmから2000ppmの範囲で適宜含有することが好ましい。光安定剤に加えて、更にヒンダードフェノール系の酸化防止剤を1ppmから1000ppmの範囲で適宜含有しても良い。市販されている光安定剤や酸化防止剤をそのまま使用しても良いが、純度を向上させた方がより高い効果が得られる。
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は、表示品位の優れた応答速度の速いものであり、アクティブマトリックス駆動のVA型、PSVA型、PSA型、FFS型、IPS型又はECB型に適用できるが、特に、FFS型又はIPS型に適用することが好ましい。
以下、図1から7を参照にして、FFS型及びIPS型の液晶表示素子の例を説明する。
図1は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。図1では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。本発明に係る液晶表示素子10の構成は、図1に記載するように、対向に配置された第一の透明絶縁基板2と、第二の透明絶縁基板7との間に挟持された液晶組成物(または液晶層5)を有するFFSモードの液晶表示素子であって、該液晶組成物として前記本発明の液晶組成物を用いたことに特徴を有するものである。第一の透明絶縁基板2は、液晶層5側の面に電極層3が形成されている。また、液晶層5と、第一の透明絶縁基板2及び第二の透明絶縁基板7のそれぞれの間に、液晶層5を構成する液晶組成物と直接当接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜4を有し、該液晶組成物中の液晶分子は、電圧無印加時に前記基板2,7に対して略平行になるように配向されている。図1および図3に示すように、前記第一の基板2および前記第二の基板7は、一対の偏光板1,8により挟持されてもよい。さらに、図1では、前記第二の基板7と配向膜4との間にカラーフィルタ6が設けられている。
すなわち、本発明に係る液晶表示素子10は、第一の偏光板1と、第一の基板2と、薄膜トランジスタを含む電極層3と、配向膜4と、液晶組成物を含む液晶層5と、配向膜4と、カラーフィルタ6と、第二の基板7と、第二の偏光板8と、が順次積層された構成である。第一の基板2と第二の基板7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。2枚の基板2、7は、周辺領域に配置されたエポキシ系熱硬化性組成物等のシール材及び封止材によって貼り合わされていて、その間には基板間距離を保持するために、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子等の粒状スペーサーまたはフォトリソグラフィー法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されていてもよい。
図2は、図1における基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図3は、図2におけるIII−III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図である。図2に示すように、第一の基板2の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層3は、走査信号を供給するための複数のゲートバスライン26と表示信号を供給するための複数のデータバスライン25とが、互いに交差してマトリクス状に配置されている。なお、図2には、一対のゲートバスライン26及び一対のデータバスライン25のみが示されている。
複数のゲートバスライン26と複数のデータバスライン25とにより囲まれた領域により、液晶表示装置の単位画素が形成され、該単位画素内には、画素電極21及び共通電極22が形成されている。ゲートバスライン26とデータバスライン25が互いに交差している交差部近傍には、ソース電極27、ドレイン電極24およびゲート電極28を含む薄膜トランジスタが設けられている。この薄膜トランジスタは、画素電極21に表示信号を供給するスイッチ素子として、画素電極21と連結している。また、ゲートバスライン26と並行して、共通ライン29が設けられる。この共通ライン29は、共通電極22に共通信号を供給するために、共通電極22と連結している。
薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図3で示すように、基板2表面に形成されたゲート電極11と、当該ゲート電極11を覆い、且つ前記基板2の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層12と、前記ゲート電極11と対向するよう前記ゲート絶縁層12の表面に形成された半導体層13と、前記半導体層17の表面の一部を覆うように設けられた保護膜14と、前記保護層14および前記半導体層13の一方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたドレイン電極16と、前記保護膜14および前記半導体層13の他方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたソース電極17と、前記ドレイン電極16および前記ソース電極17を覆うように設けられた絶縁保護層18と、を有している。ゲート電極11の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜(図示せず)を形成してもよい。
前記半導体層13には、アモルファスシリコン、多結晶ポリシリコンなどを用いることができるが、ZnO、IGZO(In−Ga−Zn−O)、ITO等の透明半導体膜を用いると、光吸収に起因する光キャリアの弊害を抑制でき、素子の開口率を増大する観点からも好ましい。
さらに、ショットキー障壁の幅や高さを低減する目的で半導体層13とドレイン電極16またはソース電極17との間にオーミック接触層15を設けても良い。オーミック接触層には、n型アモルファスシリコンやn型多結晶ポリシリコン等のリン等の不純物を高濃度に添加した材料を用いることができる。
ゲートバスライン26やデータバスライン25、共通ライン29は金属膜であることが好ましく、Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni又はその合金がより好ましく、Al又はその合金の配線を用いる場合が特に好ましい。また、絶縁保護層18は、絶縁機能を有する層であり、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素酸窒化膜等で形成される。
図2及び図3に示す実施の形態では、共通電極22はゲート絶縁層12上のほぼ全面に形成された平板状の電極であり、一方、画素電極21は共通電極22を覆う絶縁保護層18上に形成された櫛形の電極である。すなわち、共通電極22は画素電極21よりも第一の基板2に近い位置に配置され、これらの電極は絶縁保護層18を介して互いに重なりあって配置される。画素電極21と共通電極22は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)等の透明導電性材料により形成される。画素電極21と共通電極22が透明導電性材料により形成されるため、単位画素面積で開口される面積が大きくなり、開口率及び透過率が増加する。
画素電極21と共通電極22とは、これらの電極間にフリンジ電界を形成するために、画素電極21と共通電極22との間の基板に水平方向の電極間距離:Rが、第一の基板2と第二の基板7との距離:Gより小さくなるように形成されている。ここで、電極間距離:Rは各電極間の基板に水平方向の距離を表す。図3には、平板状の共通電極22と櫛形の画素電極21とが重なり合っているため、電極間距離:R=0となる例が示されており、電極間距離:Rが第一の基板2と第二の基板7との距離(すなわち、セルギャップ):Gよりも小さくなるため、フリンジの電界Eが形成される。したがって、FFS型の液晶表示素子は、画素電極21の櫛形を形成するラインに対して垂直な方向に形成される水平方向の電界と、放物線状の電界を利用することができる。画素電極21の櫛状部分の電極幅:l、及び、画素電極21の櫛状部分の間隙の幅:mは、発生する電界により液晶層5内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に形成することが好ましい。
カラーフィルタ6は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタ23に対応する部分にブラックマトリックス(図示せず)を形成することが好ましい。
電極層3、及び、カラーフィルタ6上には、液晶層5を構成する液晶組成物と直接当接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜4が設けられている。配向膜4は、例えば、ラビング処理されたポリイミド膜であり、各配向膜の配向方向は平行である。ここで、図4を用いて、本実施形態における配向膜4のラビング方向(液晶組成物の配向方向)について説明する。図4は、配向膜4により誘起された液晶の配向方向を模式的に示す図である。本発明においては、負の誘電率異方性を有する液晶組成物が用いられる。したがって、画素電極21の櫛形を形成するラインに対して垂直な方向(水平電界が形成される方向)をx軸としたときに、該x軸と液晶分子30の長軸方向とのなす角θが、概ね0から45°となるように配向されることが好ましい。図3に示す例では、x軸と液晶分子30の長軸方向とのなす角θが、概ね0°の例が示されている。このように液晶の配向方向を誘起するのは、液晶表示装置の最大透過率を高めるためである。
また、偏光板1及び偏光板8は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することができ、それらの透過軸がノーマリブラックモードで作動するように、互いに直行する透過軸を有することが好ましい。特に、偏光板1及び偏光板8のうちいずれかは、液晶分子30の配向方向と平行な透過軸を有するように配置することが好ましい。また、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。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。
上記のような構成のFFS型の液晶表示装置10は、薄膜TFTを介して画素電極21に画像信号(電圧)を供給することで、画素電極21と共通電極22との間にフリンジ電界を生じさせ、この電界によって液晶を駆動する。すなわち、電圧を印加しない状態では、液晶分子30は、その長軸方向が、配向膜4の配向方向と平行になるように配置している。電圧を印加すると、画素電極21と共通電極22との間に放物線形の電界の等電位線が画素電極21と共通電極22の上部にまで形成され、液晶層5内の液晶分子30は、形成された電界に沿って液晶層5内を回転する。本発明では、負の誘電率異方性を有する液晶分子30を用いるため、液晶分子30の長軸方向が、発生した電界方向に直行するように回転する。画素電極21の近くに位置する液晶分子30はフリンジ電界の影響を受けやすいものの、負の誘電率異方性を有する液晶分子30は分極方向が分子の短軸にあることから、その長軸方向が配向膜4に対して直行する方向に回転することはなく、液晶層5内の全ての液晶分子30の長軸方向は、配向膜4に対して平行方向を維持できる。したがって、正の誘電率異方性を有する液晶分子30を用いたFFS型の液晶表示素子に比べて、優れた透過率特性を得ることができる。
図1から図4を用いて説明したFFS型の液晶表示素子は一例であって、本発明の技術的思想から逸脱しない限りにおいて、他の様々な形態で実施することが可能である。例えば、図5は、図1における基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図の他の例である。図5に示すように、画素電極21がスリットを有する構成としてもよい。また、スリットのパターンを、ゲートバスライン26又はデータバスライン25に対して傾斜角を持つようにして形成してもよい。
また、図6は、図2におけるIII−III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図の他の例である。図6に示す例では、櫛形あるいはスリットを有する共通電極22を用いており、画素電極21と共通電極22との電極間距離はR=αとなる。さらに、図3では共通電極22がゲート絶縁膜12上に形成されている例が示されていたが、図6に示されるように、共通電極22を第一の基板2上に形成して、ゲート絶縁膜12を介して画素電極21を設けるようにしてもよい。画素電極21の電極幅:l、共通電極22の電極幅:n、及び、電極間距離:Rは、発生する電界により液晶層5内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に適宜調整することが好ましい。
IPS型の液晶表示素子は画素電極と共通電極との間の基板に水平方向の電極間距離:Rが、対向する第一の基板と第二の基板との距離:Gより小さくなるように形成される。従って、IPS型の液晶表示素子は、図6のように画素電極が共通電極より液晶層側に設けられてもよいし、また、図7のように画素電極41及び共通電極42が同一面上に離間して噛合した状態で設けられていてもよい。
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。
実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。なお、nは自然数を表す。
(側鎖)
−n −CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
n− CnH2n+1− 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
−On −OCnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
nO− CnH2n+1O− 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
−V −CH=CH2
V− CH2=CH−
−V1 −CH=CH−CH3
1V− CH3−CH=CH−
−2V −CH2−CH2−CH=CH2
V2− CH2=CH−CH2−CH2−
−2V1 −CH2−CH2−CH=CH−CH3
1V2− CH3−CH=CH−CH2−CH2−
(連結基)
−n− −CnH2n−
−nO− −CnH2n−O−
−On− −O−CnH2n−
−COO− −C(=O)−O−
−OCO− −O−C(=O)−
−CF2O− −CF2−O−
−OCF2− −O−CF2−
−V− −CH=CH−
(環構造)
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(℃)
Tcn :固体相−ネマチック相転移温度(℃)
Δn :25℃における屈折率異方性
γ1 :25℃における回転粘度(mPa・s)
Δε :25℃における誘電率異方性
フリッカー評価:図1から図4に示すFFS型の液晶表示素子のフリッカー(ちらつき)は、autronic−MELCHERS社の液晶ディスプレイ電気光学特性評価装置DMSシリーズを用いて、周波数60Hz、印加電圧5Vの矩形波電界を25℃において印加した際のフリッカー率(%)で表した。
Level A :フリッカー率1%以下(非常に良好)
Level B :フリッカー率1から2%(許容できるレベル)
Level C :フリッカー率2%から5%(許容できないレベル)
Level D :フリッカー率5%以上(かなり劣悪)
VHR :ホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入し、高圧水銀ランプにより、セル表面の照射強度が100mW/cm2になるように調整してUV照射した後、東陽テクニカ株式会社の6254型を用いて電圧保持率(VHR)を測定した。なお、セル厚は3.5μmであり、VHRの測定条件は電圧1V、周波数60Hz、温度65℃である。
焼き付き評価 :表示エリア内に所定の固定パターンを100時間表示させた後に、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。
Level A :残像無し
Level B :残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
Level C :残像有り許容できないレベル
Level D :残像有りかなり劣悪
(実施例1、比較例1、実施例2および実施例3)
以下の表1に示す実施例1(LC−1)、比較例1(LC−A)、実施例2(LC−2)および実施例3(LC−3)の液晶組成物を調製した。それぞれの化合物に記載の数値は、液晶組成物中に含有する化合物の質量%を表す。液晶組成物の構成、Tni、Δn、γ1、Δε、フリッカー評価、VHR、焼き付き評価の結果は表1のとおりであった。
実施例1の液晶組成物LC−1は、Tniが高く、Δnが大きく、γ1が小さく、これを用いて作製したFFSモードの液晶表示素子は、比較例1の液晶組成物LC−Aよりもフリッカーが解消され、VHRおよび表示不良(焼き付き)について優れた結果が得られた。また、autronic−MELCHERS社の液晶ディスプレイ電気光学特性評価装置DMSシリーズを用いて電気光学特性を評価したところ、LC−1は速い応答速度であることが確認された。
実施例2の液晶組成物LC−2は、Tniが十分に高く、Δnが大きく、γ1が小さく、これを用いて作製したFFSモードの液晶表示素子は、比較例1の液晶組成物LC−Aよりもフリッカーが解消され、VHRおよび表示不良(焼き付き)について優れた結果が得られた。また、autronic−MELCHERS社の液晶ディスプレイ電気光学特性評価装置DMSシリーズを用いて電気光学特性を評価したところ、LC−2は十分に速い応答速度であることが確認された。
実施例3の液晶組成物LC−3は、Tniが高く、Δnが非常に大きく、γ1が非常に小さく、これを用いて作製したFFSモードの液晶表示素子は、比較例1の液晶組成物LC−Aよりもフリッカーが解消され、VHRおよび表示不良(焼き付き)について優れた結果が得られた。また、autronic−MELCHERS社の液晶ディスプレイ電気光学特性評価装置DMSシリーズを用いて電気光学特性を評価したところ、LC−3は非常に速い応答速度であることが確認された。
また、LC−1、LC−2およびLC−3のTcnが、それぞれ−60℃から−20℃の範囲であることを確認した。
以上のことから、本発明の液晶組成物は、屈折率異方性(Δn)及びネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)を低下させることなく、回転粘性(γ1)が十分に小さいことを確認した。また、これを用いた液晶表示素子は応答速度が速く、フリッカーの発生が抑制又は解消され、焼き付き(IS)等の表示不良がない又は抑制された表示品位の優れたものであることが確認された。