JP2020515703A - 重合性液晶組成物およびその液晶表示デバイス - Google Patents

Abstract

重合性液晶組成物およびその液晶表示デバイスを提供する。前記重合性液晶組成物は、少なくとも１種類の一般式Ｉの化合物と、少なくとも１種類の一般式ＩＩの化合物と、少なくとも１種類の一般式ＩＩＩの化合物とを含む。前記重合性液晶組成物は、従来技術における問題の発生が無いまたはほとんど無く、重合性化合物の残留がより少なく、良好な安定性およびより高い信頼性、具体的には良好な耐ＵＶ安定性およびまたより高い電圧保持率を有する。同時に、前記重合性液晶組成物を備えた液晶表示デバイスは、画像の焼き付き現象が極めて少ないかまたはほとんど生じない。【化１】【選択図】なし

Description

本発明は重合性液晶組成物に関し、具体的には、良好な安定性と、高い信頼性とを有する重合性液晶組成物、およびその液晶表示デバイスに関する。

液晶表示素子は、時計、電子計算機を代表とする様々な家電製品、測定装置、自動車用パネル、ワードプロセッサ、コンピュータ、プリンタ、テレビ等に用いられる。液晶表示素子の代表的な表示モードとしては、ＰＣ（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ，相変化）、ＴＮ（ｔｗｉｓｔ ｎｅｍａｔｉｃ，ねじれネマティック）、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒ ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ，超ねじれネマティック）、ＥＣＢ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ，電気制御複屈折）、ＯＣＢ（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｂｅｎｄ，光学補償ベンド）、ＩＰＳ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，面内スイッチング）、ＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，垂直配向）、ＣＳＨ（ｃｏｌｏｒ ｓｕｐｅｒ ｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ，カラー超ホメオトロピック）等が挙げられる。素子の駆動方式によって、液晶表示素子はＰＭ（ｐａｓｓｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ，パッシブマトリクス）型と、ＡＭ（ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ，アクティブマトリクス）型とに分けられる。ＰＭは、スタティック（ｓｔａｔｉｃ）およびマルチプレックス（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）等の方式に分けられる。ＡＭは、ＴＦＴ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，薄膜トランジスタ）、ＭＩＭ（ｍｅｔａｌ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｍｅｔａｌ，金属−絶縁物−金属）等の方式に分けられる。ＴＦＴの方式としては、アモルファスシリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）および多結晶シリコン（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ ｓｉｌｉｃｏｎ）がある。後者は、製造工法によって高温型および低温型に分けられる。光源の種類に応じて、液晶表示素子は、自然光を利用する反射型と、バックライトを利用する透過型と、自然光およびバックライトの両方の光源を利用する半透過型とに分けられる。

これら表示モードのうち、ＩＰＳモード、ＥＣＢモード、ＶＡモードまたはＣＳＨモード等と、現在よく用いられているＴＮモードまたはＳＴＮモードとは、前者が負誘電異方性を有する液晶材料を用いる、という点で異なっている。また、これら表示モードのうち、特にＡＭ駆動によるＶＡ型の表示は、高速且つ広い視角の表示素子への適用が要求されている。中でも、テレビ等における液晶素子への適用が最も期待される。

ＶＡモードおよびＩＰＳモードは共にノーマリーブラックとなるが、ＶＡモードパネルでは、液晶層内の液晶分子に負誘電異方性の液晶材料が用いられ、透明電極は上下の基板に設けられて、基板に垂直な電界が形成される、という点で異なる。電界を印加しないとき、液晶分子の長手軸は基板に垂直であり、ダークステートが形成される。電界を印加したとき、液晶分子の長手軸は、基板に平行する方向へと傾く。しかし、その初期配向は、基板に対する擦りが同様に必要であるため、汚染、静電気等の問題が生じ、プレチルト角の制御も困難となる。ＶＡモードの初期配向に関する問題を解決するためには、様々な派生モード、例えばマルチドメイン垂直配向（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ＭＶＡ）、パターン化垂直配向（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ＰＶＡ）、ポリマー維持配向（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ＰＳＡ）およびポリマー安定化型垂直配向（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ＰＳＶＡ）が存在する。中でも、ＰＳＡモードおよびＰＳＶＡモードは、高い透過率、高いコントラスト、および速い応答などの利点から、主流になりつつある。

ポリマー維持配向（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ，ＰＳＡ）型の液晶表示装置は、液晶分子のプレチルト角（Ｐｒｅｔｉｌｔ ａｎｇｌｅ）を制御するために、ポリマー構造がセル内に形成された構造を有する装置であり、その速い応答性、高いコントラストといった特性から、液晶表示素子として応用されている。

ＰＳＡ型の液晶表示素子は、次のように制造される。

液晶性化合物と重合性化合物とからなる重合性組成物を基板間に注入し、電圧を印加して液晶分子を配向させた状態下で、重合性化合物を重合させて、液晶分子の配向を固定する。

表示デバイスでは、電界および配向層の作用により、液晶分子内の帯電粒子は極性に応じて分離し、２つの基板上にそれぞれ分布して、内部電界が形成される。ディスプレイを駆動する場合は、電界による液晶分子への制御性が弱化し、駆動が停止した後も、内部電界は依然として液晶分子へ作用するため、液晶分子の排列に影響を及ぼす。また、長時間駆動すると、内部電界は次第に大きくなり、駆動が停止した後も、内部電界は依然として液晶分子の一定程度の回転を維持できるため、液晶分子が初期状態に戻れなくなり、画像の焼き付き現象が生じる。

液晶ディスプレイに対しては、画像の焼き付き現象の発生を可能な限り回避する必要がある。

液晶ディスプレイにおける画像の焼き付き現象を改善するためには、液晶組成物中の不純物の含有量を可能な限り減らし、液晶組成物の電圧保持率（即ちＶＨＲ）を高める必要がある。

ＰＳＶＡ液晶組成物については、安定した液晶化合物と、光学活性を有する可重合性化合物との両方からなるものであるが、液晶ディスプレイの使用過程において、残留する可重合性化合物に対するバックライト照射がどうしても避けられず、時間が経つほど、構造が変化し易くなり、イオンが発生し、内部電界が形成されて、液晶分子の排列に影響を及ぼし、画像の焼き付きなどの表示不良現象が発生する。したがって、可重合性化合物の残留を可能な限り減らすことで、ＰＳＶＡ液晶ディスプレイの画像の焼き付き現象を効果的に改善することができる。

ＰＳＶＡでは、可重合性化合物を用いて液晶分子の排列方向を制御している。すなわち、外部電界により液晶を理想の排列状態にし、この状態を維持すると同時にＵＶ露光させて、混合液晶中の可重合性化合物を重合させることで、液晶の理想の排列状態を「固定」している。

また、ＰＳＶＡモードは、擦り配向工程を必要としないため、ＴＮ、ＩＰＳ等のモードにおける擦りに起因する静電気および汚染などの問題を回避することができる。

しかし残念なことに、現在の重合性液晶単量体にはまだ多くの欠陥が存在している。例えば特許文献１に記載の重合性液晶単量体は、融点が高過ぎて、実際の生産においては８０〜９０℃の温度条件でないと扱えないため、エネルギー消費が大幅に増加するほか、高温下では、配向不均一、重合異常など、光学的品質を大いに損なう欠陥を引き起こしてしまう。

したがって、重合性液晶組成物を調製する方法を用いて重合性液晶の性能を向上させることが試みられてきた。特許文献２では低融点の重合性液晶組成物が提案されているが、重大な配向不均一の問題が存在している。また、特許文献３では低融点の重合性液晶組成物が提案されているが、その安定性が悪く、低温下では結晶化し易いなどの問題が存在している。

従来技術では、一般に用いられる重合性液晶組成物には、例えば、重合速度が遅くまたは速くて制御し難い、プレチルト角の変化が大きい、重合後の残留量が多すぎる、耐ＵＶ安定性が悪く信頼性が低いなど、様々な問題が存在している。また、さらに例えば焼き付き、表示不均一など、各種の表示不良現象も発生している。

したがって、上記の欠陥を減少、または大幅に減少できる新規な重合性液晶組成物が大いに必要とされている。

米国特許第６１３６２２５号 特開２００３−１９３０５３号 米国特許第６０９０３０８号

本発明の目的は、従来技術における問題の発生が無いまたはほとんど無く、良好な安定性および高い信頼性、具体的には良好な耐ＵＶ安定性および高い電圧保持率を有すると同時に、前記重合性液晶組成物を備えた液晶表示デバイスは画像の焼き付き現象の発生が極めて少なくまたはほとんど生じない、重合性液晶組成物を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、前記重合性液晶組成物を備えた液晶表示デバイスにある。

発明の上記目的を達成するために、本発明は、
少なくとも１種類の、一般式Ｉの化合物と、

少なくとも１種類の、一般式ＩＩの化合物と、

少なくとも１種類の、一般式ＩＩＩの化合物と、

を含む重合性液晶組成物を提供する。
（ただし、
前記Ｐ_１およびＰ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して重合可能基を示し、
前記Ｙ_１およびＹ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して炭素原子１〜２０個の直鎖または分枝鎖のアルキル基を示し、
前記Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、同じまたは異なり、それぞれ独立して、−Ｈ、炭素数が１〜１２の直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルコキシ基、炭素数が２〜１２のアルケニル基またはアルケニルオキシ基を示し、ただし、１〜１２の直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルコキシ基中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−に置換されてもよく、炭素数が２〜１２のアルケニル基またはアルケニルオキシ基中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−と直接に結合しない前提で−Ｏ−に置換されてもよく、
前記環Ａは、

を示し、ただし、

の環中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−または−Ｓ−に代替されてもよく、

の環中の１つまたは複数の−Ｈは、−Ｆまたは−ＣＨ_３に置換されてもよく、
環Ｂ、環Ｃおよび環Ｄは、同じまたは異なり、それぞれ独立して

を示し、ただし、

中の１つまたは複数の−Ｈは、−Ｆに置換されてもよく、

中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−に置換されてもよく、
環Ｅ、環Ｆ、環Ｇおよび環Ｈは、同じまたは異なり、それぞれ独立して

を示し、ただし、

中の１つまたは複数の−Ｈは、置換箇所が隣接しない前提で、−Ｆに置換されてもよく、

中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−に置換されてもよく、
前記Ｌ_１〜Ｌ_１２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈ、−Ｆまたは−ＣＨ_３を示し、
前記ＺおよびＺ^１は、同じまたは異なり、それぞれ独立して単結合、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−を示し、
前記Ｚ^２およびＺ^３は、同じまたは異なり、それぞれ独立して単結合、−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−または−Ｏ−ＣＯＯ−を示し、
前記Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３、Ｚ_４、Ｚ_５およびＺ_６は、同じまたは異なり、それぞれ独立して単結合、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−を示し、
前記ｎ、ｎ_１およびｎ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して０または１を示し、
前記ｂ、ｃおよびｄは、同じまたは異なり、それぞれ独立して０、１または２を示し、
前記ｅ、ｆ、ｇおよびｈは、同じまたは異なり、それぞれ独立して０、１または２を示し、ただし、ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ≧２である。）

本発明の幾つかの実施形態において、ＺおよびＺ^１は、同時に単結合とならない。

本発明の幾つかの実施形態において、ＺおよびＺ^１の一方のみが単結合である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記Ｐ_１およびＰ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して

、または−ＳＨを示す。

本発明の幾つかの実施形態において、好ましくは、前記Ｐ_１およびＰ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して

、または−ＳＨを示す。

本発明の幾つかの実施形態において、さらに好ましくは、前記Ｐ_１およびＰ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して

、または−ＳＨを示す。

本発明の幾つかの実施形態において、さらに好ましくは、前記Ｐ_１およびＰ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して

を示す。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の０．０１〜３０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の０．０１〜１０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の０．０５〜５％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の０．１〜５％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の０．１〜３％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の０．１〜１％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、一般式Ｉの化合物は、一般式Ｉ−１〜Ｉ−３に記載の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記Ｌ_１〜Ｌ_１６のうち、少なくとも１つが−Ｆまたは−ＣＨ_３である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記Ｚは、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示す。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−１におけるＬ_５〜Ｌ_８および／またはＬ_１３〜Ｌ_１６のうち、少なくとも１つが−ＦまたはＣＨ_３である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−１および一般式Ｉ−２において、Ｌ_１〜Ｌ_１６のうち、少なくとも２つが−ＦまたはＣＨ_３である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−１の化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

（ただし、
前記Ｘ_１およびＸ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈまたは−ＣＨ_３を示し、
前記ＺおよびＺ^１は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示す。）

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−１の化合物は、さらに好ましくは以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−２の化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

（ただし、
前記Ｘ_１およびＸ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈまたは−ＣＨ_３を示し、
前記Ｚは、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示す。）

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−２の化合物は、さらに好ましくは以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−３の化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

（ただし、
前記Ｘ_１およびＸ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈまたは−ＣＨ_３を示し、
前記Ｚは、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示す。）

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式Ｉ−３の化合物は、さらに好ましくは以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２０〜８０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２０〜７０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２０〜６５％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２５〜６０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２０〜５５％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の３０〜５５％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩＩの化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類である。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２０〜８０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２０〜７０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２０〜６０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２５〜５０％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩＩの化合物は、前記重合性液晶組成物の総重量の２５〜４５％を占める。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、好ましくは、Ｉ−１−８−１、Ｉ−１−２１−１、Ｉ−１−２９−１およびＩ−１−３４−２の化合物からなる群から選ばれる。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩの化合物は、好ましくは、ＩＩ−１、ＩＩ−２、ＩＩ−４、ＩＩ−７、ＩＩ−８、ＩＩ−１３およびＩＩ−１５の化合物からなる群から選ばれる。

本発明の幾つかの実施形態において、前記一般式ＩＩＩの化合物は、好ましくは、ＩＩＩ−１、ＩＩＩ−２、ＩＩＩ−３、ＩＩＩ−７、ＩＩＩ−１０およびＩＩＩ−１３の化合物からなる群から選ばれる。

本発明の前記重合性液晶組成物は、当業者であれば既知の、および、文献に記載されている１種類もしくは複数種類の添加剤をさらに含む。例えば、多色染料および／またはキラルドーパントを０〜１５％添加してもよい。

以下は、本発明に係る混合物に添加可能な好ましいドーパントを示す。

以下に、例えば本発明に係る混合物に添加してもよい安定剤を述べる。

以下に、例えば本発明に係る混合物に添加してもよい安定剤を述べる。

好ましくは、前記安定剤は、以下に示す安定剤から選ばれる。

本発明の実施形態において、好ましくは前記安定剤は前記液晶組成物の総重量の０〜５％を占め、より好ましくは前記安定剤は前記液晶組成物の総重量の０〜１％を占め、特に好ましい形態として、前記安定剤は前記液晶組成物の総重量の０〜０．１％を占める。

本発明の別の一態様は、本発明の前記重合性液晶組成物を備えた液晶表示デバイスを提供する。

本発明の別の一態様は、ＰＳＶＡ、ＰＶＡ表示モードにおける、本発明の前記重合性液晶組成物の応用を提供する。

有益な効果は以下の通りである。本発明で提供される重合性液晶組成物と、従来技術における他の重合性液晶組成物とを比べると、前記重合性液晶組成物は従来技術に存在する問題が現れないかまたはあまり現れない。繰り返し行われた多くの実験により、次のことが発見された。本発明の前記重合性液晶組成物は、同じ実験条件下で、可重合性化合物の残留がより少なく、良好な安定性および高い信頼性、具体的には良好な耐ＵＶ安定性および高い電圧保持率を有すると同時に、前記重合性液晶組成物を備えた液晶表示デバイスには画像の焼き付き現象の発生が極めて少なくまたはほとんど生じない。

一般的に、ビフェニル環の数が多いほど、重合速度が速くなり、液晶表示デバイスの焼き付きがより良く改善されるが、環の数の増加につれ、可重合性化合物の液晶中における溶解可能な含有量が低くなる。

本発明は、繰り返し行われた多くの実験により、次のことが発見された。異なる環同士間にスペーサー基を挿入することにより、可重合性化合物の溶解性の問題を効果的に解決できる。同時に、本発明の前記重合性液晶組成物は、可重合性化合物の残留がより少なく、より優れた耐ＵＶ安定性、より優れた信頼性を有しうるため、液晶表示デバイスの画像の焼き付き現象を効果的に改善することができる。

以下、具体的な実施形態を参照しつつ、本発明を説明する。なお、下記の実施例は、本発明の例示として単に本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨または範囲を逸脱しない前提で、本発明の思想に含まれる他の組み合わせおよび各種の改善を行うことができる。

以下の各実施形態で用いられる液晶ディスプレイはいずれも、セル厚みｄ＝４μｍのＶＡモード表示装置であり、偏光器（偏光板）、電極基板等の部材から構成されている。該表示装置は、ノーマリホワイトモード、即ち、電位差が行および列における電極間に印加されておらず、観察者には画素の色が白色に見えるモードとなっている。基板上における上下の偏光板の軸は互いに９０°の角度をなしている。また、２つの基板間の空間には光学的な液晶材料が充填されている。

説明の便宜上、以下の各実施例では、液晶組成物における基の構造を、表１に示すコードで表す。

表１ 液晶化合物における基の構造コード

以下の構造式の化合物を例とする。

該構造式は表１に示したコードで表したように、ｎＣＧＵＦと表記することができる。コードのうちｎは、左側のアルキル基の炭素数を示し、例えばｎが「２」である場合、即ち、該アルキル基は−Ｃ_２Ｈ_５であることを表す。コードのうちＣは、「１，４−シクロへキシレン基」を表し、コードのうちＧは、「２−フルオロ−１，４−フェニレン基」を表し、コードのうちＵは、「２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基」を表し、コードのうちＦは、「フッ素置換基」を表す。

該構造式は、表１に示すコードで表すと、Ｖ（１）ＥＰＧＥ（１）Ｖと表記することができる。

以下の実施例における測定項目の短縮コードは以下の通りである。

表中、屈折率異方性は、アッベ屈折計を用い、ナトリウムランプ（５８９ｎｍ）光源、２５℃で測定した。誘電測定用セルは、セル厚み７μｍのＴＮ９０型であった。

Δε＝ε｜｜−ε⊥。ただし、ε｜｜は、分子軸に平行する誘電率であり、ε⊥は、分子軸に垂直である誘電率である。測定条件としては、２５℃、１ＫＨｚ、測定用セルはセル厚み７μｍのＴＮ９０型であった。

Ｃは、高速液体クロマトグラフィーを用いて、可重合性化合物の初期含有量を測定した。

Ｃ_ＵＶは、高速液体クロマトグラフィーを用いて、ＵＶ光を１８０秒照射した後の可重合性化合物の含有量を測定した。

ＶＨＲ_１の電圧保持率の測定条件としては、ＴＯＹ０６２５４型の液晶特性評価システムにて、５Ｖ−６Ｈｚ、６０℃、セル厚み９μｍのＴＮ型測定用セルを用いてＶＨＲを測定した。

ＶＨＲ_２の電圧保持率の測定条件としては、ＴＯＹ０６２５４型の液晶特性評価システムにて、セル厚み９μｍのＴＮ型測定用セルを用いて３６５ｎｍ光線を６０００ｍＪ照射した後、ＶＨＲを測定した。

実施例１
表２に示した各化合物および重量パーセンテージにしたがって実施例１の重合性液晶組成物を調製し、これを液晶ディスプレイの両基板の間に充填して性能測定を行った。測定データは下表に示す通りである。

表２ 液晶組成物の配合およびその測定性能

他の組成を変更せずに、化合物Ｉ−１−２９−１の代わりに式１の化合物を用いて重合性液晶組成物ＲＭ−１を形成し、ＵＶ光照射前後のその電圧保持率を測定し、実施例１の測定結果と比較した。具体的には以下の表３に示す通りである。

表３

実施例２
表４に示した各化合物および重量パーセンテージにしたがって実施例２の重合性液晶組成物を調製し、これを液晶ディスプレイの両基板の間に充填して性能測定を行った。測定データは下表に示す通りである。

表４ 液晶組成物の配合およびその測定性能

他の組成を変更せずに、化合物Ｉ−１−８−１の代わりに式１の化合物を用いて重合性液晶組成物ＲＭ−２を形成し、ＵＶ光照射前後のその電圧保持率を測定し、実施例２の測定結果と比較した。具体的には以下の表５に示す通りである。

表５

実施例３
表６に示した各化合物および重量パーセンテージにしたがって実施例３の重合性液晶組成物を調製し、これを液晶ディスプレイの両基板の間に充填して性能測定を行った。測定データは下表に示す通りである。

表６ 液晶組成物の配合およびその測定性能

他の組成を変更せずに、化合物Ｉ−１−３４−２の代わりに式１の化合物を用いて重合性液晶組成物ＲＭ−３を形成し、ＵＶ光照射前後のその電圧保持率を測定し、実施例３の測定結果と比較した。具体的には以下の表７に示す通りである。

表７

実施例４
表８に示した各化合物および重量パーセンテージにしたがって実施例４の重合性液晶組成物を調製し、これを液晶ディスプレイの両基板の間に充填して性能測定を行った。測定データは下表に示す通りである。

表８ 液晶組成物の配合およびその測定性能

他の組成を変更せずに、化合物Ｉ−１−２１−１の代わりに式１の化合物を用いて重合性液晶組成物ＲＭ−４を形成し、ＵＶ光照射前後のその電圧保持率を測定し、実施例４の測定結果と比較した。具体的には以下の表９に示す通りである。

表９

実施例１〜４のデータから分かるように、本発明の前記重合性液晶組成物は、良好な安定性および高い信頼性を有し、具体的には、可重合性化合物の残留が少なく、高い電圧保持率を有するため、前記可重合性液晶組成物を備えた液晶表示デバイスには画像の焼き付き現象の発生が極めて少なくまたはほとんど生じない。

上述した内容は、単に本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明に対するいかなる形式での限定でもない。好ましい実施例を用いて上記のように本発明を開示したが、当該開示は本発明を限定するためのものではない。本分野を熟知するいかなる当業者であっても、本発明の技術的構成を逸脱しない範囲で、以上に開示された技術的内容を利用し、幾つかの変形または修飾を等価的変化として等価的実施例を行うことができる。本発明の技術的構成の内容を逸脱しない限り、本発明の技術本質に基づいて行う上記の実施例に対するいかなる簡単な改修、等価的変化および修飾はいずれも、本発明の技術的構成の範囲に含まれる。

本発明に係る液晶組成物は液晶分野に適用することが可能である。

Claims (11)

1. 少なくとも１種類の、一般式Ｉの化合物と、
   

   

   少なくとも１種類の、一般式ＩＩの化合物と、
   

   

   少なくとも１種類の、一般式ＩＩＩの化合物と、
   

   

   を含む重合性液晶組成物。
   （ただし、
   前記Ｐ_１およびＰ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して重合可能基を示し、
   前記Ｙ_１およびＹ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して炭素原子１〜２０個の直鎖または分枝鎖のアルキル基を示し、
   前記Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は、同じまたは異なり、それぞれ独立して、−Ｈ、炭素数が１〜１２の直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルコキシ基、炭素数が２〜１２のアルケニル基またはアルケニルオキシ基を示し、ただし、１〜１２の直鎖または分枝鎖のアルキル基またはアルコキシ基中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−に置換されてもよく、炭素数が２〜１２のアルケニル基またはアルケニルオキシ基中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−が、−Ｏ−と直接に結合しない前提で−Ｏ−に置換されてもよく、
   前記環Ａは、
   

   

   を示し、ただし、
   

   

   の環中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−または−Ｓ−に代替されてもよく、
   

   

   の環中の１つまたは複数の−Ｈは、−Ｆまたは−ＣＨ_３に置換されてもよく、
   環Ｂ、環Ｃおよび環Ｄは、同じまたは異なり、それぞれ独立して
   

   

   を示し、ただし、
   

   

   中の１つまたは複数の−Ｈは、−Ｆに置換されてもよく、
   

   

   中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−に置換されてもよく、
   環Ｅ、環Ｆ、環Ｇおよび環Ｈは、同じまたは異なり、それぞれ独立して
   

   

   を示し、ただし、
   

   

   中の１つまたは複数の−Ｈは、置換箇所が隣接しない前提で、−Ｆに置換されてもよく、
   

   

   中の１つまたは複数の−ＣＨ_２−は、−Ｏ−に置換されてもよく、
   前記Ｌ_１〜Ｌ_１２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈ、−Ｆまたは−ＣＨ_３を示し、
   前記ＺおよびＺ^１は、同じまたは異なり、それぞれ独立して単結合、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−を示し、
   前記Ｚ^２およびＺ^３は、同じまたは異なり、それぞれ独立して単結合、−Ｏ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−または−Ｏ−ＣＯＯ−を示し、
   前記Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３、Ｚ_４、Ｚ_５およびＺ_６は、同じまたは異なり、それぞれ独立して単結合、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ_２Ｏ−または−ＯＣＦ_２−を示し、
   前記ｎ、ｎ_１およびｎ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して０または１を示し、
   前記ｂ、ｃおよびｄは、同じまたは異なり、それぞれ独立して０、１または２を示し、
   前記ｅ、ｆ、ｇおよびｈは、同じまたは異なり、それぞれ独立して０、１または２を示し、ただし、ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ≧２である。）
2. 前記Ｐ_１およびＰ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して
   

   

   、または−ＳＨを示すことを特徴とする、請求項１に記載の重合性液晶組成物。
3. 一般式Ｉの化合物は、一般式Ｉ−１〜Ｉ−３に記載の化合物から選ばれる１種類または複数種類であることを特徴とする、請求項２に記載の重合性液晶組成物。
   

   
4. 前記Ｌ_１〜Ｌ_１６のうち、少なくとも１つが−Ｆまたは−ＣＨ_３であることを特徴とする、請求項３に記載の重合性液晶組成物。
5. 前記Ｚは、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示すことを特徴とする、請求項３に記載の重合性液晶組成物。
6. 前記一般式Ｉ−１の化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類であることを特徴とする、請求項３に記載の重合性液晶組成物。
   

   

   

   

   

   

   （ただし、
   前記Ｘ_１およびＸ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈまたは−ＣＨ_３を示し、
   前記ＺおよびＺ^１は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示す。）
7. 前記一般式Ｉ−２の化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類であることを特徴とする、請求項３に記載の重合性液晶組成物。
   

   

   （ただし、
   前記Ｘ_１およびＸ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈまたは−ＣＨ_３を示し、
   前記Ｚは、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示す。）
8. 前記一般式Ｉ−３の化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類であることを特徴とする、請求項３に記載の重合性液晶組成物。
   

   

   （ただし、
   前記Ｘ_１およびＸ_２は、同じまたは異なり、それぞれ独立して−Ｈまたは−ＣＨ_３を示し、
   前記Ｚは、−ＣＨ_２Ｏ−、−ＯＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−を示す。）
9. 前記一般式ＩＩの化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類であることを特徴とする、請求項１に記載の重合性液晶組成物。
   

   

   

   
10. 前記一般式ＩＩＩの化合物は、以下の化合物から選ばれる１種類または複数種類であることを特徴とする、請求項１に記載の重合性液晶組成物。
    

    

    
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の可重合性液晶組成物を備えた液晶表示デバイス。