JP5288224B1 - 液晶組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、誘電率異方性、粘度、ネマチック相上限温度、γ1等の液晶表示素子としての諸特性及び表示素子の焼き付き特性を悪化させること無く、製造時の滴下痕が発生し難い液晶組成物を提供するものである。
本発明の液晶表示素子は高速応答性優れ、焼き付きの発生が少ない特徴を有し、その製造に起因する滴下痕の発生が少ない特徴を有することから、特に、アクティブマトリックス駆動用のVAモード、PSVAモード液晶表示素子に有用であり、液晶TV、モニター等の液晶表示素子に適用できる。
Description
一般式(II)
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、炭素原子数1〜5のアルコキシ基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、
炭素原子数2〜5のアルキル基、炭素原子数2〜4のアルケニル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基又は炭素原子数2〜4のアルケニルオキシ基を表すことがより好ましく、炭素原子数2又は3のアルキル基、炭素原子数2又は3のアルケニル基、炭素原子数1〜3のアルコキシ基又は炭素原子数2又は3のアルケニルオキシ基を表すことが更に好ましい。
R1がアルキル基を表すことが好ましいが、この場合炭素原子数1、3又は5のアルキル基がより好ましく、炭素原子数3のアルキル基が特に好ましい。
一般式(Ia)〜一般式(Ik)において、一般式(Ia)、一般式(Ib)及び一般式(Ig)が好ましく、一般式(Ia)及び一般式(Ig)がより好ましく、一般式(Ia)が特に好ましいが、応答速度を重視する場合には一般式(Ib)も好ましく、より応答速度を重視する場合には、一般式(Ib)、一般式(Ie)、一般式(If)及び一般式(Ih)が好ましく、一般式(Ie)及び一般式(If)のジアルケニル化合物は特に応答速度を重視する場合に好ましい。
一般式(II-1a)においてR3は、一般式(II-1)における同様の実施態様が好ましい。R4aは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
一般式(II-2a)及び一般式(II-2b)においてR5は、一般式(II-2)における同様の実施態様が好ましい。R6aは炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましく、炭素原子数1又は2のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2のアルキル基が特に好ましい。
Dがトランスー1,4−シクロヘキシレンを表す場合、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3〜5のアルキル基又は炭素原子数2のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数3のアルキル基を表すことが特に好ましく、
Dがフッ素置換されていてもよい、1,4−フェニレン基を表す場合、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数4又は5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルキル基を表すことがさらに好ましい。
Gがトランスー1,4−シクロヘキシレンを表す場合、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数3〜5のアルキル基又は炭素原子数2のアルケニル基を表すことがさらに好ましく、炭素原子数3のアルキル基を表すことが特に好ましく、
Gがフッ素置換されていてもよい、1,4−フェニレン基を表す場合、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数4又は5のアルケニル基を表すことが好ましく、炭素原子数2〜5のアルキル基又は炭素原子数4のアルケニル基を表すことがより好ましく、炭素原子数2〜4のアルキル基を表すことがさらに好ましい。
一般式(III)で表される化合物は、nが1を表す場合、具体的には次に記載する一般式(III-2a)〜一般式(III-2l)で表される化合物が好ましい。
本願発明の液晶組成物は、一般式(I)〜一般式(III)で表される化合物の組合せで構成されるものであるが、これらの組合せとしては次のような含有量が好ましい。
Zは、13000以下が好ましく、12000以下がより好ましく、11000以下が特に好ましい。
Sp1及びSp2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、
Z1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、
Cは1,4−フェニレン基、トランスー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。)で表されるニ官能モノマーが好ましい。
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。
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。また、保存安定性を向上させるために、安定剤を添加しても良い。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。
Δn :25℃における屈折率異方性
Δε :25℃における誘電率異方性
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ1 :25℃における回転粘度(mPa・s)
焼き付き :
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1000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。
○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
滴下痕 :
液晶表示装置の滴下痕の評価は、全面黒表示した場合における白く浮かび上がる滴下痕を目視にて以下の4段階評価で行った。
○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
尚、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。
(側鎖)
-n -CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルキル基
-On -OCnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルコキシ基
(環構造)
(実施例1)
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
(実施例2及び参考例1)
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
(比較例2及び3)
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
次に示す組成を有する液晶組成物を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
2 基板
3 透明電極もしくはアクティブ素子を伴う透明電極
4 配向膜
5 液晶
11 ゲート電極
12 陽極酸化皮膜
13 ゲート絶縁層
14 透明電極
15 ドレイン電極
16 オーミック接触層
17 半導体層
18 保護膜
19a ソース電極1
19b ソース電極2
100 基板
101 保護層
Claims (11)
- 一般式(I)
一般式(II−1)
- 一般式(I)において、Aが1,4−フェニレン基を表す化合物及びAがトランスー1,4−シクロヘキシレン基を表す化合物をそれぞれ少なくとも1種以上含有する請求項1記載の液晶組成物。
- 一般式(II−2)において、Bが1,4−フェニレン基を表す化合物及びBがトランスー1,4−シクロヘキシレン基を表す化合物をそれぞれ少なくとも1種以上含有する請求項1又は2記載の液晶組成物。
- 一般式(II−1)、一般式(II−2)及び一般式(III)で表される化合物が35〜70質量%である請求項3記載の液晶組成物。
- ネマチック液晶相上限温度が60〜120℃であり、ネマチック液晶相下限温度が‐20℃以下であり、ネマチック液晶相上限温度と下限温度の差が100〜150である請求項1から5の何れかに記載の液晶組成物。
- 比抵抗が1012(Ω・m)以上である請求項1から6の何れかに記載の液晶組成物。
- 一般式(V)
Sp1及びSp2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、
Z1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、
Cは1,4−フェニレン基、トランスー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。)で表される重合性化合物を含有する請求項1から7の何れかに記載の液晶組成物。 - 一般式(V)において、Cが単結合を表しZ1が単結合を表す請求項8記載の液晶組成物。
- 透明導電性材料からなる共通電極を具備した第一の基板と、透明導電性材料からなる画素電極と各画素に具備した画素電極を制御する薄膜トランジスターを具備した第二の基板と、前記第一の基板と第二の基板との間に挟持された液晶組成物を有し、該液晶組成物中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板に対して略垂直である液晶表示素子であって、
前記液晶組成物として請求項1から9の何れかに記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。 - 薄膜トランジスターが逆スタガード型である請求項10記載の液晶表示素子。
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