JP5961933B2 - 誘電率異方性が負である液晶組成物、及び該液晶組成物を用いた液晶表示素子 - Google Patents
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Description
これらを総合するに、Δεの絶対値及びΔnが十分に大きく、Tniが高く、かつηが小さい液晶組成物が求められている。
第二成分として一般式(II)で表される化合物
かつ、一般式(III)で表される化合物
さらに本発明は、前記液晶組成物を用いたことを特徴とする液晶表示素子を提供する。
このため、本発明の液晶組成物を用いることにより、表示品位に優れた液晶表示素子を得ることができる。
以下、まず成分ごとに説明する。
本発明の液晶組成物は、下記一般式(I)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する。本発明の液晶組成物は、一般式(I)で表される化合物を1種類のみ含有していてもよいが、2種類以上を含有していることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、下記一般式(II)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有する。本発明の液晶組成物は、一般式(II)で表される化合物を1種類のみ含有していてもよいが、2種類以上を含有していることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、下記一般式(III)で表される化合物を含有していない。本発明の液晶組成物は、一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で表される化合物を組み合わせて含有していることにより、より高い液晶組成物が得られるという効果を奏するが、さらに一般式(III)で表される化合物を含有させることにより、Tniが低下する傾向がある。
本発明の液晶組成物は、下記一般式(III’)で表される化合物を含有していないことが好ましい。但し、一般式(III’)で表される化合物には、上記一般式(III)で表される化合物は含まれていない。
本発明の液晶組成物は、一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で表される化合物に加えて、さらに下記一般式(IV)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有していてもよい。一般式(IV)で表される化合物をさらに含有することにより、本発明の液晶組成物を、粘度を過剰に高くすることなく、Tniをより高め、かつΔεの絶対値及びΔnをいずれも大きくすることができる。
本発明の液晶組成物は、一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で表される化合物に加えて、さらに下記一般式(V)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有していてもよい。
本発明の液晶組成物は、一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で表される化合物に加えて、さらに下記一般式(VI)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有していてもよい。一般式(VI)で表される化合物は、Δεがゼロ付近の化合物である。また、当該化合物は分子内に電子吸引性基を有していても良いが、2個以下が好ましく、1個以下がより好ましく、全く含まないものが更に好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で表される化合物に加えて、さらに下記一般式(VII)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有していてもよい。一般式(VII)で表される化合物は、Δεが負の化合物である。
但し、一般式(VII)で表される化合物には、一般式(III)で表される化合物は含まれない。すなわち、Z71が単結合であり、かつa71が0の場合、A71は1,4−シクロへキシレン基ではない。
一般式(IV)で表される化合物を含有する場合には、本発明の液晶組成物は、一般式(VII−1)〜(VII−5)で表される化合物を少なくとも1種類含有していることが好ましい。
また、一般式(VII)で表される化合物を含有している場合、本発明の液晶組成物中の一般式(VII)で表される化合物の含有量は、5質量%以上であることが好ましい。
Tni : ネマティック−アイソトロピック転移温度[℃]
Δn : 屈折率異方性(589nm, 25℃)
Δε : 誘電率異方性(1kHz, 25℃)
η : バルクフロー粘度[mPa・s](20℃)
応答速度 : 液晶組成物をギャップ3.5μm、プレチルト角89°の垂直配向セルに注入し、5V、100Hz矩形波にて測定
側鎖略号を以下に示す。
-n(数字) : -CnH2n+1(アルキル側鎖は数字、代表するときはRとする。)
-On : -OCnH2n+1
-ndm : -(CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1)
ndm- : CnH2n+1-C=C-(CH2)m-1-
-nOm : -(CH2)nOCmH2m+1
nOm- : CnH2n+1O(CH2)m-
-Od(m)n:-O(CnH2n+1-C=C-(CH2)m-2)
d(m)nO- : CnH2n+1-C=C-(CH2)m-2O-
-T- : -C≡C-
-2- : -CH2CH2-
-1O- : -CH2-O-
-O1- : -O-CH2-
環略号を以下に示す。
表1に記載の組成からなる液晶組成物を製造し、該液晶組成物のTni、Δε、Δn及びηを測定した。測定結果を表1に示す。
実施例2の液晶化合物は、Δn及びΔεの絶対値を同程度に維持しつつ、比較例1の液晶化合物中の一般式(IV)で表される化合物を一般式(I)で表される化合物に置き換えたものである。この結果、実施例2の液晶化合物のTniは比較例1とほぼ同等であったが、ηは比較例1の液晶化合物の0.8倍程度であり、大幅に低下していた。
これらの結果から、液晶組成物に、一般式(I)で表される化合物及び一般式(II)で表される化合物を含有させ、かつ一般式(III)で表される化合物を含有させないことにより、Δεの絶対値、Δn、Tni、及びηのうちの少なくとも1つを、残る3つを悪化させることなく(例えば、−15%以下にまで悪化させることなく)、改善できることが明らかである。
表2に記載の組成からなる液晶組成物を製造し、該液晶組成物のTni、Δε、Δn及びηを測定した。測定結果を表2に示す。
Claims (15)
- 第一成分として一般式(I)で表される化合物
第二成分として一般式(II)で表される化合物
かつ、一般式(III)で表される化合物
- さらに、一般式(V)で表される化合物
- さらに、一般式(VI)で表される化合物
- 前記第一成分の含有量が2質量%から80質量%である請求項1〜4のいずれか1項に記載の誘電率異方性が負である液晶組成物。
- 前記第一成分として、前記一般式(I)で表される化合物から選ばれる2種類以上の化合物を含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の誘電率異方性が負である液晶組成物。
- 前記第二成分として、前記一般式(II)で表される化合物から選ばれる2種類以上の化合物を含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の誘電率異方性が負である液晶組成物。
- 前記第一成分及び第二成分の総量が10質量%から80質量%である請求項1〜7のいずれか1項に記載の誘電率異方性が負である液晶組成物。
- さらに、一般式(VII)で表される化合物
- ネマティック−アイソトロピック転移温度が70℃〜120℃、25℃、589nmにおける誘電率異方性が−1.5〜−8.0、25℃、1kHzにおける複屈折率が0.080〜0.250である請求項1〜9のいずれか1項に記載の誘電率異方性が負である液晶組成物。
- 光重合性モノマーを500〜5000ppm含有する1〜10のいずれか1項に記載の誘電率異方性が負である液晶組成物。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の誘電率異方性が負である液晶組成物を用いたことを特徴とする液晶表示素子。
- プレチルト角が80°ないし90°である請求項12に記載の液晶表示素子。
- アクティブマトリクス駆動型である請求項12又は13に記載の液晶表示素子。
- パッシブマトリクス駆動型である請求項12又は13に記載の液晶表示素子。
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