JP7205496B2 - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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-
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Description
式(2)において、R1およびR2は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
「化合物(1z)」は、式(1z)で表される1つの化合物、2つの化合物の混合物、または3つ以上の化合物の混合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「式(1z)および式(2z)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物」の表現は、化合物(1z)および化合物(2z)の群から選択された少なくとも1つの化合物を意味する。
テトラヒドロピラン-2,5-ジイルのような二価基においても同様である。カルボニルオキシのような結合基(-COO-または-OCO-)も同様である。
式(2)において、R1およびR2は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
式(3)において、R3およびR4は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;環Aおよび環Cは、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン-2,6-ジイル、クロマン-2,6-ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン-2,6-ジイルであり;環Bは、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン、2-クロロ-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2,3-ジフルオロ-5-メチル-1,4-フェニレン、3,4,5-トリフルオロナフタレン-2,6-ジイル、7,8-ジフルオロクロマン-2,6-ジイル、3,4,5,6-テトラフルオロフルオレン-2,7-ジイル、4,6-ジフルオロジベンゾフラン-3,7-ジイル、または1,1,6,7-テトラフルオロインダン-2,5-ジイルであり;Z1およびZ2は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;aは、1、2、または3であり、bは、0または1であり、そしてaとbとの和は3以下である。
式(3-1)から式(3-35)において、R3およびR4は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルである。
式(4)において、R5およびR6は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Dおよび環Eは、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、2-フルオロ-1,4-フェニレン、または2,5-ジフルオロ-1,4-フェニレンであり;Z3は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;cは、1、2、または3であり、cが1であるときの環Dと環Eは異なる。
式(4-1)から式(4-11)において、R5およびR6は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
式(2)、式(3)、および式(4)において、R1およびR2は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいR1またはR2は、粘度を下げるために炭素数2から12のアルケニルであり、紫外線や熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルである。R3およびR4は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルである。好ましいR3またはR4は、粘度を下げるために炭素数2から12のアルケニルであり、紫外線や熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数1から12のアルコキシである。R5およびR6は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいR5またはR6は、粘度を下げるために炭素数2から12のアルケニルであり、紫外線や熱に対する安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルである。
1)誘電率(ε∥)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε∥)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
Cpr-2HB(2F,3F)-O2 (-) 12%
Cpr-HHB(2F,3F)-O2 (-) 8%
Cpr-2HH1OB(2F,3F)-O2(-) 8%
2-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 12%
1-HB-4 (4-1) 15%
2-BB-1 (1) 10%
1-BBB-2 (4) 10%
4-BB(2F,3F)B-O2 (3-19) 6%
2-BB(2F,3F)B(2F,3F)-O2
(3) 5%
Cpr-1BB(2F,3F)B-4 (-) 7%
3-HB(2F,3F)-4 (3-1) 7%
NI=105.5℃;Δn=0.1735;Δε=-5.5;γ1=110.9mPa・s.
2-BB-1 (1) 14%
3-HH-2 (2) 25%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (3-3) 8%
3-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 11%
2-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 6%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 20%
3-HB(2F)B(2F,3F)-O2 (3-18) 4%
3-HHB-1 (4-3) 8%
3-BB-1 (-) 4%
NI=73.7℃;Tc<-20℃;Δn=0.097;Δε=-3.1;γ1=93.0mPa・s;K33=13.8pN.
2-BB-1 (1) 10%
3-HH-2 (2) 28%
3-HB(2F,3F)-O2 (3-1) 10%
2-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 14%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 16%
3-HBB-2 (4-4) 19%
3-BB-1 (-) 3%
NI=72.9℃;Tc<-20℃;Δn=0.100;Δε=-2.4;γ1=91.4mPa・s;K33=11.9pN.
2-BB-1 (1) 8%
3-HH-V (2) 7%
3-HH-2 (2) 15%
2-H1OB(2F,3F)-O2 (3-3) 3%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (3-3) 3%
V2-BB(2F,3F)-O2 (3-6) 5%
2-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 3%
3-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 4%
5-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 3%
V-HHB(2F,3F)-O1 (3-8) 3%
V-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 3%
V-HHB(2F,3F)-O4 (3-8) 2%
3-HH2B(2F,3F)-O2 (3-9) 4%
5-HH2B(2F,3F)-O2 (3-9) 4%
2-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 3%
3-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 3%
3-H1OCro(7F,8F)-5 (3-26) 3%
V-HHB-1 (4-3) 4%
V2-HHB-1 (4-3) 4%
5-B(F)BB-2 (4-6) 3%
3-BB-1 (-) 3%
5-BB-1 (-) 3%
1V2-BB-1 (-) 3%
1O1-HBBH-5 (-) 4%
NI=77.7℃;Tc<-20℃;Δn=0.111;Δε=-2.3;γ1=92.5mPa・s.
2-BB-1 (1) 3%
3-HH-V (2) 10%
3-HH-V1 (2) 3%
3-HH-2 (2) 10%
5-HH-V (2) 3%
1V2-HH-2V1 (2) 3%
V-HB(2F,3F)-O2 (3-1) 3%
V-chB(2F,3F)-O2 (3-5) 3%
2-BB(2F,3F)-O2 (3-6) 3%
3-BB(2F,3F)-O2 (3-6) 3%
2O-BB(2F,3F)-O2 (3-6) 3%
2O-B(2F)B(2F,3F)-O2 (3-7) 3%
V-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 3%
3-HchB(2F,3F)-O2 (3-12) 5%
5-HchB(2F,3F)-O2 (3-12) 5%
V2-HchB(2F,3F)-O2 (3-12) 4%
3-dhBB(2F,3F)-O2 (3-16) 5%
2-B2BB(2F,3F)-O2 (3-22) 3%
2-BB2B(2F,3F)-3 (3-23) 3%
3-HH1OCro(7F,8F)-5 (3-27) 3%
3-HHB-3 (4-3) 3%
V2-BB2B-1 (4-7) 3%
3-HHEBH-3 (4-9) 3%
3-BB-1 (-) 4%
V2-BB-1 (-) 6%
NI=74.0℃;Tc<-20℃;Δn=0.117;Δε=-2.5;γ1=91.4mPa・s.
2-BB-1 (1) 8%
V-HH-V (2) 8%
V-HH-V1 (2) 8%
3-HH-V (2) 8%
1V2-HH-3 (2) 4%
5-HB(2F,3F)-O2 (3-1) 5%
3-DhB(2F,3F)-O2 (3-4) 5%
3-chB(2F,3F)-O2 (3-5) 5%
V-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 3%
V-HHB(2F,3F)-O4 (3-8) 3%
V-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 5%
3-HDhB(2F,3F)-O2 (3-13) 3%
4-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 3%
5-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 3%
3-BB(2F)B(2F,3F)-O2 (3-20) 3%
5-BB(2F)B(2F,3F)-O2 (3-20) 3%
V-HH2BB(2F,3F)-O2 (3-24) 3%
3-HB-O2 (4-1) 3%
V-HHB-1 (4-3) 3%
3-HBB-2 (4-4) 3%
V-HBB-2 (4-4) 3%
3-HB(F)HH-2 (4-8) 3%
5-HB(F)BH-2 (4-10) 5%
NI=85.2℃;Tc<-20℃;Δn=0.118;Δε=-2.5;γ1=92.8mPa・s.
2-BB-1 (1) 7%
3-HH-V1 (2) 8%
3-HH-2 (2) 20%
3-H2B(2F,3F)-O2 (3-2) 5%
5-H2B(2F,3F)-O2 (3-2) 5%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 8%
3-HHB(2F,3Cl)-O2 (3-11) 3%
5-HHB(2F,3Cl)-O2 (3-11) 3%
3-HchB(2F,3F)-O2 (3-12) 3%
5-HchB(2F,3F)-O2 (3-12) 3%
V-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 3%
3-HBB(2F,3Cl)-O2 (3-15) 4%
5-HBB(2F,3Cl)-O2 (3-15) 3%
5-HB-3 (4-1) 4%
3-HHB-1 (4-3) 3%
V-HBB-3 (4-4) 3%
1-BB(F)B-2V (4-5) 3%
2-BB(F)B-2V (4-5) 3%
3-BB(F)B-2V (4-5) 3%
V2-BB-1 (-) 3%
1V2-BB-1 (-) 3%
NI=83.6℃;Tc<-20℃;Δn=0.118;Δε=-1.8;γ1=91.7mPa・s.
2-BB-1 (1) 3%
3-HH-V (2) 31%
3-HH-VFF (2) 4%
3-HB(2F,3F)-O2 (3-1) 5%
5-HB(2F,3F)-O2 (3-1) 5%
3-BB(2F,3F)-O2 (3-6) 10%
3-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 5%
V-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 3%
3-HH2B(2F,3F)-O2 (3-9) 8%
2-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 3%
3-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 6%
4-HBB(2F,3F)-O2 (3-14) 3%
2-BB(2F,3F)B-3 (3-19) 3%
2-BB(2F,3F)B-4 (3-19) 3%
3-HHEH-3 (4-2) 4%
5-HBB(F)B-2 (4-11) 2%
5-HBB(F)B-3 (4-11) 2%
NI=78.5℃;Tc<-20℃;Δn=0.107;Δε=-2.4;γ1=90.0mPa・s.
2-BB-1 (1) 4%
V-HH-V (2) 14%
V-HH-V1 (2) 5%
3-HH-2 (2) 6%
3-HH-4 (2) 3%
2-HH-5 (2) 3%
2-H1OB(2F,3F)-O2 (3-3) 6%
2-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 13%
3-HB(2F,3F)B-O2 (3-17) 8%
3-HB(2F)B(2F,3F)-O2 (3-18) 4%
3-BB(F)B(2F,3F)-O2 (3-21) 3%
2-B2BB(2F,3F)-O2 (3-22) 3%
3-H2BBB(2F,3F)-O2 (3-25) 3%
5-HFLF4-3 (3-28) 3%
3-HB-O2 (4-1) 3%
5-HB-O2 (4-1) 3%
7-HB-1 (4-1) 4%
3-HHB-O1 (4-3) 3%
5-B(F)BB-3 (4-6) 3%
3-HHEBH-3 (4-9) 3%
V2-BB-1 (-) 3%
NI=73.0℃;Tc<-20℃;Δn=0.107;Δε=-2.9;γ1=91.9mPa・s.
2-BB-1 (1) 6%
V-HH-V (2) 2%
V-HH-V1 (2) 2%
3-HH-2 (2) 10%
3-HH-O1 (2) 4%
5-HH-O1 (2) 4%
V-HB(2F,3F)-O2 (3-1) 3%
3-HB(2F,3F)-O2 (3-1) 3%
2-H1OB(2F,3F)-O2 (3-3) 5%
3-H1OB(2F,3F)-O2 (3-3) 5%
3-BB(2F,3F)-O2 (3-6) 5%
5-BB(2F,3F)-O2 (3-6) 5%
3-HHB(2F,3F)-O2 (3-8) 4%
3-HH1OB(2F,3F)-O2 (3-10) 12%
3-HHEH-3 (4-2) 3%
3-HHEH-5 (4-2) 3%
3-HHB-O1 (4-3) 3%
2-BB(F)B-3 (4-5) 3%
2-BB(F)B-5 (4-5) 3%
3-HHEBH-3 (4-9) 3%
3-HHEBH-4 (4-9) 3%
3-HHEBH-5 (4-9) 3%
V2-BB-1 (-) 3%
1V2-BB-1 (-) 3%
NI=78.0℃;Tc<-20℃;Δn=0.104;Δε=-2.8;γ1=92.1mPa・s.
Claims (11)
- 第一成分の割合が3質量%から30質量%の範囲であり、第二成分の割合が15質量%から45質量%の範囲である、請求項1に記載の液晶組成物。
- 第三成分として式(3)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1または2に記載の液晶組成物。
式(3)において、R3およびR4は、水素、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、炭素数2から12のアルケニルオキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;環Aおよび環Cは、1,4-シクロヘキシレン、1,4-シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、1,4-フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4-フェニレン、ナフタレン-2,6-ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン-2,6-ジイル、クロマン-2,6-ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン-2,6-ジイルであり;環Bは、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン、2-クロロ-3-フルオロ-1,4-フェニレン、2,3-ジフルオロ-5-メチル-1,4-フェニレン、3,4,5-トリフルオロナフタレン-2,6-ジイル、7,8-ジフルオロクロマン-2,6-ジイル、3,4,5,6-テトラフルオロフルオレン-2,7-ジイル、4,6-ジフルオロジベンゾフラン-3,7-ジイル、または1,1,6,7-テトラフルオロインダン-2,5-ジイルであり;Z1およびZ2は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;aは、1、2、または3であり、bは、0または1であり、そしてaとbとの和は3以下である。 - 第三成分の割合が30質量%から65質量%の範囲である、請求項3または4に記載の液晶組成物。
- 第四成分として式(4)で表される化合物から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(4)において、R5およびR6は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Dおよび環Eは、1,4-シクロヘキシレン、1,4-フェニレン、2-フルオロ-1,4-フェニレン、または2,5-ジフルオロ-1,4-フェニレンであり;Z3は、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;cは、1、2、または3であり、cが1であるときの環Dと環Eは異なる。 - 第四成分の割合が3質量%から35質量%の範囲である、請求項6または7に記載の液晶組成物。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
- 液晶表示素子の動作モードが、IPSモード、VAモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項9に記載の液晶表示素子。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。
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