JPWO2012081516A1 - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、R1は独立して、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、R2およびR3は独立して、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、または任意の水素がフッ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;X1、X2、およびX3は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、またはトリフルオロメトキシである。
ここで、R1は、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、R2およびR3は独立して、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、または任意の水素がフッ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;X1、X2、およびX3は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、またはトリフルオロメトキシである。
ここで、R1は、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルである。
ここで、R4は、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり;環A、環B、および環Cは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;X4およびX5は独立して、水素またはフッ素であり;Y2は、フッ素、塩素、またはトリフルオロメトキシであり;Z1は独立して、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;mは、2または3であり、nは、0または1であり、mとnの和は3であり、pは、1、2、または3である。
ここで、R4は独立して、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルである。
ここで、R5およびR6は独立して、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、または任意の水素がフッ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、環Eおよび環Fは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレンであり;Z2は独立して、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;rは、2または3である。
ここで、R5およびR6は独立して、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、または任意の水素がフッ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。
P=2×(d2−d1)×tanθ
表3において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率(重量%)であり、液晶組成物には不純物が含まれている。最後に、組成物の特性値をまとめた。
特開2004−210855号公報に開示された組成物の中から実施例8を選んだ。根拠は、この組成物が第一成分の化合物(1)および化合物(1−1)、第三成分の化合物(3−2)、化合物(3−2−1)、および化合物(3−5−6)、第四成分の化合物(4−1−1−1)を含有しているからである。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。
3−PyB(F)−F (−) 10%
3−PyBB−F (−) 10%
4−PyBB−F (−) 10%
5−PyBB−F (−) 10%
3−HB(F)TB−2 (−) 5%
3−HB(F)TB−3 (−) 5%
4−HBB(F)−F (3−5−6) 3.4%
5−HBB(F)−F (3−5−6) 3.3%
7−HBB(F)−F (3−5−6) 3.3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 2%
3−BB(F,F)XB(F)−F (3−2) 2%
3−BB(F,F)XB−F (3−2) 2%
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 2%
3−BBXB(F)−F (1) 2%
2−BTB−O1 (−) 4%
3−BTB−O1 (−) 4%
4−BTB−O1 (−) 4%
4−BTB−O2 (−) 4%
5−BTB−O1 (−) 4%
3−HB−O2 (4−1−1−1) 10%
NI=89.2℃;Tc≦−30℃;Δn=0.219;Δε=7.7;η=34.2mPa・s;Δε=7.7.
特開2002−327175号公報に開示された組成物の中から実施例11を選んだ。根拠は、この組成物が第一成分の化合物(1−1)、第三成分の化合物(3−2)、化合物(3−2−1)および化合物(3−5)、第四成分の化合物(4−2−8−1)を含有しているからである。本願と同じ測定条件にて物性の比較をするために、本組成物を調合し、上述した方法により測定した。この組成物の成分および特性は下記のとおりである。
3−BBB(F,F)−F (3−5) 5%
3−BB2B(F,F)−F (3−5) 10%
3−B2BB(F,F)−F (3−5) 10%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 20%
3−BB(F,F)XB(F,F)−OCF3
(3−2) 10%
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 10%
3−BB(F,F)XBB−5 (−) 5%
5−BB(F,F)XBB−2 (−) 5%
2−BB(F,F)XBB−5 (−) 5%
5−HBB(F)B−2 (4−2−8−1) 10%
5−HBB(F)B−3 (4−2−8−1) 10%
NI=103.7℃;Tc≦−30℃;Δn=0.186;Δε=14.9;η=66.0mPa・s.
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 6%
5−BBXB(F,F)−F (1−1) 4%
3−HH−V (2−1) 44%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 6%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 6%
3−HBB−F (3−5−3) 5%
3−HBB−2 (4−2−3−1) 5%
1−BB(F)B−2V (4−2−4−1) 7%
2−BB(F)B−2V (4−2−4−1) 9%
5−B(F)BB−2 (4−2−5−1) 5%
NI=75.3℃;Tc≦−20℃;Δn=0.130;Δε=4.6;η=13.1mPa・s;Vth=2.02V;VHR−1=99.2%;VHR−2=98.4%.
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 7%
3−HH−V (2−1) 20%
5−HXB(F,F)−F (3−1−1) 5%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 10%
3−HHXB(F,F)−F (3−3−1) 9%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 8%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 5%
3−HBB(F,F)−F (3−5−8) 6%
3−HHBB(F,F)−F (3−5−13) 3%
4−HHBB(F,F)−F (3−5−13) 3%
3−HB−O2 (4−1−1−1) 5%
V−HHB−1 (4−2−1−1) 10%
5−HBBH−3 (4−2−7−1) 5%
5−HBB(F)B−2 (4−2−8−1) 4%
NI=88.4℃;Tc≦−20℃;Δn=0.118;Δε=9.5;η=17.6
mPa・s;Vth=1.71V;VHR−1=98.8%;VHR−2=97.7%.
実施例2の化合物(1−1)を、特開2008−156642号公報の化合物Iと置き換えた。本組成物を調合し、上述した方法により測定した。この組成物の成分および特性は下記の通りである。比較例3は、実施例2に比べて上限温度が低く、粘度が大きくなっている。
3−B(F)BXB(F,F)−F (−) 7%
3−HH−V (2−1) 20%
5−HXB(F,F)−F (3−1−1) 5%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 10%
3−HHXB(F,F)−F (3−3−1) 9%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 8%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 5%
3−HBB(F,F)−F (3−5−8) 6%
3−HHBB(F,F)−F (3−5−13) 3%
4−HHBB(F,F)−F (3−5−13) 3%
3−HB−O2 (4−1−1−1) 5%
V−HHB−1 (4−2−1−1) 10%
5−HBBH−3 (4−2−7−1) 5%
5−HBB(F)B−2 (4−2−8−1) 4%
NI=86.9℃;Tc≦−20℃;Δn=0.118;η=18.5mPa・s.
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 7%
2−HH−3 (2−1) 19%
3−HH−4 (2−1) 10%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 7%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 5%
3−HB−CL (3−5−1) 10%
3−HHB−CL (3−5−4) 3%
5−HHB−CL (3−5−4) 3%
3−HBB(F,F)−F (3−5−8) 8%
3−HHBB(F,F)−F (3−5−13) 3%
4−HHBB(F,F)−F (3−5−13) 3%
3−HHB−1 (4−2−1−1) 5%
2−BB(F)B−3 (4−2−4−1) 5%
5−HBB(F)B−2 (4−2−8−1) 6%
5−HBB(F)B−3 (4−2−8−1) 6%
NI=94.7℃;Tc≦−20℃;Δn=0.124;Δε=5.6;η=14.2mPa・s;Vth=2.29V;VHR−1=99.0%;VHR−2=97.9%.
2−BBXB(F,F)−F (1−1) 5%
3−HH−4 (2−1) 10%
3−HH−5 (2−1) 6%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 16%
3−HB−CL (3−5−1) 8%
3−HHB−F (3−5−2) 4%
3−HBB−F (3−5−3) 3%
3−HHB−CL (3−5−4) 3%
3−HBB(F)−F (3−5−6) 10%
5−HBB(F)−F (3−5−6) 10%
2−HHB(F,F)−F (3−5−7) 10%
7−HB−1 (4−1−1−1) 5%
3−HHB−1 (4−2−1−1) 5%
3−HHEBH−3 (4−2−9−1) 5%
NI=75.3℃;Tc≦−20℃;Δn=0.099;Δε=6.9;η=17.2mPa・s;Vth=1.76V.
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 6%
3−HH−V (2−1) 35%
3−HH−V1 (2−1) 10%
4−HH−V1 (2−1) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 11%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 6%
1V2−HHB−1 (4−2−1−1) 7%
1−BB(F)B−2V (4−2−4−1) 7%
2−BB(F)B−2V (4−2−4−1) 9%
3−BB(F)B−2V (4−2−4−1) 3%
NI=76.6℃;Tc≦−20℃;Δn=0.123;Δε=4.8;η=13.2mPa・s;Vth=2.08V;VHR−1=99.1%;VHR−2=98.4%.
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 7%
3−HH−V (2−1) 15%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (3−2−1) 10%
3−BB(F,F)XB(F)−OCF3 (3−2−1) 5%
3−HHXB(F,F)−F (3−3−1) 7%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(3−4−2) 5%
3−HBBXB(F,F)−F (3−4−3) 5%
3−HBB(F,F)−F (3−5−8) 3%
3−GHB(F,F)−F (3−5−11) 5%
3−HHBB(F,F)−F (3−5−13) 4%
5−HB−O2 (4−1−1−1) 5%
V2−BB−1 (4−1−2−1) 5%
V−HHB−1 (4−2−1−1) 10%
V2−HHB−1 (4−2−1−1) 5%
5−B(F)BB−2 (4−2−5−1) 5%
5−HBB(F)B−2 (4−2−8−1) 4%
NI=85.6℃;Tc≦−20℃;Δn=0.128;Δε=9.5;η=16.6mPa・s;Vth=1.70V.
3−BBXB(F,F)−F (1−1) 5%
3−BBXB(F)−OCF3 (1−2) 5%
3−HH−V (2−1) 33%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F
(3−4−1) 10%
3−HBB(F)−F (3−5−6) 10%
3−HHEB(F,F)−F (3−5−9) 10%
3−BB(F)B(F,F)−F (3−5−12) 10%
3−HHB−O1 (4−2−1−1) 6%
2−BB(F)B−3 (4−2−4−1) 6%
3−HBBH−1O1 (−) 5%
NI=87.5℃;Tc≦−20℃;Δn=0.123;Δε=6.3;η=16.0mPa・s;Vth=1.98V.
3−BBXB(F)−OCF3 (1−2) 5%
3−HH−V (2−1) 35%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F(3−4−1) 10%
3−HBBXB(F,F)−F (3−4−3) 5%
3−HHB(F)−F (3−5−5) 5%
3−HBB(F)−F (3−5−6) 10%
3−HBEB(F,F)−F (3−5−10) 3%
5−HBEB(F,F)−F (3−5−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (3−5−12) 8%
3−HHB−O1 (4−2−1−1) 3%
3−HHEH−3 (4−2−2−1) 3%
2−BB(F)B−3 (4−2−4−1) 5%
3−HB(F)HH−5 (4−2−6−1) 5%
NI=92.5℃;Tc≦−20℃;Δn=0.119;Δε=6.1;η=16.5mPa・s;Vth=2.19V.
Claims (18)
- 第一成分として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物、および第二成分として式(2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、そしてネマチック相を有する液晶組成物。
ここで、R1は、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり、R2およびR3は独立して、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、または任意の水素がフッ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;X1、X2、およびX3は独立して、水素またはフッ素であり;Y1は、フッ素、塩素、またはトリフルオロメトキシである。 - 液晶組成物の全重量に基づいて、第一成分の割合が3重量%から30重量%の範囲であり、第二成分の割合が10重量%から80重量%の範囲である、請求項1または2に記載の液晶組成物。
- 第三成分として式(3−1)から式(3−5)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。
ここで、R4は、炭素数1から12のアルキルまたは炭素数2から12のアルケニルであり;環A、環B、および環Cは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレン、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;X4およびX5は独立して、水素またはフッ素であり;Y2は、フッ素、塩素、またはトリフルオロメトキシであり;Z1は独立して、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;mは2または3であり、nは0または1であり、mとnの和は3であり、pは、1、2、または3である。 - 第三成分が式(3−2−1)で表される化合物の群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5に記載の液晶組成物。
- 第三成分が式(3−4−2)で表される化合物の群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5に記載の液晶組成物。
- 第三成分が式(3−4−3)で表される化合物の群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5に記載の液晶組成物。
- 液晶組成物の全重量に基づいて、第三成分の割合が10重量%から80重量%の範囲である請求項4から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 第四成分として式(4−1)および式(4−2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
ここで、R5およびR6は独立して、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、または任意の水素がフッ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、環Eおよび環Fは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、3−フルオロ−1,4−フェニレンであり;Z2は独立して、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;rは、2または3である。 - 第四成分が式(4−2−1)で表される化合物の群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11に記載の液晶組成物。
- 第四成分が式(4−2−4)で表される化合物の群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11に記載の液晶組成物。
- 液晶組成物の全重量に基づいて、第四成分の割合が5重量%から60重量%の範囲である請求項10から13のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、波長589nmにおける光学異方性(25℃)が0.07以上であり、そして周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃)が2以上である請求項1から14のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 請求項1から15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、TNモード、ECBモード、OCBモード、IPSモード、またはPSA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16に記載の液晶表示素子。
- 請求項1から15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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