KR101488314B1

KR101488314B1 - 네마틱 액정 조성물

Info

Publication number: KR101488314B1
Application number: KR1020147002445A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 가네오야; 기요후미 다케우치; 마사시 오사와; 겐타 도죠; 데츠오 구스모토
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2015-01-30
Also published as: CN104861988A; KR20140031383A; CN103717708B; US20140225036A1; TW201313882A; CN103717708A; JPWO2013018796A1; WO2013018796A1; JP5376269B2; US9039929B2; CN104861988B; TWI565789B

Abstract

본 발명의 네마틱 액정 조성물은, TN 모드, OCB 모드, ECB 모드, IPS 모드 또는 VA-IPS 모드용 액정 표시 소자 등에 사용되는 것이다.
당해 액정 조성물은, 유전율 이방성이 양으로서, 굴절률 이방성 및 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도를 저감 및 네마틱상의 하한 온도의 상승을 억제함으로써 네마틱상의 온도 범위를 악화시키지 않고, 점도가 충분히 낮다는 특징을 갖고, 고속 응답이며 표시 품위가 좋고, 또한 표시 불량이 억제된다는 우수한 특징을 갖고, 실용적인 액정 조성물로서 적합하다.

Description

네마틱 액정 조성물{NEMATIC LIQUID CRYSTAL COMPOSITION}

본 발명은 전기 광학적 액정 표시 재료로서 유용한 유전율 이방성(Δε)이 양의 값을 나타내는 네마틱 액정 조성물에 관한 것이다.

액정 표시 소자는, 시계, 전자 계산기를 비롯하여, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자 수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 사용되게 되어 있다. 액정 표기 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드·네마틱)형, STN(수퍼·트위스티드·네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 수직 배향을 특징으로 한 VA형이나 수평 배향을 특징으로 한 IPS(인·플레인·스위칭)형/FFS형 등이 있다. 이들 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물은 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 요인에 대하여 안정인 것, 또한, 실온을 중심으로 해서 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저(低)점성이며, 또한 구동 전압이 낮은 것이 요구된다. 또한 액정 조성물은 개개의 표시 소자에 대하여 맞춤 최적의 유전율 이방성(Δε) 또는 및 굴절률 이방성(Δn) 등을 최적의 값으로 하기 위해, 몇 종류로부터 몇십 종류의 화합물로 구성되어 있다.

수직 배향형 디스플레이에서는 Δε이 음의 액정 조성물이 사용되고 있으며, TN형, STN형 또는 IPS형 등의 수평 배향형 디스플레이에서는 Δε이 양의 액정 조성물이 사용되고 있다. 최근, Δε이 양의 액정 조성물을 전압 무인가시에 수직으로 배향시키고, IPS형/FFS형 전계(電界)를 인가함으로써 표시하는 구동 방식도 보고되고 있으며, Δε이 양의 액정 조성물의 필요성은 더 높아지고 있다. 한편, 모든 구동 방식에 있어서 저전압 구동, 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위가 요구되고 있다. 즉, Δε이 양이고 절대치가 크고, 점도(η)가 작고, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(T_ni)가 요구되고 있다. 또한, Δn과 셀 갭(d)의 곱인 Δn×d의 설정으로부터, 액정 조성물의 Δn을 셀 갭에 맞춰 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 이에 더하여 액정 표시 소자를 텔레비전 등에 응용할 경우에 있어서는 고속 응답성이 중시되기 때문에, γ₁이 작은 액정 조성물이 요구된다.

액정 조성물의 구성 성분으로서, Δε이 양의 액정 화합물인 식(A-1)이나 (A-2)으로 표시되는 화합물을 사용한 액정 조성물의 개시가 있지만(특허문헌 1 내지 4), 이들 액정 조성물은 충분히 낮은 점성을 실현하는데에 이르고 있지 않다.

WO96/032365호 일본국 특개평09-157202호 WO98/023564호 일본국 특개2003-183656호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 원하는 굴절률 이방성(Δn)으로 조정되고, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(T_ni)의 저감 및 네마틱상의 하한 온도의 상승을 억제함으로써 네마틱상의 온도 범위를 악화시키지 않고, 점도(η)가 충분히 낮으며, 게다가, 유전율 이방성(Δε)이 양의 액정 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명자는, 각종의 플루오로벤젠 유도체를 검토하고, 특정의 화합물을 조합시킴으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내고, 본건 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물로서, 상기 액정 조성물이 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 또한 일반식(LC1) 내지 일반식(LC5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 조성물을 제공하고, 또한, 당해 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자를 제공한다.

(식 중, R⁰¹∼R⁴¹은 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH＝CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐으로 치환되어 있어도 되고, R⁵¹ 및 R⁵²은 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH＝CH-, -CO-, -OCO-, -COO- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, 후술하는 A⁵¹ 또는 A⁵³이 시클로헥산환의 경우에는 -OCF₃ 또는 -CF₃-여도 되고, A⁰¹∼A⁴²은 각각 독립하여 하기 중 어느 구조

(당해 구조 중 시클로헥산환의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, 당해 구조 중 벤젠환의 1개 또는 2개 이상의 -CH＝는 질소 원자가 직접 인접하지 않도록, -N＝로 치환되어 있어도 되고, X⁶¹ 및 X⁶²은 각각 독립하여 -H, -Cl, -F, -CF₃ 또는 -OCF₃를 나타냄)를 나타내고, A⁵¹∼A⁵³은 각각 독립하여 하기 중 어느 구조

(식 중, 시클로헥산환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂CH₂-는 -CH＝CH-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어 있어도 되고, 벤젠환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH＝는 질소 원자가 직접 인접하지 않도록, -N＝로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고, X⁰¹은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, X¹¹∼X⁴³은 각각 독립하여 -H, -Cl, -F, -CF₃ 또는 -OCF₃를 나타내고, Y⁰¹∼Y⁴¹은 -Cl, -F, -OCHF₂, -CF₃ 또는 -OCF₃를 나타내고, Z⁰¹ 및 Z⁰²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, Z³¹∼Z⁴²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, 존재하는 Z³¹ 및 Z³² 중 적어도 1개는 단결합이 아니고, Z⁵¹ 및 Z⁵²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, m⁰¹∼m⁵¹은 각각 독립하여 0∼3의 정수를 나타내고, m⁰¹+m⁰², m³¹+m³² 및 m⁴¹+m⁴²은 각각 독립하여 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, A⁰¹, A⁰³, A²³, A³¹, A³², A⁴¹, A⁴², A⁵², Z⁰¹, Z⁰², Z³¹, Z³², Z⁴¹, Z⁴² 및 Z⁵² 중 어느 것이 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도, 달라도 됨)

본 발명의 액정 조성물은, Δε이 양으로서 그 절대치를 크게 할 수 있다는 특징을 갖는다. 또한 η도 낮고, 회전 점성(γ₁)도 작으며, 액정성이 우수하고, 넓은 온도 범위에서 안정한 액정상을 나타낸다. 또한, 열, 광, 물 등에 대하여, 화학적으로 안정이며, 저전압 구동이 가능한 실용적이고 신뢰성이 높은 액정 조성물이다.

본원 발명에 있어서의 액정 조성물은 상기 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 또한 일반식(LC1) 내지 일반식(LC5)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유한다. 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물과 일반식(LC1) 내지 일반식(LC5)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물은 저온에서도 안정한 액정상을 나타내기 때문에, 실용적인 액정 조성물이라고 할 수 있다.

이들 일반식(LC0) 내지 일반식(LC5) 중, R⁰¹∼R⁵²은 각각 독립하여 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소수 1∼8의 알콕시기인 것이 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다. R⁰¹∼R⁵²이 알케닐기의 경우, 식(R1) 내지 식(R5) 중 어느 것으로 표시되는 기에서 선택되는 것이 바람직하다.

(각 식 중의 흑점은 환(環)과의 연결점을 나타냄)

A⁰¹, A¹¹, A²¹, A³¹, A⁴¹, A⁵¹, A⁵³이 트랜스-1,4-시클로헥실렌기의 경우, 이들은 바람직하고, 식(R1), 식(R2), 식(R4)이 더 바람직하다. 일반식(LC5)에 있어서의 R⁵¹, R⁵³ 중 적어도 한쪽이 식(R1) 내지 식(R5) 중 어느 것의 알케닐기인 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 것은 더 바람직하다.

A⁰¹∼A⁴²은 각각 독립하여, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기 및 테트라히드로피란기가 바람직하다. A⁰¹∼A⁴²에 테트라히드로피란기가 함유될 경우에는, A⁰¹, A¹¹, A²¹ 및 A³¹인 것이 바람직하다. 구체적인 바람직한 테트라히드로피란기를 갖는 화합물로서, 후술 기재의 일반식(LC0-7) 내지 일반식(LC0-9), 일반식(LC0-23), 일반식(LC0-24), 일반식(LC0-26), 일반식(LC0-27), 일반식(LC0-20), 일반식(LC0-40), 일반식(LC0-51) 내지 일반식(LC0-53), 일반식(LC0-110), 일반식(LC0-111), 일반식(LC2-9) 내지 일반식(LC2-14), 일반식(LC3-23) 내지 일반식(LC3-32), 일반식(LC4-12) 내지 일반식(LC4-14), 일반식(LC4-16), 일반식(LC4-19) 및 일반식(LC4-22)을 들 수 있다. 이 경우, 이들 화합물의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 것이 본 발명의 과제 해결을 위해 호적(好適)하다.

A⁵¹∼A⁵³은 각각 독립하여, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 2-플루오로-1,4-페닐렌기가 바람직하다.

Z⁰¹ 및 Z⁰²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-가 바람직하고, 존재하는 Z⁰¹ 및 Z⁰² 중 하나가 -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낼 경우, 다른 것은 단결합을 나타내는 것이 바람직하고, 모두가 단결합을 나타내는 것이 더 바람직하다.

Z³¹∼Z⁴²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-가 바람직하고, 존재하는 Z³¹∼Z⁴² 중 하나가 -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낼 경우, 다른 것은 단결합인 것이 바람직하다.

Z⁵¹ 및 Z⁵²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-가 바람직하고, 존재하는 Z⁵¹ 및 Z⁵² 중 하나가 -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타낼 경우, 다른 것은 단결합인 것이 바람직하고, 모두가 단결합을 나타내는 것이 더 바람직하다.

X⁰¹은 F인 것이 큰 유전율 이방성(Δε) 또는 같은 정도의 유전율 이방성(Δε)에 대하여 현저하게 낮은 점도(η)가 되기 때문에 특히 바람직하다.

X¹¹∼X⁴³은 각각 독립하여 H 또는 F가 바람직하고, X¹¹, X²¹, X³¹, 및 X⁴¹은 F가 바람직하다.

Y⁰¹∼Y⁴¹은 각각 독립하여 F, CF₃ 또는 OCF₃가 특히 바람직하다.

m⁰¹∼m⁵¹은 각각 독립하여 0∼3의 정수를 나타낼 수 있지만, m⁰¹+m⁰²은 1 또는 2가 보다 바람직하고, m²¹은 0이 보다 바람직하고, m³¹+m³²은 1, 2 또는 3이 보다 바람직하고, m⁴¹+m⁴²은 1 또는 2가 보다 바람직하다.

일반식(LC0)으로 표시되는 액정 화합물은, 하기 일반식(LC0-a)으로부터 (LC0-h)

(식 중, R⁰¹, A⁰¹, A⁰², A⁰³, Z⁰¹, Z⁰², X⁰¹ 및 Y⁰¹은 일반식(LC0)에 있어서의 동일한 의미를 나타내고, A⁰¹, A⁰³ 및/또는 Z⁰¹, Z⁰²이 2개 이상 존재할 경우에는 각각 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물은, 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물로서, (LC0-a)로부터 (LC0-h)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다.

또한 하기 일반식(LC0-1) 내지 일반식(LC0-111)

(식 중, R은 일반식(LC0)에 있어서의 R⁰¹과 동일한 의미를 나타내고, 「-F, CF₃, OCF₃」는 각각 독립하여 -F, CF₃ 또는 OCF₃ 중 어느 것을 나타내고, (-F)는 치환기로서 H 또는 F를 나타냄)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다. 일반식(LC0-1) 내지 일반식(LC0-19)으로 표시되는 화합물은, 큰 유전율 이방성(Δε)과 현저하게 낮은 점도(η)를 가짐과 동시에 우위인 상용성(相溶性)을 갖기 때문에 특히 바람직하다. 일반식(LC0-20) 내지 일반식(LC0-111)으로 표시되는 화합물은, 큰 유전율 이방성(Δε)과 비교적 낮은 점도(η)를 가짐과 동시에 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(T_ni)를 갖기 때문에 특히 바람직하다.

일반식(LC2)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(LC2-1) 내지 일반식(LC2-14)

(식 중, X²³, X²⁴, X²⁵ 및 X²⁶은 각각 독립하여 수소 원자, Cl, F, CF₃ 또는 OCF₃를 나타내고, X²², R²¹ 및 Y²¹은 일반식(LC2)에 있어서의 동일한 의미를 나타냄)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다. 일반식(LC2-1) 내지 일반식(LC2-4) 및 일반식(LC2-9) 내지 일반식(LC2-11)으로 표시되는 화합물군은 더 바람직하다.

일반식(LC3)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(LC3-1) 내지 일반식(LC3-32)

(식 중, X³³, X³⁴, X³⁵, X³⁶, X³⁷ 및 X³⁸은 각각 독립하여 H, Cl, F, CF₃ 또는 OCF₃를 나타내고, X³², R³¹, A³¹, Y³¹ 및 Z³¹은 일반식(LC3)에 있어서의 동일한 의미를 나타냄)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다. 그 중, 일반식(LC3-5), 일반식(LC3-15), 일반식(LC3-20) 내지 일반식(LC3-32)으로 표시되는 화합물군을 본 발명의 필수 성분인 일반식(LC0)과 병용(倂用)하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 일반식(LC3-20) 및 일반식(LC3-21)에 있어서의 X³³과 X³⁴이 F인 화합물군 및/또는 일반식(LC3-25), 일반식(LC3-26), 일반식(LC3-30) 내지 일반식(LC3-32)의 화합물군에서 선택되는 화합물을 본 발명의 필수 성분인 일반식(LC0)과 병용하는 것이 보다 바람직하다.

일반식(LC4)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(LC4-1) 내지 일반식(LC4-23)

(식 중, X⁴⁴, X⁴⁵, X⁴⁶ 및 X⁴⁷은 각각 독립하여 H, Cl, F, CF₃ 또는 OCF₃를 나타내고, X⁴², X⁴³, R⁴¹ 및 Y⁴¹은 일반식(LC4)과 동일한 의미를 나타냄)

으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이 중, 일반식(LC4-1) 내지 일반식(LC4-3), 일반식(LC4-6), 일반식(LC4-9), 일반식(LC4-10), 일반식(LC4-12) 내지 일반식(LC4-17)으로 표시되는 화합물군을 본 발명의 필수 성분인 일반식(LC0)과 병용하는 것이 보다 바람직하다. 일반식(LC4-9) 내지 일반식(LC4-11) 및 일반식(LC4-15) 내지 일반식(LC4-17)에 있어서의 X⁴⁴ 및 또는 X⁴⁵이 F인 화합물군에서 선택되는 화합물을 본 발명의 필수 성분인 일반식(LC0)과 병용하는 것이 더 바람직하다.

일반식(LC5)으로 표시되는 화합물은 하기 일반식(LC5-1) 내지 일반식(LC5-26)

(식 중, R⁵¹ 및 R⁵²은 일반식(LC5)에 있어서의 동일한 의미를 나타냄)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이 중, 일반식(LC5-1) 내지 일반식(LC5-8), 일반식(LC5-14), 일반식(LC5-16), 일반식(LC5-18) 내지 일반식(LC5-26)으로 표시되는 화합물군을 본 발명의 필수 성분인 일반식(LC0)과 병용하는 것이 보다 바람직하다. 일반식(LC5-1) 및 일반식(LC5-4)에 있어서의 R⁵¹ 및 R⁵² 중 적어도 한쪽이 알케닐기인 화합물군, 특히 하기식 (R1) 내지 (R5) 중 어느 것의 알케닐기인 것이 더 바람직하다.

일반식(LC5)으로 표시되는 화합물은 1종 또는 2종 이상 함유하고, 함유량이 20∼70질량％인 것이 바람직하고, 30∼70질량％인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물은, 20℃에서의 점도 η가 20mPa·s 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물은, 광학 활성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다. 광학 활성 화합물은, 액정 분자를 트위스트시켜 배향시키는 것이 가능하면 어떤 것이어도 사용할 수 있다. 통상 이 트위스트는 온도에 의해 변화하므로 원하는 온도 의존성을 얻기 위해 복수의 광학 활성 화합물을 사용할 수도 있다. 네마틱 액정상의 온도 범위나 점도 등에 악영향을 주지 않도록 하기 위해, 트위스트 효과가 강한 광학 활성 화합물을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 광학 활성 화합물로서, 구체적으로는, 콜레스테릭 노나네이트 등의 액정이나 하기 일반식(Ch-1) 내지 일반식(Ch-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R_c1, R_c2, R*은 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH＝CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐으로 치환되어 있어도 되고, 단 R*은 광학 활성을 갖는 분기(分岐)쇄기 또는 할로겐 치환기를 적어도 한 개 가지고 있고, Z_c1, Z_c2, 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, D₁, D₂는 시클로헥산환 또는 벤젠환을 나타내고, 시클로헥산환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환되어 있어도 되고, 또한 당해 환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂CH₂-는 -CH＝CH-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어 있어도 되고, 벤젠환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH＝는 질소 원자가 직접 인접하지 않도록, -N＝로 치환되어 있어도 되고, 당해 환 중의 1개 이상의 수소 원자가 F, Cl, CH₃로 치환되어 있어도 되고, t₁, t₂는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, MG*, Q_c1 및 Q_c2는 하기의 구조

(식 중, D₃, D₄는 시클로헥산환 또는 벤젠환을 나타내고, 시클로헥산환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환되어 있어도 되고, 또한 당해 환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂CH₂-는 -CH＝CH-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어 있어도 되고, 벤젠환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH＝는 질소 원자가 직접 인접하지 않도록, -N＝로 치환되어 있어도 되고, 당해 환 중의 1개 이상의 수소 원자가 F, Cl, CH₃로 치환되어 있어도 됨)를 나타낸다.

본 발명의 액정 조성물은, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유해도 되고, 중합성 화합물이, 벤젠 유도체, 트리페닐렌 유도체, 트루센 유도체, 프탈로시아닌 유도체 또는 시클로헥산 유도체를 분자의 중심의 모핵(母核)으로 하고, 직쇄의 알킬기, 직쇄의 알콕시기 또는 치환 벤조일옥시기가 그 측쇄로서 방사상으로 치환한 구조인 원반상 액정 화합물인 것이 바람직하다.

구체적으로는 중합성 화합물이 일반식(PC)

으로 표시되는 중합성 화합물인 것이 바람직하다(식 중, P₁는 중합성 관능기를 나타내고, Sp₁는 탄소 원자수 0∼20의 스페이서기를 나타내고, Q_p1는 단결합, -O-, -NH-, -NHCOO-, -OCONH-, -CH＝CH-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CH＝CH-, -CH＝CH-COO-, -OCO-CH＝CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, p₁ 및 p₂는 각각 독립하여 1, 2 또는 3을 나타내고, MG_p는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고, R_p1은, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼25의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, O 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 혹은 R_p1은 P₂-Sp₂-Q_p2-일 수 있고, P₂, Sp₂, Q_p2는 각각 독립하여 P₁, Sp₁, Q_p1와 동일한 의미를 나타냄).

보다 바람직하게는, 중합성 화합물 일반식(PC)에 있어서의 MG_p가 이하의 구조

로 표시되는 중합성 화합물이다.

(식 중, C₀₁∼C₀₃는 각각 독립하여 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌2,7-디일기 또는 플루오렌2,7-디일기를 나타내고, 1,4-페닐렌기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌2,7-디일기 및 플루오렌-2,7-디일기는 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, 시아노기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 알케닐옥시 기, 알케노일기 또는 알케노일옥시기를 갖고 있어도 되고, Z_p1 및 Z_p2는 각각 독립하여 -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH＝CHCOO-, -OCOCH＝CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO- 또는 단결합을 나타내고, p₃는 0, 1 또는 2를 나타냄)

여기에서, Sp₁ 및 Sp₂는 각각 독립하여 알킬렌기일 경우, 당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는 O 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다. 또한, P₁ 및 P₂는 각각 독립하여 하기의 일반식

중 어느 것임이 바람직하다.

(식 중, R_p2 내지 R_p6은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타냄)

보다 구체적으로는, 중합성 화합물 일반식(PC)이 일반식(PC0-1) 내지 일반식(PC0-6)

(식 중, p₄는 각각 독립하여 1, 2 또는 3을 나타냄)으로 표시되는 중합성 화합물인 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 일반식(PC1-1) 내지 일반식(PC1-9)

(식 중, p₅는 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타냄)으로 표시되는 중합성 화합물이 바람직하다. 그 중, Sp₁, Sp₂, Q_p1 및 Q_p2가 단결합인 것이 바람직하고, P₁ 및 P₂가 식(PC0-a)인 것이 바람직하고, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기인 것이 보다 바람직하고, p₁+p₄가 2, 3 또는 4인 것이 바람직하고, R_p1이 H, F, CF₃, OCF₃, CH₃ 또는 OCH₃인 것이 바람직하다. 또한, 일반식(PC1-2), 일반식(PC1-3), 일반식(PC1-4) 및 일반식(PC1-8)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

또한, 일반식(PC)에 있어서의 MG_p가 일반식(PC1)-9으로 표시되는 원반상 액정 화합물인 것도 바람직하다

(식 중, R₇은 각각 독립하여 P₁-Sp₁-Q_p1 또는 일반식(PC1-e)의 치환기를 나타내고, R₈₁ 및 R₈₂은 각각 독립하여 수소 원자, 할로겐 원자 또는 메틸기를 나타내고, R₈₃은 탄소 원자수 1∼20 알콕시기를 나타내고, 당해 알콕시기 중 적어도 1개의 수소 원자는 상기 일반식(PC0-a) 내지 (PC0-d)으로 표시되는 치환기로 치환되어 있음)

중합성 화합물의 사용량은 바람직하게는 0.05∼2.0질량％이다.

본 발명의 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물은, 당해 중합성 화합물을 중합시켜 액정 표시 소자를 제작한다. 이때, 미중합 성분을 원하는 양 이하로 저감하는 것이 요구되고 있으며, 액정 조성물에 대하여, 일반식(LC0)에 있어서의 부분 구조에 비페닐기 및 또는 터페닐기를 갖는 중합성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 일반식(LC0-4) 내지 일반식(LC0-6), 일반식(LC0-10) 내지 일반식(LC0-16), 일반식(LC0-27) 내지 일반식(LC0-107)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 1종 또는 2종 이상을 선택하여, 0.1∼40질량％ 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, 일반식(PC1-1) 내지 일반식(PC1-3), 일반식(PC1-8) 또는 일반식(PC1-9)으로 표시되는 중합성 화합물로 이루어지는 군 중에서 병용하는 것이 바람직하다.

상기 액정 조성물은, 산화 방지제를 1종 또는 2종 이상 더 함유할 수 있고, UV 흡수제를 1종 또는 2종 이상 더 함유할 수도 있다. 산화 방지제로서는, 하기 일반식(E-1) 및 또는 일반식(E-2)으로 표시되는 가운데에서 선택하는 것이 바람직하다.

(식 중, R_e1은 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH＝CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐으로 치환되어 있어도 되고,

Z_e1, Z_e2는 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고

E₁는 시클로헥산환 또는 벤젠환을 나타내고, 시클로헥산환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환되어 있어도 되고,또한 당해 환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂CH₂-는 -CH＝CH-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어 있어도 되고, 벤젠환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH＝는 질소 원자가 직접 인접하지 않도록, -N＝로 치환되어 있어도 되고, 당해 환 중의 1개 이상의 수소 원자가 F, Cl, CH₃로 치환되어 있어도 되고, q₁는 0, 1, 2 또는 3을 나타냄)

본 발명의 액정 조성물은, 액정 표시 소자 특히 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자로서, 예를 들면 TN 모드, OCB(옵티컬리 컴펜세이티드 바이리프린전스; optically compensated birefringence) 모드, ECB(일렉트릭컬리 컨트롤드 바이리프린전스; electrically controlled birefringence) 모드, IPS(FFS 전극을 포함함) 모드 또는 VA-IPS(수직 배향 - 인 플레인 스위칭; vertical alignment - in plane switching) 모드(FFS 전극을 포함함)에 사용할 수 있다. 여기에서, VA-IPS 모드란, 전압 무인가시에, 유전율 이방성이 양의 액정 재료(Δε＞0)를 기판면에 대하여 수직으로 배향시켜, 동일 기판면 위에 배치한 화소 전극과 공통 전극에 의해 액정 분자를 구동하는 방법이며, 화소 전극과 공통 전극에서 발생하는 만곡(灣曲) 전계의 방향에 액정 분자가 배열하기 때문에, 용이하게 화소 분할이나 멀티도메인을 형성할 수 있고, 응답도 우수한 이점이 있다. 비특허문헌 Proc. 13th IDW, 97(1997), Proc. 13th IDW, 175(1997), SID Sym. Digest, 319(1998), SID Sym. Digest, 838(1998), SID Sym. Digest, 1085(1998), SID Sym. Digest, 334(2000), Eurodisplay Proc., 142(2009)에 의하면, EOC, VA-IPS 등 각종의 호칭되고 있지만, 본 발명에서는 이하 「VA-IPS」라고 약칭한다.

일반적으로 TN, ECB 방식에 있어서의 프레드릭스 전이의 문턱값 전압(Vc)은 식(I)

에 의해 표시되고, STN 방식에 있어서는 식(Ⅱ)

에 의해 표시되고, VA 방식은 식(Ⅲ)에 의해 표시된다.

(식 중, Vc는 프레드릭스 전이(V), Π은 원주율, d_cell는 제1 기판과 제2 기판의 간격(㎛), d_gap는 화소 전극과 공통 전극의 간격(㎛), d_ITO는 화소 전극 및/또는 공통 전극의 폭(㎛), <r1>, <r2>, 및 <r3>은 외삽 길이(㎛), K11은 스프레이의 탄성 정수(N), K22는 트위스트의 탄성 정수(N), K33은 벤드의 탄성 정수(N)를 나타내고, Δε은 유전율의 이방성을 나타냄)

한편, VA-IPS 방식에 있어서는, 본 발명자들에 의해, 식(Ⅳ)이 적용되는 것을 알아내고 있다.

(식 중, Vc는 프레드릭스 전이(V), Π은 원주율, d_cell는 제1 기판과 제2 기판의 간격(㎛), d_gap는 화소 전극과 공통 전극의 간격(㎛), d_ITO는 화소 전극 및/또는 공통 전극의 폭(㎛), <r>, <r'>, <r3>은 외삽 길이(㎛), K33은 벤드의 탄성 정수(N), Δε은 유전율의 이방성을 나타냄) 식(Ⅳ)으로부터, 셀 구성은 d_gap를 되도록 작게, d_ITO를 되도록 크게 함으로써, 저구동 전압화를 도모할 수 있고, 사용하는 액정 조성물의 Δε의 절대치가 크고, K33이 작은 것을 선택함으로써, 저구동 전압화를 도모할 수 있다.

본 발명의 액정 조성물은, 바람직한 Δε, K11, K33으로 조정할 수 있다.

액정 조성물의 굴절률 이방성(Δn)과 표시 장치의 제1 기판과, 제2 기판과의 간격(d)의 곱(Δn·d)은, 시각 특성이나 응답 속도에 강하게 관련된다. 그 때문에, 간격(d)은 3∼4㎛로 얇아지는 경향이 있다. 곱(Δn·d)은, TN 모드, ECB 모드, IPS 모드의 경우 0.31∼0.33이 바람직하다. VA-IPS 모드에 있어서는, 양(兩)기판에 대하여 수직 배향의 경우 0.20∼0.59가 바람직하고, 0.30∼0.40이 특히 바람직하다. 이와 같이 각종 표시 소자의 모드의 종류에 따라, 곱(Δn·d)의 적성치가 다르기 때문에, 액정 조성물의 굴절률 이방성(Δn)은 0.070∼0.110의 범위, 0.100∼0.140의 범위, 혹은, 0.130∼0.180의 범위와 각각 다른 범위의 굴절률 이방성(Δn)을 갖는 액정 조성물이 요구되고 있다. 본 발명의 액정 조성물에 있어서, 작은 혹은 비교적 작은 굴절률 이방성(Δn)을 얻기 위해서는, 일반식(LC0-1) 내지 일반식(LC0-3), 일반식(LC0-7) 내지 일반식(LC0-9), 일반식(LC0-20) 내지 일반식(LC0-30)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 1종 또는 2종 이상을 선택하고, 0.1∼80질량％ 함유시키는 것이 바람직하고, 큰 혹은 비교적 큰 굴절률 이방성(Δn)을 얻기 위해서는, 일반식(LC0-4) 내지 일반식(LC0-6), 일반식(LC0-10) 내지 일반식(LC0-16), 일반식(LC0-27) 내지 일반식(LC0-107)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 1종 또는 2종 이상을 선택하고, 0.1∼60질량％ 함유시키는 것이 바람직하다.

무인가시의 액정 배향이 기판면에 거의 수평을 필요로 하는 TN 모드, ECB 모드의 경우의 틸트각은 0.5∼7°가 바람직하고, 무인가시의 액정 배향이 기판면에 거의 수직을 필요로 하는 VA-IP 모드의 경우의 틸트각은 85∼90°가 바람직하다. 이와 같이 액정 조성물을 배향시키기 위해서는, 폴리이미드(PI), 폴리아미드, 칼콘, 신나메이트 또는 신나모일 등으로 이루어지는 배향막을 마련할 수 있다. 또한, 배향막은 광배향 기술을 이용하여 작성한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 일반식(LC0)에 있어서의 X⁰¹이 F인 화합물을 함유하는 본 발명의 액정 조성물은, 배향막의 용이축에 나열되기 쉬워 원하는 틸트각을 제어하기 쉽다.

또한, 중합성 화합물로서 일반식(PC)으로 표시되는 화합물을 함유한 본 발명의 액정 조성물은, 전압 인가 하 혹은 전압 무인가 하에서 당해 액정 조성물 중에 함유하는 중합성 화합물을 중합시켜 제작한 고분자 안정화의 TN 모드, OCB 모드, ECB 모드, IPS 모드 또는 VA-IPS 모드용 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

[실시예]

이하, 예를 들어 본원 발명을 더 상술하지만, 본원 발명은 이들에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「％」는 『질량％』를 의미한다.

액정 조성물의 물성으로서, 이하와 같이 나타낸다.

T_N _-I: 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)

T-n: 네마틱상의 하한 온도(℃)

ε⊥: 25℃에서의 분자 길이 축방향에 대하여 수직인 방향의 유전율

Δε: 25℃에서의 유전율 이방성

no: 25℃에서의 상광(常光)에 대한 굴절률

Δn: 25℃에서의 굴절률 이방성

Vth: 25℃에서의 주파수 1KHz의 직사각형파를 인가했을 때의 투과율이 10％ 변화하는 셀 두께 6㎛의 셀에서의 인가 전압(V)

η₂₀: 20℃에서의 벌크 점성(mPa·s)

γ₁: 회전 점성(mPa·s)

화합물 기재에 하기의 약호를 사용한다.

[표 1]

(실시예 1)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 2]

(실시예 2)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 3]

(실시예 3)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 4]

(비교예 1)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 5]

당해 액정 조성물은 실시예 3의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 연결기로서 -CF₂O-를 가지는 화합물로 치환한 액정 조성물이다. 실시예 3쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작고, Tni도 높고, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(비교예 2)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 6]

당해 액정 조성물은 실시예 3의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 연결기로서 -CH₂O-를 가지는 화합물로 치환한 액정 조성물이다. 실시예 3쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작고, Tni도 높고, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(비교예 3)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 7]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 3쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 4)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 8]

(비교예 4)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 9]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 4쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 5)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 10]

(실시예 6)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 11]

(실시예 7)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 12]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0), 일반식(LC2) 및 일반식(LC5)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있기 때문에, 저Δn계여도, 저점도, 작은 γ₁을 실현할 수 있고, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 8)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 13]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있기 때문에, Δε이 큰 계(系)여도 저Δn이고, 저점도, 작은 γ₁을 실현할 수 있고, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 9)

이하와 같은, 일반식(LC5-1), 일반식(LC5-4) 및 일반식(LC5-7)으로 표시되는 화합물로 구성되는 액정 베이스 조성물 A를 조제했다.

[표 14]

이하에, 액정 베이스 조성물 A를 사용하여 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 15]

(비교예 5)

이하에, 액정 조성물 A를 사용하여 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 16]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 9쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다

(실시예 10)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 17]

(실시예 11)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 18]

(실시예 12)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 19]

(실시예 13)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 20]

(실시예 14)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 21]

(실시예 15)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 22]

(실시예 16)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 23]

(실시예 17)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 24]

(실시예 18)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 25]

이와 같이, 실시예 1∼18의 액정 조성물은 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 19)

빗형 전극 구조의 투명 전극을 동일 기판에 1쌍 마련한 제1 기판과 전극 구조를 마련하지 않은 제2 기판을 사용하여 각각의 기판 위에 수직 배향성의 배향막을 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 갭 간격 4.0마이크론의 IPS용 공(空)셀을 제작했다. 이 공셀에 실시예 12에서 나타난 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 소자를 제작했다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.45v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.6밀리초이며, 전압을 오프(Off)했을 때의 응답 속도는 11.9초였다.

실시예 12에서 나타난 액정 조성물 99％에 대하여, 식(PC-1)-3-1으로 표시되는 중합성 화합물

을 1％ 첨가하여 균일 용해함으로써 중합성 액정 조성물 CLC-A를 조제했다. CLC-A의 물성은 실시예 12에서 나타난 액정 조성물의 물성과 거의 차이는 없었다.

상술한 IPS용 공셀에 CLC-A를 협지한 후, 주파수 1KHz로 1.8V의 직사각형파를 인가하면서, 300㎚ 이하의 자외선을 커트하는 필터를 개재하여, 고압 수은등에 의해 액정 셀에 자외선을 조사했다. 셀 표면의 조사 강도가 20mW/㎠가 되도록 조정하여 600초간 조사하고, 중합성 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킨 수직 배향성 액정 표시 소자를 얻었다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.58v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.2밀리초였다. 또한, 전압을 오프했을 때의 응답 속도는 4.7밀리초로, 실시예 12에서 나타난 액정 조성물만으로 제작한 액정 표시 소자와 비교하여, 매우 빠른 것이었다.

(실시예 20)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 26]

(비교예 6)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 27]

당해 액정 조성물은 실시예 20의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 20쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작고, Tni도 높고, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 21)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 28]

(비교예 7)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 29]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 21쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다

(비교예 8)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 30]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 21쪽이 저전압 구동이고 또한 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 22)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 31]

(실시예 23)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 32]

(실시예 24)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 33]

(실시예 25)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 34]

(실시예 26)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 35]

(실시예 27)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 36]

(실시예 28)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 37]

이와 같이, 실시예 3∼9의 액정 조성물은 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 29)

빗형 전극 구조의 투명 전극을 동일 기판에 1쌍 마련한 제1 기판과 전극 구조를 마련하지 않은 제2 기판을 사용하여 각각의 기판 위에 수직 배향성의 배향막을 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 갭 간격 4.0마이크론의 IPS용 공셀을 제작했다. 이 공셀에 실시예 22에서 나타난 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 소자를 제작했다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.45v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.7밀리초이며, 전압을 오프했을 때의 응답 속도는 16.2초였다.

이 실시예 22에서 나타난 액정 조성물 99％에 대하여, 식(PC-1)-3-1으로 표시되는 중합성 화합물

을 1％ 첨가하여 균일 용해함으로써 중합성 액정 조성물 CLC-B를 조제했다. CLC-B의 물성은 실시예 22에서 나타난 액정 조성물의 물성과 거의 차이는 없었다.

상술한 IPS용 공셀에 CLC-B를 협지한 후, 주파수 1KHz로 1.8V의 직사각형파를 인가하면서, 300㎚ 이하의 자외선을 커트하는 필터를 개재하여, 고압 수은등에 의해 액정 셀에 자외선을 조사했다. 셀 표면의 조사 강도가 20mW/㎠가 되도록 조정하여 600초간 조사하고, 중합성 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킨 수직 배향성 액정 표시 소자를 얻었다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.71v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.6밀리초였다. 또한, 전압을 오프했을 때의 응답 속도는 4.2밀리초로, 실시예 22에서 나타난 액정 조성물만으로 제작한 액정 표시 소자와 비교하여, 매우 빠른 것이었다.

(실시예 30)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 38]

(비교예 9)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 39]

당해 액정 조성물은 본원의 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 30쪽이 훨씬 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다

(실시예 31)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 40]

(실시예 32)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 41]

(실시예 33)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 42]

(실시예 34)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 43]

(실시예 35)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 44]

(실시예 36)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 45]

(실시예 37)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 46]

(실시예 38)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 47]

이와 같이, 실시예 31∼38의 액정 조성물은 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 39)

빗형 전극 구조의 투명 전극을 동일 기판에 1쌍 마련한 제1 기판과 전극 구조를 마련하지 않은 제2 기판을 사용하여 각각의 기판 위에 수직 배향성의 배향막을 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 갭 간격 4.0마이크론의 IPS용 공셀을 제작했다. 이 공셀에 실시예 32에서 나타난 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 소자를 제작했다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.63v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.4밀리초이며, 전압을 오프했을 때의 응답 속도는 12.3초였다.

이 실시예 32에서 나타난 액정 조성물 99％에 대하여, 식(PC-1)-3-1으로 표시되는 중합성 화합물

을 1％ 첨가하여 균일 용해함으로써 중합성 액정 조성물 CLC-C를 조제했다. CLC-C의 물성은 실시예 32에서 나타난 액정 조성물의 물성과 거의 차이는 없었다.

상술한 IPS용 공셀에 CLC-C를 협지한 후, 주파수 1KHz로 1.8V의 직사각형파를 인가하면서, 300㎚ 이하의 자외선을 커트하는 필터를 개재하여, 고압 수은등에 의해 액정 셀에 자외선을 조사했다. 셀 표면의 조사 강도가 20mW/㎠가 되도록 조정하여 600초간 조사하고, 중합성 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킨 수직 배향성 액정 표시 소자를 얻었다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.86v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.4밀리초였다. 또한, 전압을 오프했을 때의 응답 속도는 4.3밀리초로, 실시예 32에서 나타난 액정 조성물만으로 제작한 액정 표시 소자와 비교하여, 매우 빠른 것이었다.

(실시예 40 및 비교예 10)

일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물 및 함유하지 않은 액정 조성물을 조제하고, 이하에 그 물성치를 나타낸다.

[표 48]

실시예 1의 액정 조성물은 본 발명의 일반식(LC0-98)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이며, 비교예 10의 액정 조성물은 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. Δε 및 Δn은 거의 같은 값을 나타내고 있지만, 실시예 1쪽이 Tni는 대폭 상승하고 액정상의 상한 온도가 대폭 넓어진데다, 점도가 약 20％ 정도 작아지고 있어, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 41)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 49]

(실시예 42)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 50]

(실시예 43)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 51]

(실시예 44)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 52]

(실시예 45)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 53]

(실시예 46)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 54]

(실시예 47)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 55]

이와 같이, 실시예 2∼8의 액정 조성물은 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 48)

빗형 전극 구조의 투명 전극을 동일 기판에 1쌍 마련한 제1 기판과 전극 구조를 마련하지 않은 제2 기판을 사용해 각각의 기판 위에 수직 배향성의 배향막을 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 갭 간격 4.0마이크론의 IPS용 공셀을 제작했다. 이 공셀에 실시예 44에서 나타난 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 소자를 제작했다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.33v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.4밀리초이며, 전압을 오프했을 때의 응답 속도는 11.9초였다.

이 실시예 45에서 나타난 액정 조성물 99％에 대하여, 식(PC-1)-3-1으로 표시되는 중합성 화합물

을 1％ 첨가하여 균일 용해함으로써 중합성 액정 조성물 CLC-D를 조제했다. CLC-D의 물성은 실시예 44에서 나타난 액정 조성물의 물성과 거의 차이는 없었다.

상술한 IPS용 공셀에 CLC-D를 협지한 후, 주파수 1KHz로 1.8V의 직사각형파를 인가하면서, 300㎚ 이하의 자외선을 커트하는 필터를 개재하여, 고압 수은등에 의해 액정 셀에 자외선을 조사했다. 셀 표면의 조사 강도가 20mW/㎠가 되도록 조정하여 600초간 조사하고, 중합성 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킨 수직 배향성 액정 표시 소자를 얻었다. 이 표시 소자의 전기 광학 특성을 측정한 바, 투과율이 10％ 변화하는 인가 전압은 1.36v였다. 또한, 5v를 인가했을 때의 응답 속도는 4.5밀리초였다. 또한, 전압을 오프했을 때의 응답 속도는 4.6밀리초로, 실시예 44에서 나타난 액정 조성물만으로 제작한 액정 표시 소자와 비교하여, 매우 빠른 것이었다.

(실시예 49)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 56]

(비교예 91)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 57]

당해 액정 조성물은, 본원의 -Ph3-OCH₂-의 부분 구조를 가지는 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 1쪽이, 큰 유전율 이방성(Δε)이고 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(T_ni)임에도 불구하고, 훨씬 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다

(실시예 50)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 58]

(실시예 51)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 59]

(실시예 52)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 60]

(실시예 53)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 61]

(실시예 54)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 62]

(실시예 55)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 63]

(실시예 56)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 64]

(실시예 57)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 65]

(실시예 58)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 66]

(실시예 59)

빗형 전극 구조의 투명 전극을 동일 기판에 1쌍 마련한 제1 기판과 전극 구조를 마련하지 않은 제2 기판을 사용하여 각각의 기판 위에 수직 배향성의 배향막을 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 갭 간격 4.0마이크론의 IPS용 공셀을 제작했다. 이 공셀에 실시예 49에서 나타난 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 소자를 제작했다.

이 실시예 49에서 나타난 액정 조성물 99％에 대하여, 식(PC-1)-3-1으로 표시되는 중합성 화합물

을 1％ 첨가하여 균일 용해함으로써 중합성 액정 조성물 CLC-E를 조제했다. CLC-E의 물성은 실시예 49에서 나타난 액정 조성물의 물성과 거의 차이는 없었다.

상술한 IPS용 공셀에 CLC-E를 협지한 후, 주파수 1KHz로 1.8V의 직사각형파를 인가하면서, 300㎚ 이하의 자외선을 커트하는 필터를 개재하여, 고압 수은등에 의해 액정 셀에 자외선을 조사했다. 셀 표면의 조사 강도가 20mW/㎠가 되도록 조정하여 600초간 조사하고, 중합성 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킨 수직 배향성 액정 표시 소자를 얻었다. 이 표시 소자는, 실시예 49에서 나타난 액정 조성물만으로 제작한 액정 표시 소자와 비교하여, 매우 빠른 응답 속도였다.

(실시예 60)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 67]

(비교예 42)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 68]

당해 액정 조성물은, 본원의 -Ph3-OCH₂-의 부분 구조를 가지는 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물을 함유하지 않은 액정 조성물이다. 실시예 1쪽이, 큰 유전율 이방성(Δε)이고 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(T_ni)임에도 불구하고, 훨씬 저점도이며, γ₁도 작아, 본 발명의 조합이 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

(실시예 61)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 69]

(실시예 62)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 70]

(실시예 63)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 71]

(실시예 64)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 72]

(실시예 65)

이하에, 조제한 액정 조성물과 그 물성치를 나타낸다.

[표 73]

(실시예 66)

빗형 전극 구조의 투명 전극을 동일 기판에 1쌍 마련한 제1 기판과 전극 구조를 마련하지 않은 제2 기판을 사용하여 각각의 기판 위에 수직 배향성의 배향막을 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 갭 간격 4.0마이크론의 IPS용 공셀을 제작했다. 이 공셀에 실시예 60에서 나타난 액정 조성물을 주입하여 액정 표시 소자를 제작했다.

이 실시예 60에서 나타난 액정 조성물 99％에 대하여, 식(PC-1)-3-1으로 표시되는 중합성 화합물

을 1％ 첨가하여 균일 용해함으로써 중합성 액정 조성물 CLC-F를 조제했다. CLC-F의 물성은 실시예 60에서 나타난 액정 조성물의 물성과 거의 차이는 없었다. 상술한 IPS용 공셀에 CLC-F를 협지한 후, 주파수 1KHz로 1.8V의 직사각형파를 인가하면서, 300㎚ 이하의 자외선을 커트하는 필터를 개재하여, 고압 수은등에 의해 액정 셀에 자외선을 조사했다. 셀 표면의 조사 강도가 20mW/㎠가 되도록 조정하여 600초간 조사하고, 중합성 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킨 수직 배향성 액정 표시 소자를 얻었다. 이 표시 소자는, 실시예 60에서 나타난 액정 조성물만으로 제작한 액정 표시 소자와 비교하여, 매우 빠른 응답 속도였다.

Claims

양의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물로서, 상기 액정 조성물이 일반식(LC0)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하고, 일반식(LC1) 내지 일반식(LC5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 더 함유하는 액정 조성물.

(식 중, R⁰¹∼R⁴¹은 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH＝CH-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐으로 치환되어 있어도 되고, R⁵¹ 및 R⁵²은 각각 독립하여 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH＝CH-, -OCO-, -COO- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, 후술하는 A⁵¹ 또는 A⁵³이 시클로헥산환의 경우에는 -OCF₃ 또는 -CF₃여도 되고, A⁰¹∼A⁴²은 각각 독립하여 하기 중 어느 구조

(당해 구조 중 시클로헥산환의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, X⁶¹ 및 X⁶²은 각각 독립하여 -H 또는 -F를 나타냄)를 나타내고, A⁵¹∼A⁵³은 각각 독립하여 하기 중 어느 구조

(식 중, 시클로헥산환 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂CH₂-는 -CH＝CH-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어 있어도 됨)를 나타내고, X⁰¹은 불소 원자이며, X¹¹∼X⁴³은 각각 독립하여 -H 또는 -F를 나타내고, Y⁰¹∼Y⁴¹은 -F, -OCHF₂, -CF₃ 또는 -OCF₃를 나타내고, Z⁰¹ 및 Z⁰²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, Z³¹∼Z⁴²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, 존재하는 Z³¹ 및 Z³² 중 적어도 1개는 단결합이 아니고, Z⁵¹ 및 Z⁵²은 각각 독립하여 단결합, -CH＝CH-, -C≡C-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, CH₂O-, OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, m⁰¹∼m⁵¹은 각각 독립하여 0∼3의 정수를 나타내고, m⁰¹+m⁰²은 1, 2 또는 3을 나타내고, m³¹+m³² 및 m⁴¹+m⁴²은 각각 독립하여 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, A⁰¹, A⁰³, A²³, A³¹, A³², A⁴¹, A⁴², A⁵², Z⁰¹, Z⁰², Z³¹, Z³², Z⁴¹, Z⁴² 및 Z⁵² 중 어느 것이 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도, 달라도 됨)
제1항에 있어서,
일반식(LC0)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 일반식(LC1) 내지 일반식(LC4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 더 함유하고, 일반식(LC5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 더 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(LC2)으로 표시되는 화합물로서 일반식(LC2-1) 내지 일반식(LC2-14)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(식 중, X²³, X²⁴, X²⁵ 및 X²⁶은 각각 독립하여 수소 원자, Cl, F, CF₃ 또는 OCF₃를 나타내고, X²², R²¹ 및 Y²¹은 제1항과 동일한 의미를 나타냄)
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(LC3)으로 표시되는 화합물로서 일반식(LC3-1) 내지 일반식(LC3-32)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(식 중, X³³, X³⁴, X³⁵, X³⁶, X³⁷ 및 X³⁸은 각각 독립하여 H, Cl, F, CF₃ 또는 OCF₃를 나타내고, X³², R³¹, A³¹, Y³¹ 및 Z³¹은 제1항과 동일한 의미를 나타냄)
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(LC4)으로 표시되는 화합물로서 일반식(LC4-1) 내지 일반식(LC4-23)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(식 중, X⁴⁴, X⁴⁵, X⁴⁶ 및 X⁴⁷은 각각 독립하여 H, Cl, F, CF₃ 또는 OCF₃를 나타내고, X⁴², X⁴³, R⁴¹ 및 Y⁴¹은 제1항과 동일한 의미를 나타냄)
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(LC5)으로 표시되는 화합물로서 일반식(LC5-1) 내지 일반식(LC5-26)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.

(식 중, R⁵¹ 및 R⁵²은 제1항과 동일한 의미를 나타냄)
제1항 또는 제2항에 있어서,
광학 활성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
R⁰¹ 내지 R⁵²이 탄소수 2∼5의 알케닐기인 일반식(LC0) 내지 일반식(LC5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(LC0)에 존재하는 A⁰¹∼A⁰³ 중 적어도 1개가 테트라히드로피란-2,5-디일기인 화합물, 일반식(LC1)에 있어서의 A¹¹이 테트라히드로피란-2,5-디일기인 화합물, 일반식(LC2)에 존재하는 A²¹∼A²³ 중 적어도 1개가 테트라히드로피란-2,5-디일기인 화합물, 일반식(LC3)에 존재하는 A³¹∼A³² 중 적어도 1개가 테트라히드로피란-2,5-디일기인 화합물, 일반식(LC4)에 존재하는 A⁴¹∼A⁴² 중 적어도 1개가 테트라히드로피란-2,5-디일기인 화합물 및 일반식(LC5)에 존재하는 A⁵¹∼A⁵³ 중 적어도 1개가 테트라히드로피란-2,5-디일기인 화합물로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(LC0)에 존재하는 Z⁰¹∼Z⁰² 중 적어도 1개가 -CF₂O- 또는 -OCF₂-인 화합물, 일반식(LC3)에 존재하는 Z³¹∼Z³² 중 적어도 1개가 -CF₂O- 또는 -OCF₂-인 화합물, 일반식(LC4)에 존재하는 Z⁴¹∼Z⁴² 중 적어도 1개가 -CF₂O- 또는 -OCF₂-인 화합물 및 일반식(LC5)에 존재하는 Z⁵¹∼Z⁵² 중 적어도 1개가 -CF₂O- 또는 -OCF₂-인 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
일반식(LC5)으로 표시되는 화합물을 30∼70질량％ 함유하고, 액정 조성물의 20℃에서의 점도 η가 20mPa·s 이하인 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
산화 방지제를 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
UV 흡수제를 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
제1항 또는 제2항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.
제1항 또는 제2항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자.
제1항 또는 제2항에 기재된 액정 조성물을 사용한 TN(트위스티드 네마틱; twisted nematic) 모드, OCB(옵티컬리 컴펜세이티드 바이리프린전스; optically compensated birefringence) 모드, ECB(일렉트릭컬리 컨트롤드 바이리프린전스; electrically controlled birefringence) 모드, IPS(인 플레인 스위칭; in plane switching) 모드 또는 VA-IPS(수직 배향 - 인 플레인 스위칭; vertical alignment - in plane switching) 모드용 액정 표시 소자.
제12항에 기재된 액정 조성물을 사용하여, 전압 인가 하 혹은 전압 무인가 하에서 당해 액정 조성물 중에 함유하는 중합성 화합물을 중합시켜 제작한 고분자 안정화의 TN(트위스티드 네마틱; twisted nematic) 모드, OCB(옵티컬리 컴펜세이티드 바이리프린전스; optically compensated birefringence) 모드, ECB(일렉트릭컬리 컨트롤드 바이리프린전스; electrically controlled birefringence) 모드, IPS(인 플레인 스위칭; in plane switching) 모드 또는 VA-IPS(수직 배향 - 인 플레인 스위칭; vertical alignment - in plane switching) 모드용 액정 표시 소자.
제15항에 있어서,
액정 분자와 접하는 면에서 당해 액정 분자를 수평, 틸트 및 또는 수직으로 배향시키는 배향층이, 폴리이미드(PI), 폴리아미드, 칼콘, 신나메이트 또는 신나모일 중 적어도 1종에서 선택된 화합물을 함유하는 배향막인 액정 표시 소자.
제19항에 기재된 배향층에 중합성 액정 화합물 및 또는 중합성 비액정 화합물을 더 함유하는 액정 표시 소자.
제19항에 있어서,
액정 조성물과 접하는 면의 배향층으로서, 광배향 기술을 이용하여 제작한 배향막을 마련한 액정 표시 소자.
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