KR101802217B1 - 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 유전율 이방성, 점도, 네마틱상 상한 온도, 저온에서의 네마틱상 안정성, γ1 등의 액정 표시 소자로서의 제반 특성 및 표시 소자의 소부 특성을 악화시키지 않는 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다. 본 발명은, 일반식(A)으로 표시되는 화합물과, 일반식(M)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물을 사용함으로써, 당해 액정 조성물의 고속 응답성을 유지하면서, 저온 안정성이 우수한 액정 조성물 및 그것을 함유하는 액정 표시 소자를 제공한다.

Description

액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT USING SAME}
본 발명은 액정 표시 재료로서 유용한 유전율 이방성(Δε)이 양인 값을 나타내는 네마틱 액정 조성물 및 이를 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자계산기를 비롯해서, 각종 측정기기, 자동차용 패널, 워드프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 사용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(수퍼 트위스티드 네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 수직 배향형 등의 종배향 방식이나 IPS(인 플레인 스위칭)형, FFS(프린지 필드 스위칭)형 등의 횡전계 방식이 있다. 이들의 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물은 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 자극에 대해서 안정한 것, 또한, 실온을 중심으로 해서 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저점성이며, 또한 구동 전압이 낮은 것이 요구된다. 또한 액정 조성물은 개개의 표시 소자에 있어서 유전율 이방성(Δε) 또는 및 굴절률 이방성(Δn) 등을 최적인 값으로 하기 위하여, 몇 종류 내지 수 십 종류의 화합물로 구성되어 있다.
수직 배향(VA)형 디스플레이에서는 Δε가 음인 액정 조성물이 사용되고 있으며, TN형, STN형 또는 IPS(인 플레인 스위칭)형, FFS(프린지 필드 스위칭)형 등의 수평 배향형 디스플레이에서는 Δε가 양인 액정 조성물이 현재 주로 사용되고 있다. 또한, Δε가 양인 액정 조성물을 전압 무인가 시에 수직으로 배향시키고, 횡전계를 인가함으로써 표시하는 구동 방식도 보고되어 있으며, Δε가 양인 액정 조성물의 필요성은 더 높아지고 있다. 한편, 모든 구동 방식에 있어서 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위 및/또는 필요에 따라 저전압 구동이 요구되고 있다. 즉, Δε가 양이며 절대값이 크고, 점도(η)가 작으며, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 요구되고 있다. 또한, Δn과 셀갭(G)(과의 곱인 Δn×G의 설정으로부터, 액정 조성물의 Δn을 셀갭에 맞춰서 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 더해서 동화(動畵)를 표시하는 액정 디스플레이 등의 소자에 적용될 경우, 당해 소자에 사용하는 액정 조성물에 대해서 특히 고속 응답성이 중시되기 때문에, 회전 점성(γ1)이 작은 액정 조성물이 필요해진다.
이러한 고속 응답성을 지향한 액정 조성물의 구성으로서, 예를 들면, Δε가 양인 액정 화합물인 식(A-1)∼(A-3)으로 표시되는 화합물, 및 Δε가 중성인 액정 화합물인 (B)를 조합해서 사용한 액정 조성물의 개시가 되어 있다. 이들 액정 조성물의 특징은, Δε가 양인 액정 화합물이 -CF2O- 구조를 갖는 것이나 Δε가 중성인 액정 화합물이 알케닐기를 갖는 것은, 이 액정 조성물의 분야에서는 널리 알려져 있다. (특허문헌 1 내지 4)
Figure 112016022715525-pct00001
또한, 고속 응답성을 지향한 액정 조성물의 조성 설계로서는, 상기 식(A-1)∼(A-3)으로 표시되는 바와 같은 Δε가 양인 액정 화합물에 대해서, 감점(減粘) 작용을 나타내는 비교적 저분자량의 2환이나 3환의 액정 화합물을 대량으로 첨가하는 조성으로 함으로써 저점도의 액정 조성물로 하고 있는 것이 현상황이다.
일본국 특개2008-037918호 일본국 특개2008-038018호 일본국 특개2010-275390호 일본국 특개2011-052120호
확실히, Δε가 양인 액정 화합물에 대해서, 감점 작용을 나타내는 논폴라형 액정 화합물(Δε가 +2∼-2)을 대량으로 첨가함으로써, 회전 점성(γ1)이 작은 액정 조성물을 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 감점 작용을 나타내는 액정 화합물을 대량으로 첨가하면, 액정성을 나타내는 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물과의 상용성(相溶性)이 저하함에 의해 액정 화합물이 석출한다는 저온 안정성에 관한 문제가 부상했다. 또한, 당해 감점 작용을 나타내는 논폴라형 액정 화합물을 대량으로 첨가하면 스멕틱상으로 전이하기 쉬워져 네마틱 액정을 유지할 수 없어진다는 문제도 생긴다.
또한, 최근의 액정 표시 소자의 용도나 시장의 확대에 의해, 그 사용 방법, 제조 방법에도 큰 변화가 보이며, 종래 알려져 있는 바와 같은 기본적인 물성값 이외의 특성도 요구되도록 되었다. 구체적으로는, 액정 조성물을 사용하는 액정 표시 소자의 구동 방식(예를 들면, TN형, STN형, VA형, IPS형, FFS형 등)뿐만 아니라, 그 크기도 50형 이상의 초대형 사이즈의 표시 소자가 실용화되는데 수반하여, 액정 조성물의 기판에의 주입 방법도 종래의 진공 주입법으로부터 적하 주입(ODF : One Drop Fill)법이 주입 방법의 주류로 되었다. 이에 따라, 액정 조성물의 액적을 한쪽의 기판면에 적하하고, 다른 쪽의 기판과 첩합시킨다는 적하 주입법에 의해서, 액정 패널을 제조하지만, 액정 조성물을 기판에 적하했을 때에 기판 상에 적하흔이 형성해, 이 적하흔이 표시 품위의 저하를 초래하는 문제가 표면화하기에 이르렀다.
또한, ODF법에 의한 액정 표시 소자 제조 공정에 있어서는, 액정 표시 소자의 사이즈에 따라서 최적인 액정 주입량을 적하할 필요가 있다. 주입량의 벗어남이 최적값으로부터 커지면, 미리 설계된 액정 표시 소자의 굴절률이나 구동 전계의 밸런스가 무너져, 얼룩 발생이나 콘트라스트 불량 등의 표시 불량이 생긴다. 특히, 최근 유행하고 있는 스마트폰에 다용되는 소형 액정 표시 소자는, 최적인 액정 주입량이 적기 때문에 최적값으로부터의 벗어남을 일정 범위 내로 제어하는 것 자체가 어렵다. 따라서, 액정 표시 소자의 수율을 높게 유지하기 위하여, 예를 들면, 액정 적하 시에 생기는 적하 장치 내의 급격한 압력 변화나 충격에 대한 영향이 적고, 장시간에 걸쳐서 안정적으로 액정을 계속해서 적하하는 것이 가능한 성능도 필요하다.
이렇게, TFT 소자 등에서 구동하는 액티브 매트릭스 구동 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물에 있어서는, 고속 응답 성능 등의 액정 표시 소자로서 요구되고 있는 특성이나 성능을 유지하면서, 종래부터 중시되어 온 높은 비저항값 또는 높은 전압 유지율을 갖는 것이나 광이나 열 등의 외부 자극에 대해 안정하다는 특성에 더해서, 액정 표시 소자의 제조 방법을 고려한 개발이 요구되어 오고 있다.
그래서, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, Δε가 양인 액정 화합물보다 감점 작용을 나타내는 액정 화합물을 많이 함유하는 액정 조성물에 있어서 생기는 저온 안정성에 관한 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하려고 하는 그 밖의 과제로서는, Δε가 양인 액정 조성물로서, 넓은 온도 범위의 액정상을 갖고, 점성이 작으며, 저온에서의 용해성이 양호하고, 비저항이나 전압 유지율이 높으며, 열이나 광에 대해서 안정한 액정 조성물을 제공하고, 또한 이를 사용함으로써 표시 품위가 우수하며, 소부(燒付)나 적하흔 등의 표시 불량이 발생하기 어려운 IPS형이나 TN형 등의 액정 표시 소자를 수율 좋게 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 각종 액정 화합물 및 각종 화학 물질을 검토해, 특정의 액정 화합물을 조합함에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물은, 대폭적으로 낮은 점성 및 저온에서의 용해성이 양호하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 비저항이나 전압 유지율이 열이나 광에 의해서 받는 변화가 극히 작기 때문에, 제품의 실용성이 높고, 이를 사용한 IPS형이나 FFS형 등의 액정 표시 소자는 고속 응답을 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 사용한 액정 표시 소자의 제조 공정에서는, 안정적으로 성능을 발휘할 수 있기 때문에, 공정 기인의 표시 불량이 억제되어 수율 높게 제조할 수 있으므로, 매우 유용하다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자는, 저온 안정성 및 고속 응답성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 소자의 단면도. 100∼105를 구비한 기판을 「백플레인」, 200∼205를 구비한 기판을 「프론트플레인」이라 하고 있음
도 2는 포토 마스크 패턴으로서 블랙 매트릭스 상에 형성하는 주상(柱狀) 스페이서 작성용 패턴을 사용한 노광 처리 공정의 도면.
도 3은 본 발명의 액정 표시 소자의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 분해 사시도.
도 4는 도 1에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 Ⅱ선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도.
도 5는 도 2에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 단면도.
도 6은 도 1에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 Ⅱ선으로 둘러싸인 영역의 다른 예를 확대한 평면도.
도 7은 도 2에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 다른 실시형태의 단면도.
도 8은 컬러온 필터를 나타내는 액정 표시 소자의 단면도.
도 9는 컬러온 필터를 나타내는 다른 형태의 액정 표시 소자의 단면도.
본 발명의 제1은, 제1 성분으로서 일반식(A) :
Figure 112016022715525-pct00002
(상기 일반식(A) 중, R1 및 R2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A1는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, A1가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z1는 각각 독립하여, 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 CF2O-를 나타내고,
n1은, 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다)으로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하며, 그 총량이 85질량% 이상이고,
제2 성분으로서 일반식(M) :
Figure 112016022715525-pct00003
(식 중, RM1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
PM은, 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
CM1 및 CM2는 각각 독립하여,
(d)1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다) 및
(e)1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)
으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내며, 상기한 기(d), 기(e)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
KM1 및 KM2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
PM이 2, 3 또는 4로서 KM1가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, PM이 2, 3 또는 4로서 CM2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고,
XM1 및 XM3는 각각 독립하여 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
XM2는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타낸다. 단, 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
으로 표시되는 화합물군 중에서 1종 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 유전율 이방성의 값이 양인 액정 조성물이다.
소위 폴라형 화합물(Δε가 +2 이상)인 제2 성분의 일반식(M)으로 표시되는 화합물에 대해서, 소위 논폴라형 화합물(Δε가 -2∼+2)인 제1 성분의 일반식(A)으로 표시되는 화합물을 대량으로 첨가시키면, 고속 응답성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서의 제1 성분의 일반식(A)으로 표시되는 화합물의 총량이 85질량% 이상이면, 극성이 낮은, 즉 감점 효과가 높은 성분을 충분히 함유한다는 이유에서 고속 응답성을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 제1 성분의 일반식(A)으로 표시되는 화합물의 총량이 85질량% 이상 99질량% 이하인 것이 바람직하며, 86질량% 이상 99질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 87질량% 이상 98질량% 이상인 것이 더 바람직하고, 88질량% 이상 98질량% 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 89질량% 이상 97질량% 이하인 것이 또한 보다 더 바람직하고, 90질량% 이상 97질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서의 제1 성분의 일반식(A)으로 표시되는 화합물의 총량이 85질량% 이상이면, 고속 응답성의 관점에서 바람직하고, 또한 본 발명에 따른 제1 성분의 일반식(A)으로 표시되는 화합물의 총량이 제2 성분의 일반식(M)으로 표시되는 화합물에 대해서 5∼20배 함유되어 있으면, 고속 응답성을 유지하면서 상용성(저온 안정성이나 스멕틱상에의 전이)의 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 바람직한 물성값은, Δε는 1.5∼3.5, Δn은 0.08∼0.20인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 제1 성분으로서 일반식(A)과, 제2 성분으로서 일반식(M)을 각각 적어도 1종 이상 필수의 성분으로서 함유하고. 이하 본 발명에 따른 액정 조성물에 함유되는 각 성분(제1 성분, 제2 성분, 그 밖의 임의 성분)마다에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 제1 성분으로서 일반식(A) :
Figure 112016022715525-pct00004
(상기 일반식(I) 중, R1 및 R2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A1는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, A1가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z1는 각각 독립하여, 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 CF2O-를 나타내고,
n1은, 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다)으로 표시되는 화합물을 1종 이상 함유하고, 제2 성분의 일반식(M)으로 표시되는 화합물에 대해서 5∼20배 함유되어 있는 것이 바람직하다.
제1 성분으로서 일반식(A)으로 표시되는 화합물에 의해 고속 응답성 등의 효과를 나타낸다. 또한, 본 발명에 따른 액정 조성물은, 일반식(A)으로 표시되는 화합물을 1종류 이상 함유할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 점성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의(適宜) 조합해서 사용한다. 단, 당해 일반식(A)으로 표시되는 화합물은 감점 작용을 나타내는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 성분인 일반식(A)으로 표시되는 화합물로서 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(A)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
또한, 본 발명에 따른 알킬기, 알케닐기 및 알콕시기는 모두 직쇄상 또는 분기상이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 「알킬기」의 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, t-부틸기, 3-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기 등을 들 수 있다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 알킬기의 예는 공통이며, 각각의 알킬기의 탄소 원자수의 수에 따라 적의 상기 예시에서 선택된다.
또한, 본 발명에 따른 「알케닐기」의 예로서는, 비닐기, 알릴기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 2-헥세닐기 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 보다 바람직한 알케닐기로서는 다음에 기재하는 식(i)(비닐기), 식(ⅱ)(1-프로페닐기), 식(ⅲ)(3-부테닐기), 식(ⅳ)(3-펜테닐기), 식(ⅴ)(2-펜테닐기), 식(ⅵ)(4-펜테닐기) :
Figure 112016022715525-pct00005
(상기 식(i)∼(ⅳ) 중, *는 환 구조에의 결합 부위를 나타낸다)
으로 표시된다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 알케닐기의 예는 공통이며, 각각의 알킬기의 탄소 원자수의 수에 따라 적의 상기 예시에서 선택된다.
본 발명에 따른 「알콕시기」의 예는, 본 발명에 따른 알킬기에 산소 원자가 직접 결합한 기인 것이 바람직하며, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기(n-프로폭시기, i-프로폭시기), 부톡시기, 펜틸옥시기, 옥틸옥시기가 보다 바람직하다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 알콕시기의 예는 공통이며, 각각의 알콕시기의 탄소 원자수의 수에 따라 적의 상기 예시에서 선택된다.
본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(L)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00006
(상기 일반식(L) 중, RL1 및 RL2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
BL1, BL2 및 BL3는 각각 독립하여
(a)1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b)1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)
으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내며, 상기한 기(a), 기(b)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
LL1 및 LL2은 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
OL이 2 또는 3으로서 LL2이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, OL이 2 또는 3으로서 BL3가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
본 발명에 따른 액정 조성물은, 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 1종류 이상 함유할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(L)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(L)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 10∼90질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼85질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 22∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 31∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 33∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 41∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 45∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 49∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 51∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 58∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 59∼80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 70∼57질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼76질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼59질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼58질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼53질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼51질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼43질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼41질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼37질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼33질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼31질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼37질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39∼43질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼76질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 45∼56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 49∼55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼53질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46∼52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 51∼56질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하며, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
RL1 및 RL2은, 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구될 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면, 일반식(I)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00007
(상기 일반식(I) 중, R11 및 R12은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A11 및 A12는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3-플루오로-1,4-페닐렌기를 나타낸다)
상기 일반식(I)으로 표시되는 화합물군에 있어서 조합할 수 있는 화합물의 종류는 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 점성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서의 일반식(I)으로 표시되는 소위 2환의 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 점성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 10∼75질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼59질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼51질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼44질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼43질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼41질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼39질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼33질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼31질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼29질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼28질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 28∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 31∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 32∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 33∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 41∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 44∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 48∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 49∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 51∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27∼29질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 32∼43질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼44질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 44∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼51질량%이다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물을 제공할 수 있는 관점에서, 일반식(I)으로 표시되는 화합물군을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는, 상기 일반식(I)으로 표시되는 화합물(군)의 함유량의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00008
(상기 일반식(I-1) 중, R11 및 R11은 상기 일반식(I)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물로서, 1∼10종류, 1∼9종류, 1∼8종류, 1∼7종류, 1∼6종류, 2∼9종류, 2∼8종류, 2∼6종류, 3∼9종류, 3∼7종류, 3∼6종류 또는 4∼6종류 혼합해서 함유하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물을 제공할 수 있는 관점에서, 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물군을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 10∼70질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼59질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼46질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼39질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼33질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼28질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 21∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 26∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 33∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 49∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 21∼24질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 28∼29질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23∼46질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46∼47질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-1-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00009
(상기 일반식(I-1-1) 중, R12은 일반식(I)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타내고, Ra1은, 수소 원자 또는 탄소수 1∼3의 알킬기이다)
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물을 제공할 수 있는 관점에서, 일반식(I-1-1)으로 표시되는 화합물군을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼35질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼13질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼7질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼4질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼13질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼7질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9∼12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼13질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼26질량%이다.
추가로, 상기 일반식(I-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(1.1) 내지 식(1.5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(1.2) 또는 식(1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00010
Figure 112016022715525-pct00011
Figure 112016022715525-pct00012
Figure 112016022715525-pct00013
Figure 112016022715525-pct00014
상기 식(1.2) 또는 상기 식(1.3)으로 표시되는 화합물이 각각 단독으로 사용되는 경우는, 식(1.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은 높은 것이 응답 속도의 개선에 효과가 있고, 식(1.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은 하기에 나타내는 범위가 응답 속도가 빠르고 전기적, 광학적으로 신뢰성이 높은 액정 조성물이 만들어지므로 바람직하다.
상기 식(1.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼35질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼30질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼25질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼18질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼16질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼15질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼13질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼12질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼11질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼10질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼8질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼7질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼5질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼4질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼21질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼13질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼8질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼7질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼12질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9∼12질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼16질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼16질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼16질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼16질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼10질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼18질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼15질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼13질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9∼13질량%이다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-1-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00015
(상기 일반식(I-1-2) 중, R12은 일반식(I)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(I-1-2)으로서 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 점성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼65질량%이다. 또한, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼55질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼44질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼39질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼36질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼32질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼28질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼27질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼24질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 16∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 24∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 28∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 33∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 45∼49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼44질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼24질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼32질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 16∼27질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼28질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 24∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 28∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼36질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼39질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼44질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 33∼47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39∼47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38∼45질량%이다.
추가로, 일반식(I-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(2.1) 내지 식(2.8)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(2.2) 내지 식(2.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식(2.2)으로 표시되는 화합물은 본 발명의 액정 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또한, 응답 속도보다도 높은 Tni를 요구할 때에는, 식(2.3) 또는 식(2.4)으로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 식(2.3) 및 식(2.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해도를 좋게 하기 위하여 30% 미만으로 하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00016
Figure 112016022715525-pct00017
Figure 112016022715525-pct00018
Figure 112016022715525-pct00019
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(2.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서, 9질량% 이상 47질량% 이하, 9질량% 이상 15질량% 이하, 11질량% 이상 44질량% 이하, 15질량% 이상 32질량% 이하, 20질량% 이상 35질량% 이하, 23질량% 이상 26질량% 이하, 24질량% 이상 40질량% 이하, 25질량% 이상 36질량% 이하, 28질량% 이상 38질량% 이하, 30질량% 이상 40질량% 이하, 30질량% 이상 39질량% 이하, 30질량% 이상 38질량% 이하, 33질량% 이상 47질량% 이하, 35질량% 이상 44질량% 이하, 35질량% 이상 40질량% 이하, 38질량% 이상 45질량% 이하, 39질량% 이상 47질량% 이하가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(2.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 11질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 13질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 16질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 13질량% 이상 16질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(2.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 17질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 13질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 24질량% 이하인 것이 바람직하고, 17질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하다.
본원 발명의 액정 조성물은, 추가로, 일반식(I-1-2)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 식(2.5)으로 표시되는 화합물을 함유할 수도 있다.
Figure 112016022715525-pct00020
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 식(2.5)으로 표시되는 화합물의 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 함유량의 바람직한 범위는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 상기 식(2.5)으로 표시되는 화합물의 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 이 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0∼40질량% 함유하는 것이 바람직하며, 1∼35질량% 함유하는 것이 바람직하고, 1∼30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 5∼30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 10∼30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 15∼30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 20∼30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 25∼30질량% 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00021
(상기 일반식(I-2) 중, R13 및 R14은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼30질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼23질량%이다.
추가로, 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물은, 식(3.1) 내지 식(3.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(3.1), 식(3.3) 또는 식(3.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식(3.2)으로 표시되는 화합물은 본 발명의 액정 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또한, 응답 속도보다도 높은 Tni를 요구할 때에는, 식(3.3) 또는 식(3.4)으로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 식(3.3) 및 식(3.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해도를 좋게 하기 위하여 20% 미만으로 하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물은, 식(3.1) 내지 식(3.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(3.1), 식(3.3) 및/또는 식(3.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00022
Figure 112016022715525-pct00023
Figure 112016022715525-pct00024
Figure 112016022715525-pct00025
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 상기 식(3.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00026
(상기 일반식(I-3) 중, R13은 일반식(I-2)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
함유량의 바람직한 범위는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼30질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼5질량%이다.
저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물은, 식(4.1) 내지 식(4.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(4.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00027
Figure 112016022715525-pct00028
Figure 112016022715525-pct00029
상기 식(4.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 4질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 14질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 16질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 18질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 24질량% 이하인 것이 바람직하고, 22질량% 이상 23질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-0)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00030
(상기 일반식(I-0) 중, R1b은 일반식(A)에 있어서의 R1과 같은 의미를 나타내고, R2b은 각각 일반식(A)에 있어서의 R2과 같은 의미를 나타내고, n1b은 1 또는 2를 나타내고, A1b는 일반식(A)에 있어서의 A1와 같은 의미를 나타내고, Z1b는 일반식(A)에 있어서의 Z1와 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류가 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-0)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서, 9질량% 이상 47질량% 이하, 9질량% 이상 15질량% 이하, 11질량% 이상 44질량% 이하, 15질량% 이상 32질량% 이하, 20질량% 이상 35질량% 이하, 23질량% 이상 26질량% 이하, 24질량% 이상 40질량% 이하, 25질량% 이상 36질량% 이하, 28질량% 이상 38질량% 이하, 30질량% 이상 40질량% 이하, 30질량% 이상 39질량% 이하, 30질량% 이상 38질량% 이하, 33질량% 이상 47질량% 이하, 35질량% 이상 44질량% 이하, 35질량% 이상 40질량% 이하, 38질량% 이상 45질량% 이하, 39질량% 이상 47질량% 이하가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(2.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 11질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 13질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 16질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 13질량% 이상 16질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-0)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 점성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
특히, 후술의 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물이 조성물에 함유되면, 액정 조성물의 응답 속도의 상승의 관점에서 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00031
(상기 일반식(I-4) 중, R11 및 R12은 일반식(A)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
특히, 후술의 식(5.4)이 조성물에 함유되면, 액정 조성물의 응답 속도의 상승의 관점에서 바람직하다. 또한, 우기(偶奇) 효과나 탄성 상수(K33)의 관점에서도 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 2∼30질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 2∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 2∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 2∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 2∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 5∼8질량%이다.
높은 복굴절률을 얻는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 Tni를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(I-4)으로 표시되는 화합물은, 식(5.1) 내지 식(5.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(5.2) 내지 식(5.7)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 식(5.3)∼식(5.4)으로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 적어도 1종 함유하는 것이 더 바람직하다.
상기 일반식(I-4)으로 표시되는 골격의 단부(端部)의 치환기의 한쪽에 탄소 원자수 1∼8개의 알케닐기를 함유하면 액정 조성물의 고속 응답성의 관점에서 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00032
Figure 112016022715525-pct00033
Figure 112016022715525-pct00034
Figure 112016022715525-pct00035
Figure 112016022715525-pct00036
Figure 112016022715525-pct00037
Figure 112016022715525-pct00038
특히, 상기 식(5.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 예를 들면, 4질량% 이상 30질량% 이하, 6질량% 이상 30질량% 이하, 8질량% 이상 30질량% 이하, 10질량% 이상 30질량% 이하, 12질량% 이상 30질량% 이하, 14질량% 이상 30질량% 이하, 16질량% 이상 30질량% 이하, 18질량% 이상 30질량% 이하, 20질량% 이상 30질량% 이하, 22질량% 이상 30질량% 이하, 23질량% 이상 30질량% 이하, 24질량% 이상 30질량% 이하, 25질량% 이상 30질량% 이하, 또는, 4질량% 이상 6질량% 이하, 4질량% 이상 8질량% 이하, 4질량% 이상 10질량% 이하, 4질량% 이상 12질량% 이하, 4질량% 이상 14질량% 이하, 4질량% 이상 16질량% 이하, 4질량% 이상 18질량% 이하, 4질량% 이상 20질량% 이하, 4질량% 이상 22질량% 이하, 4질량% 이상 23질량% 이하, 4질량% 이상 24질량% 이하, 4질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00039
(상기 일반식(I-5) 중, R11 및 R12은 일반식(I)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
함유량의 바람직한 범위는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼30질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼4질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼11질량%이다.
저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물은, 식(6.1) 내지 식(6.6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(6.3), 식(6.4) 및 식(6.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00040
Figure 112016022715525-pct00041
Figure 112016022715525-pct00042
Figure 112016022715525-pct00043
Figure 112016022715525-pct00044
Figure 112016022715525-pct00045
본원 발명의 액정 조성물은, 추가로, 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 식(2.7) 및 식(6.8)으로 표시되는 화합물을 함유할 수도 있다.
Figure 112016022715525-pct00046
Figure 112016022715525-pct00047
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 식(6.7)으로 표시되는 화합물의 함유량을 조정하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00048
(상기 일반식(I-6) 중, R11 및 R12은 일반식(I)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(I-6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 4질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 9질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 14질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 16질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 18질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 24질량% 이하인 것이 바람직하고, 22질량% 이상 23질량% 이하인 것이 바람직하다. 추가로, 일반식(I-6)으로 표시되는 화합물은, 식(7.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00049
추가로, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00050
(식 중, R11 및 R12은 일반식(I)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대한 상기 일반식(I-7)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(I-7)으로 표시되는 화합물은, 식(8.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00051
추가로, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-8)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00052
(식 중, R16 및 R17은 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 1종류 내지 3종류 조합하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 일반식(I-8)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1∼30질량%인 것이 바람직하며, 1∼25질량%인 것이 바람직하고, 1∼20질량%인 것이 바람직하고, 1∼18질량%인 것이 바람직하고, 3∼18질량%인 것이 바람직하고, 4∼9질량%인 것이 바람직하고, 4∼6질량%인 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(I-8)으로 표시되는 화합물은, 식(9.1) 내지 식(9.10)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(9.2), 식(9.4) 및 식(9.7)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00053
Figure 112016022715525-pct00054
Figure 112016022715525-pct00055
Figure 112016022715525-pct00056
Figure 112016022715525-pct00057
Figure 112016022715525-pct00058
Figure 112016022715525-pct00059
Figure 112016022715525-pct00060
Figure 112016022715525-pct00061
Figure 112016022715525-pct00062
추가로, 본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00063
(상기 일반식(Ⅱ) 중, R21 및 R22은 각각 독립하여, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, A2는 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, Q2는 단결합, -COO-, -CH2-CH2- 또는 -CF2O-를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼35질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼18질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 16∼21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼18질량%이다.
추가로, 상기 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00064
(상기 일반식(Ⅱ-1) 중, R21 및 R22은 일반식(Ⅱ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하다.
함유량의 바람직한 범위는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
상기 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 24질량% 이하가 바람직하며, 8질량% 이상 18질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 14질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(10.1) 및 식(10.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00065
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00066
(상기 일반식(Ⅱ-2) 중, R23은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, R24은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다. 식(11.1), 식(11.2)이 액정 조성물에 함유되면, 액정 조성물의 고속 응답에 관한 파라미터의 향상에 공헌한다. 또한, 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 고속 응답성, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
상기 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량은, 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 2∼45질량%를 들 수 있다. 이들 중에서도, 예를 들면, 5∼45질량%, 8∼45질량%, 11∼45질량%, 14∼45질량%, 17∼35질량%, 17∼31질량%, 18∼28질량%, 18∼27질량%, 18∼26질량%, 또는 2∼45질량%, 3∼40질량%, 4∼35질량%, 5∼30질량%, 6∼25질량%, 7∼24질량%, 8∼23질량%, 9∼23질량%가 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(11.1) 내지 식(11.9)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00067
Figure 112016022715525-pct00068
Figure 112016022715525-pct00069
Figure 112016022715525-pct00070
Figure 112016022715525-pct00071
Figure 112016022715525-pct00072
Figure 112016022715525-pct00073
Figure 112016022715525-pct00074
Figure 112016022715525-pct00075
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 식(11.1)∼(11.9)으로 표시되는 화합물을 1개 함유하고 있어도 되고, 식(11.1)∼(11.9)으로 표시되는 화합물을 2개 함유하고 있어도 되고, 식(11.1)∼(11.9)으로 표시되는 화합물을 3개 함유하고 있어도 되며, 또한, 식(11.1)으로 표시되는 화합물을 1종 함유하고 있어도 되고, 식(11.2)으로 표시되는 화합물을 1종 함유하고 있어도 되고, 식(11.1)으로 표시되는 화합물과 식(11.2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하고 있어도 되고, 식(11.1) 내지 식(11.3)으로 표시되는 화합물을 모두 함유하고 있어도 된다. 식(11.1) 및/또는 식(11.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하며, 각각의 함유량의 바람직한 범위는, 하기에 나타내는 바와 같다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(11.1)으로 표시되는 화합물의 각각의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하며, 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서, 4질량% 이상 22질량% 이하, 4질량% 이상 20질량% 이하, 4질량% 이상 18질량% 이하, 5질량% 이상 16질량% 이하, 6질량% 이상 15질량% 이하, 7질량% 이상 15질량% 이하, 8질량% 이상 14질량% 이하가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(11.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 14질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 13질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 12질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 11질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 식(11.1)으로 표시되는 화합물과 식(11.2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하는 경우는 상용성의 관점에서 바람직하다. 당해 식(11.1)으로 표시되는 화합물과 당해 식(11.2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하는 경우는, 양쪽의 화합물의 합계 함유량의 바람직한 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 5질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하며, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 28질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서, 8질량% 이상 27질량% 이하, 9질량% 이상 28질량% 이하, 10질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00076
(상기 일반식(Ⅱ-3) 중, R25은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R24은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 이들 화합물 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
상기 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량은, 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 2∼45질량%를 들 수 있다. 이들 중에서도, 예를 들면, 5∼45질량%, 8∼45질량%, 11∼45질량%, 14∼45질량%, 17∼45질량%, 20∼45질량%, 23∼45질량%, 26∼45질량%, 29∼45질량%, 또는 2∼45질량%, 2∼40질량%, 2∼35질량%, 2∼30질량%, 2∼25질량%, 2∼20질량%, 2∼15질량%, 2∼10질량%가 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(12.1) 내지 식(12.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00077
Figure 112016022715525-pct00078
Figure 112016022715525-pct00079
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 식(12.1)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되며, 식(12.2)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식(12.1)으로 표시되는 화합물과 식(12.2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하고 있어도 된다. 식(12.3)으로 표시되는 화합물은, 광학 활성 화합물이어도 된다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-3-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00080
(상기 일반식(Ⅱ-3-1) 중, R25은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R26은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅱ-3-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 24질량% 이하가 바람직하며, 4질량% 이상 18질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 14질량% 이하인 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅱ-3-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(13.1) 내지 식(13.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 특히, 식(13.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00081
Figure 112016022715525-pct00082
Figure 112016022715525-pct00083
Figure 112016022715525-pct00084
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00085
(상기 일반식(Ⅱ-4) 중, R21 및 R22은 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
이들 화합물 중 1종류만을 함유하고 있어도 되며 2종류 이상 함유하고 있어도 되지만, 요구되는 성능에 따라서 적의 조합하는 것이 바람직하다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 이들 화합물 중에서 1∼2종류를 함유하는 것이 바람직하며, 1∼3종류를 함유하는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(Ⅱ-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하며, 2질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 12질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 7질량% 이하인 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅱ-4)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(14.1) 내지 식(14.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 특히, 식(14.2) 또는/및 식(14.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00086
Figure 112016022715525-pct00087
Figure 112016022715525-pct00088
Figure 112016022715525-pct00089
Figure 112016022715525-pct00090
추가로, 본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00091
(상기 일반식(Ⅲ) 중, R31 및 R32은 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 요구되는 용해성이나 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해 1질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 6질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(15.1) 또는 식(15.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 특히, 식(15.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00092
Figure 112016022715525-pct00093
추가로, 상기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00094
(상기 일반식(Ⅲ-1) 중, R33은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, R32은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅲ-1)으로 표시되는 화합물은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 그 함유량을 조정하는 것이 바람직하다. 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 4질량% 이상 23질량% 이하가 바람직하며, 6질량% 이상 18질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 13질량% 이하인 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅲ-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(16.1) 또는 식(16.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00095
Figure 112016022715525-pct00096
추가로, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00097
(상기 일반식(Ⅲ-2) 중, R31은 일반식(Ⅲ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅲ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하고, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 4질량% 이상 23질량% 이하가 바람직하며, 6질량% 이상 18질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 13질량% 이하인 것이 바람직하다.
추가로, 당해 일반식(Ⅲ-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(17.1) 내지 식(17.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 특히 식(17.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00098
Figure 112016022715525-pct00099
Figure 112016022715525-pct00100
본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00101
(상기 일반식(Ⅳ) 중, R41 및 R42은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, X41 및 X42는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)
당해 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물의 조합 가능한 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합한다. 후술의 식(18.1) 내지 식(18.9)으로 표시되는 화합물 등의 일반식(Ⅳ)의 구조를 구비한 화합물을 액정 조성물에 첨가하면, 액정 조성물의 Δn이나 다른 액정 조성물을 구성하는 성분과의 용해성이 향상한다.
사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼6종류이다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼22질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼22질량%이다.
추가로, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00102
(상기 일반식(Ⅳ) 중, R43, R44은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타낸다)
일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼22질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼22질량%이다.
추가로, 일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(18.1) 내지 식(18.9)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00103
Figure 112016022715525-pct00104
Figure 112016022715525-pct00105
Figure 112016022715525-pct00106
Figure 112016022715525-pct00107
Figure 112016022715525-pct00108
Figure 112016022715525-pct00109
Figure 112016022715525-pct00110
Figure 112016022715525-pct00111
상기 일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물에 있어서, 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하며, 1종∼4종류 함유하는 것이 더 바람직하다. 또한, 일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들면, 식(18.1) 또는 (18.2)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(18.4) 또는 (18.5)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(18.6) 또는 식(18.7)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(18.8) 또는 (18.9)으로 표시되는 화합물로부터 1종류의 화합물을 선택하고, 이들을 적의 조합하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 식(18.1), 식(18.3), 식(18.4), 식(18.6) 및 식(18.9)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00112
(상기 일반식(Ⅳ-2) 중, R45 및 R46은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내며, 상기 R45 또는 R46의 적어도 1개는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, X41 및 X42는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다.
일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은 1∼20질량%인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 함유량으로서는, 예를 들면, 1∼11질량%, 2∼11질량%, 4∼11질량%, 1∼6질량%, 1∼4질량%, 2∼6질량%를 들 수 있다.
추가로, 일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(19.1) 내지 식(18.8)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도, 식(19.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00113
Figure 112016022715525-pct00114
Figure 112016022715525-pct00115
Figure 112016022715525-pct00116
Figure 112016022715525-pct00117
Figure 112016022715525-pct00118
Figure 112016022715525-pct00119
Figure 112016022715525-pct00120
액정 조성물의 성분으로서 선택되는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들면, 식(19.1) 또는 (19.2)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(19.3) 또는 (19.4)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(19.5) 또는 식(19.6)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(19.7) 또는 (19.8)으로 표시되는 화합물로부터 1종류의 화합물을 각각 선택하고, 이들을 적의 조합하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00121
(상기 일반식(Ⅴ) 중, R51 및 R52은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, A51 및 A52는 각각 독립하여 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, Q5는 단결합 또는 -COO-를 나타내고, X51 및 X52는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합된다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼9질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼7질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼3질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼2질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9∼19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼8질량%이다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00122
(상기 일반식(Ⅴ-1) 중, R51 및 R52, X51 및 X52는 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
추가로, 상기 일반식(Ⅴ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00123
(상기 일반식(Ⅴ-1-1) 중, R51 및 R52은 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅴ-1-1)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 1질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 7질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 5질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 4질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(Ⅴ-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(20.1) 내지 식(20.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(20.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00124
Figure 112016022715525-pct00125
Figure 112016022715525-pct00126
Figure 112016022715525-pct00127
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅴ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00128
(상기 일반식(Ⅴ-1-2) 중, R51 및 R52은 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅴ-1-2)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 1질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 7질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(Ⅴ-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(21.1) 내지 식(21.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(21.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00129
Figure 112016022715525-pct00130
Figure 112016022715525-pct00131
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅴ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00132
(상기 일반식(Ⅴ-1-3) 중, R51 및 R52은 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅴ-1-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(Ⅴ-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식(22.1) 내지 식(22.3)으로 표시되는 화합물이다. 식(22.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00133
Figure 112016022715525-pct00134
Figure 112016022715525-pct00135
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00136
(상기 일반식(Ⅴ-2) 중, R51 및 R52, X51 및 X52는 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합된다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅴ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 5∼19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 6∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 10∼19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼8질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이 높은 Tni의 실시형태가 요망되는 경우는 식(Ⅴ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요망되는 경우는 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅴ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-2-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00137
(상기 일반식(Ⅴ-2) 중, R51 및 R52은 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
추가로, 상기 일반식(Ⅴ-2-1)으로 표시되는 화합물은, 식(23.1) 내지 식(23.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(23.1) 또는/및 식(23.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00138
Figure 112016022715525-pct00139
Figure 112016022715525-pct00140
Figure 112016022715525-pct00141
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅴ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00142
(상기 일반식(Ⅴ-2-2) 중, R51 및 R52은 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
추가로, 상기 일반식(Ⅴ-2-2)으로 표시되는 화합물은, 식(24.1) 내지 식(24.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(24.1) 또는/및 식(24.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00143
Figure 112016022715525-pct00144
Figure 112016022715525-pct00145
Figure 112016022715525-pct00146
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00147
(상기 일반식(Ⅴ-3) 중, R51 및 R52은 일반식(Ⅴ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합된다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅴ-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 16질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 1질량% 이상 13질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 9질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 9질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅴ-3)으로 표시되는 화합물은, 식(25.1) 내지 식(24.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00148
Figure 112016022715525-pct00149
Figure 112016022715525-pct00150
본 발명에 따른 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00151
(상기 일반식(Ⅴ-4) 중, R51 및 R52은, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅴ-4)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(Ⅴ-4)으로 표시되는 화합물은, 식(25.11) 내지 식(25.13)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하며, 식(25.13)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00152
본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ'-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00153
(상기 일반식(Ⅴ'-5) 중, R51 및 R52은, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 상기 일반식(Ⅴ'-5)으로 표시되는 화합물을, 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(Ⅴ'-5)으로 표시되는 화합물은, 식(25.21) 내지 식(25.24)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하며, 식(25.21) 및/또는 식(25.23)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00154
본 발명의 액정 조성물은, 추가로, 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물 및 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 일반식(A)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물 및/또는 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00155
Figure 112016022715525-pct00156
(상기 일반식(Ⅵ) 및 (Ⅶ) 중, R61, R62, R71 및 R72은 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 직쇄 알케닐기를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음에 드는 화합물을 호적(好適)하게 사용할 수 있다.
Figure 112016022715525-pct00157
Figure 112016022715525-pct00158
Figure 112016022715525-pct00159
Figure 112016022715525-pct00160
상기 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음에 드는 화합물을 호적하게 사용할 수 있다.
Figure 112016022715525-pct00161
상기 일반식(Ⅵ) 또는 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물을 만족시키는 각각에 있어서, 각각의 구조식을 만족시키는 화합물의 조합 가능한 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 각각의 식을 만족시키는 화합물 중에서 1∼3종류를 배합하는 것이 바람직하며, 1∼4종류를 함유하는 것이 보다 바람직하고, 1∼5종류 이상을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0∼35질량%인 것이 바람직하며, 0∼25질량%인 것이 바람직하고, 0∼15질량%인 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0∼35질량%가 바람직하며, 0∼25질량%가 보다 바람직하고, 0∼15질량%가 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 제2 성분으로서 일반식(M)으로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상 함유한다. 당해 제2 성분으로서의 일반식(M)은, 이하의 화학 구조로 표시된다.
본 발명에 따른 일반식(M)은,
Figure 112016022715525-pct00162
(상기 일반식(M) 중, RM1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
PM은, 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
CM1 및 CM2는 각각 독립하여,
(d)1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다) 및
(e)1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)
으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내며, 상기한 기(d), 기(e)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
KM1 및 KM2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
PM이 2, 3 또는 4로서 KM1가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, PM이 2, 3 또는 4로서 CM2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고,
XM1 및 XM3는 각각 독립하여 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
XM2는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타낸다. 단, 일반식(A)으로 표시되는 화합물을 제외한다)이다.
제2 성분으로서 조합할 수 있는 상기 일반식(M)으로 표시되는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 유전율, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(M)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
상기 일반식(M)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼70질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼65질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼60질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼55질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼51질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼47질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼42질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼39질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼37질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼35질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼33질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼32질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼31질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼30질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼29질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼25질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼24질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼20질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼19질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼10질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼9질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼8질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 9∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 19∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 20∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 22∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 26∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 28∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 29∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 30∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 31∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 32∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 33∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 39∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 42∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 46∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 48∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 52∼54질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3∼8질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 9∼10질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 19∼25질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 22∼24질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 26∼29질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 28∼35질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 28∼33질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 31∼32질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 32∼33질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 33∼42질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 39∼42질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 42∼47질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 48∼51질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하며, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기한 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
RM1은, 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구될 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한 액정 조성물 내에 염소 원자를 갖는 화합물이 5% 이하인 것이 바람직하며, 3% 이하인 것이 바람직하고, 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 실질적으로 함유하지 않음이란, 화합물 제조 시의 불순물로서 생성한 화합물 등의 의도치 않게 염소 원자를 함유하는 화합물만이 액정 조성물에 혼입하는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(B) :
Figure 112016022715525-pct00163
(상기 일반식(B) 중, R3은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A2는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A1가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z2는 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 -CF2O-를 나타내고,
Y1 및 Y2는 각각 독립하여, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타내고,
m1은, 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다)
으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 일반식(B)으로 표시되는 화합물에 있어서, m1이 2 또는 3인 것이 바람직하다. m1이 2이면 보다 낮은 구동 전압이라는 특성이 있다. 또한, m1이 3이면 보다 높은 전이 온도라는 특성이 있다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00164
(상기 일반식(X) 중, X101 내지 X104는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y10는 불소 원자, 염소 원자, -OCF3를 나타내고, Q10는 단결합 또는 -CF2O-를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, A101 및 A102는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는
Figure 112016022715525-pct00165
Figure 112016022715525-pct00166
Figure 112016022715525-pct00167
를 나타내지만, 1,4-페닐렌기 상의 수소 원자는 불소 원자에 의해서 치환되어 있어도 된다)
상기 일반식(X)으로 표시되는 화합물에 있어서 조합할 수 있는 화합물은 특히 제한되지 않지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 더 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
상기 일반식(X)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 적의 조정된다. 예를 들면, 상기 일반식(X)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1∼35질량%, 다른 실시형태에서는 1∼30질량%, 더 다른 실시형태에서는 1∼25질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼20질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼19질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼16질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼12질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼11질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼10질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 1∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 1∼8질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 1∼7질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 1∼3질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 3∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 5∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 6∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 8∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 11∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 13∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 15∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 17∼24질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 3∼7질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 5∼10질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 6∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 6∼8질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 8∼11질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 11∼19질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 11∼12질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 13∼16질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 15∼19질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 함유량은 17∼20질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기한 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00168
(상기 일반식(X-1) 중, X101 내지 X103 및 R10은 일반식(X)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 더 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
상기 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 적의 조정된다.
예를 들면, 상기 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1∼20질량%, 다른 실시형태에서는 1∼15질량%, 더 다른 실시형태에서는 1∼10질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼8질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼7질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼6질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼3질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 3∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 4∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 5∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 6∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 8∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 3∼7질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 5∼7질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 6∼7질량%이다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00169
(상기 일반식(X-1-1) 중, R10은 일반식(X)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(X-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 적의 조정된다.
상기 일반식(X-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1∼25질량%, 다른 실시형태에서는 1∼20질량%, 더 다른 실시형태에서는 1∼15질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼10질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 3∼10질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 5∼10질량%이다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(36.1) 내지 식(36.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(36.1) 및/또는 식(36.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00170
Figure 112016022715525-pct00171
Figure 112016022715525-pct00172
Figure 112016022715525-pct00173
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00174
(상기 일반식(X-1-2) 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(X-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 6질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 16질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(X-1-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(37.1) 내지 식(37.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(37.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00175
Figure 112016022715525-pct00176
Figure 112016022715525-pct00177
Figure 112016022715525-pct00178
추가로, 본 발명에 따른 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00179
(상기 일반식(X-1-3) 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 6질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 16질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(38.1) 내지 식(38.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(38.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00180
Figure 112016022715525-pct00181
Figure 112016022715525-pct00182
Figure 112016022715525-pct00183
본 발명의 액정 조성물에 따른 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00184
(상기 일반식(X-2) 중, X102 내지 X103는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y10는 불소 원자, 염소 원자, -OCF3를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(X-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00185
(상기 일반식(X-2-1) 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(X-2-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 3질량% 이상인 것이 바람직하며, 6질량% 이상이 보다 바람직하고, 9질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 16질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(39.1) 내지 식(39.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(39.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00186
Figure 112016022715525-pct00187
Figure 112016022715525-pct00188
Figure 112016022715525-pct00189
추가로, 본 발명에 따른 일반식(X-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00190
(상기 일반식(X-2-2) 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다. 일반식(X-2-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 3질량% 이상인 것이 바람직하며, 6질량% 이상이 보다 바람직하고, 9질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 16질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(40.1) 내지 식(40.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(40.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00191
Figure 112016022715525-pct00192
Figure 112016022715525-pct00193
Figure 112016022715525-pct00194
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅱb)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00195
(상기 일반식(Ⅱb) 중, R3b은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A2b는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A2b가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z2b는 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O-, 또는 -CF2O-를 나타내고,
m2b은, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, Y3b는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1b는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류의 화합물이 선택되는 것이 바람직하고, 상기 m2b은 2, 3이 보다 바람직하다.
상기 일반식(Ⅱb)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 당해 화합물의 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.01%, 다른 실시형태에서는 0.05%, 더 다른 실시형태에서는 0.1%, 또한 더 다른 실시형태에서는 0.2%, 또한 더 다른 실시형태에서는 0.3%, 또한 더 다른 실시형태에서는 0.4%, 또한 더 다른 실시형태에서는 0.5%이다. 또한, 상기 일반식(Ⅱb)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 10%, 다른 실시형태에서는 8%, 더 다른 실시형태에서는 2%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1%, 또한 더 다른 실시형태에서는 0.8%, 또한 더 다른 실시형태에서는 0.7%이다.
상기 일반식(Ⅱa)으로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 함유하면, Δε 등의 유전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 일반식(A)과의 상용성도 손실되지 않는다.
본 발명에 따른 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00196
(상기 일반식(X-3) 중, X102 내지 X103는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다. 상기 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 함유하면, Δε 등의 유전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 일반식(A) 등의 제1 성분과의 상용성도 손실되지 않는다.
일반식(X-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.1질량% 이상인 것이 바람직하며, 0.2질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.3질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 8질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 5질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-3-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00197
(상기 일반식(X-3-1) 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(X-3-1)을 만족시키는 화합물에 있어서, 조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(X-3-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.05질량% 이상인 것이 바람직하며, 0.2질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.3질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 5질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 3질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(41.1) 내지 식(41.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(41.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 식(41.1) 내지 식(41.4)으로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 함유하면, Δε 등의 유전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 논폴라의 제1 성분과의 상용성도 손실되지 않는다.
Figure 112016022715525-pct00198
Figure 112016022715525-pct00199
Figure 112016022715525-pct00200
Figure 112016022715525-pct00201
추가로, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00202
(상기 일반식(X-4) 중, X102는 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(X-4)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-4-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00203
(상기 일반식(X-4-1) 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(X-4-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2질량% 이상인 것이 바람직하며, 5질량% 이상이 보다 바람직하고, 10질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 17질량% 이하가 더 바람직하고, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-4-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(42.1) 내지 식(42.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(42.3)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00204
Figure 112016022715525-pct00205
Figure 112016022715525-pct00206
Figure 112016022715525-pct00207
추가로, 본 발명에 따른 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00208
(상기 일반식(X-5) 중, X102는 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-5)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-5-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00209
(상기 일반식(X-5-1) 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-5-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(43.1) 내지 식(43.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(43.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00210
Figure 112016022715525-pct00211
Figure 112016022715525-pct00212
Figure 112016022715525-pct00213
본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅱa)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00214
(상기 일반식(Ⅱa) 중, R3a은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A2a는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A2a가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z2a는 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O-, 또는 -CF2O-를 나타내고,
m2a은, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, Y3a는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1a는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류의 화합물이 선택되는 것이 바람직하며, 상기 일반식(Ⅱa)으로 표시되는 화합물로부터 적어도 2종류의 화합물이 선택되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식(Ⅱa)에 있어서, m2a이 2, 3 또는 4인 것이 보다 바람직하며, m2a이 2 또는 3인 것이 더 바람직하고, m2a이 3인 것이 특히 바람직하다.
화학 골격의 공통성 또는 화학 골격의 특징성을 구비한 화합물끼리의 조합에 의해, 현저하게 상용성이 향상하는 것이 확인되었다. 그 중에서도, 당해 일반식(Ⅱa)으로 표시되는 화합물의 하위 개념인 후술의 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물 및 일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물을 조합한 제2 성분과, 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물 및 바람직하게는 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물을 조합한 제1 성분을 함유하는 본 발명의 액정 조성물에 있어서는, 종래부터의 문제점인 액정 화합물의 석출화가 개선되었다.
상기 일반식(Ⅱa)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 당해 화합물의 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2%, 다른 실시형태에서는 3%, 더 다른 실시형태에서는 4%, 또한 더 다른 실시형태에서는 5%, 또한 더 다른 실시형태에서는 6%, 또한 더 다른 실시형태에서는 7%, 또한 더 다른 실시형태에서는 8%이다. 또한 그 밖의 실시형태에서는 9%이다. 그 외 다른 실시형태에서는 11%, 더 다른 실시형태에서는 15%, 또한 더 다른 실시형태에서는 18%이다. 또한, 상기 일반식(Ⅱa)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 30%, 다른 실시형태에서는 20%, 더 다른 실시형태에서는 13%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%, 또한 더 다른 실시형태에서는 7%, 또한 더 다른 실시형태에서는 3%이다.
본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00215
(상기 일반식(X-6) 식 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물이 존재하면, 높은 전이점, 큰 Δε 유전율, 또한, 4환의 화합물에서는 낮은 점성을 나타내는 것이 확인되었다. 또한, 일반식(I-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅳ)에 대해서 특이적으로 양호한 상용성을 나타내는 것이 확인되었다.
일반식(X-6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 4%, 다른 실시형태에서는 5%, 더 다른 실시형태에서는 6%, 또한 더 다른 실시형태에서는 8%, 또한 더 다른 실시형태에서는 9%, 또한 더 다른 실시형태에서는 11%, 또한 더 다른 실시형태에서는 14%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 18%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 30%, 다른 실시형태에서는 20%, 더 다른 실시형태에서는 13%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%, 또한 더 다른 실시형태에서는 7%, 또한 더 다른 실시형태에서는 3%이다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(44.1) 내지 식(44.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(44.1) 및/또는 식(44.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00216
Figure 112016022715525-pct00217
Figure 112016022715525-pct00218
Figure 112016022715525-pct00219
추가로, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XI)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00220
(상기 일반식(XI) 중, X111 내지 X117는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내며, X111 내지 X117의 적어도 1개는 불소 원자를 나타내고, R11은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, Y11는 불소 원자 또는 -OCF3를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(XI)으로 표시되는 화합물이 액정 조성물에 존재하면, 높은 전이점, 큰 Δε 유전율, 높은 Δn, 또한 4환의 화합물에서는 낮은 점성을 나타내는 것이 확인되었다. 또한, 당해 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-1), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅳ)으로 나타내는 화합물에 대해서 특이적으로 양호한 상용성을 나타내는 것이 확인되었다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(M)으로서 일반식(XI)을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2%, 다른 실시형태에서는 4%, 더 다른 실시형태에서는 5%, 또한 더 다른 실시형태에서는 7%, 또한 더 다른 실시형태에서는 9%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%, 또한 더 다른 실시형태에서는 12%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 13%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 15%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 18%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 30%, 다른 실시형태에서는 25%, 더 다른 실시형태에서는 20%, 또한 더 다른 실시형태에서는 15%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%, 또한 더 다른 실시형태에서는 5%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 셀갭이 작은 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는, 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는, 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한, 저온의 환경에서 사용되는 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다. 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우는, 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또, 본 명세서에 있어서의 셀갭은 대향하는 배향층간의 평균 거리를 말하며, 환언하면 액정 조성물이 충전된 액정층의 평균 두께를 말한다(예를 들면, 당해 두께는 10점 평균 등으로 산출한다).
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00221
(상기 일반식(XI-1) 중, R11은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 더 다른 실시형태에서는 3종류 이상 조합한다.
또한, 상기 일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물은, 왼쪽에서부터 2번째의 벤젠환의 불소가 상용성에 특히 공헌하고 있다고도 생각되고 있으며, 높은 전이점, 큰 Δε 유전율, 높은 Δn, 또한 4환의 화합물에서는 낮은 점성을 나타내는 것이 확인되었다. 그 때문에, 당해 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-1-1), 일반식(I-1-2), 일반식(I-4), 일반식(Ⅱ-2) 및 일반식(Ⅳ)으로 나타내는 화합물을 함유하는 조성물에 대해서 특이적으로 양호한 상용성을 나타내는 것이 확인되었다.
일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 3질량% 이상이 보다 바람직하고, 4질량% 이상이 더 바람직하고, 6질량% 이상이 더 바람직하고, 9질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 15질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 8질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(45.1) 내지 식(45.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(45.2) 내지 식(45.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 식(45.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00222
Figure 112016022715525-pct00223
Figure 112016022715525-pct00224
Figure 112016022715525-pct00225
추가로, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00226
(상기 일반식(XⅡ) 중, X121 내지 X126는 각각 독립하여, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R12은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, Y12는 불소 원자 또는 -OCF3를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 4종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00227
(상기 일반식(XⅡ-1) 중, R12은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더 바람직하고, 4질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 15질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 10질량% 이하가 더 바람직하고, 8질량% 이하가 보다 바람직하고, 6질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(46.1) 내지 식(46.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(46.2) 내지 식(46.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00228
Figure 112016022715525-pct00229
Figure 112016022715525-pct00230
Figure 112016022715525-pct00231
추가로, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00232
(상기 일반식(XⅡ-2) 중, R12은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 2종류 이상 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 3질량% 이상이 보다 바람직하고, 4질량% 이상이 더 바람직하고, 6질량% 이상이 더 바람직하고, 9질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 17질량% 이하가 더 바람직하고, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(47.1) 내지 식(47.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(47.2) 내지 식(47.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00233
Figure 112016022715525-pct00234
Figure 112016022715525-pct00235
Figure 112016022715525-pct00236
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00237
(상기 일반식(Ⅷ) 중, R8은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X81 내지 X85는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y8는 불소 원자 또는 -OCF3를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용된다. 사용되는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다. 상기 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물이 액정 조성물 중에 존재하면, 높은 Δn을 나타내며, 또한 다른 4환 화합물과의 비율 조정에 의해서 전이점을 컨트롤하기 쉽다는 작용·효과를 나타낸다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 상기 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼25질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼20질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼15질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼10질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼7질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼6질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼5질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼4질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3∼7질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3∼6질량%이다. 예를 들면 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 4∼7질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하며, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기한 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅷ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00238
(상기 일반식(Ⅷ-1) 중, R8은 일반식(Ⅷ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
추가로, 일반식(Ⅷ-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(26.1) 내지 식(26.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(26.1) 또는 식(26.2)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식(26.2)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00239
Figure 112016022715525-pct00240
Figure 112016022715525-pct00241
Figure 112016022715525-pct00242
상기 식(26.1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하가 보다 더 바람직하고, 1질량% 이상 7질량% 이하가 바람직하다. 이들 중에서, 예를 들면, 1질량% 이상 6질량% 이하, 1질량% 이상 5질량% 이하, 3질량% 이상 7질량% 이하, 3질량% 이상 6질량% 이하, 4질량% 이상 7질량% 이하가 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅷ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00243
(상기 일반식(Ⅷ-2) 중, R8은 일반식(Ⅷ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
일반식(Ⅷ-2)으로서 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또는, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅷ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해, 2.5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하며, 8질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(Ⅷ-2)으로 표시되는 화합물은, 식(27.1) 내지 식(27.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(27.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00244
Figure 112016022715525-pct00245
Figure 112016022715525-pct00246
Figure 112016022715525-pct00247
추가로, 본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00248
(상기 일반식(Ⅸ) 중, R9은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내며, X91 및 X92는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y9는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, U9는 단결합, -COO- 또는 -CF2O-를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅷ-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해, 0.5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하며, 0.5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하며, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기한 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00249
(상기 일반식(Ⅸ-1) 식 중, R9 및 X92는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00250
(상기 일반식(Ⅸ-1-1) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태에 따라 적의 조정된다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼30질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3∼20질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 9∼15질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 더 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 12∼20질량%이다.
추가로, 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(28.1) 내지 식(28.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(28.3) 또는/및 식(28.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00251
Figure 112016022715525-pct00252
Figure 112016022715525-pct00253
Figure 112016022715525-pct00254
Figure 112016022715525-pct00255
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00256
(상기(Ⅸ-1-2) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 3종류를 조합하는 것이 바람직하며, 1종 내지 4종류를 조합하는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(Ⅸ-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 5질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 20질량% 이하가 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅸ-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(29.1) 내지 식(29.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(29.2) 또는/및 식(29.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00257
Figure 112016022715525-pct00258
Figure 112016022715525-pct00259
Figure 112016022715525-pct00260
추가로, 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
(상기 일반식(Ⅸ-2) 중, R9, X91 및 X92는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00262
(상기 일반식(Ⅸ-2-1) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅸ-2-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 1∼25질량%이다. 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼20질량%이다. 더 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼15질량%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼10질량%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼5질량%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼4질량%이다.
추가로, 상기 일반식(Ⅸ-2-1)으로 표시되는 화합물은, 식(30.1) 내지 식(30.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(30.1) 내지 식(30.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00263
Figure 112016022715525-pct00264
Figure 112016022715525-pct00265
Figure 112016022715525-pct00266
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00267
(상기 일반식(Ⅸ-2-2) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅸ-2-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 적의 조정된다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대한 상기 일반식(Ⅸ-2-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1∼30질량%, 다른 실시형태에서는 1∼25질량%, 더 다른 실시형태에서는 1∼20질량%, 더 다른 실시형태에서는 1∼17질량%, 더 다른 실시형태에서는 1∼16질량%, 더 다른 실시형태에서는 1∼12질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼11질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼10질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 1∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 2∼17질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 6∼17질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 8∼17질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 9∼17질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 14∼17질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 14∼16질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 2∼9질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 6∼10질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 8∼11질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 9∼12질량%이다.
추가로, 상기 일반식(Ⅸ-2-2)으로 표시되는 화합물은, 식(31.1) 내지 식(31.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(31.1) 내지 식(31.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00268
Figure 112016022715525-pct00269
Figure 112016022715525-pct00270
Figure 112016022715525-pct00271
추가로, 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00272
(상기 일반식(Ⅸ-2-3) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1∼2종류를 조합하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅸ-2-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 8질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(Ⅸ-2-3)으로 표시되는 화합물은, 식(32.1) 내지 식(32.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(32.2) 및/또는 식(32.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00273
Figure 112016022715525-pct00274
Figure 112016022715525-pct00275
Figure 112016022715525-pct00276
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00277
(상기 일반식(Ⅸ-2-4) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
상기 일반식(Ⅸ-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하며, 1질량% 이상 20질량% 이하가 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하가 바람직하고, 1질량% 이상 12질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 12질량% 이하가 바람직하고, 7질량% 이상 12질량% 이하가 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅸ-2-4)으로 표시되는 화합물은, 식(33.1) 내지 식(33.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(33.1) 및/또는 식(33.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00278
Figure 112016022715525-pct00279
Figure 112016022715525-pct00280
Figure 112016022715525-pct00281
Figure 112016022715525-pct00282
Figure 112016022715525-pct00283
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00284
(상기 일반식(Ⅸ-2-5) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해, 실시형태마다 적의 조합해서 사용한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 더 다른 실시형태에서는 3종류, 또한 더 다른 실시형태에서는 4종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 적의 조정된다.
예를 들면, 상기 일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1∼40질량%, 다른 실시형태에서는 1∼35질량%, 더 다른 실시형태에서는 5∼35질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 8∼35질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 12∼35질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 30∼35질량%, 또한 더 다른 실시형태에서는 8∼12질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하며, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하며, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기한 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 화합물은, 식(34.1) 내지 식(34.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(34.1), 식(34.2), 식(34.3) 및/또는 식(34.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00285
Figure 112016022715525-pct00286
Figure 112016022715525-pct00287
Figure 112016022715525-pct00288
Figure 112016022715525-pct00289
Figure 112016022715525-pct00290
Figure 112016022715525-pct00291
추가로, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00292
(상기 일반식(Ⅸ-3) 중, R9, X91 및 X92는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
추가로, 상기 일반식(Ⅸ-3)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-3-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00293
(상기 일반식(Ⅸ-3-1) 중, R9은 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1∼2종류를 조합하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅸ-3-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해, 3질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하며, 7질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 13질량% 이상 20질량% 이하가 바람직하고, 15질량% 이상 18질량% 이하가 바람직하다.
추가로, 일반식(Ⅸ-3-1)으로 표시되는 화합물은, 식(35.1) 내지 식(35.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(35.1) 및/또는 식(35.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00294
Figure 112016022715525-pct00295
Figure 112016022715525-pct00296
Figure 112016022715525-pct00297
추가로, 본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00298
(상기 일반식(XⅢ) 중, X131 내지 X135는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R13은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, Y13는 불소 원자 또는 -OCF3를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종∼2종류 함유하는 것이 바람직하며, 1종∼3종류 함유하는 것이 보다 바람직하고, 1종∼4종류 함유하는 것이 더 바람직하다.
일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2%, 다른 실시형태에서는 4%, 더 다른 실시형태에서는 5%, 또한 더 다른 실시형태에서는 7%, 또한 더 다른 실시형태에서는 9%, 또한 더 다른 실시형태에서는 11%, 또한 더 다른 실시형태에서는 13%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 14%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 16%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 20%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 30%, 다른 실시형태에서는 25%, 더 다른 실시형태에서는 20%, 또한 더 다른 실시형태에서는 15%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%, 또한 더 다른 실시형태에서는 5%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 셀갭이 작은 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한, 저온의 환경에서 사용되는 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다. 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00299
(상기 일반식(XⅢ-1) 중, R13은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(XⅢ-1)으로 표시되는 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 3질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 5질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 10질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 25질량% 이하가 바람직하며, 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이하가 더 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅢ-1)으로 표시되는 화합물은, 식(48.1) 내지 식(48.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(48.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00300
Figure 112016022715525-pct00301
Figure 112016022715525-pct00302
Figure 112016022715525-pct00303
추가로, 본 발명에 따른 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00304
(상기 일반식(XⅢ-2) 중, R13은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종∼2종류 이상 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ-2)으로 표시되는 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 6질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 8질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 10질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 25질량% 이하가 바람직하며, 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이하가 더 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅢ-2)으로 표시되는 화합물은, 식(49.1) 내지 식(49.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(49.1) 또는/및 식(49.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00305
Figure 112016022715525-pct00306
Figure 112016022715525-pct00307
Figure 112016022715525-pct00308
추가로, 본 발명에 따른 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00309
(상기 일반식(XⅢ-3) 중, R13은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종∼2종류 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2질량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 4질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 9질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 11질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 20질량% 이하가 바람직하며, 17질량% 이하가 보다 바람직하고, 14질량% 이하가 더 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물은, 식(50.1) 내지 식(50.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(50.1) 또는/및 식(50.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00310
Figure 112016022715525-pct00311
Figure 112016022715525-pct00312
Figure 112016022715525-pct00313
추가로, 본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00314
(상기 일반식(XⅣ) 중, R14은 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 탄소 원자수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼7의 알콕시기를 나타내고, X141 내지 X144는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, Q14는 단결합, -COO- 또는 -CF2O-를 나타내고, m14은 0 또는 1이다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또는, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또는, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또는, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 6종류 이상이다.
일반식(XⅣ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 3%, 다른 실시형태에서는 7%, 더 다른 실시형태에서는 8%, 또한 더 다른 실시형태에서는 11%, 또한 더 다른 실시형태에서는 12%, 또한 더 다른 실시형태에서는 16%, 또한 더 다른 실시형태에서는 18%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 19%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 22%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 25%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 40%, 다른 실시형태에서는 35%, 더 다른 실시형태에서는 30%, 또한 더 다른 실시형태에서는 25%, 또한 더 다른 실시형태에서는 20%, 또한 더 다른 실시형태에서는 15%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는, 일반식(XⅣ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우는, 일반식(XⅣ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(XⅣ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00315
(상기 일반식(XⅣ-1) 중, R14은 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 탄소 원자수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼7의 알콕시기를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종 내지 3종류 조합하는 것이 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅣ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00316
(상기 일반식(XⅣ-1) 중, R14은 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 탄소 원자수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼7의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(XⅣ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2질량% 이상인 것이 바람직하며, 4질량% 이상이 보다 바람직하고, 7질량% 이상이 더 바람직하고, 10질량% 이상이 더 바람직하고, 18질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 30질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 27질량% 이하가 더 바람직하고, 24질량% 이하가 보다 바람직하고, 21질량% 미만이 특히 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅣ-1-1)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(51.1) 내지 식(51.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(51.1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00317
Figure 112016022715525-pct00318
Figure 112016022715525-pct00319
Figure 112016022715525-pct00320
추가로, 일반식(XⅣ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00321
(상기 일반식(XⅣ-1-2) 중, R14은 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 탄소 원자수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼7의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(XⅣ-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 3질량% 이상이 보다 바람직하고, 5질량% 이상이 더 바람직하고, 7질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 15질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 13질량% 이하가 더 바람직하고, 11질량% 이하가 보다 바람직하고, 9질량% 미만이 특히 바람직하다.
추가로, 상기 일반식(XⅣ-1-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(52.1) 내지 식(52.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(52.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00322
Figure 112016022715525-pct00323
Figure 112016022715525-pct00324
Figure 112016022715525-pct00325
추가로, 본 발명에 따른 일반식(XⅣ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00326
(상기 일반식(XⅣ-2) 중, R14은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X141 내지 X144는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또는, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또는, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 3%, 다른 실시형태에서는 7%, 더 다른 실시형태에서는 8%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%, 또한 더 다른 실시형태에서는 11%, 또한 더 다른 실시형태에서는 12%, 또한 더 다른 실시형태에서는 18%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 19%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 21%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 22%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 40%, 다른 실시형태에서는 35%, 더 다른 실시형태에서는 25%, 또한 더 다른 실시형태에서는 20%, 또한 더 다른 실시형태에서는 15%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우는, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
추가로, 본 발명에 따른 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-2-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00327
(상기 일반식(XⅣ-2-1) 중, R14은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(XⅣ-2-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 3질량% 이상이 보다 바람직하고, 5질량% 이상이 더 바람직하고, 7질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 15질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 13질량% 이하가 더 바람직하고, 11질량% 이하가 보다 바람직하고, 9질량% 미만이 특히 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅣ-2-1)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(53.1) 내지 식(53.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(53.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00328
Figure 112016022715525-pct00329
Figure 112016022715525-pct00330
Figure 112016022715525-pct00331
추가로, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00332
(상기 일반식(XⅣ-2-2) 중, R14은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(XⅣ-2-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 3질량% 이상인 것이 바람직하며, 6질량% 이상이 보다 바람직하고, 9질량% 이상이 더 바람직하고, 12질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 17질량% 이하가 더 바람직하고, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 14질량% 이하가 특히 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅣ-2-2)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(54.1) 내지 식(54.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(54.2) 및/또는 식(54.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00333
Figure 112016022715525-pct00334
Figure 112016022715525-pct00335
Figure 112016022715525-pct00336
추가로, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-2-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00337
(상기 일반식(XⅣ-2-3) 중, R14은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(XⅣ-2-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상인 것이 바람직하며, 9질량% 이상이 보다 바람직하고, 12질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 30질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 27질량% 미만이 더 바람직하고, 24질량% 이하가 보다 바람직하고, 20질량% 미만이 특히 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅣ-2-3)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(55.1) 내지 식(55.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(55.2) 및/또는 식(55.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00338
Figure 112016022715525-pct00339
Figure 112016022715525-pct00340
Figure 112016022715525-pct00341
추가로, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-2-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00342
(상기 일반식(XⅣ-2-4) 중, R14은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또는, 본 발명의 더 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
일반식(XⅣ-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2%, 다른 실시형태에서는 5%, 더 다른 실시형태에서는 8%, 또한 더 다른 실시형태에서는 9%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%, 또한 더 다른 실시형태에서는 18%, 또한 더 다른 실시형태에서는 21%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 22%이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 24%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 35%, 다른 실시형태에서는 30%, 더 다른 실시형태에서는 25%, 또한 더 다른 실시형태에서는 20%, 또한 더 다른 실시형태에서는 15%, 또한 더 다른 실시형태에서는 10%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 사용되는 경우는, 일반식(XⅣ-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우는, 일반식(XⅣ-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
추가로, 일반식(XⅣ-2-4)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(56.1) 내지 식(56.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(56.1), 식(56.2) 및 식(56.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00343
Figure 112016022715525-pct00344
Figure 112016022715525-pct00345
Figure 112016022715525-pct00346
추가로, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-2-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00347
(상기 일반식(XⅣ-2-5) 중, R14은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(XⅣ-2-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상인 것이 바람직하며, 10질량% 이상이 보다 바람직하고, 13질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 25질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 22질량% 미만이 더 바람직하고, 18질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 미만이 특히 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅣ-2-5)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(57.1) 내지 식(57.4)으로 표시되는 화합물이다. 그 중에서도 식(57.1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00348
Figure 112016022715525-pct00349
Figure 112016022715525-pct00350
Figure 112016022715525-pct00351
추가로, 일반식(XⅣ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅣ-2-6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00352
(식 중, R14은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(XⅣ-2-6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상인 것이 바람직하며, 10질량% 이상이 보다 바람직하고, 15질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 25질량% 이하에 그치게 하는 것이 바람직하며, 22질량% 이하가 더 바람직하고, 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 17질량% 미만이 특히 바람직하다.
추가로, 일반식(XⅣ-2-6)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(58.1) 내지 식(58.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 그 중에서도 식(58.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00353
Figure 112016022715525-pct00354
Figure 112016022715525-pct00355
Figure 112016022715525-pct00356
본원 발명에 사용하는 화합물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조를 갖지 않는다. 또한, 액정 조성물의 신뢰성 및 장기 안정성을 중시할 경우에는 카르보닐기를 갖는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 또한, UV 조사에 의한 안정성을 중시하는 경우, 염소 원자가 치환해 있는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 분자 내의 환 구조가 모두 6원환인 화합물만인 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 바람직한 실시형태는, 제1 성분으로서는, 하기의 일반식(I-1) 및 일반식(I-0) :
Figure 112016022715525-pct00357
(상기 일반식(Ia) 및 (Ib) 중, R1a 및 R2a은 각각 일반식(A)에 있어서의 R1 및 R2과 같은 의미를 나타내고, R1b 및 R2b은 각각 일반식(A)에 있어서의 R1 및 R2과 같은 의미를 나타내고, n1b은 1 또는 2를 나타내고, A1b는 일반식(A)에 있어서의 A1와 같은 의미를 나타내고, Z1b는 일반식(A)에 있어서의 Z1와 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 2종류가 선택되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 3종류 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(I-1) 및 일반식(I-0)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 2종류가 선택되는 화합물은, 액정 조성물 전체 중 85∼99질량% 함유하고 있는 것이 바람직하며, 86∼98질량% 함유하고 있는 것이 보다 바람직하고, 87∼97질량% 함유하고 있는 것이 더 바람직하고, 88∼96질량% 함유하고 있는 것이 보다 더 바람직하고, 89∼95질량% 함유하고 있는 것이 특히 바람직하다.
당해 일반식(I-1) 및 일반식(I-0)과의 조합이 액정 조성물 전체의 85∼99% 차지하고 있으면 고속 응답성의 효과를 나타내며, 추가로 후술의 제2 성분의 조합과 병용하면 화학 구조상 또는 특이성의 관점에서 상용성이 향상하고, 보존 안정성이 향상하기 때문에 액정 화합물의 석출의 문제를 억제·방지할 수 있다.
본 발명에 따른 제2 성분으로서는, 상기 일반식(X)으로 표시되는 4환의 화합물로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 일반식(Ⅷ), 일반식(Ⅸ), 일반식(XⅢ) 및 일반식(XⅣ)으로 나타내는 바와 같은 3환의 화합물이 조성물에 함유되는 경우에 비해서 현격히 저온 안정성 등이 향상한다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 보다 바람직한 실시형태는, 제2 성분으로서의 일반식(Ⅱa) 및 일반식(Ⅱb)
Figure 112016022715525-pct00358
으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 2종류의 화합물이 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅱa) 및 일반식(Ⅱb)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 2종류가 선택되는 화합물의 합계량은, 액정 조성물 전체 중 2∼16질량% 함유하고 있는 것이 바람직하며, 4∼14질량% 함유하고 있는 것이 보다 바람직하고, 5∼12질량% 함유하고 있는 것이 더 바람직하고, 6∼11질량% 함유하고 있는 것이 보다 더 바람직하고, 7∼10질량% 함유하고 있는 것이 특히 바람직하다.
당해 일반식(Ⅱa) 및 일반식(Ⅱb)과의 조합이 액정 조성물 전체의 2∼16% 차지하고 있으면, Δn의 향상과 구동 가능한 Δε를 확보하는 효과를 나타내며, 추가로 제1 성분의 호적한 조합과 병용하면, 당해 제1 성분의 총량이 85질량% 이상 함유되므로 고속 응답성을 유지할 수 있다. 추가로 일반식(Ⅱa) 또는 일반식(Ⅱb)과, 일반식(I-1) 또는 일반식(I-0)과의 조합이 특이적으로 액정 조성물의 성분의 화합물끼리의 상용성을 향상시키기 때문에, 액정 조성물의 보존 안정성이 향상함에 의해 액정 화합물의 석출의 문제를 억제·방지할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 제1 성분으로서 일반식(I-1) 및 일반식(I-0)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 2종류의 화합물을 선택하며, 또한 제2 성분으로서, 일반식(Ⅱa) 및 일반식(Ⅱb)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 2종류 선택하면, 액정 화합물이 석출한다는 저온 안정성에 관한 문제뿐만 아니라, 적하흔의 문제점, 고속 응답성을 유지한다는 효과를 모두 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물에는, PSA 모드 또는 횡전계형 PSA 모드 등의 액정 표시 소자를 제작하기 위하여, 중합성 화합물을 함유해도 된다. 사용할 수 있는 중합성 화합물로서, 광 등의 에너지선에 의해 중합이 진행하는 광중합성 모노머 등을 들 수 있으며, 구조로서, 예를 들면, 비페닐 유도체, 터페닐 유도체 등의 6원환이 복수 연결한 액정 골격을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 더 구체적으로는, 일반식(XX)으로 표시되는 이관능 모노머가 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00359
상기 일반식(XX) 중, X201 및 X202는, 각각 독립하여, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼3개의 알킬기(메틸기, 에틸기, 프로필기)를 나타내고,
Sp201 및 Sp202는, 각각 독립하여, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)S-(식 중, s는 2∼7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 한다)를 나타내고,
Z201는, -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-(식 중, Y1 및 Y2는, 각각 독립하여, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다), -C≡C-, 또는, 단결합을 나타내고,
M201은, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 단결합 또는 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기를 나타내고,
상기 일반식(XX) 중의 모든 1,4-페닐렌기는, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 중합성 화합물의 바람직한 형태는, X201 및 X202가 모두 수소 원자를 나타내는 디아크릴레이트 유도체, X201 및 X202가 모두 메틸기를 갖는 디메타크릴레이트 유도체의 무엇도 바람직하며, 한쪽이 수소 원자를 나타내고 다른 한쪽이 메틸기를 나타내는 화합물도 바람직하다. 이들 화합물의 중합 속도는, 디아크릴레이트 유도체가 가장 빠르고, 디아크릴레이트 유도체가 느리고, 비대칭 화합물이 그 중간이며, 그 용도에 따라 바람직한 태양을 사용할 수 있다. PSA 표시 소자에 있어서는, 디메타크릴레이트 유도체가 특히 바람직하다.
Sp201 및 Sp202는 각각 독립하여, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s-를 나타내지만, PSA 표시 소자에 있어서는 적어도 한쪽이 단결합인 것이 바람직하며, 모두 단결합을 나타내는 화합물 또는 한쪽이 단결합이고 다른 한쪽이 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s-를 나타내는 태양이 바람직하다. 이 경우 탄소 원자수 1∼4의 알킬렌기가 보다 바람직하고, s는 1∼4가 바람직하다.
Z201는, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2-, 또는, 단결합이 바람직하며, -COO-, -OCO-, 또는, 단결합이 보다 바람직하고, 단결합이 특히 바람직하다.
M201은, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 또는, 단결합을 나타내지만, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기 또는 단결합이 바람직하다. M201이 단결합 이외의 환 구조를 나타낼 경우, Z201는 단결합 이외의 연결기가 바람직하고, M201이 단결합일 경우, Z201는 단결합이 바람직하다.
이러한 점에서, 일반식(XX)에 있어서, Sp201 및 Sp202의 사이의 환 구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XXa-1)∼식(XXa-5)의 구조가 바람직하다.
상기 일반식(XX)에 있어서, M201이 단결합을 나타내고, 환 구조가 2개인 환으로 형성되는 경우에 있어서, 다음의 식(XXa-1)∼식(XXa-5)을 나타내는 것이 바람직하며, 식(XXa-1)∼식(XXa-3)을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 식(XXa-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00360
상기 식(XXa-1)∼식(XXa-5)에 있어서, 결합수(結合手)의 양단은, Sp201 또는 Sp202에 결합하는 것으로 한다.
이들 골격을 포함하는 중합성 화합물은 중합 후의 배향 규제력이 PSA형 액정 표시 소자에 최적이며, 양호한 배향 상태가 얻어지므로, 표시 불균일이 억제되거나, 또는, 전혀 발생하지 않는다.
이상의 점에서, 상기 중합성 화합물로서는, 일반식(XX-1)∼일반식(XX-4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물이 바람직하며, 그 중에서도 일반식(XX-2)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00361
상기 일반식(XX-3) 및 일반식(XX-4) 중, Sp20는 탄소 원자수 2∼5의 알킬렌기를 나타낸다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 중합성 화합물을 첨가할 경우에 있어서, 중합개시제가 존재하지 않는 경우여도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진하기 위하여 중합개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 추가로, 일반식(Q)으로 표시되는 화합물을 산화방지제로서 함유할 수 있다.
Figure 112016022715525-pct00362
상기 일반식(Q) 중, RQ은 탄소 원자수 1∼22의 알킬기 또는 알콕시기를 나타내며, 당해 알킬기 중의 1개 이상의 CH2기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-로 치환되어 되고, MQ은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 또는, 단결합을 나타낸다.
상기 일반식(Q) 중에 있어서, RQ은 탄소 원자수 1∼22의 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하며, 당해 알킬기(상기 알콕시기에 있어서의 알킬기를 포함한다)는, 직쇄상 또는 분기쇄상이어도 된다. 또한, 상기 RQ은 탄소 원자수 1∼22의 직쇄 혹은 분기쇄 알킬기 또는 직쇄 혹은 분기쇄 알콕시기를 나타내며, 당해 알킬기(상기 알콕시기에 있어서의 알킬기를 포함한다) 중의 1개 이상의 CH2기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-로 치환되어도 된다. 상기 일반식(Q) 중에 있어서 RQ은, 탄소 원자수 1∼20개로서, 직쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기, 1개의 CH2기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기 및 1개의 CH2기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개인 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1∼10의 직쇄 알킬기, 1개의 CH2기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기 및 1개의 CH2기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개가 더 바람직하다.
MQ은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 단결합을 나타내지만, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.
상기 일반식(Q)으로 표시되는 화합물은, 하기의 일반식(Q-a)∼일반식(Q-d)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하며, 일반식(Q-a) 및/또는 (Q-c)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00363
상기 일반식(Q-a)∼식(Q-d) 중, RQ1은 탄소 원자수 1∼10의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, RQ2은 탄소 원자수 1∼20의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, RQ3은 탄소 원자수 1∼8의 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기 또는 분기쇄 알콕시기가 바람직하고, LQ은 탄소 원자수 1∼8의 직쇄 알킬렌기 또는 분기쇄 알킬렌기가 바람직하다. 이들 중에서도, 일반식(Q)으로 표시되는 화합물은, 하기 식(Q-a-1) 및/또는 (Q-c-1)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure 112016022715525-pct00364
Figure 112016022715525-pct00365
본원 발명의 액정 조성물에 있어서, 상기 일반식(Q)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종을 함유하는 것이 바람직하며, 1종∼5종을 함유하는 것이 더 바람직하고, 그 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0.001∼1질량%인 것이 바람직하며, 0.001∼0.1질량%인 것이 바람직하고, 0.001∼0.05질량%인 것이 바람직하다.
<액정 표시 소자>
본 발명에 따른 중합성 화합물을 함유한 액정 조성물은, 이것에 함유되는 중합성 화합물이 자외선 조사에 의해 중합함으로써 액정 배향능이 부여되며, 액정 조성물의 복굴절을 이용해서 광의 투과광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용되는 것이 바람직하다. 액정 표시 소자로서, ECB-LCD, VA-LCD, VA-IPS-LCD, FFS-LCD, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자), TN-LCD(트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), STN-LCD(수퍼 트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), OCB-LCD 및 IPS-LCD(인 플레인 스위칭 액정 표시 소자)에 유용하지만, AM-LCD에 특히 유용하며, 투과형 혹은 반사형의 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.
상기 액정 표시 소자에 사용되는 액정셀의 2매의 기판은 유리 또는 플라스틱과 같이 유연성을 갖는 투명한 재료를 사용할 수 있고, 한쪽은 실리콘 등의 불투명한 재료여도 된다. 투명 전극층을 갖는 투명 기판은, 예를 들면, 유리판 등의 투명 기판 상에 인듐주석옥사이드(ITO)를 스퍼터링함에 의해 얻을 수 있다.
상기 컬러 필터는, 예를 들면, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 또는, 염색법 등에 의해서 제작할 수 있다. 안료 분산법에 의한 컬러 필터의 작성 방법을 일례로 설명하면, 컬러 필터용의 경화성 착색 조성물을, 당해 투명 기판 상에 도포하고, 패터닝 처리를 실시하며, 그리고 가열 또는 광조사에 의해 경화시킨다. 이 공정을, 적, 녹, 청의 3색에 대하여 각각 행함으로써, 컬러 필터용의 화소부를 제작할 수 있다. 그 외, 당해 기판 상에, TFT, 박막 다이오드 등의 능동 소자를 마련한 화소 전극을 설치해도 된다.
상기 기판을, 투명 전극층이 내측으로 되도록 대향시킨다. 그때, 스페이서를 개재해서, 기판의 간격을 조정해도 된다. 이때는, 얻어지는 조광층(액정층)의 두께가 1∼100㎛로 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 1.5 내지 10㎛가 더 바람직하고, 편광판을 사용하는 경우는, 콘트라스트가 최대로 되도록 액정의 굴절률 이방성 Δn과 셀두께 G와의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 2매의 편광판이 있는 경우는, 각 편광판의 편광축을 조정해서 시야각이나 콘트라스트가 양호해지도록 조정할 수도 있다. 또한, 시야각을 넓히기 위한 위상차 필름도 사용할 수도 있다. 스페이서로서는, 예를 들면, 유리 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자, 포토레지스트 재료 등으로 이루어지는 주상 스페이서 등을 들 수 있다. 그 후, 에폭시계 열경화성 조성물 등의 씰제를, 액정 주입구를 마련한 형태로 당해 기판에 스크린 인쇄하고, 당해 기판끼리를 첩합하고, 가열해 씰제를 열경화시킨다.
2매의 기판간에 액정 조성물(필요에 따라 중합성 화합물을 함유한다)을 협지시키는 방법은, 통상의 진공 주입법 또는 ODF법 등을 사용할 수 있다. 그러나 진공 주입법에 있어서는 적하흔이 발생하지 않는 대신에, 주입의 흔적이 남는다는 과제가 있다. 본원 발명에 있어서는, ODF법을 사용해서 제조하는 표시 소자에, 보다 호적하게 사용할 수 있다. ODF법의 액정 표시 소자 제조 공정에 있어서는, 백플레인 또는 프론트플레인의 어느 한쪽의 기판에 에폭시계 광열 병용 경화성 등의 씰제를, 디스펜서를 사용해서 폐루프 제방 형상으로 묘화(描畵)하고, 그 중에 탈기 하에서 소정량의 액정 조성물을 적하 후, 프론트플레인과 백플레인을 접합함에 의해서 액정 표시 소자를 제조할 수 있다. 본 발명의 액정 조성물은, ODF 공정에 있어서의 액정 조성물의 적하를 안정적으로 행할 수 있기 때문에, 호적하게 사용할 수 있다.
중합성 화합물을 중합시키는 방법으로서는, 액정의 양호한 배향 성능을 얻기 위해서는, 적당한 중합 속도가 바람직하므로, 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 단일 또는 병용 또는 차례로 조사함에 의해서 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용하는 경우, 편광 광원을 사용해도 되고, 비편광 광원을 사용해도 된다. 또한, 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 2매의 기판간에 협지시킨 상태에서 중합을 행할 경우에는, 적어도 조사면측의 기판은 활성 에너지선에 대해서 적당한 투명성이 부여되어 있지 않으면 안 된다. 또한, 광조사 시에 마스크를 사용해서 특정의 부분만을 중합시킨 후, 전장이나 자장 또는 온도 등의 조건을 변화시킴에 의해, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시키고, 추가로 활성 에너지선을 조사해서 중합시킨다는 수단을 사용해도 된다. 특히 자외선 노광할 때에는, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 교류 전계를 인가하면서 자외선 노광하는 것이 바람직하다. 인가하는 교류 전계는, 주파수 10㎐ 내지 10㎑의 교류가 바람직하며, 주파수 60㎐ 내지 10㎑가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 원하는 프리틸트각에 의존해서 선택된다. 즉, 인가하는 전압에 의해 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. 횡전계형 MVA 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향 안정성 및 콘트라스트의 관점에서 프리틸트각을 80도 내지 89.9도로 제어하는 것이 바람직하다.
조사 시의 온도는, 본 발명의 액정 조성물의 액정 상태가 유지되는 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 실온에 가까운 온도, 즉, 전형적으로는 15∼35℃에서의 온도에서 중합시키는 것이 바람직하다. 자외선을 발생시키는 램프로서는, 메탈할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 사용할 수 있다. 또한, 조사하는 자외선의 파장으로서는, 액정 조성물의 흡수 파장역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라서, 자외선을 컷해서 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1㎽/㎠∼100W/㎠가 바람직하며, 2㎽/㎠∼50W/㎠가 보다 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지량은, 적의 조정할 수 있지만, 10mJ/㎠ 내지 500J/㎠가 바람직하며, 100mJ/㎠ 내지 200J/㎠가 보다 바람직하다. 자외선을 조사할 때에, 강도를 변화시켜도 된다. 자외선을 조사하는 시간은 조사하는 자외선 강도에 따라 적의 선택되지만, 10초 내지 3600초가 바람직하며, 10초 내지 600초가 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는 고속 응답과 표시 불량의 억제를 양립시킨 유용한 것이며, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하고, VA 모드, PSVA 모드, PSA 모드, IPS(인 플레인 스위칭) 모드, VA-IPS 모드, FFS(프린지 필드 스위칭) 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 소자에 적용할 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 액정 표시 소자(액정 디스플레이의 일례)의 호적한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은, 서로 대향하는 2개의 기판과, 상기 기판간에 마련된 씰재와, 상기 씰재에 둘러싸인 봉지(封止) 영역에 봉입된 액정을 구비하고 있는 액정 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
구체적으로는, 제1 기판(100) 상에, TFT층(102), 화소 전극(103)을 마련하고, 그 위로부터 패시베이션막(104) 및 제1 배향막(105)을 마련한 백플레인과, 제2 기판(200) 상에, 블랙 매트릭스(202), 컬러 필터(203), 평탄화막(오버 코팅층)(201), 투명 전극(204)을 마련하고, 그 위로부터 제2 배향막(205)을 마련하고, 상기 백플레인과 대향시킨 프론트플레인과, 상기 기판간에 마련된 씰재(301)와, 상기 씰재에 둘러싸인 봉지 영역에 봉입된 액정층(303)을 구비하고, 상기 씰재(301)가 접하는 기판면에는 돌기(주상 스페이서)(302, 304)가 마련되어 있는 액정 표시 소자의 구체적 태양을 나타내고 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판은, 실질적으로 투명하면 재질에 특히 한정은 없으며, 유리, 세라믹스, 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 플라스틱 기판으로서는 셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 폴리시클로올레핀 유도체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테르설폰, 폴리아릴레이트, 추가로 유리 섬유-에폭시 수지, 유리 섬유-아크릴 수지 등의 무기-유기 복합 재료 등을 사용할 수 있다.
또 플라스틱 기판을 사용할 때에는, 배리어막을 마련하는 것이 바람직하다. 배리어막의 기능은, 플라스틱 기판이 갖는 투습성을 저하시켜, 액정 표시 소자의 전기 특성의 신뢰성을 향상하는 것에 있다. 배리어막으로서는, 각각, 투명성이 높고 수증기 투과성이 작은 것이면 특히 한정되지 않으며, 일반적으로는 산화규소 등의 무기 재료를 사용해서 증착이나 스퍼터링, 케미컬 베이퍼 디포지션법(CVD법)에 의해서 형성한 박막을 사용한다.
본 발명에 있어서는, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판으로서 같은 소재를 사용해도 되고 다른 소재를 사용해도 되며, 특히 한정은 없다. 유리 기판을 사용하면 내열성이나 치수안정성이 우수한 액정 표시 소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 또한 플라스틱 기판이면, 롤-투-롤법에 의한 제조 방법에 적합하며 또한 경량화 혹은 플렉서블화에 적합해 있어 바람직하다. 또한, 평탄성 및 내열성 부여를 목적으로 하면, 플라스틱 기판과 유리 기판을 조합하면 좋은 결과를 얻을 수 있다.
또 후술의 실시예에 있어서는, 제1 기판(100) 또는 제2 기판(200)의 재질로서 기판을 사용하고 있다.
백플레인에는, 제1 기판(100) 상에, TFT층(102) 및 화소 전극(103)을 마련하고 있다. 이들은 통상의 어레이 공정에서 제조된다. 그 위에 패시베이션막(104) 및 제1 배향막(105)을 마련해서 백플레인이 얻어진다.
패시베이션막(104)(무기 보호막이라고도 함)은 TFT층을 보호하기 위한 막이며, 통상은 질화막(SiNx), 산화막(SiOx) 등을 화학적 기상 성장(CVD) 기술 등에 의해 형성한다.
또한, 제1 배향막(105)은, 액정을 배향시키는 기능을 갖는 막이며, 통상 폴리이미드와 같은 고분자 재료가 사용되는 경우가 많다. 도포액으로는, 고분자 재료와 용제로 이루어지는 배향제 용액이 사용된다. 배향막은 씰재와의 접착력을 저해할 가능성이 있기 때문에, 봉지 영역 내에 패턴 도포한다. 도포에는 플렉소 인쇄법과 같은 인쇄법, 잉크젯과 같은 액적 토출법이 사용된다. 도포된 배향제 용액은 가건조에 의해 용제가 증발한 후, 베이킹에 의해 가교 경화된다. 그 후, 배향 기능을 내기 위하여, 배향 처리를 행한다.
배향 처리는 통상 러빙법으로 행해진다. 상술과 같이 형성된 고분자막 상을, 레이온과 같은 섬유로 이루어지는 러빙포를 사용해서 한쪽 방향으로 문지름에 의해 액정 배향능이 생긴다.
또한, 광배향법을 사용하는 경우도 있다. 광배향법은, 광감수성을 갖는 유기 재료를 포함하는 배향막 상에 편광을 조사함에 의해 배향능을 발생시키는 방법이며, 러빙법에 의한 기판의 흠집이나 먼지의 발생이 생기지 않는다. 광배향법에 있어서의 유기 재료의 예로서는 이색성(二色性) 염료를 함유하는 재료가 있다. 이색성 염료로서는, 광이색성에 기인하는 바이게르트 효과에 의한 분자의 배향 유기 또는 이성화(異性化) 반응(예 : 아조벤젠기), 이량화(二量化) 반응(예 : 신나모일기), 광가교 반응(예 : 벤조페논기), 혹은 광분해 반응(예 : 폴리이미드기)과 같은, 액정 배향능의 기원으로 되는 광반응을 일으키는 기(이하, 광배향성기로 약기한다)를 갖는 것을 사용할 수 있다. 도포된 배향제 용액은 가건조에 의해 용제가 증발한 후, 임의의 편향을 갖는 광(편광)을 조사함으로써, 임의의 방향으로 배향능을 갖는 배향막을 얻을 수 있다.
한쪽의 프론트플레인은, 제2 기판(200) 상에, 블랙 매트릭스(202), 컬러 필터(203), 평탄화막(201), 투명 전극(204), 제2 배향막(205)을 마련하고 있다.
블랙 매트릭스(202)는, 예를 들면, 안료 분산법으로 제작한다. 구체적으로는 배리어막(201)을 마련한 제2 기판(200) 상에, 블랙 매트릭스 형성용으로 흑색의 착색제를 균일 분산시킨 컬러 레진액을 도포해, 착색층을 형성한다. 계속해서, 착색층을 베이킹해서 경화한다. 그 위에 포토레지스트를 도포하고, 이것을 프리베이킹한다. 포토레지스트에 마스크 패턴을 통해서 노광한 후에, 현상을 행해 착색층을 패터닝한다. 그 후, 포토레지스트층을 박리하고, 착색층을 베이킹해서 블랙 매트릭스(202)가 완성한다.
또는, 포토레지스트형의 안료 분산액을 사용해도 된다. 이 경우는, 포토레지스트형의 안료 분산액을 도포하고, 프리베이킹한 후, 마스크 패턴을 통해서 노광한 후에, 현상을 행해 착색층을 패터닝한다. 그 후, 포토레지스트층을 박리하고, 착색층을 베이킹해서 블랙 매트릭스(202)가 완성한다.
컬러 필터(203)는, 안료 분산법, 전착법, 인쇄법 또는 염색법 등으로 제작한다. 안료 분산법을 예로 취하면, (예를 들면 적색의) 안료를 균일 분산시킨 컬러 레진액을 제2 기판(200) 상에 도포하고, 베이킹 경화 후, 그 위에 포토레지스트를 도포해 프리베이킹한다. 포토레지스트에 마스크 패턴을 통해서 노광한 후에 현상을 행해, 패터닝한다. 그 후 포토레지스트층을 박리하고, 다시 베이킹함으로써, (적색의) 컬러 필터(203)가 완성한다. 제작하는 색 순서에 특히 한정은 없다. 마찬가지로 해서, 녹 컬러 필터(203), 청 컬러 필터(203)를 형성한다.
투명 전극(204)은, 상기 컬러 필터(203) 위에(필요에 따라서 상기 컬러 필터(203) 위에 표면 평탄화를 위하여 오버 코팅층(201)을 마련) 마련한다. 투명 전극(204)은 투과율이 높은 편이 바람직하며, 전기 저항이 작은 편이 바람직하다. 투명 전극(204)은 ITO 등의 산화막을 스퍼터링법 등에 의해서 형성한다.
또한, 상기 투명 전극(204)을 보호할 목적에서, 투명 전극(204) 상에 패시베이션막을 마련하는 경우도 있다.
제2 배향막(205)은, 상술의 제1 배향막(105)과 같은 것이다.
이상, 본 발명에서 사용하는 상기 백플레인 및 상기 프론트플레인에 대한 구체적 태양을 기술했지만, 본원에 있어서는 당해 구체적 태양으로 한정되는 것은 아니며, 소망되는 액정 표시 소자에 따른 태양의 변경은 자유이다.
상기 주상 스페이서의 형상은 특히 한정되지 않으며, 그 수평 단면을 원형, 사각형 등의 다각형 등 다양한 형상으로 할 수 있지만, 공정 시의 미스얼라인 마진을 고려해서, 수평 단면을 원형 또는 정다각형으로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한 당해 돌기 형상은, 원추대(円錐台) 또는 각추대(角錐台)인 것이 바람직하다.
상기 주상 스페이서의 재질은, 씰재 또는 씰재에 사용하는 유기 용제, 혹은 액정에 용해하지 않는 재질이면 특히 한정되지 않지만, 가공 및 경량화의 면에서 합성 수지(경화성 수지)인 것이 바람직하다. 한편, 상기 돌기는, 포토리소그래피에 의한 방법이나 액적 토출법에 의해, 제1 기판 상의 씰재가 접하는 면에 마련하는 것이 가능하다. 이러한 이유에서, 포토리소그래피에 의한 방법이나 액적 토출법에 적합한, 광경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
예로서, 상기 주상 스페이서를 포토리소그래피법에 의해서 얻는 경우에 대하여 설명한다. 도 2는, 포토 마스크 패턴으로서 블랙 매트릭스 상에 형성하는 주상 스페이서 제작용 패턴을 사용한 노광 처리 공정의 도면이다.
상기 프론트플레인의 투명 전극(204) 상에, 주상 스페이서 형성용의 (착색제를 함유하지 않는다) 레진액을 도포한다. 계속해서, 이 레진층(402)을 베이킹해서 경화한다. 그 위에 포토레지스트를 도포하고, 이것을 프리베이킹한다. 포토레지스트에 마스크 패턴(401)을 통해서 노광한 후에, 현상을 행해 레진층을 패터닝한다. 그 후, 포토레지스트층을 박리하고, 레진층을 베이킹해서 주상 스페이서(도 1의 (302, 304))가 완성한다.
주상 스페이서의 형성 위치는 마스크 패턴에 의해서 원하는 위치에 결정할 수 있다. 따라서, 액정 표시 소자의 봉지 영역 내와 봉지 영역 외(씰재 도포 부분)와의 양쪽을 동시에 제작할 수 있다. 또한 주상 스페이서는 봉지 영역의 품질이 저하하지 않도록, 블랙 매트릭스의 위에 위치하도록 형성시키는 것이 바람직하다. 이렇게 포토리소그래피법에 의해서 제작된 주상 스페이서를, 칼럼 스페이서 또는 포토 스페이서라 부르는 경우가 있다.
상기 스페이서의 재질은, PVA-스틸바조 감광성 수지 등의 네가티브형 수용성 수지나 다관능 아크릴계 모노머, 아크릴산 공중합체, 트리아졸계 개시제 등의 혼합물이 사용된다. 또는 폴리이미드 수지에 착색제를 분산시킨 컬러 레진을 사용하는 방법도 있다. 본 발명에 있어서는 특히 한정은 없으며, 사용하는 액정이나 씰재와의 상성에 따라 공지의 재질로 스페이서를 얻을 수 있다.
이렇게 해서, 프론트플레인 상의 봉지 영역으로 되는 면에 주상 스페이서를 마련한 후, 당해 백플레인의 씰재가 접하는 면에 씰재(도 1에 있어서의 301)를 도포한다.
상기 씰재의 재질은 특히 한정은 없으며, 에폭시계나 아크릴계의 광경화성, 열경화성, 광열 병용 경화성의 수지에 중합개시제를 첨가한 경화성 수지 조성물이 사용된다. 또한, 투습성이나 탄성률, 점도 등을 제어하기 위하여, 무기물이나 유기물로 이루어지는 필러류를 첨가하는 경우가 있다. 이들 필러류의 형상은 특히 한정되지 않으며, 구형, 섬유상(纖維狀), 무정형(無定形) 등이 있다. 추가로, 셀갭을 양호하게 제어하기 위하여 단분산경(單分散徑)을 갖는 구형(球形)이나 섬유상의 갭재를 혼합하거나, 기판과의 접착력을 보다 강화하기 위하여, 기판 상 돌기와 얽히기 쉬운 섬유상 물질을 혼합해도 된다. 이때 사용하는 섬유상 물질의 직경은 셀갭의 1/5∼1/10 이하 정도가 바람직하며, 섬유상 물질의 길이는 씰 도포 폭보다도 짧은 것이 바람직하다.
또한, 섬유상 물질의 재질은 소정의 형상이 얻어지는 것이면 특히 한정되지 않으며, 셀룰로오스, 폴리아미드, 폴리에스테르 등의 합성 섬유나 유리, 탄소 등의 무기 재료를 적의 선택하는 것이 가능하다.
씰재를 도포하는 방법으로서는, 인쇄법이나 디스펜스법이 있지만, 씰재의 사용량이 적은 디스펜스법이 바람직하다. 씰재의 도포 위치는 봉지 영역에 악영향을 미치지 않도록 통상 블랙 매트릭스 상으로 한다. 다음 공정의 액정 적하 영역을 형성하기 위하여(액정이 누설하지 않도록), 씰재 도포 형상은 폐루프 형상으로 한다.
상기 씰재를 도포한 프론트플레인의 폐루프 형상(봉지 영역)에 액정을 적하한다. 통상은 디스펜서를 사용한다. 적하하는 액정량은 액정셀 용적과 일치시키기 위하여, 주상 스페이서의 높이와 씰 도포 면적을 곱셈한 체적과 동량을 기본으로 한다. 그러나, 셀 첩합 공정에 있어서의 액정 누설이나 표시 특성의 최적화를 위하여, 적하하는 액정량을 적의 조정하는 경우도 있고, 액정 적하 위치를 분산시키는 경우도 있다.
다음으로, 상기 씰재를 도포하고 액정을 적하한 프론트플레인에, 백플레인을 첩합한다. 구체적으로는, 정전척과 같은 기판을 흡착시키는 기구를 갖는 스테이지에 상기 프론트플레인과 상기 백플레인을 흡착시키고, 프론트플레인의 제2 배향막과 백플레인의 제1 배향막이 마주하며, 씰재와 다른 한쪽의 기판이 접하지 않는 위치(거리)에 배치한다. 이 상태에서 계 내를 감압한다. 감압 종료 후, 프론트플레인과 백플레인과의 첩합 위치를 확인하면서 양 기판 위치를 조정한다(얼라이먼트 조작). 첩합 위치의 조정이 종료되었으면, 프론트플레인 상의 씰재와 백플레인이 접하는 위치까지 기판을 접근시킨다. 이 상태에서 계 내에 불활성 가스를 충전시키고, 서서히 감압을 개방하면서 상압(常壓)으로 되돌린다. 이때, 대기압에 의해 프론트플레인과 백플레인이 첩합되어, 주상 스페이서의 높이 위치에서 셀갭이 형성된다. 이 상태에서 씰재에 자외선을 조사해서 씰재를 경화함에 의해 액정셀을 형성한다. 그 후, 경우에 따라서 가열 공정을 더해, 씰재 경화를 촉진한다. 씰재의 접착력 강화나 전기 특성 신뢰성의 향상을 위하여, 가열 공정을 더하는 경우가 많다.
이하, 본 발명의 더 바람직한 액정 표시 소자의 형태에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자의 제2 바람직한 실시형태는, 제1 배향층 및 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층을 표면에 갖는 제1 기판과, 제2 배향층을 표면에 갖는 제2 기판이 배향층끼리 마주하도록 이간해서 배치되고, 당해 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 함유하는 액정층이 충전된 액정 표시 소자로서, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층은, 망목상으로 배치되는 복수 개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선과의 각 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 이간해서 제1 기판 상에 마련되는 공통 전극을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 액정층에 근접해서 마련되어 있는 제1 배향층 및 제2 배향층은, 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막인 것이 바람직하다.
즉, 상기 액정 표시 소자는, 제2 편광판과, 제2 기판과, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(또는 박막 트랜지스터층이라고도 한다)과, 배향막과, 액정 조성물을 함유하는 액정층과, 배향막과, 컬러 필터와, 제1 기판과, 제1 편광판이 순차 적층된 구성인 것이 바람직하다.
공통 전극과 화소 전극을 동일한 기판(또는 전극층) 상에 이간해서 마련함으로써, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극과의 사이에 생기는 전계(E)가 평면 방향 성분을 가질 수 있다. 그 때문에, 예를 들면 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막을 상기 배향층에 사용하면, 공통 전극과 화소 전극과의 사이에 전압을 걸기 전에는 배향막의 배향 방향인 면 방향으로 배열해 있는 액정 분자가 광을 차단하고, 전압을 걸면 평면 방향으로 걸리는 전계(E)에 의해 액정 분자가 수평으로 회전해서, 당해 전계 방향을 따라 배열함으로써 광을 차단하는 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 형태로서는, 소위 컬러 필터 온 어레이(COA)여도 되며, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층과 액정층과의 사이에 컬러 필터를 마련해도 되며, 또는 당해 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층과 제2 기판과의 사이에 컬러 필터를 마련해도 된다.
또, 본 명세서에 있어서의 「기판 상」이란, 기판과 직접 맞닿는 것뿐만 아니라 간접적으로 맞닿는, 소위 기판에 지지되어 있는 상태도 포함한다.
본 발명에 따른 액정 표시 조성에 있어서의 제2 실시형태의 보다 바람직한 다른 형태(FFS)는, 제1 배향층 및 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층을 표면에 갖는 제1 기판과, 제2 배향층을 표면에 갖는 제2 기판이 배향층끼리 마주하도록 이간해서 배치되고, 당해 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 함유하는 액정층이 충전된 액정 표시 소자로서, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층은, 망목상으로 배치되는 복수 개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선과의 각 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 이간해서 함께 제1 기판 상에 병설되어 있는 공통 전극을 구비하고, 근접하는 상기 공통 전극과 상기 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가 상기 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧은 것이 바람직하다.
또 본 명세서에 있어서, 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가, 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 긴 조건의 액정 표시 소자를 IPS 방식의 액정 표시 소자라 하고, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가, 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧은 조건의 소자를 FFS라 한다. 따라서, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가, 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧은 것만이 FFS 방식의 조건이기 때문에, 당해 공통 전극의 표면과 화소 전극과의 표면과의 두께 방향의 위치 관계에 제한은 없다. 그 때문에, 본 발명에 따른 FSS 방식의 액정 표시 소자로서는, 도 3∼도 9와 같이, 화소 전극이 공통 전극보다 액정층측에 마련되어도 되고, 화소 전극과 공통 전극이 동일면 상에 마련되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 특히 FFS 구동 방식(FFS-LCD)의 액정 표시 소자에 사용하면 고속 응답, 소부의 저감의 관점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 실시형태의 보다 바람직한 실시형태의 일례를 도 3∼도 7을 사용해서 이하 설명한다. 도 3은, 액정 표시 소자의 일 태양의 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이며, 소위 FFS 방식의 액정 표시 소자이다. 본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)는, 제2 편광판(8)과, 제2 기판(7)과, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(또는 박막 트랜지스터층이라고도 한다)(3)과, 배향막(4)과, 액정 조성물을 함유하는 액정층(5)과, 배향막(4)과, 컬러 필터(6)와, 제1 기판(2)과, 제1 편광판(1)이 순차 적층된 구성인 것이 바람직하다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 제2 기판(7) 및 상기 제1 기판(2)은, 한 쌍의 편광판(1, 8)에 의해 협지되어도 된다. 추가로, 도 3에서는, 상기 제2 기판(7)과 배향막(4)과의 사이에 컬러 필터(6)가 마련되어 있다. 추가로, 본 발명에 따른 액정층(5)과 근접하며, 또한 당해 액정층(5)을 구성하는 액정 조성물과 직접 맞닿도록 한 쌍의 배향막(4)을 (투명)전극(층)(3)에 형성해도 된다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)의 다른 호적한 형태로서는, 소위 컬러 필터 온 어레이(COA)여도 되며, 박막 트랜지스터층(3)과 액정층(5)과의 사이에 컬러 필터(6)를 마련해도 되며, 또는 당해 박막 트랜지스터층(3)과 제1 기판(2)과의 사이에 컬러 필터(6)를 마련해도 된다.
FFS 방식의 액정 표시 소자는, 프린지 전계를 이용하는 것이며, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가, 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧으면, 공통 전극과 화소 전극과의 사이에 프린지 전계가 형성되어, 액정 분자의 수평 방향 및 수직 방향의 배향을 효율적으로 이용할 수 있다. 즉, FFS 방식의 액정 표시 소자의 경우는, 화소 전극(21)의 빗살형을 형성하는 라인에 대해서 수직인 방향으로 형성되는 수평 방향의 전계와, 포물선 형상의 전계를 이용할 수 있다.
도 4는, 도 3에 있어서의 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)(또는 박막 트랜지스터층(3)이라고도 한다)의 Ⅱ의 영역을 확대한 평면도이다. 게이트 배선(26)과 데이터 배선(25)이 서로 교차해 있는 교차부 근방에 있어서, 소스 전극(27), 드레인 전극(24) 및 게이트 전극(28)를 포함하는 박막 트랜지스터(20)가, 화소 전극(21)에 표시 신호를 공급하는 스위치 소자로서 상기 화소 전극(21)과 연결해서 마련되어 있다. 당해 도 4에서는 일례로서, 빗살 형상의 화소 전극(21)의 배면에 절연층(도시하지 않음)을 개재해서 평판체상(平板體狀)의 공통 전극(22)이 일면에 형성되어 있는 구성을 나타낸다. 또한, 상기 화소 전극(21)의 표면에는 보호 절연막 및 배향막층에 의해서 피복되어 있어도 된다. 또, 상기 복수의 게이트 배선(26)과 복수의 데이터 배선(25)에 둘러싸인 영역에는 데이터 배선(25)을 개재해서 공급되는 표시 신호를 저장하는 스토리지 커패시터(23)를 마련해도 된다. 추가로, 게이트 배선(26)과 병행해서, 공통 라인(29)이 마련된다. 이 공통 라인(29)은, 공통 전극(22)에 공통 신호를 공급하기 위하여, 공통 전극(22)과 연결하고 있다.
도 5는, 도 4에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ선 방향으로 액정 표시 소자를 절단한 단면도의 일례이다. 배향층(4) 및 박막 트랜지스터(20)(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)를 포함하는 전극층(3)이 표면에 형성된 제1 기판(2)과, 배향층(4)이 표면에 형성된 제2 기판(7)이 소정의 간격 G로 배향층끼리 마주하도록 이간해 있고, 이 공간에 액정 조성물을 함유하는 액정층(5)이 충전되어 있다. 상기 제1 기판(2)의 표면의 일부에 게이트 절연막(12)이 형성되고, 추가로 당해 게이트 절연막(12)의 표면의 일부에 공통 전극(22)이 형성되어 있고, 추가로 상기 공통 전극(22) 및 박막 트랜지스터(20)을 덮도록 절연막(18)이 형성되어 있다. 또한, 상기 절연막(18) 상에 화소 전극(21)이 마련되어 있으며, 당해 화소 전극(21)은 배향층(4)을 개재해서 액정층(5)과 접해 있다. 그 때문에, 화소 전극과 공통 전극과의 최소 이간 거리 d는, 게이트 절연막(12)의 (평균)막두께로서 조정할 수 있다. 또한, 환언하면, 도 5의 실시형태에서는, 화소 전극과 공통 전극간의 기판에 수평 방향의 거리는 0으로 된다. 화소 전극(21)의 빗살 형상 부분의 전극폭 : l, 및, 화소 전극(21)의 빗살 형상 부분의 간극의 폭 : m은, 발생하는 전계에 의해 액정층(5) 내의 액정 분자가 모두 구동될 수 있을 정도의 폭으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 3∼7에서 나타내는 바와 같이, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧은 조건인 FFS 방식의 액정 표시 소자의 경우, 장축 방향이, 배향층의 배향 방향과 평행해지도록 배치하고 있는 액정 분자에 전압을 인가하면, 화소 전극(21)과 공통 전극(22)과의 사이에 포물선형의 전계의 등전위선(等電位線)이 화소 전극(21)과 공통 전극(22)의 상부까지 형성되고, 액정층(5) 내의 액정 분자는, 형성된 전계에 따라 액정층(5) 내를 회전해서 스위칭 소자로서의 작용을 나타낸다. 보다 상세하게는, 예를 들면 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막을 상기 배향층에 사용하면, 공통 전극과 화소 전극과의 사이에 전압을 걸기 전에는 배향막의 배향 방향인 면 방향으로 배열해 있는 액정 분자가 광을 차단하고, 전압을 걸면 공통 전극과 화소 전극이 동일한 기판(또는 전극층) 상에 이간해서 마련되어 있는 것에 기인하는 평면 방향 성분의 전계와, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧음에 의해 발생하는 이들 전극의 가장자리 유래의 수직 방향 성분의 전계(프린지 전계)가 발생하기 때문에, 낮은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자여도 구동할 수 있다. 그 때문에, 액정 조성물 자체의 특성이 높은 유전율 이방성(Δε)을 갖는 화합물의 양을 극력(極力) 저감할 수 있기 때문에, 액정 조성물 자체에 저점도의 화합물을 많이 함유시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 액정 조성물과 같이 저점도의 화합물을 많이 함유할 경우에 생기는 액정 화합물의 석출 등의 저온 안정성에 관한 문제점에 대해서도, 일반식(M)과 일반식(A)과의 조합, 보다 바람직하게는 일반식(I-1) 및 일반식(I-0)과, 일반식(Ⅱa)과의 조합을 채용함에 의해 이러한 문제점이 해결할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 액정 조성물을 FFS에 적용하면 최대한으로 그 특성을 발휘할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 Δε가 1.5∼3.5 정도인 비교적 낮은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 사용하기 때문에, 액정 분자의 장축 방향이, 발생한 전계 방향을 따라 배열하지만, IPS 방식과 비교해 전극간 거리가 짧기 때문에 저전압 구동이 가능하다는 관점에서 Δε가 1.5∼3.5 정도인 비교적 낮은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자여도 구동할 수 있다. 따라서, 큰 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 사용한 FFS 방식 이외의 구동 방식의 액정 표시 소자에 비해서, 우수한 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 조성에 있어서의 제2 실시형태의 보다 바람직한 다른 형태의 구성은 (FFS), 제1 배향층 및 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층을 표면에 갖는 제1 기판과, 제2 배향층을 표면에 갖는 제2 기판이 배향층끼리 마주하도록 이간해서 배치되고, 당해 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 함유하는 액정층이 충전된 액정 표시 소자로서, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층은, 공통 전극과, 망목상으로 배치되는 복수 개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선과의 각 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극을 구비하며, 또한 상기 화소 전극이 상기 공통 전극보다 제2 기판측으로 돌출해서 마련되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 액정층에 근접해서 마련되어 있는 제1 배향층 및 제2 배향층은, 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막인 것이 바람직하다.
도 6은, 도 3에 있어서의 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)(또는 박막 트랜지스터층(3)이라고도 한다)의 Ⅱ의 영역을 확대한 평면도의 다른 형태이다. 게이트 배선(26)과 데이터 배선(25)이 서로 교차해 있는 교차부 근방에 있어서, 소스 전극(27), 드레인 전극(24) 및 게이트 전극(28)을 포함하는 박막 트랜지스터(20)가, 화소 전극(21)에 표시 신호를 공급하는 스위치 소자로서 상기 화소 전극(21)과 연결해서 마련되어 있다. 또한, 화소 전극(21)은 적어도 1개의 노치부로 도려내진 구조여도 되며, 당해 도 6에 그 일례를 나타낸다. 상기 화소 전극(21)은, 사각형의 평판체의 중앙부 및 양 단부가 삼각 형상의 노치부로 도려내지고, 추가로 남는 영역을 8개의 장방 형상의 노치부로 도려낸 형상이며, 또한 공통 전극(22)이 빗살체(도시하지 않음)이다. 또한, 상기 화소 전극의 표면에는 보호 절연막 및 배향막층에 의해서 피복되어 있어도 된다. 또, 상기 복수의 게이트 배선(25)과 복수의 데이터 배선(24)에 둘러싸인 영역에는 데이터 배선(24)을 개재해서 공급되는 표시 신호를 저장하는 스토리지 커패시터(23)를 마련해도 된다. 또, 상기 노치부의 형상이나 수 등은 특히 제한되는 것은 아니다.
도 7은, 도 6에 있어서, 도 4와 마찬가지의 Ⅲ-Ⅲ 방향의 위치에서 액정 표시 소자를 절단한 단면도의 다른 형태의 일례이다. 즉, 상기 도 5의 액정 표시 소자의 구조와의 상이점은, 도 5에 나타내는 액정 표시 소자는, 공통 전극이 평판체이며, 또한 화소 전극이 빗살체이다. 한편, 상기에서 설명한 바와 같이, 도 7에 나타내는 액정 표시 소자에 있어서는, 화소 전극(21)은, 사각형의 평판체의 중앙부 및 양 단부가 삼각 형상의 노치부로 도려내지고, 추가로 남는 영역을 8개의 장방 형상의 노치부로 도려낸 형상이며, 또한 공통 전극이 빗살체인 구조이다. 그 때문에, 화소 전극과 공통 전극과의 최소 이간 거리 d는, 게이트 절연막(12)의 (평균)막두께 이상, 또한 배향층 이간 거리 G 미만으로 된다. 또한, 도 7에서는 공통 전극이 빗살체인 구조이지만, 이 실시형태에서도 공통 전극을 평판체로 해도 된다. 또한, 무엇에 있어서도, 본 발명에 따른 FFS 방식의 액정 표시 소자는, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧은 조건을 만족시키기만 하면 된다. 또한, 도 7에 나타내는 액정 표시 소자의 구성에서는, 화소 전극(21)이 보호막(18)으로 덮여 있지만, 도 5에 나타내는 액정 표시 소자의 구성에서는, 화소 전극(21)이 배향층(4)으로 피복되어 있다. 본 발명에 있어서는, 화소 전극은 보호막 또는 배향막 중 무엇으로 피복되어도 된다.
또한, 도 7에 있어서, 제1 기판(2)의 한쪽의 표면에는 편광판이 형성되며, 또한 다른 쪽의 표면의 일부에 형성된 빗살 형상의 공통 전극(22)을 덮도록 게이트 절연막(12)이 형성되고, 당해 게이트 절연막(12)의 표면의 일부에 화소 전극(21)이 형성되어 있고, 추가로 상기 화소 전극(21) 및 박막 트랜지스터(20)를 덮도록 절연막(18)이 형성되어 있다. 또한, 상기 절연막(18) 위에 배향층(4), 액정층(5), 배향층(4), 컬러 필터(6), 제2 기판(7) 및 편광판(8)이 적층해 있다. 그 때문에, 화소 전극과 공통 전극과의 최소 이간 거리 d는, 양 전극 위치, 화소 전극(21)의 빗살 형상 부분의 전극폭 : l, 또는 화소 전극(21)의 빗살 형상 부분의 간극의 폭 : m으로 조정할 수 있다.
도 7과 같이, 상기 화소 전극이 상기 공통 전극보다 제2 기판측으로 돌출하며, 또한 양자 모두 제1 기판 상에 병렬해서 마련되어 있으면, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극과의 사이에서 평면 방향 성분의 전계를 형성하며, 또한 화소 전극의 표면과 공통 전극의 표면과의 두께 방향의 높이가 상이하기 때문에, 두께 방향 성분의 전계(E)도 동시에 걸 수 있다.
또, FFS 방식의 액정 표시 소자는, 프린지 전계를 이용하는 것이며, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가, 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧은 조건이면 특히 제한되는 것은 아니기 때문에, 예를 들면, 빗살 형상의 화소 전극의 복수의 치부(齒部) 및 빗살 형상의 공통 전극의 복수의 치부가 이간해서 교합한 상태에서 기판 상에 마련된 구성이어도 된다. 이 경우, 공통 전극의 치부와 화소 전극의 치부와의 이간 거리를 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧게 하면 프린지 전계를 이용할 수 있다.
본 발명의 조성물과 액정 조성물을 FFS 방식의 액정 표시 소자에 사용한 경우는, 사용하는 액정 조성물의 Δε가 낮다는 관점에서 고속 응답, 소부의 저감이라는 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 제3 실시형태의 구성은, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)이 형성되어 있는 제1 기판과 동일한 기판측에 컬러 필터(6)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 당해 형태는, 일반적으로 컬러 필터 온 어레이(COA) 등으로 불리고 있다. 구체적인 구조에 대하여 도 8 및 도 9를 사용해서 이하 설명한다. 도 8은, 도 4의 Ⅲ-Ⅲ선 방향으로 액정 표시 소자를 절단한 단면도의 다른 형태이다. 당해 액정 조성물의 구성은, 배향층(4), 박막 트랜지스터(20)(11, 13, 15, 16, 17), 컬러 필터(6) 및 화소 전극(21)이 표면에 형성된 제1 기판(2)과, 배향층(4) 및 공통 전극(22)이 표면에 형성된 제2 기판(7)이 상기 배향층끼리 마주하도록 이간해 있고, 이 공간에 액정 조성물을 함유하는 액정층(5)이 충전되어 있다. 또한, 상기 제1 기판(2)의 표면의 일부에 박막 트랜지스터(20)나 게이트 절연막(12)이 형성되어 있고, 추가로 당해 박막 트랜지스터(20)를 피복하도록 평탄막이기도 한 버퍼층(30)이 형성되어 있으며, 당해 절연층(30) 상에 컬러 필터(6), 화소 전극(21) 및 배향층(4)의 순으로 적층되어 있다. 그 때문에, 도 5 등과는 달리, 제2 기판(7) 상에는 컬러 필터(6)가 존재하지 않는다.
또한 액정 표시 소자는, 중앙부에 위치한 직사각형상의 표시 영역(R1)과, 표시 영역 주연부를 따라 위치한 액자상의 비표시 영역(R2)을 갖고 있으며, 표시 영역(R1)에 있어서, 적색, 녹색 또는 청색의 컬러 필터를 형성하고 있다. 보다 상세하게는 컬러 필터의 주연부를 신호선(데이터 배선이나 게이트 배선 등)에 겹쳐서 배설(配設)되어 있다.
컬러 필터 상에는, ITO(인듐주석옥사이드) 등의 투명한 도전막에 의해 형성된 복수의 화소 전극(21)이 마련되어 있다. 각 화소 전극(21)은 절연막(18) 및 각 착색층에 형성된 스루홀(도시하지 않음)을 개재해서 대응하는 박막 트랜지스터에 접속되어 있다. 보다 상세하게는, 화소 전극(21)은, 상기한 컨택트 전극을 개재해서 박막 트랜지스터에 접속되어 있다. 화소 전극(21) 상에는 주상 스페이서(도시하지 않음) 등이 복수 개 배설되어 있어도 된다. 컬러 필터 및 화소 전극(21) 상에는, 배향막(4)이 형성되어 있다.
도 9는, 도 8과는 다른 형태의 컬러 필터 온 어레이를 나타내는 도면이며, 도 8에 있어서의 박막 트랜지스터(20)와 기판(2)의 개소를 확대해서 나타내는 도면이다. 당해 도 8에서는 컬러 필터가 박막 트랜지스터보다 액정층측에 존재한 구성으로 되어 있지만, 도 9의 형태에서는, 박막 트랜지스터가 컬러 필터보다 액정층측에 존재한 구성으로 되어 있으며, 상기 박막 트랜지스터와 컬러 필터는 버퍼층을 개재해서 접합시키고 있다.
[실시예]
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 상세히 기술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 「질량%」를 의미한다.
실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.
Tni : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
Δn : 295K에 있어서의 굴절률 이방성(별명 : 복굴절률)
Δε : 295K에 있어서의 유전율 이방성
η : 295K에 있어서의 점도(mPa·s)
γ1 : 295K에 있어서의 회전 점성(mPa·s)
VHR : 주파수 60㎐, 인가 전압 5V의 조건 하에서 313K에 있어서의 전압 유지율(%)
소부 :
액정 표시 소자의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1440시간 표시시킨 후에, 전화면 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 목시(目視)로 이하의 4단계 평가로 행했다.
◎ 잔상 없음
○ 잔상 극히 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨
△ 잔상 있으며 허용할 수 없는 레벨
× 잔상 있으며 상당히 열악
휘발성/제조 장치 오염성 :
액정 재료의 휘발성 평가는, 진공 교반 탈포 믹서의 운전 상태를 스트로보스코프로 비추면서 관찰하며, 액정 재료의 발포를 목시에 의해 관찰함에 의해서 행했다. 구체적으로는, 용량 2.0ℓ의 진공 교반 탈포 믹서의 전용 용기에 액정 조성물을 0.8㎏ 넣고, 4㎪의 탈기 하, 공전 속도 15S-1, 자전 속도 7.5S-1로 진공 교반 탈포 믹서를 운전해, 발포가 시작하기까지의 시간에 따라서, 이하의 4단계 평가로 행했다.
◎ 발포까지 3분 이상. 휘발에 의한 장치 오염의 가능성이 낮음
○ 발포까지 1분 이상이며 3분 미만. 휘발에 의한 경미한 장치 오염의 우려 있음
△ 발포까지 30초 이상이며 1분 미만. 휘발에 의한 장치 오염이 일어남
× 발포까지 30초 이내. 휘발에 의한 중대한 장치 오염의 우려가 있음
프로세스 적합성 :
프로세스 적합성은, ODF 프로세스에 있어서, 정적 계량 펌프를 사용해서 1회에 40pL씩 액정을 적하하는 것을 100000회 행해, 다음의 「0∼200회, 201∼400회, 401∼600회, … 99801∼100000회」의 각 200회씩 적하된 액정량의 변화를 이하의 4단계로 평가했다.
◎ 변화가 극히 작음(안정적으로 액정 표시 소자를 제조할 수 있음)
○ 변화가 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨
△ 변화가 있으며 허용할 수 없는 레벨(얼룩 발생에 의해 수율이 악화)
× 변화가 있으며 상당히 열악(액정 누설이나 진공 기포가 발생)
저온에서의 용해성 :
저온에서의 용해성 평가는, 액정 조성물을 조제 후, 1㎖의 샘플병에 액정 조성물을 0.5g 칭량하고, 이것에 온도 제어식 시험조 중에서, 다음을 1사이클 「-20℃(1 시간 유지)→승온(0.2℃/매분)→0℃(1 시간 유지)→승온(0.2℃/매분)→20℃(1 시간 유지)→강온(-0.2℃/매분)→0℃(1 시간 유지)→강온(-0.2℃/매분)→-20℃」로 해서 온도 변화를 계속 주고, 목시로 액정 조성물로부터의 석출물의 발생을 관찰해, 이하의 4단계 평가를 행했다.
◎ 600시간 이상 석출물이 관찰되지 않았음
○ 300시간 이상 석출물이 관찰되지 않았음
△ 150시간 이내에 석출물이 관찰되었음
× 75시간 이내에 석출물이 관찰되었음
실시예에 있어서 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호를 사용한다.
(측쇄 구조 및 연결 구조)
[표 1]
Figure 112016022715525-pct00366
(환 구조)
Figure 112016022715525-pct00367
[표 2]
Figure 112016022715525-pct00368
[표 3]
Figure 112016022715525-pct00369
[표 4]
Figure 112016022715525-pct00370
100 : 제1 기판 102 : TFT층
103 : 화소 전극 104 : 패시베이션막
105 : 제1 배향막 200 : 제2 기판
201 : 평탄화막(오버 코팅층) 202 : 블랙 매트릭스
203 : 컬러 필터 204 : 투명 전극
205 : 제2 배향막 301 : 씰재
302 : 돌기(주상 스페이서) 303 : 액정층
304 : 돌기(주상 스페이서) 401 : 마스크 패턴
402 : 레진층 L : 광
1, 8 : 편광판 2 : 제1 기판
3 : 전극층 4 : 배향막
5 : 액정층 6 : 컬러 필터
6G : 컬러 필터 녹 6R : 컬러 필터 적
7 : 제2 기판 11 : 게이트 전극
12 : 게이트 절연막 13 : 반도체층
14 : 절연층 15 : 오믹 접촉층
16 : 드레인 전극 17 : 소스 전극
18 : 절연 보호층 21 : 화소 전극
22 : 공통 전극 23 : 스토리지 커패시터
24 : 드레인 전극 25 : 데이터 배선
27 : 소스 배선 29 : 공통 라인
30 : 버퍼층

Claims (8)

  1. 제1 성분으로서 하기의 일반식(Ia) 및 일반식(Ib)
    Figure 112017078955736-pct00386

    (상기 일반식(Ia) 및 일반식(Ib) 중, R1a, R2a, R1b 및 R2b은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며,
    n1b은 1 또는 2를 나타내고,
    A1b는 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, A1b가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, A1b가 복수 존재하는 경우는 각각 독립되고,
    Z1b는 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 CF2O-를 나타내고, Z1b가 복수 존재하는 경우는 각각 독립된다.)으로 표시되는 화합물군 중으로부터 적어도 2종 이상 함유하며, 그 총량이 85질량% 이상 95질량%이하이고,
    제2 성분으로서 일반식(M) :
    Figure 112017078955736-pct00372

    (식 중, RM1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    PM은, 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
    CM1 및 CM2는 각각 독립하여,
    (d)1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다) 및
    (e)1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)
    으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내며, 상기한 기(d), 기(e)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    KM1 및 KM2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    PM이 2, 3 또는 4로서 KM1가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, PM이 2, 3 또는 4로서 CM2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고,
    XM1 및 XM3는 각각 독립하여 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
    XM2는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타낸다)
    으로 표시되는 화합물군 중에서 1종 이상 함유하고, Δε은 1.5~3.5인 것을 특징으로 하는 유전율 이방성의 값이 양인 액정 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(B) :
    Figure 112017078955736-pct00373

    (상기 일반식(B) 중, R3은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
    A2는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A1가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    Z2는 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 -CF2O-를 나타내고,
    Y1 및 Y2는 각각 독립하여, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타내고,
    m1은, 1, 2 또는 3를 나타낸다)
    으로 표시되는 화합물인, 유전율 이방성의 값이 양인 액정 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    일반식(L) :
    Figure 112017078955736-pct00374

    (상기 식(L) 중, RL1 및 RL2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
    BL1, BL2 및 BL3는 각각 독립하여
    (a)1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
    (b)1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)
    으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내며, 상기한 기(a), 기(b)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    LL1 및 LL2은 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    OL이 2 또는 3으로서 LL2이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, OL이 2 또는 3으로서 BL3가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되지만, 단, 일반식(M)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
    으로 표시되는 화합물을 더욱 포함하는, 유전율 이방성의 값이 양인 액정 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식(Ⅱa) 및 일반식(Ⅱb)
    Figure 112017078955736-pct00387

    (상기 일반식(Ⅱa) 중, R3a은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
    A2a는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A2a가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    Z2a는 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O-, 또는 -CF2O-를 나타내고,
    m2a은, 1 또는 2를 나타내고, Y3a는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1a는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타낸다)
    Figure 112017078955736-pct00388

    (상기 일반식(Ⅱb) 중, R3b은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내며, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
    A2b는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A2b가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    Z2b는 각각 독립하여 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O-, 또는 -CF2O-를 나타내고,
    m2b은, 1 또는 2를 나타내고, Y3b는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1b는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타낸다)
    으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 2종류의 화합물이 선택되는, 액정 조성물.
  6. 제1 배향층 및 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층을 표면에 갖는 제1 기판과, 제2 배향층을 표면에 갖는 제2 기판이 배향층끼리 마주하도록 이간해서 배치되고, 당해 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 제1항 또는 제2항에 기재된 액정 조성물을 함유하는 액정층이 충전된 액정 표시 소자로서,
    상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층은, 망목상(網目狀)으로 배치되는 복수 개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선과의 각 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 이간해서 제1 기판 상에 마련되는 공통 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는, 액정 표시 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액정층에 근접해서 마련되어 있는 제1 배향층 및 제2 배향층은, 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막인, 액정 표시 소자.
  8. 제6항에 있어서,
    근접하는 상기 공통 전극과 상기 화소 전극과의 최단 이간 거리 d가 상기 배향층끼리의 최단 이간 거리 G보다 짧은, 액정 표시 소자.
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