KR20150140858A - 액정 조성물, 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이 - Google Patents

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KR20150140858A
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조지 가와무라
마코토 네기시
요시노리 이와시타
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디아이씨 가부시끼가이샤
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Abstract

하기 일반식(i)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 하기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하는 액정 조성물.
하기 식 중, Ri1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다) 또는 단결합을 나타내고,
Rⅱ1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
Rⅱ2는 불소 원자, 염소 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되며,
Aⅱ1 및 Aⅱ2는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다)를 나타내고,
Zⅱ1 및 Zⅱ2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
mⅱ1 및 mⅱ2는 각각 독립하여 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만,
mⅱ1+mⅱ2는 1, 2, 3 또는 4이며,
Aⅱ1 및 Zⅱ1이 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ1 및 각 Zⅱ1은 각각 동일해도 되며 달라도 되며,
Aⅱ2 및 Zⅱ2가 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ2 및 각 Zⅱ2는 각각 동일해도 되며 달라도 된다.

Description

액정 조성물, 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION, LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 재료로서 유용한 유전율 이방성(Δε)이 양의 값 또는 음의 값을 나타낸 네마틱 액정 조성물, 이것을 사용한 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자계산기를 비롯하여, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 사용되게 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(수퍼 트위스티드 네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 수직 배향형이나 IPS(인 플레인 스위칭)형 등이 있다. 이들의 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물은 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 자극에 대해서 안정한 것, 또한, 실온을 중심으로 하여 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저점성이며, 또한 구동 전압이 낮은 것이 요구된다. 또한 액정 조성물은 개개의 표시 소자에 있어서 유전율 이방성(Δε) 및/또는 굴절률 이방성(Δn) 등을 최적의 값으로 하기 위해서, 수 종류로부터 수십 종류의 화합물로 구성되고 있다.
수직 배향(VA)형 디스플레이에서는 Δε이 음인 액정 조성물이 사용되고 있으며, TN형, STN형 또는 IPS(인·플레인·스위칭)형 등의 수평 배향형 디스플레이에서는 Δε이 양인 액정 조성물이 사용되고 있다. 또한, Δε이 양인 액정 조성물을 전압 무인가 시에 수직으로 배향시켜, 횡전계를 인가하는 것에 의해 표시하는 구동 방식도 보고되고 있으며, Δε이 양인 액정 조성물의 필요성은 더 높아지고 있다. 한편, 모든 구동 방식에 있어서 저전압 구동, 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위가 요구되고 있다. 즉, Δε이 양 또는 음의 값이며, 절대치가 크고, 점도(η)가 작고, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 요구되고 있다. 또한, Δn과 셀갭(d)의 곱인 Δn×d를 소정치로 설정하기 위해서, 액정 조성물의 Δn을 셀갭에 맞추어 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 더하여 액정 표시 소자를 텔레비전 등에 응용하는 경우에 있어서는 고속 응답성이 중시되므로, 회전 점성(γ1)이 작은 액정 조성물이 요구된다.
고속 응답성을 지향한 액정 조성물의 구성으로서, 예를 들면, Δε이 양의 액정 화합물인 하기 식(A-1) 혹은 하기 식(A-2)으로 표시되는 화합물, 및 Δε이 중성의 액정 화합물인 하기 식(B)으로 표시되는 화합물을 조합하여 사용한 액정 조성물이 개시되어 있다. 이들의 액정 조성물의 특징은, Δε이 양의 액정 화합물이 -CF2O- 구조를 갖는 것, 및 Δε이 중성의 액정 화합물이 알케닐기를 갖는 것이다. 이들의 특징은, 이 액정 조성물의 분야에서는 널리 알려져 있다(특허문헌 1∼4를 참조).
Figure pat00001
한편, 액정 표시 소자의 용도가 확대하기에 이르러, 그 사용 방법, 제조 방법에도 큰 변화가 보인다. 이들의 변화에 대응하기 위해서는, 종래 알려져 있는 기본적인 물성치 이외의 특성을 최적화하는 것이 요구되게 되었다. 즉, 액정 조성물을 사용하는 액정 표시 소자는 VA형이나 IPS형 등이 널리 사용되기에 이르러, 그 크기도 50형 이상의 초대형 사이즈의 표시 소자가, 실용화되기에 이르러, 사용되게 되었다. 기판 사이즈의 대형화에 따라, 액정 조성물의 기판에의 주입 방법도 변화하고, 종래의 진공 주입법으로부터 적하 주입(ODF : One Drop Fill)법이 주입 방법의 주류가 되었다. 그러나, 액정 조성물을 기판에 적하했을 때의 적하흔이 표시 품위의 저하를 초래하는 문제가 표면화하기에 이르렀다. 또한, ODF법에 의한 액정 표시 소자 제조 공정에 있어서는, 액정 표시 소자의 사이즈에 따라 최적의 양의 액정을 적하할 필요가 있다. 적하량의 어긋남이 최적치로부터 커지면, 미리 설계된 액정 표시 소자의 굴절률이나 구동 전계의 밸런스가 무너져, 불균일 발생이나 콘트라스트 불량 등의 표시 불량이 생긴다. 특히, 최근 유행하고 있는 스마트폰에 다용되는 소형 액정 표시 소자는, 최적의 액정 적하량이 소량이기 때문에, 최적치로부터의 어긋남을 일정 범위 내로 제어하는 것 자체가 어렵다. 따라서, 액정 표시 소자의 제조 수율을 높게 유지하기 위해서, 액정 조성물에는, 예를 들면, 액정 적하 시에 발생하는 적하 장치 내의 급격한 압력 변화나 충격으로부터 받는 영향이 적고, 장시간에 걸쳐 안정적으로 연속하여 적하 가능한 것이 필요하다.
이와 같이, 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 비저항치, 높은 전압 유지율, 광이나 열 등의 외부 자극에 대한 안정성과 같은 특성에 더해서, 액정 표시 소자의 제조 방법을 고려한 개발이 요구되어 오고 있다.
- 선행기술문헌
- 특허문헌
(특허문헌 1) 일본국 특개2008-037918호 공보
(특허문헌 2) 일본국 특개2008-038018호 공보
(특허문헌 3) 일본국 특개2010-275390호 공보
(특허문헌 4) 일본국 특개2011-052120호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 넓은 온도 범위의 액정상을 갖고, 점성이 작고, 저온에서의 용해성이 양호하며, 비저항이나 전압 유지율이 높고, 열이나 광에 대해서 안정하며, 소부(燒付)나 적하흔 등의 표시 불량이 발생하기 어려운, 표시 품위가 뛰어난 액정 표시 소자를 수율 좋게 제조 가능한, Δε이 양 또는 음인 액정 조성물을 제공하는 것, 및 이 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것이다.
본 발명자는, 각종의 액정 화합물 및 각종의 화학 물질을 검토하고, 특정의 액정 화합물을 조합하는 것에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명의 제1 태양은 이하의 액정 조성물이며, 본 발명의 제2 태양은 이하의 액정 소자이며, 본 발명의 제3 태양은 이하의 액정 디스플레이이다.
[1] 하기 일반식(i)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 하기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하는 액정 조성물.
Figure pat00002
(식 중, Ri1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다) 또는 단결합을 나타내고,
Rⅱ1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
Rⅱ2는 불소 원자, 염소 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되며,
Aⅱ1 및 Aⅱ2는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다)를 나타내고,
Zⅱ1 및 Zⅱ2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
mⅱ1 및 mⅱ2는 각각 독립하여 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만,
mⅱ1+mⅱ2는 1, 2, 3 또는 4이며,
Aⅱ1 및 Zⅱ1이 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ1 및 각 Zⅱ1은 각각 동일해도 되며 달라도 되며,
Aⅱ2 및 Zⅱ2가 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ2 및 각 Zⅱ2는 각각 동일해도 되며 달라도 된다)
[2] 상기 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rⅱ2가 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 시아노기인 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 상기 [1]에 기재의 액정 조성물.
[3] 상기 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rⅱ2가 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기인 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재의 액정 조성물.
[4] 2,3-디플루오로벤젠-1,4-디일기를 적어도 1개 갖는 상기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 상기 [1]∼[3] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물.
[5] 하기 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 함유하는 상기 [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물.
Figure pat00003
(식 중, RL1 및 RL2는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
BL1, BL2 및 BL3은 각각 독립하여
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 중의 1개 및/또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되며,
LL1 및 LL2는 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 3이며 LL2가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며, OL이 2 또는 3이며 BL3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 된다. 단, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
[6] 하기 일반식(M)으로 표시되는 화합물을 함유하는 상기 [1]∼[5] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물.
Figure pat00004
(식 중, RM1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
PM은, 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
CM1 및 CM2는 각각 독립하여,
(d) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다) 및
(e) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(d), 기(e) 중의 1개 및/또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되며,
KM1 및 KM2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
PM이 2, 3 또는 4이며 KM1이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며, PM이 2, 3 또는 4이며 CM2가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며,
XM1 및 XM3은 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(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
[7] 하기 일반식(X")으로 표시되는 화합물을 함유하는 상기 [1]∼[6] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물.
Figure pat00005
(식 중, RX1 및 RX2는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기를 나타내고, 이들의 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있어도 되며, 또한 이들의 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되며,
u 및 v는 서로 독립하여, 0, 1 또는 2를 나타내지만, u+v는 2 이하이며,
MX1, MX2 및 MX3은 서로 독립하여,
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a) 또는 기(b)에 포함되는 수소 원자는 각각 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되지만, MX2 및/또는 MX3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되며,
LX1, LX2 및 LX3은 서로 독립하여 단결합, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, LX1 및/또는 LX3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되며,
XX1 및 XX2는 서로 독립하여 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 불소 원자를 나타내지만, XX1 및 XX2 중 어느 하나는 불소 원자를 나타낸다. 단, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 및 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
[8] 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
[9] 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 IPS 모드용 액정 표시 소자.
[10] 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 FFS 모드용 액정 표시 소자.
[11] 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물을 사용한 OCB 모드용 액정 표시 소자.
[12] 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물을 사용한 ECB 모드용 액정 표시 소자.
[13] 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물을 사용한 VA 모드용 액정 표시 소자.
[14] 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재의 액정 조성물을 사용한 VA-IPS 모드용 액정 표시 소자.
[15] 상기 [8]∼[14] 중 어느 한 항에 기재의 액정 표시 소자를 사용한 액정 디스플레이.
본 발명의 양 또는 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물은, 넓은 온도 범위의 액정상을 갖고, 종래보다도 대폭으로 낮은 점성을 갖고, 저온에 있어서의 용해성이 양호하며, 그 비저항이나 전압 유지율이 열이나 광에 의해 변화하는 정도가 매우 작다. 이 때문에, 본 발명의 액정 조성물은 액정 제품에의 실용성(적용성)이 높고, 상기 액정 조성물을 사용한 IPS형이나 FFS형 등의 액정 표시 소자는 고속 응답을 달성할 수 있다. 또한, 액정 표시 소자의 제조 공정을 경과한 후에 있어서도 본 발명의 액정 조성물은 안정적으로 그 성능을 발휘할 수 있기 때문에, 제조 공정에 기인하는 표시 불량이 억제되어서, 액정 표시 소자를 수율 높게 제조할 수 있으므로, 매우 유용하다.
본 발명의 제1 실시형태의 양 또는 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물은, 유전적으로 양 또는 음의 성분인 성분(A)을 함유한다. 상기 성분(A)은 유전율 이방성이 2 이상 또는 -2 이하의 화합물로 구성되는 것이 바람직하다. 또, 화합물의 유전율 이방성은, 25℃에 있어서 유전율 이방성이 약 0인 액정 조성물에 첨가하여 조제한 조성물의 유전율 이방성의 측정치로부터 외삽한 값이다.
이하의 조성물에 있어서의 「%」는 특히 명시하지 않는 한 『질량%』를 의미한다.
상기 성분(A)은, 하기 일반식(i)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 또한, 하기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유한다.
Figure pat00006
<일반식(i)으로 표시되는 화합물>
일반식(i) 중, Ri1은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내지만, 상기 알킬기는, 직쇄상인 것이 바람직하다.
일반식(i) 중, Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다) 또는 단결합을 나타낸다. 상기 1,4-시클로헥실렌기는, 트랜스형이어도 되며, 시스형이어도 되지만, 트랜스형인 것이 바람직하다.
Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하고, 1,4-시클로헥실렌기인 것이 보다 바람직하다.
일반식(i)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량의 하한치로서는 0.001질량%가 바람직하고, 0.005질량%가 바람직하고, 0.01질량%가 바람직하고, 상기 화합물의 함유량의 상한치로서는 1질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하다.
일반식(i)으로 표시되는 화합물로 나타내는 화합물의 함유량이 많으면 산화 방지재로서의 효과는 커지지만, 후술하는 초기의 전류치는 상승해 버린다. 반대로 적으면 산화 방지재로서의 기능이 충분히 발휘되지 않는다.
상기 하한치와 상한치의 바람직한 조합으로서, 예를 들면, 0.001∼1질량%, 0.005∼0.1질량%, 0.01∼0.05질량%를 들 수 있다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(i)으로 표시되는 화합물은, 1종 또는 2종 이상 함유되며, 1∼5종 함유되는 것이 바람직하고, 1 또는 2종 함유되는 것이 보다 바람직하다.
일반식(i)으로 표시되는 화합물은, 하기의 일반식(i-a)∼일반식(i-d)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00007
일반식(i-a) 중, R11a는 탄소 원자수 5∼8의 직쇄 알킬기가 바람직하다.
일반식(i-c) 중, R13a는 탄소 원자수 1∼5의 직쇄 알킬기가 바람직하다.
일반식(i-d) 중, R13a는 탄소 원자수 1∼5의 직쇄 알킬기가 바람직하다.
일반식(i-a)∼일반식(i-d)으로 표시되는 화합물 중, 일반식(i-a) 및 일반식(i-c)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.
<일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물>
일반식(ⅱ) 중, Rⅱ1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 된다. 상기 알킬기는, 직쇄상이어도 되며, 분기쇄상이어도 된다.
Rⅱ1은, 수소 원자가 치환되어 있지 않은 직쇄 알킬기, 직쇄 알케닐기 또는 직쇄 알콕시기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 직쇄 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기인 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 직쇄 알킬기, 하기의 알케닐기
Figure pat00008
(식 중, 환구조에는 우단에서 결합하는 것으로 한다)
또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기인 것이 더 바람직하다.
일반식(ⅱ) 중, Rⅱ2는 불소 원자, 염소 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
Rⅱ2는, 불소 원자 또는 수소 원자가 치환되어 있지 않은 직쇄 알킬기, 직쇄 알케닐기 또는 직쇄 알콕시기인 것이 바람직하고, 불소 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 직쇄 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기인 것이 보다 바람직하고, 불소 원자 또는 탄소 원자수 2∼5의 직쇄 알킬기, 하기의 알케닐기
Figure pat00009
(식 중, 환구조에는 우단에서 결합하는 것으로 한다)
또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기인 것이 더 바람직하다.
일반식(ⅱ) 중, Aⅱ1 및 Aⅱ2는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다) 또는 단결합을 나타낸다. 상기 1,4-시클로헥실렌기는, 트랜스형이어도 되며, 시스형이어도 되지만, 트랜스형인 것이 바람직하다.
일반식(ⅱ) 중, mⅱ1 및 mⅱ2는 각각 독립하여 0, 1, 2 또는 3을 나타낸다. 단, mⅱ1+mⅱ2는 1, 2, 3 또는 4이며,
일반식(ⅱ) 중, Aⅱ1, Aⅱ2, Zⅱ1 및 Zⅱ 2 중, 어느 1개 이상이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 달라도 된다. 즉, Aⅱ1 및 Zⅱ1이 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ1은 서로 동일해도 되며 달라도 되며, 각 Zⅱ1은 서로 동일해도 되며 달라도 되며, Aⅱ2 및 Zⅱ2가 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ2는 서로 동일해도 되며 달라도 되며, 각 Zⅱ2는 서로 동일해도 되며 달라도 된다.
일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 포함하는 액정 조성물의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우에는 mⅱ1+mⅱ2는 1 또는 2가 바람직하고, 상기 액정상 상한 온도의 개선을 중시하는 경우에는 mⅱ1+mⅱ2는 3 또는 4가 바람직하고, 그들의 밸런스를 중시하는 경우에는 mⅱ1+mⅱ2는 2 또는 3이 바람직하다.
일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량의 하한치로서는 1%가 바람직하고, 5%가 바람직하고, 8%가 바람직하고, 10%가 바람직하고, 13%가 바람직하고, 15%가 바람직하고, 18%가 바람직하고, 20%가 바람직하고, 상기 화합물의 함유량의 상한치로서는 40%가 바람직하고, 35%가 바람직하고, 30%가 바람직하고, 27%가 바람직하고, 25%가 바람직하고, 23%가 바람직하고, 20%가 바람직하고, 18%가 바람직하고, 15%가 바람직하고, 13%가 바람직하고, 10%가 바람직하다. 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 첨가하면 응답 속도를 악화시키지 않고 Δε을 크게 하는 것이 가능하지만, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하면 일반식(i)으로 표시되는 화합물의 함유량을 증가시키지 않으면 안 된다.
상기 하한치와 상한치의 바람직한 조합으로서, 예를 들면, 1∼30질량%, 5∼15질량%, 8∼10질량%를 들 수 있다. 또한, 상기 조합으로서, 1∼20질량%, 1∼13질량%, 1∼8질량%를 들 수 있다. 또한, 상기 조합으로서, 5∼30질량%, 10∼23질량%, 10∼18질량%를 들 수 있다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 1종 또는 2종 이상 함유되며, 1∼5종 함유되는 것이 바람직하고, 1∼3종 함유되는 것이 보다 바람직하다.
일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 중 1종만을 사용하는 경우에는, 상기 총질량에 대한 상기 화합물의 함유량의 하한치로서는 1%가 바람직하고, 3%가 바람직하고, 6%가 바람직하고, 8%가 바람직하고, 상기 총질량에 대한 상기 화합물의 함유량의 상한치로서는 30%가 바람직하고, 20%가 바람직하고, 15%가 바람직하고, 12%가 바람직하다.
상기 하한치와 상기 상한치의 바람직한 조합으로서, 예를 들면, 1∼30질량%, 3∼20질량%, 6∼15질량%, 8∼12질량%를 들 수 있다.
일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 중 2종을 사용하는 경우에는, 상기 총질량에 대한 상기 2종의 화합물의 합계의 함유량의 하한치로서는 1%가 바람직하고, 3%가 바람직하고, 6%가 바람직하고, 8%가 바람직하고, 상기 총질량에 대한 상기 2종의 화합물의 합계의 함유량의 상한치로서는 30%가 바람직하고, 20%가 바람직하고, 15%가 바람직하고, 12%가 바람직하다.
상기 하한치와 상기 상한치의 바람직한 조합으로서, 예를 들면, 1∼30질량%, 3∼20질량%, 6∼15질량%, 8∼12질량%를 들 수 있다.
본 발명의 액정 조성물의 바람직한 실시형태로서, 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rⅱ2가 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 시아노기인 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 들 수 있다. 이러한 화합물로서는, 예를 들면 하기 일반식(ⅱ-a)∼(ⅱ-c)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(ⅱ)에 있어서, mⅱ1이 0인 경우, mⅱ2는 2 또는 3인 것이 바람직하고, mⅱ2는 3인 것이 보다 바람직하고, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물은 하기 일반식(ⅱ-a)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure pat00010
일반식(ⅱ-a) 중, Xⅱ11, Xⅱ12, Xⅱ13 및 Xⅱ14는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.
Xⅱ11 및 Xⅱ 12 중 적어도 한쪽이 수소 원자인 것이 바람직하고, Xⅱ11 및 Xⅱ12의 양쪽이 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.
Xⅱ13은 불소 원자인 것이 바람직하고, Xⅱ14는 불소 원자인 것이 바람직하고, Xⅱ13 및 Xⅱ14가 불소 원자인 것이 보다 바람직하다.
일반식(ⅱ-a)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00011
(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 고려하여 1종∼2종류 이상의 상기 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-6)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(44.1)∼식(44.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이들 중에서도 식(44.1) 및/또는 식(44.2)으로 표시되는 화합물을 상기 액정 조성물은 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(44.1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하가 특히 바람직하고, 2질량% 이상 6질량% 이하가 가장 바람직하다.
가장 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 2질량% 이상 5질량% 이하여도 되며, 2질량% 이상 4질량% 이하여도 되며, 2질량% 이상 3질량% 이하여도 되며, 3질량% 이상 6질량% 이하여도 되며, 3질량% 이상 5질량% 이하여도 되며, 4질량% 이상 6질량% 이하여도 되며, 5질량% 이상 6질량% 이하여도 된다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(44.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 3질량% 이상 12질량% 이하가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 3질량% 이상 10질량% 이하여도 되며, 3질량% 이상 7질량% 이하여도 되며, 3질량% 이상 6질량% 이하여도 되며, 3질량% 이상 5질량% 이하여도 되며, 3질량% 이상 4질량% 이하여도 되며, 4질량% 이상 12질량% 이하여도 되며, 4질량% 이상 10질량% 이하여도 되며, 5질량% 이상 12질량% 이하여도 되며, 6질량% 이상 12질량% 이하여도 되며, 7질량% 이상 12질량% 이하여도 되며, 10질량% 이상 12질량% 이하여도 된다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(44.1)으로 표시되는 화합물과 식(44.2)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 2질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 30질량% 이하가 보다 바람직하고, 4질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량으로서는, 예를 들면, 5질량% 이상 12질량% 이하, 5질량% 이상 10질량% 이하, 5질량% 이상 9질량% 이하, 5질량% 이상 8질량% 이하, 8질량% 이상 15질량% 이하, 8질량% 이상 10질량% 이하, 9질량% 이상 15질량% 이하, 10질량% 이상 15질량% 이하를 들 수 있다.
일반식(ⅱ)에 있어서, mⅱ1이 1인 경우, Aⅱ1은 1,4-시클로헥실렌기이며, Zⅱ1은 단결합인 것이 바람직하다. mⅱ1이 1인 경우, mⅱ2는 1인 것이 바람직하고, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물은 하기 일반식(ⅱ-b)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00016
일반식(ⅱ-b) 중, Xⅱ1 및 Xⅱ2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Zⅱ2, Rⅱ1 및 Rⅱ2는 일반식(ⅱ)에 있어서의 Zⅱ2, Rⅱ1 및 Rⅱ2와 같다.
일반식(ⅱ-b)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(ⅱ-b-n)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00017
일반식(ⅱ-b-n) 중, Rⅱ1은 일반식(ⅱ)의 Rⅱ1과 같다.
일반식(ⅱ-b-n)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는, 하기 식(ⅱ-b-1)∼식(ⅱ-b-6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 식(ⅱ-b-3) 및/또는 식(ⅱ-b-5)을 본 발명의 액정 조성물은 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00018
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(ⅱ-b-n)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 8질량% 이상 12질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 바람직한 실시형태로서, 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rⅱ2가 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기인 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 들 수 있다. 이러한 화합물로서는, 예를 들면 하기 일반식(ⅱ-c)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 액정 조성물의 바람직한 실시형태로서, 2,3-디플루오로벤젠-1,4-디일기를 적어도 1개 갖는 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물을 들 수 있다. 이러한 화합물로서는, 예를 들면 하기 일반식(ⅱ-c)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식(ⅱ)에 있어서, mⅱ1이 2인 경우, mⅱ2는 0인 것이 바람직하고, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물은 하기 일반식(ⅱ-c)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00019
일반식(ⅱ-c) 중, Xⅱ5 및 Xⅱ6은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Aⅱ2, Rⅱ1 및 Rⅱ2는 일반식(ⅱ)에 있어서의 Aⅱ2, Rⅱ1 및 Rⅱ2와 같다.
Xⅱ5 및 Xⅱ 6 중, 어느 한쪽이 불소 원자인 것이 바람직하고, 양쪽이 불소 원자인 것이 보다 바람직하다.
Aⅱ2는 1,4-시클로헥실렌기인 것이 바람직하다.
일반식(ⅱ-c)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(ⅱ-c-n)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00020
일반식(ⅱ-c-n) 중, Rⅱ3은, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼4의 직쇄 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼2의 알킬기인 것이 더 바람직하다.
일반식(ⅱ-c-n) 중, Rⅱ4는, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 직쇄 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기인 것이 보다 바람직하다.
일반식(ⅱ-c-n)으로 표시되는 화합물은, 하기 식(ⅱ-c-1)∼식(ⅱ-c-10)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 식(ⅱ-c-3), 식(ⅱ-b-5) 및 식(ⅱ-c-6) 중 1∼3종을 본 발명의 액정 조성물은 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00021
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(ⅱ-c-n)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 50질량% 이하가 보다 바람직하고, 20질량% 이상 40질량% 이하가 더 바람직하고, 30질량% 이상 40질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(ⅱ-c-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 8질량% 이상 16질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(ⅱ-c-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 8질량% 이상 16질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(ⅱ-c-7)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 8질량% 이상 16질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(ⅱ-c-3), 식(ⅱ-c-5) 및 식(ⅱ-c-7)으로 표시되는 3종의 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 50질량% 이하가 보다 바람직하고, 20질량% 이상 40질량% 이하가 더 바람직하고, 30질량% 이상 40질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(X-4-2)으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
Figure pat00022
(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 고려하여 상기 일반식(X-4-2)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(X-4-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-4-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(42.11)∼식(42.14)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이들 중에서도 식(42.13) 또는 식(42.14)으로 표시되는 화합물을 본 발명의 액정 조성물은 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
또한, 상기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물로 나타내는 화합물로서, 일반식(X'-7)으로 표시되는 화합물을 사용해도 된다.
Figure pat00027
(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 고려하여 상기 일반식(X'-7)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(X'-7)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 4∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 5∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 6∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 8∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 9∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 11∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 14∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼30질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼13질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼10질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼7질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X'-7)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(44.11)∼식(44.14)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(44.13)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
상기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물로서, 하기 일반식(XⅢ"-40)∼(XⅢ"-43)으로 표시되는 화합물을 사용해도 된다.
Figure pat00032
일반식(XⅢ"-40)∼(XⅢ"-43) 중, RX1 및 RX2는 후술하는 일반식(X")에 있어서의 RX1 및 RX2와 같은 의미를 나타낸다.
상기 일반식에 있어서, RX1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다.
상기 일반식에 있어서, RX2는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우에는, 상기 RX2는 알케닐기인 것이 바람직하고, 전압 유지율 등의 신뢰성을 중시하는 경우에는 상기 RX2는 알킬기인 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ"-40)∼(XⅢ"-43)으로 표시되는 화합물 중, (XⅢ"-40) 및 (XⅢ"-42)로 표시되는 화합물이 바람직하고, (XⅢ"-40)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(XⅢ"-40)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 7질량% 이상 13질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 제1 실시형태의 액정 조성물은, 하기 일반식(L)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종류 또는 2종류 이상을 함유할 수도 있다.
Figure pat00033
(식 중, RL1 및 RL2는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
BL1, BL2 및 BL3은 각각 독립하여
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 중의 1개 및/또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되며,
LL1 및 LL2는 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 3이며 LL2가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며, OL이 2 또는 3이며 BL3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 된다. 단, 상기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 복수 적의 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼95질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 55∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 60∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 65∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 70∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 75∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 80∼95질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 1∼95%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼85%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼75%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼65%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼55%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼45%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼35%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼25%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치가 높고 상한치가 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치가 높고 상한치가 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치가 낮고 상한치가 낮은 것이 바람직하다.
RL1 및 RL2는, 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 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 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조의 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.
일반식(L)으로 표시되는 화합물은 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구되는 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.
일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면, 일반식(I)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00034
(식 중, R11 및 R12는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, A11 및 A12는 각각 독립하여 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3-플루오로-1,4-페닐렌기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 상기 일반식(I)으로 표시되는 복수의 화합물을 적의 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 있어서, 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼75질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 18∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 29∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 53∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 56∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 60∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 65∼75질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 3∼75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치가 높고 상한치가 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치가 중용이며 상한치가 중용인 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치가 낮고 상한치가 낮은 것이 바람직하다.
RM1 및, 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조의 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00035
(식 중, R11 및 R12는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 상기 일반식(I-1)으로 표시되는 복수의 화합물을 적의 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 상기 함유량은 3∼70질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 18∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 29∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 31∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 53∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 56∼70질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 상기 함유량은 3∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼26질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치가 높고 상한치가 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치가 중용이며 상한치가 중용인 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치가 낮고 상한치가 낮은 것이 바람직하다.
또한, 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-1-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00036
(식 중 R12는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 2∼60질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼60질량%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 25∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 32∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼60질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 2∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼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, 일반식(I-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(1.1)∼식(1.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(1.2) 또는 식(1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
식(1.2) 또는 식(1.3)으로 표시되는 화합물이 각각 단독으로 사용되는 경우에는, 식(1.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은 높은 편인 것이 응답 속도의 개선에 효과가 있으며, 식(1.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은 하기에 나타내는 범위가 응답 속도가 빠르고 전기적, 광학적으로 신뢰성이 높은 액정 조성물이 생기므로 바람직하다.
식(1.3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 35질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.
더 바람직한 범위 중, 4∼15질량%여도 되며, 4∼10질량%여도 되며, 4∼7질량%여도 되며, 3∼4질량%여도 되며, 7∼15질량%여도 되며, 10∼15질량%여도 되며, 15∼20질량%여도 된다.
또한, 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-1-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00040
(식 중 R12는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 상기 일반식(I-1-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 적의 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 7∼60질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 18∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 21∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 24∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 41∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼60질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태에서는 7∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼20질량%이다.
또한, 일반식(I-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(2.1)∼식(2.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(2.2)∼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 위해서 30% 이상으로 하는 것은 바람직하지 못하다.
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(2.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하다.
상기 함유량의 보다 바람직한 예로서, 10질량% 이상 50질량% 이하, 20질량% 이상 40질량% 이하, 20질량% 이상 35질량% 이하, 20질량% 이상 30질량% 이하, 20질량% 이상 25질량% 이하, 10질량% 이상 20질량% 이하, 25질량% 이상 50질량% 이하, 30질량% 이상 50질량% 이하, 35질량% 이상 50질량% 이하, 40질량% 이상 50질량% 이하를 들 수 있다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(2.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 45질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 35질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 10질량% 이상 25질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(2.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상 40질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 25질량% 이상 35질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00045
(식 중, R13 및 R14는 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 따라 상기 일반식(I-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼60질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 45∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼60질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 3∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%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.
또한, 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물은, 식(3.1)∼식(3.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 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 위해서 20% 이상으로 하는 것은 바람직하지 못하다.
또한, 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물은, 식(3.1)∼식(3.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(3.1), 식(3.3) 및/또는 식(3.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(3.1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상 20질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 12질량% 이상 18질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(3.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(3.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 12질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00050
(식 중, R13은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R15는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 상기 일반식(I-3)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 45∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50∼60질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 상기 함유량은 3∼60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%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 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물은, 식(4.1)∼식(4.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(4.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
식(4.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00054
(식 중, R11 및 R12는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 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 따라 상기 일반식(I-4)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼50질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼50질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 상기 함유량은, 3∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 3∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 3∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 3∼30질량%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∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은, 3∼5질량%이다.
높은 복굴절률을 얻는 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 Tni를 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(I-4)으로 표시되는 화합물은, 식(5.1)∼식(5.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(5.2)∼식(5.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
식(5.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(5.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00059
(식 중, R11은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, R12는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 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 따라 상기 일반식(I-5)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼50질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼50질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 1∼50%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼40%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼35%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼30%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼20%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼15%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼10%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼5%이다.
저온에서의 용해성을 중시하는 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물은, 식(6.1)∼식(6.6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(6.3), 식(6.4) 및 식(6.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
또한, 식(6.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 6질량% 이상 20질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
본원 발명의 액정 조성물은, 또한, 일반식(I-5)으로 표시되는 화합물로서 식(6.7) 및 식(6.8)으로 표시되는 화합물을 함유할 수도 있다.
Figure pat00066
Figure pat00067
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 식(6.7)으로 표시되는 화합물의 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 이 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 2질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 5질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 7질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00068
(식 중, R11 및 R12는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X11 및 X12는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X11 또는 X12 중 어느 한쪽은 불소 원자이다)
일반식(I-6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 9질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 12질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 14질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 16질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 18질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상 24질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 22질량% 이상 23질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(I-6)으로 표시되는 화합물은, 식(7.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00069
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00070
(식 중, R11 및 R12는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X12는 각각 독립하여 불소 원자 또는 염소 원자를 나타낸다)
일반식(I-7)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 4질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 12질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 15질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 18질량% 이상 24질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 21질량% 이상 22질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(I-7)으로 표시되는 화합물은, 식(8.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00071
또한, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-8)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00072
(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 따라, 상기 일반식(I-8)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종류∼3종류 조합하는 것이 바람직하다. 일반식(I-8)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이상 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 65질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 15질량% 이상 65질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상 65질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 25질량% 이상 65질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 30질량% 이상 65질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 35질량% 이상 65질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 40질량% 이상 65질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 45질량% 이상 60질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 50질량% 이상 58질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 55질량% 이상 56질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(I-8)으로 표시되는 화합물은, 식(9.1)∼식(9.10)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(9.2), 식(9.4) 및 식(9.7)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00073
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082
또한, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00083
(R21 및 R22는 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 따라 상기 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 또 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼50질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 14∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 16∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 26∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼50질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 3∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%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∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼5질량%이다.
또한, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00084
(R21 및 R22는 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 24질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 12질량% 이상 14질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅱ-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(10.1) 및 식(10.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00085
또한, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00086
(R23은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, R24는 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 따라 상기 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼50질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 14∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 16∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 26∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40∼50질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 3∼50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼30질량%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∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3∼5질량%이다.
또한, 일반식(Ⅱ-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(11.1)∼식(11.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00087
Figure pat00088
Figure pat00089
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식(11.1)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(11.2)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(11.1)으로 표시되는 화합물과 식(11.2)으로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하고 있어도 되며, 식(11.1)∼식(11.3)으로 표시되는 화합물을 모두 포함하고 있어도 된다. 식(11.1) 또는 식(11.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 3질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 35질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 30질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 특히 바람직하고, 5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 가장 바람직하다.
또한, 식(11.1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 5∼10질량%여도 되며, 5∼8질량%여도 되며, 8∼15질량%여도 되며, 10∼15질량%여도 되며, 12∼15질량%여도 된다.
또한, 식(11.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
더 바람직한 범위 중, 예를 들면, 4질량% 이상 12질량% 이하, 4질량% 이상 8질량% 이하, 4질량% 이상 6질량% 이하, 6질량% 이상 15질량% 이하, 8질량% 이상 15질량% 이하, 10질량% 이상 15질량% 이하, 12질량% 이상 15질량% 이하의 함유량을 들 수 있다.
식(11.1)으로 표시되는 화합물과 식(11.2)으로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하는 경우에는, 양쪽의 화합물의 합계 질량이 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 10질량% 이상 45질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 35질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 14질량% 이상 23질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00090
(R25는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R24는 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 따라, 상기 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 복수의 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 따라 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량으로서, 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 상기 화합물의 함유량이 2∼45질량%를 들 수 있다. 보다 바람직한 함유량으로서, 예를 들면, 5∼45질량%, 8∼45질량%, 11∼45질량%, 14∼45질량%, 17∼45질량%, 20∼45질량%, 23∼45질량%, 26∼45질량%, 29∼45질량%, 혹은 2∼45질량%, 2∼40질량%, 2∼35질량%, 2∼30질량%, 2∼25질량%, 2∼20질량%, 2∼15질량%, 2∼10질량%를 들 수 있다.
또한, 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(12.1)∼식(12.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00091
Figure pat00092
Figure pat00093
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식(12.1)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(12.2)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(12.1)으로 표시되는 화합물과 식(12.2)으로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하고 있어도 된다. 식(12.1) 또는 식(12.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 3질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 식(12.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 3질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하다. 식(12.1)으로 표시되는 화합물과 식(12.2)으로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하는 경우에는, 양쪽의 화합물의 합계 질량이 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 15질량% 이상 45질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 식(12.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 0.05질량% 이상 2질량% 이하인 것이 바람직하다. 식(12.3)으로 표시되는 화합물은, 광학 활성 화합물이어도 된다.
또한, 일반식(Ⅱ-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅱ-3-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00094
(R25는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R26은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 상기 일반식(Ⅱ-3-1)으로 표시되는 복수의 화합물 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(Ⅱ-3-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조정하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 24질량% 이하가 바람직하고, 4질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상 14질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅱ-3-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(13.1)∼식(13.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(13.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00095
Figure pat00096
Figure pat00097
Figure pat00098
또한, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00099
(R31 및 R32는 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 요구되는 용해성이나 복굴절률 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 3질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 6질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(15.1) 또는 식(15.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(15.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00100
Figure pat00101
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(15.1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00102
(R33은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타낸다. R32는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(Ⅲ-1)으로 표시되는 화합물은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 그 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 23질량% 이하가 바람직하고, 6질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상 13질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
일반식(Ⅲ-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(16.1) 또는 식(16.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00103
Figure pat00104
또한, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00105
(R31은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R34는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(Ⅲ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 23질량% 이하가 바람직하고, 6질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상 13질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅲ-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(17.1)∼식(17.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히 식(17.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00106
Figure pat00107
Figure pat00108
또한, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 군에서 선택되는 것인 것이 바람직하다.
Figure pat00109
(식 중, R41 및 R42는 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)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 상기 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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.
또한, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00110
(식 중, R43, R44는 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 18∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 21∼40질량%이다.
또한, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 1∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼30질량%이다. 또한, 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∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1∼4질량%이다.
또한, 일반식(Ⅳ-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(18.1)∼식(18.9)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00111
Figure pat00112
Figure pat00113
Figure pat00114
Figure pat00115
Figure pat00116
Figure pat00117
Figure pat00118
Figure pat00119
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들의 화합물 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하고, 1종∼4종류 함유하는 것이 더 바람직하다. 또한, 선택하는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들면, 식(18.1) 또는 (18.2)로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(18.4) 또는 (18.5)로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(18.6) 또는 식(18.7)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(18.8) 또는 (18.9)로 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 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00120
(식 중, R45 및 R46은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내지만, 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 따라 상기 일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다.
일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다. 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 0.5∼40질량%인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 함유량으로서는, 예를 들면, 1∼40질량%, 2∼40질량%, 3∼40질량%, 5∼40질량%, 7∼40질량%, 9∼40질량%, 12∼40질량%, 15∼40질량%, 20∼40질량%, 혹은, 1∼40질량%, 1∼30질량%, 1∼25질량%, 1∼20질량%, 1∼15질량%, 1∼10질량%, 1∼5질량%, 1∼4질량%를 들 수 있다.
또한, 일반식(Ⅳ-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(19.1)∼식(19.8)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 식(19.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00121
Figure pat00122
Figure pat00123
Figure pat00124
Figure pat00125
Figure pat00126
Figure pat00127
Figure pat00128
액정 조성물의 성분으로서 선택되는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들면, 식(19.1) 또는 (19.2)로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(19.3) 또는 (19.4)로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(19.5) 또는 식(19.6)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(19.7) 또는 (19.8)로 표시되는 화합물로부터 1종류의 화합물을 각각 선택하고, 이들을 적의 조합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(19.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 0.5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(19.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 7질량% 이상 13질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00129
(식 중, R51 및 R52는 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 따라 상기 일반식(V)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 2∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 18∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 22∼40질량%이다.
또한, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 2∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼4질량%이다.
또한, 일반식(V)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00130
(식 중, R51 및 R52는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시를 나타내고, X51 및 X52는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다)
또한, 일반식(V-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00131
(식 중, R51 및 R52는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(V-1-1)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(V-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(20.1)∼식(20.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(20.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00132
Figure pat00133
Figure pat00134
Figure pat00135
식(20.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(V-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(20.5)∼식(20.8)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 본 발명의 액정 조성물은 식(20.7)으로 표시되는 화합물 및/또는 식(20.8)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00136
식(20.7)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하가 특히 바람직하다.
식(20.8)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하가 특히 바람직하다.
식(20.7) 및 식(20.8)으로 표시되는 2종의 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 7질량% 이상 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(V-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00137
(식 중, R51 및 R52는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(V-1-2)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(V-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(21.1)∼식(21.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(21.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00138
Figure pat00139
Figure pat00140
또한, 일반식(V-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00141
(식 중, R51 및 R52는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(V-1-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(V-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식(22.1)∼식(22.3)으로 표시되는 화합물이다. 식(22.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00142
Figure pat00143
Figure pat00144
또한, 일반식(V)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00145
(식 중, R51 및 R52는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 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 따라 상기 일반식(V-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 2∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 7∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 10∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 12∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 15∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 17∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 20∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 22∼40질량%이다.
또한, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 2∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼4질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이 높은 Tni의 실시형태가 요구되는 경우에는 식(V-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요구되는 경우에는 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(V-2)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-2-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00146
(식 중, R51 및 R52는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 일반식(V-2-1)으로 표시되는 화합물은, 식(23.1)∼식(23.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(23.1) 또는 식(23.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00147
Figure pat00148
Figure pat00149
Figure pat00150
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(23.1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(23.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(23.1)으로 표시되는 화합물 및 식(23.2)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 일반식(V-2)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00151
(식 중, R51 및 R52는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 일반식(V-2-2)으로 표시되는 화합물은, 식(24.1)∼식(24.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(24.1) 또는 식(24.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00152
Figure pat00153
Figure pat00154
Figure pat00155
본 발명의 액정 조성물은, 하기 일반식(M)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 이상을 함유하는 것도 바람직하다.
Figure pat00156
(식 중, RM1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
PM은, 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
CM1 및 CM2는 각각 독립하여,
(d) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다) 및
(e) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(d), 기(e)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되며,
KM1 및 KM2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
PM이 2, 3 또는 4이며 KM1이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며, PM이 2, 3 또는 4이며 CM2가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며,
XM1 및 XM3은 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(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(M)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 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 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼95질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 10∼95질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 20∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 30∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 40∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 45∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 50∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 55∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 60∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 65∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 70∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 75∼95질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 80∼95질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1∼95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼85질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1∼75질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 1∼65질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 1∼55질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 1∼45질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 1∼35질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 1∼25질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
RM1은, 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조의 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
일반식(M)으로 표시되는 화합물은 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구되는 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한 액정 조성물 내에 염소 원자를 갖는 화합물이 5% 이하인 것이 바람직하고, 3% 이하인 것이 바람직하고, 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 화합물 제조 시의 불순물로서 생성한 화합물 등의 의도하지 않고 염소 원자를 포함하는 화합물만이 액정 조성물에 혼입하는 것을 의미한다.
일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(VⅢ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00157
(식 중, R8은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X81∼X85는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y8은 불소 원자 또는 -OCF3을 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(VⅢ)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(VⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 2∼40질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 4∼40질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 5∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 6∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 7∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 8∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 9∼40질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 10∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 11∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 12∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 14∼40질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 15∼40질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 21∼40질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 23∼40질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 2∼40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 2∼21질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 2∼16질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 2∼12질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 2∼8질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 2∼5질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(VⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(VⅢ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00158
(식 중, R8은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(VⅢ-1)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
또한, 일반식(VⅢ-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(26.1)∼식(26.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(26.1) 또는 식(26.2)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식(26.2)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
Figure pat00159
Figure pat00160
Figure pat00161
Figure pat00162
식(26.1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하가 더 바람직하다.
식(26.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 4질량% 이상 15질량% 이하가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 4질량% 이상 10질량% 이하여도 되며, 4질량% 이상 7질량% 이하여도 되며, 4질량% 이상 6질량% 이하여도 되며, 4질량% 이상 5질량% 이하여도 되며, 5질량% 이상 15질량% 이하여도 되며, 6질량% 이상 15질량% 이하여도 되며, 7질량% 이상 15질량% 이하여도 되며, 10질량% 이상 15질량% 이하여도 된다.
식(26.1)으로 표시되는 화합물 및 식(26.2)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1∼40질량%가 바람직하고, 3∼30질량%가 보다 바람직하고, 5∼20질량%가 더 바람직하고, 8∼16질량%가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(VⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(VⅢ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00163
(식 중, R8은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(VⅢ-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
일반식(VⅢ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 2.5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 12질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(VⅢ-2)으로 표시되는 화합물은, 식(27.1)∼식(27.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(27.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00164
Figure pat00165
Figure pat00166
Figure pat00167
또한, 일반식(VⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(VⅢ-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00168
(식 중, R8은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(VⅢ-3)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
또한, 일반식(VⅢ-3)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(26.11)∼식(26.14)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(26.11) 또는 식(26.12)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식(26.12)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
Figure pat00169
Figure pat00170
Figure pat00171
Figure pat00172
또한, 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다. 단, 상기 일반식(i)으로 표시되는 화합물은 제외한다.
Figure pat00173
(식 중, R9는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X91 및 X92는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y9는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3을 나타내고, U9는 단결합, -COO- 또는 -CF2O-를 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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 있어서, 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼70질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 5∼70질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 8∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 10∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 12∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 15∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 17∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 20∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 24∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 28∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 30∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 34∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 39∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 40∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 42∼70질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 45∼70질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3∼70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3∼60질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3∼55질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼50질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼45질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼40질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼35질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼30질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 25질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼20질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼15질량%이다. 본 발명의 또 다른 실시형태로서 상기 화합물의 함유량은 3∼10질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00174
(식 중, R9는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X92는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y9는 불소 원자 또는 -OCF3을 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(Ⅸ-1)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류 이상이다.
또한, 일반식(Ⅸ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00175
(식 중, R9는 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라 상기 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 복수의 화합물을 조합하여 사용할 수 있다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서 2종류이다.
본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대한 상기 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 실시형태에 따라 바람직한 상한치와 하한치가 있다.
상기 총질량에 대한 상기 화합물의 함유량은, 하나의 실시형태에서는 1∼40질량%, 다른 실시형태에서는 1∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 1∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 1∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 1∼10질량%, 또 다른 실시형태에서는 1∼7질량%, 또 다른 실시형태에서는 1∼5질량%이다.
또한, 상기 일반식(Ⅸ-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(28.1)∼식(28.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 액정 조성물은, 식(28.3) 및 식(28.5)으로 표시되는 화합물 중 어느 1종 또는 2종을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00176
Figure pat00177
Figure pat00178
Figure pat00179
Figure pat00180
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(28.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 상기 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 2질량% 이상 8질량% 이하여도 되며, 2질량% 이상 7질량% 이하여도 되며, 2질량% 이상 5질량% 이하여도 되며, 5질량% 이상 10질량% 이하여도 되며, 7질량% 이상 10질량% 이하여도 되며, 8질량% 이상 10질량% 이하여도 되며, 9질량% 이상 10질량% 이하여도 된다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(28.5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 상기 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 5질량% 이상 7질량% 이하여도 되며, 8질량% 이상 10질량% 이하여도 된다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(28.3)으로 표시되는 화합물과 식(28.5)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 상기 액정 조성물의 총질량에 대해서, 5질량% 이상 35질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이상 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이상 18질량% 이하가 더 바람직하다.
더 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 15질량% 이상 16질량% 이하여도 되며, 17질량% 이상 18질량% 이하여도 된다.
상기 액정 조성물이, 상기 식(28.3)으로 표시되는 화합물 및 상기 식(28.5)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우, 그 상대적인 함유량은, 상기 식(28.3)으로 표시되는 화합물의 함유량의 쪽이 많아도 되며, 상기 식(28.5)으로 표시되는 화합물의 함유량의 쪽이 많아도 되지만, 상기 액정 조성물의 Tni를 높이는 관점으로부터, 상기 식(28.5)으로 표시되는 화합물의 함유량의 쪽이 많은 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00181
(식 중, R9는 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 고려하여 상기 일반식(Ⅸ-1-2)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼3종류 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼4종류 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(Ⅸ-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 30질량% 이하가 보다 바람직하고, 8질량% 이상 30질량% 이하가 더 바람직하고, 10질량% 이상 25질량% 이하가 더 바람직하고, 14질량% 이상 22질량% 이하가 더 바람직하고, 16질량% 이상 20질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(29.1)∼식(29.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(29.2) 또는 식(29.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00182
Figure pat00183
Figure pat00184
Figure pat00185
또한, 일반식(Ⅸ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00186
(식 중, R9는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X91 및 X92는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y9는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3을 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여, 상기 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 실시형태마다 적의 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 또 다른 실시형태에서는 3종류, 또 다른 실시형태에서는 4종류, 또 다른 실시형태에서는 5종류, 또 다른 실시형태에서는 6종류 이상 조합한다.
Figure pat00187
(식 중, R9는 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 고려하여 상기 일반식(Ⅸ-2-2)으로 표시되는 복수의 화합물을 1종∼3종류 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼4종류 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(Ⅸ-2-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 1∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 10∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 14∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 16∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 21∼40질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼22질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼15질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼12질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼8질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1∼4질량%이다.
또한, 일반식(Ⅸ-2-2)으로 표시되는 화합물은, 식(31.1)∼식(31.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(31.2)∼식(31.4)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 식(31.2)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure pat00188
Figure pat00189
Figure pat00190
Figure pat00191
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(31.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 5질량% 이상 8질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 5∼6질량%여도 되며, 7∼8질량%여도 된다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(31.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(31.2)으로 표시되는 화합물 및 식(31.4)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 2질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 7질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00192
(식 중, R9는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(Ⅸ-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 8질량% 이상 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-2-4)으로 표시되는 화합물은, 식(33.1)∼식(33.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(33.1) 및/또는 식(33.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00193
Figure pat00194
Figure pat00195
Figure pat00196
Figure pat00197
Figure pat00198
또한, 일반식(Ⅸ-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00199
(식 중, R9는 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 고려하여, 상기 일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 복수의 화합물을 실시형태마다 적의 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 또 다른 실시형태에서는 3종류, 또 다른 실시형태에서는 4종류 이상이다.
일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 4∼45질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 8∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 12∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 21∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 30∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 31∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 34∼45질량%이다. 또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼45질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼32질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼22질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼13질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼9질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼8질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼5질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-2-5)으로 표시되는 화합물은, 식(34.1)∼식(34.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(34.1), 식(34.2), 식(34.3) 및/또는 식(34.5)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00200
Figure pat00201
Figure pat00202
Figure pat00203
Figure pat00204
Figure pat00205
Figure pat00206
또한, 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 단, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물은 제외한다.
Figure pat00207
(식 중, X101∼X104는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y10은 불소 원자, 염소 원자, -OCF3을 나타내고, Q10은 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 pat00208
를 나타내지만, 1,4-페닐렌기 상의 수소 원자는 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여 상기 일반식(X)으로 표시되는 복수의 화합물을 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
일반식(X)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 2∼45질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 6∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 8∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 9∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 11∼45질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 12∼45질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼45질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 19∼45질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 23∼45질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 25∼45질량%이다. 또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼45질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼13질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼9질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼6질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼3질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치를 낮게, 상한치를 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치를 높게, 상한치를 높게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00209
(식 중, X101∼X103은 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 고려하여 상기 일반식(X-1)으로 표시되는 복수의 화합물을 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
일반식(X-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 2∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 5∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 6∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 7∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 8∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 9∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 13∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 23∼40질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼15질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼10질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼6질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼4질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00210
(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 고려하여 상기 일반식(X-1-1)으로 표시되는 복수의 화합물을 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한 다른 실시형태에서는 4종류 이상이다.
일반식(X-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 3∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 6∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 9∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 12∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 15∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 21∼30질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼13질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼10질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼7질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(36.1)∼식(36.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(36.1) 및/또는 식(36.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00211
Figure pat00212
Figure pat00213
Figure pat00214
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00215
(식 중, R10은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
일반식(X-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 6질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 최대 비율을 20질량% 이하로 고정시키는 것이 바람직하고, 16질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
보다 구체적인 바람직한 실시형태로서, 상기 함유량이, 1∼10질량%, 2∼8질량%, 2∼7질량%, 2∼5질량%, 4∼8질량%, 및 5∼8질량%인 실시형태를 예시할 수 있다.
상기 일반식(X-1-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(37.1)∼식(37.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(37.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00216
Figure pat00217
Figure pat00218
Figure pat00219
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(37.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 3∼20질량%가 보다 바람직하고, 5∼15질량%가 더 바람직하고, 7∼13질량%가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00220
(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 고려하여 1종∼2종류 이상의 상기 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 6질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 최대 비율을 20질량% 이하로 고정시키는 것이 바람직하고, 16질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
보다 구체적인 바람직한 실시형태로서, 상기 함유량이, 1∼10질량%, 3∼8질량%, 2∼6질량%, 2∼5질량%, 2∼4질량%, 3∼6질량%, 4∼6질량%, 및 5∼6질량%인 실시형태를 예시할 수 있다.
상기 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(38.1)∼식(38.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(38.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00221
Figure pat00222
Figure pat00223
Figure pat00224
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(38.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00225
(식 중, X102∼X103은 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y10은 불소 원자, 염소 원자, -OCF3을 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 고려하여 상기 일반식(X-2)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00226
(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 고려하여 상기 일반식(X-2-1)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(X-2-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(39.1)∼식(39.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(39.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00227
Figure pat00228
Figure pat00229
Figure pat00230
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(39.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00231
(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 고려하여 상기 일반식(X-2-2)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(X-2-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 16질량% 이하가 보다 바람직하고, 9질량% 이상 12질량% 이하가 더 바람직하고, 9질량% 이상 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(40.1)∼식(40.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(40.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00232
Figure pat00233
Figure pat00234
Figure pat00235
또한, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00236
(식 중, X102∼X103은 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 고려하여 상기 일반식(X-3)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-3-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00237
(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 고려하여 상기 일반식(X-3-1)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(X-3-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 최대 비율을 10질량% 이하로 고정시키는 것이 바람직하고, 8질량% 이하가 더 바람직하고, 6질량% 이하가 보다 바람직하고, 4질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(41.1)∼식(41.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(41.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00238
Figure pat00239
Figure pat00240
Figure pat00241
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(41.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 0.5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00242
(식 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 고려하여 상기 일반식(X-4)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-4)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-4-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00243
(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 고려하여 상기 일반식(X-4-1)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(X-4-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 2질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 17질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 10질량% 이상 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-4-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(42.1)∼식(42.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(42.3)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00244
Figure pat00245
Figure pat00246
Figure pat00247
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-4-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00248
(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 고려하여 상기 일반식(X-4-3)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(X-4-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 2질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 17질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 10질량% 이상 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-4-3)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(42.21)∼식(42.24)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(42.22)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00249
Figure pat00250
Figure pat00251
Figure pat00252
또한, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00253
(식 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 고려하여 상기 일반식(X-5)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-5)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-5-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00254
(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 고려하여 상기 일반식(X-5-1)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-5-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(43.1)∼식(43.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(43.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00255
Figure pat00256
Figure pat00257
Figure pat00258
또한, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XI)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00259
(식 중, X111∼X117은 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X111∼X117의 적어도 하나는 불소 원자를 나타내고, R110은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, Y11은 불소 원자 또는 -OCF3을 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여 상기 일반식(XI)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 5∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 7∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 9∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 10∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 12∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 13∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 15∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼30질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼15질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼10질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼5질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 셀갭이 작은 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는, 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는, 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한, 저온의 환경에서 사용되는 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다. 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우에는, 일반식(XI)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00260
(식 중, R110은 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 고려하여, 상기 일반식(XI-1)으로 표시되는 복수의 화합물을, 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 또 다른 실시형태에서는 3종류 이상 조합한다.
일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 4질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 9질량% 이상 12질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(45.1)∼식(45.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(45.2)∼식(45.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 식(45.2) 및/또는 식(45.3)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00261
Figure pat00262
Figure pat00263
Figure pat00264
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(45.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 2질량% 이상 5질량% 이하가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량으로서, 예를 들면, 2질량% 이상 4질량% 이하, 2질량% 이상 3질량% 이하, 2질량% 이상 2.5질량% 이하, 2.5질량% 이상 5질량% 이하, 3질량% 이상 5질량% 이하, 4질량% 이상 5질량% 이하, 4.5질량% 이상 5질량% 이하를 들 수 있다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(45.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(45.2)으로 표시되는 화합물 및 식(45.3)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우, 그 합계의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 3질량% 이상 7질량% 이하가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 범위 중, 상기 함유량은, 3∼5질량%여도 되며, 6∼7질량%여도 된다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(45.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 3질량% 이상 7질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(45.2)∼식(45.4)으로 표시되는 3종의 화합물을 함유하는 경우, 그 합계의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XI-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00265
(식 중, R110은 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 고려하여, 상기 일반식(XI-2)으로 표시되는 복수의 화합물을, 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 또 다른 실시형태에서는 3종류 이상 조합한다.
일반식(XI-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 4질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 9질량% 이상 12질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(45.11)∼식(45.14)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(45.12)∼식(45.14)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 식(45.12)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pat00266
Figure pat00267
Figure pat00268
Figure pat00269
또한, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00270
(식 중, X121∼X126은 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R120은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, Y12는 불소 원자 또는 -OCF3을 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여 상기 일반식(XⅡ)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼4종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00271
(식 중, R120은 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 고려하여 상기 일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 3질량% 이상 8질량% 이하가 더 바람직하고, 4질량% 이상 6질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(46.1)∼식(46.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(46.2)∼식(46.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00272
Figure pat00273
Figure pat00274
Figure pat00275
또한, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00276
(식 중, R120은 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 고려하여 상기 일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 복수의 화합물 중, 1종∼2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종∼3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 4질량% 이상 17질량% 이하가 더 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 9질량% 이상 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(47.1)∼식(47.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(47.2)∼식(47.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00277
Figure pat00278
Figure pat00279
Figure pat00280
또한, 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00281
(식 중, X131∼X135는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R130은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, Y13은 불소 원자 또는 -OCF3을 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 상기 일반식(XⅢ)으로 표시되는 복수의 화합물 중에서 1종∼2종류 함유하는 것이 바람직하고, 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 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 5∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 7∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 9∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 11∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 13∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 14∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 16∼30질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 20∼30질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼15질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼10질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼5질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 셀갭이 작은 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한, 저온의 환경에서 사용되는 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다. 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우에는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은 일반식(XⅢ-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00282
(식 중, R130은 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 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 5질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 10질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XⅢ-1)으로 표시되는 화합물은, 식(48.1)∼식(48.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(48.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00283
Figure pat00284
Figure pat00285
Figure pat00286
또한, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은 일반식(XⅢ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00287
(식 중, R130은 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, 상기 일반식(XⅢ-2)으로 표시되는 복수의 화합물 중에서 1종∼2종류 이상 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ-2)으로 표시되는 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 6질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 8질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 10질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XⅢ-2)으로 표시되는 화합물은, 식(49.1)∼식(49.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(49.1) 또는 식(49.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00288
Figure pat00289
Figure pat00290
Figure pat00291
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(49.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하가 더 바람직하고, 3질량% 이상 7질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은 일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00292
(식 중, R130은 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, 상기 일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 복수의 화합물 중에서 1종∼2종류 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 2질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 9질량% 이상 17질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 11질량% 이상 14질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물은, 식(50.1)∼식(50.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(50.1) 또는 식(50.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00293
Figure pat00294
Figure pat00295
Figure pat00296
또한, 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00297
(식 중, R140은 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 탄소 원자수 2∼7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼7의 알콕시기를 나타내고, X141∼X144는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3을 나타내고, Q14는 단결합, -COO- 또는 -CF2O-를 나타내고, m14는 0 또는 1이다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여 상기 일반식(XIV)으로 표시되는 복수의 화합물을, 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 4종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 5종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 6종류 이상이다.
일반식(XIV)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 3∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 7∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 8∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 11∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 12∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 16∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 19∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 22∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 25∼40질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼15질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는, 일반식(XIV)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우에는, 일반식(XIV)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 일반식(XIV-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00298
(식 중, R140은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 13질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이상 11질량% 이하가 더 바람직하고, 7질량% 이상 9질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-1-2)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(52.1)∼식(52.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(52.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00299
Figure pat00300
Figure pat00301
Figure pat00302
또한, 일반식(XIV)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00303
(식 중, R140은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X141∼X144는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3을 나타낸다)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려하여 상기 일반식(XIV-2)으로 표시되는 복수의 화합물을, 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 4종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 3∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 7∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 8∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 10∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 11∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 12∼40질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 19∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 21∼40질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 22∼40질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼40질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼15질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 3∼10질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우에는, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00304
(식 중, R140은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 17질량% 이하가 보다 바람직하고, 9질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이상 14질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-2)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(54.1)∼식(54.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(54.2) 및/또는 식(54.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00305
Figure pat00306
Figure pat00307
Figure pat00308
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(54.2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00309
(식 중, R140은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 9질량% 이상 27질량% 이하가 보다 바람직하고, 12질량% 이상 24질량% 이하가 더 바람직하고, 12질량% 이상 20질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-3)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(55.1)∼식(55.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(55.2) 및/또는 식(55.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00310
Figure pat00311
Figure pat00312
Figure pat00313
또한, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00314
(식 중, R140은 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 고려하여 상기 일반식(XIV-2-4)으로 표시되는 복수의 화합물을, 실시형태마다 적의 조합할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
일반식(XIV-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려하여 실시형태마다 상한치와 하한치가 있다.
예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 상기 화합물의 함유량은 2∼35질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 5∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 8∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 9∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 10∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 18∼35질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 21∼35질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 22∼35질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 24∼35질량%이다.
또한, 예를 들면, 상기 총질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼35질량%, 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼30질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼25질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼20질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼15질량%, 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2∼10질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용에 사용되는 경우에는, 일반식(XIV-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물인 경우에는, 일반식(XIV-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 일반식(XIV-2-4)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(56.1)∼식(56.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(56.1), 식(56.2) 및/또는 식(56.4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00315
Figure pat00316
Figure pat00317
Figure pat00318
또한, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00319
(식 중, R140은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 22질량% 이하가 보다 바람직하고, 13질량% 이상 18질량% 이하가 더 바람직하고, 13질량% 이상 15질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-5)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(57.1)∼식(57.4)으로 표시되는 화합물이다. 그 중에서도 식(57.1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00320
Figure pat00321
Figure pat00322
Figure pat00323
또한, 일반식(XIV-2)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00324
(식 중, R140은 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, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 22질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이상 20질량% 이하가 더 바람직하고, 15질량% 이상 17질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-6)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(58.1)∼식(58.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(58.2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00325
Figure pat00326
Figure pat00327
Figure pat00328
본 발명의 제1 실시형태의 액정 조성물은, 하기 일반식(X")으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종류 또는 2종류 이상을 함유할 수도 있다. 단, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 및 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 제외한다.
Figure pat00329
일반식(X") 중, RX1 및 RX2는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기를 나타낸다.
상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, -O- 또는 -S-로 치환되어 있어도 된다.
상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 된다.
일반식(X") 중, u 및 v는 서로 독립하여, 0, 1 또는 2를 나타내지만, u+v는 2 이하이다.
일반식(X") 중, MX1, MX2 및 MX3은 서로 독립하여,
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타낸다.
상기의 기(a) 또는 기(b)에 포함되는 수소 원자는 각각 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 된다.
MX2 및/또는 MX3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되며, 달라도 된다.
일반식(X") 중, LX1, LX2 및 LX3은 서로 독립하여 단결합, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타낸다. LX1 및/또는 LX3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다.
일반식(X") 중, XX1 및 XX2는 서로 독립하여 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 불소 원자를 나타내지만, XX1 및 XX2 중 어느 하나는 불소 원자를 나타낸다.
일반식(X") 중, RX1이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, RX1은 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기인 것이 바람직하다. RX1이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조의 경우에는, RX1은 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기인 것이 바람직하다.
일반식(X") 중, RX2가 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, RX2는 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기인 것이 바람직하다. RX2가 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조의 경우에는, RX2는 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우에는, RX1 및/또는 RX2는 알케닐기인 것이 바람직하고, 전압 유지율 등의 신뢰성을 중시하는 경우에는 RX1 및/또는 RX2는 알킬기인 것이 바람직하다. 상기 알케닐기로서는 다음에 기재하는 식(Alkenyl-1)∼식(Alkenyl-4)으로 표시되는 구조가 바람직하다. 각 식 중, 각 알케닐기는, 환구조에 대해서, 그 우단에서 결합하는 것으로 한다.
Figure pat00330
본 발명의 액정 조성물이 반응성 모노머를 함유하는 경우에는, 식(Alkenyl-2) 및 식(Alkenyl-4)으로 표시되는 구조가 바람직하고, 식(Alkenyl-2)으로 표시되는 구조가 보다 바람직하다.
일반식(X")으로 표시되는 화합물은, 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구되는 경우에는, 황 원자, 질소 원자, 에스테르기, 시아노기 및 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.
일반식(X")으로 표시되는 화합물을 사용하는 경우, 액정 조성물의 유전율 이방성 Δε의 값은, 25℃에 있어서, -2.0∼-6.0인 것이 바람직하고, -2.5∼-5.0인 것이 보다 바람직하고, -2.5∼-4.0인 것이 특히 바람직하지만, 더 상술하면, 응답 속도를 중시하는 경우에는 -2.5∼-3.4인 것이 바람직하고, 구동 전압을 중시하는 경우에는 -3.4∼-4.0인 것이 바람직하다.
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라, 일반식(X")으로 표시되는 화합물을 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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(X")으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
바람직한 함유량의 하한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 60%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 70%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 80%이다.
또한, 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 95%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 85%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우에는 상기의 하한치가 높고, 상기의 상한치가 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우에는, 상기의 하한치가 높고, 상기의 상한치가 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기의 하한치를 낮고, 상기의 상한치가 낮은 것이 바람직하다.
일반식(X")으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물의 굴절률 이방성 Δn의 값은, 25℃에 있어서, 0.08∼0.13인 것이 바람직하지만, 0.09∼0.12인 것이 보다 바람직하다. 더 상술하면, 얇은 셀갭에 대응하는 경우에는 0.10∼0.12인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응하는 경우에는 0.08∼0.10인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물의 회전 점도(γ1)는 150 이하가 바람직하고, 130 이하가 보다 바람직하고, 120 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(X")으로 표시되는 화합물은 일반식(XI")으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00331
식(XI") 중, RX1은 일반식(X")에 있어서의 RX1과 같은 의미를 나타내고, MX1은 일반식(X")에 있어서의 MX1과 같은 의미를 나타내고, RX2는 일반식(X")에 있어서의 RX2와 같은 의미를 나타낸다.
일반식(XI")으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우의 바람직한 함유량의 하한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 11%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 14%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 16%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 17%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 18%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 19%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 21%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 22%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 23%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다.
또한, 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 50%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 24%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 23%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 22%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 21%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 일반식(XI")에서 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는, 상기 액정 조성물의 총질량에 대해서 일반식(XI")으로 표시되는 화합물을, 5∼35질량% 함유하는 것이 바람직하고, 10∼30질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 15∼25질량% 함유하는 것이 더 바람직하고, 19∼23질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.
일반식(XI")에 있어서, RX1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3 또는 5의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
일반식(XI")에 있어서, RX2는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3 또는 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 또는 4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2 또는 4의 알콕시기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우에는, RX2는 알케닐기인 것이 바람직하고, 전압 유지율 등의 신뢰성을 중시하는 경우에는 RX2는 알킬기인 것이 바람직하다.
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라, 일반식(XI")으로 표시되는 화합물을 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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.
일반식(XI")으로 표시되는 화합물은 1종만을 사용해도 되지만, 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 3종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 일반식(XI")으로 표시되는 화합물을 2종 이상 사용하는 경우에는, RX1이 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내고, RX2가 탄소 원자수 2∼4의 알콕시기를 나타내는 일반식(XI")으로 표시되는 화합물(이하, 화합물α라고 하는 경우가 있음)을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 화합물α 이외의 일반식(XI")으로 표시되는 화합물과 조합하여 사용하는 경우에는, 상기 화합물α의 함유량이, 일반식(XI")으로 표시되는 복수의 화합물의 합계의 질량에 대해서, 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
일반식(XI")에 있어서, MX1은 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타낸다. MX1이 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다. MX1은, 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 액정 조성물을 사용하여 제작되는 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서, 응답 속도를 중시하는 경우에는, MX1은 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하다. 한편, 고온 측의 동작 온도 범위를 넓게 하는(Tni를 높게 함) 것을 중시하는 경우에는, MX1은 1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 것이 바람직하다. 또한, Tni를 높게 하는 것을 중시할 때, MX1이 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우에는, 그 벤젠환 중의 1개 이상의 수소 원자는, 불소로 치환되어 있어도 되지만, 0∼2개의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 것이 바람직하고, 0개의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 것(무치환의 1,4-페닐렌기인 것)이 보다 바람직하다. 상기 페닐렌기의 2개의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 경우에는, MX1은 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(XI")으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(XI"-1) 및/또는 일반식(XI"-2)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00332
상기 식 중, RX11, RX21, RX12 및 RX22는 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기를 나타낸다)
RX21, RX12 및 RX22가 알케닐기의 경우에는, 당해 알케닐기의 탄소 원자수는 4∼5인 것이 바람직하다. RX11은 알킬기 또는 알케닐기인 것이 바람직하고, 알킬기가 더 바람직하다. RX21 및 RX22는 알킬기 또는 알콕시기가 바람직하다. RX12는 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하고, 알킬기가 더 바람직하다.
상기 식으로 표시되는 화합물의 Δε의 절대치를 크게 하는 경우에는, RX11, RX21, RX12 및 RX22는 알콕시기 또는 알케닐옥시기인 것이 바람직하고, 알콕시기가 더 바람직하다.
일반식(XI")으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 하기 식(XI"-1-1)∼(XI"-1-8) 및 식(XI"-2-1)∼식(XI"-2-4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00333
Figure pat00334
상기 식(XI"-1-1)∼(XI"-1-8) 및 식(XI"-2-1)∼식(XI"-2-4)으로 표시되는 화합물 중, 식(XI"-1-1)∼식(XI"-1-4), 식(XI"-2-1) 및 식(XI"-2-2)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 식(XI"-1-1), 식(XI"-1-3), 식(XI"-2-1) 및 식(XI"-2-2)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(XI"-1-1), 식(XI"-1-3) 및 식(XI"-2-1)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 요구되는 굴절률 이방성 Δn의 값이 비교적 낮은 경우(대략 0.100 미만)에는, 식(XI"-1-1) 및 식(XI"-1-3)으로 표시되는 화합물이 가장 바람직하다. 본 발명의 액정 조성물에 요구되는 굴절률 이방성 Δn의 값이 비교적 높은 경우(대략 0.100 이상)에는, 식(XI"-2-1)으로 표시되는 화합물이 가장 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(XI"-1-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 3질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 7질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 9질량% 이상 13질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(XI"-2-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 3질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 7질량% 이상 13질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(XI"-1-1)으로 표시되는 화합물 및 식(XI"-2-1)으로 표시되는 화합물을 조합하여 사용하는 경우, 이들 2종의 화합물의 합계의 함유량은, 액정 조성물의 총질량에 대해서, 10질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 19질량% 이상 23질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
일반식(XI")으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 갖는 경우, 일반식(XI")으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 하기 식(XI"-1-10)∼(XI"-1-13) 및 식(XI"-2-10)∼식(XI"-2-11)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다. 각 식 중, RX22는, 일반식(XI"-2)에 있어서의 RX22와 같은 의미를 나타낸다.
Figure pat00335
Figure pat00336
또한, 일반식(X")으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00337
식(XⅡ") 중, RX1은 일반식(X")에 있어서의 RX1과 같은 의미를 나타내고, MX2는 일반식(X")에 있어서의 MX2와 같은 의미를 나타내고, RX2는 일반식(X")에 있어서의 RX2와 같은 의미를 나타낸다.
일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우의 바람직한 함유량의 하한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 11%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 18%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 19%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 23%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 26%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 27%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 28%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 29%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다.
또한, 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 50%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 43%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 42%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 41%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 39%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 38%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 33%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다.
일반식(XⅡ")에 있어서, RX1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하다. 상기 알킬기 및 알케닐기는, 직쇄인 것이 바람직하다.
일반식(XⅡ")에 있어서, RX2는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하다. 이들의 기 중에서도, RX2는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 2 또는 3의 알콕시기를 나타내는 것이 특히 바람직하다. 이들의 기는, 직쇄인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우에는, RX2는 알케닐기인 것이 바람직하고, 전압 유지율 등의 신뢰성을 중시하는 경우에는, RX2는 알킬기인 것이 바람직하다.
일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ"-1) 및 일반식(XⅡ"-2)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
Figure pat00338
상기 식 중, RX1은 일반식(X")에 있어서의 RX1과 같은 의미를 나타내고, RX2는 일반식(X")에 있어서의 RX2와 같은 의미를 나타낸다.
일반식(XⅡ"-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 하기 식(XⅡ"-1-1)∼(XⅡ"-1-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00339
식(XⅡ"-1-1)∼(XⅡ"-1-6)으로 표시되는 화합물 중, 식(XⅡ"-1-1)∼식(XⅡ"-1-4)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 식(XⅡ"-1-1)∼식(XⅡ"-1-3)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(XⅡ"-1-1) 및 식(XⅡ"-1-2)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(XI"-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고,
5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상 18질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 10질량% 이상 15질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
일반식(XⅡ"-1)으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 갖는 경우에는, 구체적으로는 하기 식(XⅡ"-1-10)∼(XⅡ"-1-13)으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 각 식 중, RX2는 일반식(X")에 있어서의 RX2와 같은 의미를 나타낸다.
Figure pat00340
일반식(XⅡ"-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 하기 식(XⅡ"-2-1)∼(XⅡ"-2-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00341
식(XⅡ"-2-1)∼(XⅡ"-2-6)으로 표시되는 화합물 중, 식(XⅡ"-2-1)∼식(XⅡ"-2-4)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 식(XⅡ"-2-1)∼식(XⅡ"-2-3)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(XⅡ"-2-1) 및 식(XⅡ"-2-3)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(XⅡ"-2-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 9질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
일반식(XⅡ"-2)으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 갖는 경우에는, 일반식(XⅡ"-2)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 하기 식(XⅡ"-2-10)∼(XⅡ"-2-13)으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 각 식 중, RX2는 일반식(X")에 있어서의 RX2와 같은 의미를 나타낸다.
Figure pat00342
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라, 일반식(XⅡ"-2)으로 표시되는 화합물을 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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.
일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물을 4종 이상 사용하는 경우에는, 식(XⅡ"-2-1)∼식(XⅡ"-2-4)으로 표시되는 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하고, 식(XⅡ"-2-1)∼식(XⅡ"-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물의 총질량에 대해서 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물을 3종 사용하는 경우에는, 식(XⅡ"-2-1)∼식(XⅡ"-2-3)으로 표시되는 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하고, 식(XⅡ"-2-1)∼식(XⅡ"-2-3)으로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물의 총질량에 대해서 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물을 2종 사용하는 경우에는, 식(XⅡ"-2-1) 및 식(XⅡ"-2-3)으로 표시되는 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하고, 식(XⅡ"-2-1) 및 식(XⅡ"-2-3)으로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(XⅡ")으로 표시되는 화합물의 총질량에 대해서 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
또한, 일반식(X")으로 표시되는 화합물로서, 일반식(XⅢ")으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
Figure pat00343
식(XⅢ") 중, RX1은 일반식(X")에 있어서의 RX1과 같은 의미를 나타내고, MX31은 일반식(X")에 있어서의 MX1과 같은 의미를 나타내고, RX2는 일반식(X")에 있어서의 RX2와 같은 의미를 나타내고, W는 0 또는 1을 나타내고, X31∼X36은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내지만, X31 및 X32의 조합, X33 및 X34의 조합, X35 및 X36의 조합 중 적어도 1조의 조합이 모두 불소 원자이다.
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 소망의 성능에 따라, 일반식(XⅢ")으로 표시되는 화합물을 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 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.
일반식(XⅢ")으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우의 바람직한 함유량의 하한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 11%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 14%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 60%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 70%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 80%이다.
또한, 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 95%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 85%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 28%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 27%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다.
일반식(XⅢ")으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 0∼30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0∼25질량% 함유하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(XⅢ")에 있어서, RX1 및 RX2는 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 가장 바람직하다. 이때, RX1 및 RX2의 탄소 원자수는 서로 다른 것이 바람직하다. 또한, 상기 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 및 알케닐옥시기는, 직쇄인 것이 바람직하다.
더 상술하면, 일반식(XⅢ")으로 표시되는 화합물로서는, RX1이 프로필기를 나타내고 RX2가 에틸기를 나타내는 화합물, 또는 RX1이 부틸기를 나타내고 RX2가 에틸기를 나타내는 화합물이 바람직하다.
일반식(XⅢ")에 있어서 X31∼X36은 각각 독립하여, 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, X31∼X36 중 2∼5개가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하고, X31∼X36 중 2∼4개가 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하고, X31∼X36 중 2∼3개가 불소 원자를 나타내는 것이 특히 바람직하고, X31∼X36 중 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 가장 바람직하다.
이 경우에 있어서, 불소 원자가 2개의 경우에는, X33∼X36 중 어느 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, X33 및 X34의 조합이 모두 불소 원자를 나타내거나, 또는 X35 및 X36의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, X33 및 X34의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하다. 불소 원자가 3개 이상의 경우에는, 적어도 X33 및 X34의 조합이 모두 불소 원자를 나타내거나, 또는 적어도 X35 및 X36의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, 적어도 X33 및 X34의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하다.
일반식(XⅢ")에 있어서, MX31은 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하다. 이 일반식(XⅢ")으로 표시되는 화합물을 포함하는 액정 조성물을 사용하여 제작되는 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서, 그 응답 속도를 중시하는 경우에는, MX31은 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 상기 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서, 그 구동 전압을 중시하는 경우에는, MX31은 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 상기 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서, 동작 온도 범위를 중시하는 경우, 즉 높은 동작 온도 범위를 필요로 하는 경우(Tni를 높게 하는 경우), 상기 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서, MX31은 1,4-시클로헥실렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. MX31이 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우에는, 그 벤젠환 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되지만, 0∼2개의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 것이 바람직하다. 상기 페닐렌기의 2개의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 경우에는, MX31은 2,3-디플루오로벤젠-1,4-디일기를 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ")에 있어서, W는 0 또는 1을 나타낸다. 상기 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서, 그 응답 속도를 중시하는 경우에는, W는 0을 나타내는 것이 바람직하다. 상기 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서, 그 동작 온도 범위를 중시하는 경우, 즉, 높은 동작 온도 범위를 필요로 하는 경우(Tni를 높게 하는 경우)에는, W는 1을 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ")으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(XⅢ"-1)∼(XⅢ"-23)으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 각 식 중, RX1은 일반식(X")에 있어서의 RX1과 같은 의미를 나타내고, RX2는 일반식(X")에 있어서의 RX2와 같은 의미를 나타낸다.
Figure pat00344
Figure pat00345
Figure pat00346
일반식(XⅢ"-1)∼(XⅢ"-23)으로 표시되는 화합물 중, 일반식(XⅢ"-1)∼(XⅢ"-10), (XⅢ"-12), (XⅢ"-20) 및 (XⅢ"-22)로 표시되는 화합물이 바람직하고, 일반식(XⅢ"-1), (XⅢ"-2), (XⅢ"-10), (XⅢ"-12), (XⅢ"-20) 및 (XⅢ"-22)로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 일반식(XⅢ"-1) 및 (XⅢ"-2)로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 일반식(XⅢ"-1)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
일반식(XⅢ"-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(XⅢ"-1-1)∼식(XⅢ"-1-16)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00347
Figure pat00348
식(XⅢ"-1-1)∼식(XⅢ"-1-16)으로 표시되는 화합물 중, 식(XⅢ"-1-1)∼식(XⅢ"-1-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식(XⅢ"-1-1), 식(XⅢ"-1-2) 및 식(XⅢ"-1-4)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 식(XⅢ"-1-2) 및 식(XⅢ"1-4)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(XⅢ"-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려하여, 본 발명의 액정 조성물의 총질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 2질량% 이상 8질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 이러한 액정 조성물의 유전율 이방성 △ε이 음인 경우, 그 Δε의 값은, 25℃에 있어서, -2.0∼-6.0인 것이 바람직하고, -2.5∼-5.0인 것이 보다 바람직하고, -2.5∼-4.0인 것이 특히 바람직하다. 더 상술하면, 응답 속도를 중시하는 경우에는 -2.5∼-3.4인 것이 바람직하고, 구동 전압을 중시하는 경우에는 -3.4∼-4.0인 것이 바람직하다.
본 발명에 이러한 액정 조성물의 굴절률 이방성 Δn의 값은, 295K에 있어서, 0.08∼0.13인 것이 바람직하지만, 0.08∼0.105인 것이 보다 바람직하다. 더 상술하면, 얇은 셀갭에 대응하는 경우에는 0.10∼0.12인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응하는 경우에는 0.08∼0.10인 것이 바람직하다.
본 발명에 이러한 액정 조성물의 회전 점도(γ1)(단위 : m㎩·s)는, 295K에 있어서, 150 이하가 바람직하고, 130 이하가 보다 바람직하고, 120 이하가 특히 바람직하다.
본 발명에 사용하는 화합물은, 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구되는 경우에는, 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한, 액정 조성물 내에 염소 원자를 갖는 화합물이 5% 이하인 것이 바람직하고, 3% 이하인 것이 바람직하고, 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다. 여기에서, 「실질적으로 함유하지 않는」이란, 화합물 제조 시의 불순물로서 생성한 화합물 등의, 의도하지 않고 염소 원자를 포함하는 화합물만이 액정 조성물에 혼입하고 있어도 되는 것을 의미한다.
본 발명에 사용하는 화합물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조를 가지지 않는다. 또한, 액정 조성물의 신뢰성 및 장기 안정성을 중시하는 경우에는 시아노기 또는 카르보닐기를 갖는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 또한, UV 조사에 의한 안정성을 중시하는 경우, 염소 원자가 치환하고 있는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 분자 내의 환구조가 전부 6원환인 화합물뿐인 것도 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조 등의 산소 원자끼리가 결합한 구조를 가지는 화합물을 함유하지 않는 것이 바람직하다.
액정 조성물의 신뢰성 및 장기 안정성을 중시하는 경우에는 카르보닐기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 3질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
UV 조사에 의한 안정성을 중시하는 경우, 염소 원자가 치환하고 있는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 15질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 10질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
분자 내의 환구조가 전부 6원환인 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 분자 내의 환구조가 전부 6원환인 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 80질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 90질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95질량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 분자 내의 환구조가 전부 6원환인 화합물만으로 액정 조성물을 구성하는 것이 가장 바람직하다.
액정 조성물의 산화에 의한 열화를 억제하기 위해서는, 환구조로서 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
점도의 개선 및 Tni의 개선을 중시하는 경우에는, 수소 원자가 할로겐으로 치환되어 있어도 되는 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 가지는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 상기 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 가지는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 제1 실시형태의 조성물에 함유되는 화합물이, 측쇄로서 알케닐기를 갖는 경우, 상기 알케닐기가 시클로헥산에 결합하고 있는 경우에는 당해 알케닐기의 탄소 원자수는 2∼5인 것이 바람직하고, 상기 알케닐기가 벤젠에 결합하고 있는 경우에는 당해 알케닐기의 탄소 원자수는 4∼5인 것이 바람직하고, 상기 알케닐기의 불포화 결합과 벤젠은 직접 결합하고 있지 않은 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에는, PS 모드, 횡전계형 PSA 모드 또는 횡전계형 PSVA 모드 등의 액정 표시 소자를 제작하기 위해서, 중합성 화합물을 함유할 수 있다. 사용할 수 있는 중합성 화합물로서, 광 등의 에너지선에 의해 중합이 진행하는 광중합성 모노머 등을 들 수 있고, 구조로서, 예를 들면, 비페닐 유도체, 터페닐 유도체 등의 6원환이 복수 연결한 액정 골격을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 또한 구체적으로는, 일반식(XX)
Figure pat00349
(식 중, X201 및 X202는 각각 독립하여, 수소 원자 또는 메틸기를 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,
Z201은 -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 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내고, 식 중의 모든 1,4-페닐렌기는, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 2관능 모노머가 바람직하다.
X201 및 X202는, 모두 수소 원자를 나타내는 디아크릴레이트 유도체, 모두 메틸기를 갖는 디메타크릴레이트 유도체 모두 바람직하고, 한쪽이 수소 원자를 나타내고 다른 한쪽이 메틸기를 나타내는 화합물도 바람직하다. 이들의 화합물의 중합 속도는, 디아크릴레이트 유도체가 가장 빠르고, 디메타크릴레이트 유도체가 늦고, 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 바람직하고, 모두 단결합을 나타내는 화합물 또는 한쪽이 단결합이며 다른 한쪽이 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s-를 나타내는 태양이 바람직하다. 이 경우 1∼4의 알킬기가 바람직하고, s는 1∼4가 바람직하다.
Z201은, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합이 바람직하고, -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, 1,4-페닐렌기 또는 단결합이 바람직하다. M201이 단결합 이외의 환구조를 나타내는 경우, Z201은 단결합 이외의 연결기도 바람직하고, M201이 단결합의 경우, Z201은 단결합이 바람직하다.
이들의 점으로부터, 일반식(XX)에 있어서, Sp201 및 Sp202 사이의 환구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 구조가 바람직하다.
일반식(XX)에 있어서, M201이 단결합을 나타내고, 환구조가 두 개의 환으로 형성되는 경우에 있어서, 다음 식(XXa-1)∼식(XXa-5)을 나타내는 것이 바람직하고, 식(XXa-1)∼식(XXa-3)을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 식(XXa-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.
Figure pat00350
Figure pat00351
Figure pat00352
Figure pat00353
Figure pat00354
(식 중, 양단은 Sp201 또는 Sp202에 결합하는 것으로 한다)
이들의 골격을 포함하는 중합성 화합물은 중합 후의 배향 규제력이 PSA형 액정 표시 소자에 최적이며, 양호한 배향 상태가 얻어지므로, 표시 불균일이 억제되거나, 또는, 전혀 발생하지 않는다.
이상으로부터, 중합성 모노머로서는, 일반식(XX-1)∼일반식(XX-4)이 특히 바람직하고, 그 중에서도 일반식(XX-2)이 가장 바람직하다.
Figure pat00355
Figure pat00356
Figure pat00357
Figure pat00358
(식 중, Sp20은 탄소 원자수 2∼5의 알킬렌기를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물에 모노머를 첨가하는 경우에 있어서, 중합 개시제가 존재하지 않는 경우에도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진하기 위해서 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다.
<액정 표시 소자>
본 발명의 중합성 화합물을 함유한 액정 조성물은, 이것에 포함되는 중합성 화합물이 자외선 조사에 의해 중합함으로써 액정 배향능이 부여되며, 액정 조성물의 복굴절을 이용하여 광의 투과 광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용된다. 액정 표시 소자로서, ECB-LCD, VA-LCD, FFS-LCD, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자), TN(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.
액정 표시 소자에 사용되는 액정셀의 2매의 기판은 유리 또는 플라스틱과 같은 유연성을 가지는 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 스퍼터링하는 것에 의해 얻을 수 있다.
컬러 필터는, 예를 들면, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 또는, 염색법 등에 의해 제작할 수 있다. 안료 분산법에 의한 컬러 필터의 제작 방법을 일례에 설명하면, 컬러 필터용의 경화성 착색 조성물을, 당해 투명 기판 상에 도포하고, 패터닝 처리를 실시하여, 그리고 가열 또는 광조사에 의해 경화시킨다. 이 공정을, 적, 녹, 청 3색에 대해서 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 내측이 되도록 대향시킨다. 그때, 스페이서를 통하여, 기판의 간격을 조정해도 된다. 이때에는, 얻어지는 조광층의 두께가 1∼100㎛가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 1.5∼10㎛가 더 바람직하고, 편광판을 사용하는 경우에는, 콘트라스트가 최대가 되도록 액정의 굴절률 이방성 Δn과 셀두께 d의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 2매의 편광판이 있는 경우에는, 각 편광판의 편광축을 조정하여 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 형상으로 당해 기판에 스크린 인쇄하고, 당해 기판끼리를 첩합하여, 가열하여 씰제를 열경화시킨다.
2매의 기판 간에 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 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 사용하여 제조하는 표시 소자에, 보다 호적하게 사용할 수 있다. ODF법의 액정 표시 소자 제조 공정에 있어서는, 백플레인 또는 프론트 플레인 중 어느 한쪽의 기판에 에폭시계 광열병용 경화성 등의 씰제를, 디스펜서를 사용하여 폐루프 제방상으로 묘화하고, 그 중에 탈기하에서 소정량의 액정 조성물을 적하 후, 프론트 플레인과 백플레인을 접합하는 것에 의해 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 순서대로 조사하는 것에 의해 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용하는 경우, 편광 광원을 사용해도 되며, 비편광 광원을 사용해도 된다. 또한, 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 2매의 기판 간에 협지시킨 상태에서 중합을 행하는 경우에는, 적어도 조사면 측의 기판은 활성 에너지선에 대해서 적당한 투명성이 주어져 있지 않으면 안 된다. 또한, 광조사 시에 마스크를 사용하여 특정의 부분만을 중합시킨 후, 전장이나 자장 또는 온도 등의 조건을 변화시키는 것에 의해, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시키고, 또한 활성 에너지선을 조사하여 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㎐∼10㎑의 교류가 바람직하고, 주파수 60㎐∼10㎑가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 소망의 프리틸트각에 의존하여 선택된다. 즉, 인가하는 전압에 의해 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. 횡전계형 MVA 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향 안정성 및 콘트라스트의 관점으로부터 프리틸트각을 80도∼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 파장 영역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라, 자외선을 커트하여 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1㎽/㎠∼100W/㎠가 바람직하고, 2㎽/㎠∼50W/㎠가 보다 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지량은, 적의 조정할 수 있지만, 10mJ/㎠∼500J/㎠가 바람직하고, 100mJ/㎠∼200J/㎠가 보다 바람직하다. 자외선을 조사할 때에, 강도를 변화시켜도 된다. 자외선을 조사하는 시간은 조사하는 자외선 강도에 의해 적의 선택되지만, 10초∼3600초가 바람직하고, 10초∼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 유용하며, VA 모드, PSVA 모드, PSA 모드, IPS(인 플레인 스위칭) 모드, FFS(프린지 필드 스위칭) 모드, VA-IPS 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 소자에 적용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 액정 표시 장치(액정 디스플레이)의 호적한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.
액정 표시 소자의 예로서, 서로 대향하는 두 개의 기판과, 상기 기판 간에 마련된 씰재와, 상기 씰재에 둘러싸인 봉지 영역에 봉입된 액정을 구비하고 있는 액정 표시 소자를 들 수 있다.
구체적으로는, 제1 기판 상에, TFT층, 화소 전극을 마련하여, 그 위로부터 패시베이션막 및 제1 배향막을 마련한 백플레인과, 제2 기판 상에, 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 평탄화막(오버코팅층), 투명 전극을 마련하여, 그 위로부터 제2 배향막을 마련하여, 상기 백플레인과 대향시킨 프론트 플레인과, 상기 기판 간에 마련된 씰재와, 상기 씰재에 둘러싸인 봉지 영역에 봉입된 액정층을 구비하고, 상기 씰재가 접하는 기판면에는 돌기(주상 스페이서)가 마련되어 있는 액정 표시 소자의 구체적 태양을 나타내고 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판은, 실질적으로 투명하면 재질에 특히 한정은 없고, 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, 또한 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 않고, 일반적으로는 산화규소 등의 무기 재료를 사용하여 증착이나 스퍼터링, 케미컬베이퍼디포지션(CVD법)에 의해 형성한 박막을 사용한다.
본 발명에 있어서는, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판으로서 동(同)소재를 사용해도 다른 소재를 사용해도 되며, 특히 한정은 없다. 유리 기판을 사용하면 내열성이나 치수 안정성이 뛰어난 액정 표시 소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 또한 플라스틱 기판이면, 롤투롤법에 의한 제조 방법에 적합하고 또한 경량화 혹은 플렉서블화에 적합하여 바람직하다. 또한, 평탄성 및 내열성 부여를 목적으로 한다면, 플라스틱 기판과 유리 기판을 조합하면 좋은 결과를 얻을 수 있다.
또 후술의 실시예에 있어서는, 제1 기판 또는 제2 기판의 재질로서 기판을 사용하고 있다.
백플레인에는, 제1 기판 상에, TFT층 및 화소 전극을 마련하고 있다. 이들은 통상의 어레이 공정에서 제조된다. 이 위에 패시베이션막 및 제1 배향막을 마련하여 백플레인이 ?어진다.
패시베이션막(무기 보호막이라고도 함)은 TFT층을 보호하기 위한 막이며, 통상은 질화막(SiNx), 산화막(SiOx) 등을 화학적 기상 성장(CVD) 기술 등에 의해 형성한다.
또한, 제1 배향막은, 액정을 배향시키는 기능을 갖는 막이며, 통상 폴리이미드와 같은 고분자 재료가 사용되는 경우가 많다. 도포액에는, 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. 이후, 배향 기능을 내기 위해서, 배향 처리를 행한다.
배향 처리는 통상 러빙법으로 행해진다. 상술한 바와 같이 형성된 고분자막 상을, 레이온과 같은 섬유로 이루어지는 러빙 천을 사용하여 한방향으로 문지르는 것에 의해 액정 배향능이 생긴다.
또한, 광배향법을 사용하는 경우도 있다. 광배향법은, 광감수성을 갖는 유기 재료를 포함하는 배향막 상에 편광을 조사하는 것에 의해 배향능을 발생시키는 방법이며, 러빙법에 의한 기판의 흠집이나 먼지의 발생이 발생하지 않는다. 광배향법에 있어서의 유기 재료의 예로서는 이색성 염료를 함유하는 재료가 있다. 이색성 염료로서는, 광이색성에 기인하는 바이게르트 효과에 의한 분자의 배향 유기 혹은 이성화 반응(예 : 아조벤젠기), 이량화 반응(예 : 신나모일기), 광가교 반응(예 : 벤조페논기), 혹은 광분해 반응(예 : 폴리이미드기)과 같은, 액정 배향능의 기원이 되는 광반응을 발생하는 기(이하, 광배향성기라고 약기함)를 갖는 것을 사용할 수 있다. 도포된 배향제 용액은 가건조에 의해 용제가 증발한 후, 임의의 편향을 갖는 광(편광)을 조사함으로써, 임의의 방향에 배향능을 갖는 배향막을 얻을 수 있다.
한쪽의 프론트 플레인은, 제2 기판 상에, 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 평탄화막, 투명 전극, 제2 배향막을 마련하고 있다.
블랙 매트릭스는, 예를 들면, 안료 분산법으로 제작한다. 구체적으로는 배리어막을 마련한 제2 기판 상에, 블랙 매트릭스 형성용으로 흑색의 착색제를 균일 분산시킨 컬러 레진액을 도포하여, 착색층을 형성한다. 이어서, 착색층을 베이킹하여 경화한다. 이 위에 포토레지스트를 도포하여, 이것을 프리베이킹한다. 포토레지스트에 마스크 패턴을 통과시켜서 노광한 후에, 현상을 행하여 착색층을 패터닝한다. 이후, 포토레지스트층을 박리하고, 착색층을 베이킹하여 블랙 매트릭스가 완성된다.
혹은, 포토레지스트형의 안료 분산액을 사용해도 된다. 이 경우에는, 포토레지스트형의 안료 분산액을 도포하고, 프리베이킹한 후, 마스크 패턴을 통과시켜서 노광한 후에, 현상을 행하여 착색층을 패터닝한다. 이후, 포토레지스트층을 박리하고, 착색층을 베이킹하여 블랙 매트릭스가 완성된다.
컬러 필터는, 안료 분산법, 전착법, 인쇄법 혹은 염색법 등으로 제작한다. 안료 분산법을 예로 들면, (예를 들면 적색의)안료를 균일 분산시킨 컬러 레진액을 제2 기판 상에 도포하고, 베이킹 경화 후, 그 위에 포토레지스트를 도포하여 프리베이킹한다. 포토레지스트에 마스크 패턴을 통과시켜서 노광한 후에 현상을 행하여, 패터닝한다. 이후 포토레지스트층을 박리하고, 다시 베이킹함으로써, (적색의)컬러 필터가 완성된다. 제작하는 색순서에 특히 한정은 없다. 마찬가지로 하여, 녹색 컬러 필터, 청색 컬러 필터를 형성한다.
투명 전극은, 상기 컬러 필터 상에(필요에 따라 상기 컬러 필터 상에 표면 평탄화를 위해 오버코팅층을 마련) 마련한다. 투명 전극은 투과율이 높은 편이 바람직하고, 전기 저항이 작은 편이 바람직하다. 투명 전극은 ITO 등의 산화막을 스퍼터링법 등에 의해 형성한다.
또한, 상기 투명 전극을 보호할 목적으로, 투명 전극 상에 패시베이션막을 마련하는 경우도 있다.
제2 배향막은, 상술의 제1 배향막과 같은 것이다.
이상, 본 발명에서 사용하는 상기 백플레인 및 상기 프론트 플레인에 대한 구체적 태양을 설명했지만, 본원에 있어서는 당해 구체적 태양에 한정되지는 않고, 소망되는 액정 표시 소자에 따른 태양의 변경은 자유이다.
상기 주상 스페이서의 형상은 특히 한정되지 않고, 그 수평 단면을 원형, 사각형 등의 다각형 등 다양한 형상으로 할 수 있지만, 공정 시의 미스얼라인 마진을 고려하여, 수평 단면을 원형 또는 정다각형으로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한 당해 돌기 형상은, 원추대 또는 각추대인 것이 바람직하다.
상기 주상 스페이서의 재질은, 씰재 혹은 씰재에 사용하는 유기 용제, 혹은 액정에 용해하지 않는 재질이면 특히 한정되지 않지만, 가공 및 경량화의 면으로부터 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 이유로부터, 포토리소그래피에 의한 방법이나 액적 토출법에 적합한, 광경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
예로서, 상기 주상 스페이서를 포토리소그래피법에 의해 얻는 경우에 대해서 설명한다. 여기에서는, 포토마스크 패턴으로서 블랙 매트릭스 상에 형성하는 주상 스페이서 제작용 패턴을 사용한 노광 처리 공정의 일례를 설명한다.
상기 프론트 플레인의 투명 전극 상에, 주상 스페이서 형성용의(착색제를 포함하지 않음) 레진액을 도포한다. 이어서, 이 레진층을 베이킹하여 경화한다. 이 위에 포토레지스트를 도포하여, 이것을 프리베이킹한다. 포토레지스트에 마스크 패턴을 통과시켜서 노광한 후에, 현상을 행하여 레진층을 패터닝한다. 이후, 포토레지스트층을 박리하고, 레진층을 베이킹하여 주상 스페이서가 완성된다.
주상 스페이서의 형성 위치는 마스크 패턴에 의해 소망의 위치로 정할 수 있다. 따라서, 액정 표시 소자의 봉지 영역 내와 봉지 영역 외(씰재 도포 부분)의 양쪽을 동시에 제작할 수 있다. 또한 주상 스페이서는 봉지 영역의 품질이 저하하지 않도록, 블랙 매트릭스 상에 위치하도록 형성시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 포토리소그래피법에 의해 제작된 주상 스페이서를, 칼럼 스페이서 또는 포토 스페이서라고 하는 경우가 있다.
상기 스페이서의 재질은, PVA-스틸바조 감광성 수지 등의 네가티브형 수용성 수지나 다관능 아크릴계 모노머, 아크릴산 공중합체, 트리아졸계 개시제 등의 혼합물이 사용된다. 혹은 폴리이미드 수지에 착색제를 분산시킨 컬러 레진을 사용하는 방법도 있다. 본 발명에 있어서는 특히 한정은 없고, 사용하는 액정이나 씰재와의 상성에 따라 공지의 재질로 스페이서를 얻을 수 있다.
이와 같이 하여, 프론트 플레인 상의 봉지 영역이 되는 면에 주상 스페이서를 마련한 후, 당해 백플레인의 씰재가 접하는 면에 씰재를 도포한다.
씰재의 재질은 특히 한정은 없고, 에폭시계나 아크릴계의 광경화성, 열경화성, 광열병용 경화성의 수지에 중합 개시제를 첨가한 경화성 수지 조성물이 사용된다. 또한, 투습성이나 탄성률, 점도 등을 제어하기 위해서, 무기물이나 유기물로 이루어지는 필러류를 첨가하는 경우가 있다. 이들 필러류의 형상은 특히 한정되지 않고, 구형, 섬유상, 무정형 등이 있다. 또한, 셀갭을 양호하게 제어하기 위해서 단분산경을 갖는 구형이나 섬유상의 갭재를 혼합하거나, 기판과의 접착력을 보다 강화하기 위해서, 기판상 돌기와 얽히기 쉬운 섬유상 물질을 혼합해도 된다. 이때 사용하는 섬유상 물질의 직경은 셀갭의 1/5∼1/10 이하 정도가 바람직하고, 섬유상 물질의 길이는 씰 도포 폭보다도 짧은 것이 바람직하다.
또한, 섬유상 물질의 재질은 소정의 형상이 얻어지는 것이면 특히 한정되지 않고, 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 미치게 하지 않도록 통상 블랙 매트릭스 위로 한다. 다음 공정의 액정 적하 영역을 형성하기 위해(액정이 새지 않도록), 씰재 도포 형상은 폐루프 형상으로 한다.
상기 씰재를 도포한 프론트 플레인의 폐루프 형상(봉지 영역)에 액정을 적하한다. 통상은 디스펜서를 사용한다. 적하하는 액정량은 액정셀 용적과 일치시키기 위해서, 주상 스페이서의 높이와 씰 도포 면적을 곱한 체적과 동량을 기본으로 한다. 그러나, 셀첩합 공정에 있어서의 액정 누설이나 표시 특성의 최적화를 위해, 적하하는 액정량을 적의 조정하는 경우도 있으며, 액정 적하 위치를 분산시키는 경우도 있다.
다음으로, 상기 씰재를 도포하여 액정을 적하한 프론트 플레인에, 백플레인을 첩합한다. 구체적으로는, 정전 척과 같은 기판을 흡착시키는 기구를 갖는 스테이지에 상기 프론트 플레인과 상기 백플레인을 흡착시켜, 프론트 플레인의 제2 배향막과 백플레인의 제1 배향막이 마주 향하고, 씰재와 다른 한쪽의 기판이 접하지 않은 위치(거리)에 배치한다. 이 상태에서 계내를 감압한다. 감압 종료 후, 프론트 플레인과 백플레인의 첩합 위치를 확인하면서 양 기판 위치를 조정한다(얼라인먼트 조작). 첩합 위치의 조정이 종료하면, 프론트 플레인 상의 씰재와 백플레인이 접하는 위치까지 기판을 접근시킨다. 이 상태에서 계내에 불활성 가스를 충전시켜, 서서히 감압을 개방하면서 상압으로 되돌린다. 이때, 대기압에 의해 프론트 플레인과 백플레인이 첩합되고, 주상 스페이서의 높이 위치에서 셀갭이 형성된다. 이 상태에서 씰재에 자외선을 조사하여 씰재를 경화하는 것에 의해 액정셀을 형성한다. 이후, 경우에 따라 가열 공정을 가하여, 씰재 경화를 촉진한다. 씰재의 접착력 강화나 전기 특성 신뢰성의 향상을 위해, 가열 공정을 더하는 경우가 많다.
[실시예]
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더 상술하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 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 : 295K 있어서의 유전율 이방성
η : 295K에 있어서의 점도(m㎩·s)
초기 전압 유지율(초기 VHR) : 주파수 60㎐, 인가 전압 4V의 조건하에서 50℃에 있어서의 전압 유지율(%)
가열 후 전압 유지율(가열 후의 VHR) : 150℃의 분위기하에 1시간 유지한 후, 초기 VHR과 동일 조건에서 측정한 전압 유지율(%)
<소부 평가>
액정 표시 소자의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1440시간 표시시킨 후에, 전 화면 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 목시로 이하의 4단계 평가로 행했다.
◎ : 잔상 없음
○ : 잔상 매우 약간 있으나, 허용할 수 있는 레벨
△ : 잔상 있음, 허용할 수 없는 레벨
× : 잔상 있음, 상당히 열악
<휘발성(제조 장치 오염성)의 평가>
액정 재료의 휘발성 평가는, 진공 교반 탈포 믹서의 운전 상태를 스트로보스코프로 비추면서 관찰하고, 액정 재료의 발포를 목시에 의해 관찰함으로써 행했다. 구체적으로는, 용량 2.0L의 진공 교반 탈포 믹서의 전용 용기에 액정 조성물을 0.8㎏ 넣고, 4㎪의 탈기하, 공전 속도 15S-1, 자전 속도 7.5S-1로 진공 교반 탈포 믹서를 운전하여, 발포가 시작될 때까지의 시간에 따라, 이하의 4단계 평가로 행했다.
◎ : 발포할 때까지 3분 이상을 요함. 휘발에 의한 장치 오염의 가능성이 낮음
○ : 발포할 때까지 1분 이상이며 3분 미만. 휘발에 의한 경미한 장치 오염의 우려 있음
△ : 발포할 때까지 30초 이상이며 1분 미만. 휘발에 의한 장치 오염이 일어남.
× : 발포할 때까지 30초 이내. 휘발에 의한 중대한 장치 오염의 우려 있음.
<프로세스 적합성의 평가>
프로세스 적합성은, ODF 프로세스에 있어서, 정적 계량 펌프를 사용하여 1회에 40pL씩 액정을 적하하는 것을 100000회 행하고, 다음 「0∼200회, 201∼400회, 401∼600회, ····99801∼100000회」의 각 200회씩 적하된 액정량의 변화를 이하의 4단계로 평가했다.
◎ : 변화가 매우 작음(안정적으로 액정 표시 소자를 제조할 수 있음)
○ : 변화가 약간 있으나 허용할 수 있는 레벨
△ : 변화가 있으며 허용할 수 없는 레벨(불균일 발생에 의해 수율이 악화)
× : 변화가 있으며 상당히 열악(액정 누설이나 진공 기포가 발생)
<저온에 있어서의 용해성의 평가>
저온에서의 용해성 평가는, 액정 조성물을 조제 후, 1mL의 샘플병에 액정 조성물을 0.5g 칭량하고, 이것에 온도 제어식 시험조 중에서, 다음을 1사이클 「-20℃(1시간 유지)→승온(0.2℃/매분)→0℃(1시간 유지)→승온(0.2℃/매분)→20℃(1시간 유지)→강온(-0.2℃/매분)→0℃(1시간 유지)→강온(-0.2℃/매분)→-20℃」로 하여 온도 변화를 계속 주고, 목시로 액정 조성물로부터의 석출물의 발생을 관찰하여, 이하의 4단계 평가를 행했다.
◎ : 600시간 이상 석출물이 관찰되지 않음
○ : 300시간 이상 석출물이 관찰되지 않음
△ : 150시간 이내에 석출물이 관찰됨
× : 75시간 이내에 석출물이 관찰됨
[실시예1∼2, 비교예1∼2]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00359
[표 1]
Figure pat00360
표 1의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다.
실시예1∼2 및 비교예1∼2의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 2에 기재한다.
[표 2]
Figure pat00361
실시예1은, 비교예1의 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다. 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물의 첨가는, Tni, △n, △ε 및 η의 각 물성에 영향을 주지 않았다. 즉, 실시예1의 상기 물성은, 비교예1의 상기 물성과 같았다.
실시예1의 액정 조성물은 소부 평가 및 프로세스 적합성이 뛰어나다.
실시예2는, 비교예2의 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다. 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물의 첨가는, Tni, △n, △ε 및 η의 각 물성에 영향을 주지 않았다. 즉, 실시예2의 상기 물성은, 비교예2의 상기 물성과 같았다.
실시예2의 액정 조성물은 소부 평가 및 프로세스 적합성이 뛰어나다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서 상기 효과가 나타나는 이유로서, 식(44.1) 및 식(44.2)으로 표시되는 화합물이, 산화되어서 과산을 생성하기 쉬운 환상 에테르 구조(피란 구조)를 갖는 것이 생각된다. 즉, 피란 구조를 갖는 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물이 액정 조성물의 용해성을 향상시켜, 점도를 내리는 것에 의해, 프로세스 적합성을 향상시킴과 함께, 피란 구조의 산화를 일반식(i)으로 표시되는 화합물이 억제하고 있다고 생각된다. 따라서, 상기 효과는, 일반식(i)으로 표시되는 화합물과 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것에 의해 발휘되는 각별히 현저한 효과이다.
[실시예3, 비교예3]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pat00362
[표 3]
Figure pat00363
표 3의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다.
실시예3 및 비교예3의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 4에 기재한다.
[표 4]
Figure pat00364
실시예3은, 비교예3의 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다. 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물의 첨가는, Tni, △n, △ε 및 η의 각 물성에 영향을 주지 않았다. 즉, 실시예3의 상기 물성은, 비교예3의 상기 물성과 같았다.
실시예3의 액정 조성물은 소부 평가 및 프로세스 적합성이 뛰어나다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서 상기 효과가 나타나는 이유로서, 식(ⅱ-c-3), 식(ⅱ-c-5) 및 식(ⅱ-c-7)으로 표시되는 화합물이, 산화되어서 과산을 생성하기 쉬운 환상 에테르 구조(피란 구조)를 갖는 것이 생각된다. 즉, 피란 구조를 갖는 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물이 액정 조성물의 용해성을 향상시켜, 점도를 내리는 것에 의해, 프로세스 적합성을 향상시킴과 함께, 피란 구조의 산화를 일반식(i)으로 표시되는 화합물이 억제하고 있다고 생각된다. 따라서, 상기 효과는, 일반식(i)으로 표시되는 화합물과 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것에 의해 발휘되는 각별히 현저한 효과이다.
[실시예1, 비교예4∼6]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다. 표 5의 실시예1은, 표 1의 실시예1과 같다.
Figure pat00365
[표 5]
Figure pat00366
표 5의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다. 표 5에 있어서, 실시예1의 Tni, △n, △ε 및 η의 각 물성치를, 표 1의 비교예1의 각 물성치에서 대용하고 있다.
실시예1 및 비교예4∼6의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 6에 기재한다.
[표 6]
Figure pat00367
비교예4는, 실시예1의 액정 조성물에 포함되는 일반식(i)으로 표시되는 화합물(식(i-c-2)으로 표시되는 화합물), 및 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물(식(44.1) 및 식(44.2)으로 표시되는 화합물)을 제외함과 함께, 식(45.2)으로 표시되는 화합물을 많이 함유하는 액정 조성물이다.
실시예1과 비교예4의 물성치를 비교하면, 비교예4의 Tni가 크게 저하하고, 점도 η가 커져 있다. 따라서, 실시예1 쪽이 Tni의 온도가 높고, 넓은 온도 범위에서 사용 가능하다. 또한, 실시예1 쪽이, 점도가 낮고, 액정 표시 소자에 사용했을 경우에 빠른 응답 속도가 얻어진다. 또한, 실시예1의 액정 조성물은 소부 평가가 뛰어나다. 실시예1의 액정 조성물이 상기의 평가가 뛰어난 이유는, 상술한 바와 같다.
비교예5는, 실시예1의 액정 조성물에 포함되는 일반식(i)으로 표시되는 화합물(식(i-c-2)으로 표시되는 화합물), 및 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물(식(44.1) 및 식(44.2)으로 표시되는 화합물)을 제외함과 함께, 식(37.2) 및 식(41.2)으로 표시되는 화합물을 가한 액정 조성물이다.
실시예1과 비교예5의 물성치를 비교하면, 비교예5의 △ε이 크게 저하하여 있다. 따라서, 실시예1 쪽이, 액정 표시 소자에 사용했을 경우에 낮은 구동 전압에서 사용할 수 있다. 또한, 실시예1의 액정 조성물은 소부 평가가 뛰어나다. 실시예1의 액정 조성물이 상기의 평가가 뛰어난 이유는, 상술한 바와 같다.
비교예6은, 실시예1의 액정 조성물에 포함되는 일반식(i)으로 표시되는 화합물(식(i-c-2)으로 표시되는 화합물), 및 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물(식(44.1) 및 식(44.2)으로 표시되는 화합물)을 제외함과 함께, 식(26.2) 및 식(45.2)으로 표시되는 화합물을 많이 함유하는 액정 조성물이다. 비교예6과 실시예1의 액정 조성물의 △n과 점도 η가 동등하게 되도록 조제했다.
실시예1과 비교예6의 물성치를 비교하면, 비교예6의 Tni가 대폭 저하하여 있다. 따라서 실시예1 쪽이, Tni의 온도가 높고, 넓은 온도 범위에서 사용 가능하다. 또한, 실시예1의 액정 조성물은 소부 평가가 뛰어나다. 실시예1의 액정 조성물이 상기의 평가가 뛰어난 이유는, 상술한 바와 같다.
[실시예4]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 7에 나타낸다.
Figure pat00368
[표 7]
Figure pat00369
표 7의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다. 실시예4는, 식(26.2)∼식(28.3)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다.
실시예4의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 8에 기재한다.
[표 8]
Figure pat00370
[실시예5]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 9에 나타낸다.
Figure pat00371
[표 9]
Figure pat00372
표 9의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다. 실시예5는, 식(1.3)∼식(19.4)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다.
실시예5의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 10에 기재한다.
[표 10]
Figure pat00373
[실시예6]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 11에 나타낸다.
Figure pat00374
[표 11]
Figure pat00375
표 11의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다. 실시예6은, 식(26.2)∼식(20.2)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다.
실시예6의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 12에 기재한다.
[표 12]
Figure pat00376
[실시예7]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 13에 나타낸다.
Figure pat00377
[표 13]
Figure pat00378
표 13의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다. 실시예7은, 식(26.2)∼식(26.1)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다.
실시예7의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 14에 기재한다.
[표 14]
Figure pat00379
[0806] [실시예8, 비교예7]
이하에 나타내는 화학식으로 표시되는 화합물을 사용한 조성물을 조제하여, 그 물성을 측정했다. 그 결과를 표 15에 나타낸다.
Figure pat00380
[표 15]
표 15의 각 식의 수치는, 각 조성물에 포함되는 각 화합물의 비율(단위 : 질량%)을 나타낸다.
실시예8 및 비교예7의 액정 조성물의 초기 VHR, 가열 후(150℃, 1시간)의 VHR, 소부 평가 및 프로세스 적합성의 평가의 평가를 표 16에 기재한다.
[표 16]
Figure pat00382
실시예8은, 비교예7의 액정 조성물 100중량부에 대해서, 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물을 0.3중량부 첨가한 조성을 갖는다. 식(i-c-2)으로 표시되는 화합물의 첨가는, Tni, △n, △ε 및 η의 각 물성에 영향을 주지 않았다. 즉, 실시예8의 상기 물성은, 비교예7의 상기 물성과 같았다.
실시예8의 액정 조성물은 초기 VHR 및 가열 후의 VHR 모두 뛰어나다.
이상에서 설명한 각 실시 태양에 있어서의 각 구성 및 그들의 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 외의 변경이 가능하다. 또한, 본 발명은 각 실시 태양에 의해 한정되지는 않고, 청구항(클레임)의 범위에 의해서만 한정된다.
- 산업상 이용가능성
본 발명에 이러한 액정 조성물은, 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이의 분야에 널리 적용 가능하다.

Claims (9)

  1. 하기 일반식(i)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 하기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 중, 어느 1종 또는 2종 이상을 함유하는 액정 조성물.
    Figure pat00383

    (식 중, Ri1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다) 또는 단결합을 나타내고,
    Rⅱ1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
    Rⅱ2는 불소 원자, 염소 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되며,
    Aⅱ1 및 Aⅱ2는 각각 독립하여, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다), 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 된다)를 나타내고,
    Zⅱ1 및 Zⅱ2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    mⅱ1 및 mⅱ2는 각각 독립하여 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만,
    mⅱ1+mⅱ2는 1, 2, 3 또는 4이며,
    Aⅱ1 및 Zⅱ1이 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ1 및 각 Zⅱ1은 각각 동일해도 되며 달라도 되며,
    Aⅱ2 및 Zⅱ2가 복수 존재하는 경우, 각 Aⅱ2 및 각 Zⅱ2는 각각 동일해도 되며 달라도 된다)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rⅱ2가 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 시아노기인 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rⅱ2가 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기인 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    2,3-디플루오로벤젠-1,4-디일기를 적어도 1개 갖는 상기 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    하기 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물.
    Figure pat00384

    (식 중, RL1 및 RL2는 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
    OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
    BL1, BL2 및 BL3은 각각 독립하여
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 중의 1개 및/또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되며,
    LL1 및 LL2는 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 3이며 LL2가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며, OL이 2 또는 3이며 BL3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 된다. 단, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
  6. 제1항에 있어서,
    하기 일반식(M)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물.
    Figure pat00385

    (식 중, RM1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되며,
    PM은, 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
    CM1 및 CM2는 각각 독립하여,
    (d) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다) 및
    (e) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(d), 기(e) 중의 1개 및/또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되며,
    KM1 및 KM2는 각각 독립하여 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    PM이 2, 3 또는 4이며 KM1이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며, PM이 2, 3 또는 4이며 CM2가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되며,
    XM1 및 XM3은 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(ⅱ)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
  7. 제1항에 있어서,
    하기 일반식(X")으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물.
    Figure pat00386

    (식 중, RX1 및 RX2는 서로 독립하여 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기를 나타내고, 이들의 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있어도 되며, 또한 이들의 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되며,
    u 및 v는 서로 독립하여, 0, 1 또는 2를 나타내지만, u+v는 2 이하이며,
    MX1, MX2 및 MX3은 서로 독립하여,
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a) 또는 기(b)에 포함되는 수소 원자는 각각 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되지만, MX2 및/또는 MX3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되며,
    LX1, LX2 및 LX3은 서로 독립하여 단결합, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, LX1 및/또는 LX3이 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되며,
    XX1 및 XX2는 서로 독립하여 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 불소 원자를 나타내지만, XX1 및 XX2 중 어느 하나는 불소 원자를 나타낸다. 단, 일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물 및 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
  8. 제1항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.
  9. 제1항에 기재된 액정 조성물을 사용한 IPS 모드, OCB 모드, ECB 모드, VA 모드, VA-IPS 모드 또는 FFS 모드용 액정 표시 소자.
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