KR20170037948A - 액정 표시 소자 - Google Patents

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KR20170037948A
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liquid crystal
group
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carbon atoms
crystal composition
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KR1020177001667A
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가즈노리 마루야마
요시노리 이와시타
신지 오가와
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디아이씨 가부시끼가이샤
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Abstract

대향으로 배치된 제1 투명 절연 기판과, 제2 투명 절연 기판과, 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 함유하는 액정층을 협지(挾持)하고, 제1 기판 상에, 투명 도전성 재료로 이루어지는 제1 공통 전극과, 제2 기판 상에, 투명 도전성 재료로 이루어지는 제2 공통 전극과, 투명 도전성 재료로 이루어지는 화소 전극을 갖고, 화소 전극과 공통 전극과는 이들 전극 간에 프린지 전계를 형성하기 위하여, 화소 전극과 공통 전극과의 사이의 전극 간 거리:R이 상기 제1 기판과 제2 기판과의 거리:G보다 작고, 공통 전극은, 제1 기판의 거의 전면에, 화소 전극보다 제1 기판에 가까운 위치에 배치되고, 액정 조성물이, 음의 유전율 이방성을 갖고, 일반식(i), 일반식(ⅱ), 및 일반식(ⅲ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 표시 소자를 제공한다.

Description

액정 표시 소자{LIQUID-CRYSTAL DISPLAY ELEMENT}
본원 발명은, 유전율 이방성이 음인 네마틱 액정 조성물을 사용하고, 고투과율, 고개구율에 특징을 갖는 FFS 모드의 액정 표시 장치에 관한 것이다.
표시 품질이 우수하므로, 액티브 매트릭스 방식 액정 표시 소자가, 휴대 단말, 액정 텔레비전, 프로젝터, 컴퓨터 등의 시장에 나와있다. 액티브 매트릭스 방식은, 화소마다 TFT(박막 트랜지스터) 또는 MIM(메탈 인슐레이터 메탈) 등이 사용되고 있고, 이 방식에 사용되는 액정 화합물 또는 액정 조성물은, 고전압유지율인 것이 중요시되어 있다. 또한, 더 넓은 시각 특성을 얻기 위해서 VA(Vertical Alignment : 수직 배향) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, OCB(Optically Compensated Bend, Optically Compensated Birefringence) 모드와 조합한 액정 표시 소자나, 보다 밝은 표시를 얻기 위해서 ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드의 반사형의 액정 표시 소자가 제안되어 있다. 이와 같은 액정 표시 소자에 대응하기 위하여, 현재도 새로운 액정 화합물 또는 액정 조성물의 제안이 이루어지고 있다.
현재 스마트폰용의 액정 디스플레이로서는, 고품위이며, 시각 특성이 우수한 IPS 모드의 액정 표시 소자의 일종인 프린지 필드 스위칭 모드 액정 표시 장치(Fringe Field Switching mode Liquid Crystal Display; FFS 모드 액정 표시 장치)가 널리 사용되고 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2 참조). FFS 모드는, IPS 모드의 낮은 개구율 및 투과율을 개선하기 위하여 도입된 방식이고, 사용되고 있는 액정 조성물로서는, 저전압화가 하기 쉬우므로 유전율 이방성이 양인 p형 액정 조성물을 사용한 재료가 널리 사용되고 있다. 또한, FFS 모드의 용도의 대부분이 휴대 단말이기 때문에, 추가적인 절전화의 요구는 강하여 액정 소자 메이커는 IGZO를 사용한 어레이의 채용 등 왕성한 개발이 계속되고 있다.
한편, 현재 p형 재료를 사용하고 있는 액정 재료를, 유전율 이방성이 음인 n형 재료로 함에 의해서도, 투과율을 개선하는 것이 가능하게 된다(특허문헌 3 참조). 이것은, FFS 모드가 IPS 모드와는 달리 완전한 평행 전계를 발생하는 것이 아니라, p형 재료를 사용한 경우는 화소 전극에 가까운 액정 분자는 프린지의 전계를 따라 액정 분자의 장축이 기울어지기 때문에 투과율이 악화하는 것에 의한다. 이것에 대하여 n형 액정 조성물을 사용한 경우에는, n형 조성물의 분극 방향이 분자 단축 방향에 있으므로, 프린지 전계의 영향은, 액정 분자를 장축에 따라 회전시키는 것만으로 분자 장축은 평행 배열이 유지되기 때문에, 투과율의 저하는 발생하지 않는다.
그러나, n형 액정 조성물은 VA용 액정 조성물로서는 일반적이지만, VA 모드와 FFS 모드에서는, 배향의 방향, 전계의 방향, 필요해지는 광학 특성의 어느 점을 취해도 서로 다르다. 또한, FFS 모드의 액정 표시 소자는, 후술하는 바와 같이 전극의 구조에 특징을 갖고, VA 모드에서는 2개의 기판의 쌍방에 전극을 갖는 것에 대해서, FFS 모드에서는 어레이 기판에만 전극을 갖고 있다. 그 때문에, 소부(燒付)나 적하흔과 같은, 종래의 기술로부터 효과의 예측이 하기 어려운 과제에 대해서는, 전혀 지견이 없는 상태이다. 따라서, 단순히 VA용에 사용되는 액정 조성물을 전용(轉用)해도, 최근 요구되는 바와 같은 고성능인 액정 표시 소자를 구성하는 것은 곤란하여, FFS 모드에 최적화한 n형 액정 조성물의 제공이 요구되고 있다.
일본 특개평11-202356호 공보 일본 특개2003-233083호 공보 일본 특개2002-31812호 공보
본 발명의 과제는, 유전율 이방성(Δε), 점도(η), 네마틱상-등방성 액체의 전이 온도(TNI), 저온에서의 네마틱상 안정성, 회전 점도(γ1) 등의 액정 표시 소자로서의 제반 특성이 우수하고, FFS 모드의 액정 표시 소자에 사용함에 의해 우수한 표시 특성을 실현 가능한 n형 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
본원 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토하고, FFS 모드의 액정 표시 소자에 최적인 각종 액정 조성물의 구성을 검토한 결과, 특정의 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물의 유용성을 알아내어 본원 발명의 완성에 이르렀다.
본원 발명은, 대향으로 배치된 제1 투명 절연 기판과, 제2 투명 절연 기판과, 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 함유하는 액정층을 협지(挾持)하고,
상기 제1 기판 상에, 투명 도전성 재료로 이루어지는 제1 공통 전극과, 매트릭스상으로 배치되는 복수 개의 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인과,
제2 기판 상에, 투명 도전성 재료로 이루어지는 제2 공통 전극과,
상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과의 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 당해 트랜지스터에 의해 구동되고 투명 도전성 재료로 이루어지는 화소 전극을 각 화소마다 갖고,
상기 액정층과, 상기 제1 기판과 제2 기판 각각의 사이에 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막층을 갖고, 각 배향막의 배향 방향은 평행이고,
상기 화소 전극과 공통 전극과는 이들 전극 간에 프린지 전계를 형성하기 위하여, 상기 화소 전극과 공통 전극과의 사이의 전극 간 거리:R이 상기 제1 기판과 제2 기판과의 거리:G보다 작고,
상기 공통 전극은, 상기 제1 기판의 거의 전면에, 상기 화소 전극보다 제1 기판에 가까운 위치에 배치되고,
상기 액정 조성물이, 음인 유전율 이방성을 갖고, 하기 일반식(i), 일반식(ⅱ), 및 일반식(ⅲ)
Figure pct00001
(식 중, Ri1, Ri2, Rii1, Rii2, Riii1 및 Riii2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼10의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립해서 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
Ai1, Ai2, Aii1, Aii2, Aiii1 및 Aiii2는 각각 독립해서
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다)
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다) 및
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립해서 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Zi1, Zi2, Zii1, Zii2, Ziii1 및 Ziii2는 각각 독립해서 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH2CH2- 또는 -CF2CF2-를 나타내고, Ziii3는 -CH2- 또는 산소 원자를 나타내고, Xii1는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, mi1, mi2, mii1, mii2, miii1 및 miii2은 각각 독립해서 0∼3의 정수를 나타내고, mi1+mi2, mii1+mii2 및 miii1+miii2은 1, 2 또는 3이고, Ai1∼Aiii2, Zi1∼Ziii2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 소자를 제공한다.
본 발명의 FFS 모드의 액정 표시 소자는 고속 응답성이 우수하고, 표시 불량의 발생이 적은 특징을 갖고, 또한, 배향 불균일을 억제할 수 있어, 우수한 표시 특성을 갖는다. 본 발명의 액정 표시 소자는, 액정TV, 모니터 등의 표시 소자에 유용하다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 소자의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 도면
도 2는 도 1에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 II선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도
도 3은 도 2에 있어서의 III-III선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 단면도
도 4는 배향막(4)에 의해 유기된 액정의 배향 방향을 모식적으로 나타내는 도면
도 5는 도 1에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 II선으로 둘러싸인 영역의 다른 예를 확대한 평면도
도 6은 도 2에 있어서의 III-III선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 다른 예의 단면도
도 7은 액정 표시 소자의 전극 구성을 확대한 평면도
상술한 바와 같이, 본원 발명은, FFS 모드의 액정 표시 소자에 최적인 n형 액정 조성물을 알아낸 것이다. 이하, 우선, 본 발명에 있어서의 액정 조성물의 실시의 태양에 대하여 설명한다.
(액정층)
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 일반식(i), 일반식(ⅱ), 및 일반식(ⅲ)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유한다.
Figure pct00002
일반식(i), (ⅱ) 및 (ⅲ)으로 표시되는 화합물은, Δε이 음이며 그 절대값이 3보다도 큰 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(i), (ⅱ) 및 (ⅲ) 중, Ri1, Ri2, Rii1, Rii2, Riii1 및 Riii2은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알케닐기(프로페닐기)가 특히 바람직하다.
또한, Ri1, Ri2, Rii1, Rii2, Riii1 및 Riii2이 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, Ri1, Ri2, Rii1, Rii2, Riii1 및 Riii2이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다. 네마틱상을 안정화시키기 위해서는 탄소 원자 및 존재할 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
알케닐기로서는, 식(R1) 내지 식(R5) 중 어느 하나로 표시되는 기에서 선택되는 것이 바람직하다(각 식 중의 흑점은 환구조 중의 탄소 원자를 나타낸다).
Figure pct00003
액정 표시 소자의 투과율 향상을 위해서는, 특히 mi1+mi2이 2 또는 3일 경우, Ri1 또는 Ri2의 적어도 1개 이상의 기가, 식(R2) 이외의 기인 것이 바람직하고, 알킬기 또는 알콕시기인 것이 보다 바람직하다. 마찬가지로, mii1+mii2이 2 또는 3일 경우, Rii1 또는 Rii2의 적어도 1개 이상의 기가 식(R2) 이외의 기인 것이 바람직하고, 알킬기 또는 알콕시기인 것이 보다 바람직하다. 또한, miii1+miii2이 2 또는 3일 경우, Riii1 또는 Riii2의 적어도 1개 이상의 기가 식(R2) 이외의 기인 것이 바람직하고, 알킬기 또는 알콕시기인 것이 보다 바람직하다.
Ai1, Ai2, Aii1, Aii2, Aiii1 및 Aiii2는 각각 독립해서 Δn을 크게 하는 것이 요구되는 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 하기의 구조를 나타내는 것이 보다 바람직하고,
Figure pct00004
트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
Zi1, Zii2, Zii1, Zii2, Ziii1 및 Ziii2는 각각 독립해서 -CH2O-, -CF2O-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합을 나타내는 것이 바람직하고, -CH2O-, -CH2CH2- 또는 단결합이 더 바람직하고, -CH2O- 또는 단결합이 특히 바람직하다.
Xii2는 불소 원자가 바람직하다.
Ziii3는 산소 원자가 바람직하다.
mi1+mi2, mii1+mii2 및 miii1+miii2은 1 또는 2가 바람직하고, mi1이 1이고 mi2이 0인 조합, mi1이 2이고 mi2이 0인 조합, mi1이 1이고 mi2이 1인 조합, mi1이 2이고 mi2이 1인 조합, mii1이 1이고 mii2이 0인 조합, mii1이 2이고 mii2이 0인 조합, miii1이 1이고 miii2이 0인 조합, miii1이 2이고 miii2이 0인 조합이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이고, 20%이고, 30%이고, 40%이고, 50%이고, 55%이고, 60%이고, 65%이고, 70%이고, 75%이고, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이고, 75%이고, 65%이고, 55%이고, 45%이고, 35%이고, 25%이고, 20%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(ⅱ)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이고, 20%이고, 30%이고, 40%이고, 50%이고, 55%이고, 60%이고, 65%이고, 70%이고, 75%이고, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이고, 75%이고, 65%이고, 55%이고, 45%이고, 35%이고, 25%이고, 20%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(ⅲ)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이고, 20%이고, 30%이고, 40%이고, 50%이고, 55%이고, 60%이고, 65%이고, 70%이고, 75%이고, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이고, 75%이고, 65%이고, 55%이고, 45%이고, 35%이고, 25%이고, 20%이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
일반식(i)으로 표시되는 화합물로서 Zi1 및 Zi2가 단결합을 나타내는 화합물은, 일반식(II)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00005
(식 중, R3 및 R4은 및 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, B는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, B가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, m은 0, 1 또는 2를 나타내지만, m이 2일 경우 2개의 B는 동일해도 되며 달라도 된다)
일반식(II)으로 표시되는 화합물으로 표시되는 화합물의 액정 조성물 중의 함유량으로서, 하한값으로서는 0질량%가 바람직하며, 0.5질량%가 바람직하고, 1% 이상이 바람직하고, 3질량% 이상이 바람직하고, 5질량% 이상이 바람직하고, 10질량%가 바람직하고, 20질량%가 보다 바람직하고, 25질량%가 더 바람직하고, 28질량%가 특히 바람직하고, 30질량%가 가장 바람직하고, 상한값으로서는 85질량%가 바람직하며, 75질량%가 보다 바람직하고, 70질량%가 더 바람직하고, 67질량%가 특히 바람직하고, 65질량%가 가장 바람직하다.
또한, 일반식(i)으로 표시되는 화합물로서 Zi1 및 Zi2가 단결합을 나타내는 화합물은, 일반식(III)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 단, 일반식(III)으로 표시되는 화합물은, 일반식(II)으로 표시되는 화합물을 제외하는 것으로 한다.
Figure pct00006
(식 중 R7 및 R8은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, A1 및 A2는 각각 독립해서, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, A1 및/또는 A2가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, n1 및 n2은 각각 독립해서, 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만, n1+n2은 1∼3이고, A1, A2, Z1 및 Z2가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되지만, n1이 1 또는 2이고 n2이 0이고 R7과 직접 결합하는 A1가 1,4-시클로헥실렌기인 화합물을 제외한다)
일반식(III)으로 표시되는 화합물의 액정 조성물 중의 함유량으로서, 하한값으로서는 0질량%가 바람직하며, 0.5질량%가 바람직하고, 1% 이상이 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 3질량%가 보다 바람직하고, 4질량%가 더 바람직하고, 5질량%가 특히 바람직하고, 상한값으로서는 45질량%가 바람직하며, 35질량%가 보다 바람직하고, 30질량%가 더 바람직하고, 27질량%가 특히 바람직하고, 25질량%가 가장 바람직하다.
일반식(i)으로 표시되는 화합물로서 Zi1 및 Zi2가 단결합을 나타내는 화합물은, 구체적으로는, 일반식(i-1)∼(i-7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(i-1)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00007
(식 중, Ri11 및 Ri12은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri11은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 프로필기 또는 펜틸기가 바람직하다. Ri12은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(i-1)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의(適宜) 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
또한, 일반식(i-1)으로 표시되는 화합물은, 식(i-1.1) 내지 식(i-1.14)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-1.1)∼(i-1.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-1.1) 및 식(i-1.3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00008
식(i-1.1)∼(i-1.4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
일반식(i-2)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00009
(식 중, Ri21 및 Ri22은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri21은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기 또는 펜틸기가 바람직하다. Ri22은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기 또는 프로폭시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri21 또는 Ri22의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-2)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이고, 37%이고, 40%이고, 42%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 48%이고, 45%이고, 43%이고, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이다.
또한, 일반식(i-2)으로 표시되는 화합물은, 식(i-2.1) 내지 식(i-2.13)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-2.3) 내지 식(i-2.7), 식(i-2.10), 식(i-2.11) 및 식(i-2.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, Δε의 개량을 중시하는 경우에는 식(i-2.3) 내지 식(i-2.7)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, TNI의 개량을 중시하는 경우에는 식(i-2.10), 식(i-2.11) 및 식(i-2.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00010
식(i-2.1) 내지 식(i-2.13)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
일반식(i-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00011
(식 중, Ri31 및 Ri32은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri31은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri32은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri31 또는 Ri32의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-3)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(i-3)으로 표시되는 화합물은, 식(i-3.1) 내지 식(i-3.11)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-3.1)∼(i-3.7)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-3.1), 식(i-3.2), 식(i-3.3), 식(i-3.4) 및 식(i-3.6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00012
식(i-3.1)∼식(i-3.4) 및 식(i-3.6)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 식(i-3.1) 및 식(i-3.2)의 조합, 식(i-3.3), 식(i-3.4) 및 식(i-3.6)에서 선택되는 2종 또는 3종의 조합이 바람직하다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-4)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00013
(식 중, Ri41 및 Ri42은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri41 및 Ri42은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(i-4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
또한, 일반식(i-4)으로 표시되는 화합물은, 식(i-4.1) 내지 식(i-4.14)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-4.1)∼(i-4.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-4.1) 및 식(i-4.2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00014
식(i-4.1)∼(i-4.4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
일반식(i-5)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00015
(식 중, Ri51 및 Ri52은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri51 및 Ri52은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri51 또는 Ri52의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(N-1-5)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 8%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(i-5)으로 표시되는 화합물은, 식(i-5.1) 내지 식(i-5.6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-5.2) 및 식(i-5.4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00016
식(i-5.1)∼식(i-5.6)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 8%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-6)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00017
(식 중, Ri61 및 Ri62은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
식 중, Ri71은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri72은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri61 또는 Ri62의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-6)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
또한, 일반식(i-6)으로 표시되는 화합물은, 식(i-6.1) 내지 식(i-6.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-6.2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00018
식(i-6.1)∼(i-6.4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
일반식(i-7)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00019
(식 중, Ri71 및 Ri72은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
식 중, Ri71은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri72은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri71 또는 Ri72의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-7)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-7)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
또한, 일반식(i-7)으로 표시되는 화합물은, 식(i-7.1) 내지 식(i-6.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-7.2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00020
식(i-7.1)∼(i-7.4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
일반식(i)으로 표시되는 화합물은, 일반식(i-8)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00021
(식 중, Ri81 및 Ri82은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri81 및 Ri82은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기가 바람직하다.
일반식(i-8)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 8%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(i-8)으로 표시되는 화합물은, 식(i-8.1) 내지 식(i-8.14)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00022
또한, 일반식(i)으로 표시되는 화합물은, 일반식(i-a)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00023
(식 중, Aia1는 각각 독립해서
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립해서 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
mia1 및 mia2은 각각 독립해서 0 또는 1을 나타내고, Ri1, Ri2, Ai1, Ai2, Zi1 및 Zi2는, 각각 독립해서 일반식(i)에 있어서의 Ri1, Ri2, Ai1, Ai2, Zi1 및 Zi2와 같은 의미를 나타낸다)
일반식(i-a)으로 표시되는 화합물은, 일반식(i-10)∼(i-21)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(i-10)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00024
(식 중, Ri101 및 Ri102은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri101은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri102은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(i-10)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-10)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(i-10)으로 표시되는 화합물은, 식(i-10.1) 내지 식(i-10.11)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-10.1)∼(i-10.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-10.1) 및 식(i-10.2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00025
식(i-10.1) 내지 식(i-10.11)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-11)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00026
(식 중, Ri11 및 Ri112은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri111은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri112은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri111 또는 Ri112의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-11)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-11)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(i-11)으로 표시되는 화합물은, 식(i-11.1) 내지 식(i-11.15)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-11.1)∼(i-11.15)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(i-11.2) 및 식(i-11.4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00027
식(i-11.2) 내지 식(i-11.15)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-12)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00028
(식 중, Ri121 및 Ri122은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri121은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri122은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(i-12)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-12)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-13)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00029
(식 중, Ri131 및 Ri132은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri131은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri132은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri131 또는 Ri132의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-13)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-13)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-14)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00030
(식 중, Ri141 및 Ri142은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri141은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri142은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(i-14)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-14)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-15)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00031
(식 중, Ri151 및 Ri152은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri151은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri152은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri151 또는 Ri152의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-15)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-15)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-16)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00032
(식 중, Ri161 및 Ri162은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri161은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri162은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri161 또는 Ri162의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-16)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-16)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-17)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00033
(식 중, Ri171 및 Ri172은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri171은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri172은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri171 또는 Ri172의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-17)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-17)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-18)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00034
(식 중, Ri181 및 Ri182은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri181은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. Ri182은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri181 또는 Ri182의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-18)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-18)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(i-20)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00035
(식 중, Ri201 및 Ri202은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri201 및 Ri202은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기, 및 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri201 또는 Ri202의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-20)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-20)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-21)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00036
(식 중, Ri211 및 Ri212은 각각 독립해서, 일반식(i)에 있어서의 Ri1 및 Ri2과 같은 의미를 나타낸다)
Ri211 및 Ri212은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기, 및 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기가 바람직하다. 액정 표시 소자의 투과율 향상을 위하여, Ri211 또는 Ri212의 적어도 1개 이상의 기가 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하다.
일반식(i-21)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i-21)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(ⅱ-1A), 일반식(ⅱ-1B) 또는 일반식(ⅱ-1C)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00037
(식 중, Rii1, Rii2, Zii1 및 Xii1는, 각각 독립해서 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rii1, Rii2, Zii1 및 Xii1와 같은 의미를 나타내고, Aii1c 및 Aii1d는 각각 독립해서 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내지만, 1,4-시클로헥실렌기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 되고, 1,4-페닐렌기 중에 존재하는 1개의 수소 원자는 각각 독립해서 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되고, Zii1c 및 Zii1d는 각각 독립해서 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH2CH2- 또는 -CF2CF2-를 나타낸다)
일반식(ⅱ-1A) 또는 일반식(ⅱ-1B)으로 표시되는 화합물에 있어서, Zii1는 단결합, -OCH2-, -CH2O- 또는 -CH2CH2-를 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(ⅱ-1C)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(ⅱ-1C-1)∼일반식(i-1C-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00038
Figure pct00039
(식 중, Rii1 및 Rii2은, 각각 독립해서 일반식(ⅱ)에 있어서의 Rii1 및 Rii2과 같은 의미를 나타낸다)
일반식(ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(ⅱ-1A), 일반식(ⅱ-1B) 또는 일반식(ⅱ-1C)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00040
(식 중, Riii1, Riii2 및 Ziii1는, 각각 독립해서 일반식(ⅲ)에 있어서의 Riii1, Riii2 및 Ziii1와 같은 의미를 나타내고, Aiii1c 및 Aiii1d는 각각 독립해서 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내지만, 1,4-시클로헥실렌기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 되고, 1,4-페닐렌기 중에 존재하는 1개의 수소 원자는 각각 독립해서 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되고, Ziii1c 및 Ziii1d는 각각 독립해서 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH2CH2- 또는 -CF2CF2-를 나타낸다)
일반식(ⅲ-1A) 또는 일반식(ⅲ-1B)으로 표시되는 화합물에 있어서, Ziii1는 단결합, -OCH2-, -CH2O- 또는 -CH2CH2-를 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(ⅲ-1C)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(ⅱ-1C-1)∼일반식(i-1C-3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00041
(식 중, Riii1 및 Riii2은, 각각 독립해서 일반식(ⅲ)에 있어서의 Riii1 및 Riii2과 같은 의미를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(i)∼(ⅲ)으로 표시되는 화합물을 2종 이상 함유하는 경우는, 일반식(i)∼(ⅲ)으로 표시되는 화합물 중 어느 하나의 식에서만 선택되는 화합물을 2종 이상 함유해도 되고, 일반식(i)∼(ⅲ)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 2개 이상의 식에서 선택되는 화합물을 2종 이상 함유해도 된다.
일반식(i), 일반식(ⅱ), 및 일반식(ⅲ)으로 표시되는 화합물의 함유량의 총량은 10 내지 90질량%인 것이 바람직하며, 20 내지 80질량%가 더 바람직하고, 20 내지 70질량%가 더 바람직하고, 20 내지 60질량%가 더 바람직하고, 20 내지 55질량%가 더 바람직하고, 25 내지 55질량%가 더 바람직하고, 30 내지 55질량%가 특히 바람직하다.
보다 구체적으로는, 일반식(i), 일반식(ⅱ), 및 일반식(ⅲ)으로 표시되는 화합물의 함유량의 총량은, 조성물 중에 하한값으로서, 1질량%(이하 조성물 중의 %는 질량%를 나타낸다) 이상 함유하는 것이 바람직하며, 5% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 10% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 13% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 15% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 18% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 20% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 23% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 25% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 28% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 30% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 33% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 35% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 38% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 40% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 상한값으로서, 95% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 90% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 88% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 85% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 83% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 80% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 78% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 75% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 73% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 70% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 68% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 65% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 63% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 60% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 55% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 50% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 40% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 일반식(IV)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유한다.
Figure pct00042
일반식(IV)에 있어서, R44 및 R45은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기인 것이 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다. 표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우는 알케닐기가 바람직하고, 전압유지율 등의 신뢰성을 중시하는 경우에는 알킬기가 바람직하다. R44 및 R45이 알케닐기일 경우, 식(R1) 내지 식(R5) 중 어느 하나로 표시되는 기에서 선택되는 것이 바람직하다.
Figure pct00043
(각 식 중의 흑점은 환과의 연결점을 나타낸다)
액정 표시 소자의 투과율 향상을 위해서는, 특히 m41이 1 또는 2일 경우, R44 또는 R45의 적어도 1개 이상의 기가, 식(R2) 이외의 기인 것이 바람직하고, 알킬기 또는 알콕시기인 것이 보다 바람직하다.
R44 및 R45의 조합은 특히 한정되지 않지만, 양쪽이 알킬기를 나타내는 것, 어느 한쪽이 알킬기를 나타내고, 다른 쪽이 알케닐기를 나타내는 것, 또는, 어느 한쪽이 알킬기를 나타내고, 다른 쪽이 알콕시기를 나타내는 것, 또는 어느 한쪽이 알킬기를 나타내고, 다른 쪽이 알케닐옥시기를 나타내는 것임이 바람직하다. 신뢰성을 중시하는 경우에는 R44 및 R45은 모두 알킬기인 것이 바람직하고, 화합물의 휘발성을 저감시키는 것을 중시하는 경우에는 알콕시기인 것이 바람직하고, 점성의 저하를 중시하는 경우에는 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하다.
A41∼A43는 Δn을 크게 하는 것이 요구되는 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 각각 독립해서 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 하기 중 어느 하나의 구조
Figure pct00044
가 바람직하고,
가 보다 바람직하다.
Z41 및 Z42는 각각 독립해서 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-를 나타내고, 단결합, -CH2CH2-, -OCF2- 또는 -CF2O-가 더 바람직하고, 단결합이 특히 바람직하다.
m41은 1 또는 2의 정수를 나타내는 것이 바람직하다. A41 및 Z41가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되며, 달라도 된다.
일반식(IV)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용해도 되지만, 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 1개의 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이며, 3종류이고, 4종류이고, 5종류이고, 6종류이고, 7종류이고, 8종류이고, 9종류이고, 10종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(IV)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
일반식(IV)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 일반식(IV)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 내지 80질량%인 것이 바람직하며, 1질량% 내지 70질량%인 것이 바람직하고, 1질량% 내지 60질량%인 것이 바람직하고, 10질량% 내지 50질량%인 것이 바람직하고, 10질량% 내지 40질량%인 것이 바람직하고, 15질량% 내지 40질량%인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 일반식(IV)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 조성물 중에 하한값으로서, 0.5질량%(이하 조성물 중의 %는 질량%를 나타낸다) 이상 함유하는 것이 바람직하며, 1% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 3% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 5% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 8% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 10% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 13% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 15% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 18% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 20% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 상한값으로서, 80% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 70% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 65% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 60% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 55% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 50% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 45% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 40% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 38% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 35% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 33% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 30% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 28% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 25% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(IV)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(IV-1)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00046
(식 중, R411 및 R412은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, A411는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, k는 1 또는 2를 나타내지만, k가 2일 경우 2개의 A는 동일해도 되며 달라도 된다)
일반식(IV-1)으로 표시되는 화합물의 합계 함유량은, 조성물 전체의 함유량 중, 1질량% 내지 80질량%인 것이 바람직하며, 1질량% 내지 70질량%인 것이 바람직하고, 1질량% 내지 60질량%인 것이 바람직하고, 10질량% 내지 50질량%인 것이 바람직하고, 10질량% 내지 40질량%인 것이 바람직하고, 15질량% 내지 40질량%인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 일반식(IV-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 조성물 중에 하한값으로서, 0.5질량%(이하 조성물 중의 %는 질량%를 나타낸다) 이상 함유하는 것이 바람직하며, 1% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 3% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 5% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 8% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 10% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 13% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 15% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 18% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 20% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 상한값으로서, 80% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 70% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 65% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 60% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 55% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 50% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 45% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 40% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 38% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 35% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 33% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 30% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 28% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 25% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(IV-1)으로 표시되는 화합물로서는, 구체적으로는, 예를 들면 하기 일반식(IV-1a) 내지 일반식(IV-1f)으로 표시되는 화합물군으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00047
(식 중, R411 및 R412은, 각각 독립해서 일반식(IV-1)에 있어서의 R411 및 R412과 같은 의미를 나타낸다)
R411 및 R412은, 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 또한, R411 및 R412은 동일해도 되며 달라도 되지만, 서로 다른 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.
일반식(IV-1a)∼일반식(IV-1f)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물은, 1종∼10종 함유하는 것이 바람직하고, 1종∼8종 함유하는 것이 특히 바람직하고, 1종∼5종 함유하는 것이 특히 바람직하고, 2종 이상의 화합물을 함유하는 것도 바람직하다. 일반식(IV-1a)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 일반식(IV-1a)으로 표시되는 화합물에 있어서, R411이 알케닐기를 나타내는 경우는, 예를 들면, 일반식(IV-1a1)
Figure pct00048
(식 중, R413은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R414은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종류의 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(IV-1a1)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00049
Figure pct00050
일반식(IV-1a1)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우는, 일반식(IV-1a1)으로 표시되는 화합물의 액정 조성물 중의 함유율로서, 하한값으로서는 1질량%가 바람직하며, 5질량%가 바람직하고, 15질량%가 보다 바람직하고, 20질량%가 더 바람직하고, 23질량%가 특히 바람직하고, 25질량%가 가장 바람직하고, 상한값으로서는 70질량%가 바람직하며, 60질량%가 보다 바람직하고, 55질량%가 더 바람직하고, 52질량%가 특히 바람직하고, 50질량%가 가장 바람직하다. 보다 구체적으로는, 응답 속도를 중시하는 경우에는 하한값으로서는 20질량%가 바람직하며, 30질량%가 보다 바람직하고, 35질량%가 더 바람직하고, 38질량%가 특히 바람직하고, 35질량%가 가장 바람직하고, 상한값으로서는 70질량%가 바람직하며, 60질량%가 보다 바람직하고, 55질량%가 더 바람직하고, 52질량%가 특히 바람직하고, 50질량%가 가장 바람직하고, 보다 구동 전압을 중시하는 경우에는 하한값으로서는 5질량%가 바람직하며, 15질량%가 보다 바람직하고, 20질량%가 더 바람직하고, 23질량%가 특히 바람직하고, 25질량%가 가장 바람직하고, 상한값으로서는 60질량%가 바람직하며, 50질량%가 보다 바람직하고, 45질량%가 더 바람직하고, 42질량%가 특히 바람직하고, 40질량%가 가장 바람직하다. 일반식(III)으로 표시되는 화합물의 비율은, 액정 조성물에 있어서의 일반식(I)으로 표시되는 화합물의 합계 함유량 중, 일반식(III)으로 표시되는 화합물의 함유량이 하한값으로서는 60질량%가 바람직하며, 70질량%가 보다 바람직하고, 75질량%가 더 바람직하고, 78질량%가 특히 바람직하고, 80질량%가 가장 바람직하고, 상한값으로서는 90질량%가 바람직하며, 95질량%가 보다 바람직하고, 97질량%가 더 바람직하고, 99질량%가 특히 바람직하고, 100질량%가 바람직하다.
또한, 일반식(IV-1a1)으로 표시되는 화합물 이외의 일반식(IV-1a) 내지 일반식(IV-1e)으로 표시되는 화합물로서는, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
이들 중에서도, 식(IV-1a1-2), 식(IV-1a1-4), 식(IV-1a1-6), 식(I-1a2)∼식(IV-1a7), 식(IV-1b2), 식(IV-1b6), 식(IV-1d1), 식(IV-1d2), 식(IV-1d3), 식(IV-1e2), 식(IV-1e3) 및 식(IV-1e4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
또한, 일반식(IV)으로 표시되는 화합물은, 하기 일반식(IV-2) 내지 일반식(IV-7)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00059
(식 중, R415 및 R416은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타낸다)
또한, 일반식(IV)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(IV-8), 일반식(IV-9) 또는 일반식(VI-10)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 것도 바람직하다.
Figure pct00060
(식 중, R415 및 R416은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, X41 및 X42는 각각 독립해서 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X41 및 X42 중 어느 1개는 불소 원자이고, 다른 1개는 수소 원자이다)
또한, 일반식(IV)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(IV-11-1) 내지 일반식(IV-11-3)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유해도 된다.
Figure pct00061
또한, 일반식(III)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(N-001)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유해도 된다.
Figure pct00062
(식 중, RN1 및 RN2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐옥시기를 나타내고, L1 및 L2은 각각 독립해서 수소 원자, 불소 원자, CH3 또는 CF3를 나타낸다. 단, L1 및 L2의 양쪽이 불소 원자를 나타내는 것을 제외한다)
RN1 및 RN2은, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기를 나타내는 것이 바람직하다.
본원 발명에 있어서의 1,4-시클로헥실렌기는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은 일반식(i)∼일반식(iii)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물 및 일반식(IV)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량이, 50 내지 99질량%인 것이 바람직하며, 55∼99질량%인 것이 더 바람직하고, 60∼99질량%인 것이 더 바람직하고, 65∼99질량%인 것이 더 바람직하고, 70∼99질량%인 것이 더 바람직하고, 75∼99질량%인 것이 특히 바람직하다.
보다 구체적으로는, 일반식(i)∼일반식(ⅲ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물 및 일반식(IV)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 조성물 중에 하한값으로서, 30질량%(이하 조성물 중의 %는 질량%를 나타낸다) 이상 함유하는 것이 바람직하며, 35% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 40% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 45% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 50% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 55% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 60% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 65% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 70% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 75% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 78% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 80% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 83% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 85% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 90% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 91% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 상한값으로서, 100% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 99% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 95% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 90% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 85% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 80% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 75% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 70% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 65% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 60% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 55% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 50% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
본원 발명의 액정 조성물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조 등의 산소 원자끼리가 결합한 구조를 갖는 화합물을 함유하지 않는 것이 바람직하다.
액정 조성물의 신뢰성 및 장기안정성을 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.
분자 내의 환구조가 모두 6원환인 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 분자 내의 환구조가 모두 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 모두 6원환인 화합물만으로 액정 조성물을 구성하는 것이 가장 바람직하다.
액정 조성물의 산화에 의한 열화(劣化)를 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.
액정 조성물의 산화에 의한 열화를 억제하기 위해서는, 연결기로서 -CH=CH-를 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 당해 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 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 상기 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 갖는 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 조성물에 함유되는 화합물이, 측쇄로서 알케닐기를 가질 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. 또한, 액정 조성물의 안정성을 중시하는 경우에는, 측쇄로서 알케닐기를 가지며 2,3-디플루오로벤젠-1,4-디일기를 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 당해 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 액정 조성물은, 상술의 화합물 이외에, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정이나, 산화방지제, 자외선흡수제, 적외선흡수제 등의 첨가제를 함유해도 된다.
본 발명에 사용할 수 있는 첨가제로서 이하가 바람직하다.
Figure pct00063
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
Figure pct00069
Figure pct00070
(식 중, n은 0 내지 20의 정수를 나타낸다)
본 발명에 있어서의 액정 조성물의 유전율 이방성 Δε의 값은 음의 유전율 이방성을 갖고, 유전율 이방성의 절대값은 2 이상이다. 유전율 이방성 Δε의 값은, 25℃에 있어서, -2.0 내지 -6.0인 것이 바람직하고, -2.5 내지 -5.0인 것이 보다 바람직하고, -2.5 내지 -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.
본 발명에 있어서의 액정 조성물의 굴절률 이방성 Δn의 값은, 25℃에 있어서, 0.08 내지 0.13인 것이 바람직하지만, 0.09 내지 0.12인 것이 보다 바람직하다. 더 상술하면, 얇은 셀갭에 대응하는 경우는 0.10 내지 0.12인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응하는 경우는 0.08 내지 0.10인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물의 회전 점도(γ1)는 150 이하가 바람직하고, 130 이하가 보다 바람직하고, 120 이하가 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물에서는, 회전 점도와 굴절률 이방성의 함수인 Z가 특정의 값을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00071
(식 중, γ1는 회전 점도를 나타내고, Δn은 굴절률 이방성을 나타낸다)
Z는, 13000 이하가 바람직하고, 12000 이하가 보다 바람직하고, 11000 이하가 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물의 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)는, 60℃ 이상이고, 바람직하게는 75℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 80℃ 이상이고, 더 바람직하게는 90℃ 이상이다.
본 발명의 액정 조성물은, 1012(Ω·m) 이상의 비저항을 갖는 것이 필요하고, 1013(Ω·m)이 바람직하고, 1014(Ω·m) 이상이 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 상술의 화합물 이외에, 용도에 따라서, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정, 산화방지제, 자외선흡수제 등을 함유해도 되지만, 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구되는 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하고, 액정 조성물의 자외선 등의 광에 대한 안정성이 요구되는 경우에는 나프탈렌환 등으로 대표되는 공액 길이가 길고 자외 영역에 흡수 피크가 존재하는 축합환 등을 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.
(액정 표시 소자)
상기와 같은 본 발명의 액정 조성물은, FFS 모드의 액정 표시 소자에 적용된다. 이하, 도 1∼6을 참조로 해서, 본 발명에 따른 FFS 모드의 액정 표시 소자의 예를 설명한다.
도 1은, 액정 표시 소자의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서는, 설명을 위하여 편의상 각 구성 요소를 이간해서 기재하고 있다. 본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)의 구성은, 도 1에 기재하는 바와 같이, 대향으로 배치된 제1 투명 절연 기판(2)과, 제2 투명 절연 기판(8)과의 사이에 협지된 액정 조성물(또는 액정층(5))을 갖는 FFS 모드의 액정 표시 소자로서, 당해 액정 조성물로서 상기 본 발명의 액정 조성물을 사용한 것에 특징을 갖는 것이다. 제1 투명 절연 기판(2)은, 액정층(5)측의 면에 제1 전극층(3)이 형성되어 있고, 제2 투명 절연 기판(8)은, 액정층(5)측의 면에 제2 전극층(7)이 형성되어 있다. 또한, 액정층(5)과, 제1 투명 절연 기판(2) 및 제2 투명 절연 기판(7) 각각의 사이에, 액정층(5)을 구성하는 액정 조성물과 직접 맞닿아서 호모지니어스 배향을 유기하는 한 쌍의 배향막(4)을 갖고, 당해 액정 조성물 중의 액정 분자는, 전압 무인가 시에 상기 기판(2, 7)에 대해서 대략 평행으로 되도록 배향되어 있다. 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 제1 기판(2) 및 상기 제2 기판(7)은, 한 쌍의 편광판(1, 8)에 의해 협지되어도 된다. 또한, 도 1에서는, 상기 제2 기판(7)과 배향막(4)과의 사이에 컬러 필터(6)가 마련되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)는, 제1 편광판(1)과, 제1 기판(2)과, 박막 트랜지스터를 포함하는 제1 전극층(3)과, 배향막(4)과, 액정 조성물을 포함하는 액정층(5)과, 배향막(4)과, 컬러 필터(6)와, 제2 전극층(7)과, 제2 기판(8)과, 제2 편광판(8)이 순차 적층된 구성이다. 제1 기판(2)과 제2 기판(7)은 유리 또는 플라스틱과 같이 유연성을 지니는 투명한 재료를 사용할 수 있고, 한쪽은 실리콘 등의 불투명한 재료여도 된다. 2매의 기판(2, 7)은, 주변 영역에 배치된 에폭시계 경화성 조성물 등의 씰재 및 봉지재(封止材)에 의해서 첩합되어 있고, 그 사이에는 기판 간 거리를 유지하기 위하여, 예를 들면, 유리 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자 등의 입자상 스페이서 또는 포토리소그래피법에 의해 형성된 수지로 이루어지는 스페이서 기둥이 배치되어 있어도 된다.
도 2는, 도 1에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 II선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도이다. 도 3은, 도 2에 있어서의 III-III선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(2)의 표면에 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)은, 주사 신호를 공급하기 위한 복수의 게이트 버스 라인(26)과 표시 신호를 공급하기 위한 복수의 데이터 버스 라인(25)이, 서로 교차해서 매트릭스상으로 배치되어 있다. 또, 도 2에는, 한 쌍의 게이트 버스 라인(25) 및 한 쌍의 데이터 버스 라인(24)만이 나타나 있다.
복수의 게이트 버스 라인(26)과 복수의 데이터 버스 라인(25)에 의해 둘러싸인 영역에 의해, 액정 표시 장치의 단위 화소가 형성되고, 당해 단위 화소 내에는, 화소 전극(21) 및 공통 전극(22)이 형성되어 있다. 게이트 버스 라인(26)과 데이터 버스 라인(25)이 서로 교차하고 있는 교차부 근방에는, 소스 전극(27), 드레인 전극(24) 및 게이트 전극(28)을 포함하는 박막 트랜지스터가 마련되어 있다. 이 박막 트랜지스터는, 화소 전극(21)에 표시 신호를 공급하는 스위치 소자로서, 화소 전극(21)과 연결하고 있다. 또한, 게이트 버스 라인(26)과 병행해서, 공통 라인(29)이 마련된다. 이 공통 라인(29)은, 공통 전극(22)에 공통 신호를 공급하기 위하여, 공통 전극(22)과 연결하고 있다.
박막 트랜지스터의 구조의 호적한 일태양은, 예를 들면, 도 3에서 나타내는 바와 같이, 기판(2) 표면에 형성된 게이트 전극(11)과, 당해 게이트 전극(11)을 덮으며, 또한 상기 기판(2)의 대략 전면을 덮도록 마련된 게이트 절연층(12)과, 상기 게이트 전극(11)과 대향하도록 상기 게이트 절연층(12)의 표면에 형성된 반도체층(13)과, 상기 반도체층(17)의 표면의 일부를 덮도록 마련된 보호막(14)과, 상기 보호층(14) 및 상기 반도체층(13)의 한쪽의 측단부를 덮으며, 또한 상기 기판(2) 표면에 형성된 상기 게이트 절연층(12)과 접촉하도록 마련된 드레인 전극(16)과, 상기 보호막(14) 및 상기 반도체층(13)의 다른 쪽의 측단부를 덮으며, 또한 상기 기판(2) 표면에 형성된 상기 게이트 절연층(12)과 접촉하도록 마련된 소스 전극(17)과, 상기 드레인 전극(16) 및 상기 소스 전극(17)을 덮도록 마련된 절연 보호층(18)을 갖고 있다. 게이트 전극(11)의 표면에 게이트 전극과의 단차를 없애는 것 등의 이유에 의해 양극 산화 피막(도시하지 않음)을 형성해도 된다.
상기 반도체층(13)에는, 아모퍼스 실리콘, 다결정 폴리 실리콘 등을 사용할 수 있지만, ZnO, IGZO(In-Ga-Zn-O), ITO 등의 투명 반도체막을 사용하면, 광흡수에 기인하는 광캐리어의 폐해를 억제할 수 있어, 소자의 개구율을 증대하는 관점에서도 바람직하다.
또한, 쇼트키 장벽의 폭이나 높이를 저감하는 목적에서 반도체층(13)과 드레인 전극(16) 또는 소스 전극(17)과의 사이에 오믹 접촉층(15)을 마련해도 된다. 오믹 접촉층에는, n형 아모퍼스 실리콘이나 n형 다결정 폴리 실리콘 등의 인 등의 불순물을 고농도로 첨가한 재료를 사용할 수 있다.
게이트 버스 라인(26)이나 데이터 버스 라인(25), 공통 라인(29)은 금속막인 것이 바람직하고, Al, Cu, Au, Ag, Cr, Ta, Ti, Mo, W, Ni 또는 그 합금이 보다 바람직하고, Al 또는 그 합금의 배선을 사용하는 경우가 특히 바람직하다. 또한, 절연 보호층(18)은, 절연 기능을 갖는 층이고, 질화규소, 이산화규소, 규소산질화막 등으로 형성된다.
도 2 및 도 3에 나타내는 실시형태에서는, 공통 전극(22)은 게이트 절연층(12) 상의 거의 전면에 형성된 평판상의 전극이고, 한편, 화소 전극(21)은 공통 전극(22)을 덮는 절연 보호층(18) 상에 형성된 빗살형의 전극이다. 즉, 공통 전극(22)은 화소 전극(21)보다도 제1 기판(2)에 가까운 위치에 배치되고, 이들 전극은 절연 보호층(18)을 개재해서 서로 겹쳐서 배치된다. 화소 전극(21)과 공통 전극(22)은, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide) 등의 투명 도전성 재료에 의해 형성된다. 화소 전극(21)과 공통 전극(22)이 투명 도전성 재료에 의해 형성되기 때문에, 단위 화소 면적에서 개구되는 면적이 커져, 개구율 및 투과율이 증가한다.
화소 전극(21)과 공통 전극(22)과는, 이들 전극 간에 프린지 전계를 형성하기 위하여, 화소 전극(21)과 공통 전극(22)과의 사이의 기판에 수평 방향의 전극 간 거리:R이, 제1 기판(2)과 제2 기판(7)과의 거리:G보다 작게 되도록 형성되어 있다. 여기에서, 전극 간 거리:R은 각 전극 간의 기판에 수평 방향의 거리를 나타낸다. 도 3에는, 평판상의 공통 전극(22)과 빗살형의 화소 전극(21)이 서로 겹쳐져 있기 때문에, 전극 간 거리:R=0으로 되는 예가 나타나 있고, 전극 간 거리:R이 제1 기판(2)과 제2 기판(7)과의 거리(즉, 셀갭):G보다도 작아지기 때문에, 프린지의 전계 E가 형성된다. 따라서, FFS형의 액정 표시 소자는, 화소 전극(21)의 빗살형을 형성하는 라인에 대해서 수직인 방향으로 형성되는 수평 방향의 전계와, 포물선상의 전계를 이용할 수 있다. 화소 전극(21)의 빗살상 부분의 전극폭:l, 및, 화소 전극(21)의 빗살상 부분의 간극의 폭:m은, 발생하는 전계에 의해 액정층(5) 내의 액정 분자가 모두 구동될 수 있을 정도의 폭으로 형성하는 것이 바람직하다.
컬러 필터(6)는, 광의 누설을 방지하는 관점에서, 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터(23)에 대응하는 부분에 블랙 매트릭스(도시하지 않음)를 형성하는 것이 바람직하다.
제2 전극층(7)은, 제2 기판(8) 상의 거의 전면에 형성된 평판상의 전극이다. 제2 전극층(7)은 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide) 등의 투명 도전성 재료에 의해 형성된다.
제1 전극층(3), 및, 컬러 필터(6) 상에는, 액정층(5)을 구성하는 액정 조성물과 직접 맞닿아서 호모지니어스 배향을 유기하는 한 쌍의 배향막(4)이 마련되어 있다. 배향막(4)은, 예를 들면, 러빙 처리된 폴리이미드막이고, 각 배향막의 배향 방향은 평행이다. 여기에서, 도 4를 사용하여, 본 실시형태에 있어서의 배향막(4)의 러빙 방향(액정 조성물의 배향 방향)에 대하여 설명한다. 도 4는, 배향막(4)에 의해 유기된 액정의 배향 방향을 모식적으로 나타내는 도면이다. 본 발명에 있어서는, 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 조성물이 사용된다. 따라서, 화소 전극(21)의 빗살형을 형성하는 라인에 대해서 수직인 방향(수평 전계가 형성되는 방향)을 x축으로 했을 때에, 당해 x축과 액정 분자(30)의 장축 방향과의 이루는 각 θ가, 대략 0∼45°로 되도록 배향되는 것이 바람직하다. 도 3에 나타내는 예에서는, x축과 액정 분자(30)의 장축 방향과의 이루는 각 θ가, 대략 0°인 예가 나타나 있다. 이와 같이 액정의 배향 방향을 유기하는 것은, 액정 표시 장치의 최대 투과율을 높이기 위해서다.
또한, 편광판(1) 및 편광판(8)은, 각 편광판의 편광축을 조정해서 시야각이나 콘트라스트가 양호하게 되도록 조정할 수 있고, 그들의 투과축이 노멀리 블랙 모드에서 작동하도록, 서로 직행하는 투과축을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 편광판(1) 및 편광판(8) 중 어느 하나는, 액정 분자(30)의 배향 방향과 평행한 투과축을 갖도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 콘트라스트가 최대로 되도록 액정의 굴절률 이방성 Δn과 셀두께 d와의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 시야각을 넓히기 위한 위상차 필름도 사용할 수도 있다.
상기와 같은 구성의 FFS형의 액정 표시 장치(10)는, 박막 TFT를 개재해서 화소 전극(21)에 화상 신호(전압)를 공급함으로써, 화소 전극(21)과 공통 전극(22)과의 사이에 프린지 전계를 발생시키고, 이 전계에 의해서 액정을 구동한다. 즉, 전압을 인가하지 않는 상태에서는, 액정 분자(30)는, 그 장축 방향이, 배향막(4)의 배향 방향과 평행으로 되도록 배치하고 있다. 전압을 인가하면, 화소 전극(21)과 공통 전극(22)과의 사이에 포물선형의 전계의 등전위선이 화소 전극(21)과 공통 전극(22)의 상부에까지 형성되고, 액정층(5) 내의 액정 분자(30)는, 형성된 전계를 따라 액정층(5) 내를 회전한다. 본 발명에서는, 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(30)를 사용하기 위하여, 액정 분자(30)의 장축 방향이, 발생한 전계 방향으로 직행하도록 회전한다. 화소 전극(21)의 가까이에 위치하는 액정 분자(30)는 프린지 전계의 영향을 받기 쉽지만, 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(30)는 분극 방향이 분자의 단축에 있으므로, 그 장축 방향이 배향막(4)에 대해서 직행하는 방향으로 회전하지 않고, 액정층(5) 내의 모든 액정 분자(30)의 장축 방향은, 배향막(4)에 대해서 평행 방향을 유지할 수 있다. 따라서, 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(30)를 사용한 FFS형의 액정 표시 소자에 비해서, 우수한 투과율 특성을 얻을 수 있다.
또한, 액정 표시 장치(10)는, 제1 전극층(2) 및 제2 전극층(7)을 인가해서, 제1 전극층(2)과 제2 전극층과의 사이에 전계를 발생시킴에 의해, 프린지 전계에 의해 구동하는 액정 분자의 구동의 불균일을 억제할 수 있다. 즉, 상기와 같이 액정 분자(30)는 프린지 전계의 영향을 받기 때문에, 프린지 전계를 따라 구동하면, 액정 분자(30)는 배향막(4)에 대해서 평행 방향으로부터 다소 빗나가는(튀는) 부분이 발생하지만, 제1 전극층(2)과 제2 전극층과의 사이에 전계가 발생하면, 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(30)의 장축 방향은, 이 전계 방향으로 직행하도록 움직이기 때문에, 액정 분자(30)가 배향막(4)에 대해서 평행 방향에 보다 가지런한 상태로 되어, 배향 불균일을 억제할 수 있다.
도 1∼도 4를 사용해서 설명한 FFS형의 액정 표시 소자는 일례로서, 본 발명의 기술적 사상으로부터 일탈하지 않는 한에 있어서, 다른 다양한 형태로 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 5는, 도 1에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 II선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도의 다른 예이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(21)이 슬릿을 갖는 구성으로 해도 된다. 또한, 슬릿의 패턴을, 게이트 버스 라인(26) 또는 데이터 버스 라인(25)에 대해서 경사각을 갖도록 해서 형성해도 된다.
또한, 도 6은, 도 2에 있어서의 III-III선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 단면도의 다른 예이다. 도 6에 나타내는 예에서는, 빗살형 또는 슬릿을 갖는 공통 전극(22)을 사용하고 있고, 화소 전극(21)과 공통 전극(22)과의 기판에 수평 방향의 전극 간 거리는 R=α로 된다. 또한, 도 3에서는 공통 전극(22)이 게이트 절연막(12) 상에 형성되어 있는 예가 나타나 있지만, 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 공통 전극(22)을 제1 기판(2) 상에 형성해서, 게이트 절연막(12)을 개재해서 화소 전극(21)을 마련하도록 해도 된다. 화소 전극(21)의 전극폭:l, 공통 전극(22)의 전극폭:n, 및, 전극 간 거리:R은, 발생하는 전계에 의해 액정층(5) 내의 액정 분자가 모두 구동될 수 있을 정도의 폭으로 적의 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(41) 및 공통 전극(42)이 동일면 상에 이간해서 맞물린 상태로 마련되어 있어도 된다. 도 7에 나타내는 구조의 FFS형 표시 소자에 있어서도, 기판에 수평 방향의 전극 간 거리 R이, 제1 기판(2)과 제2 기판(7)과의 거리:G보다 작게 되도록 형성된다.
또한, 도 1∼도 6을 사용해서 설명한 FFS형의 액정 표시 소자의 제2 전극층(7)은 제2 기판(8) 상의 거의 전면에 형성된 평판상의 전극의 예를 나타냈지만, 제2 기판(8) 상에 빗살형이나 슬릿을 갖는 전극을 형성해도 된다.
본 발명에 따른 FFS 모드의 액정 표시 소자는, 특정의 액정 조성물을 사용하고 있기 때문에, 고속 응답과 표시 불량의 억제를 양립시킬 수 있다.
또한, FFS 모드의 액정 표시 소자는, 제1 기판(2)과 제2 기판(7)과의 사이에 액정층(5)을 주입할 때, 예를 들면, 진공주입법 또는 적하주입(ODF : One Drop Fill)법 등의 방법이 행해지지만, 본원 발명에 있어서는, ODF법에 있어서, 액정 조성물을 기판에 적하했을 때의 적하흔의 발생을 억제할 수 있다. 또, 적하흔이란, 검게 표시했을 경우에 액정 조성물을 적하한 흔적이 하얗게 떠오르는 현상이라 정의한다.
적하흔의 발생은, 주입되는 액정 재료에 큰 영향을 받는 것이지만, 또한, 표시 소자의 구성에 의해서도 그 영향은 피할 수 없다. FFS 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 표시 소자 중에 형성되는 박막 트랜지스터, 및, 빗살형이나 슬릿을 갖는 화소 전극(21) 등은, 얇은 배향막(4), 또는 얇은 배향막(4)과 얇은 절연 보호층(18) 등밖에 액정 조성물을 격리하는 부재가 없으므로, 이온성 물질을 차단할 수 없을 가능성이 높아, 전극을 구성하는 금속 재료와 액정 조성물의 상호 작용에 의한 적하흔의 발생을 피할 수 없었지만, FFS형의 액정 표시 소자에 있어서 본원 발명의 액정 조성물을 조합해서 사용함에 의해, 효과적으로 적하흔의 발생이 억제되었다.
또한, ODF법에 의한 액정 표시 소자의 제조 공정에 있어서는, 액정 표시 소자의 사이즈에 따라서 최적인 액정 주입량을 적하할 필요가 있지만, 본원 발명의 액정 조성물은, 예를 들면, 액정 적하 시에 발생하는 적하 장치 내의 급격한 압력 변화나 충격에 대한 영향이 적어, 장시간에 걸쳐서 안정적으로 액정을 계속 적하하는 것이 가능하기 때문에, 액정 표시 소자의 수율을 높게 유지할 수도 있다. 특히, 최근 유행하고 있는 스마트폰에 다용되는 소형 액정 표시 소자는, 최적인 액정 주입량이 적기 때문에 최적값으로부터의 어긋남을 일정 범위 내에 제어하는 것 자체가 어렵지만, 본원 발명의 액정 조성물을 사용함에 의해, 소형 액정 표시 소자에 있어서도 안정한 액정 재료의 토출량을 실현할 수 있다.
(실시예)
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.
실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.
TNI : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
Δn : 25℃에 있어서의 굴절률 이방성
Δε : 25℃에 있어서의 유전율 이방성
η : 20℃에 있어서의 점도(mPa·s)
γ1 : 25℃에 있어서의 회전 점도(mPa·s)
VHR : 주파수 60Hz, 인가 전압 1V의 조건 하에서 60℃에 있어서의 전압유지율(%)
소부 :
액정 표시 소자의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1000시간 표시시킨 후에, 전화면 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 목시로 이하의 4단계 평가로 행했다.
◎ 잔상 없음
○ 잔상 아주 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨
△ 잔상 있고 허용할 수 없는 레벨
× 잔상 있고 상당히 열악
적하흔 :
액정 표시 장치의 적하흔의 평가는, 전면 검게 표시했을 경우에 있어서의 하얗게 떠오르는 적하흔을 목시로 이하의 4단계 평가로 행했다.
◎ 잔상 없음
○ 잔상 아주 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨
△ 잔상 있고 허용할 수 없는 레벨
× 잔상 있고 상당히 열악
프로세스 적합성 :
프로세스 적합성은, ODF 프로세스에 있어서, 정적(定積) 계량 펌프를 사용하고 1회에 50pL씩 액정을 적하하는 것을 100000회 행하고, 다음의 「0∼100회, 101∼200회, 201∼300회, ····99901∼100000회」의 각 100회씩 적하된 액정량의 변화를 이하의 4단계로 평가했다.
◎ 변화가 극히 작음(안정적으로 액정 표시 소자를 제조할 수 있음)
○ 변화가 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨
△ 변화가 있고 허용할 수 없는 레벨(불균일 발생에 의해 수율이 악화)
× 변화가 있고 상당히 열악(액정 누설이나 진공 기포가 발생)
저온에서의 용해성 :
저온에서의 용해성 평가는, 액정 조성물을 조제 후, 2mL의 샘플병에 액정 조성물을 1g 칭량하고, 이것에 온도 제어식 시험조 중에서, 다음을 1사이클 「-20℃(1시간 유지)→승온(0.1℃/매분)→0℃(1시간 유지)→승온(0.1℃/매분)→20℃(1시간 유지)→강온(-0.1℃/매분)→0℃(1시간 유지)→강온(-0.1℃/매분)→-20℃」로 해서 온도 변화를 계속 부여하고, 목시로 액정 조성물로부터의 석출물의 발생을 관찰하고, 이하의 4단계 평가를 행했다.
◎ 600시간 이상 석출물이 관찰되지 않음
○ 300시간 이상 석출물이 관찰되지 않음
△ 150시간 이내에 석출물이 관찰됨
× 75시간 이내에 석출물이 관찰됨
또, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호를 사용한다.
(측쇄)
-n -CnH2n +1 탄소 원자수 n의 직쇄상 알킬기
-On -OCnH2n +1 탄소 원자수 n의 직쇄상 알콕시기
-V -CH=CH2 비닐기
-Vn -CH=C-CnH2n +1 탄소 원자수 (n+1)의 1-알켄
(연결기)
-CF2O- -CF2-O-
-OCF2- -O-CF2-
-1O- -CH2-O-
-O1- -O-CH2-
-COO- -COO-
(환구조)
Figure pct00072
(실시예 1(액정 조성물 1))
다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 1)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
액정 조성물 1을 사용하고, TV용으로서 일반적인 셀두께 3.0㎛이며, 제1 기판 및 제2 기판에 전극층을 갖는 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작했다. 액정 조성물의 주입은, 적하법으로 행하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행했다.
또, 함유량의 좌측의 기호는, 상기 화합물의 약호의 기재이다.
Figure pct00073
[표 1]
Figure pct00074
액정 조성물 1은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 75.6℃의 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 1을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 극히 우수한 평가 결과를 나타냈다.
또한, 편광 현미경 하에 제작한 액정 표시 소자를 설치하고, 이 상태에서 전압을 인가해서 관찰한 바, 액정 분자의 배향 불균일이 없고 가지런한 상태에서 구동하는 것을 확인했다. 또한, 전기 광학 특성 측정에 있어서 투과율 및 콘트라스트의 향상을 확인했다.
(실시예 2(액정 조성물 2))
액정 조성물 1과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 2)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
액정 조성물 2를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00075
액정 조성물 2는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 액정상 온도 범위를 갖고, 큰 유전율 이방성의 절대값을 갖고, 낮은 점성 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 2를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 3(액정 조성물 3))
액정 조성물 1, 2와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 3)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
액정 조성물 3을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00076
액정 조성물 3은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 3을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(비교예 1∼3)
액정 조성물 1∼3을 사용하고, TV용으로서 일반적인 셀두께 3.5㎛의 수직 배향 액정 표시 소자(VA 모드의 액정 표시 소자)를 제작했다.
실시예 1∼3에 있어서 각각 제작한 FFS 모드의 액정 표시 소자와, 비교예 1∼3에 있어서 각각 작성한 VA 모드의 액정 표시 소자에 대하여, 투과율, 콘트라스트비, 응답 속도의 비교를 행했다. 그 결과를 다음에 나타낸다. 또, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 액정 표시 소자에 있어서의 투과율은, 각각의 모드에 있어서의 액정 조성물 주입 전의 소자의 투과율을 100%로 했을 때의 값이다.
[표 4]
Figure pct00077
액정 조성물 1∼3을 사용하여 제작된 FFS 모드의 표시 소자(실시예 1∼3)는, 각각 같은 액정 조성물을 사용하여 작성된 VA 모드의 액정 표시 소자(비교예 1∼3)에 비해, 최고 투과율, 콘트라스트비 및 응답 속도 어느 것에 있어서도 우수한 특성을 나타냈다.
액정 분자가 기판에 대해서 평행으로 배향하며, 또한, 프린지의 전계가 발생하는 FFS 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 액정 분자가 기판에 대해서 수직으로 배향하며, 또한, 수직으로 전계가 발생하는 VA 모드의 액정 표시 소자와는 서로 다른 액정의 기본 특성이 요구된다. 액정 조성물 1∼3이 본원 발명 필수 성분인 일반식(I) 및 일반식(II)의 화합물을 함유함에 의해, 액정 표시 소자로서의 기본적 특성을 손상시키지 않고, FFS 모드의 큰 특징인 투과율의 향상을 달성한 것이다. 한편, FFS 모드의 이들의 차이에 의해, 소부나 적하흔과 같은 효과에 대해서는, 종래의 지견으로부터는 예측이 하기 어려운 것으로 되어 있다. 본 발명의 액정 표시 소자에 있어서는, 이들의 점에 대해서도 양호한 특성을 나타내고 있다.
(실시예 4(액정 조성물 4))
조성물 1∼3과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 4)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 5]
Figure pct00078
액정 조성물 4는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 4를 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작한 바, 실시예 1∼3과 동등한 우수한 표시 특성을 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 5(액정 조성물 5))
액정 조성물 1∼4와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 5)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 6]
Figure pct00079
액정 조성물 5는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 5를 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작한 바, 실시예 1∼3과 동등한 우수한 표시 특성을 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 6(액정 조성물 6))
액정 조성물 1∼5와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 6)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 7]
Figure pct00080
액정 조성물 6은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 6을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작한 바, 실시예 1∼3과 동등한 우수한 표시 특성을 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 7(액정 조성물 7))
액정 조성물 1∼6과 동등한 Δn의 값을 갖고, 보다 높은 TNI 및 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 7)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 7을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 8]
Figure pct00081
액정 조성물 7은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 7을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 8(액정 조성물 8))
액정 조성물 7과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 8)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 8을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 9]
Figure pct00082
액정 조성물 8은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 8을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 9(액정 조성물 9))
액정 조성물 7, 8과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 9)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 9를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 10]
Figure pct00083
액정 조성물 9는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 9를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(비교예 4∼6)
액정 조성물 7∼9를 사용하고, 비교예 1∼3과 마찬가지의 VA 모드의 액정 표시 소자를 제작했다.
실시예 7∼9에 있어서 각각 제작한 FFS 모드의 액정 표시 소자와, 비교예 4∼6에 있어서 각각 작성한 VA 모드의 액정 표시 소자에 대하여, 투과율, 콘트라스트비, 응답 속도의 비교를 행했다. 그 결과를 다음에 나타낸다.
[표 11]
Figure pct00084
액정 조성물 7∼9를 사용하여 제작된 FFS 모드의 표시 소자(실시예 7∼9)는, 각각 같은 액정 조성물을 사용하여 작성된 VA 모드의 액정 표시 소자(비교예 4∼6)에 비해, 최고 투과율, 콘트라스트비 및 응답 속도 어느 것에 있어서도 우수한 특성을 나타냈다.
(실시예 10(액정 조성물 10))
액정 조성물 7∼9와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 10)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 12]
Figure pct00085
액정 조성물 10은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 10을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 11(액정 조성물 11))
액정 조성물 7∼10과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 13]
Figure pct00086
액정 조성물 11은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 11을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 12(액정 조성물 12))
액정 조성물 7∼11과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 12)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 14]
Figure pct00087
액정 조성물 12는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 12를 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 13(액정 조성물 13))
액정 조성물 7∼12와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 13)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 15]
Figure pct00088
액정 조성물 13은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 13을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 14(액정 조성물 14))
액정 조성물 7∼13과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 14)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 16]
Figure pct00089
액정 조성물 14는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 14를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 15(액정 조성물 15))
다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 15)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 15를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
Figure pct00090
[표 17]
Figure pct00091
액정 조성물 15는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 85.3℃의 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 1을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 극히 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 16(액정 조성물 16))
액정 조성물 15와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 16)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 16을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 18]
Figure pct00092
액정 조성물 16은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 액정상 온도 범위를 갖고, 큰 유전율 이방성의 절대값을 갖고, 낮은 점성 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 16을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 17(액정 조성물 17))
액정 조성물 15, 16과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 17)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 17을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 19]
Figure pct00093
액정 조성물 17은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 17을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(비교예 7∼9)
액정 조성물 15∼17을 사용하고, 비교예 1∼3과 마찬가지의 VA 모드의 액정 표시 소자를 제작했다.
실시예 15∼17에 있어서 각각 제작한 FFS 모드의 액정 표시 소자와, 비교예 7∼9에 있어서 각각 작성한 VA 모드의 액정 표시 소자에 대하여, 투과율, 콘트라스트비, 응답 속도의 비교를 행했다. 그 결과를 다음에 나타낸다.
[표 20]
Figure pct00094
액정 조성물 15∼17을 사용하여 제작된 FFS 모드의 표시 소자(실시예 15∼17)는, 각각 같은 액정 조성물을 사용하여 작성된 VA 모드의 액정 표시 소자(비교예 7∼9)에 비해, 최고 투과율, 콘트라스트비 및 응답 속도 어느 것에 있어서도 우수한 특성을 나타냈다.
액정 분자가 기판에 대해서 평행으로 배향하며, 또한, 프린지의 전계가 발생하는 FFS 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 액정 분자가 기판에 대해서 수직으로 배향하며, 또한, 수직으로 전계가 발생하는 VA 모드의 액정 표시 소자와는 서로 다른 액정의 기본 특성이 요구된다. 액정 조성물 15∼17이 본원 발명 필수 성분을 함유함에 의해, 액정 표시 소자로서의 기본적 특성을 손상시키지 않고, FFS 모드의 큰 특징인 투과율의 향상을 달성한 것이다. 한편, FFS 모드의 이들의 차이에 의해, 소부나 적하흔과 같은 효과에 대해서는, 종래의 지견으로부터는 예측이 하기 어려운 것으로 되어 있다. 본 발명의 액정 표시 소자에 있어서는, 이들의 점에 대해서도 양호한 특성을 나타내고 있다.
(실시예 18(액정 조성물 18))
조성물 15∼17과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 18)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 21]
Figure pct00095
액정 조성물 18은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 18을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작한 바, 실시예 15∼17과 동등한 우수한 표시 특성을 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 19(액정 조성물 19))
액정 조성물 15∼18과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 19)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 22]
Figure pct00096
액정 조성물 19는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 19를 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작한 바, 실시예 15∼17과 동등한 우수한 표시 특성을 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 20(액정 조성물 20))
액정 조성물 15∼19와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 20)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 23]
Figure pct00097
액정 조성물 20은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 20을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작한 바, 실시예 15∼17과 동등한 우수한 표시 특성을 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 21(액정 조성물 21))
액정 조성물 15∼20과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 21)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 21을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 24]
Figure pct00098
액정 조성물 21은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 21을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 22(액정 조성물 22))
액정 조성물 15∼21과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 22)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 22를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 25]
Figure pct00099
액정 조성물 22는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 22를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 23(액정 조성물 23))
액정 조성물 15∼22와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 23)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 26]
Figure pct00100
액정 조성물 23은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 23을 사용하고, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(비교예 10∼12)
액정 조성물 21∼23을 사용하고, 비교예 1∼3과 마찬가지의 VA 모드의 액정 표시 소자를 제작했다.
실시예 21∼23에 있어서 각각 제작한 FFS 모드의 액정 표시 소자와, 비교예 10∼12에 있어서 각각 작성한 VA 모드의 액정 표시 소자에 대하여, 투과율, 콘트라스트비, 응답 속도의 비교를 행했다. 그 결과를 다음에 나타낸다.
[표 27]
Figure pct00101
액정 조성물 21∼23을 사용하여 제작된 FFS 모드의 표시 소자(실시예 21∼23)는, 각각 같은 액정 조성물을 사용하여 작성된 VA 모드의 액정 표시 소자(비교예 10∼12)에 비해, 최고 투과율, 콘트라스트비 및 응답 속도 어느 것에 있어서도 우수한 특성을 나타냈다.
(실시예 24(액정 조성물 24))
액정 조성물 15∼23과 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 24)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 28]
Figure pct00102
액정 조성물 24는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 24를 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 25(액정 조성물 25))
액정 조성물 15∼24와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 29]
Figure pct00103
액정 조성물 25는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 25를 사용하여, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 26(액정 조성물 26))
액정 조성물 15∼25와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 26)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.
[표 30]
Figure pct00104
액정 조성물 26은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 26을 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(실시예 27∼35(액정 조성물 27∼35))
다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 27∼35)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 27∼35를 사용하고, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
Figure pct00105
액정 조성물 27∼35는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 범위의 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 27∼35를 사용하고, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 전압유지율, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 극히 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(비교예 13∼21)
액정 조성물 27∼35를 사용하여, 비교예 1∼3과 마찬가지의 VA 모드의 액정 표시 소자를 제작했다.
실시예 27∼35에 있어서 각각 제작한 FFS 모드의 액정 표시 소자와, 비교예 13∼21에 있어서 각각 작성한 VA 모드의 액정 표시 소자에 대하여, 투과율, 콘트라스트비, 응답 속도의 비교를 행했다. 그 결과를 다음에 나타낸다.
[표 31]
Figure pct00106
[표 32]
Figure pct00107
(실시예 36∼41(액정 조성물 36∼41))
액정 조성물 27∼35와 동등한 TNI, 동등한 Δn의 값 및 동등한 Δε의 값을 갖도록 설계한 다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 36∼41)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 36∼41을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 33]
Figure pct00108
액정 조성물 36∼41은, TV용 액정 조성물로서 실용적인 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 36∼41을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 전압유지율, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, TV용 액정 조성물로서 실용적인 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(비교예 22∼27)
액정 조성물 36∼41을 사용하여, 비교예 1과 마찬가지의 VA 모드의 액정 표시 소자를 제작했다.
실시예 36∼41에 있어서 각각 제작한 FFS 모드의 액정 표시 소자와, 비교예 22∼27에 있어서 작성한 VA 모드의 액정 표시 소자에 대하여, 투과율, 콘트라스트비, 응답 속도의 비교를 행했다. 그 결과를 다음에 나타낸다.
[표 34]
Figure pct00109
[표 35]
Figure pct00110
액정 조성물 36∼41을 사용하여 제작된 FFS 모드의 표시 소자(실시예 36∼41)는, 같은 액정 조성물을 사용하여 작성된 VA 모드의 액정 표시 소자(비교예 22∼27)에 비해, 최고 투과율, 콘트라스트비 및 응답 속도 어느 것에 있어서도 우수한 특성을 나타냈다.
(실시예 42∼49(액정 조성물 42∼49))
다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(액정 조성물 42∼49)을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 액정 조성물 42∼49를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행한 결과를 같은 표에 나타낸다.
[표 36]
Figure pct00111
액정 조성물 42∼49는, TV용 액정 조성물로서 실용적인 범위의 TNI를 갖고, 큰 Δε의 절대값을 갖고, 낮은 η 및 최적인 Δn을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 액정 조성물 42∼49를 사용하여, FFS 모드의 액정 표시 소자를 제작하고 상술의 방법에 의해, 전압유지율, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성을 평가한 바, 극히 우수한 평가 결과를 나타냈다. 또한, 제작한 액정 표시 소자에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 편광 현미경 관찰 및 전기 광학 특성 측정을 행한 바, 우수한 평가 결과를 나타냈다.
(비교예 28∼35)
액정 조성물 42∼49를 사용하고, 비교예 1∼3과 마찬가지의 VA 모드의 액정 표시 소자를 제작했다.
실시예 42∼49에 있어서 각각 제작한 FFS 모드의 액정 표시 소자와, 비교예 28∼35에 있어서 각각 작성한 VA 모드의 액정 표시 소자에 대하여, 투과율, 콘트라스트비, 응답 속도의 비교를 행했다. 그 결과를 다음에 나타낸다.
[표 37]
Figure pct00112
[표 38]
Figure pct00113
액정 조성물 42∼49를 사용하여 제작된 FFS 모드의 표시 소자(실시예 42∼49)는, 같은 액정 조성물을 사용하여 작성된 VA 모드의 액정 표시 소자(비교예 28∼35)에 비해, 최고 투과율, 콘트라스트비 및 응답 속도 어느 것에 있어서도 우수한 특성을 나타냈다.
1, 8 : 편광판 2 : 제1 기판
3 : 제1 전극층 4 : 배향막
5 : 액정층 6 : 컬러 필터
7 : 제2 전극층 8 : 제2 기판
11 : 게이트 전극 12 : 게이트 절연막
13 : 반도체층 14 : 절연층
15 : 오믹 접촉층 16 : 드레인 전극
17 : 소스 전극 18 : 절연 보호층
21 : 화소 전극 22 : 공통 전극
23 : 스토리지 커패시터 25 : 데이터 버스 라인
27 : 소스 버스 라인 29 : 공통 라인

Claims (8)

  1. 대향으로 배치된 제1 투명 절연 기판과, 제2 투명 절연 기판과, 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 함유하는 액정층을 협지하고,
    상기 제1 기판 상에, 투명 도전성 재료로 이루어지는 제1 공통 전극과, 매트릭스상으로 배치되는 복수 개의 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인과,
    제2 기판 상에, 투명 도전성 재료로 이루어지는 제2 공통 전극과,
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과의 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 당해 트랜지스터에 의해 구동되고 투명 도전성 재료로 이루어지는 화소 전극을 각 화소마다 갖고,
    상기 액정층과, 상기 제1 기판과 제2 기판 각각의 사이에 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막층을 갖고, 각 배향막의 배향 방향은 평행이고,
    상기 화소 전극과 공통 전극과는 이들 전극 간에 프린지 전계를 형성하기 위하여, 상기 화소 전극과 공통 전극과의 사이의 전극 간 거리:R이 상기 제1 기판과 제2 기판과의 거리:G보다 작고,
    상기 공통 전극은, 상기 제1 기판의 거의 전면에, 상기 화소 전극보다 제1 기판에 가까운 위치에 배치되고,
    상기 액정 조성물이, 음의 유전율 이방성을 갖고, 하기 일반식(i), 일반식(ⅱ), 및 일반식(ⅲ)
    Figure pct00114

    (식 중, Ri1, Ri2, Rii1, Rii2, Riii1 및 Riii2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼10의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립해서 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    Ai1, Ai2, Aii1, Aii2, Aiii1 및 Aiii2는 각각 독립해서
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다)
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다) 및
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립해서 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    Zi1, Zi2, Zii1, Zii2, Ziii1 및 Ziii2는 각각 독립해서 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH2CH2- 또는 -CF2CF2-를 나타내고, Ziii3는 -CH2- 또는 산소 원자를 나타내고, Xii1는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, mi1, mi2, mii1, mii2, miii1 및 miii2은 각각 독립해서 0∼3의 정수를 나타내고, mi1+mi2, mii1+mii2 및 miii1+miii2은 0, 1, 2 또는 3이고, Ai1∼Aiii2, Zi1∼Ziii2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    또한, 일반식(IV)
    Figure pct00115

    (식 중, R44 및 R45은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF2O- 또는 -OCF2-로 치환되어도 되고, 당해 기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립해서 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되고, A41∼A43는 각각 독립해서
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(당해 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다)
    (b) 1,4-페닐렌기(당해 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 되고, 당해 기 중에 존재하는 수소 원자는 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되지만, 인접하는 -CH= 중 적어도 어느 한쪽은 수소 원자를 나타낸다) 및
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 되고, 당해 기 중에 존재하는 수소 원자는 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되지만, 인접하는 -CH=의 적어도 어느 한쪽은 수소 원자를 나타낸다)
    으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, Z41 및 Z42는 각각 독립해서 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2- 또는 -CF2O-를 나타내고, m41은 0∼2의 정수를 나타내고, A41 및 Z41가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되며, 달라도 된다)
    으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    일반식(IV)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(IV-1)
    Figure pct00116

    (식 중, R411 및 R412은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, A411는 1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내고, k는 1 또는 2를 나타내지만, k가 2일 경우 2개의 A는 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    일반식(IV-1)으로 표시되는 화합물로서, 하기 일반식(IV-1a)
    Figure pct00117

    (식 중, R411 및 R412은 각각 독립해서 일반식(IV-1)에 있어서의 R411 및 R412과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(i)으로서, 일반식(i-a)
    Figure pct00118

    (식 중, Aia1는 각각 독립해서
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립해서 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    mia1 및 mia2은 각각 독립해서 0 또는 1을 나타내고, Ri1, Ri2, Ai1, Ai2, Zi1 및 Zi2는, 각각 독립해서 일반식(i)에 있어서의 Ri1, Ri2, Ai1, Ai2, Zi1 및 Zi2와 같은 의미를 나타낸다)
    으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(i)에 있어서, Zi1 및 Zi2가 단결합을 나타내는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 표시 소자.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극이 빗살형이거나 또는, 슬릿을 갖는 액정 표시 소자.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    전극 간 거리(R)가 0인 액정 표시 소자.
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