KR20200016215A - 중합성 모노머, 그것을 사용한 액정 조성물 및 액정 표시 소자 - Google Patents

중합성 모노머, 그것을 사용한 액정 조성물 및 액정 표시 소자 Download PDF

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유이치 이노우에
마사오미 기무라
준코 야마모토
마사나오 하야시
히로카즈 스기야마
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Abstract

본 발명이 해결하려는 과제는, 수직 배향성과 상용성이 우수한 액정 조성물을 제공하는 것, 및 이것을 이용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다. 1종 또는 2종 이상의 자기 배향 중합성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 특정 화학 구조를 갖는 중합성 모노머(또는 중합성 화합물)를 포함하는 액정 조성물 및 그것을 이용한 액정 표시 소자에 의해, 구체적으로는, 일반식 (I):
Figure pct00243

로 표시되는 중합성 모노머와, 상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머는 상이한 화학 구조를 구비하고, 또한 극성기를 갖는 자발 배향성 모노머를 갖는 액정 조성물 및 그것을 포함하는 액정 표시 소자에 의해 상기 과제를 달성한다.

Description

중합성 모노머, 그것을 사용한 액정 조성물 및 액정 표시 소자
본 발명은, 신규 중합성 모노머 및 당해 중합성 모노머와 자발 배향성 모노머를 함유하는 액정 조성물 그리고 이것을 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 패널이나 액정 디스플레이 등의 액정 표시 소자는, 액정 분자의 배열 상태를 전기장 등의 외부 자극에 의해 변화시키고, 이것에 수반하는 광학 특성의 변화를 표시에 이용하고 있다. 이와 같은 액정 표시 소자는, 2장의 투명 기판의 간극에 액정 분자가 충전된 상태의 구성을 하고 있고, 당해 액정 분자와 맞닿는 기판의 표면에는 액정 분자를 미리 특정 방향으로 배열시키기 위한 배향막을 형성하고 있는 것이 일반적이다.
그러나, 액정 표시 소자의 제조 공정에 있어서 배향막 표면에 생긴 흠집이나 먼지가 원인으로 배향 결함이 발생하는 문제나 기판의 사이즈가 대형화에 수반하여, 기판 전체면에 걸쳐, 또한 장기간 균일한 배향을 얻기 위한 배향막의 설계 및 관리가 곤란해진다는 문제가 있다.
그래서, 최근, 액정 분자의 배향을 제어하는 자발 배향재를 포함하는 액정 조성물을 액정층에 이용함으로써, 배향막을 필요로 하지 않는 액정 표시 소자의 개발이 요구되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에서는, 액정 분자와의 상호작용이 비교적 약한 라우릴아크릴레이트 대신에, 옥틸기를 구비한 높은 직선성을 나타내는 단관능의 비페닐 모노머와, 스테아릴기를 구비한 낮은 직선을 나타내는 2관능의 비페닐 모노머를 포함하는 액정 조성물에 의해, 전압 유지율의 저하를 억제하는 자발 배향재를 포함하는 액정 조성물이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 2에서는, 배향막 대신에 액정 분자의 배향을 제어하는 중합성 자기 배향 첨가제를 포함하는 액정 조성물에 대해 여러 가지 개시되어 있고, 네마틱 LC 매체와, 중합성 자기 배향 첨가제와, 필요에 따라 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물을 배향층이 없는 시험 셀 중에 충전하면, 기판 표면에 대하여 자발적인 호메오트로픽(수직) 배향을 갖는 것 및 이 수직 배향은, 투명점까지 계속 안정적이고, 형성한 VA 셀을, 전압 인가에 의해 가역적으로 전환하는 것이 가능하다고 기재하고 있다.
미국 특허공개 2017-0123275호 공보 일본국 특허공표 2015-168826호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에서 나타내는 바와 같은 알킬쇄가 길고 비페닐 골격을 구비한 소수성의 모노머를 2종 포함하는 조성물은, 1쌍의 기판 사이에 충전된 액정층의 액정 분자와의 상호작용은 라우릴아크릴레이트보다 강해진다고 생각되지만, 기판에 대한 흡착력이 낮은 것에서 기인하여 액정 분자의 배향 방향을 규제할 수 없다는 문제가 발생한다.
또, 특허문헌 2에서는, 수산기 등의 극성기를 구비한 중합성 자기 배향 첨가제를 사용하고 있기 때문에, 기판에 대한 흡착력은 상기 특허문헌 1의 모노머보다 높다고 생각된다. 그러나, 중합성 자기 배향 첨가제의 기판에 대한 흡착력이 지나치게 높으면, 중합성 자기 배향 첨가제가 기판 상에 균일하게 전개되지 않기 때문에 배향 불균일이 발생한다는 문제가 생긴다. 나아가서는, 특허문헌 2에서 사용하고 있는 대칭성이 높은 화학 구조의 중합성 화합물과, 수산기 등의 극성기를 구비한 중합성 자기 배향 첨가제를 포함하는 액정 조성물을 액정층으로서 1쌍의 기판 사이에 충전한 계(系)에서는, 액정층은 소수성의 성질을 나타내므로, 자유에너지의 관점에서 당해 중합성 화합물이 기판에 대해 수평인 방향으로 존재하기 때문에, 그것을 따라 배향하는 액정 분자에 있어서는 기판에 대해 수직 배향을 형성하기 어렵다는 문제가 발생한다. 또, 수산기 등의 극성기를 구비한 중합성 자기 배향 첨가제를 포함하는 액정 조성물은, 소수성인 액정 분자와의 상용성이 저하하기 때문에 액정 화합물이나 중합성 화합물 등이 석출된다는 문제도 발생한다.
그래서 본 발명이 해결하려는 과제는, 수직 배향성과 상용성이 우수한 신규 중합성 모노머 또는 수직 배향성과 상용성이 우수한 액정 조성물을 제공하는 것, 및 이것을 이용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들이 예의 검토한 결과, 1종 또는 2종 이상의 자기 배향 중합성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 특정 화학 구조를 갖는 중합성 모노머(또는 중합성 화합물)를 포함하는 액정 조성물 및 그것을 이용한 액정 표시 소자에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본원 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 높은 상용성과 액정 분자에 대한 우수한 수직 배향성을 나타낸다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 기판에 대해 우수한 전개성(젖음 확산)을 나타낸다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 배향 불균일이 없거나 또는 배향 불균일을 저감할 수 있다.
본 발명에 관련된 액정 표시 소자는, 배향 불균일이 없거나 또는 저감된 배향 불균일을 나타낸다.
본 발명에 관련된 중합성 모노머는, 높은 상용성과 액정 분자에 대한 우수한 수직 배향성을 나타낸다.
본 발명에 관련된 중합성 모노머를 포함하는 액정 조성물은, 기판에 대해 우수한 전개성(젖음 확산)을 나타낸다.
본 발명에 관련된 중합성 모노머를 포함하는 액정 조성물은, 배향 불균일이 없거나 또는 배향 불균일을 저감할 수 있다.
도 1은 비교예의 배향 시험의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 배향 시험의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1은, 이하의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와는 상이한 화학 구조를 구비하고, 또한 극성기를 갖는 자발 배향성 모노머를 갖는 액정 조성물이다.
Figure pct00001
(상기 일반식 (I) 중, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110은, 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고, P11은, 이하의 식 (R-I) 내지 식 (R-IX) 중 어느 하나를 나타내고,
Figure pct00002
(상기 식 (R-I)~(R-IX) 중, R21, R31, R41, R51 및 R61은 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소 원자수 1~5개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~5개의 할로겐화알킬기이며, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이며, T는 단결합 또는 -COO-이며, p, t 및 q는 각각 독립적으로, 0, 1 또는 2이다.)
S11은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 되고,
n11은, 0, 1 또는 2를 나타내고,
A11은, 하기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c) :
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 되고,
L10 및 L11은, 각각 독립적으로, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -OC2H4O-, -COO-, -OCO-, -CH=CRa-COO-, -CH=CRa-OCO-, -COO-CRa=CH-, -OCO-CRa=CH-, -(CH2)z-COO-, -(CH2)z-OCO-, -OCO-(CH2)z-, -COO-(CH2)z-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다.)를 나타내고,
상기 일반식 (I)의 1분자 내에 적어도 2 이상의 P11-S11-을 갖고,
상기 일반식 (I)의 1분자 내에 탄소 원자수 1~18개의 알킬기를 갖고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 되고,
P11, S11, L10, L11 및 A11이 복수 존재하는 경우는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.)
이것에 의해, 액정 분자에 대해 우수한 수직 배향성을 부여하고, 또한 상용성이 우수한 액정 조성물을 제공한다. 또, 당해 액정 조성물은, 배향막을 필수로 하지 않고 액정 분자를 수직으로 배향시킬 수 있다.
상기 일반식 (I)에 있어서, A11은, 이하의 (a)~(c)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 하기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 된다.
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
상기 일반식 (I)에 있어서, A11은, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기 또는 나프탈렌-2,6-디일기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, L10은, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -C2H4-COO-, -C2H4-OCO-, -OCO-C2H4-, -COO-C2H4-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 바람직하고, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -C2H4-COO-, -C2H4-OCO-, -OCO-C2H4-, -COO-C2H4-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 보다 바람직하고, 단결합인 것이 특히 바람직하다.
상기의 연결기 L10이 짝수 연결이며, 분자가 직선상임으로써 액정 분자에 친화되기 쉽다.
상기 일반식 (I)에 있어서, L11은, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -C2H4-COO-, -C2H4-OCO-, -OCO-C2H4-, -COO-C2H4-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 바람직하고, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -C2H4-COO-, -C2H4-OCO-, -OCO-C2H4-, -COO-C2H4-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 보다 바람직하고, 단결합인 것이 특히 바람직하다.
상기의 연결기 L11이 짝수 연결이며, 분자가 직선상임으로써 액정 분자에 친화되기 쉽다.
상기 일반식 (I)에 있어서, L10과 L11은 서로 동일해도 되고 상이해도 되는데, L10과 L11은 동일한 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110은, 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내는데, 이 경우, 상기 알킬기 및 알콕시기의 바람직한 탄소 원자수는, 액정의 배향성을 중요시하는 경우에는 10~18이 바람직하고, 액정 화합물에의 용해성을 중요시하는 경우에는 1~4가 바람직하다. 또, 상기 알킬기 및 알콕시기는, 직쇄상 또는 분기상이어도 되는데, 직쇄상이 특히 바람직하다.
또, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110 중 적어도 1개 이상이, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기를 나타내는 경우, 상기 알킬기의 바람직한 탄소 원자수는, 액정의 배향성을 중요시하는 경우에는 10~18이 바람직하고, 액정 화합물에의 용해성을 중요시하는 경우에는 1~4가 바람직하다. 또, 상기 알킬기는, 직쇄상 또는 분기상이어도 되는데, 직쇄상이 특히 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110은, 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내는 것이 바람직하고, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내는 것이 더욱 바람직하다. 용해성의 관점에서 알킬쇄는 너무 지나치게 길지 않은 편이 좋다.
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 1분자 내에 적어도 2 이상의 P11-S11-을 갖는다. 상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머에 있어서, 중합성기를 2개 이상 구비하고 있으면 가교 밀도의 관점에서 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110 중, 적어도 2개 이상의 P11-S11-을 구비하고 있는 것이 바람직하고, 2~4개의 P11-S11-을 구비하고 있는 것이 보다 바람직하고, 2~3개의 P11-S11-을 구비하고 있는 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머에 있어서, 중합성의 관점에서 중합성기를 메소겐 골격의 외측 부분에 1~4개 구비하고 있는 것이 바람직하다.
즉, 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머는, 1분자 내에 적어도 2 이상의 P11-S11-을 갖는다. 이 경우, (1) A11에 2 이상의 P11-S11-을 구비하고 있는 형태와, (2) A11에 1 이상의 P11-S11-을 구비하고 있고, 또한 R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110 중 어느 하나에서, 적어도 1개 이상의 P11-S11-을 구비하고 있는 형태와, (3) R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110 중 어느 하나에서, 적어도 2개 이상의 P11-S11-을 구비하고 있는 형태의 3개로 분류된다.
상기 일반식 (I)에 있어서, (1) A11이 2 이상의 P11-S11-을 구비하고 있는 형태인 경우, A11은 6원환의 기가 바람직하고, 또한 2위치와 5위치에 P11-S11-이 치환되어 있는 구조가 바람직하고, A11이 1,4-페닐렌기인 경우이고, 또한 2위치와 5위치에 P11-S11-이 치환되어 있는 구조가 보다 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, (2) A11이 1 이상의 P11-S11-을 구비하고 있고, 또한 R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110 중 어느 하나에서, 적어도 1개 이상의 P11-S11-을 구비하고 있는 형태인 경우, A11이 6원환의 기이며, 또한 6원환인 A11의 2위치 또는 3위치 중 한쪽이 P11-S11-을 갖고, 또한 R101 또는 R110이 P11-S11-을 가지고 있는 구조가 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, (3) R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110 중 어느 하나에서, 2개 이상의 P11-S11-을 구비하고 있는 바람직한 형태로서는, R101 및 R110이 P11-S11-인 구조(P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다), R101 및 R107이 P11-S11-인 구조(P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다), R108 및 R110이 P11-S11-인 구조(P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다) 등을 들 수 있다.
R101 및 R110이 P11-S11-이면 액정 화합물에의 용해성이라는 관점에서 바람직하다.
일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머 1분자 내에 3개의 P11-S11-을 구비하고 있는 바람직한 형태로서는, R101, R110 및 R107이 P11-S11-인 구조(P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다)와, R101, R110 및 R102가 P11-S11-인 구조(P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다)와, A11이 6원환의 기이며, 또한 6원환인 A11의 2위치 또는 3위치 중 한쪽이 P11-S11-을 갖고, 또한 R101 및 R110이 P11-S11-인 구조를 들 수 있다.
일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머 1분자 내에 4개의 P11-S11-을 구비하고 있는 바람직한 형태로서는, R102, R104, R107 및 R109가 P11-S11-인 구조(P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다)와, R102, R104 및 R107이 P11-S11-이며, 또한 6원환인 A11의 2위치 또는 3위치 중 한쪽이 P11-S11-을 갖는 구조를 들 수 있다.
상기와 같이 P11 및 S11이 복수 존재하는 경우는, P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
상기 일반식 (I)의 1분자 내에 탄소 원자수 1~18개의 알킬기를 적어도 1개 갖고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 된다.
이것에 의해 장쇄 알킬기가 소수성인 액정층측을 향하고, 액정 분자도 그것을 따라 기판에 대해 수직 방향으로 배열되기 때문에, 수직 배향성 향상이라는 효과를 발휘한다.
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머 1분자 내에 1개 이상 갖는 탄소 원자수 1~18개의 알킬기(그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 된다.)의 예로서는, 탄소 원자수 1~18개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~18개의 알콕시기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1~18개의 알킬기인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머에 있어서, 1분자 내에 1개 이상의 알킬기를 구비하고 있으면 알킬 부위가 소수성인 액정과 친화되기 쉬워, 액정층측으로 브러시 형상으로 배열되고, 그것을 따라 액정 분자가 수직 배향하기 때문에 바람직하다.
또, 상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머 1분자 내에 1개 이상 갖는 탄소 원자수 1~18개의 알킬기(그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 된다.)의 바람직한 형태로서는, 직쇄 또는 분기를 들 수 있고, 직쇄가 바람직하다. 또한, 알킬기의 바람직한 탄소 원자수로서는, 액정 조성물의 용해성이나 전개성을 중시하는 경우, 1~3개가 바람직하다. 한편, 액정 분자에 대한 수직 배향성을 중시하는 경우는, 10~19개가 바람직하다.
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 1분자 내에, 1~2개의 탄소 원자수 1~18개의 알킬기(그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 된다)를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 1분자 내에, 1~2개의 탄소 원자수 1~18개의 알킬기를 가지고 있으면 배향성의 관점에서 바람직하다.
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 1분자 내에, 1개의 탄소 원자수 1~18개의 알킬기(그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 된다)를 구비하고 있는 경우, R102, R103, R106, R107 및 6원환인 A11의 2위치 또는 3위치 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 또, 상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 1분자 내에, 2개의 탄소 원자수 1~18개의 알킬기(그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 된다)를 구비하고 있는 경우, 당해 2개의 알킬기의 위치의 조합은, R102 및 R104, R103 및 R105, R102 및 R103, R106 및 R108, R107 및 R109, 또는 R106 및 R107의 조합이 바람직하고, R102 및 R104, R103 및 R105, R106 및 R108 또는 R107 및 R109의 조합이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서, n11은 0, 1 또는 2를 나타내고, n11은 0 또는 1이 바람직하고, n11은 0이 보다 바람직하다.
또, 상기 일반식 (I)에 있어서, n11이 2인 경우, L11 및 A11은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
일반식 (I)로 표시되는 화합물은, 2개의 벤젠환과, 필요에 따라 환 A11이 연결된 구조이며, 이들 2개의 벤젠환 및 환 A11에 있어서 P11-S11-을 적어도 2개 가지고 있으므로, 일반식 (I)로 표시되는 화합물은 중합성 모노머로서의 작용·효과를 발휘한다.
일반식 (I)에 있어서, P11은, 이하의 식 (R-I) 내지 식 (R-IX) 중 어느 하나를 나타낸다.
Figure pct00003
(상기 식 (R-I)~(R-IX) 중, R21, R31, R41, R51 및 R61은 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소 원자수 1~5개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~5개의 할로겐화알킬기이며, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이며, T는 단결합 또는 -COO-이며, p, t 및 q는 각각 독립적으로, 0, 1 또는 2이다.)
이 중, 상기 일반식 (I)에 있어서, P11은 각각 독립적으로, 식 (R-1), 식 (R-2), 식 (R-3), 식 (R-4), 식 (R-5) 또는 식 (R-7)인 것이 바람직하고, 식 (R-1), 식 (R-2), 식 (R-3) 또는 식 (R-4)인 것이 보다 바람직하며, 식 (R-1)인 것이 보다 바람직하고, 아크릴기 또는 메타크릴기인 것이 더욱 바람직하며, 메타크릴기인 것이 보다 더욱 바람직하다.
일반식 (I)에 있어서, S11은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 함유량의 하한은, 0.02질량%가 바람직하고, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하고, 0.06질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 바람직하고, 0.08질량%가 바람직하고, 0.09질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.12질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 바람직하고, 0.17질량%가 바람직하고, 0.2질량%가 바람직하고, 0.22질량%가 바람직하고, 0.25질량%가 바람직하고, 0.27질량%가 바람직하고, 0.3질량%가 바람직하고, 0.32질량%가 바람직하고, 0.35질량%가 바람직하고, 0.37질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하고, 0.42질량%가 바람직하고, 0.45질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하다. 본 발명의 액정 조성물에 있어서의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 화합물의 함유량의 상한은, 2.5질량%가 바람직하고, 2.3질량%가 바람직하고, 2.1질량%가 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 1.8질량%가 바람직하고, 1.6질량%가 바람직하고, 1.5질량%가 바람직하고, 1질량%가 바람직하고, 0.95질량%가 바람직하고, 0.9질량%가 바람직하고, 0.85질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 바람직하고, 0.75질량%가 바람직하고, 0.7질량%가 바람직하고, 0.65질량%가 바람직하고, 0.6질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.45질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 포함하고, 1종~5종의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 포함하는 것이 바람직하고, 1종~4종의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 포함하는 것이 바람직하고, 1종~3종의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 포함하는 것이 바람직하다. 또 다른 실시형태에서는, 수직 배향성이나 배향 불균일 향상의 관점에서, 2종~5종의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 포함하는 것이 바람직하고, 2종~4종의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 바람직한 형태는, 일반식 (Ia)로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pct00004
(상기 일반식 (Ia) 중, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108 및 R109는 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고, P11은, 이하의 식 (R-I) 내지 식 (R-IX) 중 어느 하나를 나타내고,
Figure pct00005
(상기 식 (R-I)~(R-IX) 중, R21, R31, R41, R51 및 R61은 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소 원자수 1~5개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~5개의 할로겐화알킬기이며, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이며, T는 단결합 또는 -COO-이며, p, t 및 q는 각각 독립적으로, 0, 1 또는 2이다.)
S11은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 되고,
R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108 및 R109 중 적어도 1개는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기이다. 단, 복수 있는 P11 및 S11은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.)
상기 일반식 (Ia)에 있어서, R102, R103, R106, R107 중 어느 하나가 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기인 것이 바람직하다. 또, 상기 일반식 (Ia)에 있어서, 2개의 탄소 원자수 1~18개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기를 구비하고 있는 경우, 당해 2개의 알킬기의 위치의 조합은, R102 및 R104, R103 및 R105, R102 및 R103, R106 및 R108, R107 및 R109, 또는 R106 및 R107의 조합이 바람직하고, R102 및 R104, R103 및 R105, R106 및 R108 또는 R107 및 R109의 조합이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (Ia)에 있어서, P11은, 각각 독립적으로, 식 (R-1), 식 (R-2), 식 (R-3), 식 (R-4), 식 (R-5) 또는 식 (R-7)인 것이 바람직하고, 식 (R-1), 식 (R-2), 식 (R-3) 또는 식 (R-4)인 것이 보다 바람직하고, 식 (R-1)인 것이 보다 바람직하고, 아크릴기 또는 메타크릴기인 것이 더욱 바람직하고, 메타크릴기인 것이 보다 더욱 바람직하다. 또, 상기 일반식 (Ia)의 2개 이상의 P11은 동일해도 되고 상이해도 되는데, 동일한 것이 바람직하다.
상기 일반식 (Ia)에 있어서, S11은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 더욱 바람직하다. 또, 상기 일반식 (Ia)의 2개 이상의 S11은 동일해도 되고 상이해도 되는데, 동일한 것이 바람직하다.
또한, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기의 바람직한 양태는, 일반식 (I)과 동일하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서의 일반식 (Ia)로 표시되는 중합성 모노머의 함유량의 하한은, 0.02질량%가 바람직하고, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하고, 0.06질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 바람직하고, 0.08질량%가 바람직하고, 0.09질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.12질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 바람직하고, 0.17질량%가 바람직하고, 0.2질량%가 바람직하고, 0.22질량%가 바람직하고, 0.25질량%가 바람직하고, 0.27질량%가 바람직하고, 0.3질량%가 바람직하고, 0.32질량%가 바람직하고, 0.35질량%가 바람직하고, 0.37질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하고, 0.42질량%가 바람직하고, 0.45질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하다. 본 발명의 액정 조성물에 있어서의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 화합물의 함유량의 상한은, 2.5질량%가 바람직하고, 2.3질량%가 바람직하고, 2.1질량%가 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 1.8질량%가 바람직하고, 1.6질량%가 바람직하고, 1.5질량%가 바람직하고, 1질량%가 바람직하고, 0.95질량%가 바람직하고, 0.9질량%가 바람직하고, 0.85질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 바람직하고, 0.75질량%가 바람직하고, 0.7질량%가 바람직하고, 0.65질량%가 바람직하고, 0.6질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.45질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (Ia)로 표시되는 중합성 모노머를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 관련된 액정 조성물에 포함되는 일반식 (Ia)로 표시되는 중합성 모노머의 종류는, 1종~5종, 1종~4종, 1종~3종, 1종~2종인 것이 바람직하다. 또 다른 실시형태에서는, 수직 배향성이나 배향 불균일 향상의 관점에서, 2종~5종, 2종~4종, 2종~3종을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 바람직한 화합물로서는, 이하의 식 RM-1~RM-75-6을 들 수 있다.
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
상기 식 중, RM1, RM2 및 RM3은, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내는데, 탄소 원자수 1의 알킬기 또는 수소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
상기 식 RM-1 내지 RM-66이 바람직하고, RM-2~RM-4, RM-16~RM-18, RM-20~RM-26, RM-30~RM-32, RM-34~RM-36, RM-38, RM-42, RM-45~RM-48, RM-50 및 RM-55~RM-57이 보다 바람직하고, RM-2~RM-4 및 RM-16~RM-18이 더욱 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 액정 분자의 배향을 제어하는 자발 배향성 모노머를 필수로 포함한다. 또, 당해 자발 배향성 모노머는, 극성기를 적어도 하나 구비하고 있고, 또한 본 발명에 관련된 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와는 상이한 화학 구조를 구비하고 있다.
상기 극성기는, 기판이나 막, 전극과 흡착하는 흡착 부위의 역할을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 자발 배향성 모노머가 갖는 극성기는, 이하의 식 (K-1)~(K-28)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
Figure pct00017
(상기 식 (K-1)~(K-23) 중, RK1 및 RK2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~5의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 알킬옥시기를 나타내고, RK3은, 수소 원자 또는 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 이 알킬기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, RK4 및 RK5는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, WK1은, 메틴기, ≡C-CH3, ≡C-C2H5, ≡C-C3H7, ≡C-C4H9, ≡C-C5H11, ≡C-C6H13 또는 질소 원자를 나타내고, XK1 및 XK2는 각각 독립적으로, -CH2-, 산소 원자, -C(=O)- 또는 황 원자를 나타내고, YK1, YK2 및 YK3은 각각 독립적으로, 메틴기 또는 질소 원자를 나타내고, ZK1은 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, ZK2는 탄소 원자 또는 규소 원자를 나타내고, ZK3은 산소 원자를 나타내고, ZK4는 단결합 또는 이중 결합을 나타낸다.)
Figure pct00018
(식 중, Yi1은, 탄소 원자수 3~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)- 및/또는 -(CH-CN)-으로 치환되어 있고, 또, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -NH-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, Xi1은, 산소 원자, 황 원자, NH 또는 NRi1을 나타내고,
Si1 및 Si3은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~6의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 그 알킬렌기 중의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -C(=CH2)-, -C(=CHRi3)-, -C(=CRi3 2)-, -O-, -NH-, -C=O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고,
Si2는 탄소 원자, 질소 원자 또는 규소 원자를 나타내고,
Ri2는 수소 원자, 탄소 원자수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 이들 기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고,
Pi1은 중합성기를 나타내고,
Spi1은 스페이서기 또는 단결합을 나타내고,
ni1은 1~3의 정수를 나타내고, ni2 및 ni3은 각각 독립적으로 0~2의 정수를 나타내는데, Si2가 탄소 원자 또는 규소 원자를 나타내는 경우, ni1＋ni2＋ni3은 3이며, Si2가 질소 원자를 나타내는 경우, ni1＋ni2＋ni3은 2이다. Ri3은 일반식 (i) 중의 Ri3과 동일한 의미를 나타내고, 일반식 (K-1) 중에 Ri2, Xi1, Yi1, Si1, Si3, Pi1 및 Spi1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.)
Figure pct00019
(식 중, Si1, Pi1 및 Spi1은 일반식 (K-1) 중의 Si1, Pi1 및 Spi1과 각각 동일한 의미를 나타내고, RK21은 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, 또는 -NH-로 치환되어도 되고, ni4, niK21은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.)
본 발명에 관련된 자발 배향성 모노머는, 적어도 1개의 극성기와, 메소겐기와, 적어도 1개의 중합성기를 구비하고 있고, 또한 본 발명에 관련된 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와는 상이한 화학 구조를 구비하고 있다. 당해 극성기는 스페이서를 개재하여, 메소겐기 또는 중합성기와 결합해도 된다.
당해 스페이서로서는, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내는 것이 바람직하고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 된다.
당해 메소겐기는, 일반식 (mes) :
Figure pct00020
(식 중, Zme1은, 단결합, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O-, 또는 탄소 원자수 2~20의 알킬렌기를 나타내고, 이 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, 단 Ki1이 (K-11)인 경우는 메소겐기에 적어도 -CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O- 중 어느 하나를 포함하고,
Ame1은, 2가의 6원환 방향족기, 2가의 6원환 복소 방향족기, 2가의 6원환 지방족기, 2가의 6원환 복소 지방족기를 나타내고, 이들 환 구조 중의 수소 원자는 할로겐 원자, 또는 P11-S11-, 및 극성기로 치환되어 있어도 된다. 또, Zme1 및 Ame1이 각각 복수 존재하는 경우는, 각각 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, mme1은, 1~5의 정수를 나타내고, 식 (me) 중, 좌단의 흑점 및 우단의 흑점은 결합손을 나타낸다.)
본 발명에 관련된 자발 배향성 모노머는, 일반식 (i), 일반식 (ii), 일반식 (iii) 및 일반식 (iv)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00021
(상기 일반식 (i) 중, Ral1, Ral2, Zal1, Zal2, Lal1, Lal2, Lal3, Spal1, Spal2, Spal3, Xal1, Xal2, Xal3, mal1, mal2, mal3, nal1, nal2, nal3, pal1 및 pal2는 각각 서로 독립적이고,
Ral1은, 수소 원자, 할로겐 원자, 1~20개의 탄소 원자를 갖는 직쇄상, 분기상 혹은 환상 알킬을 나타내고, 여기서 당해 알킬기에 있어서, 1 또는 2개 이상의 인접하고 있지 않은 CH2기는, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-에 의해, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 결합하지 않도록 치환되어도 되고, 또한 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, F 또는 Cl에 의해 치환되어 있어도 되고,
Ral2는, 이하 중 어느 하나의 부분 구조를 구비한 기를 나타내고,
Figure pct00022
Figure pct00023
Spal1, Spal2 및 Spal3은 각각 서로 독립적으로, 탄소 원자수 1~12개의 알킬기 또는 단결합을 나타내고,
Xal1, Xal2 및 Xal3은 각각 서로 독립적으로, 알킬기, 아크릴기, 메타크릴기 또는 비닐기를 나타내고,
Zal1은, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n al-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2)n al-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -(CRal3Ral4)n a1-, -CH(-Spal1-Xal1)-, -CH2CH(-Spal1-Xal1)-, -CH(-Spal1-Xal1)CH(-Spal1-Xal1)-을 나타내고,
Zal2는 각각 서로 독립적으로, 단결합, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n a1-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2)n al-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, -(CRal3Ral4)n a1-, -CH(-Spal1-Xal1)-, -CH2CH(-Spal1-Xal1)-, -CH(-Spal1-Xal1)CH(-Spal1-Xal1)-을 나타내고,
Lal1, Lal2, Lal3은 각각 서로 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Ral3)2, -C(=O)Ral3, 3~15개의 탄소 원자를 갖는 임의로 치환된 실릴기, 임의로 치환된 아릴기 혹은 시클로알킬기 또는 1~25개의 탄소 원자를 나타내는데, 여기서, 1개 혹은 2개 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자)에 의해 치환되어 있어도 되고,
상기 Ral3은, 1~12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타내고, 상기 Ral4는, 수소 원자 또는 1~12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타내고, 상기 nal은, 1~4의 정수를 나타내고,
pal1 및 pal2는 각각 서로 독립적으로, 0 또는 1을 나타내고, mal1, mal2 및 mal3은 각각 서로 독립적으로, 0~3의 정수를 나타내고, nal1, nal2 및 nal3은 각각 서로 독립적으로, 0~3의 정수를 나타낸다.)
일반식 (ii) :
Figure pct00024
(식 중, Zii1은, 단결합, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O-, 또는 탄소 원자수 2~20의 알킬렌기를 나타내고, 이 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, 단 Ki1이 (K-11)인 경우는 메소겐기에 적어도 -CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O- 중 어느 하나를 포함하고,
Aii1은, 2가의 6원환 방향족기, 2가의 6원환 복소 방향족기, 2가의 6원환 지방족기, 2가의 6원환 복소 지방족기를 나타내고, 이들 환 구조 중의 수소 원자는 할로겐 원자, 또는 Pi1-Spi1-, 및 일반식 Ki1로 표시되는 치환기를 갖는 1가의 유기기 또는 Ri1로 치환되어 있어도 되는데, 적어도 1개는 Pi1-Spi1-로 치환되어 있고,
Zii1 및 Aii1이 각각 복수 존재하는 경우는, 각각 서로 동일해도 되고 상이해도 되며,
mii1은, 1~5의 정수를 나타내고,
Rii1 및 Rii2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소 원자수 1~40의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기, 또는 Pi1-Spi1-을 나타내고, 그 알킬기 중의 -CH2-는 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -NH-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되는데 -O-는 연속되지는 않고, Rii1 및 Rii2는 적어도 1개는, Ki1로 표시되는 치환기를 갖는 1가의 유기기를 나타내고, 일반식 (ii) 중에 1개 또는 2개 이상의 Pi1-Spi1-을 가지고 있고, 1개 또는 2개 이상의 Ki1로 표시되는 치환기를 갖는 1가의 유기기를 가지고 있고 또한 1개 또는 2개 이상의 Ri1을 가지고 있다. 단 Ki1이 (K-11)인 경우는, Zii1은, -CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O- 중 어느 하나이다)로 표시되는 화합물(이하 「화합물 (ii)」라고도 한다)
상기 Pi1-Spi1-(Pi1은, 중합성기를 나타내고, 이하의 일반식 (P-1)~일반식 (P-15)로 표시되는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타내고(식 중, 우단의 흑점은 결합손을 나타낸다.),
Figure pct00025
Spi1은 스페이서기를 나타낸다.), Ki1로 표시되는 치환기를 갖는 1가의 유기기(Ki1은, 이하의 일반식 (K-1)~일반식 (K-11)로 표시되는 치환기를 나타낸다.) 및 Ri1(Ri1은, 수소 원자, 탄소 원자수 1~40의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기, 또는 Pi1-Spi1-을 나타내고, 그 알킬기 중의 -CH2-는 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -NH-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되는데, -O-는 연속되지는 않는다)
상기 일반식 (ii)에 있어서, Zii1은, 바람직하게는, 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O-, 또는 탄소 원자수 1~40의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기, 또는 그 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-가 -O-로 치환된 기를 나타내고, 보다 바람직하게는, 단결합, -COO-, -OCO-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O-, 또는 탄소 원자수 1~40의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기, 또는 그 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-가 -O-로 치환된 기, 탄소 원자수 2~15의 직쇄상의 알킬렌기, 또는 그 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-가 -O-로 치환된 기를 나타내고, 더욱 바람직하게는, 단결합, CH2-CH2COO-, -OCOCH2-CH2-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O-, 또는 탄소 원자수 2의 알킬렌기(에틸렌기(-CH2CH2-)) 혹은 에틸렌기 중의 -CH2- 중 1개가 -O-로 치환된 기(-CH2O-, -OCH2-), 또는 탄소 원자수 3~13의 직쇄상의 알킬렌기 혹은 그 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-가 -O-로 치환된 기를 나타낸다.
Aii1은, 바람직하게는, 2가의 6원환 방향족기 또는 2가의 6원환 지방족기를 나타내는데, 2가의 무치환의 6원환 방향족기, 2가의 무치환의 6원환 지방족기 또는 이들 환 구조 중의 수소 원자는, 치환되어 있지 않거나 탄소 원자수 1~6의 알킬기, 탄소 원자수 1~6의 알콕시기, 할로겐 원자로 치환되어 있는 것이 바람직하고, 2가의 무치환의 6원환 방향족기 혹은 이 환 구조 중의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 기, 또는 2가의 무치환의 6원환 지방족기가 바람직하고, 치환기 상의 수소 원자가, 할로겐 원자, 알킬기 또는 알콕시기에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 2,6-나프탈렌기 또는 1,4-시클로헥실기가 바람직하지만, 적어도 1개의 치환기는 Pi1-Spi1-로 치환되어 있다.
mii1은, 바람직하게는 2~5의 정수를 나타내고, 더욱 바람직하게는 2~4의 정수를 나타낸다.
일반식 (iii) ;
Figure pct00026
(상기 일반식 (iii) 중, Riii1은, 탄소 원자수 1 내지 15의 알킬기이며, 당해 알킬기에 있어서, 적어도 1개의 -CH2-는, -O- 또는 -S-로 치환되어도 되고, 적어도 1개의 -(CH2)2-는, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, 이들 기에 있어서, 적어도 1개의 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어도 되고,
Aiii1 및 Aiii4는 각각 독립적으로, 1,4-시클로헥실렌, 1,4-시클로헥세닐렌, 1,4-페닐렌, 나프탈렌-2,6-디일, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일, 테트라히드로피란-2,5-디일, 1,3-디옥산-2,5-디일, 피리미딘-2,5-디일, 피리딘-2,5-디일, 플루오렌-2,7-디일, 페난트렌-2,7-디일, 안트라센-2,6-디일, 퍼히드로시클로펜타[a]페난트렌-3,17-디일, 또는 2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-테트라데카히드로시클로펜타[a]페난트렌-3,17-디일이며, 이들 환에 있어서, 적어도 1개의 수소 원자는, 불소 원자, 염소 원자, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소 원자수 1 내지 11의 알콕시기, 또는 탄소 원자수 2 내지 11의 알케닐옥시기로 치환되어도 되고, 이들 기에 있어서, 적어도 1개의 수소 원자는, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되고,
Ziii1은, 단결합 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬렌이며, 이 알킬렌에 있어서, 적어도 1개의 -CH2-는, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, 또는 -OCOO-로 치환되어도 되고, 적어도 1개의 -(CH2)2-는, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, 이들 기에 있어서, 적어도 1개의 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어도 되고,
Siii1은, 단결합 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬렌기이며, 당해 알킬렌기에 있어서, 적어도 1개의 -CH2-는, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, 또는 -OCOO-로 치환되어도 되고, 적어도 1개의 -(CH2)2-는, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, 이들 기에 있어서, 적어도 1개의 수소는, 할로겐 원자로 치환되어도 되고,
Kiii1 및 Kiii2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 또는 적어도 1개의 수소 원자가 할로젠 원자(예를 들면 불소 원자)로 치환된 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기이며,
niii1은 0, 1, 2, 3 또는 4이며,
Riii2는, 식 (iii-1) 또는 식 (iii-2)로 표시되는 기이며,
Figure pct00027
식 (iii-1) 및 식 (iii-2)에 있어서,
Siii2 및 Siii3은 각각 독립적으로, 단결합 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬렌기이며, 당해 알킬렌기에 있어서, 적어도 1개의 -CH2-는, -O-, -NH-, -CO-, -COO-, -OCO-, 또는 -OCOO-로 치환되어도 되고, 적어도 1개의 -(CH2)2-는, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, 이들 기에 있어서, 적어도 1개의 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어도 되고,
Siii1은, =CH- 또는 =N-이며,
Xiii1은, -OH, -NH2, -OR3, -N(R3)2, 식 (Xiii1), -COOH, -SH, -B(OH)2, 또는 -Si(R3)3으로 표시되는 기이며, 여기서, R3은, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기이며, 당해 알킬기에 있어서, 적어도 1개의 -CH2-는, -O- 또는 -CH=CH-로 치환되어도 되고, 이들 기에 있어서, 적어도 1개의 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어도 되고,
식 (Xiii1) :
Figure pct00028
(niii2는, 1~5의 정수이다.)
일반식 (iv) ;
Figure pct00029
일반식 (iv)로 표시되는 화합물은, 특히 Ki1로 표시되는 부분 구조를 갖기 때문에, 액정 조성물에 이용되었을 때에, 액정 조성물(액정층)을 협지하는 기판에 배향하여, 액정 분자를 수직 방향으로 배향시킨 상태로 유지할 수 있다. 일반식 (iv)로 표시되는 화합물은, Ki1로 표시되는 부분 구조가 극성을 가지므로, 액정 조성물(액정층)을 협지하는 기판에 흡착하고, 또, 그 화합물은 Ki1로 표시되는 부분 구조를 화합물의 말단에 가지므로, 액정 분자를 수직 방향으로 배향시킨 상태로 유지한다고 생각된다. 따라서, 본 실시형태의 중합성 화합물을 이용한 액정 조성물에 의하면, PI층을 형성하지 않아도 액정 분자를 배향시키는(전압 무인가 시에 액정 분자의 수직 배향을 야기하고, 전압 인가 시에 액정 분자의 수평 배향을 실현하는) 것이 가능해진다. 이 때문에, 화합물 (iv)를 포함하는 액정 조성물은, 액정 분자의 수직 배향을 보조하기 위해서 바람직하게 사용된다.
또한, 본 발명자들은, 본 실시형태에 있어서의 화합물 (iv)를 포함하는 액정 조성물이 Ki1로 표시되는 부분 구조를 가짐으로써, 액정 분자의 배향뿐만 아니라, 액정 조성물의 보존성 안정성을 확보할 수 있는 것을 알아냈다.
또한, 일반식 (iv)로 표시되는 화합물 (iv)를 포함하는 액정 조성물은, Ai2 또는 Ai3의 치환기로서, 혹은, Ki1의 치환기로서, 특정 위치에 중합성기를 가지므로, 보다 양호한 배향성을 유지할 수 있다.
이상의 관점에서, 본 실시형태의 액정 조성물에 있어서의 화합물 (iv)는, 분자의 말단, 바람직하게는 분자의 주쇄의 말단에, Ki1로 표시되는 부분 구조를 가지고 있으면 되고, Ki1로 표시되는 부분 구조가 결합하는 결합처의 화학 구조는, 액정 조성물의 기능을 저해하지 않는 범위이면 특별히 제한되지 않는다.
이하, 일반식 (iv)로 표시되는 화합물의 구체예에 대해 설명한다.
일반식 (iv) 중의 Ki1은 바람직하게는, 직쇄 또는 분기의 탄소 원자수 3~40의 알킬기, 탄소 원자수 3~40의 직쇄 또는 분기의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 3~40의 직쇄 또는 분기의 시아노화알킬기이며, 여기서, Ki1 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)- 및/또는 -(CH-CN)-으로 치환되어 있고, Ki1 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)-로 치환되어 있는 것이 바람직하고, 적어도 3개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)-로 치환되어 있는 것이 바람직하고, 적어도 4개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)-로 치환되어 있는 것이 바람직하다. Xi1은 전압 유지율(VHR) 향상의 관점에서 산소 원자가 바람직하다. Ki1은, 바람직하게는, 탄소 원자수 3~30의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 직쇄 또는 분기의 할로겐화알킬기, 직쇄 또는 분기의 시아노화알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -(C=CH2)-, -(C=CHRi3)-, -(C=CRi3 2)-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-로 치환되어도 되고, 보다 바람직하게는, 탄소 원자수 3~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 직쇄 또는 분기의 시아노화알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -(C=CH2)-, -(C=CHRi3)-, -(C=CRi3 2)-, -O-로 치환되어도 되고, 보다 바람직하게는, 탄소 원자수 3~20의 분기의 알킬기 또는 분기의 시아노화알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -(C=CH2)-, -O-로 치환되어도 된다. Ri3은 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~7의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다.
또, Ki1 중의 수소 원자는 중합성기, 즉 Pi1-Spi1-로 치환되어 있는 것이 바람직하다. Ki1 중에 극성기와 중합성기가 존재하고 있음으로써, 보다 양호한 배향성이 얻어진다.
Ki1은, 일반식 (K-24)를 표시하는 것이 바람직하다.
Figure pct00030
(식 중, Yi1은, 탄소 원자수 3~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)- 및/또는 -(CH-CN)-으로 치환되어 있고, 또, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -NH-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, 또, 이들 알킬기 중의 수소 원자는 Pi1-Spi1-로 치환되어도 되고, Xi1은, 산소 원자, 황 원자, NH 또는 NRi3을 나타내고,
Si1 및 Si3은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~6의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 그 알킬렌기 중의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -(C=CH2)-, -(C=CHRi3)-, -(C=CRi3 2)-, -O-, -NH-, -(C=O)-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고,
Si2는 탄소 원자, 질소 원자 또는 규소 원자를 나타내고,
Ri2는 수소 원자, 탄소 원자수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH-, -C≡C-, -C(=Xi1)- 또는 -CH(-CN)-으로 치환되어도 되고,
Pi1은 중합성기를 나타내고,
Spi1은 스페이서기 또는 단결합을 나타내고,
ni1은 1~3의 정수를 나타내고, ni2 및 ni3은 각각 독립적으로 0~2의 정수를 나타내는데, Si2가 탄소 원자 또는 규소 원자를 나타내는 경우, ni1＋ni2＋ni3은 3이며, Si2가 질소 원자를 나타내는 경우, ni1＋ni2＋ni3은 2이다. Ri3은 일반식 (i) 중의 Ri3과 동일한 의미를 나타내고, 일반식 (K-1) 중에 Ri2, Xi1, Yi1, Si1, Si3, Pi1 및 Spi1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.)
일반식 (K-1) 중의 Si1 및 Si3은 바람직하게는, 탄소 원자수 1~6의 직쇄 또는 분기의 알킬렌기 또는 단결합이며, 그 알킬렌기 중의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -(C=CH2)-, -O-, -(C=O)-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, 보다 바람직하게는, 단결합, 탄소 원자수 1~6의 직쇄상의 알킬렌기, 또는 그 알킬렌기 중의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환된 기인 것이 바람직하다. Si1 및 Si3은, 구체적으로는 -(CH2)n-, -O-(CH2)n-, -(CH2)n-O-, -(CH2)n-O-(CH2)m-, -COO-(CH2)n-, -OCO-(CH2)n-을 나타내는 것이 바람직하다(n 및 m은, 1~6의 정수를 나타낸다.)
Si2는 탄소 원자인 것이 바람직하다. Ri2는 바람직하게는, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 -CH2-는 -O-, -C(=Xi1)- 또는 -CH(-CN)-으로 치환되어도 되고(단 -O-는 연속되지는 않는다), 바람직하게는, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~7의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 -CH2-는 -O-, -C(=Xi1)- 또는 -CH(-CN)-으로 치환(단 -O-는 연속되지는 않는다)되어도 되고, 보다 바람직하게는, 수소 원자, 탄소 원자수 1~3의 직쇄 알킬기가 바람직하다.
Yi1은 탄소 원자수 3~20의 알킬기, 탄소 원자수 3~20의 직쇄 또는 분기의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 3~20의 직쇄 또는 분기의 시아노화알킬기이며, 여기서, Yi1 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)- 및/또는 -(CH-CN)-으로 치환되어 있고, Yi1 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)-로 치환되어 있는 것이 바람직하다. Xi1은 전압 유지율(VHR) 향상의 관점에서 산소 원자가 바람직하다. Yi1은, 바람직하게는, 탄소 원자수 3~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기, 시아노화알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -(C=CH2)-, -(C=CHRi3)-, -(C=CRi3 2)-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-로 치환되어도 되고, 보다 바람직하게는, 탄소 원자수 3~7의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -(C=CH2)-, -(C=CHRi3)-, -(C=CRi3 2)-, -O-로 치환되어도 되고, 보다 바람직하게는, 탄소 원자수 3~7의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환되어도 된다. 또, 알킬기 중의 수소 원자는 Pi1-Spi1-로 치환되어도 된다.
Yi1은, 일반식 (Y-1)로부터 선택되는 기를 나타내는 것이, 액정의 배향성을 향상시키는 관점에서 바람직하다.
Figure pct00031
(식 중, WiY1은 단결합 또는 산소 원자를 나타내고, 파선은 단결합 또는 이중 결합을 나타내고, RiY1은, 파선이 단결합을 나타내는 경우, 수소 원자, 탄소 원자수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 Pi1-Spi1-을 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CO-로 치환되어도 되고, 파선이 이중 결합을 나타내는 경우, =CH2, =CHRiY4, 또는 =CRiY4 2를 나타내고, RiY4는 수소 원자, 탄소 원자수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, RiY3은, 파선이 단결합을 나타내는 경우의 RiY1과 동일한 의미를 나타내고, RiY2는 수소 원자, 탄소 원자수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기, 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -NH-, -COO-, -OCO-, -C(=O)- 또는 -CH2(-CN)-으로 치환되어도 되고, 또, RiY2는 Pi1-Spi1-을 나타내고, niY1은 파선이 이중 결합을 나타내는 경우 0이며, 파선이 단결합을 나타내는 경우 1이며, niY2는 0~5의 정수를 나타내고, Pi1은 중합성기를 나타내고, Spi1은 스페이서기 또는 단결합을 나타내고, RiY1, RiY3, RiY4, Pi1 및 Spi1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, *에서 Si3과 결합한다.)
RiY1은, 파선이 단결합을 나타내는 경우, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기가 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~7의 알킬기가 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다. 구체적으로는, 수소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, 또, 내열성 향상의 관점에서, 탄소 원자수 1~3의 알킬기, 탄소 원자수 1~3의 알콕시기, -CO-CH3, -CH2-O-CH3를 나타내는 것이 바람직하다. 또, RiY1은 내열성 향상의 관점에서 Pi1-Spi1-을 나타내는 것도 바람직하다. RiY1이 Pi1-Spi1-을 나타내는 경우, 일반식 (i)로 표시되는 화합물이 열에 의해 분해되어 버림으로써 생기는 분해물이 중합되므로, 불순물의 증가를 방지할 수 있어, 액정 조성물에의 악영향이 적어진다고 생각된다. Pi1은 중합성기를 나타내고, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 또는 후술하는 일반식 (P-1)~(P-15)로 표시되는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다. Spi1은 바람직하게는 탄소 원자수 1~18의 직쇄상 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2~15의 직쇄상 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 더욱 바람직하게는 탄소 원자수 2~8의 직쇄상 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다.
또, 파선이 이중 결합을 나타내는 경우, =CH2, =CHRiY4, 또는 =CRiY4 2를 나타내고, =CH2를 나타내는 것이 바람직하다. RiY4는 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~7의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 된다.
RiY3의 바람직한 기는, 파선이 단결합을 나타내는 경우의 RiY1의 바람직한 기와 동일하다. niY1은 0이 바람직하다.
RiY1 및 RiY3의 바람직한 조합으로서, 모두 수소 원자, 모두 탄소 원자수 1~3의 알킬기, 모두 탄소 원자수 1~3의 알콕시기, 모두 -CH2-O-CH3 등을 들 수 있다. RiY1 및 RiY3 중 어느 한쪽이 Pi1-Spi1- 또는 -CO-CH3를 나타내는 경우, 다른쪽은 수소 원자를 나타내는 것이 바람직하다. niY2는 0~3의 정수가 바람직하고, 0, 1 또는 2가 보다 바람직하고, 0 또는 1이 보다 바람직하다.
RiY2는, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~7의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하다. 또, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -(C=Xi2)- 또는 -(CH2-CN)-으로 치환되어 있는 것이 바람직하다. Xi2는 VHR 향상의 관점에서 산소 원자가 바람직하다. 또, RiY2는, Pi1-Spi1-을 나타내는 것이 바람직하다. RiY2가 Pi1-Spi1-을 나타내는 경우, 일반식 (i)로 표시되는 화합물이 열에 의해 분해되어 버림으로써 생기는 분해물이 중합되므로, 불순물의 증가를 방지할 수 있어, 액정 조성물에의 악영향이 적어진다고 생각된다.
일반식 (Y-1)은, 보다 구체적으로는, 식 (Y-1-1), (Y-1-2), (Y-1-3a), (Y-1-3b), (Y-1-4)가 바람직하다.
Figure pct00032
(식 중, niY11은 0 또는 1을 나타내고, RiY21은 탄소 원자수 1~10의 알킬기, 할로겐화알킬기, 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -NH-, -COO-, -OCO-, -(C=O)- 또는 -(CH2-CN)-으로 치환되어도 되고, 또, RiY21은 Pi1-Spi1-을 나타내고, RiY31 및 RiY32는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH-, -C≡C- 또는 -CO-로 치환되어도 되고, 또, RiY31 및 RiY32는 Pi1-Spi1-을 나타낸다.)
RiY21은, 탄소 원자수 1~7의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하다. 또, RiY21은, Pi1-Spi1-을 나타내는 것이 바람직하다. RiY31 및 RiY32는 수소 원자, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기가 바람직하고, 수소 원자 또, 탄소 원자수 1~3의 알킬기, 탄소 원자수 1~3의 알콕시기, -CO-CH3, -CH2-O-CH3를 나타내는 것이 바람직하다. 또, RiY31 및 RiY32 중 적어도 어느 한쪽은, Pi1-Spi1-을 나타내는 것이 바람직하다.
액정 화합물과의 상용성을 향상시키는 관점에서는, 식 (Y-1-1)의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 식 (Y-1-1)로서는, 식 (Y-1-1a)~식 (Y-1-1h)가 바람직하다.
Figure pct00033
(식 중, niY11은 0 또는 1을 나타낸다.)
액정 화합물과의 상용성, 내열성을 향상시키는 관점에서는, 식 (Y-1-2)의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 식 (Y-1-2)로서는, 식 (Y-1-2a)~식 (Y-1-2f)가 바람직하다.
Figure pct00034
(식 중, niY11은 0 또는 1을 나타낸다.) 내열성을 향상시키는 관점에서는, 식 (Y-1-3a) 및 식 (Y-1-3b)의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 식 (Y-1-3a)로서는, 식 (Y-1-3aa), 식 (Y-1-3b)로서는, 식 (Y-1-3ba)가 바람직하다.
Figure pct00035
(식 중, niY11은 0 또는 1을 나타낸다.)
액정 조성물의 배향성, 전압 유지율을 향상시키는 관점에서는, 식 (Y-1-4)의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 식 (Y-1-4)로서는, 식 (Y-1-4a)~식 (Y-1-4f)가 바람직하다. 특히, (Y-1-4a)~(Y-1-4c)의 구조는, 액정 화합물과의 상용성과 액정 조성물의 배향성의 밸런스가 잡혀 있어 바람직하다.
Figure pct00036
(식 중, niY11은 0 또는 1을 나타낸다.)
또, Yi1은, 일반식 (Y-2)로부터 선택되는 기를 나타내는 것이, 바람직하다.
Figure pct00037
(식 중, WiY1, RiY3 및 RiY2는 일반식 (Y-1) 중의 WiY1, RiY3 및 RiY2와 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (Y-2)는, 일반식 (Y-2-1)을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00038
(식 중, niY11, RiY21 및 Ri31은 일반식 (Y-1-1) 중의 niY11, RiY21 및 Ri31과 동일한 의미를 나타낸다.)
또, Yi1은, 일반식 (Y-3)으로부터 선택되는 기를 나타내는 것이, 내열성 향상의 관점에서 바람직하다.
Figure pct00039
(식 중, RiY1, RiY2, RiY3, niY1 및 niY1은 일반식 (Y-1) 중의 RiY1, RiY2, RiY3, niY1 및 niY1과 각각 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (Y-3)은, 일반식 (Y-3-1)~일반식 (Y-3-4)를 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00040
(식 중, RiY21, RiY31, RiY32 및 niY11은 일반식 (Y-1-1) 중의 RiY21, RiY31, RiY32 및 niY11과 각각 동일한 의미를 나타낸다.)
보다 구체적으로는, 일반식 (Y-3-1)은 일반식 (Y-3-11)이 바람직하다.
Figure pct00041
(식 중, RiY21은 일반식 (Y-3-1) 중의 RiY21과 동일한 의미를 나타낸다.)
또, Yi1은, 일반식 (Y-4)로부터 선택되는 기를 나타내는 것이, 내열성 향상의 관점에서 바람직하다.
Figure pct00042
(식 중, RiY1, RiY2, RiY3, niY1 및 niY1은 일반식 (Y-1) 중의 RiY1, RiY2, RiY3, niY1 및 niY1과 각각 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (Y-4)는, 일반식 (Y-4-1)~일반식 (Y-4-3b)를 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00043
(식 중, RiY21, RiY31, RiY32 및 niY11은 일반식 (Y-1-1) 중의 RiY21, RiY31, RiY32 및 niY11과 각각 동일한 의미를 나타낸다.)
보다 구체적으로는, 일반식 (Y-4-1)은 일반식 (Y-4-11)이 바람직하다.
Figure pct00044
(식 중, RiY21은 일반식 (Y-4-1) 중의 RiY21과 동일한 의미를 나타낸다.)
Pi1은 이하의 식 (P-1)~일반식 (P-15)로 표시되는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다. 취급의 간편성, 반응성의 점에서, 식 (P-1)~(P-3), (P-14), (P-15) 중 어느 하나의 치환기가 바람직하고, 식 (P-1), (P-2)가, 더욱 바람직하다.
Figure pct00045
(식 중, 우단의 흑점은 결합손을 나타낸다.)
Spi1은, 바람직하게는 탄소 원자수 1~18의 직쇄상 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 보다 바람직하게는 탄소 원자수 2~15의 직쇄상 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 더욱 바람직하게는 탄소 원자수 2~8의 직쇄상 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다.
ni1은, 액정의 배향성과 액정 화합물에의 용해성을 향상시키는 관점에서, 1 또는 2를 나타내는 것이 바람직하다. ni2는 0 또는 1을 나타내는 것이 바람직하고, 배향성을 향상시키는 관점에서 1을 나타내는 것이 보다 바람직하다. ni3은, 0 또는 1을 나타내는 것이 바람직하다.
일반식 (K-24)는, 일반식 (K-24A) 또는 (K-24B)로부터 선택되는 기를 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00046
(식 중, Si1, Si2, Si3, Yi1, Pi1 및 Spi1은, 일반식 (K-1) 중의 Si1, Si2, Si3, Yi1, Pi1 및 Spi1과 각각 동일한 의미를 나타내고, niA1은 1~3의 정수를 나타내고, niA3은 0~2의 정수를 나타내고, niB1은 1~2의 정수를 나타내고, niB3은 0 또는 1을 나타내는데, Si2가 탄소 원자 또는 규소 원자를 나타내는 경우, niA1＋niA3은 3이며, niB1＋niB3은 2이며, Si2가 질소 원자를 나타내는 경우, niA1＋niA3은 2이며, niB1은 1, niB3은 0을 나타낸다.)
식 (i) 중의 Ki1은 액정 조성물을 수직 배향시키기 위해서 중요한 구조이며, 극성기와 중합성기가 인접하고 있음으로써, 보다 양호한 배향성이 얻어지고, 또 액정 조성물에의 양호한 용해성을 나타낸다. 따라서, 액정의 배향성을 중요시하는 경우는, 일반식 (K-24B)가 바람직하다. 한편, 액정 화합물에의 용해성을 중요시하는 경우는, 일반식 (K-24A)가 바람직하다. 일반식 (K-24A)~(K-24B)의 바람직한 예로서는 이하의 식 (K-24A-1)~(K-24A-4) 및 식 (K-24B-1)~(K-24B-6)을 들 수 있지만, 액정 조성물에의 용해성의 점에서, 식 (K-24A-1)~(K-24A-3)이 바람직하고, 배향성의 점에서는, 식 (K-24B-2)~(K-24B-4)가 바람직하고, 특히 바람직하게는 식 (K-24A-1), (K-24B-2) 및 (K-24B-4)를 들 수 있다.
Figure pct00047
(식 중, Si1, Yi1 및 Pi1은 각각 독립적으로 일반식 (K-24) 중의 Si1, Yi1 및 Pi1과 동일한 의미를 나타낸다.)
또, 일반식 (K-24)는, 일반식 (K-24-1), (K-24-2), (K-24-3a), (K-24-3b), (K-24-4a), (K-24-4b), (K-24-Y2), (K-24-Y3) 및 (K-24-Y4)로부터 선택되는 기를 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
(식 중, niY11, RiY21, RiY31 및 RiY32는 각각 독립적으로 일반식 (Y-1-1)~(Y-4) 중의 niY11, RiY21, RiY31 및 RiY32와 각각 동일한 의미를 나타내고, Spi1 및 Pi1은 일반식 (i) 중의 Spi1 및 Pi1과 각각 동일한 의미를 나타내고, RiK1은 탄소 원자수 1~6의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 그 알킬렌기 중의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C- 또는 -O-로 치환되어도 되고, niK1 및 niK2는 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.)
RiK1은 탄소 원자수 1~6의 직쇄의 알킬렌기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~3의 직쇄의 알킬렌기가 바람직하다. 또한, RiY21, RiY31, RiY32, Spi1 및 Pi1의 바람직한 기는 일반식 (Y-1-1)~(Y-1-4), (Y-2)~(Y-4), 일반식 (i) 중의 RiY21, RiY31, RiY32, Spi1, Pi1과 동일하다.
또, Ki1은, 일반식 (K-25)~(K-28)을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00051
(식 중, Si1, Pi1 및 Spi1은 일반식 (K-24) 중의 Si1, Pi1 및 Spi1과 각각 동일한 의미를 나타내고, RK21은 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 적어도 1개 이상의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, 또는 -NH-로 치환되어도 되고, ni4, niK21은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.)
RK21은 탄소 원자수 1~5의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1~3의 직쇄 알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 또, 이들 알킬기 중의 적어도 1개 이상의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환되어 있는 것이 바람직하다. RK21은 구체적으로는, 탄소 원자수 1~3의 알킬기, 탄소 원자수 1~3의 알콕시기, 탄소 원자수 1~3의 시아노화알킬기가 바람직하다.
일반식 (K-25)는, 이하의 일반식 (K-25-1)~(K-25-3)을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00052
(식 중, Si1, Pi1, Spi1, ni4 및 niK21은 일반식 (K-25) 중의 Si1, Pi1, Spi1, ni4 및 niK21과 각각 동일한 의미를 나타내고, RK211은 탄소 원자수 1~3의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타낸다.)
일반식 (K-26)은, 이하의 일반식 (K-26-1) 및 (K-26-2)를 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00053
(식 중, Si1은 일반식 (K-26) 중의 Si1과 동일한 의미를 나타내고, RK211은 탄소 원자수 1~3의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타낸다.)
일반식 (K-27)은, 이하의 일반식 (K-27-1)을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00054
(식 중, Si1, Pi1, Spi1 및 ni4는 일반식 (K-27) 중의 Si1, Pi1, Spi1 및 niK21과 각각 동일한 의미를 나타내고, RK211은 탄소 원자수 1~3의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타낸다.)
일반식 (K-28)은, 이하의 일반식 (K-28-1)을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00055
(식 중, Si1, Pi1, Spi1 및 ni4는 일반식 (K-28) 중의 Si1, Pi1, Spi1 및 niK21과 각각 동일한 의미를 나타내고, RK211은 탄소 원자수 1~3의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타낸다.)
또한, Si1, Pi1 및 Spi1의 바람직한 기는, 일반식 (K-24) 중의 Si1, Pi1 및 Spi1과 동일하다.
식 (i) 중, Zi1 및 Zi1은, 바람직하게는, 단결합, -CH=CH-, -C≡C-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O-, 탄소 원자수 1~40의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기, 또는 그 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-가 -O-로 치환된 기를 나타내고, 보다 바람직하게는, 단결합, -COO-, -OCO-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH=C(CH3)COO-, -OCOC(CH3)=CH-, -CH2-CH(CH3)COO-, -OCOCH(CH3)-CH2-, -OCH2CH2O-, 탄소 원자수 1~10의 직쇄상 또는 분기상의 알킬렌기, 또는 그 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-가 -O-로 치환된 기를 나타내고, 보다 바람직하게는, 단결합, 탄소 원자수 2~15의 직쇄상의 알킬렌기, 또는 그 알킬렌기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-가 -O-로 치환된 기를 나타내고, 더욱 바람직하게는, 단결합, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -OOCO-, -OCH2CH2O-, 또는 탄소 원자수 2의 알킬렌기(에틸렌기(-CH2CH2-)) 혹은 에틸렌기 중의 -CH2- 중 1개가 -O-로 치환된 기(-CH2O-, -OCH2-), 혹은 에틸렌기 중의 -CH2- 중 1개가 -COO-, -OCO-로 치환된 기(-CH-CHCOO-, -OCOCH-CH-)이다.
Ri1은, 바람직하게는 탄소 원자수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 또는 할로겐화알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환되는 것이 좋고, 보다 바람직하게는, 탄소 원자수 3~18의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-로 치환되어도 된다. 액정 화합물의 배향성을 향상시키는 관점에서, Ri1의 탄소 원자수는 3 이상이 바람직하고, 4 이상이 바람직하고, 5 이상이 바람직하다.
Ai1은, 2가의 6원환 방향족기, 2가의 6원환 복소 방향족기, 2가의 6원환 지방족기, 또는 2가의 6원환 복소 지방족기, 2가의 5원환 방향족기, 2가의 5원환 복소 방향족기, 2가의 5원환 지방족기, 또는 2가의 5원환 복소 지방족기가 바람직하고, 구체적으로는, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 안트라센-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 시클로펜탄-1,3-디일기, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,3-디옥산-2,5-디일기로부터 선택되는 환 구조를 나타내는 것이 바람직하고, 그 환 구조는 무치환이거나 또는 Li1로 치환되어 있는 것이 바람직하다. Li1은 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 탄소 원자수 1~12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 니트로기를 나타내는 것이 바람직하다. Ai1은 바람직하게는, 2가의 6원환 방향족기 또는 2가의 6원환 지방족기를 나타내는데, 2가의 무치환의 6원환 방향족기, 2가의 무치환의 6원환 지방족기, 또는 이들 환 구조 중의 수소 원자가 탄소 원자수 1~6의 알킬기, 탄소 원자수 1~6의 알콕시기 또는 할로겐 원자로 치환된 기인 것이 바람직하고, 2가의 무치환의 6원환 방향족기 혹은 이 환 구조 중의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 기, 또는 2가의 무치환의 6원환 지방족기가 바람직하고, 치환기 상의 수소 원자가 할로겐 원자, 알킬기 또는 알콕시기에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 2,6-나프탈렌기 또는 1,4-시클로헥실기가 보다 바람직하다.
Ai2 및 Ai3은 각각 독립적으로, 2가의 6원환 방향족기, 2가의 6원환 복소 방향족기, 2가의 6원환 지방족기, 또는 2가의 6원환 복소 지방족기, 2가의 5원환 방향족기, 2가의 5원환 복소 방향족기, 2가의 5원환 지방족기, 또는 2가의 5원환 복소 지방족기가 바람직하고, 구체적으로는, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 안트라센-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 시클로펜탄-1,3-디일기, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,3-디옥산-2,5-디일기에서 선택되는 환 구조를 나타내는 것이 바람직하고, 그 환 구조는 무치환이거나, 또는 Li1, Pi1-Spi1- 혹은 Ki1로 치환되어 있는 것이 바람직하다. 또, Ai3은 1,3-페닐렌기, 1,3-시클로헥실렌기, 나프탈렌-2,5-디일기로부터 선택되는 환 구조를 나타내는 것도 바람직하다.
Li1의 바람직한 기는, Ai1 중의 Li1과 동일하다. Ai2 및 Ai3은 바람직하게는, 2가의 6원환 방향족기 또는 2가의 6원환 지방족기를 나타내는데, 2가의 무치환의 6원환 방향족기, 2가의 무치환의 6원환 지방족기, 또는 이들 환 구조 중의 수소 원자가 탄소 원자수 1~6의 알킬기, 탄소 원자수 1~6의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 P-Sp-로 치환된 기인 것이 바람직하고, 2가의 무치환의 6원환 방향족기 혹은 이 환 구조 중의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 기, 또는 2가의 무치환의 6원환 지방족기가 바람직하고, 치환기 상의 수소 원자가 할로겐 원자, 알킬기 또는 알콕시기, P-Sp-에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 2,6-나프탈렌기 또는 1,4-시클로헥실기가 보다 바람직하다. 또, Ai3은 Ki1로 치환되어 있는 것도 바람직하다.
여기서, 일반식 (i)은, Ai2 또는 Ai3의 치환기로서, 혹은, Ki1의 치환기로서, 적어도 1개 이상의 Pi1-Spi1-을 갖는데, 신뢰성을 보다 향상시키는 관점에서, 일반식 (i) 중의 중합성기의 수는 2 이상이 바람직하고, 3 이상이 바람직하다. 신뢰성을 중시하는 경우는, Ai2 또는 Ai3부에 중합성기를 도입함으로써 용이하게 다관능화가 도모되고, 강고한 폴리머를 구축할 수 있다. Ai2 또는 Ai3 중의 Pi1-Spi1-의 치환 위치는, Ki1의 근방이 바람직하고, Ai3이 Pi1-Spi1-로 치환되어 있는 것이 보다 바람직하다.
mi1은, 바람직하게는 0~3의 정수를 나타내고, 더욱 바람직하게는 0~1의 정수를 나타낸다.
일반식 (iv)로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식 (iv-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00056
(식 중, Ri1, Ai1, Ai2, Zi1, Zi2, mi1, Pi1 및 Spi1은 각각 독립적으로 일반식 (iv) 중의 Ri1, Ai1, Ai2, Zi1, Zi2, mi1, Pi1 및 Spi1과 동일한 의미를 나타내고, Yi1은 각각 독립적으로 일반식 (K-24) 중의 Yi1과 동일한 의미를 나타내고, RiK1, niK1, niK2는 각각 독립적으로 일반식 (K-24-1) 중의 RiK1, niK1, niK2와 동일한 의미를 나타내고, Li11은 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, mi3은 0~3의 정수를 나타내고, mi4는 0~3의 정수를 나타내는데, mi3＋mi4는 0~4를 나타낸다.)
일반식 (iv-1)로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식 (iv-1-1), (iv-1-2), (iv-1-3a), (iv-1-3b), (iv-1-4), (iv-1-Y2), (iv-1-Y3) 및 (iv-1-Y4)인 것이 바람직하다.
Figure pct00057
Figure pct00058
Figure pct00059
(식 중, Ri1, Ai1, Ai2, Zi1, Zi2, mi1, Pi1 및 Spi1은 각각 독립적으로 일반식 (iv) 중의 Ri1, Ai1, Ai2, Zi1, Zi2, mi1, Pi1 및 Spi1과 동일한 의미를 나타내고, RiK1, RiY21, Ri3Y1, Ri3Y2, niK1, niK2, niY11은 각각 독립적으로 일반식 (K-24-1)~(K-24-3) 중의 RiK1, RiY21, Ri31, Ri32, niK1, niK2, niY11과 동일한 의미를 나타내고, Li11은 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, mi3은 0~3의 정수를 나타내고, mi4는 0~3의 정수를 나타내는데, mi3＋mi4는 0~4를 나타낸다.)
또한, 일반식 (iv-1) 및 일반식 (iv-1-1), (iv-1-2), (iv-1-3) 중의 각 부호의 바람직한 기는, 상기 일반식 (i), 일반식 (K-1) 및 일반식 (K-1-1)~(K-1-3) 중의 바람직한 기와 동일하다.
또, 일반식 (iv)로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식 (iv-2)~(iv-5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00060
(식 중, Ri1, Ai1, Ai2, Zi1, Zi2, mi1, Pi1 및 Spi1은 각각 독립적으로 일반식 (iv) 중의 Ri1, Ai1, Ai2, Zi1, Zi2, mi1, Pi1 및 Spi1과 동일한 의미를 나타내고, ni4, niK21, RK21은 각각 독립적으로 일반식 (K-24) 중의 ni4, niK21, RK21과 동일한 의미를 나타내고, Ri22는 탄소 원자수 1~6의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 그 알킬렌기 중의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C- 또는 -O-로 치환되어도 되고, Li11은 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, ni22는 0 또는 1을 나타내고, mi23은 0~3의 정수를 나타내고, mi24는 0~3의 정수를 나타내는데, mi23＋mi24는 0~4를 나타낸다.)
Ri22는 탄소 원자수 1~6의 직쇄의 알킬렌기가 바람직하고, 탄소 원자수 1~3의 직쇄의 알킬렌기가 바람직하다. 또한, RiY21, RiY31, RiY32, Spi1 및 Pi1의 바람직한 기는 일반식 (Y-1-1)~(Y-1-3), 일반식 (i) 중의 RiY21, RiY31, RiY32, Spi1, Pi1과 동일하다. 또한, 일반식 (iv-2) 중의 각 부호의 바람직한 기는, 상기 일반식 (iv), 일반식 (K-24) 중의 바람직한 기와 동일하다.
일반식 (iv)는, 이하의 일반식 (R-1)~(R-6)을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00061
(식 중, Ri1, Ki1 및 Li1은 일반식 (iv) 중의 Ri1, Ki1 및 Li1과 각각 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (iv)의 보다 구체적인 예로서는, 하기 식 (R-1-1)~(R-6-7)로 표시되는데 이것으로 한정된 것은 아니다.
Figure pct00062
Figure pct00063
Figure pct00064
(식 중, Ri1, Pi1, Si1 및 Yi1은 각각 독립적으로 일반식 (iv) 및 일반식 (K-1) 중의 Ri1, Pi1, Si1 및 Yi1과 동일한 의미를 나타낸다.)
본 발명의 액정 조성물에 있어서의 자발 배향성 모노머의 함유량의 하한은, 0.02질량%가 바람직하고, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하고, 0.06질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 바람직하고, 0.08질량%가 바람직하고, 0.09질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.12질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 바람직하고, 0.17질량%가 바람직하고, 0.2질량%가 바람직하고, 0.22질량%가 바람직하고, 0.25질량%가 바람직하고, 0.27질량%가 바람직하고, 0.3질량%가 바람직하고, 0.32질량%가 바람직하고, 0.35질량%가 바람직하고, 0.37질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하고, 0.42질량%가 바람직하고, 0.45질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하다. 본 발명의 액정 조성물에 있어서의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 화합물의 함유량의 상한은, 2.5질량%가 바람직하고, 2.3질량%가 바람직하고, 2.1질량%가 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 1.8질량%가 바람직하고, 1.6질량%가 바람직하고, 1.5질량%가 바람직하고, 1질량%가 바람직하고, 0.95질량%가 바람직하고, 0.9질량%가 바람직하고, 0.85질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 바람직하고, 0.75질량%가 바람직하고, 0.7질량%가 바람직하고, 0.65질량%가 바람직하고, 0.6질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.45질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하다.
구체적으로는, 바람직한 자발 배향성 모노머로서, 이하의 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
Figure pct00069
Figure pct00070
Figure pct00071
Figure pct00072
Figure pct00073
Figure pct00074
Figure pct00075
Figure pct00076
Figure pct00077
Figure pct00078
Figure pct00079
Figure pct00080
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
Figure pct00085
Figure pct00086
Figure pct00087
Figure pct00088
Figure pct00089
Figure pct00090
Figure pct00091
Figure pct00092
Figure pct00093
Figure pct00094
Figure pct00095
Figure pct00096
Figure pct00097
Figure pct00098
Figure pct00099
Figure pct00100
Figure pct00101
Figure pct00102
Figure pct00103
Figure pct00104
Figure pct00105
Figure pct00106
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 일반식 (I)로 표시되는 화합물 및 자발 배향성 모노머 이외에, 일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3)으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 이들 화합물은 유전적으로 음인 화합물(Δε의 부호가 음이고, 그 절대값이 2보다 크다.)에 해당한다.
또한, 화합물의 Δε은, 25℃에 있어서 유전적으로 대략 중성인 조성물에 첨가하여 조제한 조성물의 유전율 이방성의 측정값으로부터 외삽한 값이다. 또한, 이하 함유량을 %로 기재하지만, 이것은 질량%를 의미한다.
Figure pct00107
(식 중, RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
AN11, AN12, AN21, AN22, AN31 및 AN32는, 각각 독립적으로
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.)
(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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.) 및
(d) 1,4-시클로헥세닐렌기
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b), 기 (c) 및 기 (d)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31 및 ZN32는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
XN21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
TN31은 -CH2- 또는 산소 원자를 나타내고,
nN11, nN12, nN21, nN22, nN31 및 nN32는 각각 독립적으로 0~3의 정수를 나타내는데, nN11＋nN12, nN21＋nN22 및 nN31＋nN32는 각각 독립적으로 1, 2 또는 3이며, AN11~AN32, ZN11~ZN32가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.)
일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3)으로 표시되는 화합물은, Δε이 음이고 그 절대값이 3보다 큰 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3) 중, RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32는 각각 독립적으로, 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 바람직하다. R11, R21 및 R31은 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 더욱 바람직하고, R12, R22 및 R32는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 1~5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐옥시기가 보다 바람직하다.
또, 말단기(RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32)가 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하고, 상기 말단기가 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조인 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 존재하는 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
알케닐기로서는, 식 (R1) 내지 식 (R5) 중 어느 하나로 표시되는 기로부터 선택되는 것이 바람직하다(각 식 중의 흑점은 환 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다.).
Figure pct00108
AN11, AN12, AN21, AN22, AN31 및 AN32는 각각 독립적으로 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 pct00109
트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31 및 ZN32는 각각 독립적으로 -CH2O-, -CF2O-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합을 나타내는 것이 바람직하고, -CH2O-, -CH2CH2- 또는 단결합이 더욱 바람직하고, -CH2O- 또는 단결합이 특히 바람직하다.
XN21은 불소 원자가 바람직하다.
TN31은 산소 원자가 바람직하다.
nN11＋nN12, nN21＋nN22 및 nN31＋nN32는 1 또는 2가 바람직하고, nN11이 1이며 nN12가 0인 조합, nN11이 2이며 nN12가 0인 조합, nN11이 1이며 nN12가 1인 조합, nN11이 2이며 nN12가 1인 조합, nN21이 1이며 nN22가 0인 조합, nN21이 2이며 nN22가 0인 조합, nN31이 1이며 nN32가 0인 조합, nN31이 2이며 nN32가 0인 조합이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이며, 20%이며, 30%이며, 40%이며, 50%이며, 55%이며, 60%이며, 65%이며, 70%이며, 75%이며, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이며, 75%이며, 65%이며, 55%이며, 45%이며, 35%이며, 25%이며, 20%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이며, 20%이며, 30%이며, 40%이며, 50%이며, 55%이며, 60%이며, 65%이며, 70%이며, 75%이며, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이며, 75%이며, 65%이며, 55%이며, 45%이며, 35%이며, 25%이며, 20%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이며, 20%이며, 30%이며, 40%이며, 50%이며, 55%이며, 60%이며, 65%이며, 70%이며, 75%이며, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이며, 75%이며, 65%이며, 55%이며, 45%이며, 35%이며, 25%이며, 20%이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우는 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 양호한 조성물이 필요한 경우는 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
일반식 (N-1)로 표시되는 화합물로서, 하기의 일반식 (N-1a)~(N-1g)로 표시되는 화합물군을 들 수 있다.
Figure pct00110
(식 중, RN11 및 RN12는 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타내고, nNa12는 0 또는 1을 나타내고, nNb11은 0 또는 1을 나타내고, nNc11은 0 또는 1을 나타내고, nNd11은 0 또는 1을 나타내고, nNe11은 1 또는 2를 나타내고, nNf12는 1 또는 2를 나타내고, nNg11은 1 또는 2를 나타내고, ANe11은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, ANg11은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는데, nNg11이 1인 경우, ANg11은 1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, nNg11이 2인 경우, 적어도 1개의 ANg11은 1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, ZNe11은 단결합 또는 에틸렌기를 나타내는데, nNe11이 1인 경우, ZNe11은 에틸렌기를 나타낸다. nNe11이 2인 경우, 적어도 1개의 ZNe11은 에틸렌기를 나타낸다.)
보다 구체적으로는, 일반식 (N-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (N-1-1)~(N-1-22)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (N-1-1)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00111
(식 중, RN111 및 RN112는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN111은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 프로필기, 펜틸기 또는 비닐기가 바람직하다. RN112는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-1)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부(燒付) 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 33%이며, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 50%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이며, 3%이다.
또한, 일반식 (N-1-1)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-1.1) 내지 식 (N-1-1.22)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-1.1)~(N-1-1.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-1.1) 및 식 (N-1-1.3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00112
식 (N-1-1.1)~(N-1-1.22)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 33%이며, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 50%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이며, 3%이다.
일반식 (N-1-2)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00113
(식 중, RN121 및 RN122는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN121은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기 또는 펜틸기가 바람직하다. RN122는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기 또는 프로폭시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-2)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 적게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 33%이며, 35%이며, 37%이며, 40%이며, 42%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 50%이며, 48%이며, 45%이며, 43%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이다.
또한, 일반식 (N-1-2)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-2.1) 내지 식 (N-1-2.22)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-2.3) 내지 식 (N-1-2.7), 식 (N-1-2.10), 식 (N-1-2.11), 식 (N-1-2.13) 및 식 (N-1-2.20)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, Δε의 개량을 중시하는 경우에는 식 (N-1-2.3) 내지 식 (N-1-2.7)로 표시되는 화합물이 바람직하고, Tni의 개량을 중시하는 경우에는 식 (N-1-2.10), 식 (N-1-2.11) 및 식 (N-1-2.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 응답 속도의 개량을 중시하는 경우에는 식 (N-1-2.20)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00114
식 (N-1-2.1) 내지 식 (N-1-2.22)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 33%이며, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 50%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이며, 3%이다.
일반식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00115
(식 중, RN131 및 RN132는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN131은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN132는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 3~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 1-프로페닐기, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
또한, 일반식 (N-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-3.1) 내지 식 (N-1-3.21)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-3.1)~(N-1-3.7) 및 식 (N-1-3.21)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-3.1), 식 (N-1-3.2), 식 (N-1-3.3), 식 (N-1-3.4) 및 식 (N-1-3.6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00116
식 (N-1-3.1)~식 (N-1-3.4), 식 (N-1-3.6) 및 식 (N-1-3.21)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 식 (N-1-3.1) 및 식 (N-1-3.2)의 조합, 식 (N-1-3.3), 식 (N-1-3.4) 및 식 (N-1-3.6)으로부터 선택되는 2종 또는 3종의 조합이 바람직하다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-4)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00117
(식 중, RN141 및 RN142는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN141 및 RN142는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 11%이며, 10%이며, 8%이다.
또한, 일반식 (N-1-4)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-4.1) 내지 식 (N-1-4.14)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-4.1)~(N-1-4.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-4.1), 식 (N-1-4.2) 및 식 (N-1-4.4)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00118
식 (N-1-4.1)~(N-1-4.14)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 11%이며, 10%이며, 8%이다.
일반식 (N-1-5)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00119
(식 중, RN151 및 RN152는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN151 및 RN152는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다.
일반식 (N-1-5)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 적게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 8%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
또한, 일반식 (N-1-5)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-5.1) 내지 식 (N-1-5.6)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-5.1), 식 (N-1-5.2) 및 식 (N-1-5.4)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00120
식 (N-1-5.1), 식 (N-1-5.2) 및 식 (N-1-5.4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 8%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00121
(식 중, RN1101 및 RN1102는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1101은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 비닐기 또는 1-프로페닐기가 바람직하다. RN1102는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 높게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
또한, 일반식 (N-1-10)으로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-10.1) 내지 식 (N-1-10.14)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-10.1)~(N-1-10.5), 식 (N-1-10.13) 및 식 (N-1-10.14)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-10.1), 식 (N-1-10.2), 식 (N-1-10.13) 및 식 (N-1-10.14)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00122
식 (N-1-10.1), 식 (N-1-10.2), 식 (N-1-10.13) 및 식 (N-1-10.14)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-11)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00123
(식 중, RN1111 및 RN1112는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1111은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 비닐기 또는 1-프로페닐기가 바람직하다. RN1112는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-11)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 낮게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-11)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
또한, 일반식 (N-1-11)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-11.1) 내지 식 (N-1-11.14)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-11.1)~(N-1-11.14)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-11.2) 및 식 (N-1-11.4)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00124
식 (N-1-11.2) 및 식 (N-1-11.4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 조합하여 사용할 수도 있는데, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-12)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00125
(식 중, RN1121 및 RN1122는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1121은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1122는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-12)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-12)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-13)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00126
(식 중, RN1131 및 RN1132는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1131은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1132는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-13)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-13)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-14)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00127
(식 중, RN1141 및 RN1142는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1141은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1142는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-14)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-14)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-15)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00128
(식 중, RN1151 및 RN1152는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1151은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1152는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-15)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-15)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-16)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00129
(식 중, RN1161 및 RN1162는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1161은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1162는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-16)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-16)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-17)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00130
(식 중, RN1171 및 RN1172는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1171은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1172는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-17)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-17)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-18)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00131
(식 중, RN1181 및 RN1182는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1181은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1182는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식 (N-1-18)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-18)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
또한, 일반식 (N-1-18)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-18.1) 내지 식 (N-1-18.5)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-18.1)~(N-1-18.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-18.2) 및 식 (N-1-18.3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00132
일반식 (N-1-20)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00133
(식 중, RN1201 및 RN1202는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1201 및 RN1202는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다.
일반식 (N-1-20)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-20)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-21)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00134
(식 중, RN1211 및 RN1212는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1211 및 RN1212는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다.
일반식 (N-1-21)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-21)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (N-1-22)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00135
(식 중, RN1221 및 RN1222는 각각 독립적으로, 일반식 (N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN1221 및 RN1222는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다.
일반식 (N-1-22)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-1-22)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 35%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 5%이다.
또한, 일반식 (N-1-22)로 표시되는 화합물은, 식 (N-1-22.1) 내지 식 (N-1-22.12)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-22.1)~(N-1-22.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-22.1)~(N-1-22.4)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00136
일반식 (N-2)로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식 (N-2-1)~(N-2-3)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (N-2-1)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00137
(식 중, RN211 및 RN212는 각각 독립적으로, 일반식 (N-2)에 있어서의 RN21 및 RN22와 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (N-2-2)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00138
(식 중, RN221 및 RN222는 각각 독립적으로, 일반식 (N-2)에 있어서의 RN21 및 RN22와 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (N-2-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00139
(식 중, RN231 및 RN232는 각각 독립적으로, 일반식 (N-2)에 있어서의 RN21 및 RN22와 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물은 일반식 (N-3-2)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00140
(식 중, RN321 및 RN322는 각각 독립적으로, 일반식 (N-3)에 있어서의 RN31 및 RN32와 동일한 의미를 나타낸다.)
RN321 및 RN322는 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, 프로필기 또는 펜틸기가 바람직하다.
일반식 (N-3-2)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 약간 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (N-3-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 33%이며, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 50%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이다.
또한, 일반식 (N-3-2)로 표시되는 화합물은, 식 (N-3-2.1) 내지 식 (N-3-2.3)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00141
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 일반식 (I)로 표시되는 화합물 이외에, 일반식 (L)로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 일반식 (L)로 표시되는 화합물은 유전적으로 대략 중성인 화합물(Δε의 값이 -2~2)에 해당한다.
Figure pct00142
(식 중, RL1 및 RL2는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
nL1은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
AL1, AL2 및 AL3은 각각 독립적으로
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
ZL1 및 ZL2는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
nL1이 2 또는 3이고 AL2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, nL1이 2 또는 3이고 ZL2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되는데, 일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3)으로 표시되는 화합물을 제외한다.)
일반식 (L)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용해도 되지만, 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류이며, 6종류이며, 7종류이며, 8종류이며, 9종류이며, 10종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식 (L)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이며, 20%이며, 30%이며, 40%이며, 50%이며, 55%이며, 60%이며, 65%이며, 70%이며, 75%이며, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이며, 75%이며, 65%이며, 55%이며, 45%이며, 35%이며, 25%이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우는 상기의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 양호한 조성물이 필요한 경우는 상기의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
신뢰성을 중시하는 경우에는 RL1 및 RL2는 모두 알킬기인 것이 바람직하고, 화합물의 휘발성을 저감시키는 것을 중시하는 경우에는 알콕시기인 것이 바람직하고, 점성의 저하를 중시하는 경우에는 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하다.
분자 내에 존재하는 할로겐 원자는 0, 1, 2 또는 3개가 바람직하고, 0 또는 1이 바람직하고, 다른 액정 분자와의 상용성을 중시하는 경우에는 1이 바람직하다.
RL1 및 RL2가 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, RL1 및 RL2는 각각 독립적으로, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하고, RL1 및 RL2가 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조인 경우에는, RL1 및 RL2는 각각 독립적으로, 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 존재하는 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
알케닐기로서는, 식 (R1) 내지 식 (R5) 중 어느 하나로 표시되는 기로부터 선택되는 것이 바람직하다(각 식 중의 흑점은 환 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다.).
Figure pct00143
nL1은 응답 속도를 중시하는 경우에는 0이 바람직하고, 네마틱상의 상한 온도를 개선하기 위해서는 2 또는 3이 바람직하고, 이들의 밸런스를 잡기 위해서는 1이 바람직하다. 또, 조성물로서 요구되는 특성을 만족시키기 위해서는 상이한 값의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
AL1, AL2 및 AL3은 Δn을 크게 하는 것이 요구되는 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 각각 독립적으로 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-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 pct00144
트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
ZL1 및 ZL2는 응답 속도를 중시하는 경우에는 단결합인 것이 바람직하다.
일반식 (L)로 표시되는 화합물은 분자 내의 할로겐 원자수가 0개 또는 1개인 것이 바람직하다. 당해 할로겐 원자로서는 불소 원자 또는 염소 원자가 바람직하고, 불소 원자가 보다 바람직하다.
일반식 (L)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1)~(L-7)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00145
(식 중, RL11 및 RL12는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다.)
RL11 및 RL12는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 15%이며, 20%이며, 25%이며, 30%이며, 35%이며, 40%이며, 45%이며, 50%이며, 55%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 95%이며, 90%이며, 85%이며, 80%이며, 75%이며, 70%이며, 65%이며, 60%이며, 55%이며, 50%이며, 45%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 25%이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우는 상기의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 양호한 조성물이 필요한 경우는 상기의 하한값이 중용이고 상한값이 중용인 것이 바람직하다. 또, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기의 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-1)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00146
(식 중 RL12는 일반식 (L-1)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타낸다.)
일반식 (L-1-1)로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-1.1) 내지 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-1.2) 또는 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00147
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 20%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이며, 3%이다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-2)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00148
(식 중 RL12는 일반식 (L-1)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타낸다.)
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이며, 10%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 60%이며, 55%이며, 50%이며, 45%이며, 42%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이다.
또한, 일반식 (L-1-2)로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-2.1) 내지 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-2.2) 내지 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물은 본 발명의 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또, 응답 속도보다 높은 Tni를 요구할 때는, 식 (L-1-2.3) 또는 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 식 (L-1-2.3) 및 식 (L-1-2.4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해도를 양호하게 하기 위해서 30% 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
Figure pct00149
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 10%이며, 15%이며, 18%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 33%이며, 35%이며, 38%이며, 40%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 60%이며, 55%이며, 50%이며, 45%이며, 43%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 32%이며, 30%이며, 27%이며, 25%이며, 22%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-1.3)으로 표시되는 화합물 및 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한값은, 10%이며, 15%이며, 20%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 35%이며, 40%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 60%이며, 55%이며, 50%이며, 45%이며, 43%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 32%이며, 30%이며, 27%이며, 25%이며, 22%이다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-3)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00150
(식 중 RL13 및 RL14는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~8의 알콕시기를 나타낸다.)
RL13 및 RL14는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 30%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 60%이며, 55%이며, 50%이며, 45%이며, 40%이며, 37%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 27%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 17%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이다.
또한, 일반식 (L-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-3.1) 내지 식 (L-1-3.13)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3) 또는 식 (L-1-3.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식 (L-1-3.1)로 표시되는 화합물은 본 발명의 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또, 응답 속도보다 높은 Tni를 요구할 때는, 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4), 식 (L-1-3.11) 및 식 (L-1-3.12)로 표시되는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4), 식 (L-1-3.11) 및 식 (L-1-3.12)로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해도를 양호하게 하기 위해서 20% 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
Figure pct00151
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-3.1)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 18%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 20%이며, 17%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-4) 및/또는 (L-1-5)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00152
(식 중 RL15 및 RL16은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~8의 알콕시기를 나타낸다.)
RL15 및 RL16은, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 17%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 17%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이다.
또한, 일반식 (L-1-4) 및 (L-1-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-4.1) 내지 식 (L-1-5.3)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-1-4.2) 또는 식 (L-1-5.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00153
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-4.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 18%이며, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 20%이며, 17%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이다.
식 (L-1-1.3), 식 (L-1-2.2), 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4), 식 (L-1-3.11) 및 식 (L-1-3.12)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 식 (L-1-1.3), 식 (L-1-2.2), 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3), 식 (L-1-3.4) 및 식 (L-1-4.2)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 이들 화합물의 합계의 함유량의 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 13%이며, 15%이며, 18%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 33%이며, 35%이며, 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 80%이며, 70%이며, 60%이며, 50%이며, 45%이며, 40%이며, 37%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이며, 28%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이다. 조성물의 신뢰성을 중시하는 경우에는, 식 (L-1-3.1), 식 (L-1-3.3) 및 식 (L-1-3.4)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 조성물의 응답 속도를 중시하는 경우에는, 식 (L-1-1.3), 식 (L-1-2.2)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 일반식 (L-1-6)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00154
(식 중 RL17 및 RL18은 각각 독립적으로 메틸기 또는 수소 원자를 나타낸다.)
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-1-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이며, 10%이며, 15%이며, 17%이며, 20%이며, 23%이며, 25%이며, 27%이며, 30%이며, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 60%이며, 55%이며, 50%이며, 45%이며, 42%이며, 40%이며, 38%이며, 35%이며, 33%이며, 30%이다.
또한, 일반식 (L-1-6)으로 표시되는 화합물은, 식 (L-1-6.1) 내지 식 (L-1-6.3)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00155
일반식 (L-2)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00156
(식 중, RL21 및 RL22는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다.)
RL21은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, RL22는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식 (L-1)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우는 함유량을 약간 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 20%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이며, 3%이다.
또한, 일반식 (L-2)로 표시되는 화합물은, 식 (L-2.1) 내지 식 (L-2.6)으로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-2.1), 식 (L-2.3), 식 (L-2.4) 및 식 (L-2.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00157
일반식 (L-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00158
(식 중, RL31 및 RL32는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다.)
RL31 및 RL32는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식 (L-3)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해, 20%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이며, 7%이며, 6%이며, 5%이며, 3%이다.
높은 복굴절률을 얻는 경우는 함유량을 약간 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 Tni를 중시하는 경우는 함유량을 약간 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (L-3)으로 표시되는 화합물은, 식 (L-3.1) 내지 식 (L-3.7)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-3.2) 내지 식 (L-3.7)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00159
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00160
(식 중, RL41 및 RL42는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다.)
RL41은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, RL42는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하다.)
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식 (L-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 14%이며, 16%이며, 20%이며, 23%이며, 26%이며, 30%이며, 35%이며, 40%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-4)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 20%이며, 15%이며, 10%이며, 5%이다.
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 식 (L-4.1) 내지 식 (L-4.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00161
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식 (L-4.1)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.1)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물의 양방을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.1) 내지 식 (L-4.3)으로 표시되는 화합물을 모두 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-4.1) 또는 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 9%이며, 11%이며, 12%이며, 13%이며, 18%이며, 21%이며, 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이다.
식 (L-4.1)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.2)로 표시되는 화합물의 양방을 함유하는 경우는, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 양 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 15%이며, 19%이며, 24%이며, 30%이며, 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 식 (L-4.4) 내지 식 (L-4.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-4.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00162
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식 (L-4.4)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식 (L-4.4)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물의 양방을 함유하고 있어도 된다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-4.4) 또는 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 9%이며, 11%이며, 12%이며, 13%이며, 18%이며, 21%이다. 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 8%이다.
식 (L-4.4)로 표시되는 화합물과 식 (L-4.5)로 표시되는 화합물의 양방을 함유하는 경우는, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 양 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 15%이며, 19%이며, 24%이며, 30%이며, 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 13%이다.
일반식 (L-4)로 표시되는 화합물은, 식 (L-4.7) 내지 식 (L-4.10)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식 (L-4.9)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00163
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00164
(식 중, RL51 및 RL52는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타낸다.)
RL51은 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, RL52는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 4~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식 (L-5)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 14%이며, 16%이며, 20%이며, 23%이며, 26%이며, 30%이며, 35%이며, 40%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-5)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 20%이며, 15%이며, 10%이며, 5%이다.
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-5.1) 또는 식 (L-5.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식 (L-5.1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 9%이다.
Figure pct00165
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-5.3) 또는 식 (L-5.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 9%이다.
Figure pct00166
일반식 (L-5)로 표시되는 화합물은, 식 (L-5.5) 내지 식 (L-5.7)로 표시되는 화합물군으로부터 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히 식 (L-5.7)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 9%이다.
Figure pct00167
일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00168
(식 중, RL61 및 RL62는 각각 독립적으로, 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타내고, XL61 및 XL62는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.)
RL61 및 RL62는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하고, XL61 및 XL62 중 한쪽이 불소 원자 다른쪽이 수소 원자인 것이 바람직하다.
일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합하여 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 14%이며, 16%이며, 20%이며, 23%이며, 26%이며, 30%이며, 35%이며, 40%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50%이며, 40%이며, 35%이며, 30%이며, 20%이며, 15%이며, 10%이며, 5%이다. Δn을 크게 하는 것에 중점을 두는 경우에는 함유량을 많게 한 편이 바람직하고, 저온에서의 석출에 중점을 둔 경우에는 함유량은 적은 편이 바람직하다.
일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은, 식 (L-6.1) 내지 식 (L-6.9)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00169
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 이들 화합물 중으로부터 1종~3종류 함유하는 것이 바람직하고, 1종~4종류 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 선택하는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들어, 식 (L-6.1) 또는 (L-6.2)로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식 (L-6.4) 또는 (L-6.5)로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식 (L-6.6) 또는 식 (L-6.7)로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식 (L-6.8) 또는 (L-6.9)로 표시되는 화합물로부터 1종류의 화합물을 선택하고, 이들을 적절히 조합하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 식 (L-6.1), 식 (L-6.3), 식 (L-6.4), 식 (L-6.6) 및 식 (L-6.9)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물은, 예를 들어 식 (L-6.10) 내지 식 (L-6.17)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 식 (L-6.11)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00170
본 발명의 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이며, 13%이며, 10%이며, 9%이다.
일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pct00171
(식 중, RL71 및 RL72는 각각 독립적으로 일반식 (L)에 있어서의 RL1 및 RL2와 동일한 의미를 나타내고, AL71 및 AL72는 각각 독립적으로 일반식 (L)에 있어서의 AL2 및 AL3과 동일한 의미를 나타내는데, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립적으로 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, ZL71은 일반식 (L)에 있어서의 ZL2와 동일한 의미를 나타내고, XL71 및 XL72는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다.)
식 중, RL71 및 RL72는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기가 바람직하고, AL71 및 AL72는 각각 독립적으로 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립적으로 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, ZL71은 단결합 또는 -COO-가 바람직하고, 단결합이 바람직하고, XL71 및 XL72는 수소 원자가 바람직하다.
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들어 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적절히 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-7)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이며, 3%이며, 5%이며, 7%이며, 10%이며, 14%이며, 16%이며, 20%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 식 (L-7)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 30%이며, 25%이며, 23%이며, 20%이며, 18%이며, 15%이며, 10%이며, 5%이다.
본 발명의 조성물이 높은 Tni의 실시형태가 요망되는 경우는 식 (L-7)로 표시되는 화합물의 함유량을 약간 많게 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요망되는 경우는 함유량을 약간 적게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.1) 내지 식 (L-7.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00172
또한, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.11) 내지 식 (L-7.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.11)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00173
또한, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.21) 내지 식 (L-7.23)으로 표시되는 화합물이다. 식 (L-7.21)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00174
또한, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.31) 내지 식 (L-7.34)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.31) 또는/및 식 (L-7.32)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00175
또한, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.41) 내지 식 (L-7.44)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (L-7.41) 또는/및 식 (L-7.42)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00176
또한, 일반식 (L-7)로 표시되는 화합물은, 식 (L-7.51) 내지 식 (L-7.53)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00177
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머 및 자발 배향성 모노머를 함유하는데, 기타 중합성 화합물을 병용해도 된다. 즉, 본 발명에 관련된 액정 조성물은, 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
당해 기타 중합성 화합물로서는, 일반식 (II) :
Figure pct00178
(식 중, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210은, 각각 독립적으로, P21-S21-, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고, P21은 상기 일반식 (I)의 (R-I)~(R-IX) 중 어느 하나를 나타내고,
S21은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 되고,
n21은, 0, 1 또는 2를 나타내고,
A21은,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P21-S21-로 치환되어 있어도 되고,
상기 일반식 (II)의 1분자 내에 적어도 1 이상의 P21-S21-을 갖고,
L21은 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -OC2H4O-, -COO-, -OCO-, -CH=CRa-COO-, -CH=CRa-OCO-, -COO-CRa=CH-, -OCO-CRa=CH-, -(CH2)z-COO-, -(CH2)z-OCO-, -OCO-(CH2)z-, -COO-(CH2)z-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다.)를 나타내는데,
P21, S21, 및 A21이 복수 존재하는 경우는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되는데, 단, 일반식 (I)로 표시되는 화합물을 제외한다.)로 표시되는 중합성 화합물이 바람직하다.
일반식 (I)로 표시되는 중합성 화합물과, 상기 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물은, 표시 불량의 발생을 보다 저감할 수 있다는 관점에서 효과가 있다.
상기 일반식 (II)에 있어서, 당해 일반식 (II)로 표시되는 화합물의 1분자 내에 1 또는 2 이상의 P21-S21-을 갖는 것이 바람직하고, 4 이하의 P21-S21-을 갖는 것이 바람직하고, 상기 일반식 (II)의 1분자 내에 존재하는 P21-S21-의 수는, 1 이상 4 이하가 바람직하고, 1 이상 3 이하가 보다 바람직하고, 상기 일반식 (II)로 표시되는 화합물의 분자 내에 있어서의 P21-S21-의 수는, 2 또는 3인 것이 특히 바람직하다.
즉, 일반식 (II)로 표시되는 화합물은, 2개의 벤젠환과, 필요에 따라 환 A21이 연결된 구조이며, 이들 2개의 벤젠환 및 환 A21에 있어서 P21-S21-을 적어도 1개 가지고 있으므로, 일반식 (II)로 표시되는 화합물은 중합성 화합물로서의 작용·효과를 발휘한다.
상기 일반식 (II)에 있어서, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이 P21-S21-인 경우는, R201, R202, R204, R207, R209 또는 R210 중 어느 1종 또는 2종 이상이 P21-S21-인 것이 바람직하고, R201 및 R210이 P21-S21-인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (II)에 있어서, R201 및 R210은, 각각 독립적으로, P21-S21-인 것이 바람직하고, 이 경우, R201 및 R210은 동일한 P21-S21-이어도 되고, 상이한 P21-S21-이어도 된다.
상기 일반식 (II)에 있어서, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210은, 각각 독립적으로, P21-S21-, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내는데, 이 경우, 상기 알킬기 및 알콕시기의 바람직한 탄소 원자수는, 1~16이며, 보다 바람직하게는 1~10이며, 더욱 바람직하게는 1~8이며, 보다 더욱 바람직하게는 1~6이며, 더욱 보다 바람직하게는 1~4이며, 특히 바람직하게는 1~3이다. 또, 상기 알킬기 및 알콕시기는, 직쇄상 또는 분기상이어도 되는데, 직쇄상이 특히 바람직하다.
상기 일반식 (II)에 있어서, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208 및 R209는, 각각 독립적으로, P21-S21-, 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 바람직하고, P21-S21-, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 더욱 바람직하고, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.
P21은 식 (R-1)인 것이 바람직하고, 아크릴기 또는 메타크릴기인 것이 보다 바람직하고, 메타크릴기인 것이 더욱 바람직하다.
S21은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (II)에 있어서, n21은, 0 또는 1이 바람직하다.
상기 일반식 (II)에 있어서, A21은, 1,4-페닐렌기 또는 나프탈렌-2,6-디일기인 것이 바람직하고, 1,4-페닐렌기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (II)에 있어서, L21은, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -C2H4-COO-, -C2H4-OCO-, -OCO-C2H4-, -COO-C2H4-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-가 바람직하다.
일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물의 함유량은, 0.01 내지 5질량% 함유하는데, 함유량의 하한은 0.02질량%가 바람직하고, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하고, 0.06질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 바람직하고, 0.08질량%가 바람직하고, 0.09질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 바람직하고, 0.2질량%가 바람직하고, 0.25질량%가 바람직하고, 0.3질량%가 바람직하고, 0.35질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하고, 함유량의 상한은, 4.5질량%가 바람직하고, 4질량%가 바람직하고, 3.5질량%가 바람직하고, 3질량%가 바람직하고, 2.5질량%가 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 1.5질량%가 바람직하고, 1질량%가 바람직하고, 0.95질량%가 바람직하고, 0.9질량%가 바람직하고, 0.85질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 바람직하고, 0.75질량%가 바람직하고, 0.7질량%가 바람직하고, 0.65질량%가 바람직하고, 0.6질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체(100질량%) 중, 일반식 (I) 및 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물과의 합계 함유량의 상한값은, 6질량%가 바람직하고, 5.8질량%가 바람직하고, 5.5질량%가 바람직하고, 5.2질량%가 바람직하고, 5질량%가 바람직하고, 4.8질량%가 바람직하고, 4.6질량%가 바람직하고, 4.4질량%가 바람직하고, 4.2질량%가 바람직하고, 4질량%가 바람직하고, 3.5질량%가 바람직하고, 3질량%가 바람직하고, 2.5질량%가 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 1.5질량%가 바람직하고, 1질량%가 바람직하고, 0.95질량%가 바람직하고, 0.9질량%가 바람직하고, 0.85질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 바람직하고, 0.75질량%가 바람직하고, 0.7질량%가 바람직하고, 0.65질량%가 바람직하고, 0.6질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하다.
상기 합계 함유량의 하한값은, 0.02질량%가 바람직하고, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하고, 0.06질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 바람직하고, 0.08질량%가 바람직하고, 0.09질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 바람직하고, 0.2질량%가 바람직하고, 0.25질량%가 바람직하고, 0.3질량%가 바람직하고, 0.35질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하다.
본 발명에 관련된 일반식 (II)로 표시되는 화합물은, 일반식 (IV)로 표시되는 중합성 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00179
상기 일반식 (IV) 중, R7 및 R8은, 각각 독립적으로, 상기의 식 (R-1) 내지 식 (R-9) 중 어느 하나를 나타내고, X1 내지 X8은, 각각 독립적으로, 트리플루오로메틸기, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다.
상기 일반식 (IV) 중, R7 및 R8은, 각각 독립적으로, 메타크릴기 또는 아크릴기인 것이 바람직하다.
상기 일반식 (IV)로 표시되는 화합물은, 식 (IV-11)~식 (IV-15)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 더욱 바람직하고, 식 (IV-11)인 것이 특히 바람직하다.
Figure pct00180
식 (IV-11) 내지 식 (IV-15)로 표시되는 중합성 화합물과 일반식 (I)을 병용한 경우, 더욱 양호한 배향 상태가 얻어진다.
본 발명에 관련된 일반식 (II)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는, 예를 들어 식 (XX-1) 내지 일반식 (XX-13)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식 (XX-1) 내지 식 (XX-7)이 더욱 바람직하다.
Figure pct00181
식 (XX-1) 내지 일반식 (XX-13) 중, Spxx는 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)s-(식 중, s는 1 내지 7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 환에 결합하는 것으로 한다.)를 나타낸다.
식 (XX-1) 내지 일반식 (XX-13) 중, 1,4-페닐렌기 중의 수소 원자는, 또한, -F, -Cl, -CF3, -CH3 또는 식 (R-1) 내지 식 (R-15) 중 어느 하나에 의해 치환되어 있어도 된다.
또, 일반식 (II)로 표시되는 화합물로서, 예를 들어, 식 (M1) 내지 식 (M18)로 표시되는 중합성 화합물이 바람직하다.
Figure pct00182
또, 식 (M19) 내지 식 (M34)와 같은 중합성 화합물도 바람직하다.
Figure pct00183
Figure pct00184
식 (M19) 내지 식 (M34) 중의 1,4-페닐렌기 및 나프탈렌기 중의 수소 원자는, 또한, -F, -Cl, -CF3, -CH3에 의해 치환되어 있어도 된다.
또, 일반식 (II)로 표시되는 화합물은, 식 (M35)~식 (M65)로 표시되는 중합성 화합물도 바람직하다.
Figure pct00185
Figure pct00186
Figure pct00187
Figure pct00188
Figure pct00189
본 발명에 관련된 액정 조성물에 있어서, 식 (M1)~식 (M65)로 표시되는 중합성 화합물의 액정 조성물 전체에 대한 함유량은, 0.01 내지 5질량% 함유하는데, 함유량의 하한은 0.02질량%가 바람직하고, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하고, 0.06질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 바람직하고, 0.08질량%가 바람직하고, 0.09질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 바람직하고, 0.2질량%가 바람직하고, 0.25질량%가 바람직하고, 0.3질량%가 바람직하고, 0.35질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하고, 함유량의 상한은 4.5질량%가 바람직하고, 4질량%가 바람직하고, 3.5질량%가 바람직하고, 3질량%가 바람직하고, 2.5질량%가 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 1.5질량%가 바람직하고, 1질량%가 바람직하고, 0.95질량%가 바람직하고, 0.9질량%가 바람직하고, 0.85질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 바람직하고, 0.75질량%가 바람직하고, 0.7질량%가 바람직하고, 0.65질량%가 바람직하고, 0.6질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 상기 서술한 화합물 이외에, 통상적인 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제 또는 적외선 흡수제 등을 함유해도 된다.
산화 방지제로서, 일반식 (H-1) 내지 일반식 (H-4)로 표시되는 힌더드 페놀을 들 수 있다.
Figure pct00190
일반식 (H-1) 내지 일반식 (H-4) 중, RH1은 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐옥시기를 나타내는데, 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O- 또는 -S-로 치환되어도 되고, 또, 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 된다. 더욱 구체적으로는, 탄소 원자수 2 내지 7의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 7의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 7의 알케닐옥시기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3 내지 7의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 7의 알케닐기인 것이 더욱 바람직하다.
일반식 (H-4) 중, MH4는 탄소 원자수 1 내지 15의 알킬렌기(그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-로 치환되어 있어도 된다.), -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-, -C≡C-, 단결합, 1,4-페닐렌기(1,4-페닐렌기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.) 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기를 나타내는데, 탄소 원자수 1 내지 14의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 휘발성을 고려하면 탄소 원자수는 큰 수치가 바람직하지만, 점도를 고려하면 탄소 원자수는 지나치게 크지 않은 편이 바람직하므로, 탄소 원자수 2 내지 12가 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 3 내지 10이 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 4 내지 10이 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 5 내지 10이 더욱 바람직하고, 탄소 원자수 6 내지 10이 더욱 바람직하다.
일반식 (H-1) 내지 일반식 (H-4) 중, 1,4-페닐렌기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH=는 -N=에 의해 치환되어 있어도 된다. 또, 1,4-페닐렌기 중의 수소 원자는 각각 독립적으로, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 된다.
일반식 (H-1) 내지 일반식 (H-4) 중, 1,4-시클로헥실렌기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-에 의해 치환되어 있어도 된다. 또, 1,4-시클로헥실렌기 중의 수소 원자는 각각 독립적으로, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 된다.
더욱 구체적으로는, 예를 들어, 식 (H-11) 내지 식 (H-15)를 들 수 있다.
Figure pct00191
본 발명의 액정 조성물에 산화 방지제가 함유되는 경우, 10질량ppm 이상이 바람직하고, 20질량ppm 이상이 바람직하고, 50질량ppm 이상이 바람직하다. 산화 방지제가 함유되는 경우의 상한은 10000질량ppm이지만, 1000질량ppm이 바람직하고, 500질량ppm이 바람직하고, 100질량ppm이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 유전율 이방성(Δε)이 -2.0 내지 -8.0이지만, -2.0 내지 -6.0이 바람직하고, -2.0 내지 -5.0이 보다 바람직하고, -2.5 내지 -5.0이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 굴절률 이방성(Δn)이 0.08 내지 0.14이지만, 0.09 내지 0.13이 보다 바람직하고, 0.09 내지 0.12가 특히 바람직하다. 더욱 상세히 서술하면, 얇은 셀 갭에 대응하는 경우는 0.10 내지 0.13인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀 갭에 대응하는 경우는 0.08 내지 0.10인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 점도(η)가 10 내지 50mPa·s이지만, 10 내지 45mPa·s인 것이 바람직하고, 10 내지 40mPa·s인 것이 바람직하고, 10 내지 35mPa·s인 것이 바람직하고, 10 내지 30mPa·s인 것이 바람직하고, 10 내지 25mPa·s인 것이 더욱 바람직하고, 10 내지 22mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 회전 점성(γ1)이 50 내지 160mPa·s이지만, 55 내지 160mPa·s인 것이 바람직하고, 60 내지 160mPa·s인 것이 바람직하고, 60 내지 150mPa·s인 것이 바람직하고, 60 내지 140mPa·s인 것이 바람직하고, 60 내지 130mPa·s인 것이 바람직하고, 60 내지 125mPa·s인 것이 바람직하고, 60 내지 120mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 60 내지 115mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 60 내지 110mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 60 내지 100mPa·s인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 60℃ 내지 120℃이지만, 70℃ 내지 100℃가 보다 바람직하고, 70℃ 내지 85℃가 특히 바람직하다.
예를 들어, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체가 음의 유전율 이방성을 나타내는 경우, 자발 배향성 모노머와, 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3)으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상과, 일반식 (L)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (N-1), 일반식 (N-2), 일반식 (N-3) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 상한값은, 100질량%, 99질량%, 98질량%, 97질량%, 96질량%, 95질량%, 94질량%, 93질량%, 92질량%, 91질량%, 90질량%, 89질량%, 88질량%, 87질량%, 86질량%, 85질량%, 84질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (N-1), 일반식 (N-2), 일반식 (N-3) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 하한값은, 78질량%, 80질량%, 81질량%, 83질량%, 85질량%, 86질량%, 87질량%, 88질량%, 89질량%, 90질량%, 91질량%, 92질량%, 93질량%, 94질량%, 95질량%, 96질량%, 97질량%, 98질량%, 99질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 상한값은, 100질량%, 99질량%, 98질량%, 97질량%, 96질량%, 95질량%, 94질량%, 93질량%, 92질량%, 91질량%, 90질량%, 89질량%, 88질량%, 87질량%, 86질량%, 85질량%, 84질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 하한값은, 78질량%, 80질량%, 81질량%, 83질량%, 85질량%, 86질량%, 87질량%, 88질량%, 89질량%, 90질량%, 91질량%, 92질량%, 93질량%, 94질량%, 95질량%, 96질량%, 97질량%, 98질량%, 99질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물과, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 상한값은, 100질량%, 99질량%, 98질량%, 97질량%, 96질량%, 95질량%, 94질량%, 93질량%, 92질량%, 91질량%, 90질량%, 89질량%, 88질량%, 87질량%, 86질량%, 85질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물과, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 하한값은, 78질량%, 80질량%, 81질량%, 83질량%, 85질량%, 86질량%, 87질량%, 88질량%, 89질량%, 90질량%, 91질량%, 92질량%, 93질량%, 94질량%, 95질량%, 96질량%, 97질량%, 98질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물과, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 상한값은, 100질량%, 99질량%, 98질량%, 97질량%, 96질량%, 95질량%, 94질량%, 93질량%, 92질량%, 91질량%, 90질량%, 89질량%, 88질량%, 87질량%, 86질량%, 85질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물과, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 하한값은, 78질량%, 80질량%, 81질량%, 83질량%, 85질량%, 86질량%, 87질량%, 88질량%, 89질량%, 90질량%, 91질량%, 92질량%, 93질량%, 94질량%, 95질량%, 96질량%, 97질량%, 98질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 2종 이상의 일반식 (II-1)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 상한값은, 100질량%, 99질량%, 98질량%, 97질량%, 96질량%, 95질량%, 94질량%, 93질량%, 92질량%, 91질량%, 90질량%, 89질량%, 88질량%, 87질량%, 86질량%, 85질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 2종 이상의 일반식 (II-1)로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 하한값은, 78질량%, 80질량%, 81질량%, 83질량%, 85질량%, 86질량%, 87질량%, 88질량%, 89질량%, 90질량%, 91질량%, 92질량%, 93질량%, 94질량%, 95질량%, 96질량%, 97질량%, 98질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물은, 배향성을 중시하는 경우는, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 필수로 포함하고, 일반식 (N-1-1), 일반식 (N-1-2), 일반식 (N-1-3) 또는 일반식 (N-1-4)를 포함하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물은, 응답 속도를 중시하는 경우는, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머를 필수로 포함하고, 일반식 (N-1-10) 또는 일반식 (N-1-11)을 포함하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물은, 배향성을 중시하는 경우는, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물을 필수로 포함하고, 일반식 (N-1-1), 일반식 (N-1-2), 일반식 (N-1-3) 또는 일반식 (N-1-4)를 포함하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물은, 응답 속도를 중시하는 경우는, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와, 1종 또는 2종 이상의 일반식 (II)로 표시되는 중합성 화합물을 필수로 포함하고, 일반식 (N-1-10) 또는 일반식 (N-1-11)을 포함하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물은, 배향성을 중시하는 경우는, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 2종 이상의 일반식 (II-1)로 표시되는 중합성 화합물을 필수로 포함하고, 일반식 (N-1-1), 일반식 (N-1-2), 일반식 (N-1-3) 또는 일반식 (N-1-4)를 포함하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물은, 응답 속도를 중시하는 경우는, 1종 또는 2종 이상의 자발 배향성 모노머와, 2종 이상의 일반식 (II-1)로 표시되는 중합성 화합물을 필수로 포함하고, 일반식 (N-1-10) 또는 일반식 (N-1-11)을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 일반식 (N-1-4), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 상한값은, 99질량%, 98질량%, 97질량%, 96질량%, 95질량%, 94질량%, 93질량%, 92질량%, 91질량%, 90질량%, 89질량%, 88질량%, 87질량%, 86질량%, 85질량%, 84질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 일반식 (N-1-4), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L)로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 하한값은, 78질량%, 80질량%, 81질량%, 83질량%, 85질량%, 86질량%, 87질량%, 88질량%, 89질량%, 90질량%, 91질량%, 92질량%, 93질량%, 94질량%, 95질량%, 96질량%, 97질량%, 98질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e), 일반식 (L-1), 일반식 (L-3), 일반식 (L-4), 일반식 (L-5) 및 일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 상한값은, 99질량%, 98질량%, 97질량%, 96질량%, 95질량%, 94질량%, 93질량%, 92질량%, 91질량%, 90질량%, 89질량%, 88질량%, 87질량%, 86질량%, 85질량%, 84질량%, 83질량%, 82질량%, 81질량%, 80질량%인 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물 전체 중, 일반식 (N-1a), 일반식 (N-1b), 일반식 (N-1c), 일반식 (N-1d), 일반식 (N-1e) 및 일반식 (L-1), 일반식 (L-3), 일반식 (L-4), 일반식 (L-5) 및 일반식 (L-6)으로 표시되는 화합물만으로 구성되는 성분이 차지하는 비율의 하한값은, 68질량%, 70질량%, 71질량%, 73질량%, 75질량%, 78질량%, 80질량%, 81질량%, 83질량%, 85질량%, 86질량%, 87질량%, 88질량%, 89질량%, 90질량%, 91질량%, 92질량%, 93질량%, 94질량%, 95질량%, 96질량%, 97질량%, 98질량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는, 고속 응답이라는 현저한 특징을 가지고 있고, 또한, 틸트각이 충분히 얻어지고, 미반응의 중합성 화합물이 없거나, 문제가 되지 않을만큼 적고, 전압 유지율(VHR)이 높기 때문에, 배향 불량이나 표시 불량과 같은 문제가 없거나, 충분히 억제되고 있다. 또, 틸트각 및 중합성 화합물의 잔류량을 용이하게 제어할 수 있기 때문에, 제조를 위한 에너지 비용의 최적화 및 삭감이 용이하기 때문에, 생산 효율의 향상과 안정적인 양산에 최적이다.
본 발명의 액정 조성물을 이용한 액정 표시 소자는, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하고, PSA 모드, PSVA 모드, VA 모드, PS-IPS 모드 또는 PS-FFS 모드용 액정 표시 소자에 이용할 수 있다.
본 발명에 관련된 액정 표시 소자는, 대향으로 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 형성되는 공통 전극과, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 형성되고, 박막 트랜지스터를 갖는 화소 전극과, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 액정 조성물을 함유하는 액정층을 갖는 것이 바람직하다. 필요에 따라 상기 액정층과 맞닿도록 제1 기판 및/또는 제2 기판 중 적어도 하나의 기판의 대향면측에, 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향막을 형성해도 된다. 그 배향막으로서는, 액정 표시 소자의 구동 모드에 아울러, 수직 배향막이나 수평 배향막 등 적절히 선택할 수 있고, 러빙 배향막(예를 들어, 폴리이미드) 또는 광 배향막(분해형 폴리이미드 등) 등의 공지된 배향막을 사용할 수 있다. 또한, 컬러 필터를, 제1 기판 또는 제2 기판 상에 적절히 형성해도 되고, 또 상기 화소 전극이나 공통 전극 상에 컬러 필터를 형성할 수 있다.
본 발명에 관련된 액정 표시 소자에 사용되는 액정 셀의 2장의 기판은 유리 또는 플라스틱과 같은 유연성을 가지는 투명한 재료를 이용할 수 있고, 한쪽은 실리콘 등의 불투명한 재료여도 된다. 투명 전극층을 갖는 투명 기판은, 예를 들어, 유리판 등의 투명 기판 상에 인듐주석옥시드(ITO)를 스퍼터링함으로써 얻을 수 있다.
컬러 필터는, 예를 들어, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 또는, 염색법 등에 의해 제작할 수 있다. 안료 분산법에 의한 컬러 필터의 제작 방법을 일례로 설명하면, 컬러 필터용의 경화성 착색 조성물을, 그 투명 기판 상에 도포하고, 패터닝 처리를 실시하고, 그리고 가열 또는 광 조사에 의해 경화시킨다. 이 공정을, 적색, 녹색, 청색의 3색에 대해 각각 행함으로써, 컬러 필터용의 화소부를 제작할 수 있다. 그 외, 그 기판 상에, TFT, 박막 다이오드, 금속 절연체 금속 비저항 소자 등의 능동 소자를 형성한 화소 전극을 설치해도 된다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을, 공통 전극이나 화소 전극층이 내측이 되도록 대향시키는 것이 바람직하다.
제1 기판과 제2 기판의 간격은 스페이서를 개재하여, 조정해도 된다. 이 때는, 얻어지는 조광층(調光層)의 두께가 1~100㎛가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 1.5 내지 10㎛가 더욱 바람직하고, 편광판을 사용하는 경우는, 콘트라스트가 최대가 되도록 액정의 굴절률 이방성 Δn과 셀 두께 d의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또, 2장의 편광판이 있는 경우는, 각 편광판의 편광축을 조정하여 시야각이나 콘트라스트가 양호하게 되도록 조정할 수도 있다. 또한, 시야각을 넓히기 위한 위상차 필름도 사용할 수도 있다. 스페이서로서는, 예를 들어, 유리 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자, 포토레지스트 재료 등을 들 수 있다. 그 후, 에폭시계 열경화성 조성물 등의 시일제를, 액정 주입구를 형성한 형태로 그 기판에 스크린 인쇄하고, 그 기판끼리를 맞붙이고, 가열하여 시일제를 열경화시킨다.
2장의 기판 사이에 액정 조성물을 협지시키는 방법은, 통상적인 진공 주입법 또는 ODF법 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 제2는, 1쌍의 기판 중 적어도 한쪽의 기판 표면에 배향막을 구비하고 있지 않은 액정 표시 소자에 사용하는 액정 조성물로서, 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물이다. 비페닐기를 갖는 중합성 화합물을 2종 이상 포함하면 반응 속도에 차가 생기기 때문에, 배향 불균일이나 표시 불량 등을 저감할 수 있다.
상기 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물이란, 2개의 벤젠환이 직접 연결된 비페닐 골격을 구비하고 있는 것이면 되고, 터페닐도 포함하는 개념이다. 그 때문에, 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물이란, 2개의 벤젠환이 직접 연결된 비페닐 골격을 구비하고 있는 중합성 화합물이 2종류 이상 존재하는 것을 의미한다.
본 발명에 관련된 비페닐기를 갖는 중합성 화합물은, 이하의 식 (II-1) :
Figure pct00192
(상기 일반식 (II-1) 중, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209, R210, R211, R212, R213 및 R214는 각각 독립적으로, P21-S21-, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 할로겐 원자(불소 원자) 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고, P21은 상기 일반식 (I)의 (R-I)~(R-IX) 중 어느 하나를 나타내고, S21은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 되고, n21은, 0, 1 또는 2를 나타낸다.)로 표시되는 것이 바람직하다.
상기 일반식 (II-1)에 있어서, 당해 일반식 (II-1)로 표시되는 화합물의 1분자 내에 1 또는 2 이상의 P21-S21-을 갖는 것이 바람직하고, 4 이하의 P21-S21-을 갖는 것이 바람직하고, 상기 일반식 (II)의 1분자 내에 존재하는 P21-S21-의 수는, 1 이상 4 이하가 바람직하고, 1 이상 3 이하가 보다 바람직하고, 상기 일반식 (II)로 표시되는 화합물의 분자 내에 있어서의 P21-S21-의 수는, 2 또는 3인 것이 특히 바람직하다.
즉, 일반식 (II-1)로 표시되는 화합물은, 2개의 벤젠환(비페닐 구조)을 구비하고 있고, 이들 2개의 벤젠환에 있어서 P21-S21-을 적어도 1개 가지고 있으므로, 일반식 (II)로 표시되는 화합물은 중합성 화합물로서의 작용·효과를 발휘한다.
상기 일반식 (II-1)에 있어서, 1종 또는 2종 이상의 P21-S21-을 포함하는 경우는, R201, R202, R204, R207, R209 또는 R210 중 어느 1종 또는 2종 이상이 P21-S21-인 것이 바람직하고, R201 및 R210이 P21-S21-인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (II-1)에 있어서, R201 및 R210은, 각각 독립적으로, P21-S21-인 것이 바람직하고, 이 경우, R201 및 R210은 동일한 P21-S21-이어도 되고, 상이한 P21-S21-이어도 된다.
상기 일반식 (II)에 있어서, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209, R210, R211, R212, R213 및 R214는 각각 독립적으로, P21-S21-, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 불소 원자로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내는데, 이 경우, 상기 알킬기 및 알콕시기의 바람직한 탄소 원자수는, 1~16이며, 보다 바람직하게는 1~10이며, 더욱 바람직하게는 1~8이며, 보다 더욱 바람직하게는 1~6이며, 더욱 보다 바람직하게는 1~4이며, 특히 바람직하게는 1~3이다. 또, 상기 알킬기 및 알콕시기는, 직쇄상 또는 분기상이어도 되는데, 직쇄상이 특히 바람직하다.
상기 일반식 (II-1)에 있어서, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209, R210, R211, R212, R213 및 R214는 각각 독립적으로, P21-S21-, 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 3의 알콕시기, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 바람직하고, P21-S21-, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 더욱 바람직하고, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (II-1)에 있어서, P21은 식 (R-I)인 것이 바람직하고, 아크릴기 또는 메타크릴기인 것이 보다 바람직하고, 메타크릴기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (II-1)에 있어서, S21은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (II-1)에 있어서, n21은, 0이 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 상기 일반식 (II-1)로 표시되는 비페닐기를 갖는 중합성 화합물을 2종~6종 포함하는 것이 바람직하고, 2종~5종 포함하는 것이 보다 바람직하고, 2종~4종 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 2종~3종 포함하는 것이 보다 더욱 바람직하고, 2종이 특히 바람직하다. 상이한 화학 구조를 구비한 상기 일반식 (II-1)로 표시되는 비페닐기를 갖는 중합성 화합물을 2종 이상 포함하면 반응 속도에 차가 생기기 때문에, 배향 불균일이나 표시 불량 등을 저감할 수 있다.
또, 상기 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물의 하나로서, 상기 일반식 (Ia)로 표시되는 화합물을 사용하여도 된다.
본 발명에 관련된 액정 조성물에 바람직하게 사용할 수 있는 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물로서는, 상기 식 (XX-1) 내지 일반식 (XX-13)으로 표시되는 중합성 화합물, 상기 식 RM-1~RM-14 및 식 I-1-1~식 I-7-6을 들 수 있다.
그 때문에, 본 발명에 관련된 액정 조성물에 있어서, 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물의 바람직한 양태로서는, 상기 식 (XX-1) 내지 일반식 (XX-13)으로 표시되는 중합성 화합물, 상기 식 RM-1~RM-14로 표시되는 중합성 화합물 및 식 I-1-1~식 I-7-6으로 표시되는 중합성 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2종이다.
상기 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물의 합계 함유량은, 0.02 내지 10질량% 함유하는데, 함유량의 하한은 0.02질량%가 바람직하고, 0.03질량%가 바람직하고, 0.04질량%가 바람직하고, 0.05질량%가 바람직하고, 0.06질량%가 바람직하고, 0.07질량%가 바람직하고, 0.08질량%가 바람직하고, 0.09질량%가 바람직하고, 0.1질량%가 바람직하고, 0.15질량%가 바람직하고, 0.2질량%가 바람직하고, 0.25질량%가 바람직하고, 0.3질량%가 바람직하고, 0.35질량%가 바람직하고, 0.4질량%가 바람직하고, 0.5질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하고, 함유량의 상한은, 5질량%, 4.5질량%가 바람직하고, 4질량%가 바람직하고, 3.5질량%가 바람직하고, 3질량%가 바람직하고, 2.5질량%가 바람직하고, 2질량%가 바람직하고, 1.5질량%가 바람직하고, 1질량%가 바람직하고, 0.95질량%가 바람직하고, 0.9질량%가 바람직하고, 0.85질량%가 바람직하고, 0.8질량%가 바람직하고, 0.75질량%가 바람직하고, 0.7질량%가 바람직하고, 0.65질량%가 바람직하고, 0.6질량%가 바람직하고, 0.55질량%가 바람직하다.
본 발명에 관련된 액정 조성물은, 상기 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물의 각각과는 상이한 화학 구조를 구비하고, 또한 극성기를 갖는 자발 배향성 모노머를 포함하는 것이 바람직하다.
당해 자발 배향성 모노머로서는, 상기 서술한 자발성 모노머를 바람직하게 사용할 수 있다.
또, 본 발명에 관련된 액정 조성물의 바람직한 양태로서는, 상기 일반식 (II-1)로 표시되는 비페닐기를 갖는 중합성 화합물을 2종 이상과, 상기 자발 배향성 모노머를 1종 또는 2종 이상과, 일반식 (N-1a)~(N-1g)로 표시되는 화합물군과, 일반식 (L)로 표시되는 화합물을 포함하고, 이들 화합물로 액정 조성물의 85~100질량%를 차지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3은, 대향으로 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 충전된 액정층과, 상기 제1 기판 상에, 매트릭스형으로 배치되는 복수개의 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터 그리고 상기 박막 트랜지스터에 의해 구동되는 화소 전극을 화소마다 갖는 전극층과, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 상에 형성된 공통 전극과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물이 경화된 수지 성분을 갖는, 적어도 한쪽의 기판 표면에 배향막을 구비하고 있지 않은 액정 표시 소자이다. 본 발명의 액정 조성물에 포함되는 중합성 화합물 또는 중합성 모노머 및 자발 배향성 모노머를 중합시키는 방법으로서는, 액정의 양호한 배향 성능을 얻기 위해서는, 적당한 중합 속도가 바람직하기 때문에, 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 단일 또는 병용 또는 차례로 조사함으로써 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용하는 경우, 편광 광원을 이용해도 되고, 비편광 광원을 이용해도 된다. 또, 액정 조성물을 2장의 기판 사이에 협지시킨 상태로 중합을 행하는 경우에는, 적어도 조사면측의 기판은 활성 에너지선에 대해 적당한 투명성이 부여되어 있어야 한다. 또, 광 조사 시에 마스크를 이용하여 특정 부분만을 중합시킨 후, 전기장이나 자기장 또는 온도 등의 조건을 변화시킴으로써, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시키고, 또한 활성 에너지선을 조사하여 중합시킨다는 수단을 이용하여도 된다. 특히 자외선 노광할 때에는, 액정 조성물에 교류 전계를 인가하면서 자외선 노광하는 것이 바람직하다. 인가하는 교류 전계는, 주파수 10Hz 내지 10kHz의 교류가 바람직하고, 주파수 60Hz 내지 10kHz가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 원하는 프리틸트각에 의존하여 선택된다. 요컨대, 인가하는 전압에 의해 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. PSVA 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향 안정성 및 콘트라스트의 관점에서 프리틸트각을 80도 내지 89.9도로 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 포함되는 중합성 화합물을 중합시킬 때에 사용하는 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선의 조사 시의 온도는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 배향막을 갖는 기판을 구비한 액정 표시 소자에 본 발명의 액정 조성물을 적용하는 경우는, 상기 액정 조성물의 액정 상태가 유지되는 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 실온에 가까운 온도, 즉, 전형적으로는 15~35℃에서 중합시키는 것이 바람직하다.
한편, 예를 들어, 배향막을 가지고 있지 않은 기판을 구비한 액정 표시 소자에 본 발명의 액정 조성물을 적용하는 경우는, 상기의 배향막을 갖는 기판을 구비한 액정 표시 소자에 적용하는 조사 시의 온도 범위보다 넓은 온도 범위여도 된다.
자외선을 발생시키는 램프로서는, 메탈 할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 사용할 수 있다. 또, 조사하는 자외선의 파장으로서는, 액정 조성물의 흡수 파장역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 자외선을 컷하여 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1mW/㎠~100W/㎠가 바람직하고, 2mW/㎠~50W/㎠가 더욱 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지량은, 적절히 조정할 수 있는데, 10mJ/㎠ 내지 500J/㎠가 바람직하고, 100mJ/㎠ 내지 200J/㎠가 더욱 바람직하다. 자외선을 조사할 때에, 강도를 변화시켜도 된다. 자외선을 조사하는 시간은 조사하는 자외선 강도에 따라 적절히 선택되는데, 10초 내지 3600초가 바람직하고, 10초 내지 600초가 더욱 바람직하다.
본 발명의 제3은, 일반식 (I)로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00193
(상기 일반식 (I) 중, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110은, 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고, P11은, 이하의 식 (R-I) 내지 식 (R-IX) 중 어느 하나를 나타내고,
Figure pct00194
(상기 식 (R-I)~(R-IX) 중, R21, R31, R41, R51 및 R61은 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소 원자수 1~5개의 알킬기이며, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이며, T는 단결합 또는 -COO-이며, p, t 및 q는 각각 독립적으로, 0, 1 또는 2이다.)
S11은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 되고,
n11은, 0, 1 또는 2를 나타내고,
A11은, 하기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c) :
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 되고,
L10 및 L11은, 각각 독립적으로, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -OC2H4O-, -COO-, -OCO-, -CH=CRa-COO-, -CH=CRa-OCO-, -COO-CRa=CH-, -OCO-CRa=CH-, -(CH2)z-COO-, -(CH2)z-OCO-, -OCO-(CH2)z-, -COO-(CH2)z-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다.)를 나타내고,
상기 일반식 (I)의 1분자 내에 적어도 2 이상의 P11-S11-을 갖고,
상기 일반식 (I)의 1분자 내에 탄소 원자수 1~18개의 알킬기를 갖고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 되고,
P11, S11, L11 및 A11이 복수 존재하는 경우는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.)
본 발명에 관련된 일반식 (I)로 표시되는 화합물의 바람직한 형태는 상기와 같다. 또한, 본 발명에 관련된 일반식 (I)로 표시되는 화합물의 가장 바람직한 형태는, 즉, 상기 일반식 (I)에 있어서, A11이 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기이며,
L10과 L11은 양자 모두 단결합이며,
R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110은, 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄상 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄상 알콕시기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고,
상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머의 1분자 내에 적어도 2 이상의 P11-S11-을 갖고,
상기 일반식 (I)의 1분자 내에 탄소 원자수 1~10개의 알킬기(그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 된다)를 적어도 1개 갖고,
n11은, 0 또는 1을 나타내고,
P11이 상기 식 (R-1)이며, S11이 단결합 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬렌기인 것이 특히 바람직하다.
이하, 본 발명에 관련된 일반식 (I)로 표시되는 화합물의 일례의 합성을 설명한다.
일반식 (RM-3)으로 표시되는 화합물의 제조
4-브로모-2,6-디메틸페놀과 4-브로모-2,6-디메틸페놀의 팔라듐 촉매를 이용한 스즈키 커플링 반응을 행하여 (S-1)을 얻는다. 이어서, 탈아세탈화를 행하고, 메타크릴산과의 에스테르화 반응에 의해, 목적물인 (RM-3)을 얻을 수 있다.
Figure pct00195
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 서술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 「질량%」를 의미한다. 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대해 이하의 약호를 이용한다.
(합성예 1)
「RM-3의 합성 방법」
교반 장치, 냉각기, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 4-브로모-2,6-디메틸페놀 20g, 2mol/l 탄산칼륨 수용액 100ml, 디클로로비스[디-t-부틸(p-디메틸아미노페놀)포스피노]팔라듐 3.5g, THF 100ml를 주입하고, 50℃에서 교반하였다. 4-벤질옥시페닐보론산 24g의 THF 용액 100ml를 천천히 적하하였다. 그대로 50℃에서 5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 냉각하고, 아세트산에틸 200ml를 첨가하고, 유기층을 물, 포화 식염수로 세정하고, 용매를 증류 제거하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제와 헥산·아세트산에틸에 의한 재결정을 행하여, 목적 화합물 4'-벤질옥시-3,5-디메틸-4-비페놀을 26g 얻었다.
Figure pct00196
오토클레이브에 4'-벤질옥시-3,5-디메틸-4-비페놀 18g, 5% 팔라듐탄소 0.9g, THF 100ml를 첨가하고, 수소압 0.5MPa하, 50℃에서 3시간 교반하였다. 반응 후, 셀룰로오스로 여과하고, 또한 THF로 세정한, 여과액을 농축하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제, 헥산에 의한 분산 세정을 행하여, 목적 화합물 4,4'-디히드록시-3,5-비페닐 13g을 얻었다.
Figure pct00197
또한 교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에, 합성한 4,4'-디히드록시-3,5-비페닐 8g(37밀리몰), 메타크릴산 7.1g(82밀리몰), 디메틸아미노피리딘 0.23g, 디클로로메탄 160ml를 주입하고, 빙랭 배스에서 5℃ 이하로 반응 용기를 유지하고, 디이소프로필카르보디이미드 11g(90밀리몰)을 천천히 적하하였다. 적하 종료 후, 반응 용기를 실온으로 되돌려 11시간 반응시켰다. 반응액을 여과한 후, 여과액에 디클로로메탄 150ml를 첨가하고, 5% 염산 수용액으로 세정하고, 또한 포화 식염수로 세정하고, 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 용매를 증류 제거한 후, 실리카 겔을 이용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제를 행하여, 식 (RM-3)으로 표시되는 목적 화합물을 11g 얻었다.
Figure pct00198
얻어진 화합물의 물성값(1H-NMR, 13C-NMR 및 융점)은 이하와 같다. 물성값 : 1H-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ : 7.57-7.54 (m, 2H), 7.26 (s, 2H), 7.19-7.15 (m, 2H), 6.39 (d, 2H), 5.76 (dq, 2H), 2.21 (s, 6H), 2.11 (d, 3H), 2.07 (d, 3H)
13C-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ165.8, 165.1, 150.2, 147.8, 138.4, 138.0, 135.8, 135.5, 130.5, 130.5, 128.0, 128.0, 127.3, 127.3, 127.2, 127.1, 121.7, 121.7, 18.4, 18.3, 16.4, 16.4
융점 : 111℃
(합성예 2)
「RM-4의 합성 방법」
교반 장치, 냉각기, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 4-브로모-3,5-디메틸페놀 10g, 2mol/l 탄산칼륨 수용액 50ml, 디클로로비스[디-t-부틸(p-디메틸아미노페놀)포스피노]팔라듐 1.8g, THF 50ml를 주입하고, 50℃에서 교반하였다. 4-벤질옥시페닐보론산 12g의 THF 용액 36ml를 천천히 적하하였다. 그대로 50℃에서 4시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 냉각하고, 아세트산에틸 50ml를 첨가하고, 유기층을 물, 포화 식염수로 세정하고, 용매를 증류 제거하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제와 헥산·아세트산에틸에 의한 세정을 행하여, 목적 화합물 4'-벤질옥시-2,6-디메틸-4-비페놀을 13g 얻었다.
Figure pct00199
오토클레이브에 4'-벤질옥시-2,6-디메틸-4-비페놀 11g, 5% 팔라듐탄소 0.6g, THF 100ml를 첨가하고, 수소압 0.5MPa하, 50℃에서 3시간 교반하였다. 반응 후, 셀룰로오스로 여과하고, 또한 THF로 세정한, 여과액을 농축하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제, 헥산에 의한 분산 세정을 행하여, 목적 화합물 4,4'-디히드록시-2,6-비페닐 7g을 얻었다.
Figure pct00200
또한 교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에, 4,4'-디히드록시-2,6-비페닐 7g(32밀리몰), 메타크릴산 6.0g(70밀리몰), 디메틸아미노피리딘 0.2g, 디클로로메탄 140ml를 주입하고, 빙랭 배스에서 5℃ 이하로 반응 용기를 유지하고, 디이소프로필카르보디이미드 9.6g(76밀리몰)을 용해한 THF 50ml를 천천히 적하하였다. 적하 종료 후, 반응 용기를 실온으로 되돌려 15시간 반응시켰다. 반응액을 여과한 후, 여과액에 디클로로메탄 120ml를 첨가하고, 5% 염산 수용액으로 세정하고, 또한 포화 식염수로 세정하고, 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 용매를 증류 제거한 후, 아미노 실리카 겔을 이용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제를 행하고, 또한 메탄올에 의한 분산 세정하였다. -20℃에서 석출시킨 후, 여과 채취, 진공 건조를 행하여, 식 (RM-4)로 표시되는 목적의 화합물을 11g 얻었다.
Figure pct00201
얻어진 화합물의 물성값(1H-NMR, 13C-NMR 및 융점)은 이하와 같다. 물성값 : 1H-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ7.64-7.54 (m, 4H), 7.26 (s, 2H), 6.75 (d, 2H), 6.15 (dq, 2H), 2.48-2.46 (m, 6H), 2.43 (s, 6H)
13C-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ166.4, 166.1, 150.1, 149.9, 138.8, 138.1, 136.3, 136.2, 130.5, 130.5, 128.4, 128.4, 127.5, 127.4, 122.2, 121.9, 120.4, 120.4, 21.3, 21.2, 18.7, 18.7
융점 : 89℃
(합성예 3)
「RM-7의 합성 방법」
질소 분위기하, 교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에, 1-벤질옥시-2-브로모벤젠 25g, 트리에틸아민 10g, 1-트리메틸실릴-1-프로핀 13g, 및 N,N-디메틸포름아미드 250ml를 주입하고, 촉매로서 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.5g을 실온에서 첨가한 후, 반응 용기를 70℃로 가열하여 7시간 교반하였다. 방랭한 후, 물 및 톨루엔을 첨가하여 분액하고, 수층에 톨루엔을 첨가하여 추출하고, 합친 유기층을 물 및 포화 식염수로 세정하였다. 무수 황산나트륨을 첨가하여 건조시킨 후, 유기 용매를 감압 증류 제거하고, 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물 18g을 얻었다.
Figure pct00202
오토클레이브에 앞서 합성한 화합물 18g, 5% 팔라듐탄소 0.5g, THF 60ml를 첨가하고, 수소압 0.5MPa하, 40℃에서 5시간 교반하였다. 반응 후, 셀룰로오스로 여과하고, 또한 THF로 세정한, 여과액을 농축하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제를 행하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물 16g을 얻었다.
Figure pct00203
교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에 1-벤질옥시-2-프로필벤젠 16g, 아세토니트릴 100ml를 주입하고, 0℃에서 N-브로모숙신산이미드 12.5g을 첨가하고, 실온에서 4시간 교반하였다. 반응액을 감압 농축 후, 헥산을 첨가하여 침전물을 여과하였다. 여과액을 물, 포화 식염수로 세정 후, 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 용매를 감압 농축하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물 18g을 얻었다.
Figure pct00204
교반 장치, 냉각기, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 4-브로모-1-벤질옥시-2-프로필벤젠 17g, 2mol/l 탄산칼륨 수용액 60ml, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 0.8g, 에탄올 60ml를 주입하고, 50℃에서 교반하였다. 4-히드록시페닐보론산 9g의 THF 용액 20ml를 천천히 적하하였다. 그대로 50℃에서 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 냉각하고, 아세트산에틸 100ml를 첨가하고, 유기층을 물, 포화 식염수로 세정하고, 용매를 증류 제거하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제와 헥산에 의한 재결정을 행하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물을 13g 얻었다.
Figure pct00205
오토클레이브에 앞서 합성한 화합물 12g, 5% 팔라듐탄소 0.6g, THF 80ml를 첨가하고, 수소압 0.5MPa하, 50℃에서 4시간 교반하였다. 반응 후, 셀룰로오스로 여과하고, 또한 THF로 세정한, 여과액을 농축하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제를 행하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물 11g을 얻었다.
Figure pct00206
또한 교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에, 앞서 합성한 화합물 10g(43밀리몰), 메타크릴산 7.7g(90밀리몰), 디메틸아미노피리딘 0.2g, 디클로로메탄 100ml를 주입하고, 빙랭 배스에서 5℃ 이하로 반응 용기를 유지하고, 디이소프로필카르보디이미드 11.6g(91밀리몰)을 용해한 THF 50ml를 천천히 적하하였다. 적하 종료 후, 반응 용기를 실온으로 되돌려 10시간 반응시켰다. 반응액을 여과한 후, 여과액에 디클로로메탄 100ml를 첨가하고, 5% 염산 수용액으로 세정하고, 또한 포화 식염수로 세정하고, 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 용매를 증류 제거한 후, 아미노 실리카 겔을 이용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제를 행하고, 또한 메탄올에 의한 분산 세정하였다. -20℃에서 정치(靜置)시킨 후, 여과 채취, 진공 건조를 행하여, 식 (RM-7)로 표시되는 목적의 화합물을 11g 얻었다.
Figure pct00207
얻어진 화합물의 물성값(1H-NMR, 13C-NMR 및 융점)은 이하와 같다. 물성값 : 1H-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ7.70-7.58 (m, 4H), 7.34 (d, 1H), 7.18 (d, 2H), 6.55 (d, 2H), 6.15 (d, 2H), 2.46 (t, 2H), 2.18 (s, 6H), 1.66 (m, 2H), 0.96 (t, 3H)
13C-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ166.2, 166.1, 150.2, 146.9, 138.0, 137.6, 136.0, 135.7, 132.5, 128.0, 128.0, 127.8, 127.8, 122.1, 121.9, 121.8, 120.7, 120.6, 32.6, 24.1, 18.1, 18.0, 12.8
융점 : 119℃
(합성예 4)
「RM-18의 합성 방법」
질소 분위기하, 교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에, 1-벤질옥시-2,6-디브로모벤젠 30g, 트리에틸아민 10g, 1-트리메틸실릴-1-프로핀 25g, 및 N,N-디메틸포름아미드 300ml를 주입하고, 촉매로서 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 2g을 실온에서 첨가한 후, 반응 용기를 70℃로 가열하여 8시간 교반하였다. 방랭한 후, 물 및 톨루엔을 첨가하여 분액하고, 수층에 톨루엔을 첨가하여 추출하고, 합친 유기층을 물 및 포화 식염수로 세정하였다. 무수 황산나트륨을 첨가하여 건조시킨 후, 유기 용매를 감압 증류 제거하고, 잔사를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적 화합물 20g을 얻었다.
Figure pct00208
오토클레이브에 앞서 합성한 화합물 20g, 5% 팔라듐탄소 0.6g, THF 100ml를 첨가하고, 수소압 0.5MPa하, 50℃에서 5시간 교반하였다. 반응 후, 셀룰로오스로 여과하고, 또한 THF로 세정한, 여과액을 농축하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제를 행하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물 18g을 얻었다.
Figure pct00209
교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에 1-벤질옥시-2,6-디프로필벤젠 16g, 아세토니트릴 100ml를 주입하고, 0℃에서 N-브로모숙신산이미드 12g을 첨가하고, 실온에서 6시간 교반하였다. 반응액을 감압 농축 후, 헥산을 첨가하여 침전물을 여과하였다. 여과액을 물, 포화 식염수로 세정 후, 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 용매를 감압 농축하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물 18g을 얻었다.
Figure pct00210
교반 장치, 냉각기, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 4-브로모-1-벤질옥시-3,5-디프로필벤젠 16g, 2mol/l 탄산칼륨 수용액 60ml, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.0g, 에탄올 50ml를 주입하고, 50℃에서 교반하였다. 4-히드록시페닐보론산 12g의 THF 용액 30ml를 천천히 적하하였다. 그대로 60℃에서 10시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 냉각하고, 아세트산에틸 100ml를 첨가하고, 유기층을 물, 포화 식염수로 세정하고, 용매를 증류 제거하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제와 헥산에 의한 재결정을 행하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물을 12g 얻었다.
Figure pct00211
오토클레이브에 앞서 합성한 화합물 11g, 5% 팔라듐탄소 0.6g, THF 50ml를 첨가하고, 수소압 0.5MPa하, 50℃에서 5시간 교반하였다. 반응 후, 셀룰로오스로 여과하고, 또한 THF로 세정한, 여과액을 농축하고, 실리카 겔 컬럼에 의한 정제를 행하여, 이하의 화학식으로 표시되는 목적 화합물 7.5g을 얻었다.
Figure pct00212
또한 교반 장치, 냉각기 및 온도계를 구비한 반응 용기에, 상기에서 나타내어진 화합물 7g(25밀리몰), 메타크릴산 4.7g(54밀리몰), 디메틸아미노피리딘 0.2g, 디클로로메탄 100ml를 주입하고, 빙랭 배스에서 5℃ 이하로 반응 용기를 유지하고, 디이소프로필카르보디이미드 7g(55밀리몰)을 용해한 THF 50ml를 천천히 적하하였다. 적하 종료 후, 반응 용기를 실온으로 되돌려 15시간 반응시켰다. 반응액을 여과한 후, 여과액에 디클로로메탄 100ml를 첨가하고, 5% 염산 수용액으로 세정하고, 또한 포화 식염수로 세정하고, 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조시켰다. 용매를 증류 제거한 후, 아미노 실리카 겔을 이용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제를 행하고, 또한 메탄올에 의한 분산 세정하였다. -20℃에서 석출시킨 후, 여과 채취, 진공 건조를 행하여, 이하의 식 (RM-18)로 표시되는 목적의 화합물을 8g 얻었다.
Figure pct00213
얻어진 화합물의 물성값(1H-NMR, 13C-NMR 및 융점)은 이하와 같다. 물성값 : (1H-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ7.64-7.54 (m, 4H), 7.26 (s, 2H), 6.75 (d, 2H), 6.15 (dq, 2H), 2.48-2.46 (t, 4H), 2.23 (s, 6H), 1.64 (m, 4H), 0.96 (t, 6H)
13C-NMR(용매 : 중클로로포름) : δ166.4, 166.0, 150.2, 146.8, 138.4, 137.6, 136.0, 135.8, 132.5, 132.5, 128.0, 128.0, 127.8, 127.8, 122.1, 121.9, 120.7, 120.6, 32.8, 32.8, 24.3, 24.2, 17.9, 17.9, 12.8, 12.8
융점 : 125℃
실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.
Tni : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
Δn : 20℃에 있어서의 굴절률 이방성
η : 20℃에 있어서의 점도(mPa·s)
γ1 : 20℃에 있어서의 회전 점성(mPa·s)
Δε : 20℃에 있어서의 유전율 이방성
K33 : 20℃에 있어서의 탄성 상수 K33(pN)
＜환 구조＞
Figure pct00214
＜측쇄 구조＞
Figure pct00215
(단, 표 중의 n은 자연수이다.)
＜연결 구조＞
Figure pct00216
(단, 표 중의 n은 자연수이다.)
본 실시예 및 비교예에 있어서의 「저온 보존성」, 「수직 배향성」, 「프리틸트각 형성」 및 「응답 특성」의 평가는 이하의 방법으로 행하였다.
(저온 보존성의 평가 시험)
액정 조성물을 멤브레인 필터(Agilent Technologies사 제조, PTFE 13m-0.2㎛)로 여과를 행하고, 진공 감압 조건으로 15분간 정치하여 용존 공기의 제거를 행하였다. 이것을 아세톤으로 세정하고 충분히 건조시킨 바이알병에 0.5g 칭량하고, -25℃의 환경하에 10일간 정치하였다. 그 후, 육안으로 석출의 유무를 관찰하고, 이하의 2단계로 판정하였다.
A : 석출을 확인할 수 없다.
B : 1주간 후에 석출된다.
D : 석출을 확인할 수 있다.
(수직 배향성의 평가 시험)
절연층 상에 패턴화된 투명한 공통 전극으로 이루어지는 투명 전극층을 갖고, 컬러 필터층을 구비한 배향막을 갖지 않는 제1 기판(공통 전극 기판)과, 액티브 소자에 의해 구동되는 투명 화소 전극을 갖는 화소 전극층을 갖는 배향막을 갖지 않는 제2 기판(화소 전극 기판)을 제작하였다. 제1 기판 상에 액정 조성물을 적하하고, 제2 기판 상에서 협지하고, 시일재를 상압에서 110℃ 2시간의 조건으로 경화시켜, 셀 갭 3.2㎛의 액정 셀을 얻었다. 이때의 수직 배향성 및 적하흔 등의 배향 불균일을, 편광 현미경을 이용하여 관찰하고, 이하의 4단계로 평가하였다.
A : 전체면에 걸쳐, 균일하게 수직 배향
B : 아주 약간 배향 결함이 있으나 허용할 수 있는 레벨
C : 배향 결함이 있어 허용할 수 없는 레벨
D : 배향 불량이 상당히 열악
(프리틸트각 형성의 평가 시험)
상기 (수직 배향성의 평가 시험)에서 사용한 액정 셀의 초기 상태의 프리틸트각을 신테크 제조 OPTIPRO를 이용하여 측정하였다.
(응답 특성의 평가 시험)
상기 (프리틸트각 형성의 평가 시험)에서 사용한 셀 갭 3.2㎛의 셀에, 추가로 토시바 라이텍사 제조의 UV 형광 램프를 60분간 조사하였다(313nm에 있어서의 조도 1.7mW/㎠). 이것에 의해 얻어진 셀에 대해, 응답 속도를 측정하였다. 응답 속도는, 6V에 있어서의 Voff를, 25℃의 온도 조건으로, AUTRONIC-MELCHERS사의 DMS703을 이용하여 측정하였다.
(액정 조성물의 조제와 평가 결과)
상기 합성예에서 얻어진 화합물 또는 하기에 나타내는 바와 같은 화합물과 혼합 비율로 액정 조성물을 조제하고, 그 조성물을 LC-1로 하였다. 이하에 액정 조성물의 구성과 그 물성값의 결과를 나타냈다.
LC-1의 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)는 75℃, 고체상-네마틱상 전이 온도(TCN)는 -33℃, 굴절률 이방성(Δn)은 0.11, 유전율 이방성(Δε)은 -2.8, 회전 점성(γ1)은 98mPa·s였다. 또한, 굴절률 이방성(Δn), 유전율 이방성(Δε), 및 회전 점성(γ1)은, 모두 25℃에 있어서의 측정 결과이다(이하, 동일).
Figure pct00217
(비교예 1~4)
LC-1을 100질량부로 했을 때에, 하기의 자발 배향성 모노머 (P-1)을 1.0질량부, 식 (RM-R1)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 비교예 1로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-1)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 비교예 2로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-1)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.6질량부 첨가한 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 비교예 3으로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-1)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.9질량부 첨가한 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 비교예 4로 하였다.
비교예 1~4의 자외선 조사 후의 중합성 화합물의 수직 배향성 시험의 결과는 표 2와 같았다.
Figure pct00218
Figure pct00219
Figure pct00220
(실시예 1~111)
하기에 나타내는 자발 배향성 모노머 (P-2) 내지 (P-35) 및 중합성 모노머 (RM-1) 내지 (RM-15)를 각각 하기 표 3에 나타내는 첨가량으로 LC-1에 첨가한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 액정 조성물을 조제하였다.
Figure pct00221
Figure pct00222
Figure pct00223
Figure pct00224
Figure pct00225
Figure pct00226
Figure pct00227
Figure pct00228
Figure pct00229
Figure pct00230
Figure pct00231
실시예 1~111의 저온 보존성에 대해, 장쇄 알킬기를 갖는 중합성 모노머에 있어서 1주간 정도 경과하면 석출이 생기기 시작한다. 그 외 단쇄 알킬 혹은 알콕시기 함유 중합성 화합물에 있어서는 용해성이 양호하고, 저온 보존성은 양호하였다. 또, 셀에 수직 배향 조제, 중합성 모노머를 함유한 액정 조성물을 봉입한 셀을 편광자와 검광자가 직교하여 배치된 편광 현미경에 세트하고, 투과광을 관찰하였다. 액정 분자가 수직 배향하면, 편광판의 작용에 의해 광은 투과할 수 없고, 셀은 검게 표시된다. 이 시험법에 의해 상기 샘플을 평가한 바, 모든 샘플에 있어서 배향 불균일은 생기지 않고, 균일한 수직 배향성을 나타내는 것이 확인되었다. 대표적인 배향 시험의 평가 결과를 도 1 및 도 2에 나타낸다. 도 1은 비교예 2, 도 2는 실시예 40의 액정을 주입한 셀의 크로스 니콜 하에서의 사진이다. 도 1의 셀 주변부에 있어서의 희게 보이는 부분은 수직 배향하고 있지 않고, 경사 혹은 수평 배향하고 있는 부분이며, 배향 불균일을 나타내고 있다. 도 1에는 흰 부분이 많이 보이고, 수직 배향하고 있지 않은 부위가 많이 존재하고 있다. 또, 셀 중에 4분할된 듯한 도메인이 보인다. 이것은, 적하 불균일이며, 액정 조성물을 적하하고, 확산될 때에 조성물끼리가 교차할 때, 균일하게 혼합되지 않아 생기는 불균일이며, 이것도 결함의 일종이다. 그러나, 도 2에서는 흰 선은 거의 보이지 않고, 균일하게 흑(黑)이 나타나 있다. 도 1, 도 2에 있어서, 일부 보이는 흰 직선은, 배향 불균일이 아니고, 물리적인 유리 상의 흠집이기 때문에, 배향 불량은 아니다. 따라서, 이것은 액정이 일면(一面) 수직 배향하고 있는 것을 나타내고 있고, 상기에 나타낸 수직 배향 조제(자발 배향성 모노머)와 중합성 모노머를 적절히 조합함으로써 액정 분자가 수직 배향하는 것이 확인되었다.
또, 자외광 조사에 의한 중합에 의해 생기는 프리틸트각을 평가한 바, 모든 샘플에 있어서 적절한 틸트각이 부여되고 있는 것을 확인하였다. 이들을 사용한 액정 표시 소자는, 충분한 프리틸트각이 부여되어 있기 때문에, 충분히 고속 응답인 것이 확인되었다.
또, 중합성 모노머로서 실시예 2~4 등에서 사용하고 있는 RM-2~RM-4를 포함하는 조성물로 액정 셀을 제작할 때에, 전개성(젖음 확산)이 양호하였다.
(실시예 112~129)
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-1)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-1)로 표시되는 화합물을 0.5질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 112로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-1)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-2)로 표시되는 화합물을 1.0질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 113으로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-5)를 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-3)으로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 114로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-5)를 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-3)으로 표시되는 화합물을 0.6질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 115로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-3)으로 표시되는 화합물을 0.5질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 116으로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-3)으로 표시되는 화합물을 1.0질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 117로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-4)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 118로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-4)로 표시되는 화합물을 0.6질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 119로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-13)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-7)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 120으로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-13)을 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-7)로 표시되는 화합물을 0.6질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 121로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-14)를 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-8)로 표시되는 화합물을 0.5질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 122로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-14)를 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-8)로 표시되는 화합물을 1.0질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 123으로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-1)을 0.5질량부, 자발 배향성 모노머 (P-5)를 1.0질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-4)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 124로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-5)를 0.5질량부, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.2질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-3)으로 표시되는 화합물을 1.0질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 125로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-5)를 1.0질량부, 자발 배향성 모노머 (P-8)을 0.5질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-4)로 표시되는 화합물을 0.5질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 126으로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-5)를 0.8질량부, 자발 배향성 모노머 (P-17)을 0.2질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-4)로 표시되는 화합물을 1.0질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 127로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.2질량부, 자발 배향성 모노머 (P-13)을 0.3질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-3)으로 표시되는 화합물을 0.5질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 128로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.0질량부, 자발 배향성 모노머 (P-19)를 0.5질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-3)으로 표시되는 화합물을 0.6질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 129로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.0질량부, 자발 배향성 모노머 (P-26)을 0.3질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-4)로 표시되는 화합물을 0.5질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 130으로 하였다.
액정 조성물 LC-1 100질량부에 대해, 자발 배향성 모노머 (P-6)을 1.0질량부, 자발 배향성 모노머 (P-32)를 0.5질량부, 식 (RM-R2)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및 식 (RM-4)로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물을 실시예 131로 하였다.
Figure pct00232
실시예 112 내지 123에 있어서는 자발 배향성 조제를 1종류, 중합성 화합물(또는 중합성 모노머)을 2종류 이용한 경우의 저온 보존성과 수직 배향성에 대해 평가한 바, 비교예에 사용한 중합성 화합물을 이용하여도, 새로 중합성 화합물을 첨가함으로써 저온 보존성 및 수직 배향성이 개선되는 것이 확인되었다. 자발 배향성 모노머의 액정에의 용해성이 낮은 경우, 1성분의 농도를 낮추고, 또한 상이한 자발 배향성 모노머를 첨가하여, 수직 배향성을 향상시킬 수 있다. 실시예 124 내지 131에 있어서 자발 배향성 모노머 2종, 중합성 화합물 2종을 혼합함으로써, 저온 보존성과 수직 배향성이 개선되는 것이 확인되었다.
또, 중합성 모노머로서 실시예 113~118 등에서 사용하고 있는 RM-2~RM-4를 포함하는 조성물로 액정 셀을 제작할 때에, 전개성(젖음 확산)이 양호하였다.
(실시예 132~140)
또한 조성물 LC-1 대신에, 하기에 나타내는 바와 같은 화합물 및 혼합 비율로 구성되는 조성물을 조제하고, 조제한 액정 조성물을 LC-2 내지 LC-8로 하였다.
Figure pct00233
상기 액정 조성물 LC-2 내지 LC-8에 대해, 자발 배향성 모노머(P-5, P-6, P-J-23, P-K-5, P-K-6, P-28 또는 P-35)와, 중합성 모노머(RM-2, RM-3 또는 RM-4)를 적절한 농도로 혼합하고, 상기와 동일하게 배향성 시험의 평가를 행한 바, 비교예보다 배향성이 향상되는 것을 확인하였다.

Claims (14)

  1. 이하의 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와,
    상기 일반식 (I)로 표시되는 중합성 모노머와는 상이한 화학 구조를 구비하고, 또한 극성기를 갖는 자발 배향성 모노머를 갖는 액정 조성물.
    Figure pct00234

    (상기 일반식 (I) 중, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110은, 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고, P11은, 이하의 식 (R-I) 내지 식 (R-IX) 중 어느 하나를 나타내고,
    Figure pct00235

    (상기 식 (R-I)~(R-IX) 중, R21, R31, R41, R51 및 R61은 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소 원자수 1~5개의 알킬기이고, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이고, T는 단결합 또는 -COO-이고, p, t 및 q는 각각 독립적으로, 0, 1 또는 2이다.)
    S11은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 되고,
    n11은, 0, 1 또는 2를 나타내고,
    A11은, 하기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c) :
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
    로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 되고,
    L10 및 L11은, 각각 독립적으로, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -OC2H4O-, -COO-, -OCO-, -CH=CRa-COO-, -CH=CRa-OCO-, -COO-CRa=CH-, -OCO-CRa=CH-, -(CH2)z-COO-, -(CH2)z-OCO-, -OCO-(CH2)z-, -COO-(CH2)z-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다.)를 나타내고,
    상기 일반식 (I)의 1분자 내에 적어도 2 이상의 P11-S11-을 갖고,
    상기 일반식 (I)의 1분자 내에 탄소 원자수 1~18개의 알킬기를 갖고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    P11, S11, L11 및 A11이 복수 존재하는 경우는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.)
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 일반식 (I)로 표시되는 화합물의 1분자 내에 각각 동일 또는 상이한 2개의 P11-S11-을 갖는, 액정 조성물.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 일반식 (I) 중, n11은 0 또는 1인, 액정 조성물.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식 (I) 중, L10 및 L11은 단결합인, 액정 조성물.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식 (N-1), (N-2) 및 (N-3)
    Figure pct00236

    (식 중, RN11, RN12, RN21, RN22, RN31 및 RN32는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    AN11, AN12, AN21, AN22, AN31 및 AN32는, 각각 독립적으로
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.)
    (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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.) 및
    (d) 1,4-시클로헥세닐렌기
    로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b), 기 (c) 및 기 (d)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    ZN11, ZN12, ZN21, ZN22, ZN31 및 ZN32는, 각각 독립적으로, 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    XN21은 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
    TN31은 -CH2- 또는 산소 원자를 나타내고,
    nN11, nN12, nN21, nN22, nN31 및 nN32는, 각각 독립적으로, 0~3의 정수를 나타내는데, nN11＋nN12, nN21＋nN22 및 nN31＋nN32는, 각각 독립적으로, 1, 2 또는 3이고, AN11~AN32, ZN11~ZN32가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.)으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는, 액정 조성물.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식 (L)
    Figure pct00237

    (식 중, RL1 및 RL2는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    nL1은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
    AL1, AL2 및 AL3은, 각각 독립적으로
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
    로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는, 각각 독립적으로, 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    ZL1 및 ZL2는, 각각 독립적으로, 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    nL1이 2 또는 3이고 AL2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, nL1이 2 또는 3이고 ZL2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되는데, 일반식 (N-1), 일반식 (N-2) 및 일반식 (N-3)으로 표시되는 화합물을 제외한다.)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는, 액정 조성물.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 극성기는, 이하의 식 (K-1)~(K-28)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 액정 조성물.
    Figure pct00238

    (상기 식 (K-1)~(K-23) 중, RK1 및 RK2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~5의 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 알킬옥시기를 나타내고, RK3은, 수소 원자 또는 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 이 알킬기 중의 1개 또는 인접하지 않는 2개 이상의 -CH2-는 -O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, RK4 및 RK5는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고,
    WK1은, 메틴기, ≡C-CH3, ≡C-C2H5, ≡C-C3H7, ≡C-C4H9, ≡C-C5H11, ≡C-C6H13 또는 질소 원자를 나타내고,
    XK1 및 XK2는 각각 독립적으로, -CH2-, 산소 원자, -C(=O)- 또는 황 원자를 나타내고,
    YK1, YK2 및 YK3은 각각 독립적으로, 메틴기 또는 질소 원자를 나타내고,
    ZK1은 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고, ZK2는 탄소 원자 또는 규소 원자를 나타내고, ZK3은 산소 원자를 나타내고, ZK4는 단결합 또는 이중 결합을 나타낸다.)
    Figure pct00239

    (식 중, Yi1은, 탄소 원자수 3~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 -(C=Xi1)- 및/또는 -(CH-CN)-으로 치환되어 있고, 또, 그 알킬기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -NH-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고, Xi1은, 산소 원자, 황 원자, NH 또는 NRi1을 나타내고,
    Si1 및 Si3은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~6의 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, 그 알킬렌기 중의 -CH2-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -C(=CH2)-, -C(=CHRi3)-, -C(=CRi3 2)-, -O-, -NH-, -C=O-, -COO- 또는 -OCO-로 치환되어도 되고,
    Si2는 탄소 원자, 질소 원자 또는 규소 원자를 나타내고,
    Ri2는 수소 원자, 탄소 원자수 1~20의 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, 이들 기 중의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고,
    Pi1은 중합성기를 나타내고,
    Spi1은 스페이서기 또는 단결합을 나타내고,
    ni1은 1~3의 정수를 나타내고, ni2 및 ni3은 각각 독립적으로 0~2의 정수를 나타내는데, Si2가 탄소 원자 또는 규소 원자를 나타내는 경우, ni1＋ni2＋ni3은 3이고, Si2가 질소 원자를 나타내는 경우, ni1＋ni2＋ni3은 2이다. Ri3은 일반식 (i) 중의 Ri3과 동일한 의미를 나타내고, 일반식 (K-24) 중에 Ri2, Xi1, Yi1, Si1, Si3, Pi1 및 Spi1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.)
    Figure pct00240

    (식 중, Si1, Pi1 및 Spi1은 일반식 (K-24) 중의 Si1, Pi1 및 Spi1과 각각 동일한 의미를 나타내고, RK21은 탄소 원자수 1~10의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 할로겐화알킬기 또는 시아노화알킬기를 나타내고, 이들 알킬기 중의 적어도 2개 이상의 제2급 탄소 원자는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, 또는 -NH-로 치환되어도 되고, ni4, niK21은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.)
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 이용한 액정 표시 소자.
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 이용한 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 이용한 PSA 모드, PSVA 모드, PS-IPS 모드 또는 PS-FSS 모드용 액정 표시 소자.
  11. 1쌍의 기판 중 적어도 한쪽의 기판 표면에 배향막을 구비하고 있지 않은 액정 표시 소자에 사용하는 액정 조성물로서,
    2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물의 각각과는 상이한 화학 구조를 구비하고, 또한 극성기를 갖는 자발 배향성 모노머를 포함하는, 액정 조성물.
  13. 대향으로 배치된 제1 기판 및 제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 충전된 액정층과,
    상기 제1 기판 상에, 매트릭스형으로 배치되는 복수개의 게이트 버스 라인 및 데이터 버스 라인, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터 그리고 상기 박막 트랜지스터에 의해 구동되는 화소 전극을 화소마다 갖는 전극층과,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 상에 형성된 공통 전극과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 2종 이상의 비페닐 골격을 갖는 중합성 화합물이 경화된 수지 성분을 갖는, 적어도 한쪽의 기판 표면에 배향막을 구비하고 있지 않은 액정 표시 소자.
  14. 이하의 일반식 (I) :
    Figure pct00241

    (상기 일반식 (I) 중, R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109 및 R110은, 각각 독립적으로, P11-S11-, 탄소 원자수 1 내지 18의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 18의 알콕시기, 할로겐 원자 또는 수소 원자 중 어느 하나를 나타내고, P11은, 이하의 식 (R-I) 내지 식 (R-IX) 중 어느 하나를 나타내고,
    Figure pct00242

    (상기 식 (R-I)~(R-IX) 중, R21, R31, R41, R51 및 R61은 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소 원자수 1~5개의 알킬기이고, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이고, T는 단결합 또는 -COO-이고, p, t 및 q는 각각 독립적으로, 0, 1 또는 2이다.)
    S11은, 단결합 또는 탄소 원자수 1~15의 알킬렌기를 나타내고, 그 알킬렌기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH2-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -OCO- 또는 -COO-로 치환되어도 되고,
    n11은, 0, 1 또는 2를 나타내고,
    A11은, 하기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c) :
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-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.) 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 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다.)
    로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기 (a), 기 (b) 및 기 (c)는, 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~12의 알킬기, 탄소 원자수 1~12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P11-S11-로 치환되어 있어도 되고,
    L10 및 L11은, 각각 독립적으로, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -C2H4-, -OC2H4O-, -COO-, -OCO-, -CH=CRa-COO-, -CH=CRa-OCO-, -COO-CRa=CH-, -OCO-CRa=CH-, -(CH2)z-COO-, -(CH2)z-OCO-, -OCO-(CH2)z-, -COO-(CH2)z-, -CH=CH-, -CF2O-, -OCF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립적으로 1~4의 정수를 나타낸다.)를 나타내고,
    상기 일반식 (I)의 1분자 내에 적어도 2 이상의 P11-S11-을 갖고,
    상기 일반식 (I)의 1분자 내에 탄소 원자수 1~18개의 알킬기를 갖고, 그 알킬기 중의 1개 또는 비인접하는 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -O-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    P11, S11, L11 및 A11이 복수 존재하는 경우는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.)로 표시되는 중합성 모노머.
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