KR20200042402A - 네마틱 액정 조성물 및 이것을 사용한 액정 표시 소자 - Google Patents

네마틱 액정 조성물 및 이것을 사용한 액정 표시 소자 Download PDF

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KR20200042402A
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Abstract

본 발명의 과제는, 넓은 온도 범위의 액정상을 갖고, 굴절률이방성이 높고, 유전율이방성의 절대값이 높고, 점도 또는 회전 점성이 작고, 저온에서의 용해성이 양호하고, 비저항이나 전압 유지율이 높고, 열이나 광에 대해서 안정한 Δε이 음인 액정 조성물을 제공하고, 또한 이것을 사용함으로써 표시 품위가 우수하고, 적하흔이나 선잔상 등의 표시 불량이 발생하기 어려운 VA형이나 PSVA형 등의 고속 응답의 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명자는, 각종 액정 화합물 및 각종 화학 물질을 검토하여, 특정의 화합물을 조합함에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내고, 아울러서 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자를 제공한다.

Description

네마틱 액정 조성물 및 이것을 사용한 액정 표시 소자{NEMATIC LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT USING SAME}
본 발명은 액정 조성물 및 이것을 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
PSA(Polymer Sustained Alig㎚ent)형 액정 표시 장치는, 액정 분자의 프리틸트각을 제어하기 위하여 셀 내에 폴리머 구조물을 형성한 구조를 갖는 것이고, 고속응답성이나 높은 콘트라스트로부터 액정 표시 소자로서 개발이 진행되고 있다.
PSA형 등의 표시 방식에 사용되는 네마틱 액정 조성물에는, 굴절률이방성(Δn)과 셀갭(d)과의 곱인 Δn×d의 설정으로부터, 응답 속도 개량을 위한 작은 셀갭에 맞춰서, 액정 재료의 Δn을 큰 범위로 조절할 필요가 있다. 즉, 작은 셀갭에는 굴절률이방성(Δn)이 높은 액정 조성물이 요구된다.
또한 액정 패널의 씰재 경화 공정은 고온 환경이기 때문에, 네마틱 액정 조성물의 전압 유지율(VHR)이 저하한다. 그 때문에 고온으로 되는 씰재 경화 공정에 견딜 수 있는, 내열성이 높은 액정 조성물이 요구되고 있다.
WO2016/017569호 공보
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 넓은 온도 범위의 액정상을 갖고, 굴절률이방성이 높고, 유전율이방성의 절대값이 높고, 점도 또는 회전 점성이 작고, 저온에서의 용해성이 양호하고, 비저항이나 전압 유지율이 높고, 열이나 광에 대해서 안정한 Δε이 음인 액정 조성물을 제공하고, 또한 이것을 사용함으로써 표시 품위가 우수하고, 적하흔이나 선잔상 등의 표시 불량이 발생하기 어려운 VA형이나 PSVA형 등의 고속 응답의 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 각종 액정 화합물 및 각종 화학 물질을 검토하고, 특정의 화합물을 조합함에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하는데 이르렀다.
일반식(Ch-I)
Figure pat00001
(식 중, R100 및 R101은 각각 독립해서, 수소 원자, -CN, -NO2, 할로겐 원자, -OCN, -SCN, -SF5, 탄소 원자수 1∼30개의 키랄 또는 아키랄인 알킬기, 중합성기, 또는 환 구조를 포함하는 키랄인 기를 나타내고, n11이 0일 때, R100 및 R101의 적어도 하나는, 키랄인 알킬기이고,
Z100 및 Z101는 각각 독립해서, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-N(R105)-, -N(R105)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단결합을 나타내고,
A100 및 A101는 각각 독립해서,
(a') 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(당해 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 된다),
(b') 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다), 또는
(c') 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 인단-2,5-디일, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기(이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 되고, 이들 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
A100 또는 A101가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고, 서로 달라도 되고,
n11은 0 또는 1을 나타내고, n11이 0을 나타낼 때, m12은 0을 나타내며, 또한 m11은 0, 1, 2, 3, 4 또는 5를 나타내고, n11이 1을 나타낼 때, m11과 m12은 각각 독립해서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5를 나타내고,
D는, 하기 식(D1)∼(D4)으로 표시되는 2가의 기
Figure pat00002
(식(D1)∼(D4) 중, 흑색 원을 부여한 부위에 있어서, Z101(혹은, R100) 또는 Z101(혹은, R100)에, 각각 결합한다)를 나타낸다)으로 표시되는 화합물을 함유하고, 또한 신뢰성을 향상시키기 위한 첨가제로서 하기의 부분 구조를 갖는 화합물
Figure pat00003
(식 중, RQ은 수산기, 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 하나 또는 둘 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어도 되고, *에서 다른 구조와 결합한다)
RQ은 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 하나 또는 둘 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어도 되고, MQ은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 단결합으로 나타낸다)으로 표시되는 산화방지제를 1종 또는 2종 이상 함유하고, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 것을 특징으로 하고, 20℃에서 절대값이 2 내지 8인 음의 유전율이방성을 갖는 네마틱 액정 조성물을 제공하고, 또한, 이것을 사용한 액정 표시 소자를 제공한다.
본 발명의 액정 조성물은 넓은 온도 범위의 액정상을 갖고, 매우 낮은 점도 또는 회전 점성을 얻을 수 있고, 저온에서의 용해성이 양호하고, 비저항이나 전압 유지율이 높고, 열이나 광에 대해서 안정하기 때문에, 제품의 실용성이 높고, 이것을 사용한 VA형이나 PSVA형 등의 액정 표시 소자는 고속 응답을 달성할 수 있고, 적하흔이나 선잔상 등의 표시 불량이 억제되어, 매우 유용하다.
도 1은 액정 표시 소자의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 있어서의 I선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도.
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 피치를 유기하는 키랄제로서, TN 모드 또는 STN 모드에 사용되는 키랄제를 전용(轉用)해도 된다.
피치의 온도의존성을 개량 또는 조정하기 위하여, 키랄제를 복수 종 혼합해서 사용해도 된다.
피치를 유기하는 키랄제로서는 부제(不齊) 원자를 갖는 화합물을 사용해도 되고, 축부제 화합물을 사용해도 되고, 이들을 혼합해서 사용해도 된다.
부제 원자를 갖는 화합물로서는, 구체적으로는, 일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00004
(일반식(Ch-I) 중, R100 및 R101은 각각 독립해서, 수소 원자, -CN, -NO2, 할로겐 원자, -OCN, -SCN, -SF5, 탄소 원자수 1∼30개의 키랄 또는 아키랄인 알킬기, 중합성기, 또는 환 구조를 포함하는 키랄인 기를 나타내고, n11이 0일 때, R100 및 R101의 적어도 하나는, 키랄인 알킬기이고,
Z100 및 Z101는 각각 독립해서, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-N(R105)-, -N(R105)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단결합을 나타내고,
A100 및 A101는 각각 독립해서,
(a') 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(당해 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 된다),
(b') 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다), 또는
(c') 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 인단-2,5-디일, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기(이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 되고, 이들 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
A100 또는 A101가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고, 서로 달라도 되고,
n11은 0 또는 1을 나타내고, n11이 0을 나타낼 때, m12은 0을 나타내며, 또한 m11은 0, 1, 2, 3, 4 또는 5를 나타내고, n11이 1을 나타낼 때, m11과 m12은 각각 독립해서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5를 나타내고,
D는, 하기 식(D1)∼(D4)으로 표시되는 2가의 기(식(D1)∼(D4) 중, 흑색 원을 부여한 부위에 있어서, Z101(혹은, R100) 또는 Z101(혹은, R100)에, 각각 결합한다)를 나타낸다)
Figure pat00005
일반식(Ch-I) 중, R100 및 R101은 각각 독립해서, 수소 원자, -CN, -NO2, 할로겐 원자, -OCN, -SCN, -SF5, 탄소 원자수 1∼30개의 키랄 또는 아키랄인 알킬기, 중합성기, 또는 환 구조를 포함하는 키랄인 기를 나타낸다. n11이 0일 때, R100 및 R101의 적어도 하나는, 키랄인 알킬기이다.
일반식(Ch-I) 중의 R100 또는 R101이 탄소 원자수 1∼30개의 키랄 또는 아키랄인 알킬기일 경우, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 인접하고 있지 않은 메틸렌기(-CH₂-)는, 산소 원자 또는 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH-, -CF₂-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF- 또는 C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 할로겐 원자 또는 시아노기에 의해서 치환되어 있어도 된다. 또한, 당해 알킬기는, 직쇄상의 기여도 되고, 분기쇄상의 기여도 되고, 환 구조를 포함하고 있는 기여도 된다.
키랄인 알킬기로서는, 이하의 일반식(Ra)∼(Rk)으로 표시되는 기가 바람직하다. 일반식(Ra)∼(Rk) 중, 애스터리스크(*)는, 키랄인 탄소 원자를 나타낸다. R100 또는 R101이 이들 기일 경우, 좌단에서, A100(혹은, D, Z101) 또는 A101(혹은, D, Z100)에, 각각 결합한다.
Figure pat00006
일반식(Ra)∼(Rk) 중, R103 및 R104은, 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼12의 직쇄상 혹은 분지쇄상의 알킬기, 또는 수소 원자를 나타낸다. 단, 일반식(Ra), (Rb), (Rd), (Re), (Rf), (Rg), (Ri), (Rj)에 있어서는, R103이 결합하는 탄소 원자(*를 부여한 위치)가 부제 원자로 되도록, R103은 탄소 원자수 1∼10의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기이다. 당해 알킬기의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -O-SO₂-, -SO₂-O-, -CH=CH-, -C≡C-, 시클로프로필렌기 또는 -Si(CH₃)₂-로 치환되어 있어도 되고, 또한 알킬기의 1개 또는 그 이상의 수소 원자가, 할로겐 원자(예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자) 또는 시아노기로 치환되어 있어도 된다. 또한, 당해 알킬기는, 중합성기를 갖고 있어도 된다. 당해 중합성기로서는, 비닐기, 알릴기, (메타)아크릴로일기 등을 들 수 있다.
일반식(Ra)∼(Rj) 중의 R103로서는, 메틸렌기나 수소 원자가 다른 기 등으로 치환되어 있지 않은(즉, 무치환의) 탄소 원자수 1∼12의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기인 것이 바람직하고, 무치환의 탄소 원자수 1∼8의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 무치환의 탄소 원자수 1∼6의 직쇄상의 알킬기인 것이 더 바람직하다.
일반식(Rd) 또는 (Ri) 중의 R104로서는, 수소 원자 또는 무치환의 탄소 원자수 1∼5의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기인 것이 바람직하고, 무치환의 탄소 원자수 1∼3의 직쇄상의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 더 바람직하다.
일반식(Ra)∼(Rk) 중, n12은 0∼20의 정수이며, 0∼10의 정수가 바람직하고, 0∼5의 정수가 보다 바람직하고, 0이 더 바람직하다.
일반식(Ra)∼(Rk) 중, n13은 0 또는 1이다.
또한, 일반식(Rk) 중, n14은 0∼5의 정수이다.
일반식(Ra)∼(Rk) 중, X101 및 X102는, 각각 독립해서, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 페닐기(당해 페닐기의 1개 또는 2개 이상의 임의의 수소 원자는 할로겐 원자, 메틸기, 메톡시기, 트리플루오로메틸기(-CF₃), 트리플루오로메톡시기(-OCF₃)로 치환되어 있어도 된다), 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, 트리플루오로메틸기 또는 트리플루오로메톡시기이다. 단, 일반식(Ra), (Rb), (Rc), (Rf), (Rg), (Rh)에 있어서는, X101가 결합하는 탄소 원자(*를 부여한 위치)가 부제 원자로 되도록, X101와 R103은 서로 다른 기이다. 또한, 일반식(Rc) 및 (Re)에 있어서, X101가 결합하는 탄소 원자(*를 부여한 위치)가 부제 원자로 되도록, X101와 X102는, 서로 다른 기이다.
일반식(Ra), (Rb), (Rc), (Rf), (Rg), (Rh), (Rk) 중의 X101 및 X102로서는, 각각 독립해서, 할로겐 원자, 페닐기(당해 페닐기의 1개 또는 2개 이상의 임의의 수소 원자는 할로겐 원자, 메틸기, 메톡시기, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기로 치환되어 있어도 된다), 메틸기, 메톡시기, 트리플루오로메틸기, 또는 트리플루오로메톡시기가 바람직하다. 그 중에서도, 일반식(Ra), (Rb), (Rc), (Rf), (Rg), (Rh) 중의 X101 및 X102로서는, 각각 독립해서, 페닐기(당해 페닐기의 1개 또는 2개 이상의 임의의 수소 원자는 할로겐 원자, 메틸기, 메톡시기, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기로 치환되어 있어도 된다)가 보다 바람직하고, 무치환의 페닐기가 더 바람직하다. 또한, 일반식(Rk) 중의 X101로서는, 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 알콕시기, 트리플루오로메틸기, 또는 트리플루오로메톡시기가 보다 바람직하고, 할로겐 원자, 메틸기, 트리플루오로메틸기, 또는 트리플루오로메톡시기가 더 바람직하다.
일반식(Re) 및 (Rj) 중, Q는 2가의 탄화수소기이다. 당해 2가의 탄화수소기로서는, 직쇄상이어도 되고, 분기쇄상이어도 되고, 환상 구조를 갖는 기여도 된다. 또한, 당해 2가의 탄화수소기의 탄소 원자수는, 1∼16이 바람직하고, 1∼10이 보다 바람직하고, 1∼6이 더 바람직하다. 당해 2가의 탄화수소기로서는, 1개의 탄소 원자에 있어서, 일반식(Re) 및 (Rj) 중의 2개의 산소 원자와 각각 단결합하는 기가 바람직하다. 이 경우, 일반식(Re) 및 (Rj)에 있어서, 애스터리스크가 부여된 2개의 탄소 원자와, 그들과 각각 결합하는 2개의 산소 원자와, Q 중의 하나의 탄소 원자가, 5원환을 형성하고 있다. 구체적으로는, 무치환의, 또는 1 혹은 2개의 수소 원자가 탄화수소기에 의해서 치환된 메틸렌기, 시클로프로필리덴기, 시클로부틸리덴기, 시클로펜틸리덴기, 시클로헥실리덴기 등을 들 수 있고, 메틸렌기, 이소프로필리덴기, 시클로헥실리덴기가 보다 바람직하다.
일반식(Ra)∼(Rk)으로 표시되는 기로서는, 일반식(Ra) 또는 일반식(Rf)으로 표시되는 기가 바람직하다. 일반식(Ra)으로 표시되는 기로서는, 일반식(Ra) 중, n12이 0∼5의 정수이고, X101가 페닐기(당해 페닐기의 1개 또는 2개 이상의 임의의 수소 원자는 할로겐 원자, 메틸기, 메톡시기, 트리플루오로메틸기, 또는 트리플루오로메톡시기로 치환되어 있어도 된다)이고, R103이 무치환의 탄소 원자수 1∼6의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기인 기가 바람직하고, n12이 0∼5의 정수이고, X101가 무치환의 페닐기이고, R103이 무치환의 탄소 원자수 1∼6의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기인 기가 보다 바람직하다. 일반식(Rf)으로 표시되는 기로서는, 일반식(Rf) 중, n12이 0∼5의 정수이고, n13이 0 또는 1이고, X103가 할로겐 원자, 메틸기, 또는 트리플루오로메틸기이고, R103이 무치환의 탄소 원자수 2∼12의 직쇄상의 알킬기인 기가 바람직하다.
일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물의 R100 또는 R101로서는, 특히, 하기 식(Ra-1)∼(Ra-3) 또는 일반식(Rf-1)∼(Rf-3)으로 표시되는 기가 바람직하다. R100 또는 R101이 이들 기일 경우, 좌단이, A100(혹은, D, Z101) 또는 A101(혹은, D, Z100)에, 각각 결합한다. 또한, 애스터리스크는, 키랄인 탄소 원자를 나타낸다.
Figure pat00007
일반식(Rf-1)∼(Rf-3) 중, n13은 0 또는 1을 나타낸다. 또한, 일반식(Ra-1)∼(Ra-3), (Rf-1)∼(Rf-3) 중, n은 2∼12의 정수를 나타낸다. 일반식(Ra-1)∼(Ra-3), (Rf-1)∼(Rf-3)에 있어서는, n은 3∼8의 정수가 바람직하고, 4, 5 또는 6이 보다 바람직하다.
일반식(Ch-I) 중의 R100 또는 R101이 중합성기일 경우, 당해 중합성기로서는, 하기의 식(R-1)∼(R-16) 중 어느 하나로 표시되는 구조로 이루어지는 기가 바람직하다. 식(R-1)∼(R-14), (R-16)으로 표시되는 기는 우단이, 식(R-15)으로 표시되는 기는 좌단이, A100(혹은, D, Z101) 또는 A101(혹은, D, Z100)에, 각각 결합한다.
Figure pat00008
이들 중합성기는, 라디칼 중합, 라디칼 부가 중합, 양이온 중합, 또는 음이온 중합에 의해 경화한다. 특히 중합 방법으로서 자외선 중합을 행하는 경우에는, 식(R-1), 식(R-2), 식(R-4), 식(R-5), 식(R-7), 식(R-11), 식(R-13), 식(R-15) 또는 식(R-16)으로 표시되는 기가 바람직하고, 식(R-1), 식(R-2), 식(R-7), 식(R-11), 식(R-13) 또는 식(R-16)으로 표시되는 기가 보다 바람직하고, 식(R-1), 식(R-2) 또는 식(R-16)으로 표시되는 기가 더 바람직하다.
일반식(Ch-I) 중의 R100 또는 R101이 환 구조를 포함하는 키랄인 기일 경우, 당해 기가 포함하는 환 구조는, 방향족이어도 되고, 지방족이어도 된다. 알킬기가 취할 수 있는 환 구조로서는, 단환 구조, 축합환 구조 또는 스피로(spirocyclic)환 구조를 들 수 있고, 또한, 1개 또는 2개 이상의 헤테로 원자를 포함할 수 있다.
일반식(Ch-I) 중, Z100 및 Z101는 각각 독립해서, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-N(R105)-, -N(R105)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단결합을 나타낸다. 여기에서, R105은, 탄소 원자수 1∼12의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기를 나타내고, 탄소 원자수 1∼6의 직쇄상 혹은 분지상의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼3의 직쇄상의 알킬기가 보다 바람직하다. m11이 2 이상의 정수이고, 일분자 중에 Z100가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고, 서로 달라도 된다. 마찬가지로, m12이 2 이상의 정수이고, 일분자 중에 Z101가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고, 서로 달라도 된다. 일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물로서는, Z100 및 Z101는 각각 독립해서, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂CF₂-, -CF=CF-, -COO-, -OCO-, -CH₂-CH₂-, -C≡C- 또는 단결합이 바람직하다.
일반식(Ch-I) 중, A100 및 A101는 각각 독립해서, 하기 (a')기, (b')기, 또는 (c')기이다. m11이 2 이상의 정수이고, 일분자 중에 A100가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고, 서로 달라도 된다. 마찬가지로, m12이 2 이상의 정수이고, 일분자 중에 A101가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.
(a') 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(당해 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 된다).
(b') 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다).
(c') 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 인단-2,5-디일, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기(이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 되고, 이들 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다).
상기 (a')기, (b')기, 및 (c')기는, 모두 무치환이어도 되고, 당해 기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자가, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 탄소 원자수 1∼7의 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 불소 원자 또는 염소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다), 탄소 원자수 1∼7의 알콕시기(당해 알콕시기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 불소 원자 또는 염소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다), 탄소 원자수 1∼7의 알킬카르보닐기(당해 알킬카르보닐기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 불소 원자 또는 염소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다), 또는 탄소 원자수 1∼7의 알콕시카르보닐기(당해 알콕시카르보닐기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 불소 원자 또는 염소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)에 의해서 치환되어 있어도 된다.
일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물의 A100 및 A101로서는, 상기 (a')기 또는 상기 (b')기가 바람직하고, 무치환의 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 무치환의 1,4-페닐렌기, 1개 혹은 2개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 탄소 원자수 1∼4의 알킬기, 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼4의 알킬카르보닐기, 혹은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시카르보닐기에 의해서 치환되어 있는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 또는, 1개 혹은 2개 이상의 수소 원자가 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 탄소 원자수 1∼4의 알킬기, 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼4의 알킬카르보닐기, 혹은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시카르보닐기에 의해서 치환되어 있는 1,4-페닐렌기가 보다 바람직하고, 무치환의 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 무치환의 1,4-페닐렌기가 더 바람직하고, 무치환의 1,4-페닐렌기가 보다 더 바람직하다.
일반식(Ch-I) 중, n11은 0 또는 1을 나타낸다.
n11이 0일 때, m12은 0이며, 또한 m11은 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이다. n11 및 m12이 0일 때, m11은, 1, 2, 3, 또는 4가 바람직하고, 1, 2 또는 3이 보다 바람직하다.
n11이 1일 때, m11과 m12은 각각 독립해서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 바람직하게는 1, 2, 3, 또는 4, 보다 바람직하게는 1, 2 또는 3이다. n11이 1일 때, m11과 m12은, 서로 달라도 되지만, 같은 것이 바람직하다.
일반식(Ch-I) 중, D는, 상기 식(D1)∼(D4)으로 표시되는 2가의 기이다. 식(D1)∼(D4) 중, 흑색 원을 부여한 부위에 있어서, Z101(혹은, R100) 또는 Z101(혹은, R100)에, 각각 결합한다.
상기 (D1) 또는 (D3)으로 표시되는 기 중, 벤젠환의 임의의 1개 또는 2개 이상의 임의의 수소 원자는, 각각 독립해서 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 탄소 원자수 1∼20의 알킬기, 또는 탄소 원자수 1∼20의 알콕시기로 치환되어 있어도 된다. 벤젠환 중의 수소 원자의 치환기로 되는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기 또는 알콕시기는, 당해 기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 기 중의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, -O-, -S-, -COO-, -OCO-, -CF₂-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF- 또는 -C≡C-에 의해, 산소 원자 또는 황 원자가 서로 직접 결합하지 않도록 치환되어 있어도 된다.
일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물 중, n11이 0인 화합물로서는, 당해 화합물의 양단의 R100 및 R101을 제외한 나머지 부분 구조가, 하기 일반식(b1)∼(b13)으로 표시되는 구조인 것이 바람직하다. 일반식(b1)∼(b13)으로 표시되는 구조는, 양단 중 어느 한쪽이 R100과 결합하고, 남는 다른 쪽이 R101과 결합한다. 단, 이들 구조를 갖는 화합물에서는, R100 및 R101의 적어도 한쪽은, 키랄인 알킬기이다.
Figure pat00009
일반식(b1)∼(b13) 중, Z102는, 일반식(Ch-I) 중의 Z100 및 Z101와 마찬가지이다.
또한, 일반식(b1)∼(b13) 중, A102는, 1,4-페닐렌기(당해 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 임의의 수소 원자는, 할로겐 원자, 메틸기, 메톡시기, 트리플루오로메틸기, 또는 트리플루오로메톡시기에 의해서 치환되어 있어도 된다)이다. 1,4-페닐렌기 중의 -CH=나 수소 원자를 치환함에 의해, 당해 화합물을 포함하는 액정 조성물에 대하여, 결정성의 저하 및 유전율이방성의 방향이나 크기를 제어할 수 있다.
신뢰성의 면에서는, A102 중의 환 구조가 피리딘환, 피리미딘환 등의 복소환인 화합물(즉, 1,4-페닐렌기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=가 질소 원자로 치환된 기인 화합물)보다도, 벤젠환인 화합물(즉, 1,4-페닐렌기 중에 존재하는 -CH=가 질소 원자로 치환되어 있지 않은 기인 화합물)의 쪽이 바람직하다. 한편, 유전율이방성을 크게 한다는 면에서는, A102 중의 환 구조가 벤젠환인 화합물보다도, 피리딘환, 피리미딘환 등의 복소환인 화합물의 쪽이 바람직하다. 벤젠환이나 시클로헥산환 등의 탄화수소환을 갖는 화합물은, 당해 화합물이 갖는 분극성이 비교적 작지만, 피리딘환, 피리미딘환 등의 복소환을 갖는 화합물은, 당해 화합물이 갖는 분극성이 비교적 크고, 결정성을 저하시켜 액정성을 안정화하기 위하여 바람직하다.
일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물 중, n11 및 m12이 0인 화합물로서는, 하기 일반식(Ch-I-1)∼(Ch-I-30)이 바람직하다. 일반식(Ch-I-1)∼(Ch-I-30) 중, R100, R101 및 Z100는, 일반식(Ch-I)에 있어서의 R100, R101 및 Z100와 같은 의미를 나타내고, R100 및 R101의 적어도 하나는 키랄인 알킬기를 나타내고, L100∼L105은 각각 독립해서 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, L100∼L105은 각각 독립해서 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
일반식(Ch-I-1)∼(Ch-I-30)으로 표시되는 화합물로서는, R100 및 R101의 한쪽 또는 양쪽이 일반식(Ra)∼(Rk) 중 어느 하나로 표시되는 기인 화합물이 바람직하고, R100 및 R101의 한쪽 또는 양쪽이, 상기 식(Ra-1)∼(Ra-3) 또는 일반식(Rf-1)∼(Rf-3)으로 표시되는 기인 화합물이 보다 바람직하다. R100 및 R101 중 어느 한쪽만이 일반식(Ra)∼(Rk) 중 어느 하나로 표시되는 기인 화합물로서는, R100 및 R101의 나머지 한쪽이, 탄소 원자수 1∼30개의 아키랄인 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 인접하고 있지 않은 메틸렌기는, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH-, -CF₂-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF- 또는 C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 할로겐 원자 또는 시아노기에 의해서 치환되어 있어도 된다)인 화합물이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼16의 알킬기, 탄소 원자수 1∼16의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼16의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼16의 알케닐옥시기인 화합물보다 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물로서는, 일반식(Ch-I-1)∼(Ch-I-30) 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 적어도 1종류는 포함하고 있는 것이 바람직하고, 일반식(Ch-I-30)으로 표시되는 화합물을 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다. 일반식(Ch-I-30)으로 표시되는 화합물로서는, 구체적으로는, 하기 일반식(Ch-I-30-1)∼(Ch-I-30-6)(식 중, n13은 0 또는 1을 나타내고, n은 2∼12의 정수를 나타내고, R102은 탄소 원자수 1∼16의 알킬기, 탄소 원자수 1∼16의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼16의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼16의 알케닐옥시기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 일반식(Ch-I-30-1)∼(Ch-I-30-6) 중, R102은 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼6의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼6의 알케닐옥시기가 바람직하다.
Figure pat00016
n11이 1일 경우, 일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물은, 환 구조 부분에 부제 탄소를 갖는 구조로 된다. 이 경우, 일반식(Ch-I)으로 표시되는 화합물로서는, D가 상기 식(D2) 또는 (D4)인 화합물이 바람직하고, D가 식(D4)인 화합물이 보다 바람직하다. D가 식(D2)인 화합물로서는, 하기 일반식(K2-1)∼(K2-8)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, D가 식(D4)인 화합물로서는, 하기 일반식(K3-1)∼(K3-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
일반식(K2-1)∼(K2-8), (K3-1)∼(K3-6) 중, RK은 각각 독립해서, 일반식(Ch-I)에 있어서의 R100 및 R101과 같은 의미를 나타낸다. 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 HTP(-)키랄 화합물로서는, 일반식(K2-1)∼(K2-8) 또는 (K3-1)∼(K3-6)으로 표시되는 화합물 중에서도, RK이 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼30개의 키랄 또는 아키랄인 알킬기(당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 인접하고 있지 않은 메틸렌기는, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH-, -CF₂-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF- 또는 C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 할로겐 원자 또는 시아노기에 의해서 치환되어 있어도 된다)인 화합물이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼16의 알킬기, 탄소 원자수 1∼16의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼16의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼16의 알케닐옥시기인 화합물이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3∼10의 알킬기, 탄소 원자수 3∼9의 알콕시기, 탄소 원자수 3∼10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 3∼9의 알케닐옥시기인 화합물이 더 바람직하다.
더 상술하면, 예를 들면, 식(c01)
Figure pat00020
으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 또한, 식(c02)
Figure pat00021
으로 표시되는 키랄제가 더 바람직하다.
축부제 화합물로서는, 구체적으로는, 일반식(IV-1), (IV-2), (IV-3) 또는 (IV-4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00022
일반식(IV-1) 및 (IV-2) 중, R71 및 R72은, 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 이소시아네이트기, 이소티오시아나토기, 또는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기를 나타낸다. 당해 알킬기 중의 임의의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 및 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서, -O-, -S-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, -CF=CF-, 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 된다. 또한, 당해 알킬기 중의 임의의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다. 일반식(IV-1) 또는 (IV-2)으로 표시되는 화합물로서는, R71 및 R72은, 각각 독립해서, 무치환의, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 1∼20의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼20의 무치환의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼6의 무치환의 알킬기인 것이 더 바람직하다.
일반식(IV-1) 및 (IV-2) 중, A71 및 A72는, 각각 독립해서, 방향족성 혹은 비방향족성의 3, 6 내지 8원환, 또는, 탄소 원자수 9 이상의 축합환을 나타낸다. 이들 환 구조 중의 임의의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 또는 탄소 원자수 1∼3의 할로알킬기로 치환되어 있어도 된다. 또한, 당해 환 구조 중의 임의의 1개 또는 서로 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, -O-, -S-, 또는 -NH-로 치환되어 있어도 되고, 당해 환 구조 중의 임의의 1개 또는 서로 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, -N=으로 치환되어 있어도 된다. m71이 2 이상이고, 일분자 중에 A71가 복수 존재할 경우, 그들은 서로 같아도 되고, 서로 달라도 된다. 마찬가지로, m72이 2 이상이고, 일분자 중에 A72가 복수 존재할 경우, 그들은 서로 같아도 되고, 서로 달라도 된다.
일반식(IV-1) 또는 (IV-2)으로 표시되는 화합물로서는, A71 및 A72는, 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기가 바람직하다. 이들 기 중의 1개 혹은 2개 이상의 수소 원자가, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼3의 알킬기, 또는 탄소 원자수 1∼3의 할로알킬기로 치환된 기도 바람직하다. 그 중에서도, 1개 혹은 2개 이상의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기가 보다 바람직하고, 무치환의 1,4-페닐렌기 또는 무치환의 트랜스-1,4-시클로헥실렌기가 더 바람직하다.
일반식(IV-1) 및 (IV-2) 중, Z71 및 Z72는, 각각 독립해서, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기를 나타낸다. 당해 알킬렌기 중의 임의의 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 및 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서, -O-, -S-, -COO-, -OCO-, -CSO-, -OCS-, -N=N-, -CH=N-, -N=CH-, -N(O)=N-, -N=N(O)-, -CH=CH-, -CF=CF-, 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 된다. 또한, 당해 알킬렌기 중의 임의의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다. m71이 2 이상이고, 일분자 중에 Z71가 복수 존재할 경우, 그들은 서로 같아도 되고, 서로 달라도 된다. 마찬가지로, m72이 2 이상이고, 일분자 중에 Z72가 복수 존재할 경우, 그들은 서로 같아도 되고, 서로 달라도 된다.
일반식(IV-1) 또는 (IV-2)으로 표시되는 화합물로서는, Z71 및 Z72는 각각 독립해서, 단결합, 탄소 원자수 1∼4의 무치환의 알킬렌기, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-가 바람직하고, 단결합, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -COO-, -OCO-, -CH=CH-, 또는 -C≡C-가 보다 바람직하고, 단결합, -COO-, 또는 -OCO-가 더 바람직하다.
일반식(IV-1) 및 (IV-2) 중, X71 및 X72는, 각각 독립해서, 단결합, -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, 또는 -CH₂CH₂-를 나타낸다. 일반식(IV-1) 또는 (IV-2)으로 표시되는 화합물로서는, X71 및 X72는, 각각 독립해서, 단결합, -COO-, -OCO-, -CH₂O-, -OCH₂-, 또는 -CH₂CH₂-가 바람직하고, 단결합, -COO-, 또는 -OCO-가 보다 바람직하다.
일반식(IV-2) 중, R73은, 수소 원자, 할로겐 원자, 또는 -X71-(A71-Z71)m71-R71을 나타낸다.
일반식(IV-1) 및 (IV-2) 중, m71 및 m72은, 각각 독립해서, 1∼4의 정수를 나타낸다. 단, 일반식(IV-2)에 있어서, R73이 -X71-(A71-Z71)m71-R71인 경우에는, 2개의 m71 중, 어느 한쪽은 0이어도 된다. 일반식(IV-1) 또는 (IV-2)으로 표시되는 화합물로서는, m71 및 m72은, 각각 독립해서, 2 또는 3이 바람직하고, 2가 보다 바람직하다.
또, 키랄제는 우측 감김이어도 되며 좌측 감김이어도 되고, 액정 표시 소자의 구성에 따라서 적의(適宜) 구별하면 된다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 신뢰성을 향상시키기 위한 첨가제로서 화합물(Q)을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다. 화합물(Q)은 하기의 구조를 갖는 것이 바람직하다.
Figure pat00023
(식 중, RQ은 수산기, 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 하나 또는 둘 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어도 되고, *에서 다른 구조와 결합한다)
RQ은 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 하나 또는 둘 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어도 되지만, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기, 하나의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기, 하나의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄 알킬기, 하나의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기, 하나의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기가 더 바람직하다. MQ은 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 단결합을 나타내지만, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.
화합물(Q)은, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식(Q-a) 내지 일반식(Q-d)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00024
식 중, RQ1은 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, RQ2은 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, RQ3은 탄소 원자수 1 내지 8의 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기 또는 분기쇄 알콕시기가 바람직하고, LQ은 탄소 원자수 1 내지 8의 직쇄 알킬렌기 또는 분기쇄 알킬렌기가 바람직하다. 일반식(Q-a) 내지 일반식(Q-d)으로 표시되는 화합물 중, 일반식(Q-c) 및 일반식(Q-d)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
본원 발명의 조성물에 있어서, 일반식(Q)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종을 함유하는 것이 바람직하고, 1종 내지 5종 함유하는 것이 더 바람직하고, 그 함유량은 0.001 내지 1%인 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.1%가 더 바람직하고, 0.001 내지 0.05%가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 사용할 수 있는 산화방지제 또는 광안정제로서 보다 구체적으로는 이하의 (Q-1)∼(Q-44)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
(식 중, n은 0 내지 20의 정수를 나타낸다)
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다. 중합성 화합물은, 이하의 일반식(P)
Figure pat00030
(상기 일반식(P) 중, Rp1은, 수소 원자, 불소 원자, 시아노기, 수소 원자, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알킬기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알콕시기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐옥시기 또는 -Spp2-Pp2를 나타내고,
Pp1 및 Pp2는 각각 독립해서, 일반식(Pp1-1)∼식(Pp1-9)
Figure pat00031
(식 중, Rp11 및 Rp12은 각각 독립해서, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼5의 할로겐화알킬기를 나타내고, Wp11는 단결합, -O-, -COO- 또는 메틸렌기를 나타내고, tp11는, 0, 1 또는 2를 나타내지만, 분자 내에 Rp11, Rp12, Wp11 및/또는 tp11가 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
중 어느 하나를 나타내고,
Spp1 및 Spp2는 각각 독립해서, 단결합 또는 스페이서기를 나타내고,
Zp1 및 Zp2는 각각 독립해서, 단결합, -O-, -S-, -CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH₂-, -CH₂OCOO-, -OCH₂CH₂O-, -CO-NRZP1-, -NRZP1-CO-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CH=CRZP1-COO-, -CH=CRZP1-OCO-, -COO-CRZP1=CH-, -OCO-CRZP1=CH-, -COO-CRZP1=CH-COO-, -COO-CRZP1=CH-OCO-, -OCO-CRZP1=CH-COO-, -OCO-CRZP1=CH-OCO-, -(CH₂)z-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -(C=O)-O-(CH₂)₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂- 또는 -C≡C-(식 중, RZP1은 각각 독립해서 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내지만, 분자 내에 RZP1이 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
를 나타내고,
Ap2는, 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, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, Ap2는 무치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Spp2-Pp2로 치환되어 있어도 되고,
Ap1는 (Ap1-11)∼(Ap1-19)
Figure pat00032
(식 중, ★에서 Spp1 또는 Zp1와 결합하고, ★★에서 Zp1와 결합하고, 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Spp2-Pp2에 의해서 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 기를 나타내고,
Ap3는 (Ap3-11)∼(Ap3-19)
Figure pat00033
(식 중, ★에서 Zp2와 결합하고, ★★에서 Rp1 또는 Zp2와 결합하고, 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Spp2-Pp2에 의해서 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 기를 나타내고,
mp2 및 mp3은 각각 독립해서, 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, mp1 및 mp4은 각각 독립해서 1, 2 또는 3을 나타내지만, 분자 내에 Pp1, Spp1, Ap1, Zp1, Zp2, Ap3 및/또는 Rp1이 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 또한, 당해 중합성 모노머는 1종 또는 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(P)에 있어서, Rp1은 -Spp2-Pp2인 것이 바람직하다.
Pp1 및 Pp2는 각각 독립해서 식(Pp1-1)∼식(Pp1-3) 중 어느 하나인 것이 바람직하고, (Pp1-1)인 것이 바람직하다.
Rp11 및 Rp12은 각각 독립해서, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.
mp1+mp4은 2 이상인 것이 바람직하고, 2 또는 3이 바람직하다.
Zp1 및 Zp2는 각각 독립해서, 단결합, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -COOC₂H₄-, -OCOC₂H₄-, -C₂H₄OCO-, -C₂H₄COO-, -CH=CH-, -CF₂-, -CF₂O-, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -COO-(CH₂)₂-, -OCF₂- 또는 -C≡C-가 바람직하고, 단결합, -OCH₂-, -CH₂O-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -COOC₂H₄-, -OCOC₂H₄-, -C₂H₄OCO-, -C₂H₄COO-, -CH=CH-, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -COO-(CH₂)₂- 또는 -C≡C-가 바람직하고, 분자 내에 존재하는 하나만이 -OCH₂-, -CH₂O-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -COOC₂H₄-, -OCOC₂H₄-, -C₂H₄OCO-, -C₂H₄COO-, -CH=CH-, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -COO-(CH₂)₂- 또는 -C≡C-이고, 다른 것이 모두 단결합인 것이 바람직하고, 분자 내에 존재하는 하나만이, -OCH₂-, -CH₂O-, -C₂H₄-, -COO- 또는 -OCO-이고, 다른 것이 모두 단결합인 것이 바람직하고, 모두가 단결합인 것이 바람직하다.
또한, 분자 내에 존재하는 Zp1 및 Zp2의 하나만이, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -O-CO-(CH₂)₂-, -COO-(CH₂)₂-로 이루어지는 군에서 선택되는 연결기이고, 다른 것은 단결합인 것이 바람직하다.
Spp1 및 Spp2는 각각 독립해서, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼30의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기 중의 -CH₂-는 산소 원자끼리가 직접 연결하지 않는 한에 있어서 -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되지만, 직쇄의 탄소 원자수 1∼10의 알킬렌기 또는 단결합이 바람직하다.
Ap2는, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 안트라센-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기 또는 나프탈렌-2,6-디일기가 바람직하고, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 페난트렌-2,7-디일기 또는 나프탈렌-2,6-디일기가 바람직하고, mp2+mp3이 0일 때에는 페난트렌-2,7-디일기가 바람직하고, mp2+mp3이 1, 2 또는 3일 때에는 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기가 바람직하다. Ap2는, 액정 화합물과의 상용성을 개선하기 위하여, 그 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자가 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.
Ap1는 식(Ap1-15), (Ap1-16), (Ap1-17) 또는 (Ap1-18)이 바람직하다. Ap1는, 액정 화합물과의 상용성을 개선하기 위하여, 그 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자가 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.
Ap3는 식(Ap1-14), (Ap1-15), (Ap1-16), (Ap1-17) 또는 (Ap1-18)이 바람직하다. Ap3는, 액정 화합물과의 상용성을 개선하기 위하여, 그 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자가 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.
mp2+mp3은 0, 1, 2 또는 3이 바람직하고, 1 또는 2가 바람직하다.
일반식(P)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 본원의 일반식(P)으로 표시되는 화합물을 포함하는 조성물에 대해서, 0.05∼10% 포함하고 있는 것이 바람직하며, 0.1∼8% 포함하고 있는 것이 바람직하고, 0.1∼5% 포함하고 있는 것이 바람직하고, 0.1∼3% 포함하고 있는 것이 바람직하고, 0.2∼2% 포함하고 있는 것이 바람직하고, 0.2∼1.3% 포함하고 있는 것이 바람직하고, 0.2∼1% 포함하고 있는 것이 바람직하고, 0.2∼0.56% 포함하고 있는 것이 바람직하다.
일반식(P)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량의 바람직한 하한값은, 본원의 일반식(P)으로 표시되는 화합물을 포함하는 조성물에 대해서, 0.01%이며, 0.03%이고, 0.05%이고, 0.08%이고, 0.1%이고, 0.15%이고, 0.2%이고, 0.25%이고, 0.3%이다.
일반식(P)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량의 바람직한 상한값은, 본원의 일반식(P)으로 표시되는 화합물을 포함하는 조성물에 대해서, 10%이며, 8%이고, 5%이고, 3%이고, 1.5%이고, 1.2%이고, 1%이고, 0.8%이고, 0.5%이다.
함유량이 적으면 일반식(P)으로 표시되는 화합물을 더하는 효과가 나타나기 어렵고, 액정 조성물의 배향규제력이 약하거나 또는 경시적으로 약해져 버리는 등의 문제가 발생하고, 너무 많으면 경화 후에 잔존하는 양이 많아지는 것, 경화에 시간이 걸리는 것, 액정의 신뢰성이 저하하는 것 등의 문제가 발생한다. 이 때문에, 이들의 밸런스를 고려하여 함유량을 설정한다.
일반식(P)으로 표시되는 화합물은, 일반식(P-1), 일반식(P-2), 일반식(P-3) 및 일반식(P-4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00034
(식 중, Pp11, Pp12, Pp21, Pp22, Pp31, Pp32, Pp41 및 Pp42는 각각 독립해서, 일반식(P)에 있어서의 Pp1와 같은 의미를 나타내고,
Spp11, Spp12, Spp21, Spp22, Spp31 및 Spp32, Spp41 및 Spp42는 각각 독립해서, 일반식(P)에 있어서의 Spp1와 같은 의미를 나타내고,
Ap11, Ap12, Ap13, Ap21, Ap22, Ap23, Ap32 및 Ap42는 각각 독립해서, 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, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, Ap11, Ap12, Ap13, Ap21, Ap22, Ap23, Ap32 및 Ap42는 각각 독립해서, 무치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 일반식(P)에 있어서의 -Spp2-Pp2로 치환되어 있어도 되고,
Ap41는, 일반식(P)의 Ap1와 같은 의미를 나타내고,
Ap43는, 일반식(P)의 Ap3와 같은 의미를 나타내고,
Zp21, Zp22, Zp41 및 Zp42는, 단결합, -O-, -S-, -CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH₂-, -CH₂OCOO-, -OCH₂CH₂O-, -CO-NRZP1-, -NRZP1-CO-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CH=CRZP1-COO-, -CH=CRZP1-OCO-, -COO-CRZP1=CH-, -OCO-CRZP1=CH-, -COO-CRZP1=CH-COO-, -COO-CRZP1=CH-OCO-, -OCO-CRZP1=CH-COO-, -OCO-CRZP1=CH-OCO-, -(CH₂)z-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -(C=O)-O-(CH₂)₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂- 또는 -C≡C-(식 중, RZP1은 각각 독립해서 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내지만, 분자 내에 RZP1이 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)를 나타내지만, 분자 내에 존재하는 Zp21 및 Zp22의 적어도 하나는, 단결합 이외를 나타낸다)
Pp11, Pp12, Pp21, Pp22, Pp31, Pp32, Pp41 및 Pp42는, 각각 독립해서 일반식(P)에 있어서의 Pp1와 마찬가지로 식(Pp1-1)∼식(Pp1-3) 중 어느 하나인 것이 바람직하고, (Pp1-1)인 것이 바람직하고, Rp11 및 Rp12은 각각 독립해서, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.
Spp11, Spp12, Spp21, Spp22, Spp31 및 Spp32, Spp41 및 Spp42는 각각 독립해서, 단결합 또는 탄소 원자수 1∼30의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기 중의 -CH₂-는 산소 원자끼리가 직접 연결하지 않는 한에 있어서 -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬렌기 중의 수소 원자는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되지만, 직쇄의 탄소 원자수 1∼10의 알킬렌기 또는 단결합이 바람직하다.
Ap11, Ap12, Ap13, Ap21, Ap22, Ap23, Ap32 및 Ap42는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 안트라센-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기 또는 나프탈렌-2,6-디일기가 바람직하고, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 페난트렌-2,7-디일기 또는 나프탈렌-2,6-디일기가 바람직하다. 일반식(P-1) 및 (P-2)에 있어서는 각각 독립해서 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기가 바람직하고, 액정 화합물과의 상용성을 개선하기 위하여, 그 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자가 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다. 일반식(P-3)에 있어서는 페난트렌-2,7-디일기가 바람직하고, 액정 화합물과의 상용성을 개선하기 위하여, 그 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자가 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.
Zp21는, 단결합, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -COOC₂H₄-, -OCOC₂H₄-, -C₂H₄OCO-, -C₂H₄COO-, -CH=CH-, -CF₂-, -CF₂O-, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -COO-(CH₂)₂-, -OCF₂- 또는 -C≡C-가 바람직하고, 단결합, -OCH₂-, -CH₂O-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -COOC₂H₄-, -OCOC₂H₄-, -C₂H₄OCO-, -C₂H₄COO-, -CH=CH-, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -COO-(CH₂)₂- 또는 -C≡C-가 바람직하고, 분자 내에 존재하는 하나만이 -OCH₂-, -CH₂O-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -COOC₂H₄-, -OCOC₂H₄-, -C₂H₄OCO-, -C₂H₄COO-, -CH=CH-, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -COO-(CH₂)₂- 또는 -C≡C-이고, 다른 것이 모두 단결합인 것이 바람직하고, 분자 내에 존재하는 하나만이, -OCH₂-, -CH₂O-, -C₂H₄-, -COO- 또는 -OCO-이고, 다른 것이 모두 단결합인 것이 바람직하고, 모두가 단결합인 것이 바람직하다.
또한, 분자 내에 존재하는 Zp21의 하나만이, -(CH₂)₂-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -O-CO-(CH₂)₂-, -COO-(CH₂)₂-로 이루어지는 군에서 선택되는 연결기이고, 다른 것은 단결합인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(P-1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-1-1)∼식(P-1-46)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
(식 중, Pp11, Pp12, Spp11 및 Spp12는, 일반식(P-1)에 있어서의 Pp11, Pp12, Spp11 및 Spp12와 같은 의미를 나타낸다)
본 발명에 따른 일반식(P-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-2-1)∼식(P-2-12)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pat00040
(식 중, Pp21, Pp22, Spp21 및 Spp22는, 일반식(P-2)에 있어서의 Pp21, Pp22, Spp21 및 Spp22와 같은 의미를 나타낸다)
본 발명에 따른 일반식(P-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-3-1)∼식(P-3-15)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pat00041
Figure pat00042
(식 중, Pp31, Pp32, Spp31 및 Spp32는, 일반식(P-3)에 있어서의 Pp31, Pp32, Spp31 및 Spp32와 같은 의미를 나타낸다)
본 발명에 따른 일반식(P-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-4-1)∼식(P-4-15)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
(식 중, Pp41, Pp42, Spp41 및 Spp42는, 일반식(P-4)에 있어서의 Pp41, Pp42, Spp41 및 Spp42와 같은 의미를 나타낸다)
본 발명의 액정 조성물은, 음의 유전율이방성을 갖고, 유전율이방성의 절대값이 1.5 이상이고, 하기 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유한다.
일반식(N-1)으로 표시되는 화합물은 유전적으로 음의 화합물(Δε의 부호가 음이며, 그 절대값이 2보다 크다)에 해당한다.
일반식(N-1)으로 표시되는 화합물은, Δε이 음이며 그 절대값이 3보다도 큰 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(N-1) 중, RN11 및 RN12은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼3의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알케닐기(프로페닐기)가 특히 바람직하다.
또한, 그것이 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, 그것이 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 기에서 선택되는 것이 바람직하다(각 식 중의 흑점은 환 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다).
Figure pat00047
AN11 및 AN12는 각각 독립해서 Δn을 크게 하는 것이 요구되는 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 피페리딘-1,4-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 하기의 구조를 나타내는 것이 보다 바람직하고,
Figure pat00048
트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
ZN11 및 ZN12는 각각 독립해서 -CH₂O-, -CF₂O-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂- 또는 단결합을 나타내는 것이 바람직하고, -CH₂O-, -CH₂CH₂- 또는 단결합이 더 바람직하고, -CH₂O- 또는 단결합이 특히 바람직하다.
nN11+nN12은 1 또는 2가 바람직하고, nN11이 1이며 nN12이 0인 조합, nN11이 2이며 nN12이 0인 조합, nN11이 1이며 nN12이 1인 조합, nN11이 2이며 nN12이 1인 조합이 바람직하다.
본원에 있어서 %는 특별한 기재가 없는 경우에는, 질량%를 의미한다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이고, 20%이고, 30%이고, 40%이고, 50%이고, 55%이고, 60%이고, 65%이고, 70%이고, 75%이고, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이고, 75%이고, 65%이고, 55%이고, 45%이고, 35%이고, 25%이고, 20%이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
일반식(N-1)으로 표시되는 화합물로서, 하기의 일반식(N-1a)∼(N-1g)으로 표시되는 화합물군을 들 수 있다.
Figure pat00049
(식 중, RN11 및 RN12은 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타내고, nNa11은 0 또는 1을 나타내고, nNb11은 1 또는 2를 나타내고, nNc11은 0 또는 1을 나타내고, nNd11은 1 또는 2를 나타내고, nNe11은 1 또는 2를 나타내고, nNf12은 1 또는 2를 나타내고, nNg11은 1 또는 2를 나타내고, ANe11는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, ANg11는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내지만 적어도 하나는 1,4-시클로헥세닐렌기를 나타내고, ZNe11는 단결합 또는 에틸렌을 나타내지만 분자 내에 존재하는 적어도 하나는 에틸렌을 나타내고, 분자 내에 복수 존재하는 ANe11, ZNe11, 및/또는 ANg11는 동일해도 되며 달라도 된다)
보다 구체적으로는, 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(N-1-1)∼(N-1-21)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(N-1-1)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00050
(식 중, RN111 및 RN112은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN111은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 프로필기, 펜틸기 또는 비닐기가 바람직하다. RN112은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
또한, 일반식(N-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-1.1) 내지 식(N-1-1.23)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-1.1)∼(N-1-1.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-1.1) 및 식(N-1-1.3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00051
식(N-1-1.1)∼(N-1-1.22)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
일반식(N-1-2)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00052
(식 중, RN121 및 RN122은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN121은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기 또는 펜틸기가 바람직하다. RN122은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이고, 37%이고, 40%이고, 42%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 48%이고, 45%이고, 43%이고, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이다.
또한, 일반식(N-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-2.1) 내지 식(N-1-2.22)으로 표시되는 화합물군에서 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)으로 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 pat00053
식(N-1-2.1) 내지 식(N-1-2.22)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 50%이며, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
일반식(N-1-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00054
(식 중, RN131 및 RN132은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN131은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN132은 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 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(N-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-3.1) 내지 식(N-1-3.21)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-3.1)∼(N-1-3.7) 및 식(N-1-3.21)으로 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 pat00055
식(N-1-3.1)∼식(N-1-3.4), 식(N-1-3.6) 및 식(N-1-3.21)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 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)에서 선택되는 2종 또는 3종의 조합이 바람직하다. 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-4)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00056
(식 중, RN141 및 RN142은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN141 및 RN142은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(N-1-4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
또한, 일반식(N-1-4)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-4.1) 내지 식(N-1-4.14)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-4.1)∼(N-1-4.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-4.1), 식(N-1-4.2) 및 식(N-1-4.4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00057
식(N-1-4.1)∼(N-1-4.14)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 11%이고, 10%이고, 8%이다.
일반식(N-1-5)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00058
(식 중, RN151 및 RN152은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN151 및 RN152은 각각 독립해서, 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 8%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(N-1-5)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-5.1) 내지 식(N-1-5.6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-5.1), 식(N-1-5.2) 및 식(N-1-5.4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00059
식(N-1-5.1), 식(N-1-5.2) 및 식(N-1-5.4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 8%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-10)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00060
(식 중, RN1101 및 RN1102은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1101은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 비닐기 또는 1-프로페닐기가 바람직하다. RN1102은 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 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-10)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(N-1-10)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-10.1) 내지 식(N-1-10.14)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-10.1)∼(N-1-10.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-10.1) 및 식(N-1-10.2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00061
식(N-1-10.1) 및 식(N-1-10.2)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-11)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00062
(식 중, RN1111 및 RN1112은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1111은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 비닐기 또는 1-프로페닐기가 바람직하다. RN1112은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-11)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(N-1-11)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-11.1) 내지 식(N-1-11.14)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-11.1)∼(N-1-11.14)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-11.2) 및 식(N-1-11.4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00063
식(N-1-11.2) 및 식(N-1-11.4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합해서 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-12)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00064
(식 중, RN1121 및 RN1122은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1121은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1122은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-12)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-13)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00065
(식 중, RN1131 및 RN1132은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1131은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1132은 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 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-13)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-14)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00066
(식 중, RN1141 및 RN1142은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1141은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1142은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-14)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-15)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00067
(식 중, RN1151 및 RN1152은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1151은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1152은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-15)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-16)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00068
(식 중, RN1161 및 RN1162은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1161은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1162은 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 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-16)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-17)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00069
(식 중, RN1171 및 RN1172은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1171은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1172은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-17)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-18)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00070
(식 중, RN1181 및 RN1182은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1181은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1182은 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)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-18)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
또한, 일반식(N-1-18)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-18.1) 내지 식(N-1-18.5)으로 표시되는 화합물군에서 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 pat00071
일반식(N-1-20)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00072
(식 중, RN1201 및 RN1202은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1201 및 RN1202은 각각 독립해서, 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 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-20)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-21)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00073
(식 중, RN1211 및 RN1212은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1211 및 RN1212은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다.
일반식(N-1-21)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-21)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 5%이며, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(N-1-22)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00074
(식 중, RN1221 및 RN1222은 각각 독립해서, 일반식(N-1)에 있어서의 RN11 및 RN12과 같은 의미를 나타낸다)
RN1221 및 RN1222은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다.
일반식(N-1-22)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시하는 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(N-1-21)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 35%이며, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 5%이다.
또한, 일반식(N-1-22)으로 표시되는 화합물은, 식(N-1-22.1) 내지 식(N-1-22.12)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-22.1)∼(N-1-22.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-22.1)∼(N-1-22.4)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00075
상기 함유량을 조정함에 의해, 본원 발명의 액정 조성물을 사용해서 액정 표시 소자를 작성했을 때에,
본 발명의 액정 조성물은, 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 일반식(L)으로 표시되는 화합물은 유전적으로 거의 중성의 화합물(Δε의 값이 -2∼2)에 해당한다. 이 때문에, 분자 내에 갖는, 할로겐 등의 극성기의 개수를 2개 이하로 하는 편이 바람직하고, 1개 이하로 하는 편이 바람직하고, 갖지 않는 편이 바람직하다.
Figure pat00076
(식 중, RL1 및 RL2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립해서 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
nL1은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
AL1, AL2 및 AL3는 각각 독립해서
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH₂- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
(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 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립해서 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
ZL1 및 ZL2는 각각 독립해서 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 3이며 AL2가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, nL1이 2 또는 3이며 ZL3가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되지만, 일반식(N-1), (N-2) 및 (N-3)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
일반식(L)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용해도 되지만, 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이며, 3종류이고, 4종류이고, 5종류이고, 6종류이고, 7종류이고, 8종류이고, 9종류이고, 10종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(L)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스적합성, 적하흔, 소부, 유전율이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 10%이고, 20%이고, 30%이고, 40%이고, 50%이고, 55%이고, 60%이고, 65%이고, 70%이고, 75%이고, 80%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 95%이며, 85%이고, 75%이고, 65%이고, 55%이고, 45%이고, 35%이고, 25%이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
신뢰성을 중시하는 경우에는 RL1 및 RL2은 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 RL2은, 그것이 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, 그것이 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 기에서 선택되는 것이 바람직하다(각 식 중의 흑점은 환 구조 중의 탄소 원자를 나타낸다).
Figure pat00077
nL1은 응답 속도를 중시하는 경우에는 0이 바람직하고, 네마틱상의 상한 온도를 개선하기 위해서는 2 또는 3이 바람직하고, 이들의 밸런스를 취하기 위해서는 1이 바람직하다. 또한, 조성물로서 요구되는 특성을 충족시키기 위해서는 서로 다른 값의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
AL1, AL2 및 AL3는 Δn을 크게 하는 것이 요구되는 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 각각 독립해서 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 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 pat00078
트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
ZL1 및 ZL2는 응답 속도를 중시하는 경우에는 단결합인 것이 바람직하다.
일반식(L)으로 표시되는 화합물은 분자 내의 할로겐 원자수가 0개 또는 1개인 것이 바람직하다.
일반식(L)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1)∼(L-7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00079
(식 중, RL11 및 RL12은 각각 독립해서, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타낸다)
RL11 및 RL12은, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 15%이고, 20%이고, 25%이고, 30%이고, 35%이고, 40%이고, 45%이고, 50%이고, 55%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 95%이며, 90%이고, 85%이고, 80%이고, 75%이고, 70%이고, 65%이고, 60%이고, 55%이고, 50%이고, 45%이고, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 25%이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 중용이고 상한값이 중용인 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00080
(식 중 RL12은 일반식(L-1)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
일반식(L-1-1)으로 표시되는 화합물은, 식(L-1-1.1) 내지 식(L-1-1.3)으로 표시되는 화합물군에서 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 pat00081
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-1.3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 20%이며, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00082
(식 중 RL12은 일반식(L-1)에 있어서의 의미와 같은 의미를 나타낸다)
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이고, 10%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 60%이며, 55%이고, 50%이고, 45%이고, 42%이고, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이다.
또한, 일반식(L-1-2)으로 표시되는 화합물은, 식(L-1-2.1) 내지 식(L-1-2.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-1-2.2) 내지 식(L-1-2.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식(L-1-2.2)으로 표시되는 화합물은 본 발명의 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또한, 응답 속도보다도 높은 Tni를 구할 때는, 식(L-1-2.3) 또는 식(L-1-2.4)으로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 식(L-1-2.3) 및 식(L-1-2.4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해도를 좋게 하기 위하여 30% 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
Figure pat00083
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-2.2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 10%이며, 15%이고, 18%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이고, 38%이고, 40%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 60%이며, 55%이고, 50%이고, 45%이고, 43%이고, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 32%이고, 30%이고, 27%이고, 25%이고, 22%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-1.3)으로 표시되는 화합물 및 식(L-1-2.2)으로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한값은, 10%이며, 15%이고, 20%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 35%이고, 40%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 60%이며, 55%이고, 50%이고, 45%이고, 43%이고, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 32%이고, 30%이고, 27%이고, 25%이고, 22%이다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00084
(식 중 RL13 및 RL14은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
RL13 및 RL14은, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 30%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 60%이며, 55%이고, 50%이고, 45%이고, 40%이고, 37%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 27%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 17%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이다.
또한, 일반식(L-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식(L-1-3.1) 내지 식(L-1-3.13)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-1-3.1), 식(L-1-3.3) 또는 식(L-1-3.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식(L-1-3.1)으로 표시되는 화합물은 본 발명의 조성물의 응답 속도를 특히 개선하기 때문에 바람직하다. 또한, 응답 속도보다도 높은 Tni를 구할 때는, 식(L-1-3.3), 식(L-1-3.4), 식(L-1-3.11) 및 식(L-1-3.12)으로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 식(L-1-3.3), 식(L-1-3.4), 식(L-1-3.11) 및 식(L-1-3.13)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해도를 좋게 하기 위하여 20% 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
Figure pat00085
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-3.1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 20%이며, 17%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-4) 및/또는 (L-1-5)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00086
(식 중 RL15 및 RL16은 각각 독립해서 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 대해서의 식(L-1-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 25%이며, 23%이고, 20%이고, 17%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 25%이며, 23%이고, 20%이고, 17%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이다.
또한, 일반식(L-1-4) 및 (L-1-5)으로 표시되는 화합물은, 식(L-1-4.1) 내지 식(L-1-5.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-1-4.2) 또는 식(L-1-5.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00087
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-4.2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 18%이고, 20%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 20%이며, 17%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 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)으로 표시되는 화합물에서 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)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 이들 화합물의 합계의 함유량의 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 13%이고, 15%이고, 18%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 33%이고, 35%이고, 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 80%이며, 70%이고, 60%이고, 50%이고, 45%이고, 40%이고, 37%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이고, 28%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이다. 조성물의 신뢰성을 중시하는 경우에는, 식(L-1-3.1), 식(L-1-3.3) 및 식(L-1-3.4)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하고, 조성물의 응답 속도를 중시하는 경우에는, 식(L-1-1.3), 식(L-1-2.2)으로 표시되는 화합물에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00088
(식 중 RL17 및 RL18은 각각 독립해서 메틸기 또는 수소 원자를 나타낸다)
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-1-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 5%이고, 10%이고, 15%이고, 17%이고, 20%이고, 23%이고, 25%이고, 27%이고, 30%이고, 35%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 60%이며, 55%이고, 50%이고, 45%이고, 42%이고, 40%이고, 38%이고, 35%이고, 33%이고, 30%이다.
또한, 일반식(L-1-6)으로 표시되는 화합물은, 식(L-1-6.1) 내지 식(L-1-6.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00089
일반식(L-2)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00090
(식 중, RL21 및 RL22은 각각 독립해서, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타낸다)
RL21은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, RL22은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식(L-2)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 20%이며, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
또한, 일반식(L-2)으로 표시되는 화합물은, 식(L-2.1) 내지 식(L-2.6)으로 표시되는 화합물군에서 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 pat00091
일반식(L-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00092
(식 중, RL31 및 RL32은 각각 독립해서, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타낸다)
RL31 및 RL32은 각각 독립해서 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 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이다. 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서, 20%이며, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이고, 7%이고, 6%이고, 5%이고, 3%이다.
높은 복굴절률을 얻는 경우는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 Tni를 중시하는 경우는 함유량을 낮게 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)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-3.2) 내지 식(L-3.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00093
일반식(L-4)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00094
(식 중, RL41 및 RL42은 각각 독립해서, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타낸다)
RL41은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, RL42은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다)
일반식(L-4)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(L-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스적합성, 적하흔, 소부, 유전율이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 14%이고, 16%이고, 20%이고, 23%이고, 26%이고, 30%이고, 35%이고, 40%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50%이며, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 20%이고, 15%이고, 10%이고, 5%이다.
일반식(L-4)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(L-4.1) 내지 식(L-4.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00095
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 식(L-4.1)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식(L-4.2)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식(L-4.1)으로 표시되는 화합물과 식(L-4.2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하고 있어도 되고, 식(L-4.1) 내지 식(L-4.3)으로 표시되는 화합물을 모두 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-4.1) 또는 식(L-4.2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 9%이고, 11%이고, 12%이고, 13%이고, 18%이고, 21%이고, 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이다.
식(L-4.1)으로 표시되는 화합물과 식(L-4.2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하는 경우는, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 양화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 15%이며, 19%이고, 24%이고, 30%이고, 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(L-4)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(L-4.4) 내지 식(L-4.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-4.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00096
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 식(L-4.4)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도 되고, 식(L-4.4)으로 표시되는 화합물과 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하고 있어도 된다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-4.4) 또는 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 3%이며, 5%이고, 7%이고, 9%이고, 11%이고, 12%이고, 13%이고, 18%이고, 21%이다. 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 8%이다.
식(L-4.4)으로 표시되는 화합물과 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하는 경우는, 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 양화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 15%이며, 19%이고, 24%이고, 30%이고, 바람직한 상한값은, 45%이며, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 13%이다.
일반식(L-4)으로 표시되는 화합물은, 식(L-4.7) 내지 식(L-4.10)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(L-4.9)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00097
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00098
(식 중, RL51 및 RL52은 각각 독립해서, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타낸다)
RL51은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, RL52은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(L-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스적합성, 적하흔, 소부, 유전율이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 14%이고, 16%이고, 20%이고, 23%이고, 26%이고, 30%이고, 35%이고, 40%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50%이며, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 20%이고, 15%이고, 10%이고, 5%이다.
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은, 식(L-5.1) 또는 식(L-5.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(L-5.1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 9%이다.
Figure pat00099
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은, 식(L-5.3) 또는 식(L-5.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 9%이다.
Figure pat00100
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은, 식(L-5.5) 내지 식(L-5.7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히 식(L-5.7)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 9%이다.
Figure pat00101
일반식(L-6)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00102
(식 중, RL61 및 RL62은 각각 독립해서, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타내고, XL61 및 XL62는 각각 독립해서 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다)
RL61 및 RL62은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하고, XL61 및 XL62 중 한쪽이 불소 원자, 다른 쪽이 수소 원자인 것이 바람직하다.
일반식(L-6)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 이상의 화합물을 조합해서 사용할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이고, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 14%이고, 16%이고, 20%이고, 23%이고, 26%이고, 30%이고, 35%이고, 40%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 50%이며, 40%이고, 35%이고, 30%이고, 20%이고, 15%이고, 10%이고, 5%이다. Δn을 크게 하는 것에 중점을 두는 경우에는 함유량을 많게 하는 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)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00103
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중으로부터 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하고, 1종∼4종류 함유하는 것이 더 바람직하다. 또한, 선택하는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들면, 식(L-6.1) 또는 (L-6.2)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(L-6.4) 또는 (L-6.5)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(L-6.6) 또는 식(L-6.7)으로 표시되는 화합물로부터 1종류, 식(L-6.8) 또는 (L-6.9)으로 표시되는 화합물로부터 1종류의 화합물을 선택하고, 이들을 적의 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)으로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(L-6)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(L-6.10) 내지 식(L-6.17)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 식(L-6.11)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00104
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 20%이며, 15%이고, 13%이고, 10%이고, 9%이다.
일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00105
(식 중, RL71 및 RL72은 각각 독립해서 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타내고, AL71 및 AL72는 각각 독립해서 일반식(L)에 있어서의 AL2 및 AL3와 같은 의미를 나타내지만, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립해서 불소 원자에 의해서 치환되어 있어도 되고, ZL71는 일반식(L)에 있어서의 ZL2와 같은 의미를 나타내고, XL71 및 XL72는 각각 독립해서 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다)
식 중, RL71 및 RL72은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기가 바람직하고, AL71 및 AL72는 각각 독립해서 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립해서 불소 원자에 의해서 치환되어 있어도 되고, ZL71는 단결합 또는 COO-가 바람직하고, 단결합이 바람직하고, XL71 및 XL72는 수소 원자가 바람직하다.
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이고, 2종류이고, 3종류이고, 4종류이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스적합성, 적하흔, 소부, 유전율이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-7)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한값은, 1%이며, 2%이고, 3%이고, 5%이고, 7%이고, 10%이고, 14%이고, 16%이고, 20%이다. 본 발명의 조성물의 총량에 대해서의 식(L-7)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한값은, 30%이며, 25%이고, 23%이고, 20%이고, 18%이고, 15%이고, 10%이고, 5%이다.
본 발명의 조성물이 높은 Tni의 실시형태가 요구되는 경우는 식(L-7)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요구되는 경우는 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은, 식(L-7.1) 내지 식(L-7.4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-7.2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00106
또한, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은, 식(L-7.11) 내지 식(L-7.13)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-7.11)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00107
또한, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은, 식(L-7.21) 내지 식(L-7.23)으로 표시되는 화합물이다. 식(L-7.21)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00108
또한, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은, 식(L-7.31) 내지 식(L-7.34)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-7.31) 또는/및 식(L-7.32)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00109
또한, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은, 식(L-7.41) 내지 식(L-7.44)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-7.41) 또는/및 식(L-7.42)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00110
또한, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은, 식(L-7.51) 내지 식(L-7.53)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00111
본원 발명의 조성물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조 등의 산소 원자끼리가 결합한 구조를 갖는 화합물을 함유하지 않는 것이 바람직하다.
조성물의 신뢰성 및 장기안정성을 중시하는 경우에는 카르보닐기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 5% 이하로 하는 것이 바람직하며, 3% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 1% 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
UV 조사에 의한 안정성을 중시할 경우, 염소 원자가 치환하여 있는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 15% 이하로 하는 것이 바람직하며, 10% 이하로 하는 것이 바람직하고, 8% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 3% 이하로 하는 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
분자 내의 환 구조가 모두 6원환인 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 분자 내의 환 구조가 모두 6원환인 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 80% 이상으로 하는 것이 바람직하며, 90% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95% 이상으로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 분자 내의 환 구조가 모두 6원환인 화합물만으로 조성물을 구성하는 것이 가장 바람직하다.
조성물의 산화에 의한 열화(劣化)를 억제하기 위해서는, 환 구조로서 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 10% 이하로 하는 것이 바람직하며, 8% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 3% 이하로 하는 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
점도의 개선 및 Tni의 개선을 중시하는 경우에는, 수소 원자가 할로겐으로 치환되어 있어도 되는 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 상기 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 10% 이하로 하는 것이 바람직하며, 8% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 3% 이하로 하는 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
본원에 있어서 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 의도하지 않고 함유하는 것을 제외하고 함유하지 않는다는 의미이다.
본 발명의 제1 실시형태의 조성물에 함유되는 화합물이, 측쇄로서 알케닐기를 가질 경우, 상기 알케닐기가 시클로헥산에 결합하고 있는 경우에는 당해 알케닐기의 탄소 원자수는 2∼5인 것이 바람직하고, 상기 알케닐기가 벤젠에 결합하고 있는 경우에는 당해 알케닐기의 탄소 원자수는 4∼5인 것이 바람직하고, 상기 알케닐기의 불포화 결합과 벤젠은 직접 결합하고 있지 않은 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 액정 조성물의 평균 탄성 상수(KAVG)는 10 내지 25가 바람직하지만, 그 하한값으로서는, 10이 바람직하며, 10.5가 바람직하고, 11이 바람직하고, 11.5가 바람직하고, 12가 바람직하고, 12.3이 바람직하고, 12.5가 바람직하고, 12.8이 바람직하고, 13이 바람직하고, 13.3이 바람직하고, 13.5가 바람직하고, 13.8이 바람직하고, 14가 바람직하고, 14.3이 바람직하고, 14.5가 바람직하고, 14.8이 바람직하고, 15가 바람직하고, 15.3이 바람직하고, 15.5가 바람직하고, 15.8이 바람직하고, 16이 바람직하고, 16.3이 바람직하고, 16.5가 바람직하고, 16.8이 바람직하고, 17이 바람직하고, 17.3이 바람직하고, 17.5가 바람직하고, 17.8이 바람직하고, 18이 바람직하고, 그 상한값으로서는, 25가 바람직하며, 24.5가 바람직하고, 24가 바람직하고, 23.5가 바람직하고, 23이 바람직하고, 22.8이 바람직하고, 22.5가 바람직하고, 22.3이 바람직하고, 22가 바람직하고, 21.8이 바람직하고, 21.5가 바람직하고, 21.3이 바람직하고, 21이 바람직하고, 20.8이 바람직하고, 20.5가 바람직하고, 20.3이 바람직하고, 20이 바람직하고, 19.8이 바람직하고, 19.5가 바람직하고, 19.3이 바람직하고, 19가 바람직하고, 18.8이 바람직하고, 18.5가 바람직하고, 18.3이 바람직하고, 18이 바람직하고, 17.8이 바람직하고, 17.5가 바람직하고, 17.3이 바람직하고, 17이 바람직하다. 소비 전력 삭감을 중시하는 경우에는 백라이트의 광량을 억제하는 것이 유효하고, 액정 표시 소자는 광의 투과율을 향상시키는 것이 바람직하고, 그를 위해서는 KAVG의 값을 낮게 설정하는 것이 바람직하다. 응답 속도의 개선을 중시하는 경우에는 KAVG의 값을 높게 설정하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 액정 조성물은, 액정 표시 소자에 적용된다. 이하, 도 1, 2를 적의 참조하면서, 본 실시형태에 따른 액정 표시 소자의 예를 설명한다.
도 1은, 액정 표시 소자의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서는, 설명을 위하여 편의상, 각 구성 요소를 이간시켜서 나타내고 있다. 본 실시형태에 따른 액정 표시 소자(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 대향하도록 배치된 제1 기판(2) 및 제2 기판(3)과, 제1 기판(2)과 제2 기판(3)과의 사이에 마련된 액정층(4)을 구비하고 있고, 액정층(4)은 상술한 본 실시형태의 액정 조성물에 의해 구성된다.
제1 기판(2)에는, 액정층(4)측의 면에 화소 전극층(5)이 형성되어 있다. 제2 기판(3)에는, 액정층(4)측에 공통 전극층(6)이 형성되어 있다. 제1 기판(2) 및 제2 기판(3)은, 한 쌍의 편광판(7, 8)에 의해 협지(挾持)되어 있어도 된다. 제2 기판(3)의 액정층(4)측에는, 컬러필터(9)가 더 마련되어 있어도 된다.
즉, 일 실시형태에 따른 액정 표시 소자(1)는, 제1 편광판(7)과, 제1 기판(2)과, 화소 전극층(5)과, 액정 조성물을 포함하는 액정층(4)과, 공통 전극층(6)과, 컬러필터(9)와, 제2 기판(3)과, 제2 편광판(8)이 이 순서로 적층된 구성을 갖고 있다.
제1 기판(2) 및 제2 기판(3)은, 예를 들면 유리 또는 플라스틱 등의 유연성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 제1 기판(2) 및 제2 기판(3)의 적어도 한쪽은 투명한 재료로 형성되어 있고, 다른 쪽은 투명한 재료로 형성되어 있어도 되고, 금속이나 실리콘 등의 불투명한 재료로 형성되어 있어도 된다. 제1 기판(2) 및 제2 기판(3)은, 주연 영역에 배치된 에폭시계 열경화성 조성물 등의 씰재 및 봉지재에 의해서 서로 첩합되어 있고, 그 사이에는 기판 간 거리를 유지하기 위하여, 예를 들면, 유리 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자 등의 입상 스페이서, 또는 포토리소그래피법에 의해 형성된 수지로 이루어지는 스페이서 기둥이 배치되어 있어도 된다.
제1 편광판(7) 및 제2 편광판(8)은, 각 편광판의 편광축을 조정해서 시야각이나 콘트라스트가 양호하게 되도록 조정할 수 있고, 그들의 투과축이 노멀리 블랙 모드로 작동하도록, 서로 직행하는 투과축을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 제1 편광판(7) 및 제2 편광판(8) 중 어느 하나는, 전압 무인가 시의 액정 분자의 배향 방향과 평행한 투과축을 갖도록 배치되는 것이 바람직하다.
컬러필터(9)는, 광의 누설을 방지하는 관점에서, 블랙 매트릭스를 형성하는 것이 바람직하고, 박막 트랜지스터에 대응하는 부분에 블랙 매트릭스(도시하지 않음)를 형성하는 것이 바람직하다.
블랙 매트릭스는, 어레이 기판과 반대측의 기판에 컬러필터와 함께 설치되어도 되고, 어레이 기판측에 컬러필터와 함께 설치되어도 되고, 블랙 매트릭스가 어레이 기판에, 컬러필터가 다른 한쪽의 기판에 각각 개별로 설치되어도 된다. 또한, 블랙 매트릭스는, 컬러필터와 개별로 설치되어도 되지만, 컬러필터의 각 색을 겹침으로써 투과율을 저하시키는 것이어도 된다.
도 2는, 도 1에 있어서의 제1 기판(2) 상에 형성된 화소 전극층(5)의 일부인 I선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(2)의 표면에 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 화소 전극층(5)에서는, 주사 신호를 공급하기 위한 복수의 게이트 버스 라인(11)과 표시 신호를 공급하기 위한 복수의 데이터 버스 라인(12)이, 서로 교차해서 매트릭스상으로 배치되어 있다. 또, 도 2에는, 한 쌍의 게이트 버스 라인(11, 11) 및 한 쌍의 데이터 버스 라인(12, 12)만이 나타나 있다.
복수의 게이트 버스 라인(11)과 복수의 데이터 버스 라인(12)에 의해 둘러싸인 영역에 의해, 액정 표시 소자의 단위 화소가 형성되고, 당해 단위 화소 내에는, 화소 전극(13)이 형성되어 있다. 화소 전극(13)은, 서로 직교해서 십자 형상을 이루는 2개의 간부와, 각 간부로부터 연재(延在)하는 복수의 지부(枝部)를 구비하는, 소위 피쉬본 구조를 갖고 있다. 또한, 한 쌍의 게이트 버스 라인(11, 11)의 사이에는, 게이트 버스 라인(11)과 대략 평행으로 Cs 전극(14)이 마련되어 있다. 또한, 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(12)이 서로 교차하고 있는 교차부 근방에는, 소스 전극(15) 및 드레인 전극(16)을 포함하는 박막 트랜지스터가 마련되어 있다. 드레인 전극(16)에는, 콘택트홀(17)이 마련되어 있다.
게이트 버스 라인(11) 및 데이터 버스 라인(12)은, 바람직하게는 각각 금속막으로 형성되어 있고, 보다 바람직하게는 Al, Cu, Au, Ag, Cr, Ta, Ti, Mo, W, Ni 또는 그 합금으로 형성되어 있고, 또한 바람직하게는 Mo, Al 또는 그 합금으로 형성되어 있다.
화소 전극(13)은, 투과율을 향상시키기 위해서, 바람직하게는 투명 전극이다. 투명 전극은, 산화물 반도체(ZnO, InGaZnO, SiGe, GaAs, IZO(Indium Zinc Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), SnO, TiO, AZTO(AlZnSnO) 등)를 스퍼터링 등 함에 의해 형성된다. 이때, 투명 전극의 막두께는, 10∼200㎚여도 된다. 또한, 전기적 저항을 저감하기 위하여, 아모퍼스의 ITO막을 소성함에 의해 다결정의 ITO막으로 해서 투명 전극을 형성할 수도 있다.
본 실시형태의 액정 표시 소자는, 예를 들면, 제1 기판(2) 및 제2 기판(3) 상에 Al 또는 그 합금 등의 금속 재료를 스퍼터링함에 의해 배선을 형성하여, 화소 전극층(5) 및 공통 전극층(6)을 각각 형성할 수 있다. 또한, 컬러필터(9)는, 예를 들면, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 또는, 염색법 등에 의해서 작성할 수 있다. 안료 분산법에 의한 컬러필터의 작성 방법을 일례로 설명하면, 컬러필터용의 경화성 착색 조성물을, 당해 투명 기판 상에 도포하고, 패터닝 처리를 실시하고, 그리고 가열 또는 광조사에 의해 경화시킨다. 이 공정을, 적, 녹, 청의 3색에 대하여 각각 행함으로써, 컬러필터용의 화소부를 작성할 수 있다. 또한, 컬러필터(9)는, TFT 등을 갖는 기판측에 설치해도 된다.
제1 기판(2) 및 제2 기판(3)은, 화소 전극층(5) 및 공통 전극층(6)이 각각 내측으로 되도록 대향시키지만, 그때 스페이서를 개재해서, 제1 기판(2) 및 제2 기판(3)의 간격을 조정해도 된다. 이때는, 액정층(4)의 두께가, 예를 들면 1∼100㎛로 되도록 조정하는 것이 바람직하다.
편광판(7, 8)을 사용하는 경우는, 콘트라스트가 최대로 되도록 액정층(4)의 굴절률이방성 Δn과 액정층(4)의 두께와의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 2매의 편광판(7, 8)이 있는 경우는, 각 편광판의 편광축을 조정해서 시야각이나 콘트라스트가 양호하게 되도록 조정할 수도 있다. 또한, 시야각을 넓히기 위한 위상차 필름도 사용할 수도 있다. 그 후, 에폭시계 열경화성 조성물 등의 씰제를, 액정 주입구를 마련한 형태로 당해 기판에 스크린 인쇄하고, 당해 기판끼리를 첩합하고, 가열하여 씰제를 열경화시킨다.
2매의 기판(2, 3) 간에 조성물을 협지시키는 방법은, 통상의 진공 주입법 또는 적하 주입(ODF : One Drop Fill)법 등을 사용할 수 있지만, 진공 주입법에 있어서는 적하흔이 발생하지 않지만, 주입의 흔적이 남는 과제를 갖고 있는 것이지만, 본 실시형태에 있어서는, ODF법을 사용해서 제조하는 표시 소자에 의해 호적하게 사용할 수 있다. ODF법의 액정 표시 소자 제조 공정에 있어서는, 백플레인 또는 프론트플레인의 어느 한쪽의 기판에 에폭시계 광열 병용 경화성 등의 씰제를, 디스펜서를 사용해서 폐(閉)루프 둑 형상으로 묘화하고, 그 중에 탈기 하에서 소정량의 조성물을 적하 후, 프론트플레인과 백플레인을 접합함에 의해서 액정 표시 소자를 제조할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, ODF법에 있어서, 액정 조성물을 기판에 적하했을 때의 적하흔의 발생을 억제할 수 있다. 또, 적하흔이란, 흑색 표시한 경우에 액정 조성물을 적하한 흔적이 하얗게 떠오르는 현상으로 정의한다.
또한, ODF법에 의한 액정 표시 소자의 제조 공정에 있어서는, 액정 표시 소자의 사이즈에 따라서 최적한 액정 주입량을 적하할 필요가 있지만, 본 실시형태의 액정 조성물은, 예를 들면, 액정 적하 시에 발생하는 적하 장치 내의 급격한 압력 변화나 충격에 대한 영향이 적고, 장시간에 걸쳐서 안정적으로 액정을 계속 적하하는 것이 가능하기 때문에, 액정 표시 소자의 수율을 높게 유지할 수도 있다. 특히, 최근 유행하고 있는 스마트폰에 다용되는 소형 액정 표시 소자는, 최적한 액정 주입량이 적기 때문에 최적값으로부터의 어긋남을 일정 범위 내로 제어하는 것 자체가 어렵지만, 본 실시형태의 액정 조성물을 사용함에 의해, 소형 액정 표시 소자에 있어서도 안정한 액정 재료의 토출량을 실현할 수 있다.
본 실시형태의 액정 조성물의 중합성 화합물을 중합시키는 방법으로서는, 액정의 양호한 배향 성능을 얻기 위해서는, 적당한 중합 속도가 바람직하므로, 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 단일 또는 병용 또는 순번대로 조사함에 의해서 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용할 경우, 편광 광원을 사용해도 되고, 비편광 광원을 사용해도 된다. 또한, 중합성 화합물 함유 조성물을 2매의 기판 간에 협지시킨 상태에서 중합을 행하는 경우에는, 적어도 조사면측의 기판은 활성 에너지선에 대해서 적당한 투명성이 부여되어 있어야만 한다. 또한, 광조사 시에 마스크를 사용해서 특정의 부분만을 중합시킨 후, 전장이나 자장 또는 온도 등의 조건을 변화시킴에 의해, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시키고, 추가로 활성 에너지선을 조사해서 중합시킨다는 수단을 사용해도 된다. 특히 자외선 노광할 때에는, 중합성 화합물 함유 조성물에 교류 전계를 인가하면서 자외선 노광하는 것이 바람직하다. 인가하는 교류 전계는, 주파수 10Hz∼10kHz의 교류가 바람직하고, 주파수 60Hz∼10kHz가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 원하는 프리틸트각에 의존해서 선택된다. 즉, 인가하는 전압에 의해 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. 횡전계형 MVA 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향안정성 및 콘트라스트의 관점에서 프리틸트각을 80도∼89.9도로 제어하는 것이 바람직하다.
조사 시의 온도는, 본 실시형태의 조성물의 액정 상태가 유지되는 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 실온에 가까운 온도, 즉, 전형적으로는 15∼35℃에서의 온도에서 중합시키는 것이 바람직하다. 자외선을 발생시키는 램프로서는, 메탈할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 사용할 수 있다. 또한, 조사하는 자외선의 파장으로서는, 조성물의 흡수 파장역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라서, 자외선을 컷해서 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1mW/㎠∼100W/㎠가 바람직하고, 2mW/㎠∼50W/㎠가 보다 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지양은, 적의 조정할 수 있지만, 10mJ/㎠∼500J/㎠가 바람직하고, 100mJ/㎠∼200J/㎠가 보다 바람직하다. 자외선을 조사할 때에, 강도를 변화시켜도 된다. 자외선을 조사하는 시간은 조사하는 자외선 강도에 따라 적의 선택되지만, 10초∼3600초가 바람직하고, 10초∼600초가 보다 바람직하다.
액정 표시 소자(1)는, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자여도 된다. 액정 표시 소자(1)는, PSA형, PSVA형, VA형, IPS형, FFS형 또는 ECB형의 액정 표시 소자여도 되고, 바람직하게는 PSA형의 액정 표시 소자이다.
본 발명의 액정 조성물의 산화방지제의 함유량은 10질량ppm 이상이 바람직하고, 20질량ppm 이상이 바람직하고, 50질량ppm 이상이 바람직하다. 산화방지제를 함유하는 경우의 상한은 10000질량ppm이지만, 1000질량ppm이 바람직하고, 500질량ppm이 바람직하고, 200질량ppm이 바람직하고, 100질량ppm이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 사용하는 광안정제를 함유할 경우, 일반적으로 입수할 수 있는 Tinuvin770이나 LA-57과 같은 HALS를 사용하는 것이 바람직하다. 그 함유량은 100ppm 내지 2000ppm의 범위에서 조정하는 것이 바람직하고, 200ppm 내지 1200ppm의 범위인 것이 더 바람직하고, 500ppm 내지 1200ppm의 범위인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 60℃ 내지 120℃이지만, 그 하한은 65℃가 바람직하며, 70℃가 바람직하고, 71℃가 바람직하고, 72℃가 바람직하고, 73℃가 바람직하고, 74℃가 바람직하고, 75℃가 바람직하고, 그 상한은 110℃가 바람직하며, 105℃가 바람직하고, 100℃가 바람직하고, 95℃가 바람직하고, 90℃가 바람직하고, 88℃가 바람직하고, 86℃가 바람직하고, 85℃가 바람직하고, 84℃가 바람직하고, 82℃가 바람직하고, 80℃가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 회전 점성(γ1)이 50 내지 200mPa·s이지만, 그 하한은 55mPa·s가 바람직하며, 60mPa·s가 바람직하고, 62mPa·s가 바람직하고, 64mPa·s가 바람직하고, 66mPa·s가 바람직하고, 68mPa·s가 바람직하고, 70mPa·s가 바람직하고, 그 상한은 190mPa·s가 바람직하며, 180mPa·s가 바람직하고, 170mPa·s가 바람직하고, 160mPa·s가 바람직하고, 150mPa·s가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 유전율이방성(Δε)이 -2.0 내지 -8.0이지만, 그 하한은 -7.0이 바람직하며, -6.5가 바람직하고, -6.0이 바람직하고, -5.5가 바람직하고, -5.0이 바람직하고, -4.5가 바람직하고, -4.0이 바람직하고, -3.9가 바람직하고, -3.8이 바람직하고, -3.7이 바람직하고, 그 상한은 -2.5가 바람직하며, -2.6이 바람직하고, -2.7이 바람직하고, -2.8이 바람직하고, -2.9가 바람직하고, -3.0이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 굴절률이방성(Δn)이 0.08 내지 0.20이지만, 그 하한은 0.09가 바람직하며, 0.10이 바람직하고, 0.11이 바람직하고, 0.12가 바람직하고, 0.13이 바람직하고, 그 상한은 0.19가 바람직하며, 0.18이 바람직하고, 0.17이 바람직하고, 0.16이 바람직하고, 0.15가 바람직하다. 더 상술하면, 얇은 셀갭에 대응하는 경우는 0.10 내지 0.20인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응하는 경우는 0.08 내지 0.12인 것이 바람직하다.
피치는, 액정 표시 소자의 셀두께에 따라서 적절하게 설정하면 되지만, 너무 짧거나 너무 길어도 불량이 발생한다. 본 발명의 액정 조성물은, 20℃에 있어서의 피치(㎛)의 하한은 5㎛이지만, 6㎛가 바람직하며, 7㎛가 바람직하고, 8㎛가 바람직하고, 9㎛가 바람직하고, 10㎛가 바람직하고, 11㎛가 바람직하고, 12㎛가 바람직하고, 13㎛가 바람직하고, 14㎛가 바람직하고, 15㎛가 바람직하고, 20㎛가 바람직하고, 피치의 상한은 140㎛이지만, 130㎛가 바람직하며, 120㎛가 바람직하고, 110㎛가 바람직하고, 100㎛가 바람직하고, 90㎛가 바람직하고, 80㎛가 바람직하고, 70㎛가 바람직하고, 60㎛가 바람직하다. 바람직한 범위는 상술과 같지만, 셀두께(셀갭), 투명 전극의 구조 및 배향막의 종류 등의 영향에 따라, 어느 정도의 범위에 있어서 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는, 적하흔이나 소부나 표시 불균일 등의 표시 불량이 없거나 또는 억제되고 있고, 낮은 구동 전압과 높은 투과율과 빠른 응답 속도를 양립시킨다는 현저한 특징을 갖고 있다.
본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하고, PS 모드, PSA 모드, PSVA 모드, PS-IPS 모드 또는 PS-FFS 모드용 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.
(실시예)
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.
실시예에 있어서 액정 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호를 사용한다.
(환 구조)
Figure pat00112
(측쇄 구조 및 연결 구조)
[표 1]
Figure pat00113
실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다. 또 측정은 특별한 기재가 없는 한, JEITA ED-2521B에 규정의 방법에 따랐다.
Tni : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
Δn : 20℃에 있어서의 굴절률이방성
Δε : 20℃에 있어서의 유전율이방성
γ1 : 20℃에 있어서의 회전 점성(mPa·s)
K11 : 20℃에 있어서의 탄성 상수 K11(pN)
K33 : 20℃에 있어서의 탄성 상수 K33(pN)
P : 나선 피치(㎛). 쐐기형 셀을 사용해서 측정했다.
전기 광학 특성 평가 시험 : 자외선 조사 후의 투과율 및 응답 속도의 평가를 행했다. 투과율은 전압을 0∼10V 인가했을 때의 전압-투과율 커브, 응답 속도는 Von을 6V, Voff를 1V로 했을 때의 값을 측정했다. 측정 온도는 20℃이고, 측정 기기는 신텍제 OPTIPRO를 사용했다.
전압 유지율 시험(VHR) : 150℃에서 1시간 가열한 액정 조성물을 평가 셀에 주입하고, UV 조사했을 때의 전압 유지율(VHR)을 측정했다. 전압은 1V, 주파수는 0.6Hz, 측정 온도는 60℃이고, 측정 기기는 TOYO제 LCM-2를 사용했다.
(액정 평가 셀의 작성 방법)
우선, 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 셀갭 3.8㎛이며 수직 배향을 유기하는 폴리이미드 배향막을 도포한 후, 상기 폴리이미드 배향막을 러빙 처리한 ITO 부착 기판을 포함하는 액정 셀에 진공 주입법으로 주입했다. 수직 배향막 형성 재료로서, JSR샤제의 JALS2096을 사용했다.
(UV 조사 조건)
중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 주입한 액정 셀에 주파수 100Hz에서 전압을 10V 인가한 상태에서 고압 수은등을 사용하여, 325㎚ 이하의 자외선을 컷하는 필터를 개재해서 자외선을 조사했다. 이때, 중심 파장 365㎚의 조건에서 측정한 조도가 100mW/㎠로 되도록 조정하고, 적산 광량 30J/㎠의 자외선을 조사했다. 상기한 자외선 조사 조건을 조사 조건 1로 했다. 이 조사 조건 1에 의해 액정 셀 중의 액정 분자에 프리틸트각이 부여된다.
다음으로, 형광 UV 램프를 사용해서, 중심 파장 313㎚의 조건에서 측정한 조도가 3mW/㎠로 되도록 조정하고, 적산 광량 10J/㎠의 자외선을 더 조사하여, 액정 표시 소자를 얻었다. 상기한 자외선 조사 조건을 조사 조건 2로 했다. 조사 조건 2에 의해, 조사 조건 1에서 미반응의 액정 셀 중의 중합성 화합물의 잔류량을 저감시킨다.
(액정 조성물의 조정)
이하의 표에 나타내는 LC-1을 조제하고, 그 물성을 측정했다. 물성은 표 1과 같았다. 또 측정 온도는 20℃이다.
[표 2]
Figure pat00114
Figure pat00115
(실시예 1∼3, 비교예 1)
액정 조성물 LC-1을 100질량부에 대해서, 식(RM-1)으로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 화합물, 식(AD-1)으로 표시되는 화합물을 0.65질량부, 식(PI-1)으로 표시되는 화합물을 0.01질량부 함유하는 액정 조성물을 실시예 1로 했다.
액정 조성물 LC-1을 100질량부에 대해서, 식(RM-2)으로 표시되는 화합물을 0.3질량부 첨가한 중합성 화합물, 식(AD-1)으로 표시되는 화합물을 0.65질량부, 식(PI-1)으로 표시되는 화합물을 0.01질량부 함유하는 액정 조성물을 실시예 2로 했다.
액정 조성물 LC-1을 100질량부에 대해서, 식(RM-1)으로 표시되는 화합물을 0.2질량부, 식(RM-2)으로 표시되는 화합물을 0.1질량부 첨가한 중합성 화합물, 식(AD-1)으로 표시되는 화합물을 0.65질량부, 식(PI-1)으로 표시되는 화합물을 0.01질량부 함유하는 액정 조성물을 실시예 3으로 했다.
실시예 1∼3을 평가한 결과, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 충분히 높고, 굴절률이방성(Δn)이 충분히 높고, 유전율이방성(Δε)의 절대값이 충분히 높고, 회전 점성(γ1)이 충분히 낮고, 피치는 모두 13.2㎛였다. 이것을 사용한 액정 표시 소자의 투과율은 충분히 높고, 응답 속도는 충분히 고속인 것이 확인되었다. 또한 가열 및 UV 조사 후의 전압 유지율(VHR)은 93%이고, 가열 및 UV 조사 전의 93%와 동등한 값을 나타냈다.
이상으로부터, 실시예 1∼3의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는 우수한 투과율, 응답 속도, 전압 유지율(VHR)을 양립한 것임이 확인되었다.
(비교예 1)
액정 조성물 LC-1을 100질량부에 대해서, 식(RM-1)으로 표시되는 화합물을 0.3질량부 및, 식(AD-1)으로 표시되는 화합물을 0.65질량부 함유하는 액정 조성물을 비교예 1로 했다.
비교예 1을 평가한 결과, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 충분히 높고, 굴절률이방성(Δn)이 충분히 높고, 유전율이방성(Δε)의 절대값이 충분히 높고, 회전 점성(γ1)이 충분히 낮고, 피치는 13.2㎛였다. 이것을 사용한 액정 표시 소자의 투과율은 충분히 높고, 응답 속도는 충분히 고속인 것이 확인되었다. 그러나 가열 및 UV 조사 후의 전압 유지율(VHR)은 89%이고, 가열 및 UV 조사 전의 93%와 비교해서 4% 저하했다.

Claims (8)

  1. 피치를 유기하는 키랄제로서, 일반식(Ch-I)
    Figure pat00116

    (식 중, R100 및 R101은 각각 독립해서, 수소 원자, -CN, -NO2, 할로겐 원자, -OCN, -SCN, -SF5, 탄소 원자수 1∼30개의 키랄 또는 아키랄인 알킬기, 중합성기, 또는 환 구조를 포함하는 키랄인 기를 나타내고, n11이 0일 때, R100 및 R101의 적어도 하나는, 키랄인 알킬기이고,
    Z100 및 Z101는 각각 독립해서, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-N(R105)-, -N(R105)-CO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단결합을 나타내고,
    A100 및 A101는 각각 독립해서,
    (a') 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(당해 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 된다),
    (b') 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다), 또는
    (c') 1,4-시클로헥세닐렌기, 1,4-비시클로[2.2.2]옥틸렌기, 인단-2,5-디일, 나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 및 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기(이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는, 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 되고, 이들 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는, 질소 원자로 치환되어 있어도 된다)를 나타내고,
    A100 또는 A101가 복수 존재하는 경우에는, 그들은 동일해도 되고, 서로 달라도 되고,
    n11은 0 또는 1을 나타내고, n11이 0을 나타낼 때, m12은 0을 나타내며, 또한 m11은 0, 1, 2, 3, 4 또는 5를 나타내고, n11이 1을 나타낼 때, m11과 m12은 각각 독립해서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5를 나타내고,
    D는, 하기 식(D1)∼(D4)으로 표시되는 2가의 기
    Figure pat00117

    (식(D1)∼(D4) 중, 흑색 원을 부여한 부위에 있어서, Z101(혹은, R100) 또는 Z101(혹은, R100)에, 각각 결합한다)를 나타낸다)으로 표시되는 화합물 및
    신뢰성을 향상시키기 위한 첨가제로서 하기의 구조
    Figure pat00118

    (식 중, RQ은 수산기, 수소 원자, 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 하나 또는 둘 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어도 되고, *에서 다른 구조와 결합한다)를 갖는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    중합성 화합물로서 일반식(P)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
    Figure pat00119

    (상기 일반식(P) 중, Rp1은, 수소 원자, 불소 원자, 시아노기, 수소 원자, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알킬기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알콕시기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐옥시기 또는 -Spp2-Pp2를 나타내고,
    Pp1 및 Pp2는 각각 독립해서, 일반식(Pp1-1)∼식(Pp1-9)
    Figure pat00120

    (식 중, Rp11 및 Rp12은 각각 독립해서, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼5의 할로겐화알킬기를 나타내고, Wp11는 단결합, -O-, -COO- 또는 메틸렌기를 나타내고, tp11는, 0, 1 또는 2를 나타내지만, 분자 내에 Rp11, Rp12, Wp11 및/또는 tp11가 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
    중 어느 하나를 나타내고,
    Spp1 및 Spp2는 각각 독립해서, 단결합 또는 스페이서기를 나타내고,
    Zp1 및 Zp2는 각각 독립해서, 단결합, -O-, -S-, -CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -C₂H₄-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH₂-, -CH₂OCOO-, -OCH₂CH₂O-, -CO-NRZP1-, -NRZP1-CO-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CH=CRZP1-COO-, -CH=CRZP1-OCO-, -COO-CRZP1=CH-, -OCO-CRZP1=CH-, -COO-CRZP1=CH-COO-, -COO-CRZP1=CH-OCO-, -OCO-CRZP1=CH-COO-, -OCO-CRZP1=CH-OCO-, -(CH₂)z-COO-, -(CH₂)₂-OCO-, -OCO-(CH₂)₂-, -(C=O)-O-(CH₂)₂-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂CH₂-, -CH₂CF₂-, -CF₂CF₂- 또는 -C≡C-(식 중, RZP1은 각각 독립해서 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내지만, 분자 내에 RZP1이 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
    를 나타내고,
    Ap2는, 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, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, Ap2는 무치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Spp2-Pp2로 치환되어 있어도 되고,
    Ap1는 (Ap1-11)∼(Ap1-19)
    Figure pat00121

    (식 중, ★에서 Spp1 또는 Zp1와 결합하고, ★★에서 Zp1와 결합하고, 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Spp2-Pp2에 의해서 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 기를 나타내고,
    Ap3는 (Ap3-11)∼(Ap3-19)
    Figure pat00122

    (식 중, ★에서 Zp2와 결합하고, ★★에서 Rp1 또는 Zp2와 결합하고, 구조 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Spp2-Pp2에 의해서 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 기를 나타내고,
    mp2 및 mp3은 각각 독립해서, 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, mp1 및 mp4은 각각 독립해서 1, 2 또는 3을 나타내지만, 분자 내에 Pp1, Spp1, Ap1, Zp1, Zp2, Ap3 및/또는 Rp1이 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
  3. 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 및 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 100℃ 이상이고, 유전율이방성(Δε)이 음인 액정 조성물.
    Figure pat00123

    (식 중, RN11 및 RN12은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립해서 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    AN11 및 AN12는 각각 독립해서
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH₂- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    (c) 1,4-시클로헥세닐렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립해서 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    ZN11 및 ZN12는 각각 독립해서 단결합, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -OCF₂-, -CF₂O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, 단 ZN11의 적어도 하나가 -CH₂O-로 나타내고,
    nN11 및 nN12은 각각 독립해서 0∼3의 정수를 나타내지만, nN11+nN12은 각각 독립해서 1, 2 또는 3이고, AN11 및 AN12, ZN11 및 ZN12가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(N-1)에 있어서의 nN11 및 nN12은 각각 독립해서 0∼2의 정수를 나타내지만, nN11+nN12은 각각 독립해서 1 또는 2인 액정 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    키랄제의 함유량이 0.01질량% 내지 5질량%인 액정 조성물.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    신뢰성을 향상시키기 위한 첨가제의 함유량이 0.01질량% 내지 5질량%인 액정 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 사용한 PS 모드, PSA 모드, PSVA 모드, PS-IPS 모드 또는 PS-FFS 모드의 액정 표시 소자.
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