KR20200053402A - 액정 조성물 및 액정 표시 소자 - Google Patents

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신이치 히라타
마리나 고토
고 스도
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디아이씨 가부시끼가이샤
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Abstract

[과제] 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 중합성 화합물의 중합 속도가 충분히 빠르며, 또한, 프리틸트각의 변화에 따라 생기는 소부(燒付) 등의 표시 불량이 없거나, 혹은 매우 적고, VHR이 높고, 신뢰성이 우수한 PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자에 최적인 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물을 제공하는 것, 및 이것을 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
[해결 수단] 제1 성분으로서 일반식(i)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 제2 성분으로서 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 제3 성분으로서 일반식 (N-1d) 및/또는 (N-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 제4 성분으로서 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 제공한다. 또한, 이들을 사용한 액정 표시 소자를 제공한다.

Description

액정 조성물 및 액정 표시 소자{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT}
본 발명은 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물 및 이것을 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자계산기를 비롯하여, 가정용 각종 전기 기기, 공업용 측정 기기, 자동차용 패널, 휴대전화, 스마트폰, 노트 PC, 태블릿 PC, 텔레비전 등에 사용되고 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(수퍼 트위스티드 네마틱)형, GH(게스트·호스트)형, IPS(인플레인 스위칭)형, FFS(프린지 필드 스위칭)형, OCB(광학 보상 복굴절)형, ECB(전압 제어 복굴절)형, VA(수직 배향)형, CSH(칼라 수퍼 호메오트로픽)형, FLC(강유전성 액정) 등을 들 수 있다. 또한 구동 방식으로서도 스태틱 구동, 멀티플렉스 구동, 단순 매트릭스 방식, TFT(박막 트랜지스터)나 TFD(박막 다이오드) 등에 의해 구동되는 액티브 매트릭스(AM) 방식을 들 수 있다. 이들 표시 방식에 있어서, IPS형, FFS형, ECB형, VA형, CSH형 등은, 유전율 이방성(Δε)이 음의 값을 나타내는 액정 조성물(n형 액정 조성물)을 사용하면 유리한 특성을 나타내는 것이 알려져 있다.
n형 액정 조성물을 사용한 표시 방식에는, VA형이나 추가로 중합성 화합물을 액정상 중에서 중합시켜 배향을 제어한 PSA(Polymer Sustained Alig㎚ent)형 또는 PSVA(Polymer Stabilized Vertival Alig㎚ent)형으로 대표되는 수직 배향 방식과, IPS형이나 FFS형으로 대표되는 수평 배향 방식이 있다. 수직 배향 방식은, 넓은 시야각, 높은 투과율, 높은 콘트라스트, 빠른 응답 속도에 특징이 있으며, 주로 TV나 모니터 등의 대형의 표시 소자에 사용되고 있다. 한편, 수평 배향 방식은, 넓은 시야각, 높은 투과율, 낮은 소비 전력 및 터치 패널과의 최적성의 관점에서, 예를 들면 스마트폰, 태블릿 PC 등의 모바일 기기에서 채용되고 있으며, 더욱이는 액정 텔레비전에의 채용도 진행되고 있다.
PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 장치는, 액정 분자의 프리틸트각을 제어하기 위해 셀 내에 폴리머 구조물을 형성하는 것이며, 수직 배향 방식의 특징 중에서도 특히 고속 응답이나 고(高)콘트라스트가 알려져 있다.
PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자의 제조는, 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 기판간에 주입하고, 전압을 인가하여 액정 분자를 배향시킨 상태에서 자외선을 조사하고, 중합성 화합물을 중합시켜 액정 분자의 배향을 고정함으로써 행해진다. 그 때문에, 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시키는 공정에 있어서, 상기 중합성 화합물의 중합 속도는 매우 중요하다. 중합 속도가 빠르면, 짧은 자외선 조사 시간에 중합성 화합물의 잔류량이 적어지기 때문에, 자외선에 의한 액정 조성물의 열화(劣化) 등이 생기기 어렵다. 또한, 적은 에너지에 의해 제조할 수 있는 것과 같은 고생산성의 메리트도 있다.
한편, 중합성 화합물의 중합 속도가 느리면, 중합성 화합물의 잔류량을 적게 하기 위해, 긴 자외선 조사 시간이 필요해진다. 이와 같이, 중합시키는 공정에 있어서 강한 자외선을 장시간 조사할 경우, 제조 장치의 대형화, 제조 효율의 저하를 초래하게 됨과 함께, 자외선에 의한 액정 조성물의 열화 등이 생겨 버린다. 그러나, 자외선의 조사 시간을 짧게 하면, 중합성 화합물의 잔류량이 많아져, 잔존한 중합성 화합물에 의해 소부(燒付)라고 불리는 표시 불량이 발생한다.
이상의 점에서, 중합성 화합물의 중합 속도를 개선한 액정 조성물이 요망되고 있다.
중합성 화합물의 중합 속도를 개선하기 위한 어프로치로서, 특허문헌 1의 실시예에서 나타나 있는 바와 같이, 식(A)과 같은 화합물을 사용하고, 사용하는 액정재료의 흡수 파장을 장파장측으로 신장하여 중합성 화합물의 중합 속도를 개선하는 방법이 제시되고 있지만, 프리틸트각의 변화나 전압 유지율로 대표되는 신뢰성에 관해서는 충분한 것이 아니었다.
Figure pat00001
일본국 특표2013-503952호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 중합성 화합물의 중합 속도가 충분히 빠르며, 또한, 프리틸트각의 변화에 따라 생기는 소부(IS: Image Sticking) 등의 표시 불량이 없거나, 혹은 매우 적고, VHR이 높고, 신뢰성이 우수한 PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자에 최적인 중합성 화합물을 포함하는 액정 조성물을 제공하는 것, 및 이것을 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들이 예의 검토한 결과, 특정의 화학 구조를 갖는 화합물과 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하고, 본원 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 액정 조성물은, 유전율 이방성(Δε)이 음이며, 큰 굴절률 이방성(Δn), 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni), 작은 회전 점성(γ1)을 나타내고, 중합성 화합물의 중합 속도가 충분히 빠른 액정 조성물이다. 본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는, 중합성 화합물의 잔류량이 적기 때문에, 구동 전후에서의 프리틸트각의 변화가 작고, 높은 전압 유지율(VHR)을 나타내고, 소부와 같은 표시 불량이 없거나 또는 억제된 우수한 표시 품위를 나타낸다.
본 발명의 액정 조성물은, 제1 성분으로서, 일반식(i)
Figure pat00002
(식 중, Ri1 및 Ri2은, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨)를 나타내고, ni1은 0, 1 또는 2를 나타냄)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 제2 성분으로서, 일반식(L)
Figure pat00003
(식 중, RL1 및 RL2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
AL1, AL2 및 AL3은 각각 독립하여,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립하여 알킬기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 알케닐기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
ZL1 및 ZL2은 각각 독립하여, 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH＝N-N＝CH-, -CH＝CH-, -CF＝CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
nL1은 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만,
AL2이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되고, ZL2이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되지만, 상기 일반식(i), 및 일반식 (N-1d) 또는 (N-1)으로 표시되는 화합물을 제외함)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 제3 성분으로서, 일반식(N-1d) 및/또는 일반식(N-1)
Figure pat00004
(식 중, RNd11 및 RNd12은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, nNd11은 1, 2 또는 3을 나타냄)
Figure pat00005
(식 중, RN11 및 RN12은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, nN11 및 nN12은 각각 독립하여, 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만, nN11+nN12은 1, 2 또는 3을 나타내고, AN11 및 AN12은 각각 독립하여,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립하여 알킬기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 알케닐기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고, ZN11 및 ZN12은 각각 독립하여, 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH＝N-N＝CH-, -CH＝CH-, -CF＝CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, AN11 및/또는 AN12이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되고, ZN11 및/또는 ZN12이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되지만, 일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물을 제외함)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 제4 성분으로서, 일반식(Ⅱ)
Figure pat00006
(식 중, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210은, 각각 독립하여, 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 것을 나타내고, P21은 각각 독립하여, 식(R-1) 내지 식(R-7)
Figure pat00007
(식 중, R11, R12, R13, R14 및 R15은, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 것을 나타내고, mr5, mr7, nr5 및 nr7은, 각각 독립하여, 0, 1, 또는 2를 나타냄)으로 선택되는 중합성기를 나타내고, S21은, 단결합 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기를 나타내고, 당해 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 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨)
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P21-S21-로 치환되어 있어도 되고, 상기 일반식(Ⅱ)의 1분자 내에 적어도 1개 이상의 P21-S21-를 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, Ra은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립하여 1 내지 4의 정수를 나타냄)를 나타내지만, P21, S21, 및 A21이 복수 존재할 경우에는, 각각 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 중합성 화합물을 함유한다.
일반식(i)에 있어서, Ri1은, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 5의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 더 바람직하다. Ri2은, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 1의 알킬기가 특히 바람직하다. Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨)를 나타내지만, 무치환의 1,4-시클로헥실렌기인 것이 바람직하다. ni1은 0, 1 또는 2를 나타내지만, 1 또는 2가 바람직하고, 1이 특히 바람직하다.
일반식(i)으로 표시되는 화합물은, 식(i-0.1) 내지 식(i-0.7), 식(i-1.1) 내지 식(i-1.7) 및 식(i-2.1) 내지 식(i-2.7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
식(i-0.1) 내지 식(i-0.7)으로 표시되는 화합물군에 있어서는, 식(i-0.3), 식(i-0.5), 식(i-0.7)이 더 바람직하고, 식(i-0.7)이 특히 바람직하다.
식(i-1.1) 내지 식(i-1.7)으로 표시되는 화합물군에 있어서는, 식(i-1.3), 식(i-1.6), 식(i-1.7)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(i-1.3)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
식(i-2.1) 내지 식(i-2.7)으로 표시되는 화합물군에 있어서는, 식(i-2.3), 식(i-2.6), 식(i-2.7)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(i-2.3)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
Figure pat00008
Figure pat00009
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(i)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 20％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 9％이다. 이하, 특별한 기재가 없는 한, ％는 질량％를 의미한다.
식(i)으로 표시되는 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 식(i)으로 표시되는 화합물의 2종 이상을 조합하여 사용함으로써, 본 발명의 효과를 현저히 얻을 수 있다. 식(i)으로 표시되는 화합물을 2종 이상 사용할 경우, 식(i-0.1)∼(ⅰ-0.7)으로 표시되는 화합물과 식(i-1.1)∼(ⅰ-1.7)으로 표시되는 화합물과의 조합이 바람직하고, 식(i-1.1)∼(ⅰ-1.7)으로 표시되는 화합물을 2종 조합하는 것도 바람직하다.
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 내지 2)에 해당한다. 단, 일반식(i)으로 표시되는 화합물을 제외한다.
일반식(L)으로 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 적의(適宜) 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1 종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류이며, 6종류이며, 7종류이며, 8종류이며, 9종류이며, 10종류 이상이다.
일반식(L)으로 표시되는 화합물은 Δε이 0 부근인, 소위 논폴라 화합물이다. 이 때문에, 분자 내의 할로겐 원자 등의 극성기의 수는, 2개 이하인 것이 바람직하고, 1개 이하인 것이 바람직하고, 다른 액정 화합물과의 용해성을 개선하기 위해서는 1개인 것이 바람직하고, 점성에 착목할 경우에는 치환해 있지 않은 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 일반식(L)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 95％이며, 85％이며, 75％이며, 65％이며, 55％이며, 45％이며, 35％이며, 25％이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 일반식(i), 일반식(L), 일반식(N-1d), 일반식(N-1) 및 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 50％이며, 55％이며, 60％이며, 65％이며, 70％이며, 75％이며, 80％이며, 85％이며, 90％이며, 95％이며, 99％이며, 100％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 100％이며, 95％이며, 85％이며, 75％이며, 65％이다.
본 발명의 과제를 해결하기 위해서는, 상기의 하한치가 높으며, 또한, 상한치가 높은 것이 바람직하다.
신뢰성을 중시할 경우에는 RL1 및 RL2은 모두 알킬기인 것이 바람직하고, 점성의 저하를 중시할 경우에는 적어도 한쪽은 알케닐기인 것이 바람직하다.
분자 내에 존재하는 할로겐 원자는, 불소 원자인 것이 바람직하고, 그 수는 0, 1, 2 또는 3개가 바람직하고, 0 또는 1이 바람직하다.
RL1 및 RL2은, 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조의 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하다. 네마틱상을 안정화시키기 위해서는 탄소 원자 및 존재할 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
알케닐기로서는, 식(R1) 내지 식(R5) 중 어느 것으로 표시되는 기에서 선택되는 것이 바람직하다(각 식 중의 흑점은 환 구조 중의 탄소 원자를 나타냄).
Figure pat00010
nL1은 응답 속도를 중시할 경우에는 0이 바람직하고, 네마틱상의 상한 온도를 개선하기 위해서는 2 또는 3이 바람직하고, 이들 밸런스를 잡기 위해서는 1이 바람직하다. 또한, 액정 조성물로서 요구되는 특성을 충족시키기 위해서는, 다른 값의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
AL1, AL2 및 AL3은 Δn을 크게 하는 것이 요구될 경우에는 방향족인 것이 바람직하고, 응답 속도를 개선하기 위해서는 지방족인 것이 바람직하고, 각각 독립하여 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 pat00011
트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
ZL1 및 ZL2은 응답 속도를 중시할 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) 내지 (L-7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00012
(식 중, RL11 및 RL12은 각각 독립하여, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타냄)
RL11 및 RL12은, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하다.
일반식(L-1)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
바람직한 함유량의 하한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 10％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 40％이며, 35％이며, 33％이며, 30％이며, 25％이다.
본 발명의 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 조성물이 필요할 경우에는 상기의 하한치가 높고 상한치가 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 조성물이 필요할 경우에는 상기의 하한치가 중용(中庸)이고 상한치가 중용인 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기의 하한치가 낮고 상한치가 낮은 것이 바람직하다. 시야각 특성의 향상에는, 상한치를 크게 하는 것은 바람직하지 못하다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00013
(식 중 RL12은 일반식(L-1)에 있어서의 RL2과 같은 의미를 나타냄)
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 pat00014
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-1-1.3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 10％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 20％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 8％이며, 7％이며, 6％이며, 5％이며, 3％이다.
일반식(L-1)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00015
(식 중 RL12은 일반식(L-1)에 있어서의 RL2과 같은 의미를 나타냄)
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-1-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 5％이며, 10％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이며, 23％이며, 25％이며, 27％이며, 30％이며, 35％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)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 때에는, 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 위해 30％ 이상으로 하는 것은 바람직하지 못하다.
Figure pat00016
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-1-2.2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)으로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 10％이며, 15％이며, 20％이며, 25％이며, 27％이며, 30％이며, 35％이며, 40％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)으로 표시되는 화합물은 일반식(L-1-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00017
(식 중 RL13 및 RL14은 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기를 나타냄)
RL13 및 RL14은, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 5％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이며, 23％이며, 25％이며, 30％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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-1-3.12)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 때에는, 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-1-3.12)으로 표시되는 화합물의 합계의 함유량은, 저온에서의 용해도를 좋게 하기 위해 20％ 이상으로 하는 것은 바람직하지 못하다.
Figure pat00018
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-1-3.1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 18％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 20％이며, 18％이며, 17％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 8％이며, 7％이며, 6％이다.
본 발명의 과제를 해결하기 위해서는, 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 화합물군에서 선택되는 2종 이상의 화합물을 조합하는 것이 바람직하다. 응답 속도를 중시할 경우에는, 식(L-1-1.3)으로 표시되는 화합물을 사용하는 것도 바람직하다.
일반식(L-2)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00019
(식 중, RL21 및 RL22은 각각 독립하여, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타냄)
RL21은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, RL22은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식(L-2)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시할 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔(滴下痕)이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제조 방법에서 얻어진 액정 조성물(또는 액정 혼합물)의 총량에 대한 식(L-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 10％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명에 따른 제조 방법에서 얻어진 액정 조성물(또는 액정 혼합물)의 총량에 대하여, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 8％이며, 7％이며, 6％이며, 5％이며, 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 pat00020
일반식(L-3)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00021
(식 중, RL31 및 RL32은 각각 독립하여, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타내지만, RL32이 알콕시기 또는 알케닐옥시기를 나타내지는 않는다. 그 중에서도, RL31 및 RL32은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기가 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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명에 따른 제조 방법에서 얻어진 액정 조성물(또는 액정 혼합물)의 총량에 대한 식(L-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 10％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명에 따른 제조 방법에서 얻어진 액정 조성물(또는 액정 혼합물)의 총량에 대하여, 20％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 8％이며, 7％이며, 6％이며, 5％이며, 3％이다.
높은 복굴절률을 얻을 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 Tni를 중시할 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(L-3)으로 표시되는 화합물은, 식(L-3.1) 내지 식(L-3.4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-3.1) 또는 식(L-3.4)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure pat00022
일반식(L-4)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00023
(식 중, RL41 및 RL42은 각각 독립하여, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타냄)
RL41은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, RL42은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하다.
일반식(L-4)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(L-4)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한치는, 50％이며, 40％이며, 35％이며, 30％이며, 20％이며, 15％이며, 10％이며, 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 pat00024
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식(L-4.1)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(L-4.2)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 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 대한 식(L-4.1) 또는 식(L-4.2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 9％이며, 11％이며, 12％이며, 13％이며, 18％이며, 21％이며, 바람직한 상한치는, 45이며, 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)으로 표시되는 화합물과 식(L-4.2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유할 경우에는, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 양(兩) 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 15％이며, 19％이며, 24％이며, 30％이며, 바람직한 상한치는, 45이며, 40％이며, 35％이며, 30％이며, 25％이며, 23％이며, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 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 pat00025
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식(L-4.4)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(L-4.4)으로 표시되는 화합물과 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하고 있어도 된다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-4.4) 또는 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 9％이며, 11％이며, 12％이며, 13％이며, 18％이며, 21％이다. 바람직한 상한치는, 45이며, 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)으로 표시되는 화합물과 식(L-4.5)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유할 경우에는, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 양 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 15％이며, 19％이며, 24％이며, 30％이며, 바람직한 상한치는, 45이며, 40％이며, 35％이며, 30％이며, 25％이며, 23％이며, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 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 pat00026
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00027
(식 중, RL51 및 RL52은 각각 독립하여, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타내지만, RL52이 알콕시기 또는 알케닐옥시기를 나타내지는 않는다. 그 중에서도, RL51 및 RL52은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하다.
일반식(L-5)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(L-5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-5)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한치는, 50％이며, 40％이며, 35％이며, 30％이며, 20％이며, 15％이며, 10％이며, 5％이다.
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은, 식(L-5.1), 식(L-5.2) 또는 식(L-5.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(L-5.1) 또는 식(L-5.2)으로 표시되는 화합물인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한치는, 20％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 9％이다.
Figure pat00028
일반식(L-5)으로 표시되는 화합물은, 식(L-5.4) 또는 식(L-5.5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한치는, 20％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 9％이다.
Figure pat00029
일반식(L-6)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00030
(식 중, RL61 및 RL62은 각각 독립하여, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타내고, XL61, XL62, XL63 및 XL64은, 각각 독립하여, 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내지만, XL61∼XL64의 2개 이상이 동시에 불소 원자를 나타내지는 않음)
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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-6)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 50％이며, 40％이며, 35％이며, 30％이며, 20％이며, 15％이며, 10％이며, 5％이다. Δn을 크게 하는 것에 중점을 둘 경우에는 함유량을 많이 한 쪽이 바람직하고, 저온에서의 석출에 중점을 두었을 경우에는 함유량은 적은 쪽이 바람직하다.
일반식(L-6)으로 표시되는 화합물은, 식(L-6.1) 내지 식(L-6.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00031
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특별히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종 내지 3종류 함유하는 것이 바람직하고, 1종 내지 4종류 함유하는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 1％이며, 2％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이다. 이들 화합물의 바람직한 함유량의 상한치는, 20％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 9％이다.
일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00032
(식 중, RL71 및 RL72은 각각 독립하여 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타내고, AL71 및 AL72은 각각 독립하여 일반식(L)에 있어서의 AL2 및 AL3과 같은 의미를 나타내지만, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, ZL71은 일반식(L)에 있어서의 ZL2과 같은 의미를 나타내고, XL71 및 XL72은 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내지만, 동시에 불소 원자를 나타내지는 않음)
식 중, RL71 및 RL72은 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하고, AL71 및 AL72은 각각 독립하여 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, AL71 및 AL72 상의 수소 원자는 각각 독립하여 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되고, ZL71은 단결합 또는 COO-가 바람직하고, 단결합이 바람직하고, XL71 및 XL72은 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 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(L-7)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 상한치는, 30％이며, 25％이며, 23％이며, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 10％이며, 5％이다.
본 발명의 조성물이 높은 Tni의 실시형태가 요망될 경우에는 식(L-7)으로 표시되는 화합물의 함유량을 더 많이 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요망될 경우에는 함유량을 더 적게 하는 것이 바람직하다.
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 pat00033
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 pat00034
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 pat00035
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 pat00036
또한, 일반식(L-7)으로 표시되는 화합물은, 식(L-7.51) 내지 식(L-7.53)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00037
본 발명의 액정 조성물은, 제3 성분으로서, 후술하는 일반식(N-1d) 및/또는 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유한다.
일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물은 유전적으로 음의 화합물(Δε의 부호가 음이고, 그 절대치가 2보다 큼)에 해당한다. 일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물은, 1종만을 사용해도 되지만, 2종 이상을 사용해도 된다.
Figure pat00038
(식 중, RNd11 및 RNd12은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, nNd11은 1, 2 또는 3을 나타냄)
일반식(N-1d)에 있어서, RNd11은, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 5의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 3의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알케닐기(프로페닐기)가 특히 바람직하다. 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하다. 네마틱상을 안정화시키기 위해서는 탄소 원자 및 존재할 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다. 특히 바람직한 것은, 프로필기이다. RNd12은, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 5의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 3의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알케닐기(프로페닐기)가 특히 바람직하다. 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하다. 네마틱상을 안정화시키기 위해서는 탄소 원자 및 존재할 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다. 특히 바람직한 것은, 메톡시기 및 에톡시기이다.
일반식(N-1d)에 있어서, nNd11은 1 또는 2가 바람직하고, nNd11이 1인 화합물 및 nNd11이 2인 화합물을 모두 함유하는 것이 바람직하고, 또한 nNd11이 2인 화합물만을 함유하는 것도 바람직하다.
일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물은, 일반식(N-1-10)으로 표시되는 화합물 및 일반식(N-1-11)으로 표시되는 화합물로 표시되는 화합물이 바람직하다.
일반식(N-1-10)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00039
(식 중, RN1101 및 RN1102은 각각 독립하여, 일반식(N-1d)에 있어서의 RNd11 및 RNd12과 같은 의미를 나타냄)
RN1101은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 비닐기 또는 1-프로페닐기가 바람직하다. RN1102은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-10)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 5％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-10.1) 내지 (N-1-10.5)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 식(N-1-10.1), 또는 식(N-1-10.2)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(N-1-10.2)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
Figure pat00040
일반식(N-1-11)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00041
(식 중, RN1111 및 RN1112은 각각 독립하여, 일반식(N-1d)에 있어서의 RNd11 및 RNd12과 같은 의미를 나타냄)
RN1111은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 비닐기 또는 1-프로페닐기가 바람직하다. RN1112은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(N-1-11)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 낮게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-11)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 5％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 35％이며, 30％이며, 28％이며, 25％이며, 23％이며, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 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) 내지 (N-1-11.4)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 식(N-1-11.2) 및 식(N-1-11.4)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
Figure pat00042
식(N-1d)으로 표시되는 화합물로서는, 식(N-1-10.1), 식(N-1-10.2), 식(N-1-11.2), 식(N-1-11.4) 및 식(N-1-11.14)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 사용하는 것이 바람직하다.
일반식(N-1)으로 표시되는 화합물은 유전적으로 음의 화합물(Δε의 부호가 음이고, 그 절대치가 2보다 큼)에 해당한다. 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물은, Δε이 음이고 그 절대치가 3보다도 큰 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물은, 1종만을 사용해도 되지만, 2종 이상을 사용해도 된다.
Figure pat00043
(식 중, RN11 및 RN12은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, nN11 및 nN12은 각각 독립하여, 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만, nN11+nN12은 1, 2 또는 3을 나타내고, AN11 및 AN12은 각각 독립하여,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립하여 알킬기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 알케닐기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고, ZN11 및 ZN12은 각각 독립하여, 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH＝N-N＝CH-, -CH＝CH-, -CF＝CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, AN11 및/또는 AN12이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되고, ZN11 및/또는 ZN12이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되지만, 일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물을 제외함)
일반식(N-1) 중, RN11 및 RN12은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 5의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐옥시기가 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 3의 알케닐기가 더 바람직하고, 탄소 원자수 3의 알킬기 또는 프로페닐기가 특히 바람직하다.
또한, 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하다. 네마틱상을 안정화시키기 위해서는 탄소 원자 및 존재할 경우 산소 원자의 합계가 5 이하인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
알케닐기로서는, 식(R1) 내지 식(R5) 중 어느 것으로 표시되는 기에서 선택되는 것이 바람직하다(각 식 중의 흑점은 환 구조 중의 탄소 원자를 나타냄).
Figure pat00044
바람직하게는, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 및 탄소 원자수 1 내지 5의 알콕시기이며, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기 및 프로폭시기이다.
AN11 및 AN12은 각각 독립하여 Δn을 크게 하는 것이 요구될 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 pat00045
트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 보다 바람직하다.
ZN11 및 ZN12은 각각 독립하여 -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. 단, 일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물을 제외한다. 또한, 터페닐 골격을 갖는 유전율 이방성이 음인 액정 화합물을 제외한다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 95％이며, 85％이며, 75％이며, 65％이며, 55％이며, 45％이며, 35％이며, 25％이며, 20％이다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물 및 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 95％이며, 85％이며, 75％이며, 65％이며, 55％이며, 45％이며, 35％이며, 25％이며, 20％이다.
구체적으로는, 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물은, 일반식 (N-1-1) 내지 (N-1-18)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
일반식(N-1-1)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00046
(식 중, RN111은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기를 나타내고, RN112은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기를 나타냄)
RN111은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 프로필기, 펜틸기 또는 비닐기가 바람직하다. RN112은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(N-1-1)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-1)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)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) 내지 (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 pat00047
식 (N-1-1.1) 내지 (N-1-1.22)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합하여 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00048
(식 중, RN121은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기를 나타내고, RN122은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기를 나타냄)
RN121은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기, 부틸기 또는 펜틸기가 바람직하다. RN122은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 메톡시기, 에톡시기 또는 프로폭시기가 바람직하다.
일반식(N-1-2)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)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 중시할 경우에는 식(N-1-2.3) 내지 식(N-1-2.7)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, TNI의 개량을 중시할 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 중시할 경우에는 식(N-1-2.20)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00049
식(N-1-2.1) 내지 식(N-1-2.22)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합하여 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 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 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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 pat00050
(식 중, RN131은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기를 나타내고, RN132은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기를 나타냄)
RN131은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN132은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 3 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 5％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식 (N-1-3.1) 내지 (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 pat00051
식(N-1-3.1) 내지 식(N-1-3.4), 식(N-1-3.6) 및 식(N-1-3.21)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합하여 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 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 5％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 35％이며, 30％이며, 28％이며, 25％이며, 23％이며, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 13％이다.
일반식(N-1-4)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00052
(식 중, RN141은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기를 나타내고, RN142은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기를 나타냄)
RN141 및 RN142은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하고, 메틸기, 프로필기, 에톡시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(N-1-4)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-4)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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)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) 내지 (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 pat00053
식 (N-1-4.1) 내지 (N-1-4.14)으로 표시되는 화합물은 단독으로 사용하는 것도, 조합하여 사용하는 것도 가능하지만, 본 발명의 조성물의 총량에 대한 단독 또는 이들 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 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-1-16)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00054
(식 중, RN1161은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기를 나타내고, RN1162은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기를 나타냄)
RN1161은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1162은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-16)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 5％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 35％이며, 30％이며, 28％이며, 25％이며, 23％이며, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 13％이다.
일반식(N-1-18)으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
Figure pat00055
(식 중, RN1181은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기를 나타내고, RN1182은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기를 나타냄)
RN1181은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기가 바람직하다. RN1182은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 4 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기가 바람직하고, 에톡시기, 프로폭시기 또는 부톡시기가 바람직하다.
일반식(N-1-18)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 적의 조합하여 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이며, 2종류이며, 3종류이며, 4종류이며, 5종류 이상이다.
Δε의 개선을 중시할 경우에는 함유량을 높게 설정하는 것이 바람직하고, 저온에서의 용해성을 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, TNI를 중시할 경우에는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우에는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 식(N-1-18)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량의 하한치는, 5％이며, 10％이며, 13％이며, 15％이며, 17％이며, 20％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 본 발명의 조성물의 총량에 대하여, 35％이며, 30％이며, 28％이며, 25％이며, 23％이며, 20％이며, 18％이며, 15％이며, 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) 내지 (N-1-11.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(N-1-18.2) 및 식(N-1-18.3)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00056
본 발명의 액정 조성물은, 제4 성분으로서, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 중합성 화합물을 함유한다.
Figure pat00057
(식 중, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210은, 각각 독립하여, 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 것을 나타내고, P21은 각각 독립하여, 식(R-1) 내지 식(R-7)
Figure pat00058
(식 중, R11, R12, R13, R14 및 R15은, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 것을 나타내고, mr5, mr7, nr5 및 nr7은, 각각 독립하여, 0, 1, 또는 2를 나타내지만, 산소 원자가 직접 인접하지는 않음)에서 선택되는 중합성기를 나타내고, S21은, 단결합 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기를 나타내고, 당해 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 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨)
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
(c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P21-S21-로 치환되어 있어도 되고, 상기 일반식(Ⅱ)의 1분자 내에 적어도 1 이상의 P21-S21-를 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, Ra은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립하여 1 내지 4의 정수를 나타냄)를 나타내지만, P21, S21, 및 A21이 복수 존재할 경우에는, 각각 동일해도 달라도 됨)
일반식(Ⅱ)에 있어서, 당해 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물의 1 분자 내에 1 또는 2 이상의 P21-S21-를 갖는 것이 바람직하고, 4 이하의 P21-S21-를 갖는 것이 바람직하고, 상기 일반식(Ⅱ)의 1 분자 내에 존재하는 P21-S21-의 수는, 1 이상 4 이하가 바람직하고, 1 이상 3 이하가 보다 바람직하고, 상기 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물의 분자 내에 있어서의 P21-S21-의 수는, 2 또는 3인 것이 특히 바람직하다. 즉, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 적어도 2개의 벤젠환과, 필요에 따라 환 A21이 연결한 구조이며, 이들 복수의 벤젠환 및 환 A21에 있어서 P21-S21-를 적어도 1개 갖고 있으므로, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은 중합성 화합물로서의 작용·효과를 발휘한다.
상기 일반식(Ⅱ)에 있어서, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 P21-S21-일 경우에는, 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 독립하여, P21-S21-인 것이 바람직하고, 이 경우, R201 및 R210은 동일한 P21-S21-여도, 다른 P21-S21-여도 된다.
상기 일반식(Ⅱ)에 있어서, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210은, 각각 독립하여, 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 것을 나타내지만, 이 경우, 상기 알킬기 및 알콕시기의 바람직한 탄소 원자수는, 1 내지 16이며, 보다 바람직하게는 1 내지 10이며, 더 바람직하게는 1 내지 8이며, 보다 더 바람직하게는 1 내지 6이며, 또한 보다 바람직하게는 1 내지 4이며, 특히 바람직하게는 1 내지 3이다. 또한, 상기 알킬기 및 알콕시기는, 직쇄상 또는 분기상이어도 되지만, 직쇄상이 특히 바람직하다.
상기 일반식(Ⅱ)에 있어서, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208 및 R209은, 각각 독립하여, P21-S21-, 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 3의 알콕시기, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 바람직하고, P21-S21-, 메틸기, 메톡시기, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 보다 바람직하고, 메틸기, 메톡시기, 불소 원자 또는 수소 원자인 것이 더 바람직하다.
P21은 식(R-1)인 것이 바람직하고, 아크릴기 또는 메타크릴기인 것이 보다 바람직하고, 메타크릴기인 것이 더 바람직하다.
S21은, 단결합 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 더 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 더 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)으로 표시되는 중합성 화합물의 합계 함유량은, 0.01 내지 5질량％ 함유하지만, 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 따른 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 중합성 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pat00059
상기 일반식(Ⅳ) 중, R7 및 R8은, 각각 독립하여, 상기의 식(R-1) 내지 식(R-7) 중 어느 것을 나타내고, X1 내지 X8은, 각각 독립하여, 불소 원자, 수소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기, 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 3의 알콕시기를 나타낸다. 상기 일반식(Ⅳ) 중, R7 및 R8은, 각각 독립하여, 메타크릴기 또는 아크릴기인 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅳ-11) 내지 일반식(Ⅳ-19)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 더 바람직하고, 일반식(Ⅳ-11), 일반식(Ⅳ-12), 일반식(Ⅳ-16), 일반식(Ⅳ-17)인 것이 특히 바람직하다.
Figure pat00060
상기의 일반식에 있어서의 1,4-페닐렌기 중의 수소 원자는, 추가로, -F, -CF3, -CH3 또는 식(R-1) 내지 식(R-7) 중 어느 것에 의해 치환되어 있어도 된다.
일반식(Ⅳ)으로 표시되는 중합성 화합물의 합계의 함유량은, 0.01 내지 5질량％ 함유하지만, 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, 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. 또한 상세히 기술하면, 얇은 셀 갭에 대응할 경우에는 0.10 내지 0.13인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀 갭에 대응할 경우에는 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 더 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.
본 발명의 조성물의 총량에 대한 일반식(i), 일반식(L), 일반식(N-1d), 일반식(N-1) 및 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 80％이며, 85％이며, 88％이며, 90％이며, 92％이며, 93％이며, 94％이며, 95％이며, 96％이며, 97％이며, 98％이며, 99％이며, 100％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 100％이며, 99％이며, 98％이며, 95％이다.
중성의 화합물(일반식(i)으로 표시되는 화합물 및 일반식(L)으로 표시되는 화합물)에 있어서의 일반식(i)으로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 0.5％이며, 1％이며, 3％이며, 5％이며, 7％이며, 9％이며, 12％이며, 15％이다. 바람직한 상한치는 20％이며, 15％이며, 12％이며, 10％이며, 8％이며, 6％이며, 5％이다.
본 발명의 액정 조성물의 총량에 대한 일반식(i) 및 일반식(L)으로 표시되는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 하한치는, 5％이며, 10％이며, 15％이며, 20％이며, 25％, 30％이다. 바람직한 함유량의 상한치는, 70％이며, 60％이며, 55％이며, 50％이며, 45％이며, 40％이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 중성의 화합물의 조합으로서는, 일반식 (ⅰ), (L-1), (L-4) 및 또는 (L-5)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 중성의 화합물의 조합으로서는, 일반식 (ⅰ), (L-1-3) 및 (L-2)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 중성의 화합물의 조합으로서는, 일반식 (ⅰ), (L-1-3) 및 (L-3)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 중합성 화합물의 중합 속도를 빠르게 하기 위해서는, 일반식 (ⅰ) 및 (L-3.6) 또는 (L-3.7)으로 표시되는 화합물을 조합하는 것이 바람직하다.
응답 속도를 중시할 경우에는, 알케닐기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 알케닐기를 갖는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 상한치는, 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％이며, 20％이며, 15％이며, 10％이며, 5％이다.
신뢰성을 중시할 경우에는 알케닐기를 갖는 화합물을 적게 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 조성물의 총량에 대한 알케닐기를 함유하는 화합물의 합계의 바람직한 함유량의 상한치는, 30％이며, 25％이며, 20％이며, 15％이며, 13％이며, 10％이며, 8％이며, 5％이며, 3％이며, 2％이며, 1％이며, 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조 등의 산소 원자끼리 결합한 구조를 가지는 화합물을 함유하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물이 신뢰성 및 장기 안정성을 중시할 경우에는, 카르보닐기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대하여 5％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 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 치환해 있는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대하여 15％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 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 전부 6원환인 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 분자 내의 환 구조가 전부 6원환인 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대하여 80％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 90％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95％ 이상으로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 분자 내의 환 구조가 전부 6원환인 화합물만으로 조성물을 구성하는 것이 가장 바람직하다.
조성물의 틸트 안정성을 향상시키기 위해서는, 측쇄가 알킬기 및 알콕시기인 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 측쇄가 알킬기 및 알콕시기인 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대하여 85％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 87％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 90％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 93％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 95％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 98％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 실질적으로 100％로 하는 것이 더 바람직하다. 실질적으로 100％란, 중합성 화합물, 안정제 및 부가적으로 혼입하는 불순물을 제거하고 100％라는 것을 의미한다.
조성물의 산화에 의한 열화를 억제하기 위해서는, 환 구조로서 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대하여 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.
점도의 개선 및 Tni의 개선을 중시할 경우에는, 수소 원자가 할로겐으로 치환되어 있어도 되는 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 가지는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 상기 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 가지는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대하여 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.
본 발명의 과제를 해결하기 위해서는, 제1 성분인 일반식(i)으로 표시되는 화합물과 제2 성분인 일반식(L)으로 표시되는 화합물과 제3 성분인 일반식(N-1d) 및/또는 일반식(N-1)으로 표시되는 화합물과 제4 성분인 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 중합성 화합물을 조합할 필요가 있다.
본원에 있어서 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 의도하지 않게 함유하는 것을 제외하고 함유하지 않는다는 의미이다.
본 발명의 조성물에 모노머를 첨가할 경우에 있어서, 중합개시제가 존재하지 않을 경우에도 중합은 진행되지만, 중합을 촉진하기 위해 중합개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다.
본 발명의 액정 조성물은, 산화 방지제로서, 식(Q-11) 내지 식(Q-14)을 함유해도 되고, 그 함유량은 1ppm 내지 1000ppm의 범위에서 적의 조정하는 것이 바람직하다.
Figure pat00061
본 발명의 액정 조성물은, 광안정제(HALS)로서, 일반식(I-2)으로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상 함유할 수도 있다.
Figure pat00062
(식 중, RH1 및 RH2은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기를 나타내고, M은 탄소 원자수 1 내지 15의 알킬렌기를 나타내지만, M 중에 존재하는 1개 이상의 -CH2-는 -O-, -CH＝CH-, -C≡C-, -CO-, -OCO-, -COO-, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 나프탈렌-2,6-디일기로 치환되어도 됨)
일반식(I-2) 중, RH1 및 RH2은, 수소 원자인 것이 특히 바람직하다. 알킬기인 경우에는 탄소 원자수 1 내지 8인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5인 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 3인 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 1인 것이 특히 바람직하다.
일반식(I-2) 중, M은 탄소 원자수 1 내지 15의 알킬렌기를 나타내지만, 액정 조성물에 부여하는 점성이나 자신(自身)의 휘발성을 고려하면, M은 탄소 원자수 2 내지 10의 알킬렌이 바람직하고, 탄소 원자수 4 내지 8의 알킬렌이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 6 또는 8의 알킬렌이 더 바람직하다.
구체적으로는, 일반식(I-24), 일반식(I-26) 및 일반식(I-28)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 이들 식 중의 RH1 및 RH2은 앞서 기술한 바와 같다.
Figure pat00063
더욱 상세히 기술하면, 일반식(I-24H), 일반식(I-26H) 및 일반식(I-28H)으로 표시되는 화합물을 들 수 있지만, 일반식(I-28H)으로 표시되는 비스(2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트가 가장 적절하다.
Figure pat00064
또한, 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물도 바람직하다. 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물은 유효 아민 농도가 높기 때문에, 보다 효과적으로 작용하는 화합물이다. 또한, 분자량이 작은 광안정제는, 액정 표시 소자 중의 배향막에 흡착해 버려, 표시 불균일을 유발하는 케이스가 많지만, 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물은 분자량이 커지기 때문에, 표시 불균일의 유발을 방지할 수 있다.
Figure pat00065
(식 중, RH3, RH4 및 RH5은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기를 나타낸다. nH1 및 nH2은 각각 독립적으로 0 내지 2를 나타낸다. nH3은 1 또는 2를 나타낸다. RH5이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 된다)
일반식(I-3) 중, RH3, RH4 및 RH5은, 수소 원자인 것이 특히 바람직하다. 알킬기인 경우에는 탄소 원자수 1 내지 8인 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 5인 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1 내지 3인 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 1인 것이 더 바람직하다.
구체적으로는, 일반식(I-31), 일반식(I-32) 및 일반식(I-33)으로 표시되는 화합물이 바람직하다. 이들 식 중의 RH3, RH4 및 RH5은 앞서 기술한 바와 같다.
Figure pat00066
보다 구체적으로는, 식(I-31H), 식(I-31C), 식(I-32H) 및 식(I-33H)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pat00067
본 발명의 액정 조성물은, 광안정제(HALS)를 조성물 중에 하한치로서, 0.01％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.02％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.03％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.05％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.07％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.1％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.15％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.2％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.25％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.3％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.5％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 1％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 상한치로서 5％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.5％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.45％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.4％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.35％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.3％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.25％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.2％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.15％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.1％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.07％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.05％ 이하 함유하는 것이 바람직하고, 0.03％ 이하 함유하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 0.01 내지 5질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 0.01 내지 0.3질량％인 것이 바람직하고, 0.02 내지 0.3질량％인 것이 더 바람직하고, 0.05 내지 0.25질량％인 것이 특히 바람직하다. 더욱 상세히 기술하면, 저온에 있어서의 석출의 억제를 중시할 경우에는 그 함유량은 0.01 내지 0.1질량％가 바람직하다.
본 발명의 중합성 화합물을 함유한 조성물은, 이것에 포함되는 중합성 화합물이 자외선 조사에 의해 중합함으로써 액정 배향능이 부여되고, 조성물의 복굴절을 이용하여 광의 투과 광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용된다.
본 발명의 조성물을 사용한 액정 표시 소자는, 소부(IS: Image Sticking) 등의 표시 불량이 없거나, 혹은 매우 적고, VHR이 높고, 신뢰성이 우수한 것이며, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자의 PSVA 모드 또는 PSA 모드에 적용할 수 있다. 또한, 배향막을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자에도 적용할 수 있다.
또한, ODF법에 의한 액정 표시 소자의 제조 공정에 있어서는, 액정 표시 소자의 사이즈에 따라 최적의 액정 주입량을 적하할 필요가 있지만, 본원 발명의 액정 조성물은, 예를 들면, 액정 적하시에 생기는 적하 장치 내의 급격한 압력 변화나 충격에 대한 영향이 적어, 장시간에 걸쳐 안정적으로 액정을 계속해서 적하하는 것이 가능하기 때문에, 액정 표시 소자의 수율을 높게 유지할 수도 있다. 특히, 최근 유행하고 있는 스마트폰에 다용되는 소형 액정 표시 소자는, 최적의 액정 주입량이 적기 때문에 최적치로부터의 어긋남을 일정 범위 내로 제어하는 것 자체가 어렵지만, 본원 발명의 액정 조성물을 사용함으로써, 소형 액정 표시 소자에 있어서도 안정적인 액정 재료의 토출량을 실현할 수 있다.
본 발명의 액정 조성물에 의하면, 중합성 화합물의 중합 속도가 충분히 빠르며, 또한, 프리틸트각의 변화에 따라 생기는 IS 등의 표시 불량이 없거나, 혹은 매우 적고, VHR이 높고, 신뢰성이 우수한 액정 표시 소자를 얻을 수 있다. 이상의 점에서, 본 발명의 액정 조성물은, PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자의 생산 효율을 현저히 향상할 수 있어, 산업상의 이용 가치가 매우 높다.
본 발명의 액정 조성물은, PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자를 제작할 경우에 호적하며, NPS형의 액정 표시 소자를 제작할 경우에도 호적하다. 또한, 배향막을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 PI-less형 액정 표시 소자를 제작할 경우에도 호적하다.
본 발명의 액정 조성물은, 배향막을 갖지 않는 액정 표시 소자, 즉, PI-less라고 통칭되고 있는 모드에도 호적하다. 예를 들면, 일본국 특원2013-552125, 일본국 특원2014-517515, 일본국 특허06081361, 일본국 특원2015-546888, 일본국 특원2017-12710, WO2017041893A, 일본국 특허06070973, WO17/047177 등에 기재된 자발 배향성을 갖는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물과 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하며, PSA, PSVA, PS-IPS, PS-FFS, NPS 등의 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 소자는, 대향에 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 마련되는 공통 전극과, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 마련되고, 박막 트랜지스터를 갖는 화소 전극과, 상기 제1 기판과 제2 기판간에 마련되는 액정 조성물을 함유하는 액정층을 갖는 것이 바람직하다. 필요에 따라 상기 액정층과 맞닿도록 제1 기판 및/또는 제2 기판의 적어도 하나의 기판의 대향면측에, 액정 분자의 배향 방향을 제어하는 배향막을 마련해도 된다. 당해 배향막으로서는, 액정 표시 소자의 구동 모드에 아울러, 수직 배향막이나 수평 배향막 등 적의 선택할 수 있고, 러빙 배향막(예를 들면, 폴리이미드) 또는 광 배향막(분해형 폴리이미드 등) 등의 공지(公知)의 배향막을 사용할 수 있다. 또한, 컬러 필터를, 제1 기판 또는 제2 기판 상에 적의 마련해도 되고, 또한 상기 화소 전극이나 공통 전극 상에 컬러 필터를 마련할 수 있다.
본 발명의 액정 표시 소자에 사용되는 액정 셀의 2매의 기판은 글래스 또는 플라스틱과 같은 유연성을 가지는 투명한 재료를 사용할 수 있고, 한쪽은 실리콘 등의 불투명한 재료여도 된다. 투명 전극층을 갖는 투명 기판은, 예를 들면, 글래스판 등의 투명 기판 상에 인듐주석옥사이드(ITO)를 스퍼터링함으로써 얻을 수 있다.
컬러 필터는, 예를 들면, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 또는, 염색법 등에 의해 제작할 수 있다. 안료 분산법에 의한 컬러 필터의 제작 방법을 일례로 설명하면 컬러 필터용의 경화성 착색 조성물을, 당해 투명 기판 상에 도포하고, 패터닝 처리를 실시하고, 그리고 가열 또는 광조사에 의해 경화시킨다. 이 공정을, 적, 녹, 청의 3색에 대해서 각각 행함으로써, 컬러 필터용의 화소부를 제작할 수 있다. 그 외, 당해 기판 상에, TFT, 박막 다이오드, 금속 절연체 금속 비저항 소자 등의 능동 소자를 마련한 화소 전극을 설치해도 된다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을, 공통 전극이나 화소 전극층이 내측이 되도록 대향시키는 것이 바람직하다.
제1 기판과 제2 기판과의 간격은 스페이서를 개재(介在)하여, 조정해도 된다. 이때에는, 얻어지는 조광층(調光層)의 두께가 1∼100㎛가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 1.5 내지 10㎛가 더 바람직하고, 편광판을 사용할 경우에는, 콘트라스트가 최대가 되도록 액정의 굴절률 이방성(Δn)과 셀 두께(d)와의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 2매의 편광판이 있을 경우에는, 각 편광판의 편광축을 조정하여 시야각이나 콘트라스트가 양호해지도록 조정할 수도 있다. 또한, 시야각를 넓히기 위한 위상차 필름도 사용할 수도 있다. 스페이서로서는, 예를 들면, 글래스 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자, 포토레지스트 재료 등을 들 수 있다. 그 후, 에폭시계 열경화성 조성물 등의 시일제를, 필요에 따라 액정 주입구를 마련한 형태로 당해 기판에 스크린 인쇄하고, 당해 기판끼리를 첩합(貼合)하고, 가열하여 시일제를 열경화시킨다.
2매의 기판간에 액정 조성물을 협지시키는 방법은, 통상의 진공 주입법 또는 ODF법 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 액정 조성물에 포함되는 중합성 화합물을 중합시키는 방법으로서는, 액정의 양호한 배향 성능을 얻기 위해서는, 적당한 중합 속도로 중합하는 것이 바람직하므로, 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 단일 또는 병용 또는 순번으로 조사함으로써 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용할 경우, 편광 광원을 사용해도 되고, 비편광 광원을 사용해도 된다. 또한, 액정 조성물을 2매의 기판간에 협지시킨 상태에서 중합을 행할 경우에는, 적어도 조사면측의 기판은 활성 에너지선에 대하여 적당한 투명성이 부여되어 있어야만 한다. 또한, 광조사시에 마스크를 사용하여 특정의 부분만을 중합한 후, 전장(電場)이나 자장(磁場) 또는 온도 등의 조건을 변화시킴으로써, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시켜, 추가로 활성 에너지선을 조사하여 중합시킨다는 수단을 이용해도 된다. 특히 자외선 노광시에는, 액정 조성물에 직류 전계 또는 교류 전계를 인가하면서 자외선 노광하는 것이 바람직하다. 또한, 인가하는 교류 전계는, 주파수 1㎐ 내지 10㎑의 교류가 바람직하고, 주파수 60㎐ 내지 10㎑가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 원하는 프리틸트각에 의존하여 선택된다. 즉, 인가하는 전압에 의해 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향 안정성 및 콘트라스트의 관점에서 프리틸트각을 80도 내지 89.9도로 제어하는 것이 바람직하다.
PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자에 있어서는, 소자의 제조 후에 중합성 화합물이 중합하지 않고 그대로 잔존해 있으면 IS가 발생한다. 이 잔존해 있는 중합성 화합물의 양은 20ppm 이하가 바람직하고, 15ppm 이하가 더 바람직하고, 10ppm 이하가 특히 바람직하고, 검출 하한 이하 또는 0이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 포함되는 중합성 화합물을 중합시킬 때에 사용하는 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선의 조사시의 온도는 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들면, 배향막을 갖는 기판을 구비한 액정 표시 소자에 본 발명의 액정 조성물을 적용할 경우에는, 상기 액정 조성물의 액정 상태가 유지되는 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 즉, 15∼50℃에서 중합시키는 것이 바람직하다.
자외선을 발생시키는 램프로서는, 메탈할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 사용할 수 있고, USHIO사의 초고압 UV 램프, TOSHIBA사의 형광형 자외선 램프가 바람직하다. 또한, 조사하는 자외선의 파장으로서는, 액정 조성물의 흡수 파장 영역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라, 자외선을 커트하여 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1mW/㎠∼100W/㎠가 바람직하고, 2mW/㎠∼50W/㎠가 더 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지량은, 적의 조정할 수 있지만, 10mJ/㎠ 내지 500J/㎠가 바람직하고, 100mJ/㎠ 내지 200J/㎠가 더 바람직하다.
[실시예]
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 기술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「％」는 『질량％』를 의미한다.
또한, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대해서 이하의 약호를 사용한다.
(환 구조)
Figure pat00068
[표 1]
(측쇄 구조)
Figure pat00069
(단, 표 중의 n은 자연수임)
[표 2]
(연결 구조)
Figure pat00070
(단, 표 중의 n은 자연수임)
실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.
Δn: 293K에 있어서의 굴절률 이방성
Δε: 293K에 있어서의 유전율 이방성
Tni: 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
γ1: 293K에 있어서의 회전 점도(mPa·s)
(액정 표시 소자의 제조 방법 및 평가 방법)
우선, ITO 부착 기판에 대하여 수직 배향을 유기(誘起)하는 폴리이미드 배향막을 도포한 후, 상기 폴리이미드 배향막을 러빙 처리하여 ITO 부착 기판을 포함하는 액정 셀을 얻었다. 당해 액정 셀에 셀 갭 3.5㎛에서 진공 주입법을 이용하여 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 주입했다. 수직 배향막 형성 재료로서, JSR사제의 JALS2096을 사용했다.
그 후, 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물을 주입한 액정 셀에 주파수 100㎐로 전압을 10V 인가한 상태에서 고압 수은등을 사용하여, 자외선을 조사했다. 이때, 중심 파장 365㎚의 조건에서 측정한 조도가 100mW/㎠가 되도록 조정하고, 적산 광량 20J/㎠의 자외선을 조사했다. 상기의 자외선 조사 조건을 조사 조건 1로 했다. 이 조사 조건 1에 따라 액정 셀 중의 액정 분자에 프리틸트각이 부여된다.
다음으로, 형광 UV 램프를 사용하여, 중심 파장 313㎚의 조건에서 측정한 조도가 3mW/㎠가 되도록 조정하고, 적산 광량 10J/㎠의 자외선을 더 조사하여, 액정 표시 소자를 얻었다. 상기의 자외선 조사 조건을 조사 조건 2로 했다. 조사 조건 2에 따라, 조사 조건 1에서 미반응인 액정 셀 중의 중합성 화합물의 잔류량을 저감시켰다.
자외선 조사 후, 프리틸트각의 변화에 따른 표시 불량(소부) 평가를 행했다. 우선, 액정 표시 소자의 프리틸트각을 측정하고, 프리틸트각(초기)으로 했다. 이 액정 표시 소자에 주파수 100㎐로 전압을 30V 인가하면서 백라이트를 24시간 조사했다. 그 후, 프리틸트각을 측정하고, 프리틸트각(시험 후)으로 했다. 측정한 프리틸트각(초기)으로부터 프리틸트각(시험 후)을 뺀 값을 프리틸트각 변화량(＝프리틸트각의 변화의 절대치)[°]으로 했다. 프리틸트각은, 신테크제 OPTIPRO를 사용하여 측정했다.
프리틸트각 변화량은, 0[°]에 가까울수록 프리틸트각의 변화에 따른 표시 불량이 발생할 가능성이 보다 낮아지고, 0.5[°] 이상이 되면, 프리틸트각의 변화에 따른 표시 불량이 발생할 가능성이 보다 높아진다.
상술한 조사 조건 1 및 조사 조건 2의 조건에서 각각 자외선을 조사한 후의 액정 표시 소자 중의 중합성 화합물의 잔류량[ppm]을 측정했다. 이 중합성 화합물의 잔류량의 측정 방법을 설명한다. 우선 액정 표시 소자를 분해하고, 액정 조성물, 중합물, 미반응인 중합성 화합물을 포함하는 용출 성분의 아세토니트릴 용액을 얻었다. 이것을 고속 액체 크로마토그래프로 분석하고, 각 성분의 피크 면적을 측정했다. 지표로 하는 액정 화합물의 피크 면적과 미반응인 중합성 화합물의 피크 면적비로부터, 잔존하는 중합성 화합물의 양을 결정했다. 이 값과 당초 첨가한 중합성 화합물의 양으로부터 중합성 화합물의 잔류량을 결정했다. 또한, 중합성 화합물의 잔류량의 검출 한계는 30ppm이었다. 조사 조건 1 및 조사 조건 2의 자외선조사 후에 중합성 화합물이 잔존해 있을 경우에는, 잔존한 중합성 화합물에 의한 표시 불량이 발생할 가능성이 높아진다.
상술한 조사 조건 1 및 조사 조건 2의 조건에서 각각 자외선을 조사한 후의 액정 표시 소자의 전압 유지율(VHR)을 주파수 60㎐, 전압 1V, 온도 60℃의 조건에서 측정했다.
(액정 조성물의 조제와 평가 결과)
LC-1 내지 LC-4 및 LC-R1 내지 LC-R3의 액정 조성물을 조제하고, 그 물성치를 측정했다. 액정 조성물의 구성과 그 물성치의 결과는 하기 표와 같았다.
[표 3]
Figure pat00071
(실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 2)
조제한 액정 조성물 LC-1 내지 LC-4 및 LC-R1 내지 LC-R2에 대하여, 중합성 화합물로서 RM-4로 표시되는 중합성 화합물을 0.3％의 배합 비율로 첨가하고, 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 조제했다. 각종 평가를 행하여, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2로 했다.
Figure pat00072
[표 4]
Figure pat00073
실시예 1 내지 4는, UV 조사 후의 중합성 화합물의 잔존량이 현저히 적고, 프리틸트각 변화량도 매우 작고, VHR이 매우 높은 것이 확인되었다. 한편, 비교예 1은 중합성 화합물의 잔존량이 매우 많고, IS 등의 표시 불량이 발생하기 쉬운 것이 시사(示唆)되었다. 실제로 프리틸트각 변화량을 평가한 바, 실시예보다도 뒤떨어지는 결과였다. 비교예 2는, 프리틸트각 변화량이 크고, VHR이 낮은 것이 확인되었다.
이상의 점에서, 실시예 1 내지 4는 본 발명의 과제를 해결하고 있는 것을 확인했다.
실시예 1 내지 4에 사용한 중합성 화합물 RM-4를 RM-3으로 치환하고, 일련의 평가를 실시한 결과, 이들도 본 발명의 과제를 해결하고 있는 우수한 액정 조성물이며, 우수한 액정 표시 소자가 얻어지는 것을 확인했다.
실시예 1 내지 4에 사용한 중합성 화합물 RM-4를 RM-2로 치환하고, 일련의 평가를 실시한 결과, 약간 뒤떨어지는 결과였지만, 이들도 본 발명의 과제를 해결하고 있는 우수한 액정 조성물이며, 우수한 액정 표시 소자가 얻어지는 것을 확인했다.
실시예 1 내지 4에 사용한 중합성 화합물 RM-4를 RM-1로 치환하고, 일련의 평가를 실시한 결과, 약간 뒤떨어지는 결과였지만, 이들도 본 발명의 과제를 해결하고 있는 우수한 액정 조성물이며, 우수한 액정 표시 소자가 얻어지는 것을 확인했다.
(실시예 5 내지 실시예 10)
조제한 액정 조성물 LC-5 내지 LC-10에 대하여, 중합성 화합물 RM-3을 첨가하고, 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 조제했다. 각종 평가를 행하여, 실시예 5 내지 10으로 했다.
[표 5]
Figure pat00074
[표 6]
Figure pat00075
실시예 5 내지 10은, 중합성 화합물의 잔존량이 현저히 적고, 프리틸트각 변화량도 작고, VHR도 높은 것이 확인되었다.
비교예 1 내지 8은, 조사 조건 1 및 2에 있어서 중합성 화합물의 잔존량이 많은 것을 알 수 있었다. 또한, 비교예 8은, 중합성 화합물의 잔존량이 적지만, 프리틸트각 변화량이 크고, VHR이 낮은 것이 확인되었다.
이상의 점에서, 본 발명의 액정 조성물은 중합성 화합물의 중합 속도가 충분히 빠르며, 또한, 프리틸트각의 변화에 따라 생기는 소부 등의 표시 불량이 없고, VHR이 높고, 신뢰성이 우수한 PSA형 또는 PSVA형의 액정 표시 소자에 최적인 것을 확인했다.

Claims (10)

  1. 제1 성분으로서, 일반식(i)
    Figure pat00076

    (식 중, Ri1은, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐옥시기를 나타내고, Ri2은, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 8의 알케닐기를 나타내고, Ai1은, 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨)를 나타내고, ni1은 0, 1 또는 2를 나타냄)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 제2 성분으로서, 일반식(L)
    Figure pat00077

    (식 중, RL1 및 RL2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, AL1, AL2 및 AL3은 각각 독립하여,
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립하여 알킬기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 알케닐기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고, ZL1 및 ZL2은 각각 독립하여, 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH＝N-N＝CH-, -CH＝CH-, -CF＝CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, nL1은 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만, AL2이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되고, ZL2이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되지만, 상기 일반식(i)으로 표시되는 화합물을 제외함)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 제3 성분으로서, 일반식(N-1d) 및/또는 일반식(N-1)
    Figure pat00078

    (식 중, RNd11 및 RNd12은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, nNd11은 1, 2 또는 3을 나타냄)
    Figure pat00079

    (식 중, RN11 및 RN12은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접한 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립하여 -CH＝CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, nN11 및 nN12은 각각 독립하여, 0, 1, 2 또는 3을 나타내지만, nN11+nN12은 1, 2 또는 3을 나타내고, AN11 및 AN12은 각각 독립하여,
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는 각각 독립하여 알킬기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 알케닐기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨), 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고, ZN11 및 ZN12은 각각 독립하여, 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -OCF2-, -CF2O-, -CH＝N-N＝CH-, -CH＝CH-, -CF＝CF- 또는 -C≡C-를 나타내고, AN11 및/또는 AN12이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 되고, ZN11 및/또는 ZN12이 복수 존재할 경우에는, 그들은 동일해도 달라도 된다. 단, 일반식(N-1d)으로 표시되는 화합물을 제외한다)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하고, 제4 성분으로서, 일반식(Ⅱ)
    Figure pat00080

    (식 중, R201, R202, R203, R204, R205, R206, R207, R208, R209 및 R210은, 각각 독립하여, 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 것을 나타내고, P21은 각각 독립하여, 식(R-1) 내지 식(R-7)
    Figure pat00081

    (식 중, R11, R12, R13, R14 및 R15은, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 불소 원자 또는 수소 원자 중 어느 것을 나타내고, mr5, mr7, nr5 및 nr7은, 각각 독립하여, 0, 1, 또는 2를 나타냄)에서 선택되는 중합성기를 나타내고, S21은, 단결합 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬렌기를 나타내고, 당해 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 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨)
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨) 및
    (c) 나프탈렌-2,6-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기(나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 중에 존재하는 1개의 -CH＝ 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH＝는 -N＝로 치환되어도 됨)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a), 기(b) 및 기(c)는, 각각 독립하여, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 12의 알콕시기, 할로겐, 시아노기, 니트로기 또는 P21-S21-로 치환되어 있어도 되고, 상기 일반식(Ⅱ)의 1 분자 내에 적어도 1개 이상의 P21-S21-를 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, Ra은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 각각 독립하여 1 내지 4의 정수를 나타냄)를 나타내지만, P21, S21, 및 A21이 복수 존재할 경우에는, 각각 동일해도 달라도 됨)으로 표시되는 중합성 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    일반식(L)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(L-1)∼(L-5)
    Figure pat00082

    (식 중, RL11, RL12, RL21, RL22, RL31, RL32, RL41, RL42, RL51 및 RL52은, 각각 독립하여, 일반식(L)에 있어서의 RL1 및 RL2과 같은 의미를 나타내고, RL31, RL32 및 RL52은 알콕시기 또는 알케닐옥시기를 나타내지 않음)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    일반식(N-1)으로 표시되는 화합물로서, 일반식(N-1-3)
    Figure pat00083

    (식 중, RN131은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기를 나타내고, RN132은 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알콕시기를 나타냄)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(i)으로 표시되는 화합물로서, 식(i-1.1) 내지 식(i-1.7)
    Figure pat00084

    으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(i)으로 표시되는 화합물로서, 식(i-0.1) 내지 식(i-0.7)
    Figure pat00085

    으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    일반식(i)으로 표시되는 화합물로서, 식(i-2.1) 내지 식(i-2.7)
    Figure pat00086

    으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
  7. 두 개의 기판과, 당해 두 개의 기판 사이에 마련된 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 포함하는 액정상을 구비하는 액정 표시 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    액티브 매트릭스 구동용인 액정 표시 소자.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    PSA형 또는 PSVA형인 액정 표시 소자.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 두 개의 기판 중 적어도 한쪽의 기판이 배향막을 갖지 않는 액정 표시 소자.
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