TWI821228B - 聚合性液晶組成物及液晶顯示元件以及聚合性化合物 - Google Patents

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Abstract

本發明所欲解決之課題在於提供一種聚合性液晶組成物,及提供一種使用該聚合性液晶組成物之液晶顯示元件以及使用於該聚合性液晶組成物之聚合性化合物,該聚合性液晶組成物滿足自以往要求液晶顯示元件之高速應答、低電壓驅動、高對比度及長期可靠性等要求,且同時賦予想要之預傾角(pretilt angle),並且預傾角不會隨著時間變化或變化可獲得抑制。 本發明藉由含有1種或2種以上之具有特定化學構造之聚合性化合物的液晶組成物及使用該液晶組成物之液晶顯示元件來達成上述課題。

Description

聚合性液晶組成物及液晶顯示元件以及聚合性化合物
本發明係關於一種含有聚合性化合物之液晶組成物(聚合性液晶組成物)、使用該液晶組成物之液晶顯示元件及聚合性化合物。
一般而言,液晶面板或液晶顯示器等液晶顯示元件係藉由電場等外部刺激使液晶分子之排列狀態改變,而將伴隨之光學特性的改變利用於顯示。此種液晶顯示元件為於二片透明基板之間隙填充有液晶分子之狀態的構成,於與該液晶分子抵接之基板的表面,一般形成有用以使液晶分子預先排列於特定方向之配向膜。配向膜一般係藉由對聚醯亞胺膜進行摩擦來製造,但藉由摩擦賦予配向性,會有使配向膜表面受損或因塵埃導致發生配向缺陷之問題,並且對於液晶顯示元件在像素內採取複數個不同之配向方向此類的要求,摩擦法的話,為無法因應之情況。
又,於液晶顯示元件,具有液晶分子之初期配向狀態(未施加電壓之狀態)相對於基板呈垂直者(VA方式)與呈水平者。於VA方式之情形時,通常係於二片基板間施加電壓,使介電各向導性(Δε)為負之液晶組成物相對於基板放倒成水平,藉此改變光學特性,進行顯示。VA方式由於規定限制液晶化合物傾倒之方向,故已逐漸以使用聚合性化合化合物之硬化物的PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶顯示元件之形態被實用化(專利文獻1)。PSA型液晶顯示元件為具有為了控制液晶分子之預傾角(pretilt angle)而於單元(cell)內形成有聚合物構造物的構造者,具有可實現高速應答性或高對比度之優點。
此PSA型液晶顯示元件之製造,係藉由下述方式進行:將由聚合性化合物及液晶化合物構成之含有聚合性化合物的液晶組成物注入基板間,於施加電壓使液晶分子配向之狀態下使聚合性化合物聚合,將液晶分子之配向加以固定。藉此,藉由配向膜而相對於基板呈垂直配向之液晶分子保持傾斜,其配向方向受到規定限制(賦予預傾角)。殘影為此PSA型液晶顯示元件之顯示不良,其原因已知是由雜質所引起者及液晶分子配向之變化(預傾角之變化)。因此,「可賦予所要求之初期的預傾角,且預傾角不會隨著時間變化」是重要的。
並且作為使液晶分子相對於基板呈垂直配向之方法,已開發出一種不利用配向膜,而使用具有自配向性之化合物的方法(專利文獻2)。於此方法下,必須開發具有自配向性之化合物,以及使液晶化合物垂直配向且滿足對預傾角之要求的聚合性液晶化合物。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:國際公開第2012/086504號 專利文獻2:日本特開2015-168826號公報
發明所欲解決之課題
本發明之課題在於提供一種聚合性液晶組成物,及提供一種使用該聚合性液晶組成物之液晶顯示元件以及聚合性化合物,該聚合性液晶組成物滿足在製成液晶顯示元件時自以往要求液晶顯示元件之高速應答、低電壓驅動、高對比度及長期可靠性等要求,且同時賦予想要之預傾角,並且不會發生預傾角隨著時間變化或變化可獲得抑制。 用以解決課題之手段
本發明人等經潛心探討之結果,發現藉由含有1種或2種以上之具有特定化學構造之聚合性化合物的液晶組成物及使用其之液晶顯示元件,可解決上述課題,而完成了本案發明。 發明之效果
本發明之聚合性液晶組成物,由於液晶化合物與聚合性化合物之相容性優異,故可長期間抑制於低溫下之析出。
使用本發明之聚合性液晶組成物的液晶顯示元件,由於滿足自以往液晶顯示元件所要求之特性,且同時可賦予想要之預傾斜(pretilt),預傾角持久不會變化,因此具有優異之顯示特性。
本發明提供一種含有1種或2種以上由通式(i)表示之聚合性化合物的聚合性液晶組成物、除了聚合性化合物外還進一步含有自配向性化合物之聚合性液晶組成物及使用該等聚合性液晶組成物之液晶顯示元件。
(上述通式(i)中,Ai2 表示選自由下述之基(a)及基(b)組成之群中的基: (a)環戊烷-1,2,3-三基、環戊烷-1,3,4-三基、環己烷-1,3,4-三基或環己烷-1,3,5-三基(存在於此基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被取代成-O-,1個-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-,1個-CH2 CH<亦可被取代成-CH=C<。)及 (b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。), 上述之基(a)及基(b)各自獨立地亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基、Pi3 -Spi3 -或Ril -(Ail -Lilni1 -(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、硝基及Pi3 -Spi3 -取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2 CH2 -或2個以上之-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-。)取代, Ri1 表示氫原子(當後述之ni1 為0的情形時,不為氫原子。)、碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基或Pi3 -Spi3 -,該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、硝基及Pi3 -Spi3 -取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2 CH2 -或2個以上之-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-, Ai1 表示選自由下述之基(a)、基(b)及基(c)組成之群中的基: (a)1,3-環戊基、1,4-環己基、1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被取代成-O-。) (b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。)及 (c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。) 上述之基(a)、基(b)及基(c)各自獨立地亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基或Pi3 -Spi3 -(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、硝基及Pi3 -Spi3 -取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2 CH2 -或2個以上之-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-。)取代, Li1 表示單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-OC2 H4 O-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa -COO-、-CH=CRa -OCO-、-COO-CRa =CH-、-OCO-CRa =CH-、-(CH2z -COO-、-(CH2z -OCO-、-OCO-(CH2z -、-COO-(CH2z -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -或-C≡C-(式中,Ra 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~3之烷基,前述式中,z各自獨立地表示1~4之整數。), Pi1 、Pi2 及Pi3 各自獨立地表示以下之式(R-I)~式(R-IX)中的任一者。
(上述式(R-I)~(R-IX)中,R21 、R31 、R41 、R51 及R61 各自獨立地為氫原子、碳原子數1~5個之烷基,W為單鍵、-O-或亞甲基(methylene),T為單鍵或-COO-,p、t及q各自獨立地為0、1或2。) Spi1 、Spi2 及Spi3 各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~15之伸烷基(alkylene),該伸烷基中之1個或2個以上的-CH2 -可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,該伸烷基中之1個或2個以上的氫原子可被鹵素、氰基、Pi3 -Spi3 -或碳原子數1~12之烷基(該烷基可被鹵素、氰基或Pi3 -Spi3 -取代。)取代, ni1 表示0、1、2或3,當於同一分子內Ril 、Ail 、Lil 、Pi3 、Spi3 及Ra 各自存在複數個之情形時,複數個Ril 、Ail 、Lil 、Pi3 、Spi3 及Ra 彼此可相同或亦可不同。)。
又,本發明提供一種由通式(ii)表示之聚合性化合物。
(上述通式(ii)中,Ri2 表示碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、硝基(該烷基中之氫原子亦可經氟、氰基、硝基取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2 CH2 -或2個以上之-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-, Ai2 表示選自由下述之基(a)及基(b)組成之群中的基: (a)環戊烷-1,2,3-三基、環戊烷-1,3,4-三基、環己烷-1,3,4-三基或環己烷-1,3,5-三基(存在於此基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被取代成-O-,1個-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-,1個-CH2 CH<亦可被取代成-CH=C<。)及 (b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。) 上述之基(a)及基(b)各自獨立地亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基、Pi3 -Spi3 -或Ri2 -(Ail -Lilni1 -(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、硝基及Pi3 -Spi3 -取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2 CH2 -或2個以上之-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-。)取代, Ai1 表示選自由下述之基(a)、基(b)及基(c)組成之群中的基: (a)1,3-環戊基、1,4-環己基、1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被取代成-O-。) (b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。)及 (c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。) 上述之基(a)、基(b)及基(c)各自獨立地亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基或Pi3 -Spi3 -(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、硝基及Pi3 -Spi3 -取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2 CH2 -或2個以上之-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-。)取代, Li1 表示單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-OC2 H4 O-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa -COO-、-CH=CRa -OCO-、-COO-CRa =CH-、-OCO-CRa =CH-、-(CH2z -COO-、-(CH2z -OCO-、-OCO-(CH2z -、-COO-(CH2z -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -或-C≡C-(式中,Ra 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~3之烷基,前述式中,z各自獨立地表示1~4之整數。), Pi1 、Pi2 及Pi3 各自獨立地表示以下之式(R-I)~式(R-IX)中的任一者。
(上述式(R-I)~(R-IX)中,R21 、R31 、R41 、R51 及R61 各自獨立地為氫原子或碳原子數1~5個之烷基,W為單鍵、-O-或亞甲基,T為單鍵或-COO-,p、t及q各自獨立地為0、1或2。) Spi1 、Spi2 及Spi3 各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~15之伸烷基,該伸烷基中之1個或2個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,該伸烷基中之1個或2個以上的氫原子亦可被鹵素、氰基、Pi3 -Spi3 -或碳原子數1~12之烷基(該烷基亦可被鹵素、氰基或Pi3 -Spi3 -取代。)取代, ni1 表示0、1、2或3,當於同一分子內Ri2 、Ail 、Lil 、Pi3 、Spi3 及Ra 各自存在複數個之情形時,複數之Ri2 、Ail 、Lil 、Pi3 、Spi3 及Ra 彼此可相同或亦可不同。) 藉由通式(ii)所表示之聚合性化合物,提供一種對液晶分子賦予優異之垂直配向性且相容性優異的液晶組成物。又,該液晶組成物可在不需配向膜下使液晶分子垂直配向。
通式(i)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性作適當組合來使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
相對於本發明之組成物總量,通式(i)所表示之化合物的較佳含量下限值為0.01%、0.04%、0.07%、0.1%、0.13%、0.16%、0.2%、0.23%、0.26%、0.3%、0.33%、0.36%、0.40%、0.45%。較佳含量上限值為3%、2.5%、2%、1%、0.9%、0.8%、0.7%、0.6%、0.5%。
為了使本發明之組成物的殘影特性佳,保持垂直配向性,較佳為上述之下限值高,上限值亦高。尤其是為不使用配向膜之情形,且與自配向性化合物合併使用之情形時,藉由將通式(i)所表示之化合物的含量下限值設定得較高,使液晶組成物之垂直配向性獲得提升,故較佳。然而,若過度提高上限值,則由於會發生照射紫外線後殘留未聚合之聚合性化合物等不良情形,故並不佳。
並且,當要將本發明之組成物的低溫保存性保持得較高,需要溫度穩定性佳之組成物的情形時,較佳為上述之下限值低,上限值亦低。
並且,當要改良將聚合性液晶組成物滴下於基板時在滴下處會發生顯示不均之滴痕的情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
本發明之聚合性化合物係以通式(i)表示。
上述通式(I)中,作為Ai2 之較佳構造,較佳為環己烷-1,3,4-三基或環己烷-1,3,5-三基、苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,6-三基、萘-2,6,7-三基、萘-2,5,7-三基、萘-1,4,5-三基、菲-3,6,9-三基、菲-1,3,7-三基、菲-3,5,9-三基、菲-2,7,9-三基、菲-4,5,9-三基或菲-4,6,9-三基,尤佳為環己烷-1,3,5-三基、苯-1,3,5-三基、萘-2,5,7-三基。存在於此等之基中的1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。又,此等之基亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基(其中,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-。)、鹵素、氰基、硝基、Pi3 -Spi3 -或Ril -(Ail -Lilni1 -取代。 作為Ri1 之較佳構造,表示碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基,其中,存在於該烷基中之1個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-、氟,並且存在於該烷基中之1個-CH2 CH2 -或2個以上之-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-,該烷基中之1個氫原子亦可經Pi3 -Spi3 -取代。 作為Ai1 之較佳構造,表示1,4-環己基、1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被取代成-O-。)、1,4-伸苯基、苯-2,6,4-三基、苯-1,2,4-三基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。)及萘-2,6-二基,作為Li1 ,較佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-OC2 H4 O-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa -COO-、-CH=CRa -OCO-、-COO-CRa =CH-、-OCO-CRa =CH-、-(CH2z -COO-、-(CH2z -OCO-、-OCO-(CH2z -、-COO-(CH2z -,較佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-CH=CRa -COO-、-CH=CRa -OCO-、-COO-CRa =CH-、-OCO-CRa =CH-、-(CH2z -COO-、-(CH2z -OCO-、-OCO-(CH2z -、-COO-(CH2z -(式中,Ra 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~3之烷基,前述式中,z各自獨立地表示1~4之整數。),較佳為分子內之至少1者表示單鍵以外者,其他為單鍵,較佳為分子內之1者為-COO-、-OCO-、-CH=CRa -COO-、-CH=CRa -OCO-、-COO-CRa =CH-、-OCO-CRa =CH-、-(CH2z -COO-、-(CH2z -OCO-、-OCO-(CH2z -或-COO-(CH2z -,其他為單鍵。
Pi1 、Pi2 及Pi3 各自獨立地表示式(R-I)~式(R-IX)中之任一者,尤佳為(R-I)、(R-III)、(R-VIII)。
(上述式(R-I)~(R-IX)中,R21 、R31 、R41 、R51 及R61 各自獨立地為氫原子或碳原子數1~5個之烷基,W為單鍵、-O-或亞甲基,T為單鍵或-COO-,p、t及q各自獨立地為0、1或2。) Spi1 、Spi2 及Spi3 各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~15之伸烷基,該伸烷基中之1個或2個以上的-CH2 -可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,該伸烷基中之1個或2個以上的氫原子可被鹵素、氰基、Pi3 -Spi3 -或碳原子數1~12之烷基(該烷基可被鹵素、氰基或Pi3 -Spi3 -取代。)取代。
ni1 表示0、1、2或3,較佳為0、1或2,較佳為1或2。
當於通式(i)中,在同一分子內Ril 、Ail 、Lil 、Pi3 、Spi3 及Ra 各自存在複數個之情形時,複數之Ril 、Ail 、Lil 、Pi3 、Spi3 及Ra 彼此可相同或亦可不同。
更具體而言,通式(i)所表示之化合物較佳為選自通式(i-1)~(i-35)所表示之化合物群中的化合物。
本發明之組成物較佳含有1種或2種以上之選自通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示之化合物中的化合物。此等化合物相當於介電性為負之化合物(Δε之符號為負,其絕對值大於2。)。
(式中,RN11 、RN12 、RN21 、RN22 、RN31 及RN32 各自獨立地表示碳原子數1~8之烷基,該烷基中之1個或非鄰接之2個以上的-CH2 -各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代, AN11 、AN12 、AN21 、AN22 、AN31 及AN32 各自獨立地表示選自由下述(a)、(b)、(c)及(d)組成之群中的基: (a)1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被取代成-O-。), (b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。), (c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。)及 (d)1,4-伸環己烯基(1,4-cyclohexenylene) 上述之基(a)、基(b)、基(c)及基(d)各自獨立地亦可經氰基、氟原子或氯原子取代, ZN11 、ZN12 、ZN21 、ZN22 、ZN31 及ZN32 各自獨立地表示單鍵、-CH2 CH2 -、-(CH24 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-OCF2 -、-CF2 O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-, XN21 表示氫原子或氟原子, TN31 表示-CH2 -或氧原子, nN11 、nN12 、nN21 、nN22 、nN31 及nN32 各自獨立地表示0~3之整數,nN11 +nN12 、nN21 +nN22 及nN31 +nN32 各自獨立地為1、2或3,當AN11 ~AN32 、ZN11 ~ZN32 存在複數個之情形時,該等彼此可相同或亦可不同。) 通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示之化合物較佳為Δε為負且其絕對值大於3之化合物。
通式(N-1)、(N-2)及(N-3)中,RN11 、RN12 、RN21 、RN22 、RN31 及RN32 各自獨立地較佳為碳原子數1~8之烷基、碳原子數1~8之烷氧基、碳原子數2~8之烯基或碳原子數2~8之烯氧基,較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數2~5之烯氧基,更佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,再更佳為碳原子數2~5之烷基或碳原子數2~3之烯基,尤佳為碳原子數3之烯基(丙烯基)。
又,當其鍵結之環構造為苯基(芳香族)的情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5的烷基、直鏈狀之碳原子數1~4的烷氧基及碳原子數4~5之烯基,當其鍵結之環構造為環己烷、哌喃及二㗁烷等飽和之環構造的情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5的烷基、直鏈狀之碳原子數1~4的烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5的烯基。為了使向列相穩定化,較佳為碳原子及氧原子(若存在有氧原子)之合計在5以下,較佳為直鏈狀。
作為烯基,較佳選自式(R1)~式(R5)中之任一者所表示之基。(各式中之黑點表示環構造中之碳原子。)
當要求增大Δn之情形時,AN11 、AN12 、AN21 、AN22 、AN31 及AN32 各自獨立地較佳為芳香族,為了改善應答速度,較佳為脂肪族,較佳表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-聯環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基,更佳表示下述之構造,
更佳表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基或1,4-伸苯基。
ZN11 、ZN12 、ZN21 、ZN22 、ZN31 及ZN32 各自獨立地較佳表示-CH2 O-、-CF2 O-、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -或單鍵,更佳為-CH2 O-、-CH2 CH2 -或單鍵,尤佳為-CH2 O-或單鍵。
XN21 較佳為氟原子。
TN31 較佳為氧原子。
nN11 +nN12 、nN21 +nN22 及nN31 +nN32 較佳為1或2,較佳為nN11 為1且nN12 為0之組合、nN11 為2且nN12 為0之組合、nN11 為1且nN12 為1之組合、nN11 為2且nN12 為1之組合、nN21 為1且nN22 為0之組合、nN21 為2且nN22 為0之組合、nN31 為1且nN32 為0之組合、nN31 為2且nN32 為0之組合。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。較佳含量上限值為95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-2)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。較佳含量上限值為95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-3)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。較佳含量上限值為95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。
當要將本發明之組成物的黏度保持得較低,需要應答速度快之組成物的情形時,較佳為上述之下限值低,上限值亦低。並且,當要將本發明之組成物的Tni 保持得較高,需要溫度穩定性佳之組成物的情形時,較佳為上述之下限值低,上限值亦低。又,於為了將驅動電壓保持得較低而想要增大介電各向導性時,較佳提高上述之下限值,且上限值高。
作為通式(N-1)所表示之化合物,可列舉下述通式(N-1a)~(N-1g)所表示之化合物群。
(式中,RN11 及RN12 表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義,nNa11 表示0或1,nNb11 表示1或2,nNc11 表示0或1,nNd11 表示1或2,nNe11 表示1或2,nNf12 表示1或2,nNg11 表示1或2,ANe11 表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,ANg11 表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基或1,4-伸苯基,但至少1者表示1,4-伸環己烯基,ZNe11 表示單鍵或伸乙基(ethylene),但存在於分子內之至少1者表示伸乙基,複數個存在於分子內之ANe11 、ZNe11 及/或ANg11 可相同或亦可不同) 更具體而言,通式(N-1)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-1)~(N-1-22)所表示之化合物群中的化合物。
通式(N-1-1)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN111 及RN112 各自獨立地表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN111 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為丙基、戊基或乙烯基。RN112 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-1)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定低一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-1)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。而較佳之含量上限值,相對於本發明之組成物的總量,為50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
並且,通式(N-1-1)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-1.1)~式(N-1-1.25)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)所表示之化合物,較佳為式(N-1-1.1)及式(N-1-1.3)所表示之化合物。
式(N-1-1.1)~(N-1-1.25)所表示之化合物可單獨使用,亦可加以組合使用,相對於本發明之組成物的總量,單獨或此等化合物之較佳含量的下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。較佳含量的上限值相對於本發明之組成物的總量,為50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(N-1-2)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN121 及RN122 各自獨立地表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN121 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基、丁基或戊基。RN122 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為甲基、丙基、甲氧基,乙氧基或丙氧基。
通式(N-1-2)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定低一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定高一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-2)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、37%、40%、42%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為50%、48%、45%、43%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%。
並且,通式(N-1-2)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-2.1)~式(N-1-2.25)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-2.3)~式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及式(N-1-2.20)所表示之化合物,當重視改良Δε之情形時,較佳為式(N-1-2.3)~式(N-1-2.7)所表示之化合物,當重視改良Tni 之情形時,較佳為式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及式(N-1-2.13)所表示之化合物,當重視改良應答速度之情形時,較佳為式(N-1-2.20)所表示之化合物。
式(N-1-2.1)~式(N-1-2.25)所表示之化合物可單獨使用,亦可加以組合使用,相對於本發明之組成物的總量,單獨或此等化合物之較佳的含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。較佳的含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(N-1-3)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN131 及RN132 各自獨立地表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN131 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。RN132 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數3~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為1-丙烯基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-3)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-3)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
並且,通式(N-1-3)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-3.1)~式(N-1-3.21)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-3.1)~(N-1-3.7)及式(N-1-3.21)所表示之化合物,較佳為式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)所表示之化合物。
式(N-1-3.1)~式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及式(N-1-3.21)所表示之化合物可單獨使用,亦可加以組合使用,較佳為「式(N-1-3.1)及式(N-1-3.2)之組合」、「選自式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)中之2種或3種的組合」。相對於本發明之組成物的總量,單獨或此等化合物之較佳的含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳的含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-4)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN141 及RN142 各自獨立地表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN141 及RN142 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為甲基、丙基、乙氧基或丁氧基。
通式(N-1-4)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定低一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-4)所表示之化合物的較佳含量下限值為3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。
並且,通式(N-1-4)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-4.1)~式(N-1-4.24)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-4.1)~(N-1-4.4)所表示之化合物,較佳為式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及式(N-1-4.4)所表示之化合物。
式(N-1-4.1)~(N-1-4.24)所表示之化合物可單獨使用,亦可加以組合使用,相對於本發明之組成物的總量,單獨或此等化合物之較佳的含量下限值為3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。
通式(N-1-5)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN151 及RN152 各自獨立地表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN151 及RN152 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-5)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定低一點,則效果高,當重視TNI 之情形時,若將含量設定高一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-5)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、8%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
並且,通式(N-1-5)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-5.1)~式(N-1-5.12)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示之化合物。
式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示之化合物可單獨使用,亦可加以組合使用,相對於本發明之組成物的總量,單獨或此等化合物之較佳的含量下限值為5%、8%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳的含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-10)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1101 及RN1102 各自獨立地表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1101 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。RN1102 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-10)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定高一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-10)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
並且,通式(N-1-10)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-10.1)~式(N-1-10.14)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-10.1)~(N-1-10.5)所表示之化合物,較佳為式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)所表示之化合物。
式(N-1-10.1)及式(N-1-10.2)所表示之化合物可單獨使用,亦可加以組合使用,相對於本發明之組成物的總量,單獨或此等化合物之較佳的含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳的含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-11)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1111 及RN1112 各自獨立地表示與通式(N-1)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1111 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。RN1112 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-11)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定低一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定高一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-11)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
並且,通式(N-1-11)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-11.1)~式(N-1-11.14)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-11.1)~(N-1-11.14)所表示之化合物,較佳為式(N-1-11.2及式(N-1-11.4)所表示之化合物。
式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所表示之化合物可單獨使用,亦可加以組合使用,相對於本發明之組成物的總量,單獨或此等化合物之較佳的含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-12)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1121 及RN1122 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1121 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。RN1122 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-12)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,若重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-12)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-13)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1131 及RN1132 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1131 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。RN1132 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-13)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,若重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-13)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-14)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1141 及RN1142 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1141 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。RN1142 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-14)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-14)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-15)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1151 及RN1152 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1151 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。RN1152 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-15)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,若重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-15)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-16)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1161 及RN1162 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1161 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。RN1162 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-16)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,若重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-16)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-17)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1171 及RN1172 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1171 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。RN1172 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-17)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-17)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-18)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1181 及RN1182 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1181 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為甲基、乙基、丙基或丁基。RN1182 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,較佳為乙氧基、丙氧基或丁氧基。
通式(N-1-18)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-18)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
並且,通式(N-1-18)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-18.1)~式(N-1-18.5)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-18.1)~(N-1-18.3)所表示之化合物,較佳為式(N-1-18.2及式(N-1-18.3)所表示之化合物。
通式(N-1-20)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1201 及RN1202 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1201 及RN1202 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-20)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-20)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-21)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1211 及RN1212 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1211 及RN1212 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-21)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-21)所表示之化合物的較佳含量下限值為5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(N-1-22)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RN1221 及RN1222 各自獨立地表示與通式(N)中之RN11 及RN12 相同的意義。) RN1221 及RN1222 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為乙基、丙基或丁基。
通式(N-1-22)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定多一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-1-22)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、5%。
並且,通式(N-1-22)所表示之化合物較佳為選自式(N-1-22.1)~式(N-1-22.12)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(N-1-22.1)~(N-1-22.5)所表示之化合物,較佳為式(N-1-22.1)~(N-1-22.4)所表示之化合物。
通式(N-3)所表示之化合物較佳為選自通式(N-3-2)所表示之化合物群中的化合物。
(式中,RN321 及RN322 各自獨立地表示與通式(N-3)中之RN31 及RN32 相同的意義。) RN321 及RN322 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為丙基或戊基。
通式(N-3-2)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視改善Δε之情形時,較佳將含量設定高一點,當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,當重視Tni 之情形時,若將含量設定低一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(N-3-2)所表示之化合物的較佳含量下限值為3%、5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%。
並且,通式(N-3-2)所表示之化合物較佳為選自式(N-3-2.1)~式(N-3-2.3)所表示之化合物群中的化合物。
本發明之液晶組成物較佳含有1種或2種以上之通式(L)所表示的化合物。通式(L)所表示之化合物相當於介電性大致呈中性之化合物(Δε之值為-2~2)。因此,較佳使分子內所具有之鹵素等極性基的個數在2個以下,較佳使之在1個以下,較佳為不具有該極性基。
(式中,RL1 及RL2 各自獨立地表示碳原子數1~8之烷基,該烷基中之1個或非鄰接之2個以上的-CH2 -各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代, nL1 表示0、1、2或3, AL1 、AL2 及AL3 各自獨立地表示選自由(a)、(b)、(c)組成之群中的基: (a)1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被取代成-O-。)及 (b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。) (c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=。) 上述之基(a)、基(b)及基(c)各自獨立地亦可經氰基、氟原子或氯原子取代, ZL1 及ZL2 各自獨立地表示單鍵、-CH2 CH2 -、-(CH24 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-OCF2 -、-CF2 O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-, 當nL1 為2或3而存在複數個AL2 之情形時,該等可相同或亦可不同,當nL1 為2或3而存在複數個ZL2 之情形時,該等可相同或亦可不同,但不包括通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示之化合物。) 通式(L)所表示之化合物可單獨使用,但亦可加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等想要之性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種。或者於本發明之其他的實施形態,為2種、3種、4種、5種、6種、7種、8種、9種、10種以上。
於本發明之組成物中,通式(L)所表示之化合物的含量必須根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率、製程相容性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求的性能作適當調整。
相對於本發明之組成物的總量,式(L)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。較佳含量上限值為95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%。
當要將本發明之組成物的黏度保持得較低,需要應答速度快之組成物的情形時,較佳為上述之下限值高,上限值亦高。並且,當要將本發明之組成物的Tni 保持得較高,需要溫度穩定性佳之組成物的情形時,較佳為上述之下限值高,上限值亦高。又,於為了將驅動電壓保持得較低而想要增大介電各向導性時,較佳降低上述之下限值,且上限值低。
當重視可靠性之情形時,較佳為RL1 及RL2 皆為烷基,當重視減少化合物之揮發性的情形時,較佳為烷氧基,當重視黏性之降低的情形時,較佳為至少一者為烯基。
存在於分子內之鹵素原子較佳為0、1、2或3個,較佳為0或1,當重視與其他液晶分子之相容性的情形時,較佳為1。
RL1 及RL2 當其鍵結之環構造為苯基(芳香族)的情形時較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,當其鍵結之環構造為環己烷、哌喃及二㗁烷等飽和之環構造的情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。為了使向列相穩定化,較佳為碳原子及氧原子(若存在有氧原子)之合計在5以下,較佳為直鏈狀。
作為烯基,較佳選自式(R1)~式(R5)之任一者所表示之基。(各式中之黑點表示環構造中之碳原子。)
nL1 當重視應答速度之情形時較佳為0,為了改善向列相之上限溫度,較佳為2或3,為了取得此等之平衡,較佳為1。又,為了滿足作為組成物被要求之特性,較佳組合不同之值的化合物。
AL1 、AL2 及AL3 當要求增大Δn之情形時較佳為芳香族,為了改善應答速度,較佳為脂肪族,各自獨立地較佳表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、3-氟-1,4-伸苯基、3,5-二氟-1,4-伸苯基、1,4-伸環己烯基、1,4-聯環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基,更佳表示下述之構造,
更佳表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
ZL1 及ZL2 當重視應答速度之情形時較佳為單鍵。
通式(L)所表示之化合物較佳為分子內之鹵素原子數為0個或1個。
通式(L)所表示之化合物較佳為選自通式(L-1)~(L-7)所表示之化合物群中的化合物。
通式(L-1)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RL11 及RL12 各自獨立地表示與通式(L)中之RL1 及RL2 相同的意義。) RL11 及RL12 較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
通式(L-1)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
較佳含量下限值相對於本發明之組成物的總量,為1%、2%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%。
當要將本發明之組成物的黏度保持得較低,需要應答速度快之組成物的情形時,較佳為上述之下限值高,上限值亦高。並且,當要將本發明之組成物的Tni 保持得較高,需要溫度穩定性佳之組成物的情形時,較佳為上述之下限值適中且上限值亦適中。又,於為了將驅動電壓保持得較低而想要增大介電各向導性時,較佳為上述之下限值低且上限值亦低。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為選自通式(L-1-1)所表示之化合物群中的化合物。
(式中RL12 表示與通式(L-1)中之意義相同的意義。) 通式(L-1-1)所表示之化合物較佳為選自式(L-1-1.1)~式(L-1-1.3)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(L-1-1.2)或式(L-1-1.3)所表示之化合物,尤佳為式(L-1-1.3)所表示之化合物。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-1.3)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為選自通式(L-1-2)所表示之化合物群中的化合物。
(式中RL12 表示與通式(L-1)中之意義相同的意義。) 相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-2)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、5%、10%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、35%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為60%、55%、50%、45%、42%、40%、38%、35%、33%、30%。
並且,通式(L-1-2)所表示之化合物為較佳為選自式(L-1-2.1)~式(L-1-2.4)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(L-1-2.2)~式(L-1-2.4)所表示之化合物。尤其是式(L-1-2.2)所表示之化合物由於會特別改善本發明之組成物的應答速度,故較佳。又,在相較於應答速度而要求高Tni 時,較佳使用式(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所表示之化合物。為了使在低溫之溶解度變佳,式(L-1-2.3)及式(L-1-2.4)所表示之化合物之含量設在30%以上並不佳。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-2.2)所表示之化合物的較佳含量下限值為10%、15%、18%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、38%、40%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-1.3)所表示之化合物及式(L-1-2.2)所表示之化合物之合計的較佳含量下限值為10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為選自通式(L-1-3)所表示之化合物群中的化合物。
(式中,RL13 及RL14 各自獨立地表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基。) RL13 及RL14 較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-3)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、30%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為60%、55%、50%、45%、40%、37%、35%、33%、30%、27%、25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。 並且,通式(L-1-3)所表示之化合物較佳為選自式(L-1-3.1)~式(L-1-3.13)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)或式(L-1-3.4)所表示之化合物。尤其是式(L-1-3.1)所表示之化合物由於會特別改善本發明之組成物的應答速度,故較佳。又,在相較於應答速度而要求高Tni 時,較佳使用式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示之化合物。為了使在低溫之溶解度變佳,式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示之化合物的合計含量設在20%以上並不佳。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-3.1)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為20%、17%、15%、13%、10%、8%、7%、6%。
通式(L-1)所表示之化合物較佳為選自通式(L-1-4)及/或(L-1-5)所表示之化合物群中的化合物。
(式中,RL15 及RL16 各自獨立地表示碳原子數1~8之烷基或碳原子數1~8之烷氧基。) RL15 及RL16 較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-4)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-5)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。
並且,通式(L-1-4)及(L-1-5)所表示之化合物較佳為選自式(L-1-4.1)~式(L-1-5.3)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(L-1-4.2)或式(L-1-5.2)所表示之化合物。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-4.2)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為20%、17%、15%、13%、10%、8%、7%、6%。
較佳將選自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示之化合物中的2種以上之化合物加以組合,較佳將選自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及式(L-1-4.2)所表示之化合物中的2種以上之化合物加以組合,此等化合物之合計含量的較佳含量下限值相對於本發明之組成物的總量,為1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、上限值相對於本發明之組成物的總量,為80%、70%、60%、50%、45%、40%、37%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%。當重視組成物之可靠性的情形時,較佳將選自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及式(L-1-3.4))所表示之化合物中的2種以上之化合物加以組合,當重視組成物之應答速度的情形時,較佳將選自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)所表示之化合物中的2種以上之化合物加以組合。 通式(L-1)所表示之化合物較佳為選自通式(L-1-6)所表示之化合物群中的化合物。
(式中,RL17 及RL18 各自獨立地表示甲基或氫原子。) 相對於本發明之組成物的總量,式(L-1-6)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、5%、10%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、35%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為60%、55%、50%、45%、42%、40%、38%、35%、33%、30%。
並且,通式(L-1-6)所表示之化合物較佳為選自式(L-1-6.1)~式(L-1-6.3)所表示之化合物群中的化合物。
通式(L-2)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RL21 及RL22 各自獨立地表示與通式(L)中之RL1 及RL2 相同的意義。) RL21 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,RL22 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
通式(L-2)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
當重視在低溫之溶解性的情形時,若將含量設定高一點,則效果高,相反地,當重視應答速度之情形時,若將含量設定低一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-2)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
並且,通式(L-2)所表示之化合物較佳為選自式(L-2.1)~式(L-2.6)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及式(L-2.6)所表示之化合物。
通式(L-3)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RL31 及RL32 各自獨立地表示與通式(L)中之RL1 及RL2 相同的意義。) RL31 及RL32 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
通式(L-3)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-3)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%。較佳含量上限值相對於本發明之組成物的總量,為20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。
當要得到高雙折射率之情形時,若將含量設定高一點,則效果高,相反地,當重視高Tni 之情形時,若將含量設定低一點,則效果高。並且,當要改良滴痕或殘影特性之情形時,較佳將含量之範圍設定在中間。
並且,通式(L-3)所表示之化合物較佳為選自式(L-3.1)~式(L-3.7)所表示之化合物群中的化合物,較佳為式(L-3.2)~式(L-3.5)所表示之化合物。
通式(L-4)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RL41 及RL42 各自獨立地表示與通式(L)中之RL1 及RL2 相同的意義。) RL41 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,RL42 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。) 通式(L-4)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
於本發明之組成物中,通式(L-4)所表示之化合物的含量必須根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率、製程相容性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求的性能作適當調整。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-4)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相對於本發明之組成物的總量,式(L-4)所表示之化合物的較佳含量上限值為50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。
通式(L-4)所表示之化合物較佳例如為式(L-4.1)~式(L-4.3)所表示之化合物。
根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能,可含有式(L-4.1)所表示之化合物,亦可含有式(L-4.2)所表示之化合物,亦可含有式(L-4.1)所表示之化合物與式(L-4.2)所表示之化合物兩者,或亦可含有所有式(L-4.1)~式(L-4.3)所表示之化合物。相對於本發明之組成物的總量,式(L-4.1)或式(L-4.2)所表示之化合物的較佳含量下限值為3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%,較佳上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
當含有式(L-4.1)所表示之化合物與式(L-4.2)所表示之化合物兩者的情形時,相對於本發明之組成物的總量,兩化合物之較佳的含量下限值為15%、19%、24%、30%,較佳的上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(L-4)所表示之化合物較佳例如為式(L-4.4)~式(L-4.6)所表示之化合物,較佳為式(L-4.4)所表示之化合物。
根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能,可含有式(L-4.4)所表示之化合物,亦可含有式(L-4.5)所表示之化合物,或亦可含有式(L-4.4)所表示之化合物與式(L-4.5)所表示之化合物兩者。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-4.4)或式(L-4.5)所表示之化合物的較佳含量下限值為3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%。較佳的上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。
當含有式(L-4.4)所表示之化合物與式(L-4.5)所表示之化合物兩者的情形時,相對於本發明之組成物的總量,兩化合物之較佳的含量下限值為15%、19%、24%、30%,較佳的上限值為45%、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。
通式(L-4)所表示之化合物較佳為式(L-4.7)~式(L-4.10)所表示之化合物,尤佳為式(L-4.9)所表示之化合物。
通式(L-5)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RL51 及RL52 各自獨立地表示與通式(L)中之RL1 及RL2 相同的意義。) RL51 較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,RL52 較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數4~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基。
通式(L-5)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
於本發明之組成物中,通式(L-5)所表示之化合物的含量必須根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率、製程相容性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求的性能作適當調整。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-5)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相對於本發明之組成物的總量,式(L-5)所表示之化合物的較佳含量上限值為50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。 通式(L-5)所表示之化合物較佳為式(L-5.1)或式(L-5.2)所表示之化合物,尤佳為式(L-5.1)所表示之化合物。
相對於本發明之組成物的總量,此等化合物之較佳的含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%。此等化合物之較佳的含量上限值為20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-5)所表示之化合物較佳為式(L-5.3)或式(L-5.4)所表示之化合物。
相對於本發明之組成物的總量,此等化合物之較佳的含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%。此等化合物之較佳的含量上限值為20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-5)所表示之化合物較佳為選自式(L-5.5)~式(L-5.7)所表示之化合物群中的化合物,尤佳為式(L-5.7)所表示之化合物。
相對於本發明之組成物的總量,此等化合物之較佳的含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%。此等化合物之較佳的含量上限值為20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-6)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RL61 及RL62 各自獨立地表示與通式(L)中之RL1 及RL2 相同的意義,XL61 及XL62 各自獨立地表示氫原子或氟原子。) RL61 及RL62 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基或碳原子數2~5之烯基,較佳為XL61 及XL62 中之一者為氟原子,而另一者為氫原子。
通式(L-6)所表示之化合物雖亦可單獨使用,但亦可將2個以上之化合物加以組合使用。可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以適當組合使用。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態,為1種、2種、3種、4種、5種以上。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-6)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。相對於本發明之組成物的總量,式(L-6)所表示之化合物的較佳含量上限值為50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。當重點在於增大Δn之情形時,較佳為增多含量,當重點在於「在低溫之析出」之情形時,較佳為含量少。
通式(L-6)所表示之化合物為較佳為式(L-6.1)~式(L-6.9)所表示之化合物。
可組合之化合物的種類並無特別限制,較佳從此等化合物之中含有1種~3種,更佳含有1種~4種。又,由於所選擇之化合物的分子量分布廣亦對溶解性有效,故較佳例如從式(L-6.1)或(L-6.2)所表示之化合物選擇1種化合物,從式(L-6.4)或(L-6.5)所表示之化合物選擇1種化合物,從式(L-6.6)或式(L-6.7)所表示之化合物選擇1種化合物,從式(L-6.8)或(L-6.9)所表示之化合物選擇1種化合物,再將此等加以適當組合。其中,較佳含有式(L-6.1)、式(L-6.3)、式(L-6.4)、式(L-6.6)及式(L-6.9)所表示之化合物。
並且,通式(L-6)所表示之化合物例如較佳為式(L-6.10)~式(L-6.17)所表示之化合物,其中,較佳為式(L-6.11)所表示之化合物。
相對於本發明之組成物的總量,此等化合物之較佳的含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%。此等化合物之較佳含量上限值為20%、15%、13%、10%、9%。
通式(L-7)所表示之化合物為下述之化合物。
(式中,RL71 及RL72 各自獨立地表示與通式(L)中之RL1 及RL2 相同的意義,AL71 及AL72 各自獨立地表示與通式(L)中之AL2 及AL3 相同的意義,AL71 及AL72 上之氫原子各自獨立地亦可經氟原子取代,ZL71 表示與通式(L)中之ZL2 相同的意義,XL71 及XL72 各自獨立地表示氟原子或氫原子。) 式中,RL71 及RL72 各自獨立地較佳為碳原子數1~5之烷基、碳原子數2~5之烯基或碳原子數1~4之烷氧基,AL71 及AL72 各自獨立地較佳為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,AL71 及AL72 上之氫原子各自獨立地亦可經氟原子取代,ZL71 較佳為單鍵或COO-,較佳為單鍵,XL71 及XL72 較佳為氫原子。
可組合之化合物的種類並無特別限制,係根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率等所要求的性能加以組合。所使用之化合物的種類,例如作為本發明之一個實施形態為1種、2種、3種、4種。
於本發明之組成物中,通式(L-7)所表示之化合物的含量必須根據在低溫之溶解性、轉變溫度、電可靠性、雙折射率、製程相容性、滴痕、殘影、介電各向導性等所要求的性能作適當調整。
相對於本發明之組成物的總量,式(L-7)所表示之化合物的較佳含量下限值為1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%。相對於本發明之組成物的總量,式(L-7)所表示之化合物的較佳含量上限值為30%、25%、23%、20%、18%、15%、10%、5%。
當期望本發明之組成物為高Tni 之實施形態的情形時,較佳使式(L-7)所表示之化合物的含量多一點,當期望低黏度之實施形態的情形時,較佳使含量少一點。
並且,通式(L-7)所表示之化合物較佳為式(L-7.1)~式(L-7.4)所表示之化合物,較佳為式(L-7.2)所表示之化合物。
並且,通式(L-7)所表示之化合物較佳為式(L-7.11)~式(L-7.13)所表示之化合物,較佳為式(L-7.11)所表示之化合物。
並且,通式(L-7)所表示之化合物為式(L-7.21)~式(L-7.23)所表示之化合物。較佳為式(L-7.21)所表示之化合物。
並且,通式(L-7)所表示之化合物較佳為式(L-7.31)~式(L-7.34)所表示之化合物,較佳為式(L-7.31)或/及式(L-7.32)所表示之化合物。
並且,通式(L-7)所表示之化合物較佳為式(L-7.41)~式(L-7.44)所表示之化合物,較佳為式(L-7.41)或/及式(L-7.42)所表示之化合物。
並且,通式(L-7)所表示之化合物較佳為式(L-7.51)~式(L-7.53)所表示之化合物。
相對於本發明之組成物的總量,通式(i)、通式(L)及(N)所表示之化合物的合計較佳含量下限值為80%、85%、88%、90%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%。較佳含量上限值為100%、99%、98%、95%。
相對於本發明之組成物的總量,通式(i)、通式(L-1)~(L-7)所表示之化合物的合計較佳含量下限值為80%、85%、88%、90%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%。較佳含量上限值為100%、99%、98%、95%。
本案發明之組成物較佳不含有分子內具有過酸(-CO-OO-)構造等氧原子彼此鍵結之構造的化合物。
當重視組成物之可靠性及長期穩定性的情形時,較佳相對於前述組成物之總質量,使具有羰基之化合物的含量在5%以下,更佳在3%以下,再更佳在1%以下,最佳為實質上不含有。
當重視UV照射之穩定性的情形時,較佳相對於前述組成物之總質量,使取代有氯原子之化合物的含量在15%以下,較佳在10%以下,較佳在8%以下,更佳在5%以下,較佳在3%以下,再更佳為實質上不含有。
較佳增多分子內之環構造全部皆為6員環之化合物的含量,較佳相對於前述組成物之總質量,使分子內之環構造全部皆為6員環之化合物的含量在80%以上,更佳在90%以上,再更佳在95%以上,最佳為實質上僅以分子內之環構造全部皆為6員環之化合物構成組成物。
為了抑制因組成物之氧化所造成的劣化,較佳減少具有伸環己烯基作為環構造之化合物的含量,較佳相對於前述組成物之總質量,使具有伸環己烯基之化合物的含量在10%以下,較佳在8%以下,更佳在5%以下,較佳在3%以下,再更佳為實質上不含有。
當重視改善黏度及改善Tni 之情形時,較佳減少分子內具有氫原子亦可被取代成鹵素之2-甲基苯-1,4-二基之化合物的含量,較佳相對於前述組成物之總質量,使前述分子內具有2-甲基苯-1,4-二基之化合物的含量在10%以下,較佳在8%以下,更佳在5%以下,較佳在3%以下,更佳實質上不含有。
於本案中,所謂「實質上不含有」,係「除了在不刻意下含有之物外不含有」之意。
當本發明第一實施形態之組成物所含有的化合物具有烯基作為側鏈之情形時,在前述烯基鍵結於環己烷之情形,該烯基之碳原子數較佳為2~5,在前述烯基鍵結於苯之情形,該烯基之碳原子數較佳為4~5,前述烯基之不飽和鍵與苯較佳為不直接鍵結。
使用於本發明之液晶組成物的平均彈性常數(KAVG )較佳為10~25,作為其下限值,較佳為10,較佳為10.5,較佳為11,較佳為11.5,較佳為12,較佳為12.3,較佳為12.5,較佳為12.8,較佳為13,較佳為13.3,較佳為13.5,較佳為13.8,較佳為14,較佳為14.3,較佳為14.5,較佳為14.8,較佳為15,較佳為15.3,較佳為15.5,較佳為15.8,較佳為16,較佳為16.3,較佳為16.5,較佳為16.8,較佳為17,較佳為17.3,較佳為17.5,較佳為17.8,較佳為18,作為其上限值,較佳為25,較佳為24.5,較佳為24,較佳為23.5,較佳為23,較佳為22.8,較佳為22.5,較佳為22.3,較佳為22,較佳為21.8,較佳為21.5,較佳為21.3,較佳為21,較佳為20.8,較佳為20.5,較佳為20.3,較佳為20,較佳為19.8,較佳為19.5,較佳為19.3,較佳為19,較佳為18.8,較佳為18.5,較佳為18.3,較佳為18,較佳為17.8,較佳為17.5,較佳為17.3,較佳為17。當重視削減消耗電力之情形時,抑制背光源之光量是有效的,液晶顯示元件較佳提升光的透射率,因此,較佳將KAVG 之值設定低一點。當重視改善應答速度之情形時,較佳將KAVG 之值設定高一點。
關於本發明之聚合性液晶組成物,為了進一步賦予垂直配向性,較佳含有自配向性化合物。自配向性化合物為不將以往之聚醯亞胺等液晶配向膜使用於基板之單面或兩面而即可控制液晶組成物之配向性的化合物。
自配向性化合物主要添加於液晶組成物來被使用,具備有下述功能:對直接與含有該液晶組成物之液晶層抵接的構件(電極(例如,ITO)、基板(例如,玻璃基板、丙烯酸基板、透明基板、撓性基板等)、樹脂層(例如,濾色器、配向膜、保護層(overcoat layer)等)、絕緣膜(例如,無機材料膜、SiNx等))進行相互作用,而誘發液晶層之液晶分子的垂直(homeotropic)排列或水平配向(homogeneous)配向。尤佳為可使液晶組成物相對於基板配向成垂直或大致垂直之化合物。
自配向性化合物較佳具有「用以聚合之聚合性基團」、「與液晶分子類似之液晶原基團(mesogen group)」、「可與直接和液晶層抵接之構件相互作用的吸附基團」及「誘發液晶分子之配向的柔性基團(flexible group)」。
自配向性化合物較佳為以下之通式(SAL)所表示的化合物。
(上述式中,Pal 表示通式(P-I)~通式(P-IX)所表示之基。
(式中,Rp11 及Rp12 各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11 表示單鍵、-O-、-COO-或亞甲基,p及tp11 各自獨立地表示0、1或2。), Spal 表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~20個的伸烷基,伸烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代, T表示吸附基團, MG表示液晶原基團, Cg表示氫原子、吸附基團、-Spal -Pal 或直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~20的伸烷基,該伸烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,Cg、MG及T中之任一者亦可被取代成聚合性基團-Spal -Pal , nsal1 、nsal2 及nsal3 各自獨立地表示1~5之自然數。) 本發明之聚合性基團為以Pal 表示之基,直接或視需要而透過間隔基團(spacer group)與其他構造鍵結。聚合性基團較佳以Pal -Spal -表示。
Pal 為選自以下之通式(P-I)~通式(P-IX)所表示之群中的基,更佳為通式(P-I)。
(式中,Rp11 及Rp12 各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11 表示單鍵、-O-、-COO-或亞甲基,p及tp11 表示0、1或2。) 於本發明之自配向性化合物中,Pal -Spal -亦可鍵結於液晶原基團、吸附基團及/或柔性基團。
又,於本發明之自配向性化合物中,聚合性基團較佳直接或透過間隔基團鍵結於液晶原基團、吸附基團或柔性基團,更佳直接或透過間隔基團鍵結於液晶原基團或吸附基團。
上述間隔基團(Spal )較佳表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~20個的伸烷基,更佳表示單鍵或直鏈狀之碳原子數1~20個的伸烷基,更佳表示單鍵或直鏈狀之碳原子數2~10個的伸烷基。又,於上述間隔基團(Spal )中,伸烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
於本發明之自配向性化合物中,聚合性基團(Pal -Spal -)之數目較佳為1以上5以下,更佳為1以上4以下,再更佳為2以上4以下,再更佳為2或3,進而再更佳為2。
Pal -Spal -中之氫原子亦可經聚合性基團、吸附基團及/或柔性基團取代。
本發明之液晶原基團係指具備有剛直部分之基,例如具備有1個以上之環式基者,較佳具有2~4個環式基,更佳具有3~4個環式基,視需要,環式基亦可以連結基連結著。液晶原基團較佳為與使用於液晶層之液晶化合物類似的骨架。
另,於本說明書中,「環式基」係指構成之原子鍵結成環狀的原子團,包含碳環、雜環、飽和或不飽和環式構造、單環、2環式構造、多環式構造、芳香族、非芳香族等。又,環式基亦可含有至少1個雜原子(hetero-atom),並且,亦可被至少1個取代基(鹵素原子、反應性官能基、有機基(烷基、芳基等)取代。當環式基為單環之情形時,液晶原基團較佳含有2個以上之單環。
上述液晶原基團例如較佳以通式(AL)表示。
(式中,ZAL 表示單鍵、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2 -CH2 COO-、-OCOCH2 ―CH2 -、-CH=C(CH3 )COO-、-OCOC(CH3 )=CH-、-CH2 -CH(CH3 )COO-、-OCOCH(CH3 )-CH2 -、-OCH2 CH2 O-或碳原子數1~20之伸烷基,此伸烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被-O-、-COO-或-OCO-取代, AAL 表示2價之環式基, ZAL 及AAL 中之1個或2個以上的氫原子各自獨立地亦可經鹵素原子、吸附基團、Pal -Spal -或1價之有機基取代, 當ZAL 及AAL 各自存在複數個之情形時,各自彼此可相同或亦可不同, mAL 表示1~5之整數, 上述式中之左端的*及右端的*表示鍵結鍵。) 通式(AL)中,ZAL 較佳為單鍵或碳原子數2~20之伸烷基,更佳為單鍵或碳原子數2~10之伸烷基。上述伸烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被-O-、-COO-或-OCO-取代。並且,當目標為棒狀分子之直線性的情形時,較佳為環與環直接連結之形態的單鍵或將環與環直接連接之原子的數目為偶數個之形態。例如,當-CH2 -CH2 COO-之情形時,直接連接環與環之原子的數目為4個。
通式(AL)中,可採用作為AAL 之環式基較佳表示選自由1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二㗁烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,4-聯環(2,2,2)伸辛基、十氫萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡𠯤-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基、1,4-伸萘基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩并(benzothieno)[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并(benzoselenopheno)[3,2-b]硒吩-2,7-二基及茀-2,7-二基組成之群中的1種構造,此等之構造可未經取代或已被取代,更佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、2,6-伸萘基或菲-2,7-二基,較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。又,環式基中之1個或2個以上的氫原子亦可被鹵素原子、吸附基團、Pal -Spal -或1價之有機基取代。
通式(AL)中,所謂一價之有機基,係因有機化合物變成1價基之形態而構成化學構造的基,指從有機化合物去除1個氫原子而成之原子團,例如可列舉:碳原子數1~15之烷基、碳原子數2~15之烯基、碳原子數1~14之烷氧基、碳原子數2~15之烯氧基等,較佳為碳原子數1~15之烷基或碳原子數1~14之烷氧基。又,上述烷基、烯基、烷氧基、烯氧基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被-O-、-COO-或-OCO-取代。並且為,上述一價之有機基亦可具有作為後述之柔性基團的作用。
上述通式(AL)中,mAL 較佳為2~4之整數。
上述液晶原基團之中尤佳的形態係以下述通式(AL-1)或(AL-2)表示,更佳為式(AL-1)。
(上述式中,Xal1 ~Xal18 各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、Pal -Spal -、吸附基團或柔性基團,環A及環B各自獨立地表示環己烷環或苯環, Xal1 ~Xal18 之任1種或2種以上被取代成前述吸附基團, Xal1 ~Xal18 之任1種或2種以上被取代成前述柔性基團, 前述吸附基團及前述柔性基團亦可被取代成前述Pal -Spal -, 於通式(AL-1)或通式(AL-2)分別具有1種或2種以上之前述Pal -Spal -。) 於上述式(AL-1)中,較佳為Xal1 或Xal8 ~Xal12 之至少1種或2種以上被取代成吸附基團,更佳為Xal1 或Xal10 之至少1種或2種以上被取代成吸附基團。另,此情形時,前述吸附基團亦可被取代成Pal -Spal -。尤其是於環A為環己烷環之情形時,較佳為Xal10 被取代成吸附基團。
於上述式(AL-1)中,較佳為Xal6 ~Xal14 之至少1種或2種以上被取代成聚合性基團,更佳為Xal9 或Xal11 之任一者被取代成Pal -Spal -。
於上述式(AL-1)中,較佳為Xal1 ~Xal3 、Xal6 ~Xal14 、Xal17 ~Xal18 之至少1種或2種以上被取代成柔性基團,較佳為Xal1 ~Xal3 、Xal6 ~Xal9 、Xal11 ~Xal14 或Xal17 ~Xal18 之至少1種或2種以上被取代成柔性基團。更佳為Xal1 被取代成柔性基團,且Xal6 ~Xal9 或Xal11 ~Xal14 之任1種被取代成柔性基團。於此情形時,再更佳為前者之Xal1 中的柔性基團其碳原子數較後者之柔性基團多。柔性基團亦可被取代成Pal -Spal -。
於上述式(AL-2)中,較佳為Xal1 或Xal6 ~Xal10 之至少1種或2種以上被取代成吸附基團,更佳為Xal1 或Xal8 被取代成吸附基團。另,於此情形時,吸附基團亦可被取代成Pal -Spal -。尤其是環A為環己烷環之情形時,較佳為Xal8 被取代成吸附基團。
於上述式(AL-2)中,較佳為Xal6 ~Xal10 之任1種或2種以上被取代成Pal -Spal -,更佳為Xal7 或Xal9 之任一者被取代成Pal -Spal -。
於上述式(AL-2)中,較佳為Xal6 ~Xal10 之至少1種或2種以上被取代成Pal -Spal -,更佳為Xal7 或Xal4 之任一者被取代成Pal -Spal -。
於上述式(AL-2)中,較佳為Xal1 ~Xal7 或Xal9 ~Xal14 之至少1種或2種以上被取代成柔性基團,較佳為Xal1 、Xal4 ~Xal7 或Xal9 ~Xal12 之至少1種或2種以上被取代成柔性基團。更佳為Xal1 被取代成柔性基團,且Xal4 ~Xal7 或Xal9 ~Xal12 之任1種被取代成柔性基團。於此情形時,再更佳為前者之Xal1 中的柔性基團其碳原子數較後者之柔性基團多。柔性基團亦可被取代成Pal -Spal -。
作為上述液晶原基團之較佳的形態,可列舉以下之式(AL-1-1)~(AL-2-3)。通式(AL)為此等構造中之2個氫原子經脫離的構造。
此等通式(AL-1-1)~(AL-2-3)中之環己烷環、苯環、哌喃環或二㗁烷環中之1個或2個以上的氫原子亦可被取代成鹵素原子、Pal -Spal -、1價之有機基(例如,碳原子數1~15之烷基,碳原子數1~14之烷氧基)、吸附基團或柔性基團。
上述液晶原基團之中較佳的形態為通式(AL-1-1)、通式(AL-1-4)、通式(AL-1-7)、通式(AL-2-1)或通式(AL-2-3)所表示之構造,通式(AL-1-4)、通式(AL-1-7)或通式(AL-2-3)所表示之構造,通式通式(AL-1-4)或通式(AL-1-7)所表示之構造。
本發明之吸附基團為具備與基板、膜、電極等吸附介質吸附之作用的基。吸附一般分為「形成化學鍵(共價鍵、離子鍵或金屬鍵)而在吸附介質與被吸附質之間吸附的化學吸附」或「該化學吸附以外的物理吸附」,本說明書之吸附可為化學吸附或物理吸附之任一者,較佳藉由物理吸附來與吸附介質吸附。因此,本發明之吸附基團較佳為能夠與吸附介質作物理吸附之基,該吸附基團更佳藉由分子間力來與吸附介質結合。作為藉由該分子間力來與吸附介質結合之形態,可舉藉由永久偶極、永久四極、分散力、電荷移動力或氫鍵等相互作用來與吸附介質結合。作為本發明之吸附基團的較佳形態,可舉能夠藉由氫鍵來與吸附介質結合之形態。於此情形時,本發明之吸附基團可為透過氫鍵之質子的施體或者受體,又亦可為兩者。
本發明之吸附基團,較佳為含有極性要素之基,該極性要素具有碳原子與雜原子連結之原子團。於本說明書所稱之極性要素,係指碳原子與雜原子直接連結之原子團。作為上述雜原子,較佳為選自由N、O、S、P、B及Si組成之群中的至少1種,較佳為選自由N、O及S組成之群中的至少1種,較佳為選自由N及O組成之群中的至少1種,較佳為O。
又,於本發明之自配向性化合物中,本發明之極性要素的價數為一價、二價、三價等,並無特別限定,又,吸附基團中之極性要素的個數亦無特別限制。
於本發明之自配向性化合物中,上述吸附基團較佳於一分子中具有1~8個,更佳具有1~4個,再更佳具有1~3個。
另,本發明之吸附基團不包括Pal -Spal -及柔性基團。
本發明之吸附基團含有1個或2個以上之極性要素,吸附基團大致可區分為環式基型與鏈式基型。環式基型為在其構造中含有環式基之形態,該環式基具備含有極性要素之環狀構造,而鏈式基型則為在其構造中不含有環式基(具備含有極性要素之環狀構造)之形態。鏈式基為在直鏈或分支之鏈狀基中具有極性要素的形態,亦可在此一部分具有不含有極性要素之環狀構造。
所謂本發明之吸附基團為含有環式基的形態,意指環狀之原子排列內含有至少1個極性要素的形態。另,所謂本說明書中之環式基,則如上所述。因此,當本發明之吸附基團為含有環式基之形態的情形時,只要含有具極性要素之環式基即可,吸附基團整體上可為分支,亦可為直鏈狀。
而所謂本發明之吸附基團為鏈式基的形態,意指下述形態:分子內沒有含有極性要素之環狀原子排列,且於線狀之原子排列(亦可分支)內含有至少1個極性要素。另,所謂本說明書中之鏈式基,係指構造式中沒有環狀原子排列且構成之原子鍵結成線狀(亦可分支)的原子團,係指非環式基。若換言之,則為下述概念:指直鏈狀或分支狀之脂肪族基,可含有飽和鍵或不飽和鍵之任一者,例如包含烷基、烯基、烷氧基、酯基、醚基或酮基等,亦可被至少1個取代基(反應性官能基(乙烯基、丙烯醯基(acryl group)、甲基丙烯醯基(methacryl group)等)、鏈狀有機基(烷基、氰基等))取代。又,本發明之鏈式基可為直鏈狀或分支狀之任一者。
本發明之吸附基團較佳具有鏈式基或環式基,當重視吸附能力之情形時,較佳為鏈式基,若從對液晶組成物之穩定性的觀點,則較佳為環式基。
本發明之吸附基團為環式基的情形時,更佳為碳原子數3~20個之雜芳香族基(包含縮合環)或碳原子數3~20個之雜脂肪族基(包含縮合環),再更佳為碳原子數3~12個之雜芳香族基(包含縮合環)或碳原子數3~12個之雜脂肪族基(包含縮合環),進而再更佳為表示5員環雜芳香族基、5員環雜脂肪族基、6員環雜芳香族基或6員環雜脂肪族基,此等之環構造中的氫原子亦可被取代成鹵素原子、碳原子數1~5之直鏈狀或者分支狀的烷基或烷基氧基。
本發明之吸附基團為鏈式基的情形時,較佳為直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~20個之烷基中的氫原子或-CH2 -被取代成極性要素,該烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-或-OCO-COO-取代。又,本發明之吸附基團為鏈式基的情形時,較佳於端部含有極性要素或含有2個以上之極性要素。
本發明之吸附基團的氫原子亦可被取代成聚合性基團。
本發明之極性要素的種類,具體而言,較佳為以含有氧原子之極性要素(以下,稱為含氧極性要素)、含有氮原子之極性要素(以下,稱為含氮極性要素)、含有磷原子之極性要素(以下,稱為含磷極性要素)、含有硼原子之極性要素(以下,稱為含硼極性要素)、含有矽原子之極性要素(以下,稱為含矽極性要素)或含有硫原子之極性要素(以下,稱為含硫極性要素)表示的部分構造,從吸附能力之觀點,更佳為含氮極性要素或含氧極性要素,再更佳為含氧極性要素。
作為上述含氧極性要素,較佳為選自由羥基(-OH)、烷醇基(alkylol group)(-Rt -OH;Rt 為伸烷基)、烷氧基(-OR;其中,R為烷基)、甲醯基(-CHO)、羧基(-COOH)、醚基(ether group)(-Rt ORt’ -;其中,Rt ,Rt’ 為伸烷基或伸烯基(alkenylene group))、羰基(-Rt -C(=O)-Rt’ -;其中,Rt ,Rt’ 為伸烷基或伸烯基)、碳酸酯(-O-C(=O)-O-)及酯基(-COORt’ -;其中,Rt’ 為伸烷基或伸烯基)組成之群中的至少1種基或於碳原子連結有該基之基。
作為上述含氮極性要素,較佳為選自由氰基(-CN)、1級胺基(-NH2 )、2級胺基(-NH-)、3級胺基(-NRR’;其中,R、R 為烷基)、吡啶基、胺甲醯基(-CONH2 )及脲基(-NHCONH2 )組成之群中的至少1種基或於碳原子連結有該基之基。
作為上述含磷極性要素,較佳為選自由膦基(phosphinyl)(-CX2 -P(=O)H2 )及磷酸基(-CX2 -OP(=O)(OH)2 )組成之群中的至少1種基或於碳原子連結有該基之基。
作為上述含硼極性要素,較佳為於碳原子連結有硼酸基(-B(OH)2 )之基。
作為上述含矽極性要素,較佳為於碳原子連結有-Si(OH)3 基或-Si(OR)(OR’)(OR’’);其中,R、R’、R’’為烷基)基之基。
作為上述含硫極性要素,較佳為選自由巰基(-SH)、硫基(sulfide group)(-S-)、氧硫基(-S(=O)-)、磺醯基(-SO2 -)、磺醯胺基(sulfonamide group)(-SO2 NH2 )、磺酸基(-SO3 H)及亞磺酸基(-S(=O)OH)組成之群中的至少1種基或於碳原子連結有該基之基。
因此,本發明之吸附基團較佳為選自由環式基具備有含氧極性要素而成之基(以下,稱為含氧環式基)、環式基具備有氮原子極性要素而成之基(以下,稱為含氮環式基)、環式基具備有含磷極性要素而成之基(以下,稱為含磷環式基)、環式基具備有含硼極性要素而成之基(以下,稱為含硼環式基)、環式基具備有含矽極性要素而成之基(以下,稱為含矽環式基)、環式基具備有含硫極性要素而成之基(以下,稱為含硫環式基)、鏈式基具備有含氧極性要素而成之基(以下,稱為含氧鏈式基)、鏈式基具備有氮原子極性要素而成之基(以下,稱為含氮鏈式基)、鏈式基具備有含磷極性要素而成之基(以下,稱為含磷鏈式基)、鏈式基具備有含硼極性要素而成之基(以下,稱為含硼鏈式基)、鏈式基具備有含矽極性要素而成之基(以下,稱為含矽鏈式基)及鏈式基具備有含硫極性要素而成之基(以下,稱為含硫鏈式基)組成之群中1種或2種以上的基本身或含有該基,從吸附能力之觀點,更佳為含有選自由含氧環式基、含硫環式基、含氧鏈式基及含氮鏈式基組成之群中1種或2種以上的基。
作為上述含氧環式基,較佳於環內具有醚基或羰基,作為該醚基,較佳包含以下之基。
又,作為前述羰基,較佳包含以下之基之任一者。
作為上述含氮環式基,較佳包含以下之基之任一者。
作為上述含硫環式基,較佳包含以下之基之任一者。
作為上述含硼環式基,較佳包含以下之基之任一者。
作為上述含矽環式基,較佳包含倍半矽氧烷(silsesquioxane)基[-(R)n (SiO1.5n 1 ]。
作為上述含氧鏈式基,較佳包含以下之基之任一者。
(上述通式中,Rat 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基。上述通式中,Zat 表示單鍵、碳原子數1~15個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-取代,Xat 表示碳原子數1~5之烷基,該烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。) 作為上述含氮鏈式基,較佳包含以下之基。
(上述通式中,Rat 、Rbt 、Rct 及Rdt 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~5之烷基。) 作為上述含硫鏈式基,較佳包含以下之基。
作為上述含矽鏈式基,較佳包含-Si(OH)3 或-Si(OR)(OR’)(OR’’);其中,R、R’、R’’為烷基)。作為上述含硼鏈式基,較佳包含-B(OH)2 。作為上述含磷鏈式基,較佳包含-OP(=O)(OH)2
作為本發明之吸附基團,較佳為下述通式(T)所表示之基。
(上述通式(T)中,Xt1 表示碳原子數1~18個之直鏈狀或分支狀之烷基、-NH2 或-Zt2 -O-Rt1 基,前述烷基中之氫原子亦可被取代成氰基、Pal -Spal -,或前述烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-,上述Rt1 表示氫原子、碳原子數1~5個之烷基或亦可與Zt1 鍵結之碳原子數1~8個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或亦可與Zt1 鍵結之碳原子數2~8個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,上述Zt2 表示單鍵、碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-, Zt1 表示單鍵、碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-,又,當Xt1 為-Zt2 -O-Rt1 基,且Rt1 為伸烷基或伸烯基之情形時,亦可將Zt1 之氫原子取代與Rt1 鍵結, Wt0 表示碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基,該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-CH=CH-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-,又,前述伸烷基之氫原子亦可被取代成通式(T), Wt1 表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之伸烷基,該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-, nt1 表示0以上4以下之整數, 分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 上述通式(T)中,較佳之Xt1 表示碳原子數1~17個之直鏈狀或分支狀的烷基、-NH2 或-Zt2 -O-Rt1 基,該烷基中之氫原子亦可被取代成氰基、Pal -Spal -,上述Rt1 表示氫原子、碳原子數1~5個之烷基或亦可與Zt1 鍵結之碳原子數1~8個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或亦可與Zt1 鍵結之碳原子數2~8個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,上述Zt2 表示單鍵、碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。
於上述通式(T)中,作為Wt0 表示之伸烷基的氫原子亦可被取代成通式(T)之形態,若換言之,則作為吸附基團(通式(T))亦可被吸附基團(通式(T))取代之形態,可舉上述通式(T)以下述通式(t)表示之基。
(上述通式(t)中,Xt1 、Zt1 、Wt1 及nt1 與上述通式(T)中之Xt1 、Zt1 、Wt1 及nt1 相同, Wt2 表示單鍵或2價~4價之有機基, mt1 表示1以上3以下之整數,分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 上述通式(t)中之「-Wt2 -Any」,Wt2 表示單鍵~多價基,表示鍵結鍵為1價~多價(Any)。
於上述通式(t)中,所謂2價~4價之有機基,係因有機化合物變成2~4價基之形態而構成化學構造的基,指從有機化合物去除2~4個氫原子而成之原子團。
於上述通式(t)中,為2價~4價有機基之-Wt2 -Any較佳為鏈狀之有機基,例如可列舉:直鏈狀或者分支狀之碳原子數1個~10個的伸烷基(該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-)、直鏈狀或者分支狀之碳原子數1個~10個的伸烷基多價基(該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-)、-PH-、-POH-、-NH-、氮原子或磷原子等。該伸烷基多價基係指從伸烷基進一步去除1~2個氫原子而產生之3價或4價基,指於所謂之烴鏈具有游離原子價的3~4價基。
上述通式(t)所表示之基為通式(T)中之Wt0 的較佳態樣,亦即吸附基團(通式(T))亦可被吸附基團(通式(T))取代之形態的一態樣,作為上述通式(t)所表示之基的較佳形態,例如當Wt2 為3價有機基之情形時,亦即mt1 為2,Wt2 為氮原子或伸烷基多價基之情形時,例如可列舉以下之通式(t-a)或(t-b)。
(上述式(t-a)及(t-b)中,Rtc 由氫原子、直鏈狀或者分支狀之碳原子數1個~10個的烷基或聚合性基團Pal -Spal -, Zt1 及Zt1’ 各自獨立地表示與通式(T)中之Zt1 相同的意義, Xt1 及Xt1’ 各自獨立地表示與通式(T)中之Xt1 相同的意義, Wt1 表示與通式(T)中之Wt1 相同的意義, nt1 及nt1’ 各自獨立地表示與通式(T)中之nt1 相同的意義, 分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 於通式(t)中,例如當-Wt2 -Any為4價有機基之情形時,亦即mt1 為3,-Wt2 -Any為伸烷基多價基之情形時,例如可舉以下之通式(t-c)。
(上述式(t-c)中,Zt1 、Zt1’ 及Zt1’’ 各自獨立地表示與通式(T)中之Zt1 相同的意義, Xt1 、Xt1’ 及Xt1’’ 各自獨立地表示與通式(T)中之Xt1 相同的意義, Wt1 表示與通式(T)中之Wt1 相同的意義, nt1 、nt1’ 及nt1’’ 各自獨立地表示與通式(T)中之nt1 相同的意義,分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 於上述通式(t)中,mt1 較佳為1或2,更佳為1。又,於上述通式(t-a)、通式(t-b)、通式(t-c)所表示之形態之中,較佳為上述通式(t-a)所表示之形態。
於上述通式(t)中,-Wt2 -Any較佳為單鍵或2價~3價之有機基,更佳為單鍵、直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~8個的伸烷基(該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-。)、直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~8個的烷烴三基(該烷烴三基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-。)或直鏈狀或者分支狀之烷基-亞基(該烷基-亞基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-。)。例如,可列舉以下之基。
(上述式中,Rtc 表示碳原子數1~8個之烷基或聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),nt0 表示1~7之整數,*表示鍵結鍵。)又,亦可將聚合性基團Pal -Spal -取代於Wt2 之氫原子。
於上述通式(t)中,mt1 較佳表示1或2。
於上述通式(T)或通式(t)中,Wt1 較佳表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~8個的伸烷基(表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之伸烷基,該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。),更佳表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~7個的伸烷基(表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之伸烷基,該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-。)。又,Wt1 亦可取代於液晶原基團、聚合性基團或柔性基團之氫原子而鍵結。
於上述通式(T)或通式(t)中,包含「Xt1 不與Zt1 鍵結之形態(鏈式基)」和「Xt1 與Zt1 鍵結形成環之形態(環式基)」。
於前者之形態的情形時,Xt1 較佳為碳原子數1~8個之直鏈狀或者分支狀的烷基、經-NH2 、-Zt2 -O-Rt1 基或氰基取代之碳原子數1~7個之直鏈狀或者分支狀的烷基,更佳為碳原子數1~7個之直鏈狀或分支狀的烷基、經-Zt2 -O-Rt1 基、氰基取代之碳原子數1~7個之直鏈狀或分支狀的烷基。又,於前者之形態的情形時,-Zt2 -O-Rt1 基之Rt1 各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~5個之烷基,Zt2 較佳為單鍵、碳原子數1~10個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~10個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基(該伸烷基或該伸烯基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-)。
於後者之形態的情形時,較佳為nt1 為1以上,Xt1 為-Zt2 -O-Rt1 ,Rt1 為碳原子數1~7個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~7個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,將Zt1 之氫原子取代而與Rt1 鍵結,例如,較佳由以下之通式(T’)表示。
(上述通式(T’)中,Rt1’ 各自獨立地表示碳原子數1~8之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~8之直鏈狀或者分支狀的伸烯基, Zt2’ 各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~10之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~10之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-, Zt1’ 表示碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基3價基或碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基3價基,該伸烷基3價基或伸烯基3價基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-或OCO-, Wt2 表示單鍵或2價~4價之有機基, Wt1 表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之伸烷基,該伸烷基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-, nt1’ 表示1以上4以下之整數, mt1 ’表示1以上3以下之整數,分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 該伸烷基3價基係指從伸烷基進一步去除1個氫原子而產生之3價基。該伸烯基3價基係指從伸烯基進一步去除1個氫原子而產生之3價基,包含於所謂之烴鏈具有游離原子價的3價基,例如烷烴三基或烷基-亞基等。
於上述通式(T)中,當Xt1 不與Zt1 鍵結之形態(鏈式基)的情形時,Zt1 表示單鍵、碳原子數1~12個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~12個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基之-CH2 -亦可被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-。
於上述通式(T)中,當Xt1 與Zt1 鍵結之形態(環式基)的情形時,如上述通式(T’)。
於上述通式(T)中,nt1 較佳表示0以上3以下之整數,nt1 更佳表示0以上2以下之整數。
上述通式(T)較佳為選自由通式(T-1-1)~(T-4-1)所表示之環式基及通式(T-5-1)~(T-6-1)所表示之鏈式基組成之群中的至少1種。當本發明之通式(T)所表示之吸附基團選擇環式基的情形時,從吸附能力及對液晶組成物之相容性的觀點,較佳為通式(T-1-1)或通式(T-2-1)。而當本發明之通式(T)所表示之吸附基團選擇鏈式基的情形時,則從吸附能力及對液晶組成物之穩定性的觀點,較佳為通式(T-5-1)或通式(T-7-1)。
(上述通式(T-1-1)~(T-7-1)中,Xta 及Xtb 各自獨立地表示-O-、-S-或CH2 -, Rt5 表示碳原子數1~8個之直鏈狀或分支狀的烷基、氰基化烷基或碳原子數1~8個之直鏈狀或分支狀的烷氧基,此等烷基中之至少2個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-CH=CH-、-C≡C-、-O-或-NH-, Zt3 表示單鍵、碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-, Wt2 表示單鍵或1價~4價之有機基, Wt1 表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之伸烷基, nt1表示0以上4以下之整數, mt1表示1以上3以下之整數,分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 較佳於上述通式(T-1-1)~(T-4-1)中,Xta 或Xtb 之任一者為-O-,更佳為Xta 及Xtb 為-O-。
作為上述通式(T-1-1)~(T-4-1)之具體例,可列舉以下之基。
(上述式中,Rtc 係由氫原子、碳原子數1~7個之烷基或聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。)表示,分子內之氫原子亦可被取代成上述聚合性基團Pal -Spal -,*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 上述通式(T-5-1)較佳表示通式(T-5-2)。
(上述通式(T-5-2)中,Wt1 表示與上述通式(T-5)中之Wt1 相同的意義,Rt51 及Rt52 各自獨立地表示碳原子數1~8個之直鏈狀或分支狀的烷基或氰基化烷基,此等烷基中之至少2個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被-CH=CH-、-C≡C-、-O-或-NH-取代, Rtc 係由氫原子、碳原子數1~7個之烷基或聚合性基團Pal -Spal -表示, nt1 、nt2 及nt3 各自獨立地表示0或1,分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。)。) 作為上述通式(T-5-1)之具體例,可列舉以下之基。
(上述式中,Rtc 係由氫原子、碳原子數1~7個之烷基或聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。)表示,分子內之氫原子亦可被取代成上述聚合性基團Pal -Spal -。*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 作為上述通式(T-6-1)之具體例,可列舉以下之例。
(上述式中,Rtc 係由氫原子、碳原子數1~7個之烷基或聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。)表示,分子內之氫原子亦可被取代成上述聚合性基團Pal -Spal -,*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 作為上述通式(T-7-1)之具體例,可列舉以下之例。
(上述式中,Rc 係由氫原子、碳原子數1~7個之烷基或聚合性基團Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。)表示,分子內之氫原子亦可被取代成上述聚合性基團Pal -Spal -,*表示鍵結鍵,與液晶原基團、聚合性基團、柔性基團或間隔基團鍵結。) 於本發明之自配向性化合物,較佳為使吸附基團所含之極性要素或聚合性基團所含之極性要素局部化的形態。吸附基團為用以使液晶組成物垂直配向重要之構造,藉由吸附基團與聚合性基團鄰接,可得到更良好之配向性,又,顯示出對液晶組成物之良好的溶解性。具體而言,較佳為於液晶原基團之同一環上具有聚合性基團及吸附基團的形態。於此情形時,包含「1個以上之聚合性基團及1個以上之吸附基團各自鍵結於同一環上的形態」與「1個以上之聚合性基團的至少一個或1個以上之吸附基團的至少一個之中,其中一者鍵結於另一者,於同一環上具有聚合性基團及吸附基團的形態」。又,於此情形時,聚合性基團之間隔基團(Spa1 )的氫原子亦可經吸附基團取代,並且亦包含吸附基團之分子之氫原子與聚合性基團之間隔基團(Spa1 )鍵結的形態。
又,於本發明之自配向性化合物,聚合性基團之1個以上的氫原子亦可被取代成吸附基團。作為此情形之較佳形態,可舉下述形態:聚合性基團Pal 或視需要連結於該聚合性基團Pal 之間隔基團Spal 之1個以上的氫原子經取代成吸附基團;作為更佳形態,可舉下述形態:聚合性基團(Pa1 -Spa1 -)中之1個以上的氫原子經取代成上述通式(T)所表示之吸附基團。
例如,作為吸附基團與聚合性基團連結之適宜形態,可列舉以下之式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)或(T-5-1.1)。
(上述式中,Rt11a 、Rt16a 及Rt151a 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~3之烷基, Rt151b 及Rt151c 各自獨立地表示碳原子數1~3之烷基、碳原子數1~3之氰基化烷基, Xa 及Xb 表示-O-、-S-或-CH2 -, Lt151a 及Lt151b 各自獨立地表示單鍵、亞甲基、伸乙基、伸丙基(propylene)、亞乙烯基、伸乙烯基、異伸丙烯基或亞乙基, nt11c 、nt151c 、nt16c 、nt151d 、nt151e 、nt151f 及nt151g 各自獨立地表示0或1, nt11a 、nt11b 、nt16a 、nt16b 、nt151a 及nt151b 各自獨立地表示1~11之整數,*表示對液晶原基團之鍵結鍵。) 於上述式(T-1-1.1)中,較佳為Xa 或Xb 之任一者為-O-,更佳為Xta 及Xtb 為-O-。
於上述式(T-5-1.1)中,Lt151a 及Lt151a 各自獨立地較佳為亞甲基、伸乙基、亞乙烯基、伸乙烯基、異伸丙烯基或亞乙基。
於上述式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)及(T-5-1.1)中,nt11a 、nt11b 、nt16a 、nt16b 、nt151a 及nt151b 各自獨立地較佳為1~8之整數,更佳為1~5之整數。
本發明之柔性基團具有誘發液晶分子配向之功能,較佳表示直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~20的伸烷基,更佳表示直鏈狀之碳原子數1~20的伸烷基,更佳表示直鏈狀之碳原子數2~15的伸烷基。又,該伸烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
自配向性化合物對於液晶層具備有所謂之兩親媒性的觀點,上述柔性基團較佳鍵結於液晶原基團。
於本發明之自配向性化合物中,上述柔性基團較佳為具有1~6個,更佳為具有1~4個,再更佳為具有1~3個。
於上述自配向性化合物中,不易與液晶層融合之吸附基團或聚合性基團等極性部分及容易與液晶層融合之液晶原基團或柔性基團等非極性部分,較佳於分子內不均勻地存在,較佳為對所謂之液晶層顯示出兩親媒性。因此,本發明之自配向性化合物較佳為下述構造:於液晶原基團之一端部具有使液晶分子配向之柔性基團,於液晶原基團之另一端部具有聚合性基團及吸附基團。認為是在液晶層與基板之界面附近由於界面自由能變高,故於一分子內具有對液晶層具親和性之非極性部分與對液晶層之親和性低的極性部分的物質會排列於界面上,因而將界面自由能降低。
本發明之液晶組成物中的自配向性化合物之含量下限,較佳為0.02質量%,較佳為0.03質量%,較佳為0.04質量%,較佳為0.05質量%,較佳為0.06質量%,較佳為0.07質量%,較佳為0.08質量%,較佳為0.09質量%,較佳為0.1質量%,較佳為0.12質量%,較佳為0.15質量%,較佳為0.17質量%,較佳為0.2質量%,較佳為0.22質量%,較佳為0.25質量%,較佳為0.27質量%,較佳為0.3質量%,較佳為0.32質量%,較佳為0.35質量%,較佳為0.37質量%,較佳為0.4質量%,較佳為0.42質量%,較佳為0.45質量%,較佳為0.5質量%,較佳為0.55質量%。本發明之液晶組成物中的自配向性化合物之含量上限,較佳為2.5質量%,較佳為2.3質量%,較佳為2.1質量%,較佳為2質量%,較佳為1.8質量%,較佳為1.6質量%,較佳為1.5質量%,較佳為1質量%,較佳為0.95質量%,較佳為0.9質量%,較佳為0.85質量%,較佳為0.8質量%,較佳為0.75質量%,較佳為0.7質量%,較佳為0.65質量%,較佳為0.6質量%,較佳為0.55質量%,較佳為0.5質量%,較佳為0.45質量%,較佳為0.4質量%。
本發明之自配向性化合物之特別適宜的具體例,為以下之通式(al-1-1)所表示的化合物。
(上述通式(al-1-1)中,Ral3 表示碳原子數1~12之直鏈狀的烷基,於該烷基中,1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被-O-或-CH=CH-取代, Lal5 、Lal6 、Lal7 及Lal8 各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~12個之烷基、鹵素原子或Pal -Spal -(Pal 及Spal 與上述通式(SAL)中之Pal 及Spal 相同。),於該烷基中,1個或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可被-O-或-CH=CH-取代, 環Aal3 表示1,4-伸環己基或1,4-伸苯基, Rala 或Ralb 各自獨立地表示氫原子或上述Pal -Spal -,Rala 或Ralb 之至少一者表示上述Pal -Spal -, Zal3 表示單鍵、-CH2 -CH2 -、-CH2 -O-或O-CH2 -, Ral4 表示上述通式(T)所表示之吸附基團, pal3 及pal4 各自獨立地表示0或1。) 較佳於上述通式(al-1-1)中,Lal7 及Lal8 之一者表示碳原子數1~5個之烷基。
於上述通式(al-1-1)中,Rala 及Ralb 較佳表示上述Pal -Spal -。
於上述通式(al-1-1)中,Ral4 較佳為上述通式(T-1-1)~(T-4-1)或式(T-1-1.1)、(T-6-1.1)或(T-5-1.1)。
作為較佳之化合物,可列舉以下之式(AL-1.1)~(AL-3.6)所表示之化合物。
通式(i)所表示之化合物及自配向性化合物之合計的較佳含量下限值為0.1%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%。較佳之合計上限值為3.0%、3.8%、3.5%、3.2%、3.0%、2.8%、2.5%、2.2%、2.0%、1.8%、1.5%、1.2%、1.0%、0.8%、0.6%、0.5%。
本發明之液晶組成物含有通式(i)所表示之聚合性化合物(聚合性單體)及自配向性化合物,但亦可合併使用其他之聚合性化合物。
作為本發明之其他的聚合性化合物,較佳為以下之通式(P)所表示的化合物。
(上述通式(P)中,Rp1 表示氫原子、氟原子、氰基、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數1~15的烷基、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數1~15的烷氧基、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數2~15的烯基、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數2~15的烯氧基或-Spp2 -Pp2 , Pp1 及Pp2 各自獨立地表示通式(Pp1 -1)~式(Pp1 -9)中之任一者。
(式中,Rp11 及Rp12 各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11 表示單鍵、-O-、-COO-或亞甲基,tp11 表示0、1或2,當分子內存在複數個Rp11 、Rp12 、Wp11 及/或tp11 之情形時,該等彼此可相同或亦可不同。), Spp1 及Spp2 各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~30之伸烷基(該伸烷基中之-CH2 -只要在氧原子彼此不直接連結下亦可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代,該伸烷基中之氫原子亦可經鹵素原子取代。), Zp1 及Zp2 各自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2 -、-CH2 OCOO-、-OCH2 CH2 O-、-CO-NRZP1 -、-NRZP1 -CO-、-SCH2 -、-CH2 S-、-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-、-(CH2z -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-(C=O)-O-(CH22 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或-C≡C-(式中,RZP1 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基,當分子內存在複數個RZP1 之情形時,該等可相同或亦可不同), Ap2 表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二㗁烷-2,5-二基,Ap2 可未經取代,或亦可經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或-Spp2 -Pp2 取代, Ap1 表示式(Ap1 -11)~(Ap1 -19)所表示之基。
式中,以★與Spp1 鍵結,或者當mp1 為2或3之情形時以★與Spp1 或Zp1 鍵結,以★★與Zp1 鍵結,構造中之1個或2個以上的氫原子亦可經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基或硝基取代。) Ap3 表示式(Ap3 -11)~(Ap3 -19)所表示之基。
(式中,以★與Zp2 鍵結,以★★與Rp1 鍵結,或者當mp3 為2或3之情形時以★★與Rp1 或Zp2 鍵結,構造中之1個或2個以上的氫原子亦可經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基或硝基取代。) mp2 及mp3 各自獨立地表示0、1、2或3,mp1 及mp4 各自獨立地表示1、2或3,當分子內各自存在複數個Pp1 、Spp1 、Ap1 、Zp1 、Zp2 、Ap3 及Rp1 之情形時,該等彼此可相同或亦可不同。) 又,該聚合性化合物(聚合性單體)較佳含有1種或2種以上。
於本發明之通式(P)中,Rp1 較佳為-Spp2 -Pp2
Pp1 及Pp2 各自獨立地較佳為式(Pp1 -1)~式(Pp1 -3)之任一者,較佳為(Pp1 -1)。
Rp11 及Rp12 各自獨立地較佳為氫原子或甲基。
mp1 +mp4 較佳為2以上,較佳為2或3。
Zp1 及Zp2 各自獨立地較佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-CF2 -、-CF2 O-、-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH22 -、-OCF2 -或-C≡C-,較佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH22 -或-C≡C-,較佳為存在於分子內僅1個為-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH22 -或-C≡C-,而其他全部為單鍵,較佳為存在於分子內僅1個為-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-或-OCO-,而其他全部為單鍵,較佳為全部為單鍵。
又,較佳存在於分子內之Zp1 及Zp2 僅1個為選自由-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-O-CO-(CH22 -、-COO-(CH22 -組成之群中的連結基,而其他為單鍵。
Spp1 及Spp2 各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~30之伸烷基,該伸烷基中之-CH2 -只要在氧原子彼此不直接連結下亦可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代,該伸烷基中之氫原子亦可經鹵素原子取代,但較佳為直鏈之碳原子數1~10的伸烷基或單鍵。
Ap2 較佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基或萘-2,6-二基,較佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、菲-2,7-二基或萘-2,6-二基,於mp2 +mp3 為0之時,較佳為菲-2,7-二基,於mp2 +mp3 為1、2或3之時,較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基。為了改善與液晶化合物之相容性,Ap2 其構造中之1個或2個以上的氫原子亦可被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
Ap1 較佳為式(Ap1 -15)、(Ap1 -16)、(Ap1 -17)或(Ap1 -18)。為了改善與液晶化合物之相容性,Ap1 其構造中之1個或2個以上的氫原子亦可被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
Ap3 較佳為式(Ap3 -14)、(Ap3 -15)、(Ap3 -16)、(Ap3 -17)或(Ap3 -18)。為了改善與液晶化合物之相容性,Ap3 其構造中之1個或2個以上的氫原子亦可被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
mp2 +mp3 較佳為0、1、2或3,較佳為1或2。
通式(P)所表示之化合物的合計含量相對於含有本案之通式(P)所表示之化合物的組成物,較佳含有0.05~10%,較佳含有0.1~8%,較佳含有0.1~5%,較佳含有0.1~3%,較佳含有0.2~2%,較佳含有0.2~1.3%,較佳含有0.2~1%,較佳含有0.2~0.56%。
通式(P)所表示之化合物的合計含量其較佳下限值相對於含有本案之通式(P)所表示之化合物的組成物,為0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%。
通式(P)所表示之化合物的合計含量其較佳上限值相對於含有本案之通式(P)所表示之化合物的組成物,為10%、8%、5%、3%、1.5%、1.2%、1%、0.8%、0.5%。
若含量少,則會發生下述等問題:不易顯現加入通式(P)所表示之化合物的效果、液晶組成物之配向調控力弱或會隨著時間變弱,若過多,則會發生下述等問題:於硬化後殘留的量會變多、硬化費時、液晶之可靠性下降。因此,考慮此等之平衡來設定含量。
通式(P)所表示之化合物較佳為通式(P-1)、通式(P-2)、通式(P-3)及通式(P-4)所表示之化合物。
(式中,Pp11 、Pp12 、Pp21 、Pp22 、Pp31 、Pp32 、Pp41 及Pp42 各自獨立地表示與通式(P)中之Pp1 相同的意義, Spp11 、Spp12 、Spp21 、Spp22 、Spp31 及Spp32 、Spp41 及Spp42 各自獨立地表示與通式(P)中之Spp1 相同的意義, Ap11 、Ap12 、Ap13 、Ap21 、Ap22 、Ap23 、Ap32 及Ap42 各自獨立地表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二㗁烷-2,5-二基,Ap11 、Ap12 、Ap13 、Ap21 、Ap22 、Ap23 、Ap32 及Ap42 各自獨立地為未經取代,或亦可經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或通式(P)中之-Spp2 -Pp2 取代, Ap41 表示與通式(P)之Ap1 相同的意義, Ap43 表示與通式(P)之Ap3 相同的意義, Zp21 、Zp22 、Zp41 及Zp42 表示單鍵、-O-、-S-、-CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2 -、-CH2 OCOO-、-OCH2 CH2 O-、-CO-NRZP1 -、-NRZP1 -CO-、-SCH2 -、-CH2 S-、-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-、-(CH2z -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-(C=O)-O-(CH22 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或-C≡C-(式中,RZP1 各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基,當分子內存在複數個RZP1 之情形時,該等可相同或亦可不同),存在於分子內之Zp21 及Zp22 的至少1個表示單鍵以外者, mp22 及mp23 各自獨立地表示0、1、2或3, mp42 及mp43 各自獨立地表示0、1、2或3, mp41 及mp44 各自獨立地表示1、2或3, 當於分子內分別存在複數個Ap11 、Ap21 、Ap23 、Zp21 、Zp22 、Spp41 、Spp42 、Pp41 、Pp42 、Ap41 、Ap43 、Zp41 及Zp42 之情形時,該等彼此可相同或亦可不同。) Pp11 、Pp12 、Pp21 、Pp22 、Pp31 、Pp32 、Pp41 及Pp42 各自獨立地較佳與通式(P)中之Pp1 同樣地為式(Pp1 -1)~式(Pp1 -3)中的任一者,較佳為(Pp1 -1),Rp11 及Rp12 各自獨立地較佳為氫原子或甲基。
Spp11 、Spp12 、Spp21 、Spp22 、Spp31 及Spp32 、Spp41 及Spp42 各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~30之伸烷基,該伸烷基中之-CH2 -只要在氧原子彼此不直接連結下亦可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代,該伸烷基中之氫原子亦可經鹵素原子取代,但較佳為直鏈之碳原子數1~10的伸烷基或單鍵。
Ap11 、Ap12 、Ap13 、Ap21 、Ap22 、Ap23 、Ap32 及Ap42 各自獨立地較佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基或萘-2,6-二基,較佳為1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、菲-2,7-二基或萘-2,6-二基。於通式(P-1)及(P-2)中,各自獨立地較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸環己基,為了改善與液晶化合物之相容性,其構造中之1個或2個以上的氫原子亦可被取代成為甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。於通式(P-3)中,較佳為菲-2,7-二基,為了改善與液晶化合物之相容性,其構造中之1個或2個以上的氫原子亦可被取代成甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或氟原子。
Zp21 、Zp22 、Zp41 及Zp42 較佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-CF2 -、-CF2 O-、-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH22 -、-OCF2 -或-C≡C-,較佳為單鍵、-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH22 -或-C≡C-,較佳為存在於分子內僅1個為-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-、-OCO-、-COOC2 H4 -、-OCOC2 H4 -、-C2 H4 OCO-、-C2 H4 COO-、-CH=CH-、-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-OCO-(CH22 -、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCOCH=CH-、-COO-(CH22 -或-C≡C-,而其他全部為單鍵,較佳為存在於分子內僅1個為-OCH2 -、-CH2 O-、-C2 H4 -、-COO-或-OCO-,而其他全部為單鍵,較佳為全部為單鍵。
又,較佳為存在於分子內之Zp21 、Zp22 、Zp41 及Zp42 僅1個為選自由-(CH22 -COO-、-(CH22 -OCO-、-O-CO-(CH22 -、-COO-(CH22 -組成之群中的連結基,而其他為單鍵。
作為本發明之通式(P-1)所表示之化合物的較佳例,可列舉下述式(P-1-1)~式(P-1-46)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp11 、Pp12 、Spp11 及Spp12 表示與通式(P-1)中之Pp11 、Pp12 、Spp11 及Spp12 相同的意義。) 作為本發明之通式(P-2)所表示之化合物的較佳例,可列舉下述式(P-2-1)~式(P-2-12)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp21 、Pp22 、Spp21 及Spp22 表示與通式(P-2)中之Pp21 、Pp22 、Spp21 及Spp22 相同的意義。) 作為本發明之通式(P-3)所表示之化合物的較佳例,可列舉下述式(P-3-1)~式(P-3-15)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp31 、Pp32 、Spp31 及Spp32 表示與通式(P-3)中之Pp31 、Pp32 、Spp31 及Spp32 相同的意義。) 作為本發明之通式(P-4)所表示之化合物的較佳例,可列舉下述式(P-4-1)~式(P-4-19)所表示之聚合性化合物。
(式中,Pp41 、Pp42 、Spp41 及Spp42 表示與通式(P-4)中之Pp41 、Pp42 、Spp41 及Spp42 相同的意義。) 本發明之液晶組成物除了上述之化合物以外,亦可含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇型液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑或紅外線吸收劑等。
作為抗氧化劑,可列舉通式(H-1)至通式(H-4)所表示之阻滯酚(hindered phenol)。
通式(H-1)至通式(H-3)中,RH1 表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基、碳原子數2~10之烯基或碳原子數2~10之烯氧基,存在於基中之1個-CH2 -或非鄰接之2個以上的-CH2 -各自獨立地亦可被取代成-O-或-S-,又,存在於基中之1個或2個以上的氫原子各自獨立地亦可被取代成氟原子或氯原子。更具體而言,較佳為碳原子數2~7之烷基、碳原子數2~7之烷氧基、碳原子數2~7之烯基或碳原子數2~7之烯氧基,更佳為碳原子數3~7之烷基或碳原子數2~7之烯基。
通式(H-4)中,MH4 表示碳原子數1~15之伸烷基(該伸烷基中之1個或2個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。)、-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-C≡C-、單鍵、1,4-伸苯基(1,4-伸苯基中之任意的氫原子亦可經氟原子取代。)或反式-1,4-伸環己基,較佳為碳原子數1~14之伸烷基,若考慮揮發性,則較佳為碳原子數為大的數值,若考慮黏度,則較佳為碳原子數不過大,因此,更佳為碳原子數2~12,更佳為碳原子數3~10,更佳為碳原子數4~10,更佳為碳原子數5~10,更佳為碳原子數6~10。
通式(H-1)至通式(H-4)中,1,4-伸苯基中之1個或非鄰接之2個以上的-CH=亦可經-N=取代。又,1,4-伸苯基中之氫原子各自獨立地亦可經氟原子或氯原子取代。
通式(H-1)至通式(H-4)中,1,4-伸環己基中之1個或非鄰接之2個以上的-CH2 -亦可經-O-或-S-取代。又,1,4-伸環己基中之氫原子各自獨立地亦可經氟原子或氯原子取代。
作為抗氧化劑,更具體而言,例如可列舉式(H-11)~式(H-15)。
當本發明之液晶組成物含有抗氧化劑的情形時,抗氧化劑之含量較佳為10質量ppm以上,較佳為20質量ppm以上,較佳為50質量ppm以上。抗氧化劑含有時之上限為10000質量ppm,較佳為1000質量ppm,較佳為500質量ppm,較佳為100質量ppm。
本發明之液晶組成物於20℃之介電各向導性(Δε)為-2.0~-8.0,較佳為-2.0~-6.0,更佳為-2.0~-5.0,尤佳為-2.5~-5.0。
本發明之液晶組成物於20℃之折射率異向性(Δn)為0.08~0.14,更佳為0.09~0.13,尤佳為0.09~0.12。若進一步詳述之,則當因應薄的單元間隙(cell gap)之情形時,較佳為0.10~0.13,而當因應厚的單元間隙之情形時,較佳為0.08~0.10。
本發明之液晶組成物於20℃之黏度(η)為10~50mPa・s,較佳為10~45mPa・s,較佳為10~40mPa・s,較佳為10~35mPa・s,較佳為10~30mPa・s,更佳為10~25mPa・s,尤佳為10~22mPa・s。
本發明之液晶組成物於20℃之旋轉黏性(γ1 )為50~160mPa・s,較佳為55~160mPa・s,較佳為60~160mPa・s,較佳為60~150mPa・s,較佳為60~140mPa・s,較佳為60~130mPa・s,較佳為60~125mPa・s,更佳為60~120mPa・s,更佳為60~115mPa・s,更佳為60~110mPa・s,尤佳為60~100mPa・s。
本發明之液晶組成物其向列相-等向性液相轉變溫度(Tni )為60℃~120℃,更佳為70℃~100℃,尤佳為70℃~85℃。
例如,當本發明之液晶組成物整體顯示出負的介電各向導性的情形時,較佳含有自配向性化合物、通式(i)所表示之聚合性化合物(聚合性單體)、1種或2種以上之選自通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示之化合物群中的化合物及通式(L)所表示之化合物。
本發明之液晶組成物整體中,僅由「通式(i)所表示之聚合性化合物」、「自配向性化合物」、「選自通式(N-1)、通式(N-2)、通式(N-3)所表示之化合物群中的化合物」及「通式(L)所表示之化合物」構成之成分所佔之比例的上限值,較佳為100質量%、99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%、84質量%。
又,本發明之液晶組成物整體中,僅由「自配向性化合物」、「通式(i)所表示之聚合性化合物」、「選自通式(N-1)、通式(N-2)、通式(N-3)所表示之化合物群中的化合物」及「通式(L)所表示之化合物」構成之成分所佔之比例的下限值,較佳為78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%、99質量%。
本發明之液晶組成物整體中,僅由「自配向性化合物」、「通式(i)所表示之聚合性化合物」、「通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示之化合物」及「通式(L)所表示之化合物」構成之成分所占之比例的上限值,較佳為100質量%、99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%、84質量%。
又,本發明之液晶組成物整體中,僅由「自配向性化合物」、「通式(i)所表示之聚合性化合物」、「通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示之化合物」及「通式(L)所表示之化合物」構成之成分所占之比例的下限值,較佳為78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%、99質量%。
本發明之液晶組成物整體中,僅由「自配向性化合物」、「通式(i)所表示之聚合性化合物」、「通式(P)所表示之化合物、通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示之化合物」及「通式(L)所表示之化合物」構成之成分所占之比例的上限值,較佳為100質量%、99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%。
又,本發明之液晶組成物整體中,僅「自配向性化合物」、「通式(i)所表示之聚合性化合物」、「通式(P)所表示之化合物、通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示之化合物」及「通式(L)所表示之化合物」構成之成分所占之比例的下限值,較佳為78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%。
又,當重視配向性之情形時,本發明之液晶組成物較佳含有「自配向性化合物」、「通式(i)所表示之聚合性化合物」及「通式(P)所表示之化合物、通式(N-1-1)、通式(N-1-2)、通式(N-1-3)或通式(N-1-4)所表示之化合物」。
又,當重視應答速度之情形時,本發明之液晶組成物較佳含有「自配向性化合物」、「通式(i)所表示之聚合性化合物」及「通式(P)所表示之化合物、通式(N-1-10)或通式(N-1-11)」。
又,當重視應答速度之情形時,本發明之液晶組成物必須含有1種或2種以上之自配向性化合物與2種以上之後述的通式(II-1)所表示之聚合性化合物,較佳含有通式(N-1-10)或通式(N-1-11)。
本發明之液晶組成物整體中,僅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示之化合物構成之成分所占之比例的上限值,較佳為99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%、84質量%。
又,本發明之液晶組成物整體中,僅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示之化合物及通式(L)所表示之化合物構成之成分所占之比例的下限值,較佳為78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%。
本發明之液晶組成物整體中,僅由「通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示之化合物」、「通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-5)及通式(L-6)所表示之化合物」構成之成分所占之比例的上限值,較佳為99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%、84質量%、83質量%、82質量%、81質量%、80質量%。
又,本發明之液晶組成物整體中,僅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)所表示之化合物及通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-5)及通式(L-6)所表示之化合物構成之成分所占之比例的下限值,較佳為68質量%、70質量%、71質量%、73質量%、75質量%、78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%。
使用有本發明之液晶組成物的液晶顯示元件,具有高速應答此一顯著之特徵,並且,可充分得到傾斜角(tilt angle),沒有未反應之聚合性化合物,或未反應之聚合性化合物少到不會成為問題,電壓保持率(VHR)高,故沒有配向不良或顯示不良等不良情形,或配向不良或顯示不良等不良情形獲得充分抑制。又,由於可輕易控制傾斜角及聚合性化合物之殘留量,故可輕易進行用以製造之能量成本(energy cost)的最佳化及削減,故最適於提升生產效率與穩定之量產。
使用有本發明之液晶組成物的液晶顯示元件,尤其對於主動矩陣驅動用液晶顯示元件,可使用於PSA模式、PSVA模式、VA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式用液晶顯示元件。
本發明之液晶顯示元件較佳具有「對向配置之第1基板及第2基板」、「設於前述第1基板或前述第2基板之共通電極」、「設於前述第1基板或前述第2基板,具有薄膜電晶體之像素電極」及「設於前述第1基板與第2基板間之含有液晶組成物的液晶層」。視需要,亦可以與前述液晶層抵接之方式,於第1基板及第2基板之至少一基板的對向面側設置控制液晶分子配向方向之配向膜。作為該配向膜,可配合液晶顯示元件之驅動模式,適當選擇垂直配向膜或水平配向膜等,可使用摩擦配向膜(例如,聚醯亞胺配向膜)或光配向膜(分解型聚醯亞胺配向膜等)等公知之配向膜。並且,亦可將濾色器適當設置於第1基板或第2基板上,又,可於前述像素電極或共通電極上設置濾色器。
使用於本發明之液晶顯示元件的液晶單元(liquid crystal cell)之2片基板可使用玻璃或如塑膠之類具有柔軟性的透明材料,其中一者亦可為矽等不透明材料。具有透明電極層之透明基板,例如可藉由將銦錫氧化物(ITO)濺鍍於玻璃板等透明基板上而得。
濾色器例如可藉由顏料分散法、印刷法、電沈積法或染色法等製成。若以藉由顏料分散法製作濾色器之方法為一例來説明,則係將濾色器用之硬化性著色組成物塗布於該透明基板上,實施圖案處理,然後藉由加熱或照光使之硬化。對於紅、綠、藍3色分別進行此步驟,藉此可製成濾色器用之像素部。另外,亦可將設有TFT、薄膜二極體、金屬絕緣體金屬比電阻元件等主動元件之像素電極設置於該基板上。
較佳使前述第1基板及前述第2基板以共通電極或像素電極層成為內側之方式相對向。
第1基板與第2基板之間隔亦可透過間隔物進行調整。此時較佳調整成所得到之調光層的厚度為1~100μm。更佳為1.5~10μm,當使用偏光板之情形時,較佳以對比度成為最大之方式調整液晶之折射率異向性Δn與單元厚d的積。又,當具有二片偏光板之情形時,亦可調整各偏光板之偏光軸,調整成視野角或對比度為良好。並且,亦可使用用以擴展視野角之相位差膜。作為間隔物,例如可列舉:玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻材料等。然後,將環氧系熱硬化性組成物等密封劑以設有液晶注入口之形狀網板印刷於該基板,將該基板彼此貼合,進行加熱,使密封劑熱硬化。
將液晶組成物夾持於2片基板間之方法,可使用通常之真空注入法或ODF法等。本發明之第2態樣為一種液晶組成物,該液晶組成物使用於一對基板中至少一基板表面不具備配向膜的液晶顯示元件,含有2種以上具有聯苯骨架之聚合性化合物。若含有2種以上具有聯苯骨架之聚合性化合物,則由於在反應速度上會產生差異,故可減少配向不均或顯示不良等。
上述具有聯苯骨架之聚合性化合物,若為具備有2個苯環直接連結之聯苯骨架者即可,為亦包含聯三苯之概念。因此,2種以上具有聯苯骨架之聚合性化合物,意指存在2種以上具備有2個苯環直接連結之聯苯骨架的聚合性化合物。
作為本發明之具有聯苯骨架的聚合性化合物,例如可舉式(i)所表示之聚合性化合物中具有聯苯骨架的聚合性化合物。又,本發明之具有聯苯骨架的聚合性化合物較佳由以下之式(II-1)表示。
(上述通式(II-1)中,R201 、R202 、R203 、R204 、R205 、R206 、R207 、R208 、R209 、R210 、R211 、R212 、R213 及R214 各自獨立地表示P21 -S21 -、亦可被取代成氟原子之碳原子數1~18的烷基、亦可被取代成氟原子之碳原子數1~18的烷氧基、鹵素原子(氟原子)或氫原子中之任一者,P21 表示上述通式(i)之(R-I)~(R-IX)中的任一者,S21 表示單鍵或碳原子數1~15之伸烷基,該伸烷基中之1個或2個以上的-CH2 -可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,n21 表示0、1或2。)。
於上述通式(II-1)中,較佳於該通式(II-1)所表示之化合物的1分子內具有1個或2個以上之P21 -S21 -,較佳具有4個以下之P21 -S21 -,存在於前述通式(II-1)之1分子內的P21 -S21 -的數目較佳為1以上4以下,更佳為1以上3以下,於上述通式(II-1)所表示之化合物之分子內的P21 -S21 -之數目尤佳為2或3。
亦即,通式(II-1)所表示之化合物由於具備有2個苯環(聯苯骨架),於此等2個苯環中具有至少1個P21 -S21 -,因此,通式(II-1)所表示之化合物可達成作為聚合性化合物之作用、效果。
於上述通式(II-1)中,當含有1種或2種以上之P21 -S21 -的情形時,較佳為R201 、R202 、R204 、R207 、R209 或R210 之任1種或2種以上為P21 -S21 -,更佳為R201 及R210 為P21 -S21 -。
於上述通式(II-1)中,R201 及R210 各自獨立地較佳為P21 -S21 -,於此情形時,R201 及R210 可為相同之P21 -S21 -,亦可為不同之P21 -S21 -。
於上述通式(II-1)中,R201 、R202 、R203 、R204 、R205 、R206 、R207 、R208 、R209 、R210 、R211 、R212 、R213 及R214 各自獨立地表示P21 -S21 -、亦可被取代成氟原子之碳原子數1~18的烷基、亦可被取代成氟原子之碳原子數1~18的烷氧基、氟原子或氫原子中之任一者,於此情形時,前述烷基及烷氧基之較佳的碳原子數為1~16,更佳為1~10,再更佳為1~8,進而更佳為1~6,再進而更佳為1~4,尤佳為1~3。又,前述烷基及烷氧基可為直鏈狀或分支狀,尤佳為直鏈狀。
於上述通式(II-1)中,R201 、R202 、R203 、R204 、R205 、R206 、R207 、R208 、R209 、R210 、R211 、R212 、R213 及R214 各自獨立地較佳為P21 -S21 -、碳原子數1~3之烷基、碳原子數1~3之烷氧基、氟原子或氫原子,更佳為P21 -S21 -、氟原子或氫原子,再更佳為氟原子或氫原子。
於上述通式(II-1)中,P21 較佳為式(R-I),更佳為丙烯醯基(acryl group)或甲基丙烯醯基(methacryl group),再更佳為甲基丙烯醯基。
於上述通式(II-1)中,S21 較佳為單鍵或碳原子數1~3之伸烷基,更佳為單鍵。
於上述通式(II-1)中,n21 較佳為0。
本發明之液晶組成物,較佳含有2種~6種由上述通式(II-1)所表示之具有聯苯骨架的聚合性化合物,更佳含有2種~5種,再更佳含有2種~4種,進而更佳含有2種~3種,尤佳為2種。若含有2種以上具備不同化學構造之上述通式(II-1)所表示之具有聯苯骨架的聚合性化合物,則在反應速度上會產生差異,故可減少配向不均或顯示不良等。
又,作為具有聯苯骨架之聚合性化合物之一,亦可使用上述式(P)所表示之聚合性化合物,具體而言,亦可使用上述之通式(P-1-1)至通式(P-1-46)、通式(P-2-1)至通式(P-2-12)、通式(P-3-1)至通式(P-3-15)、及通式(P-4-1)至通式(P-4-19)所表示之化合物。
又,作為可適用於本發明之液晶組成物的具有聯苯骨架之聚合性化合物,可列舉式(XX-1)至通式(XX-13)所表示之聚合性化合物、式(RM-1)~式(RM-14)所表示之聚合性化合物及式(I-1-1)~式(I-7-6)所表示之聚合性化合物等。
(式(XX-1)至通式(XX-13)中,Spxx 表示碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2s -(式中,s表示1~7之整數,使氧原子為鍵結於環者。),1,4-伸苯基中之氫原子亦可進一步經-F、-Cl、-CF3 、-CH3 或下述式(R-1)~式(R-9)中之任一者取代。
(式中,R11 、R12 、R13 、R14 及R15 各自獨立地表示碳原子數1~5之烷基、氟原子或氫原子之任一者,mr5 、mr7 、nr5 及nr7 各自獨立地表示0、1或2。) S11 、S12 及S13 各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~15之伸烷基,該伸烷基中之1個-CH2 -或未鄰接之2個以上的-CH2 -亦可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-OCO-或-COO-取代, 當P13 及S13 存在複數個之情形時,彼此可相同或亦可不同)
(上述式(I-1-1)~式(I-7-6)中,RM1 、RM2 及RM3 各自獨立地表示碳原子數1~5之烷基、氟原子或氫原子之任一者。)。因此,作為2種以上之具有聯苯骨架的聚合性化合物的適當態樣,可為選自由上述式(XX-1)至通式(XX-13)所表示之聚合性化合物、上述式(RM-1)~式(RM-14)所表示之聚合性化合物及式(I-1-1)~(式I-7-6)所表示之聚合性化合物組成之群中的2種以上。
液晶組成物中之上述2種以上具有聯苯骨架之聚合性化合物的合計含量,可含有0.02~10質量%,含量之下限較佳為0.02質量%,較佳為0.03質量%,較佳為0.04質量%,較佳為0.05質量%,較佳為0.06質量%,較佳為0.07質量%,較佳為0.08質量%,較佳為0.09質量%,較佳為0.1質量%,較佳為0.15質量%,較佳為0.2質量%,較佳為0.25質量%,較佳為0.3質量%,較佳為0.35質量%,較佳為0.4質量%,較佳為0.5質量%,較佳為0.55質量%,含量之上限較佳為5質量%、4.5質量%,較佳為4質量%,較佳為3.5質量%,較佳為3質量%,較佳為2.5質量%,較佳為2質量%,較佳為1.5質量%,較佳為1質量%,較佳為0.95質量%,較佳為0.9質量%,較佳為0.85質量%,較佳為0.8質量%,較佳為0.75質量%,較佳為0.7質量%,較佳為0.65質量%,較佳為0.6質量%,較佳為0.55質量%。
本發明之液晶組成物較佳含有自配向性單體,該自配向性單體具備有與前述2種以上之具有聯苯骨架之各聚合性化合物不同的化學構造,且具有極性基。
作為該自配向性單體,可適用上述之自配向性化合物。
又,作為本發明之液晶組成物的適當態樣,係含有「2種以上之上述通式(II-1)所表示之具有聯苯骨架的聚合性化合物」、「1種或2種以上之上述自配向性單體」、「1種或2種以上之選自通式(N-1a)~(N-1g)所表示之化合物群中的化合物」及「1種或2種之通式(L)所表示的化合物」,較佳為此等化合物佔液晶組成物之85~100質量%。
本發明之第3態樣為一種於至少一基板表面不具備有配向膜之液晶顯示元件,該液晶顯示元件具有: 對向配置之第一基板及第二基板; 填充於前述第一基板與前述第二基板之間的液晶層; 呈矩陣狀配置於前述第一基板上之複數個閘極匯流線(gate bus line)及資料匯流線(data bus line); 薄膜電晶體:設置於前述閘極匯流線與資料匯流線之交叉部; 電極層:於每個像素具有藉由前述薄膜電晶體驅動之像素電極; 共通電極:形成於前述第一基板或前述第二基板上;及 2種以上具有聯苯骨架之聚合性化合物硬化於前述第一基板及前述第二基板之間而成的樹脂成分。 作為具有聯苯骨架之聚合性化合物,與上述第2液晶顯示元件同樣地,例如可列舉:式(i)所表示之聚合性化合物、上述式(II-1)所表示之聚合性化合物、上述式(P)所表示之聚合性化合物、上述式(XX-1)至通式(XX-13)所表示之聚合性化合物、上述式(RM-1)~式(RM-14)所表示之聚合性化合物、上述式(I-1-1)~式(I-7-6)所表示之聚合性化合物,可從此等聚合性化合物中選擇2種以上來使用。其中,上述2種以上具有聯苯骨架之聚合性化合物較佳為1種或2種以上之上述式(i)所表示的聚合性化合物及1種或2種以上之上述式(P)所表示的聚合性化合物。
作為使本發明之液晶組成物所含有的聚合性化合物及自配向性化合物聚合之方法,較佳為下述方法:為了得到液晶之良好配向性能,宜為適度之聚合速度,因此,藉由單一或合併使用或依序地照射紫外線或電子線等活性能量線,使之聚合。當使用紫外線之情形時,可使用偏光光源,亦可使用非偏光光源。又,當於2片基板間夾持有液晶組成物之狀態下進行聚合的情形時,至少照射面側之基板必須對於活性能量線具有適當之透明性。又,亦可使用下述方式:於照光時使用遮罩僅使特定部分聚合後,改變電場或磁場或溫度等條件,藉此改變未聚合部分之配向狀態,並進一步照射活性能量線使之聚合。尤其是當進行紫外線曝光時,較佳對液晶組成物施加交流電場且同時進行紫外線曝光。所施加之交流電場較佳為頻率10Hz~10kHz之交流,更佳為頻率60Hz~10kHz,電壓取決於液晶顯示元件之想要的預傾角來選擇。亦即,可藉由施加之電壓來控制液晶顯示元件之預傾角。對於PSVA模式之液晶顯示元件,從配向穩定性及對比度之觀點,較佳將預傾角控制為80度~89.9度。
當使本發明之液晶組成物含有的聚合性化合物聚合時所使用的紫外線或電子線等活性能量線之照射時的溫度並無特別限制。例如,當將本發明之液晶組成物應用於具備具有配向膜之基板的液晶顯示元件之情形時,較佳在前述液晶組成物保持液晶狀態之溫度範圍內。較佳為接近室溫之溫度,亦即典型上於15~35℃使之聚合。
另一方面,例如當將本發明之液晶組成物應用於具備不具有配向膜之基板的液晶顯示元件之情形時,其溫度範圍亦可較上述應用於具備具有配向膜之基板的液晶顯示元件之照射時的溫度範圍廣。
作為產生紫外線之燈,可使用金屬鹵素燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又,作為照射之紫外線的波長,較佳照射非為液晶組成物其吸收波長區域之波長區域的紫外線,視需要,較佳將紫外線濾除後使用。所照射之紫外線的強度較佳為0.1mW/cm2 ~100W/cm2 ,更佳為2mW/cm2 ~50W/cm2 。所照射之紫外線的能量,可加以適當調整,較佳為10mJ/cm2 ~500J/cm2 ,更佳為100mJ/cm2 ~200J/cm2 。當照射紫外線時,亦可改變強度。照射紫外線之時間可根據所照射之紫外線強度作適當選擇,較佳為10秒~3600秒,更佳為10秒~600秒。 實施例
以下舉實施例進一步詳述本發明,但本發明並不限定於此等實施例。又,下述實施例及比較例之組成物中的「%」意指「質量%」。於實施例中,對於化合物之記載,使用以下之代號。
(實施例1) 於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入5-溴苯1,3-二醇19g、對甲苯磺酸吡啶鎓鹽(pyridinium p-toluenesulphonate)2.5g、二氯甲烷200ml,然後滴入3,4-二氫-2H-哌喃12g。並且於室溫反應4小時。反應結束後,用水、飽和食鹽水清洗有機層,將溶劑蒸餾去除,得到式(1)所表示之化合物33g。
接著於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入上述式(1)所表示之化合物33g、4-戊基苯基硼酸19g、碳酸鉀18g、肆(三苯基膦)鈀3g、四氫呋喃200ml、純水20ml,於70℃使之反應5小時。反應結束後,進行冷卻,藉由乙酸乙酯將目標物萃取出,使用水、飽和食鹽水清洗有機層,將溶劑蒸餾去除。然後,使用甲醇進行分散清洗,使用氧化鋁管柱進行純化,得到式(2)所表示之化合物35g。
並且於具備有攪拌裝置、溫度計之反應容器,裝入上述式(2)所表示之化合物35g、200ml之THF,再慢慢地滴入甲醇溶液10ml與鹽酸1ml之混合溶液。滴入結束後,進一步使之反應2小時。反應結束後,於反應液加入乙酸乙酯200ml,使用純水、飽和碳酸氫鈉5%鹽酸水溶液清洗有機層,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除,而得到式(3)所表示之化合物20g。
接著於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入上述式(3)所表示之化合物20g、甲基丙烯酸16.7g、二甲胺基吡啶2.2g、二氯甲烷150ml,以冰浴將反應容器保持在5℃以下,於氮氣環境下慢慢地滴入二異丙基碳二亞胺23g。滴入結束後,將反應容器回復至室溫,使之反應5小時。將反應液過濾後,於濾液加入二氯甲烷150ml,然後使用5%鹽酸水溶液進行清洗,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除後,藉由矽膠管柱進行純化,得到式(i-33)所表示之目標化合物26g。
(物性值)1 H-NMR(溶劑:重氯仿(heavy chloroform)):δ:0.93(m, 3H), 1.33-1.35(m, 4H), 1.61-1.63(m, 2H), 2.12(s, 6H), 2.66(t, 2H), 5.77(s, 2H), 6.39(s, 2H), 7.27-7.29(m, 4H), 7.41(s, 1H), 7.63(d, 2H)13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:14.1, 17.9, 22.7, 22.8, 30.9, 31.4, 35.8, 115.1, 115.9, 127.3, 127.8, 130.1, 135.4, 137.2, 141.5, 142.8, 151.4, 166.4 (實施例2) 於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入實施例1所合成之由式(1)表示的化合物33g、丙烯酸三級丁酯15g、三乙胺14g、醋酸鈀800mg、二甲基甲醯胺200ml,於氮氣環境下將反應器加熱至100℃,使其反應。反應結束後,加入乙酸乙酯、THF,使用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水清洗有機層。將溶劑蒸餾去除,藉由矽膠管柱進行純化,而得到式(4)所表示之化合物32g。
進一步於具備有攪拌裝置、溫度計之反應容器,裝入上述式(4)所表示之化合物32g、200ml之THF,慢慢地滴入甲醇溶液10ml與鹽酸1ml之混合溶液。滴入結束後,進一步使之反應2小時。反應結束後,於反應液加入乙酸乙酯200ml,使用純水、飽和碳酸氫鈉5%鹽酸水溶液清洗有機層,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除。 接著於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入濃縮物、甲基丙烯酸17g、二甲胺基吡啶230mg、二氯甲烷150ml,以冰浴將反應容器保持在5℃以下,於氮氣環境下慢慢地滴入二異丙基碳二亞胺24g。滴入結束後,將反應容器回復至室溫,使之反應5小時。將反應液過濾後,於濾液加入二氯甲烷150ml,使用純水進行清洗,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除後,藉由矽膠管柱進行純化,而得到式(5)所表示之化合物24g。
於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,使上述式(5)所表示之化合物24g溶解於二氯甲烷(methylene chloride)100ml後,滴入三氟乙酸30ml,於室溫攪拌30分鐘。然後,加入乙酸乙酯200ml,使用純水、飽和食鹽水清洗有機層。將溶劑蒸餾去除,而得到式(6)所表示之化合物19g。
接著於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入上述式(6)所表示之化合物19g、4-庚基苯酚12.7g,二甲胺基吡啶700mg、二氯甲烷150ml,以冰浴將反應容器保持在5℃以下,於氮氣環境下慢慢地滴入二異丙基碳二亞胺9g。滴入結束後,將反應容器回復至室溫,使之反應5小時。將反應液過濾後,於濾液加入二氯甲烷150ml,然後使用5%鹽酸水溶液進行清洗,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除後,藉由矽膠管柱進行純化,而得到式(i-34)所表示之目標化合物24g。
(物性值)1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:0.89-0.91(m, 3H), 1.27(s, 8H), 1.61-1.63(m, 2H), 2.12(s, 6H), 2.66(t, 2H), 5.77(s, 2H), 6.28(d, 1H), 6.39(s, 2H), 6.84(s, 2H), 7.12-7.15(m, 2H), 7.17-7.19(m, 3H), 7.49(d, 1H)13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:14.1, 17.9, 22.7, 22.8, 29.2, 30.9, 31.4, 31.8, 35.8, 115.1, 115.4, 118.0, 121.4, 127.8, 129.6, 135.4, 137.2, 139.5, 148.5, 151.4, 164.3, 166.4 (實施例3) 於具備有攪拌裝置之高壓釜容器,裝入實施例1所合成之由式(4)所表示的化合物32g、200ml之THF,再裝入乙醇溶液20ml與5%鈀碳(palladium carbon)(含水)1.6g,利用氫氣進行接觸氫還原。反應結束後,將反應液過濾,然後將溶劑蒸餾去除。進一步於具備有攪拌裝置、溫度計之反應容器,裝入濃縮物32g、200ml之THF,慢慢地滴入甲醇溶液10ml與鹽酸1ml之混合溶液。滴入結束後,進一步使其反應2小時。反應結束後,於反應液加入乙酸乙酯200ml,使用純水、飽和碳酸氫鈉5%鹽酸水溶液清洗有機層,並進一步使用飽和食鹽水清洗,用無水硫酸鈉使有機層乾燥,而得到式(7)所表示之化合物17g。
接著,於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入上述式(7)所表示之化合物17g、甲基丙烯酸15g、二甲胺基吡啶1.0g、二氯甲烷150ml,以冰浴將反應容器保持在5℃以下,於氮氣環境下慢慢地滴入二異丙基碳二亞胺22g。滴入結束後,將反應容器回復至室溫,使之反應5小時。將反應液過濾後,於濾液加入二氯甲烷150ml,使用純水進行清洗,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除後,藉由使用2倍量(重量比)之矽凝膠的管柱層析法進行純化,而得到式(8)所表示之目標化合物23g。
於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,使上述式(8)所表示之化合物23g溶解於二氯甲烷120ml後,滴入三氟乙酸30ml,於室溫攪拌30分鐘。然後,加入乙酸乙酯200ml,使用純水、飽和食鹽水清洗有機層。將溶劑蒸餾去除,而得到式(9)所表示之化合物19g。
接著於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入上述式(9)所表示之化合物19g、4-庚基苯酚12.8g、二甲胺基吡啶700mg、二氯甲烷150ml,以冰浴將反應容器保持在5℃以下,於氮氣環境下慢慢地滴入二異丙基碳二亞胺9g。滴入結束後,將反應容器回復至室溫,使之反應5小時。將反應液過濾後,於濾液加入二氯甲烷150ml,然後使用5%鹽酸水溶液進行清洗,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除後,藉由矽膠管柱進行純化,而得到式(i-35)所表示之目標化合物22g。
(物性值)1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:0.89-0.91(m, 3H), 1.27(s, 8H), 1.61-1.63(m, 2H), 2.12(s, 6H), 2.66(t, 2H), 2.71-2.73(m, 2H), 2.811-2.83(m, 2H), 5.77(s, 2H), 6.39(s, 2H), 6.89(s, 2H), 7.13-7.21(m, 5H)13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:14.1, 17.9, 22.7, 22.8, 29.2, 30.5, 30.9, 31.4, 31.8, 33.2, 35.8, 39.4, 113.4, 118.0, 121.4, 127.8, 129.6, 135.4, 137.2, 139.5, 148.5, 151.4, 166.4, 172.2 (實施例4) 於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入3,5-二甲基苯基硼酸15g、5-溴苯1,3-二醇18g、碳酸鉀20g、肆(三苯基膦)鈀2g、四氫呋喃200ml、純水20ml,於70℃使其反應5小時。反應結束後,進行冷卻,藉由乙酸乙酯將目標物萃取出,使用水、飽和食鹽水清洗有機層,將溶劑蒸餾去除。然後,使用甲醇進行分散清洗,使用氧化鋁管柱進行純化,而得到式(10)所表示之化合物18g。
接著於具備有攪拌裝置、冷卻器及溫度計之反應容器,裝入上述式(10)所表示之化合物18g、甲基丙烯酸17.5g、二甲胺基吡啶2.0g、二氯甲烷150ml,以冰浴將反應容器保持在5℃以下,於氮氣環境下慢慢地滴入二異丙基碳二亞胺25g。滴入結束後,將反應容器回復至室溫,使之反應5小時。將反應液過濾後,於濾液加入二氯甲烷150ml,然後使用5%鹽酸水溶液進行清洗,並進一步使用飽和食鹽水清洗,然後用無水硫酸鈉使有機層乾燥。將溶劑蒸餾去除後,藉由矽膠管柱進行純化,而得到式(i-2)所表示之目標化合物24g。
(物性值)1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:2.10(s, 6H), 2.36(s, 6H), 5.77(s, 2H), 6.39(s, 2H), 7.29(s, 2H), 7.40-7.44(m, 2H), 7.68(d, 2H)13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:17.9, 21.9, 115.1, 115.9, 125.8, 127.8, 135.4, 138.2, 140.5, 141.5, 152.2, 166.4 以下,關於液晶組成物,舉實施例進一步詳述本發明,但本發明並不限定於此等實施例。又,下述實施例及比較例之組成物中的「%」意指「質量%」。於實施例中對於化合物之記載,使用以下之代號。
實施例中,經測量之特性如下。
Tni :向列相-等向性液相轉變溫度(℃) Δn :於25℃之折射率異向性 η :於20℃之黏度(mPa・s) γ1 :於25℃之旋轉黏性(mPa・s) Δε :於25℃之介電各向導性 K33 :於20℃之彈性常數K33 (pN) <環構造>
<側鏈構造>
[表1]
(其中,表中之n為自然數。) <連結構造>
[表2]
(其中,表中之n為自然數。) 本實施例及比較例中之「低溫保存性」、「垂直配向性」、「預傾角形成」及「應答特性」的評價係使用以下之方法進行。
(低溫保存性之評價測試) 使用膜濾器(安捷倫科技公司製,PTFE 13m-0.2μm)對液晶組成物進行過濾,以真空減壓條件靜置15分鐘,進行溶存空氣之去除。使用丙酮對其進行清洗,秤量0.5g於經充分乾燥之小玻璃瓶(vial bottle),於-25℃之環境下靜置10日。然後,以目視觀察有無析出,以下述2階段加以判定。
A:無法確認到析出。
B:於1週間後析出。
D:可確認到析出。
(垂直配向性之評價測試) 製作「於絕緣層上具有由經圖案化之透明共通電極構成之透明電極層,且具備有濾色器層但不具有配向膜的第一基板(共通電極基板)」與「具有像素電極層但不具有配向膜的第二基板(像素電極基板)」,其中該像素電極層具有受到主動元件驅動之透明像素電極。將液晶組成物滴下於第一基板上,用第二基板上夾持,於常壓以110℃2小時之條件使密封材料硬化,而得到單元間隙3.2μm之液晶單元。使用偏光顯微鏡觀察此時之垂直配向性及滴痕等配向不均,以下述4階段加以評價。
A:均勻地垂直配向於整面 B:具有極些微的配向缺陷,但為可容許之程度 C:具有配向缺陷,為不可容許之程度 D:配向不良相當嚴重 液晶殘影評價方法(預傾角之隨著時間變化) 首先,將誘發垂直配向之聚醯亞胺配向膜塗布於液晶單元(單元間隙3.5μm)所含有之附ITO之基板後,對前述聚醯亞胺配向膜進行摩擦處理,以真空注入法將液晶組成物注入於該液晶單元間。然後,以頻率100Hz對經注入液晶組成物之液晶單元施加10V之電壓的狀態下,使用高壓水銀燈,透過會將325nm以下之紫外線濾除的濾波器照射紫外線。此時,調整成以中心波長365nm之條件所測量的照度成為100mW/cm2 ,照射積光量10J/cm2 之紫外線。將前述紫外線照射條件作為照射條件1。藉由此照射條件1對液晶單元中之液晶分子賦予預傾角。
接著,使用螢光UV燈,調整成以中心波長313nm之條件所測量的照度成為3mW/cm2 ,進一步照射積光量20J/cm2 之紫外線,得到液晶顯示元件。將前述紫外線照射條件作為照射條件2。藉由照射條件2,減少於照射條件1下未反應之液晶單元中之聚合性化合物的殘留量。
於照射紫外線後,進行因預傾角之變化所造成的顯示不良(殘影)評價。首先,測量液晶顯示元件之預傾角,作為預傾角(初期)。對此液晶顯示元件以頻率100Hz施加30V矩形波之電壓,且同時照射背光10小時。然後,測量預傾角,作為預傾角(測試後)。將所測得之預傾角(初期)減去預傾角(測試後)之值作為預傾角變化量(=預傾角變化之絕對值)[°]。預傾角係使用Shintech公司製之OPTIPRO加以測量。另,30V之電壓大小係通常之驅動電壓的數倍大,為加速測試。
預傾角變化量越接近0[°],發生因預傾角之變化所造成之顯示不良的可能性越低。於本探討中,將變化量1.0[°]以下作為顯示不均之容許界限範圍。 A:變化量未達1.0[°] B:變化量在1.0[°]以上但未達1.5[°] C:變化量在1.5[°]以上 (液晶組成物之製備與評價結果) 以如下述表3所示之化合物與混合比率製備液晶組成物,將該組成物作為LC-1。以下表示液晶組成物之構成與其物性值之結果。
LC-1之向列相-等向性液相轉變溫度(Tni )為75℃,固相-向列相轉變溫度(TCN )為-33℃,折射率異向性(Δn)為0.11,介電各向導性(Δε)為-2.8,旋轉黏性(γ1 )為98mPa・s。另,折射率異向性(Δn)、介電各向導性(Δε)及旋轉黏性(γ1)皆是在25℃之測量結果(以下亦同)。
[表3]
(比較例1~4) 將LC-1為100質量份時,添加有下述自配向性化合物(AL-2.2)1.0質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為比較例1。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性單體(AL-2.2)1.0質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為比較例2。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性單體(AL-2.2)1.0質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.6質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為比較例3。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性單體(AL-2.2)1.0質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.9質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為比較例4。
將比較例1~4之低溫保存性、照射紫外線後之聚合性化合物的垂直配向性測試、傾斜穩定性測試之結果表示於下述表4。
[表4]
(實施例1~3) 將自配向性單體(AL-2.2)及下述聚合性化合物(i-33)各自以下述表5所示的添加量添加於LC-1,以與比較例1同樣方式製備液晶組成物。
實施例1~3之低溫保存性、照射紫外線後之聚合性化合物的垂直配向性測試、傾斜穩定性測試之結果如表5。
[表5]
關於實施例1~3之配向性,將封入有實施例所記載之液晶組成物的單元安裝於偏光元件與檢偏鏡(analyzer)正交配置之偏光顯微鏡,觀察透射光。若液晶分子為垂直配向,則光會因偏光板之作用而無法透射過,單元顯示為黑色。藉由此測試法評價上述樣品後,結果確認所有的樣品皆未產生配向不均,顯示出同樣的垂直配向性。將代表性的配向測試之評價結果表示於圖1及圖2。圖1為注入有比較例2之液晶組成物的單元其於正交偏光鏡下的照片,而圖2則為注入有實施例2之液晶組成物的單元其於正交偏光鏡下的照片。於圖1之單元周邊部看起來白白的部分為未作垂直配向而作傾斜或者水平配向的部分,呈現配向不均。於圖1,可看見許多白色部分,存在許多未垂直配向之部位。又,於單元中可看見像是被劃分成4塊之類的區域。此為滴下不均,為於滴入液晶組成物擴展時當組成物彼此相交時皆無法混合所產生之不均,此亦為缺陷之一種。然而,於圖2,幾乎看不見白線,皆呈現黑色。於圖1、圖2中,一部分看起來白白的直線並不是配向不均,而是物理性玻璃上之損傷,故並不是配向不良。因此,此顯示出液晶作一面垂直配向,可確認藉由適當組合上述所示之垂直配向助劑(自配向性化合物)與式(i)所表示之聚合性化合物,可使液晶分子作垂直配向。
又,認為本發明之預傾斜的隨著時間變化係受到聚合物膜之硬度的影響,認為式(i)所表示之聚合性化合物的添加量增加,會導致形成較硬之聚合物膜,預傾斜之隨著時間變化量會變小。
又,於本評價,為了在使初期預傾角為一定之狀態下評價各單體之聚合物穩定性,故在確認預傾角變化量時,使用了會誘發垂直配向之附有聚醯亞胺配向膜的基板。再另外使用單元間隙為3.2μm之液晶單元的情形時,亦確認到顯示同樣之結果,該單元間隙為3.2μm之液晶單元,係用不具有配向膜之第一基板(共通電極基板)與不具有配向膜之第二基板(像素電極基板)製作,將液晶組成物滴下於第一基板上,於第二基板上夾持,然後使密封材料硬化而得。
又,評價由藉照射紫外光進行之聚合所產生的預傾角後,結果確認所有的樣品均被賦予適當的傾斜角。確認了使用有該等之液晶顯示元件由於被賦予充分的預傾角,故應答十分快速。
又,當使用實施例1~3之液晶組成物製作液晶單元時,展開性(滲暈)良好。 (實施例4~58) 除了將下述所示之聚合性化合物(i-1)至(i-19)及自配向性化合物(AL-1.4)至(AL-2.33)分別以下述表6、8及10所示之添加量添加於LC-1以外,其餘皆以與比較例1同樣方式製備液晶組成物。將實施例4~58之低溫保存性、照射紫外線後之聚合性化合物的垂直配向性測試、傾斜穩定性測試之結果表示於表7、9及11。
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
(實施例59~73) 將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.5)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-1)所表示之化合物0.1質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例59。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.5)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-2)所表示之化合物0.1質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例60。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.5)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-6)所表示之化合物0.1質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例61。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.5)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-7)所表示之化合物0.1質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例62。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.5)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-14)所表示之化合物0.1質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例63。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.25)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-1)所表示之化合物0.3質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例64。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.25)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-2)所表示之化合物0.3質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例65。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.25)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-6)所表示之化合物0.3質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例66。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.25)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-7)所表示之化合物0.3質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例67。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.25)0.8質量份、式(RM-R1)所表示之化合物0.3質量份及式(i-14)所表示之化合物0.3質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例68。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.17)0.4質量份、自配向性化合物(AL-2.2)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-1)所表示之化合物0.4質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例69。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.17)0.4質量份、自配向性化合物(AL-2.25)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-2)所表示之化合物0.4質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例70。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.17)0.4質量份、自配向性化合物(AL-2.29)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-6)所表示之化合物0.4質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例71。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.17)0.4質量份、自配向性化合物(AL-1.15)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-7)所表示之化合物0.4質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例72。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.17)0.4質量份、自配向性化合物(AL-1.10)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-14)所表示之化合物0.4質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例73。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.29)0.4質量份、自配向性化合物(AL-2.17)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-1)所表示之化合物0.6質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例74。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.29)0.4質量份、自配向性化合物(AL-2.25)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-2)所表示之化合物0.6質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例75。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.29)0.4質量份、自配向性化合物(AL-2.17)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-6)所表示之化合物0.6質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例76。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.29)0.4質量份、自配向性化合物(AL-1.15)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-7)所表示之化合物0.6質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例77。
將對於100質量份之液晶組成物LC-1,添加有自配向性化合物(AL-2.29)0.4質量份、自配向性化合物(AL-1.10)0.4質量份、式(RM-R2)所表示之化合物0.3質量份及式(i-14)所表示之化合物0.6質量份的含有聚合性化合物之液晶組成物作為實施例78。
將實施例59~78之各液晶組成物的摻合表示於表12~15。又,將實施例59~78之低溫保存性、照射紫外線後之聚合性化合物的垂直配向性測試、傾斜穩定性測試之結果表示於表16。
[表12]
[表13]
[表14]
[表15]
[表16]
評價當實施例59~78中使用有1種自配向性化合物,2種聚合性化合物之情形時的低溫保存性與垂直配向性後,結果可確認即便使用用於比較例之聚合性化合物,亦可藉由重新添加聚合性化合物來改善低溫保存性及垂直配向性。當自配向性化合物對液晶之溶解性低的情形時,可降低一個成分之濃度,並且加入不同之自配向性化合物,提升垂直配向性。可確認於實施例中藉由混合2種自配向性化合物、2種聚合性化合物,可改善低溫保存性與垂直配向性。
又,當以含有在實施例59~78等作為聚合性化合物使用之RM-1及RM-2的組成物製作液晶單元時,展開性(滲暈)良好。
並且於實施例1~78及比較例1~4中,製備以如下述表17所示之化合物及混合比率所構成的組成物代替組成物LC-1,使液晶組成物為LC-2~LC-8。
[表17]
[表18]
對上述液晶組成物LC-2~LC-8,以實施例1~78、比較例1~4所示之適當的濃度混合自配向性化合物與聚合性化合物,與上述同樣地進行配向性測試之評價後,結果確認了實施例之組成物其配向性較比較例獲得提升。
圖1為比較例2經注入液晶組成物之單元於正交偏光鏡(cross nicol)下的照片。 圖2為實施例2經注入液晶組成物之單元於正交偏光鏡下的照片。

Claims (11)

  1. 一種聚合性液晶組成物,含有1種或2種以上由通式(i)所表示之聚合性化合物、及1種或2種以上由通式(al-1-1)所表示之自配向性化合物,
    Figure 107146407-A0305-02-0202-1
    (該通式(i)中,Ai2表示選自由下述之基(b)組成之群中的基:(b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=),該基(b)亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基、Pi3-Spi3-或Ri1-(Ai1-Li1)ni1-(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2-亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2CH2-或2個以上之-CH2CH2-亦可被取代成-CH=CH-)取代,Ri1表示氫原子、碳原子數1~12之烷基或碳原子數1~12之烷氧基,該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基及/或硝基取代,存在於該烷基中之1個-CH2-亦可被取代成-O-,存在於該烷基中之1個-CH2CH2-或2個以上之-CH2CH2-亦可被取代成-CH=CH-,Ai1表示選自由下述之基(a)、基(b)及基(c)組成之群中的基:(a)1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2-或未鄰接之2個以上的 -CH2-亦可被取代成-O-),(b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=),及(c)萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=),該基(a)、基(b)及基(c)各自獨立地亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、或硝基(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、及硝基取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2-亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2CH2-或2個以上之-CH2CH2-亦可被取代成-CH=CH-)取代,Li1表示單鍵、-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-或-C≡C-(式中,Ra各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~3之烷基,該式中,z各自獨立地表示1~4之整數),Pi1、Pi2及Pi3各自獨立地表示以下之式(R-I)、式(R-VII)及式(R-VIII)的任一者,
    Figure 107146407-A0305-02-0203-2
    (該式(R-I)、式(R-VII)及式(R-VIII)中,R21為氫原子或碳原子數1~5個之烷基,W為單鍵、-O-或亞甲基(methylene), T為單鍵或-COO-,q為0、1或2),Spi1、Spi2及Spi3各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~15之伸烷基(alkylene),該伸烷基中之1個或2個以上的-CH2-可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,該伸烷基中之1個或2個以上的氫原子可被鹵素、氰基、Pi3-Spi3-或碳原子數1~12之烷基(該烷基可被鹵素、氰基或Pi3-Spi3-取代)取代,ni1表示1、2或3,當在同一分子內Ri1、Ai1、Li1、Pi3、Spi3及Ra各自存在複數個之情形時,複數個Ri1、Ai1、Li1、Pi3、Spi3及Ra彼此可相同或亦可不同,於ni1為1、2或3之情形時,Ai1之至少一者表示基(b)),
    Figure 107146407-A0305-02-0204-3
    (上述通式(al-1-1)中,Ral3表示碳原子數1~12之直鏈狀的烷基,於該烷基中,1個或未鄰接之2個以上的-CH2-亦可被-O-或-CH=CH-取代,Lal5、Lal6、Lal7及Lal8各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~12個之烷基、鹵素原子或Pal-Spal-,於該烷基中,1個或未鄰接之2個以上的-CH2-亦可被-O-或-CH=CH-取代,Pal表示通式(P-I)~通式(P-IX)所表示之基,
    Figure 107146407-A0305-02-0205-4
    (式中,Rp11及Rp12各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11表示單鍵、-O-、-COO-或亞甲基,p及tp11各自獨立地表示0、1或2),Spal表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之碳原子數1~20個的伸烷基,伸烷基中之1個或未鄰接之2個以上的-CH2-各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,環Aal3表示1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,Rala或Ralb各自獨立地表示氫原子或Pal-Spal-,Rala或Ralb之至少一者表示Pal-Spal-,Zal3表示單鍵、-CH2-CH2-、-CH2-O-或O-CH2-,Ral4表示通式(T)所表示之吸附基團,
    Figure 107146407-A0305-02-0205-5
    (上述通式(T)中,Xt1表示碳原子數1~18個之直鏈狀或分支狀之烷基、-NH2或-Zt2-O- Rt1基,前述烷基中之氫原子亦可被取代成氰基、Pal-Spal-,或前述烷基之-CH2-亦可以氧原子不直接鄰接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-、-CH=CH-,Rt1表示氫原子、碳原子數1~5個之烷基或亦可與Zt1鍵結之碳原子數1~8個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或亦可與Zt1鍵結之碳原子數2~8個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,Zt2表示單鍵、碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基或該伸烯基之-CH2-亦可以氧原子不直接鄰接的方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-,Zt1表示單鍵、碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基或碳原子數2~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烯基,該伸烷基之-CH2-亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-,又,當Xt1為-Zt2-O-Rt1基,且Rt1為伸烷基或伸烯基之情形時,亦可將Zt1之氫原子取代與Rt1鍵結,Wt0表示碳原子數1~18個之直鏈狀或者分支狀的伸烷基,該伸烷基之-CH2-亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-CH=CH-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-,又,前述伸烷基之氫原子亦可被取代成通式(T),Wt1表示單鍵或直鏈狀或者分支狀之伸烷基,該伸烷基之-CH2-亦可以氧原子不直接鄰接之方式被取代成-O-、-COO-、-C(=O)-、-OCO-,nt1表示0以上4以下之整數, 分子內之氫原子亦可被取代成聚合性基團Pal-Spal-,*表示鍵結鍵),pal3及pal4各自獨立地表示0或1。
  2. 如請求項1所述之聚合性液晶組成物,其通式(i)中之ni1為1或2。
  3. 如請求項1或2所述之聚合性液晶組成物,其含有1種或2種以上之選自由通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示之化合物中的化合物,
    Figure 107146407-A0305-02-0207-6
    Figure 107146407-A0305-02-0207-7
    Figure 107146407-A0305-02-0207-8
    (式中,RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32各自獨立地表示碳原子數1~8之烷基,該烷基中之1個或非鄰接之2個以上的-CH2-各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32各自獨立地表示選自由下述(a)、(b)、(c)及(d)組成之群中的基:(a)1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2-或未鄰接之2個以上的-CH2-亦可被取代成-O-),(b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=), (c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=)及(d)1,4-伸環己烯基(cyclohexenylene),該基(a)、基(b)、基(c)及基(d)各自獨立地亦可經氰基、氟原子或氯原子取代,ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32各自獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,XN21表示氫原子或氟原子,TN31表示-CH2-或氧原子,nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32各自獨立地表示0~3之整數,nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32各自獨立地為1、2或3,當AN11~AN32、ZN11~ZN32各自存在複數個之情形時,該等彼此可相同或亦可不同)。
  4. 如請求項1或2所述之聚合性液晶組成物,其含有1種或2種以上之選自由通式(L)所表示之化合物中的化合物,
    Figure 107146407-A0305-02-0208-9
    (式中,RL1及RL2各自獨立地表示碳原子數1~8之烷基,該烷基中之1個或非鄰接之2個以上的-CH2-各自獨立地亦可經-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,nL1表示0、1、2或3,AL1、AL2及AL3各自獨立地表示選自由下述(a)、(b)及(c)組成之群中的基: (a)1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2-或未鄰接之2個以上的-CH2-亦可被取代成-O-),(b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=)及(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或十氫萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=),該基(a)、基(b)及基(c)各自獨立地亦可經氰基、氟原子或氯原子取代,ZL1及ZL2各自獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,當nL1為2或3而存在複數個AL2之情形時,該等可相同或亦可不同,當nL1為2或3而存在複數個ZL2之情形時,該等可相同或亦可不同,但不包括通式(N-1)、通式(N-2)及通式(N-3)所表示之化合物)。
  5. 如請求項1或2所述之聚合性液晶組成物,其含有1種或2種以上由通式(P)所表示之聚合性化合物,
    Figure 107146407-A0305-02-0209-10
    (該通式(P)中,Rp1表示氫原子、氟原子、氰基、氫原子、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數1~15之烷基、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數1~15之烷氧基、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數1~15之烯基、氫原子亦可被取代成鹵素原子之碳原子數1~15之烯氧基或-Spp2-Pp2,Pp1及Pp2各自獨立地表示通式(Pp1-1)~式(Pp1-9)中之任一者,
    Figure 107146407-A0305-02-0210-11
    (式中,Rp11及Rp12各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~5之烷基或碳原子數1~5之鹵化烷基,Wp11表示單鍵、-O-、-COO-或亞甲基,tp11表示0、1或2,當在分子內Rp11、Rp12、Wp11及tp11各自存在複數個之情形時,該等彼此可相同或亦可不同),Spp1及Spp2各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~30之伸烷基(該伸烷基中之-CH2-只要氧原子彼此不直接連結,亦可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代,該伸烷基中之氫原子亦可經鹵素原子取代),Zp1及Zp2各自獨立地表示單鍵、-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-或-C≡C-(式中,RZP1各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~4之烷基,當在分子內RZP1存在複數個之情形時,該等可相同或亦可不同),Ap2表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基或1,3-二
    Figure 107146407-A0305-02-0211-16
    烷-2,5-二基,Ap2可未經取代,或亦可經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或-Spp2-Pp2取代,Ap1表示式(Ap1-11)~(Ap1-19)所表示之基,
    Figure 107146407-A0305-02-0212-12
    (式中,以★與Spp1鍵結,或者當mp1為2或3之情形時以★與Spp1或Zp1鍵結,以★★與Zp1鍵結,構造中之1個或2個以上的氫原子亦可經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基或硝基取代),Ap3表示式(Ap3-11)~(Ap3-19)所表示之基,
    Figure 107146407-A0305-02-0213-13
    (式中,以★與Zp2鍵結,以★★與Rp1鍵結,或者當mp3為2或3之情形時以★★與Rp1或Zp2鍵結,構造中之1個或2個以上的氫原子亦可經碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之鹵化烷基、碳原子數1~12之烷氧基、碳原子數1~12之鹵化烷氧基、鹵素原子、氰基或硝基取代),mp2及mp3各自獨立地表示0、1、2或3,mp1及mp4各自獨立地表示1、2或3,當在分子內Pp1、Pp2、Spp1、Spp2、Ap1、Zp1、Zp2、Ap3及Rp1各自存在複數個之情形時,該等彼此可相同或亦可不同,但不包括通式(i)所表示之化合物)。
  6. 一種液晶顯示元件,使用有請求項1~5中任一項所述之聚合性液晶組成物。
  7. 一種主動矩陣驅動用液晶顯示元件,使用有請求項1~5中任一項所述之聚合性液晶組成物。
  8. 一種PSA模式、PSVA模式、PS-IPS模式或PS-FSS模式用液晶顯示元件,使用有請求項1~5中任一項所述之聚合性液晶組成物。
  9. 一種液晶顯示元件,在使用有請求項1~5中任一項所述之聚合性液晶組成物的一對基板之中的至少一基板表面不具備有配向膜。
  10. 一種液晶顯示元件,於至少一基板表面不具備有配向膜,該液晶顯示元件具有:對向配置之第一基板及第二基板;填充於該第一基板與該第二基板之間且含有請求項5所述之聚合性液晶組成物的液晶層;呈矩陣狀配置於該第一基板上之複數個閘極匯流線(gate bus line)及資料匯流線(data bus line);薄膜電晶體:設置於該閘極匯流線與資料匯流線之交叉部;電極層:於每個像素具有藉由該薄膜電晶體驅動之像素電極;共通電極:形成於該第一基板或該第二基板上;及1種或2種以上由該通式(i)所表示之聚合性化合物及1種或2種以上由該通式(P)所表示之聚合性化合物硬化於該第一基板及該第二基板之間而成的樹脂成分。
  11. 一種由通式(i)所表示之聚合性化合物,
    Figure 107146407-A0305-02-0214-14
    (該通式(i)中,Ai2表示選自由下述之基(b)組成之群中的基:(b)苯-1,3,4-三基、苯-1,3,5-三基(存在於此基中之1個-CH=或未 鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=),該基(b)亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、硝基、Pi3-Spi3-或Ri1-(Ai1-Li1)ni1-(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、硝基及Pi3-Spi3-取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2-亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2CH2-或2個以上之-CH2CH2-亦可被取代成-CH=CH-)取代,Ri1表示氫原子、碳原子數1~12之烷基或碳原子數1~12之烷氧基,該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基及/或硝基取代,存在於該烷基中之1個-CH2-亦可被取代成-O-,存在於該烷基中之1個-CH2CH2-或2個以上之-CH2CH2-亦可被取代成-CH=CH-,Ai1表示選自由下述之基(a)、基(b)及基(c)組成之群中的基:(a)1,4-伸環己基(存在於此基中之1個-CH2-或未鄰接之2個以上的-CH2-亦可被取代成-O-),(b)1,4-伸苯基(存在於此基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=),及(c)萘-2,6-二基(存在於萘-2,6-二基中之1個-CH=或未鄰接之2個以上的-CH=亦可被取代成-N=),該基(a)、基(b)及基(c)各自獨立地亦可被碳原子數1~12之烷基、碳原子數1~12之烷氧基、鹵素、氰基、或硝基(該烷基中之氫原子亦可經鹵素、氰基、及硝基取代,存在於該烷基中之1個以上的-CH2-亦可以氧原子不直接連結之方式被取代成-O-、-COO-或-OCO-,存在於該烷基中之1個-CH2CH2-或2個以上之-CH2CH2-亦可被取代成-CH=CH-)取代, Li1表示單鍵、-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-或-C≡C-(式中,Ra各自獨立地表示氫原子或碳原子數1~3之烷基,該式中,z各自獨立地表示1~4之整數),Pi1、Pi2及Pi3各自獨立地表示以下之式(R-I)、式(R-VII)及式(R-VIII)中的任一者,
    Figure 107146407-A0305-02-0216-15
    (該式(R-I)、式(R-VII)及式(R-VIII)中,R21為氫原子或碳原子數1~5個之烷基,W為單鍵、-O-或亞甲基,T為單鍵或-COO-,q為0、1或2),Spi1、Spi2及Spi3各自獨立地表示單鍵或碳原子數1~15之伸烷基,該伸烷基中之1個或2個以上的-CH2-可以氧原子不直接鄰接之方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,該伸烷基中之1個或2個以上的氫原子可被鹵素、氰基、Pi3-Spi3-或碳原子數1~12之烷基(該烷基可被鹵素、氰基或Pi3-Spi3-取代)取代,ni1表示1、2或3,當在同一分子內Ri1、Ai1、Li1、Pi3、Spi3及Ra各自存在複數個之情形時,複數個Ri1、Ai1、Li1、Pi3、Spi3及Ra彼此可相同或亦可不同,於ni1為1、2或3之情形時,Ai1之至少一者表示基(b))。
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