WO2018110531A1 - 液晶表示素子 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal display element.
- PS polymer-stabilized
- the vertical alignment mode is mainly used, and the tilt angle of the liquid crystal material is given to increase the rising response (ON response) at the time of voltage application.
- PSA polymer-sustained alignment
- a polymerizable compound of 0.3% by mass or more and less than 1% by mass is added to a liquid crystal medium, and an electric field is applied to upper and lower electrodes to tilt liquid crystal molecules in one direction.
- UV light is irradiated to polymerize the polymerizable compound to form a polymer layer on the alignment film.
- a technique of fixing the alignment state of the tilted liquid crystal by the polymer layer is utilized, thereby speeding up the rising response (ON response) when a voltage is applied.
- Patent Literature 5 discloses a liquid crystal display element in which a liquid crystal material in a liquid crystal display cell is sealed with a polymer component together with a liquid crystal composition so as to be 1% by mass or more and less than 40% by mass.
- Such a liquid crystal display element contains a predetermined amount of polymer in a liquid crystal material, and as a result, uses a gravitational interaction between the polymer and liquid crystal molecules to abbreviate a switching-off response (hereinafter abbreviated as “off response”). )) By accelerating the relaxation process to the initial alignment state, thereby realizing a faster off response.
- a liquid crystal display element having a liquid crystal layer containing a polymer component of 1% by mass or more and less than 40% by mass in such a liquid crystal material has a higher concentration of the polymer component than PS or PSA.
- Device characteristics such as voltage and transmittance tended to be easily affected by the concentration of polymer components, chemical structure, and fabrication process.
- Patent Document 5 as a method for manufacturing a liquid crystal display element, for example, a composition containing a liquid crystal composition and a monomer is injected into a liquid crystal cell and then irradiated with ultraviolet rays to form a polymer in the liquid crystal cell. The method of doing is disclosed. At this time, there was a problem that the characteristics would change over time if the amount of UV irradiation was not sufficient for the monomer to form a polymer. On the other hand, stable and stable characteristics (off response, drive voltage, transmittance) can be obtained if the amount of UV irradiation is necessary and sufficient, but if the amount of UV irradiation is excessive, the liquid crystal material is chemically exposed to UV irradiation.
- liquid crystal displays have been increasingly used in layers with touch panels. There was also a problem that the orientation of the liquid crystal display was disturbed by the pressing at this time.
- the problem to be solved by the present invention is to provide a liquid crystal display element that has a high off-response speed, an excellent balance between drive voltage and transmittance, is stable over time, and has a good voltage holding ratio. It is to provide. It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display element with improved resistance to external forces such as bending and pressing on the display.
- the present inventors have achieved a well-balanced driving voltage and transmittance while realizing a fast off-response in a liquid crystal display element in which a polymer component is introduced into a liquid crystal material.
- the viscoelasticity (hereinafter simply referred to as “viscoelasticity”) of the liquid crystal material containing the polymer, the viscoelastic characteristics, especially the dynamic loss tangent (tan ⁇ ), should be 1 or less.
- a liquid crystal layer containing a polymer is sandwiched between two substrates having an electrode on at least one side and transparency on at least one side, and the loss tangent of the liquid crystal layer has a measurement frequency of 1 Hz.
- the present invention relates to a liquid crystal display element characterized by being 0.1 to 1.
- liquid crystal display element that has a high off-response speed, an excellent balance between drive voltage and transmittance, is stable over time, and has a good voltage holding ratio.
- FIG. 1 is a schematic view of a liquid crystal display element of the present invention.
- FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element of the present invention.
- FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element of the present invention.
- FIG. 6 is a schematic view of the liquid crystal display element of the present invention.
- FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element of the present invention.
- FIG. 9 is a schematic view showing an electrode structure and a liquid crystal molecular arrangement of the oblique electric field type liquid crystal display device according to the present invention.
- FIG. 9 is a schematic view showing an electrode structure and a liquid crystal molecular arrangement of the oblique electric field type liquid crystal display device according to the present invention.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing an electrode structure of an 8-division oblique electric field type liquid crystal display device according to the present invention.
- FIG. 11 is a schematic diagram of an electrode structure of a fishbone type VA liquid crystal cell in the example. It is a figure showing the relationship between the monomer addition amount to liquid crystal host LCN-10, and an OFF response. It is a figure showing the relationship between the monomer addition amount to liquid crystal host LCN-10, and V90. It is a figure showing the relationship between the monomer addition amount to liquid crystal host LCN-10, and the tangent loss (measurement frequency 1Hz) after hardening.
- the liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal containing a polymer network (A) and a liquid crystal composition (B) between two substrates having electrodes on at least one and having transparency on at least one.
- Loss coefficient (tan ⁇ ) calculated from storage elastic modulus (Pa) and loss elastic modulus (Pa) when the layers are sandwiched and sine-vibrated at 25 ° C. and measurement frequency 1 Hz by rheometer measurement of the liquid crystal layer ) (Loss elastic modulus / storage elastic modulus) is in the range of 0.1 to 1.
- the liquid crystal display element of the present invention in a system containing a polymer in the liquid crystal layer, if the elastic property of the liquid crystal layer itself, that is, the solid property is too strong, no voltage is applied to the electric field (OFF state). In this case, although the off-response speed is increased, a high voltage is required when changing the alignment of the liquid crystal material by applying a voltage, leading to an increase in driving voltage and a decrease in transmittance. On the other hand, if the viscosity of the liquid crystal layer is too strong, the driving voltage is not increased and the transmittance is not decreased, but the off-response is not fast.
- the above-described loss coefficient (tan ⁇ ) By setting the (loss elastic modulus / storage elastic modulus) in the range of 0.1 to 1, the off response speed can be improved without causing an increase in driving voltage or a decrease in transmittance.
- the loss tangent (tan ⁇ ) (loss elastic modulus / storage elastic modulus) can be measured with a viscoelasticity measuring device, and the storage elastic modulus (Pa) when sinusoidally oscillated at 25 ° C. and a measurement frequency of 1 Hz. It can be calculated as a ratio to the loss elastic modulus (Pa) (loss elastic modulus / storage elastic modulus (tan ⁇ )).
- the rheometer can be measured by a commercially available rheometer, for example, an rheometer “MCR” series manufactured by Anton Paar.
- the measurement can be carried out at 25 ° C., and the amount of strain for applying stress during the measurement is in the range of 20 to 70% of the cell gap, more preferably in the range of 30 to 60%, especially 40 to 55%. It is preferable. If the amount of strain is small, the accuracy of the measured value tends to deteriorate, and if the amount of strain is large, there is a risk that the polymer formed inside will be destroyed by the measurement operation, making it difficult to obtain the true value. .
- the stress is preferably applied by sinusoidal vibration.
- Measured frequency is preferably in the range of 0.5 to 5 Hz. That is, for example, in the case of a liquid crystal material that does not include a polymer network, the loss tangent at 1 Hz is around 2, whereas the loss tangent at 5 Hz is 4 to 8.
- the liquid crystal layer used in the liquid crystal display element of the present invention has a smaller frequency tangency of loss tangent, and is more solid than a normal liquid crystal layer, and has an off response speed, drive voltage, and transmission. The characteristic which was excellent in the balance with a rate is acquired.
- the loss tangent at a measurement frequency of 4.6 Hz is in the range of 0.11 to 1 with respect to the loss tangent of 0.1 to 1 at 1 Hz of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element of the present invention.
- the difference between the measurement frequency of 1 Hz and 4.6 Hz is preferably 0.2 or less, particularly preferably 0.1 or less.
- the loss tangent at 1 Hz in the present invention is preferably 0.8 or less, particularly 0.7 or less, particularly from the point of off response speed.
- the liquid crystal layer of the liquid crystal display element of the present invention can be easily applied to 3D shapes and curved shapes because the liquid crystal layer is supported by a polymer and the stability of the alignment of the liquid crystal is improved. From this point of view, it is desirable that the loss tangent is lower and the solid property is stronger. On the other hand, if the solid property is too strong, the polymer structure is destroyed by the stress at the time of bending, which causes uneven alignment. Is likely to be induced. Therefore, according to the present invention, the loss tangent at 1 Hz is 0.1 to 1, particularly 0.15 to 0.8, and particularly 0.2 to 0.7. This is preferable from the viewpoint of suppressing occurrence of unevenness.
- the liquid crystal layer of the liquid crystal display element of the present invention is also highly stable in the alignment of the liquid crystal, it is possible to suppress alignment disorder when locally pressed against the liquid crystal device.
- the loss tangent at 1 Hz is preferably in the range of 0.15 to 0.8, particularly preferably in the range of 0.2 to 0.7.
- the polymer network (A) constituting such a liquid crystal layer preferably has a uniaxial optical anisotropy, a uniaxial refractive index anisotropy, or an orientation easy axis direction. It is more preferable that the axis or the easy alignment axis is formed so that the easy alignment axis of the low-molecular liquid crystal constituting the liquid crystal composition (B) substantially coincides.
- the polymer network includes a polymer binder in which a polymer thin film is formed by aggregating a plurality of polymer networks.
- the polymer binder has refractive index anisotropy indicating uniaxial orientation, low molecular liquid crystal is dispersed in the thin film, and the uniaxial optical axis of the thin film and the optical axis of the low molecular liquid crystal are substantially in the same direction.
- the feature is that they are aligned.
- liquid crystal display element unlike a polymer dispersion type liquid crystal or polymer network type liquid crystal which is a light scattering type liquid crystal, light scattering does not occur and a high contrast display can be obtained in a liquid crystal display element using polarized light.
- a characteristic is that the response time of the liquid crystal element is improved by shortening the down time.
- the polymer network layer since the polymer network layer is formed on the entire liquid crystal display element, a thin film layer of polymer is formed on the liquid crystal element substrate to induce pretilt (Polymer). It can be distinguished from a Sustained Alignment) type liquid crystal composition.
- Such a liquid crystal layer can be produced, for example, by polymerizing a polymerizable liquid crystal composition containing the polymerizable monomer component (a) and the liquid crystal composition (B) as essential components. Specifically, in a state where the polymerizable liquid crystal composition exhibits a liquid crystal phase, the polymerizable monomer component (a) in the polymerizable liquid crystal composition (hereinafter simply referred to as “monomer (a)”). In some cases, the molecular weight is increased to cause phase separation between the liquid crystal composition (B) and the polymer (or copolymer), whereby the liquid crystal layer can be formed.
- a phase separation structure may be formed by binodal decomposition in which a liquid crystal composition (B) has an infinite number of monomer phases generated and grown as island-like nuclei.
- a phase separation structure may be formed by spinodal decomposition in which phase separation is performed from concentration fluctuations.
- a structure of nano-order is generated by generating innumerable monomer nuclei smaller than the wavelength of visible light and connecting them linearly. This is preferable because a phase separation structure is formed.
- the polymerization in the monomer phase proceeds, a polymer network having a gap interval shorter than the wavelength of visible light is formed depending on the phase separation structure.
- the voids in the polymer network are due to the phase separation of the liquid crystal composition (B) phase.
- the size of the voids is smaller than the wavelength of visible light, there is no light scattering and high contrast and anchors from the polymer network are used. This is particularly preferable because the influence of the ring force is increased, the fall time is shortened, and a high-speed response liquid crystal display element can be obtained.
- the nucleation of the monomer phase in the binodal decomposition is preferably adjusted as necessary as affected by parameters such as the change in compatibility depending on the type and combination of the compounds, the reaction rate, and the temperature.
- the UV irradiation conditions may be appropriately adjusted so as to promote the reactivity depending on the type and content of the functional group of the monomer, the polymerization initiator, the UV irradiation intensity, and at least 2 mW / An ultraviolet irradiation intensity of cm 2 or more is preferable.
- spinodal decomposition is preferable because a phase-separated microstructure can be obtained due to fluctuations in the concentration of two phases with periodicity, and uniform gap intervals smaller than the visible light wavelength can be easily formed.
- a polymer network can be formed while maintaining the alignment state similar to the alignment state of the liquid crystal composition (B).
- the polymerizable liquid crystal composition described above includes a polymerizable monomer component (a), the liquid crystal composition (B), and a polymerization initiator as necessary.
- Use of (a) in the polymerizable liquid crystal composition in a proportion of 0.5 to 20% by mass, preferably 1 to 10% by mass facilitates phase separation of the liquid crystal composition (B) phase and formation of a polymer net. It is preferable from the point. Therefore, in the present invention, the liquid phase layer has a polymer network (A) of 0.5 to 20% by mass, particularly 1 to 10%, based on the total mass of the polymer network (A) and the liquid crystal composition (B). It is preferable that it exists in the ratio used as the mass%.
- the polymer network (A) preferably exhibits optical anisotropy so as to follow the orientation of the liquid crystal composition (B).
- the liquid crystal composition (B) forms a continuous layer in the polymer three-dimensional network structure, and the liquid crystal composition (B) droplets are dispersed in the polymer.
- the liquid crystal composition is particularly included in the three-dimensional network structure of the polymer.
- a structure in which the product (B) forms a continuous layer is preferable from the viewpoint of excellent pretilt stability of liquid crystal molecules.
- the polymer network constituting the liquid phase layer preferably has a function of aligning the coexisting liquid crystal composition (B) in the alignment direction indicated by the alignment film of the liquid crystal cell, and further, pretilt with respect to the polymer interface direction. It is also preferable to have a function of stabilizing the produced low-molecular liquid crystal.
- the polymer network (A) may have refractive index anisotropy, and the function of aligning the low-molecular liquid crystal in the alignment direction can be realized by using a monomer having a mesogenic group.
- the polymerizable monomer component (a) is preferably a liquid crystalline monomer. That is, the liquid crystal display element of the present invention has a structure in which the polymer network layer is formed on the entire surface of the liquid crystal display element in the liquid crystal phase and the liquid crystal phase is continuous, and the polymer network has an easy alignment axis and a single optical axis. It is preferable that the orientation direction of the low-molecular liquid crystal is substantially the same direction as that of the low-molecular liquid crystal, and that the polymer network is formed so as to induce the pretilt angle of the low-molecular liquid crystal because the off-response speed can be increased.
- the polymerizable monomer constituting the polymerizable monomer component (A) is preferably a liquid crystalline monomer having a mesogenic structure in the molecular structure.
- the polymer network layer has a polymer network average gap distance smaller than the wavelength of visible light, that is, an average gap gap of 450 nm or less. This is preferable because it does not occur.
- the average gap interval should be in the range of 50 nm to 450 nm. It is preferable that the fall time is in the range of 200 to 450 nm in order to reduce the influence of the cell thickness of the liquid crystal and show the same fall time even when the cell thickness is large. In order to suppress the increase of the drive voltage to 25 V or less and shorten the fall response time, the range is preferably 250 to 450 nm. To suppress the drive voltage from increasing within about 5 V, the average gap interval Is preferably in the range of 300 to 450 nm.
- the average gap interval may be set in the range of 50 to 250 nm. In order to make the fall time 0.5 msec or less, it is preferable to set the fall time in the range of 50 to 200 nm.
- the average diameter of the polymer network is preferably in the range of 20 nm to 700 nm, contrary to the average gap spacing.
- the average diameter tends to increase as the monomer content increases.
- Increasing the polymerization phase separation rate by increasing the reactivity increases the density of the polymer network and decreases the average diameter of the polymer network. Therefore, the phase separation conditions may be adjusted as necessary.
- the average diameter is preferably 20 nm to 160 nm, and when the average gap distance is 200 nm to 450 nm, the average diameter is preferably 40 nm to 160 nm.
- the monomer content is greater than 10%, a range of 50 nm to 700 nm is preferable, and a range of 50 nm to 400 nm is more preferable.
- Z p11 is a fluorine atom, a cyano group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, or a hydrogen atom in which a hydrogen atom is substituted.
- An alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom, and 1 to 15 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen atom The alkenyloxy group of — or —Sp p12 —R p12 .
- Z p11 the use of an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms in which a fluorine atom or an oxygen atom may be substituted with a halogen atom increases the voltage holding ratio of the liquid crystal display device. From the viewpoint of enabling tilting, it is preferable to be -Sp p12 -R p12 from the viewpoint of tilt stability.
- R p11 and R p12 are each independently the following formulas (RP11-1) to (PP11-8)
- R P111 to R P112 are independently of each other a hydrogen atom or a carbon atom number. 1 to 5 alkyl groups, and t M11 represents 0, 1 or 2.
- R P111 in formula is a hydrogen atom or a methyl group, a (meth) acryloyl group
- the amount of UV irradiation to the liquid crystal material can be kept to the minimum necessary, and the deterioration of the liquid crystal material and the liquid crystal display element can be avoided. preferable.
- Sp p11 and Sp p12 are each independently a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or a carbon atom of this linear or branched alkylene structure is adjacent to an oxygen atom.
- a structural moiety having a chemical structure substituted with an oxygen atom or a carbonyl group is preferable because it increases compatibility with the liquid crystal material (B), and has the same number of carbon atoms as the alkyl group of the liquid crystal molecule. Those of 1 to 6 are particularly preferred.
- Sp p11 and Sp p12 When the content of the polymerizable monomer component (a) in the polymerizable liquid crystal composition is in the range of 0.5% by mass to 20% by mass, Sp p11 and Sp p12 have 1 to Twelve linear or branched alkylene groups are preferred from the viewpoint of easy formation of a polymer network that increases the off-response speed. In particular, it is preferably in the range of 1% by mass to 10% by mass from the viewpoint of off-response speed and low driving voltage.
- the linear or branched alkylene group described above preferably has 2 to 8 carbon atoms, and more preferably 2 to 6 carbon atoms.
- a carbon atom on the alkylene group with an oxygen atom or a carbonyl group under the condition that the oxygen atom is not adjacent.
- L p11 and L p12 are each independently a single bond, —C 2 H 4 —, —COO—, —OCO—, —CH ⁇ CR P113 —COO—, —OCO —CR aP113.
- RP113 is preferably a hydrogen atom, and tm12 is preferably 2.
- M p11 , M p12 and M p13 are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenylene group, anthracene-2,6-diyl group, phenanthrene- 2,7-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, indan-2,5-diyl group, fluorene-2,6-diyl Group, fluorene-1,4-diyl group, phenanthrene-2,7-diyl group, anthracene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,3 It is preferred to select a dioxane-2
- L p11 and L p12 are —O—, —S—, —CH 2 —, —CO—, —C 2 H 4 —, —OCOOCH.
- the polymerizable monomer component (a) has particularly high liquid crystallinity, and from the viewpoint of suppressing alignment unevenness in the liquid crystal display element, a single bond, —C 2 H 4 —, —COO—, —OCO—, — CH ⁇ CH—COO—, —OCO—CH ⁇ CH—, — (CH 2 ) 2 —C ( ⁇ O) —O—, — (CH 2 ) 2 —O— (C ⁇ O) —, —O— (C ⁇ O) — (CH 2 ) 2 —, — (C ⁇ O) —O— (CH 2 ) 2 —, —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF ⁇ CH—, —CH ⁇ CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CH 2 —, —CH 2 CF 2 —, —CF 2 CF 2 —, —C ⁇ C—, —N ⁇ N—, or
- —CH ⁇ CH—, —CF ⁇ CF—, —CF ⁇ CH—, —CH ⁇ CF— or —N ⁇ N— is preferred, and —CH ⁇ CH— and —N ⁇ N— are preferably selected, and in particular, —N ⁇ N— is preferred. Further, from the viewpoint of increasing the orientation of the polymer network, it is particularly preferable that —N ⁇ N—.
- M p11 , M p12 and M p13 in the general formula (P1) are each independently 1,4-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,2-phenylene group, 1,4-cyclohexylene.
- M p11 , M p12 and M p13 are preferably those in which —Sp p11 —R p11 is substituted on the aromatic nucleus of these structures from the viewpoint of becoming a radically polymerizable monomer having excellent reactivity.
- R p11 is preferably the formula (RP11-1)
- R P111 is preferably a hydrogen atom or a (meth) acryloyl group which is a methyl group.
- mp12 represents 1 or 2
- mp13 and mp14 each independently represent 0, 1, 2 or 3
- m pi 1 and m p15 is 1, 2, or independently 3 is represented.
- Z pi 1 there are a plurality have the same or different and when R pi 1 there exist a plurality they may be the same or different and is R p12
- a plurality of Sp p11 are present, they may be the same or different.
- there are a plurality of Sp p11 they may be the same or different.
- Sp p12 They may be the same or different.
- L p11 When there are a plurality of L p11 are present, they may be the same or different.
- L p12 When there are a plurality of L p12 , they are the same. They may be the same or different when a plurality of M p12 are present, and they may be the same or different when a plurality of M p13 are present. so It is preferably a compound that is. Moreover, it is preferable to contain the said material 1 type (s) or 2 or more types.
- the total of m p12 to m p14 described above is preferably in the range of 1 to 6, particularly preferably in the range of 2 to 4, particularly 2.
- the average number calculated by multiplying the concentration of the monomers in the whole monomer and the sum of m p12 to m p14 is set to 1.6 to 2.8. It is preferably 1.7 to 2.4, more preferably 1.8 to 2.2.
- the total of m p11 and m p15 is preferably 1 to 6, more preferably 2 to 4, and particularly preferably 2.
- the average number calculated by multiplying the density and m p1 and p15 sum of the monomers in the total monomer may be set to be 1.6 to 2.8 It is preferably 1.7 to 2.4, more preferably 1.8 to 2.2.
- the average number is close to 1, the driving voltage of the liquid crystal display element tends to be reduced, and when the average number is high, the off-response tends to be quick.
- substitution with fluorine atoms for M p11 , M p12 and M p13 can control the magnitude and solubility of the interaction between the liquid crystal material and the polymer or copolymer without deteriorating the voltage holding ratio of the liquid crystal display element. Therefore, it is preferable.
- the preferred number of substitution is 1 to 4.
- R P21 and R P22 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group
- the solubility in a liquid crystal material may not be good. Accordingly, such a compound is preferably contained in an amount of 90% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and particularly preferably 50% by mass or less in the whole monomer to be used.
- R P31 and R P32 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, mP31 represents an integer of 0 or 1, and when mP31 is 0, mP32 represents an integer of 1 to 6; In the case of 1, mP32 represents an integer of 2 to 6)
- the use of compounds represented by the following formulas (P4-1) to (P4-11) is preferable because it is useful for effectively improving off-response.
- R P41 and R P42 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- mP42 and mP43 each independently represent an integer of 0 or 1
- mP41 is 1-6
- mp42 is 1
- mP41 represents an integer of 2 to 6
- mP44 represents an integer of 1 to 6
- mp44 represents an integer of 2 to 6.
- Such a compound is preferably contained in an amount of 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and particularly preferably 60% by mass or more in the whole monomer to be used.
- the compounds represented by the formulas (P5-1) to (P5-11) having an aryl ester structure in the mesogen have the ability to initiate polymerization by ultraviolet irradiation. This is preferable because the amount can be reduced.
- R P51 and R P52 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- mP52 and mP53 each independently represent an integer of 0 or 1
- mP51 is 1-6
- mp52 is 1, mP51 represents an integer of 2 to 6
- mP54 represents an integer of 1 to 6
- mp54 represents an integer of 2 to 6.
- it is preferably contained in an amount of 30% by mass or less and more preferably 20% by mass or less in the whole monomer used. It is preferably 10% by mass or less.
- R P61 and R P62 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- mP62 and mP63 each independently represent an integer of 0 or 1
- mP61 is 1-6
- mp62 is 1
- mP61 represents an integer from 2 to 6
- mP64 represents an integer from 1 to 6
- mp64 represents an integer from 2 to 6.
- compounds having a condensed ring represented by the following formulas (P7-1) to (P7-5) can shift the ultraviolet absorption region from the monocyclic compound to the visible light side. This is preferable from the viewpoint of adjusting the sensitivity of the monomer.
- R P71 and R P72 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- mP72 and mP73 each independently represent an integer of 0 or 1
- mP71 is 1-6.
- mp72 is 1, mP71 represents an integer of 2 to 6, when mP73 is 0, mP74 represents an integer of 1 to 6, and when mP73 is 1, mp74 represents an integer of 2 to 6.
- a bifunctional monomer is exemplified as a preferred compound, but among the formula (P1), the use of a trifunctional monomer such as the compounds represented by the formulas (P5-1) to (P5-11) is also preferred.
- the mechanical strength of the polymer or copolymer can be improved. Moreover, what has an ester bond in a mesogen has the capability to start superposition
- R P81 and R P83 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- mP72 and mP73 each independently represent an integer of 0 or 1
- mP71 is 1-6.
- mp72 is 1
- mP71 represents an integer of 2 to 6
- mP74 represents an integer of 1 to 6
- mp74 is an integer of 2 to 6 Represents.
- monofunctional monomers such as compounds represented by the following formulas (P9-1) to (P9-11) are also preferably used for the purpose of adjusting the driving voltage of the liquid crystal display element.
- R P91 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R P92 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
- P1 it is preferable to provide a function of photoisomerization as a monomer because a photo-alignment function by light using the Weigert effect can be used. From such a viewpoint, the compounds represented by (P10-1) to (P10-11) are preferable.
- R P101 and R P102 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- mP102 and mP103 each independently represent an integer of 0 or 1
- mP101 is 1-6
- mp102 is 1
- mP101 represents an integer from 2 to 6
- mP104 represents an integer from 1 to 6
- mp104 represents an integer from 2 to 6
- the polymerizable monomer component (a) detailed above is a compound represented by the various specific examples described above, represented by the following general formula (V).
- X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
- Sp 1 and Sp 2 each independently represent a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or —O— (CH 2 ) s —
- U represents a linear or branched group having 2 to 20 carbon atoms
- An alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group may be substituted with an oxygen atom within the range in which the oxygen atom is not adjacent) or a cyclic substituent, and k is 1 Represents an integer of up to 5.
- X 3 represents a hydrogen atom or a methyl group
- Sp 3 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or —O— (CH 2 ) t — (wherein t is 2 to Represents an integer of 11 and an oxygen atom is bonded to an aromatic ring)
- V is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms or a polyvalent having 5 to 30 carbon atoms.
- a hydrogen atom on the atom is substituted by an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms (the alkylene group in the group may be substituted by an oxygen atom within a range not adjacent to the oxygen atom) or a cyclic substituent; W may be a hydrogen atom or a halogen atom.
- all 1,4-phenylene group in the formula, any hydrogen atom is -CH 3, -OCH 3, substituted by fluorine atoms, or a cyano group May be.
- Sp 1 and Sp 2 in the general formula (V) are the same, when these are, for example, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, It is preferable because it is easy to synthesize and the physical properties can be easily adjusted by adjusting the proportions of a plurality of compounds having different alkylene chain lengths.
- the polymerizable monomer component (a) detailed above is in the range of 0.5% by mass to 20% by mass, particularly in the range of 1% by mass to 10% by mass in the polymerizable liquid crystal composition. It is preferably used in proportion, but at any concentration within the range, it is preferable to contain at least two kinds of polymerizable monomer components (A) having different Tg and adjust Tg as necessary. .
- the precursor of the polymer having a low Tg preferably has a structure in which the number of functional groups is 1 or 2 or more and an alkylene group or the like is provided as a spacer between functional groups to increase the molecular length.
- Tg is also related to thermal mobility at the molecular level in the main chain and side chain of the polymer network, and affects the electro-optical properties.
- the crosslink density when the crosslink density is increased, the molecular mobility of the main chain is lowered, the anchoring force with the low molecular liquid crystal is increased, the drive voltage is increased, and the fall time is shortened.
- the crosslinking density is lowered so that Tg is lowered, the thermal mobility of the polymer main chain is increased, so that the anchoring force with the low-molecular liquid crystal is lowered, the driving voltage is lowered, and the fall time is increased.
- the anchoring force at the polymer network interface is influenced by the molecular mobility of the polymer side chain in addition to the above-mentioned Tg, and is monovalent or divalent, and an acrylate of an alcohol compound having 8 to 18 carbon atoms.
- the anchoring force at the polymer interface can be lowered by using methacrylate as the polymerizable monomer component (a). Further, such a polymerizable monomer component (A) is effective in inducing a pretilt angle at the substrate interface, and acts in a direction of reducing the polar anchoring force.
- liquid crystal composition (B) used in the present invention, that is, the non-polymerizable liquid crystal composition
- either positive or negative dielectric anisotropy may be used.
- the liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy ( ⁇ is smaller than ⁇ 2) and almost no dielectric anisotropy ( ⁇ The value of -2 to 2) preferably contains a liquid crystal composition.
- the liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy ( ⁇ is larger than 2) and almost no dielectric anisotropy ( It is preferable that the value of ⁇ is -2 to 2) containing a liquid crystal composition.
- the value of the dielectric anisotropy ⁇ is preferably in the range of -1.0 to -7.0, and -1. It is more preferably 5 to ⁇ 6.5, still more preferably ⁇ 2.0 to ⁇ 6.0, and particularly preferably ⁇ 2.5 to ⁇ 5.5.
- a range of ⁇ 3.0 to ⁇ 6.0 is preferable, and when importance is attached to a high-speed response, a range of ⁇ 2.0 to ⁇ 3.5 is preferable.
- the value of the refractive index anisotropy ⁇ n is preferably in the range of 0.100 to 0.140 when the cell gap is made thin in order to realize a high-speed response, and the cell gap is made thick in order to improve the yield in display manufacturing.
- the range of 0.080 to 0.100 is preferable.
- the preferable range is preferably 50% to 80% of the above value.
- the value of the nematic-isotropic phase transition temperature T NI is preferably in the range of 65 to 150 ° C., but preferably in the range of 70 to 130 ° C.
- the temperature is preferably in the range of 70 to 90 ° C. when indoors are mainly indoors, and is preferably in the range of 80 to 120 ° C. when the use environment of the manufactured display is mainly outdoor.
- the value of rotational viscosity is preferably 200 mPa ⁇ s or less, more preferably 180 mPa ⁇ s or less, further preferably 150 mPa ⁇ s or less, particularly preferably 130 mPa ⁇ s or less, and most preferably 100 mPa ⁇ s or less.
- the value of the dielectric anisotropy ⁇ is preferably in the range of 1.0 to 20.0, and preferably 1.5 to 15 0.0 is more preferable, 2.0 to 10.0 is more preferable, and 3.0 to 8.5 is particularly preferable.
- 5.0 is preferable.
- the range of ⁇ 12.0 is preferable, and the range of 1.5 to 5.0 is preferable when high-speed response is important.
- the value of ⁇ n is preferably in the range of 0.110 to 0.160 when the cell gap is made thin in order to realize high-speed response, and is 0 when the cell gap is made thick in order to improve the yield in display manufacturing.
- the range of .090 to 0.110 is preferable, but in the case of manufacturing a reflective display, the preferable range is preferably 50% to 80% of the above value.
- the preferred range of the nematic-isotropic phase transition temperature T NI range is preferably 65 to 150 ° C., and preferably 70 to 130 ° C. When the use environment is mainly indoors, it is preferably in the range of 70 to 90 ° C., and when the use environment of the manufactured display is mainly outdoors, it is preferably in the range of 80 to 120 ° C.
- the value of rotational viscosity is preferably 130 mPa ⁇ s or less, more preferably 100 mPa ⁇ s or less, still more preferably 90 mPa ⁇ s or less, particularly preferably 75 mPa ⁇ s or less, and most preferably 60 mPa ⁇ s or less.
- the liquid crystal composition (B) described above may further contain one or more compounds selected from compounds represented by the general formulas (N-1), (N-2) and (N-3). preferable. These compounds correspond to dielectrically negative compounds (the sign of ⁇ is negative and the absolute value is greater than 2).
- R N11 , R N12 , R N21 , R N22 , R N31 , R N32 , R N41 and R N42 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl chain having 2 to 8 carbon atoms, each independently A structural moiety having a chemical structure substituted by CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, A N11 , A N12 , A N21 , A N22 , A N31 , A N32 , A N41 and A N42 each independently represents (a) a 1,4-cyclohexylene group (one —CH present in this group) 2 or two or more non-adjacent —CH 2 — may be replaced by —O—) and (b) a
- (D) represents a group selected from the group consisting of 1,4-cyclohexenylene groups, and the group (a), the group (b), the group (c) and the group (d) are each a hydrogen atom in the structure Each independently may be substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom, Z N11 , Z N12 , Z N21 , Z N22 , Z N31 , Z N32 , Z N41 and Z N42 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH.
- X N21 represents a hydrogen atom or a fluorine atom
- T N31 represents —CH 2 — or an oxygen atom
- X N41 represents an oxygen atom, a nitrogen atom, or —CH 2 —
- n N41 + n N42 represents an integer of 0 to 3, if a N41 and a N42, Z N41 and Z N42 there are multiple, they differ even for the same Even though it may.
- the compounds represented by the general formulas (N-1), (N-2), (N-3) and (N-4) are preferably compounds whose ⁇ is negative and whose absolute value is larger than 2. .
- R N11 , R N12 , R N21 , R N22 , R N31 and R N32 each independently represent 1 to 8 carbon atoms.
- An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
- An alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is preferable.
- an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is more preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms (propenyl group
- the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic)
- An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable
- the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane
- a straight-chain alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a straight-chain alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferred.
- the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present is preferably 5 or less, and is preferably linear.
- the alkenyl group is preferably selected from groups represented by any of the formulas (R1) to (R5). (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure.)
- a N11 , A N12 , A N21 , A N22 , A N31, and A N32 are preferably aromatic when it is required to increase ⁇ n independently, and in order to improve the response speed, fat
- fat Preferably a trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5 -Difluoro-1,4-phenylene group, 2,3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1 , 4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group Preferred, it is more preferable that represents the following
- it represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group or a 1,4-phenylene group.
- Z N11, Z N12, Z N21 , Z N22, Z N31 and Z N32 -CH 2 each independently O -, - CF 2 O - , - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or a single bond preferably represents an, -CH 2 O -, - CH 2 CH 2 - or a single bond is more preferable, -CH 2 O-or a single bond is particularly preferred.
- XN21 is preferably a fluorine atom.
- T N31 is preferably an oxygen atom.
- n N11 + n N12 , n N21 + n N22 and n N31 + n N32 are preferably 1 or 2, a combination in which n N11 is 1 and n N12 is 0, a combination in which n N11 is 2 and n N12 is 0, n A combination in which N11 is 1 and n N12 is 1, a combination in which n N11 is 2 and n N12 is 1, a combination in which n N21 is 1 and n N22 is 0, n N21 is 2 and n N22 is n A combination in which n N31 is 1 and n N32 is 0, and a combination in which n N31 is 2 and n N32 is 0 are preferable.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 10% by mass, and 20% by mass. %, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, and 75% by mass. Yes, 80% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass and 20% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 10% by mass, and 20% by mass. %, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, and 75% by mass. Yes, 80% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass and 20% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 10% by mass, and 20% by mass. %, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, and 75% by mass. Yes, 80% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass and 20% by mass.
- the above lower limit value is preferably low and the upper limit value is preferably low. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, it is preferred if good composition temperature stability is required a low upper limit lower the lower limit of the above. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable that the above lower limit value is increased and the upper limit value is high.
- the compound represented by the general formula (N-1) is particularly a voltage in a liquid crystal display device. This is preferable from the viewpoint of excellent retention and low rotational viscosity.
- Examples of the compound represented by the general formula (N-1) include compounds represented by the following general formulas (N-1a) to (N-1g).
- R N11 and R N12 represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1), n Na11 represents 0 or 1, n Nb11 represents 1 or 2, and n Nc11 represents Represents 0 or 1, n Nd11 represents 1 or 2, n Ne11 represents 1 or 2, n Nf11 represents 1 or 2, n Ng11 represents 1 or 2, A Ne11 represents trans-1,4 -Represents a cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group, and A Ng11 represents a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group or a 1,4-phenylene group, but at least one Represents a 1,4-cyclohexenylene group, and Z Ne 11 represents a single bond or ethylene, but at least one represents ethylene.) Among these, those represented by the general formulas (N-1d) and (N-1f) are particularly preferable from the viewpoint of increasing the absolute value of the general formulas (
- the compound represented by the general formula (N-1) is a compound selected from the group of compounds represented by the general formulas (N-1-1) to (N-1-21). Is preferred.
- the compound represented by the general formula (N-1-1) is the following compound.
- R N111 and R N112 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- R N111 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, preferably a propyl group, a pentyl group or a vinyl group.
- RN112 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-1) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, 33% by mass % And 35% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 50% by mass, 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, and 33% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass. Yes, 10% by mass, 8% by mass, 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, and 3% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-1) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-1.1) to the formula (N-1-1.22).
- it is a compound represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.4), and the formula (N-1-1.1) and the formula (N
- the compound represented by -1-1.3) is preferable.
- the compounds represented by the formulas (N-1-1.1) to (N-1-1.22) can be used alone or in combination, but the liquid crystal composition used in the present invention
- the lower limit of the preferable content of these compounds alone or with respect to the total amount of the product (B) is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, and 17% by mass 20% by mass 23% by mass 25% by mass 27% by mass 30% by mass 33% by mass 35% by mass
- the upper limit of the preferable content is 50% by mass, 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, and 33% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention.
- the compound represented by the general formula (N-1-2) is the following compound.
- R N121 and R N122 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- RN121 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group.
- RN122 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and includes a methyl group, a propyl group, a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group. preferable.
- the compound represented by the general formula (N-1-2) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass %, 33% by mass, 35% by mass, 37% by mass, 40% by mass, and 42% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 50% by mass, 48% by mass, 45% by mass, 43% by mass, and 40% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention.
- the compound represented by the general formula (N-1-2) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-2.1) to the formula (N-1-2.22). It is preferable that the formula (N-1-2.3) to the formula (N-1-2.7), the formula (N-1-2.10), the formula (N-1-2.11), the formula A compound represented by formula (N-1-2.13) and formula (N-1-2.20) is preferred.
- formula (N-1-2.3) is preferably a compound represented by the formula (N-1-2.7) from when emphasizing improvements in T NI formula (N-1-2.10), formula (N-1-2.11) And a compound represented by the formula (N-1-2.13), and when emphasizing improvement in response speed, the compound represented by the formula (N-1-2.20) Is preferred.
- the compounds represented by the formulas (N-1-2.1) to (N-1-2.22) can be used alone or in combination, but the liquid crystal used in the present invention
- the lower limit of the preferable content of these compounds alone or with respect to the total amount of the composition (B) is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, and 17% by mass. %, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, 33% by mass, and 35% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 50% by mass, 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, and 33% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention.
- the compound represented by the general formula (N-1-3) is the following compound.
- R N131 and R N132 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- R N131 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N132 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably a 1-propenyl group, an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group. .
- the compound represented by the general formula (N-1-3) is excellent in the effect of increasing the refractive index anisotropy ⁇ n, and can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-3) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-3.1) to the formula (N-1-3.21). It is preferably a compound represented by the formulas (N-1-3.1) to (N-1-3.7) and the formula (N-1-3.21). -1-3.1), formula (N-1-3.2), formula (N-1-3.3), formula (N-1-3.4) and formula (N-1-3.6) ) Is preferred.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-4) is the following compound.
- R N141 and R N142 each independently represents the same meaning as R N11 and R N12 in the general formula (N-1).
- R N141 and R N142 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms carbon atoms 4-5 preferably a methyl group, a propyl group, an ethoxy Group or butoxy group is preferred.
- the compound represented by the general formula (N-1-4) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the compound has a low viscosity and is excellent in the effect of increasing the dielectric anisotropy ⁇ .
- ⁇ dielectric anisotropy
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-4) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 11% by mass, 10% by mass, and 8% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-4) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-4.1) to the formula (N-1-4.14).
- it is a compound represented by the formulas (N-1-4.1) to (N-1-4.4), and the formula (N-1-4.1) and the formula (N -1-4.2) and compounds represented by formula (N-1-4.4) are preferred.
- the compounds represented by the formulas (N-1-4.1) to (N-1-4.14) can be used alone or in combination, but the liquid crystal composition used in the present invention
- the lower limit of the preferable content of these compounds alone or with respect to the total amount of the product (B) is 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, and 13% by mass 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention.
- the compound represented by the general formula (N-1-5) is the following compound.
- R N151 and R N152 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1).
- R N151 and R N152 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group, or a butyl group. Is preferred.
- the compound represented by the general formula (N-1-5) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 8% by mass, It is 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 33% by mass, 30% by mass, 28% by mass, and 25% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-5) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-5.1) to the formula (N-1-5.6). It is preferable that the compound represented by formula (N-1-5.1), formula (N-1-5.2) and formula (N-1-5.4) is preferable.
- the compounds represented by formula (N-1-5.1), formula (N-1-5.2) and formula (N-1-5.4) may be used alone or in combination.
- the lower limit of the preferred content of these compounds alone or with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 8% by mass, and 10% by mass. 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 33% by mass, 30% by mass, 28% by mass, and 25% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-10) is the following compound.
- R N1101 and R N1102 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1).
- R N1101 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a vinyl group or a 1-propenyl group.
- R N1102 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-10) is excellent in the effect of increasing the dielectric anisotropy ⁇ and can be used alone, but can also be used in combination of two or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-10) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-10) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-10.1) to the formula (N-1-10.14). It is preferable that they are represented by formulas (N-1-10.1) to (N-1-10.5), formula (N-1-10.20) and formula (N-1-10.21).
- the compound is preferably a compound of formula (N-1-10.1), formula (N-1-10.2), formula (N-1-10.20) and formula (N-1-10.21). The compound represented by these is preferable.
- the compounds represented by formula (N-1-10.1), formula (N-1-10.2), formula (N-1-10.11) and formula (N-1-10.12) are singly Can be used in combination or in combination, but the lower limit of the preferred content of these compounds alone or with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass. Yes, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-11) is the following compound.
- R N1111 and R N1112 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1).
- R N1111 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a vinyl group or a 1-propenyl group.
- R N1112 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-11) is excellent in the effect of increasing the dielectric anisotropy ⁇ and can be used alone, but can also be used in combination of two or more compounds. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-11) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-11) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-11.1) to the formula (N-1-11.14). It is preferably a compound represented by formulas (N-1-11.1) to (N-1-11.5), and preferably represented by formulas (N-1-11.2) and (N- The compound represented by 1-11.4) is preferable.
- the compounds represented by the formulas (N-1-11.2) and (N-1-11.4) can be used alone or in combination, but the liquid crystal used in the present invention
- the lower limit of the preferable content of these compounds alone or with respect to the total amount of the composition (B) is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, and 17% by mass. % And 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-12) is the following compound.
- R N1121 and R N1122 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- RN1121 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- RN1122 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-12) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-12) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-13) is the following compound.
- R N1131 and R N1132 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- R N1131 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N1132 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-13) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-13) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-14) is the following compound.
- R N1141 and R N1142 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- R N1141 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N1142 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-14) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-14) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-15) is the following compound.
- R N1151 and R N1152 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- RN1151 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N1152 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-15) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-15) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-16) is the following compound.
- R N1161 and R N1162 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1).
- R N1161 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N1162 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-16) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-16) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-17) is the following compound.
- R N1171 and R N1172 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- RN1171 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N1172 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-17) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-17) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-18) is the following compound.
- R N1181 and R N1182 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- RN1181 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- R N1182 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-1-18) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-18) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-18) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-18.1) to the formula (N-1-18.5).
- it is a compound represented by the formulas (N-18.1. 1) to (N-1-11.3), and is preferably a compound represented by the formula (N-1-18.2) or the formula (N- The compound represented by 1-18.3) is preferred.
- the compound represented by the general formula (N-1-20) is the following compound.
- R N1201 and R N1202 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1).
- R N1201 and R N1202 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- the compound represented by the general formula (N-1-20) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-20) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-21) is the following compound.
- R N1211 and R N1212 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1).
- R N1211 and R N1212 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
- the compound represented by the general formula (N-1-21) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-21) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-22) is the following compound.
- R N1221 and R N1222 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-1)).
- R N1221 and R N1222 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably an ethyl group, a propyl group, or a butyl group.
- the compound represented by the general formula (N-1-22) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-1-21) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 35% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, and 23% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. %, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1-22) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-1-22.1) to the formula (N-1-22.12).
- it is a compound represented by formulas (N-1-22.1) to (N-1-22.5), and preferably represented by formulas (N-1-22.1) to (N- The compound represented by 1-22.4) is preferred.
- the compound represented by the general formula (N-3) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (N-3-2).
- R N321 and R N322 each independently represent the same meaning as R N11 and R N12 in formula (N-3).
- R N321 and R N322 are preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably a propyl group or a pentyl group.
- the compound represented by the general formula (N-3-2) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-3-2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 3% by mass, 5% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass %, 33% by mass, and 35% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 50% by mass, 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, and 33% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention.
- the compound represented by the general formula (N-3-2) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-3-2.1) to the formula (N-3-2.3). Preferably there is.
- Examples of the compound represented by the general formula (N-4) include a compound group represented by the following general formula (N-4-1).
- R N41 and R N42 each independently represent the same meaning as R N41 and R N42 in formula (N-4)).
- R N321 and R N322 are preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 2 to 5 carbon atoms, and preferably a propyl group, a pentyl group, an ethoxy group, a propoxy group or a butoxy group.
- the compound represented by the general formula (N-4-1) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-4-1) with respect to the total amount of the non-polymerizable liquid crystal composition is 1% by mass, 3% by mass, 5% by mass 10% by mass 13% by mass 15% by mass 17% by mass 20% by mass 23% by mass 25% by mass 27% by mass , 30% by mass, 33% by mass, and 35% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 50% by mass, 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, and 33% by mass with respect to the total amount of the non-polymerizable liquid crystal composition. 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, and 10% by mass. % By mass, 8% by mass, 7% by mass, 6% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-4-1) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (N-4-1.1) to the formula (N-4-1.6). Preferably there is.
- liquid crystal composition (B) used in the present invention further contains one or more compounds represented by the general formula (J). These compounds correspond to dielectrically positive compounds ( ⁇ is greater than 2).
- R J1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH ⁇ CH—, — Optionally substituted by C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, n J1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
- a J1 , A J2 and A J3 are each independently (A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O-.)
- the group (a), the group (b) and the group (c) are each independently selected from the group consisting of cyano group, fluorine atom, chlorine atom, methyl group, trifluoromethyl group or trifluoro May be substituted with a methoxy group
- Z J1 and Z J2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, Represents —COO—, —OCO— or —C ⁇ C—
- n J1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A J2 are present, they may be the same or different, and n J1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z J1 is present.
- X J1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, a trifluoromethoxy group, or a 2,2,2-trifluoroethyl group.
- R J1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or alkenyloxy having 2 to 8 carbon atoms.
- a group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable.
- An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is more preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms. (Propenyl group) is particularly preferred.
- R J1 is preferably an alkyl group when emphasizing reliability, and is preferably an alkenyl group when emphasizing a decrease in viscosity.
- the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic)
- An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable
- the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane
- a straight-chain alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a straight-chain alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferred.
- the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present is preferably 5 or less, and is preferably linear.
- the alkenyl group is preferably selected from groups represented by any of the formulas (R1) to (R5). (The black dot in each formula represents the carbon atom in the ring structure to which the alkenyl group is bonded.)
- a J1 , A J2 and A J3 are preferably aromatic when it is required to independently increase ⁇ n, and are preferably aliphatic to improve the response speed.
- Z J1 and Z J2 each independently preferably represent —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —CH 2 CH 2 —, —CF 2 CF 2 — or a single bond, OCH 2 —, —CF 2 O—, —CH 2 CH 2 — or a single bond is more preferred, and —OCH 2 —, —CF 2 O— or a single bond is particularly preferred.
- X J1 is preferably a fluorine atom or a trifluoromethoxy group, and more preferably a fluorine atom.
- n J1 is preferably 0, 1, 2 or 3, preferably 0, 1 or 2, preferably 0 or 1 when emphasizing the improvement of ⁇ , and 1 or 2 when emphasizing TNI. preferable.
- the types of compounds that can be combined are used in combination according to desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the content of the compound represented by the general formula (J) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability, It is necessary to adjust appropriately according to required performance such as dripping marks, image sticking, and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (J) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 10% by mass, and 20% by mass. 30% by mass 40% by mass 50% by mass 55% by mass 60% by mass 65% by mass 70% by mass 75% by mass 80% by mass.
- the upper limit of the preferable content is, for example, 95% by mass, 85% by mass, and 75% by mass in one embodiment of the present invention with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, 35% by mass, and 25% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- R J1 is preferably an alkyl group when emphasizing reliability, and is preferably an alkenyl group when emphasizing a decrease in viscosity.
- R M1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH ⁇ CH—, — Optionally substituted by C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, n M1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
- a M1 and A M2 are each independently (A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O- or -S- And (b) a 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in this group or two or more non-adjacent —CH ⁇ may be replaced by —N ⁇ ).
- a hydrogen atom on the group (a) and the group (b) may be independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom
- Z M1 and Z M2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, Represents —COO—, —OCO— or —C ⁇ C—
- n M1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A M2 are present, they may be the same or different, and n M1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z M1 is present
- X M1 and X M3 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom or a fluorine atom
- X M2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a
- R K1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH ⁇ CH—, — Optionally substituted by C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, n K1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
- a K1 and A K2 are each independently (A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O- or -S- And (b) a 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in this group or two or more non-adjacent —CH ⁇ may be replaced by —N ⁇ ).
- a hydrogen atom on the group (a) and the group (b) may be independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom
- Z K1 and Z K2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, Represents —COO—, —OCO— or —C ⁇ C—
- n K1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A K2 are present, they may be the same or different, and n K1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z K1 is present
- X K1 and X K3 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom or a fluorine atom
- X K2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a
- R M1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH ⁇ CH—, — Optionally substituted by C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, n M1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
- a M1 and A M2 are each independently (A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O- or -S- And (b) a 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in this group or two or more non-adjacent —CH ⁇ may be replaced by —N ⁇ ).
- a hydrogen atom on the group (a) and the group (b) may be independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom
- Z M1 and Z M2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, Represents —COO—, —OCO— or —C ⁇ C—
- n M1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A M2 are present, they may be the same or different, and n M1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z M1 is present
- X M1 and X M3 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom or a fluorine atom
- X M2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a
- R M1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy having 2 to 8 carbon atoms.
- a group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable.
- An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is more preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms. (Propenyl group) is particularly preferred.
- R M1 is preferably an alkyl group when emphasizing reliability, and is preferably an alkenyl group when emphasizing a decrease in viscosity.
- the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic)
- An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable
- the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane
- a straight-chain alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a straight-chain alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferred.
- the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present is preferably 5 or less, and is preferably linear.
- the alkenyl group is preferably selected from groups represented by any of the formulas (R1) to (R5). (The black dot in each formula represents the carbon atom in the ring structure to which the alkenyl group is bonded.)
- a M1 and A M2 are preferably aromatic when it is required to independently increase ⁇ n, and are preferably aliphatic for improving the response speed, and trans-1,4 -Cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, 2, 3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6- It preferably represents a diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, and more preferably represents the following structure:
- Z M1 and Z M2 each independently -CH 2 O -, - CF 2 O -, - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or preferably a single bond, -CF 2 O-, —CH 2 CH 2 — or a single bond is more preferable, and —CF 2 O— or a single bond is particularly preferable.
- n M1 is preferably 0, 1, 2 or 3, preferably 0, 1 or 2, preferably 0 or 1 when emphasizing the improvement of ⁇ , and 1 or 2 when emphasizing T NI preferable.
- the types of compounds that can be combined are used in combination according to desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the content of the compound represented by the general formula (M) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability, It is necessary to adjust appropriately according to required performance such as dripping marks, image sticking, and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 10% by mass, and 20% by mass. Yes, 30% by weight, 40% by weight, 50% by weight, 55% by weight, 60% by weight, 65% by weight, 70% by weight, 75% by weight, 80% by mass.
- the upper limit of the preferable content is, for example, 95% by mass, 85% by mass, and 75% by mass in one embodiment of the present invention with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, 35% by mass, and 25% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M) is preferably, for example, a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (M-1).
- R M11 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X M11 to X M15 each independently represents hydrogen. represents an atom or a fluorine atom
- Y M11 represents a fluorine atom or OCF 3.
- the type of the compound used is, for example, one type as one embodiment of the present invention, two types, and three or more types.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-1) is specifically preferably a compound represented by the formula (M-1.1) to the formula (M-1.4).
- a compound represented by M-1.1) or formula (M-1.2) is preferred, and a compound represented by formula (M-1.2) is more preferred. It is also preferred to use the compounds represented by formula (M-1.1) or formula (M-1.2) at the same time.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-1.1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass and 6% by mass.
- the upper limit of preferable content is 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-1.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass and 6% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass, 10% by mass and 8% by mass.
- the lower limit of the preferable total content of the compounds represented by the formulas (M-1.1) and (M-1.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1 % By mass, 2% by mass, 5% by mass, and 6% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass, 10% by mass and 8% by mass.
- the compound represented by the general formula (M) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (M-2), for example.
- R M21 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X M21 and X M22 each independently represent hydrogen represents an atom or a fluorine atom
- Y M21 represents a fluorine atom, a chlorine atom or OCF 3.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if necessary minimally occurs compositions burn to lower the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-2) is preferably a compound represented by the formula (M-2.1) to the formula (M-2.5). 3) or / and a compound represented by the formula (M-2.5) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-2.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass and 6% by mass.
- the upper limit of preferable content is 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-2.3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass and 6% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass, 10% by mass and 8% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-2.5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass and 6% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass, 10% by mass and 8% by mass.
- the total of the compounds represented by formula (M-2.2), (M-2.3) and formula (M-2.5) with respect to the total amount of liquid crystal composition (B) used in the present invention is preferred
- the lower limit of the content is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass, and 6% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass, 10% by mass and 8% by mass.
- the content is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, further preferably 8% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. More preferably, 14 mass% or more is further more preferable, and 16 mass% or more is especially preferable.
- the maximum ratio is preferably limited to 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and more preferably 22% by mass or less. , Less than 20% by mass is particularly preferable.
- the compound represented by the general formula (M) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is preferably a compound represented by the general formula (M-3).
- R M31 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X M31 to X M36 are each independently hydrogen. represents an atom or a fluorine atom
- Y M31 represents a fluorine atom, a chlorine atom or OCF 3.
- the content of the compound represented by the general formula (M-3) is an upper limit and a lower limit for each embodiment in consideration of properties such as solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, and birefringence. There is a value.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 4% by mass. %, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of preferable content is 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compounds represented by the general formula (M-3) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention are specifically the compounds represented by the formulas (M-3.1) to (M-3.8).
- the compound represented by formula (M-3.1) and / or the compound represented by formula (M-3.2) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-3.1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of preferable content is 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-3.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of preferable content is 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the total of the compounds represented by formula (M-3.1) and formula (M-3.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1 % By mass, 2% by mass, 4% by mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass It is 20 mass%.
- the upper limit of preferable content is 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M) is preferably a compound selected from the group represented by the general formula (M-4).
- R M41 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X M41 to X M48 are each independently fluorine.
- Y M41 represents a fluorine atom, a chlorine atom or OCF 3.
- the content of the compound represented by the general formula (M-4) is an upper limit and a lower limit for each embodiment in consideration of properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence. There is a value.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-4) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass %, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the liquid crystal composition (B) used in the present invention is used for a liquid crystal display device having a small cell gap, it is suitable to increase the content of the compound represented by the general formula (M-4).
- the liquid crystal display element having a low driving voltage it is suitable to increase the content of the compound represented by the general formula (M-4).
- the liquid crystal display element used in a low temperature environment it is suitable to reduce the content of the compound represented by the general formula (M-4).
- a composition used for a liquid crystal display device having a high response speed it is suitable to reduce the content of the compound represented by the general formula (M-4).
- the compounds represented by the general formula (M-4) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention are specifically the compounds represented by the formulas (M-4.1) to (M-4.4).
- the compound represented by formula (M-4.2) to (M-4.4) is preferred, and the compound represented by formula (M-4.2) is preferred. It is more preferable to contain the compound represented by these.
- the compound represented by the general formula (M) is preferably a compound represented by the general formula (M-5).
- R M51 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X M51 and X M52 are each independently hydrogen. represents an atom or a fluorine atom
- Y M51 represents a fluorine atom, a chlorine atom or OCF 3.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, 33% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, 5% by mass %.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if necessary minimally occurs compositions burn to lower the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-5) is preferably a compound represented by the formula (M-5.1) to the formula (M-5.4), and the formula (M-5.
- a compound represented by formula (M-5.4) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass, and 8% by mass. 10% by mass, 13% by mass, and 15% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-5) is preferably a compound represented by the formula (M-5.11) to the formula (M-5.17), and the formula (M-5. 11), a compound represented by formula (M-5.13) and formula (M-5.17) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass, and 8% by mass. 10% by mass, 13% by mass, and 15% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-5) is preferably a compound represented by the formula (M-5.21) to the formula (M-5.28), and the formula (M-5. 21), a compound represented by formula (M-5.22), formula (M-5.23) and formula (M-5.25).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 5% by mass, and 8% by mass. 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, 25% by mass, and 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 40% by mass, 35% by mass, 33% by mass, 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M) is preferably a compound represented by the general formula (M-6).
- R M61 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X M61 to X M64 are each independently fluorine.
- Y M61 represents a fluorine atom, a chlorine atom or OCF 3
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-6) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 4% by mass. %, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- liquid crystal composition (B) used in the present invention When the liquid crystal composition (B) used in the present invention is used for a liquid crystal display device having a low driving voltage, it is suitable to increase the content of the compound represented by the general formula (M-6). . In the case of a composition used for a liquid crystal display device having a high response speed, it is suitable to reduce the content of the compound represented by the general formula (M-6).
- the compound represented by the general formula (M-6) is specifically preferably a compound represented by the formula (M-6.1) to the formula (M-6.4). It is preferable to contain a compound represented by M-6.2) and formula (M-6.4).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-6) is specifically preferably a compound represented by the formula (M-6.11) to the formula (M-6.14). It is preferable to contain a compound represented by M-6.12) and formula (M-6.14).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-6) is specifically preferably a compound represented by the formula (M-6.21) to the formula (M-6.24). It is preferable to contain a compound represented by formula (M-6.21), formula (M-6.22) and formula (M-6.24).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-6) is specifically preferably a compound represented by the formula (M-6.31) to the formula (M-6.34). Among them, it is preferable to contain a compound represented by the formula (M-6.31) and the formula (M-6.32).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-6) is specifically preferably a compound represented by the formula (M-6.41) to the formula (M-6.44). It is preferable to contain a compound represented by M-6.42).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (M-7).
- X M71 to X M76 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
- R M71 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 1 to 4 represents an alkoxy group
- Y M71 represents a fluorine atom or OCF 3.
- the content of the compound represented by the general formula (M-7) is an upper limit and a lower limit for each embodiment in consideration of properties such as solubility at low temperatures, transition temperature, electrical reliability, and birefringence. There is a value.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (M-7) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 4% by mass. %, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the liquid crystal composition (B) used in the present invention is used for a liquid crystal display device having a small cell gap, it is suitable to increase the content of the compound represented by the general formula (M-7).
- the liquid crystal display element with a low driving voltage it is suitable to increase the content of the compound represented by the general formula (M-7).
- the compound represented by the general formula (M-7) is preferably a compound represented by the formula (M-7.1) to the formula (M-7.4), and the formula (M-7. It is preferable that it is a compound represented by 2).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-7) is preferably a compound represented by the formula (M-7.11) to the formula (M-7.14), and the formula (M-7. 11) and a compound represented by the formula (M-7.12) are preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-7) is preferably a compound represented by the formula (M-7.21) to the formula (M-7.24). 21) and a compound represented by the formula (M-7.22) are preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M) is preferably a compound represented by the general formula (M-8).
- X M81 to X M84 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M81 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M81 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- a M81 and A M82 each independently represents a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group, or
- the hydrogen atom on the 1,4-phenylene group may be substituted with a fluorine atom.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by Formula (M-8) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-8) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formulas (M-8.1) to (M-8.4).
- the compound represented by formula (M-8.1) and the formula (M-8.2) are preferred.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-8) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-8.11) to the formula (M-8.14).
- the compound represented by formula (M-8.12) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-8) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-8.21) to the formula (M-8.24).
- the compound represented by formula (M-8.22) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-8) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-8.31) to the formula (M-8.34).
- the compound represented by formula (M-8.32) is particularly preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-8) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-8.41) to the formula (M-8.44). It is preferable that the compound represented by formula (M-8.42) is contained.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-8) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-8.51) to the formula (M-8.54).
- the compound represented by formula (M-8.52) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M) may have the following partial structure in its structure.
- the black spot in the formula represents a carbon atom in the ring structure to which the partial structure is bonded.
- the compound having the partial structure is preferably a compound represented by general formulas (M-10) to (M-18).
- the compound represented by the general formula (M-10) is as follows.
- X M101 and X M102 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M101 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M101 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- W M101 and W M102 each independently represent —CH 2 — or —O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by Formula (M-10) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-10) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically represented by the formula (M-10.1) to the formula (M-10.12).
- the compound represented by formula (M-10. 5) to (M-10.12) is preferred.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-11) is as follows.
- X M111 to X M114 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M111 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M111 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (M-11) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compounds represented by the general formula (M-11) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention are specifically represented by the formulas (M-11.1) to (M-11.8).
- the compound represented by formula (M-11.1) to (M-11.4) is preferred.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-12) is as follows.
- X M121 and X M122 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M121 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M121 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- W M121 and W M122 each independently represent —CH 2 — or —O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by Formula (M-12) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-12) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically represented by the formula (M-12.1) to the formula (M-12.12).
- the compound represented by formula (M-12.5) to (M-12.8) is particularly preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-13) is as follows.
- X M131 to X M134 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M131 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M131 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- W M131 and W M132 each independently represent —CH 2 — or —O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (M-13) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compounds represented by the general formula (M-13) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention are specifically the compounds represented by the formulas (M-13.1) to (M-13.28).
- the compounds represented by formula (M-13.1) to (M-13.4), (M-13.11) to (M-13.14), (M-13) are preferred. .25) to (M-13.28).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-14) is as follows.
- X M141 to X M144 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M141 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M141 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- W M141 and W M142 each independently represent —CH 2 — or —O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by Formula (M-14) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-14) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formulas (M-14.1) to (M-14.8).
- the compound represented by formula (M-14.5) and the formula (M-14.8) are particularly preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-15) is as follows.
- X M151 and X M152 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M151 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M151 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- W M151 and W M152 each independently represent —CH 2 — or —O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by Formula (M-15) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4 % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-15) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-15.1) to the formula (M-15.14).
- the compound represented by formula (M-15.5) to formula (M-15.8), formula (M-15.11) to formula (M-15.14) is preferred. It is preferable to contain the compound.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-16) is as follows.
- X M161 to X M164 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M161 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M161 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (M-16) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-16) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-16.1) to the formula (M-16.8).
- the compound represented by formula (M-16.1) to (M-16.4) is particularly preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-17) is as follows.
- X M171 ⁇ X M174 are each independently a fluorine atom or a hydrogen atom, Y M171 fluorine atom, a chlorine atom or -OCF 3,
- R M171 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Represents an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and
- W M171 and W M172 each independently represent —CH 2 — or —O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by Formula (M-17) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-17) used in the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically represented by the formula (M-17.1) to the formula (M-17.52).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (M-18) is as follows.
- X M181 to X M186 each independently represents a fluorine atom or a hydrogen atom
- Y M181 represents a fluorine atom, a chlorine atom or —OCF 3
- R M181 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by Formula (M-18) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, % By mass, 5% by mass, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by
- the viscosity of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Furthermore, when a composition that does not easily cause seizure is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (M-18) used for the liquid crystal composition (B) used in the present invention is specifically the compounds represented by the formula (M-18.1) to the formula (M-18.12).
- the compound represented by formula (M-18.5) to (M-18.8) is preferred.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the liquid crystal composition (B) used in the present invention preferably contains one or more compounds represented by the general formula (K). These compounds correspond to dielectrically positive compounds ( ⁇ is greater than 2).
- R K1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently —CH ⁇ CH—, — Optionally substituted by C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, n K1 represents 0, 1, 2, 3 or 4;
- a K1 and A K2 are each independently (A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O- or -S- And (b) a 1,4-phenylene group (one —CH ⁇ present in this group or two or more non-adjacent —CH ⁇ may be replaced by —N ⁇ ).
- a hydrogen atom on the group (a) and the group (b) may be independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom
- Z K1 and Z K2 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O—, Represents —COO—, —OCO— or —C ⁇ C—
- n K1 is 2, 3 or 4 and a plurality of A K2 are present, they may be the same or different, and n K1 is 2, 3 or 4 and a plurality of Z K1 is present
- X K1 and X K3 each independently represent a hydrogen atom, a chlorine atom or a fluorine atom
- X K2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a
- R K1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or alkenyloxy having 2 to 8 carbon atoms.
- a group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms is preferable.
- An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms is more preferable, an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is more preferable, and an alkenyl group having 3 carbon atoms. (Propenyl group) is particularly preferred.
- RK1 is preferably an alkyl group when importance is placed on reliability, and an alkenyl group is preferred when importance is placed on lowering viscosity.
- the ring structure to which it is bonded is a phenyl group (aromatic)
- An alkenyl group having 4 to 5 atoms is preferable
- the ring structure to which the alkenyl group is bonded is a saturated ring structure such as cyclohexane, pyran and dioxane
- a straight-chain alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms and a straight-chain alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms are preferred.
- the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present is preferably 5 or less, and is preferably linear.
- the alkenyl group is preferably selected from groups represented by any of the formulas (R1) to (R5). (The black dot in each formula represents the carbon atom in the ring structure to which the alkenyl group is bonded.)
- a K1 and A K2 are preferably aromatic when it is required to independently increase ⁇ n, and are preferably aliphatic for improving the response speed, and trans-1,4 -Cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, 2, 3-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6- It preferably represents a diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, and more preferably represents the following structure:
- Z K1 and Z K2 are each independently -CH 2 O -, - CF 2 O -, - CH 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 - or preferably a single bond, -CF 2 O-, —CH 2 CH 2 — or a single bond is more preferable, and —CF 2 O— or a single bond is particularly preferable.
- n K1 is preferably 0, 1, 2 or 3, preferably 0, 1 or 2, preferably 0 or 1 when emphasizing the improvement of ⁇ , and 1 or 2 when emphasizing TNI. preferable.
- the types of compounds that can be combined are used in combination according to desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the content of the compound represented by the general formula (K) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability, It is necessary to adjust appropriately according to required performance such as dripping marks, image sticking, and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (K) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 10% by mass, and 20% by mass. Yes, 30% by weight, 40% by weight, 50% by weight, 55% by weight, 60% by weight, 65% by weight, 70% by weight, 75% by weight, 80% by mass.
- the upper limit of the preferable content is, for example, 95% by mass, 85% by mass, and 75% by mass in one embodiment of the present invention with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention. 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, 35% by mass, and 25% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (K) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (K-1), for example.
- R K11 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X K11 to X K14 are each independently hydrogen. represents an atom or a fluorine atom
- Y K11 represents a fluorine atom or OCF 3.
- the type of the compound used is, for example, one type as one embodiment of the present invention, two types, and three or more types.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (K-1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (K-1) is specifically preferably a compound represented by the formula (K-1.1) to the formula (K-1.4).
- a compound represented by formula (K-1.2) is preferred, and a compound represented by formula (K-1.2) is more preferred. It is also preferred to use the compounds represented by formula (K-1.1) or formula (K-1.2) at the same time.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by General Formula (K) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (K-2), for example.
- R K21 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X K21 to X K24 are each independently hydrogen. represents an atom or a fluorine atom
- Y K21 represents a fluorine atom or OCF 3.
- the type of the compound used is, for example, one type as one embodiment of the present invention, two types, and three or more types.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (K-2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (K-2) is specifically preferably a compound represented by the formula (K-2.1) to the formula (K-2.6).
- a compound represented by formula (K-2.5) or formula (K-2.6) is preferred, and a compound represented by formula (K-2.6) is more preferred. It is also preferred to use the compounds represented by formula (K-2.5) or formula (K-2.6) at the same time.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by General Formula (K) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (K-3), for example.
- R K31 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X K31 to X K36 are each independently hydrogen.
- Y K31 represents a fluorine atom or OCF 3.
- the type of the compound used is, for example, one type as one embodiment of the present invention, two types, and three or more types.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (K-3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (K-3) is preferably a compound represented by the formula (K-3.1) to the formula (K-3.4).
- a compound represented by K-3.1) or formula (K-3.2) is more preferable. It is also preferred to use the compounds represented by formula (K-3.1) and formula (K-3.2) at the same time.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (K) is preferably, for example, a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (K-4).
- R K41 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X K41 to X K46 are each independently hydrogen.
- An atom or a fluorine atom Y K41 represents a fluorine atom or OCF 3
- Z K41 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, or —CF 2 O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (K-4) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (K-4) is preferably a compound represented by the formula (K-4.1) to the formula (K-4.18). More preferred are compounds represented by (K-4.1), formula (K-4.2), formula (K-4.11), and (K-4.12). It is also preferred to use compounds represented by formula (K-4.1), formula (K-4.2), formula (K-4.11), and (K-4.12) at the same time.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (K) is preferably a compound selected from, for example, a compound group represented by the general formula (K-5).
- R K51 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X K51 to X K56 are each independently hydrogen.
- An atom or a fluorine atom Y K51 represents a fluorine atom or OCF 3
- Z K51 represents —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, or —CF 2 O—.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (K-5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (K-5) is preferably a compound represented by the formula (K-5.1) to the formula (K-5.18).
- a compound represented by the formula (K-5.14) to the compound represented by the formula (K-5.14) is preferable, and a compound represented by the formula (K-5.12) is more preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by General Formula (K) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by General Formula (K-6), for example.
- R K61 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
- X K61 to X K68 are each independently hydrogen. represents an atom or a fluorine atom
- Y K61 represents a fluorine atom or OCF 3
- Z K61 is -OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 - or an -CF 2 O-).
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (K-6) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. %, 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, 20% by mass, 22% by mass, and 25% by mass. Yes, 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the composition of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is kept low and a composition having a high response speed is required, it is preferable to lower the lower limit and lower the upper limit. Additionally, keeping the liquid crystal composition used in the present invention the T NI of (B) high, if the temperature stability with good composition is required for lowering the lower limit of the above, it is preferable to set the upper limit to lower. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable to increase the upper limit value while increasing the lower limit value.
- the compound represented by the general formula (K-6) is preferably a compound represented by the formula (K-6.1) to the formula (K-6.18).
- Compounds represented by formula (K-6.18) to formula (K-6.18) are preferred, and compounds represented by formula (K-6.16) and formula (K-6.17) are more preferred. It is also preferred to use the compounds represented by formula (K-6.16) and formula (K-6.17) at the same time.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) used in the present invention is 1% by mass, 2% by mass, 4% by mass, and 5% by mass. 8 mass%, 10 mass%, 13 mass%, 15 mass%, 18 mass%, and 20 mass%.
- the upper limit of the preferable content is 30% by mass, 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, and 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, 8% by mass, and 5% by mass.
- the liquid crystal composition having almost no dielectric anisotropy preferably contains one or more compounds represented by the general formula (L).
- the compound represented by the general formula (L) corresponds to a dielectrically neutral compound ( ⁇ value is ⁇ 2 to 2).
- R L1 and R L2 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and one or two or more non-adjacent —CH 2 — in the alkyl group are each independently Optionally substituted by —CH ⁇ CH—, —C ⁇ C—, —O—, —CO—, —COO— or —OCO—, n L1 represents 0, 1, 2 or 3,
- a L1 , A L2 and A L3 each independently represent (a) a 1,4-cyclohexylene group (one —CH 2 — present in the group or two or more —CH 2 — not adjacent to each other).
- the group (a), the group (b) and the group (c) may be each independently substituted with a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom
- n L1 is 2 or 3 and a plurality of A L2 are present, they may be the same or different, and when n L1 is 2 or 3, and a plurality of Z L2 are present, May be the same or different, but excludes compounds represented by general formulas (N-1), (N-2), (N-3), (N-4) and (J).
- the compound represented by general formula (L) may be used independently, it can also be used in combination.
- the types of compounds that can be combined but they are used in appropriate combinations according to desired properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention.
- the content of the compound represented by the general formula (L) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability, dripping marks, image sticking. Therefore, it is necessary to appropriately adjust according to required performance such as dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 10% by mass, 20% by mass, and 30% by mass. %, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70% by mass, 75% by mass, 80% by mass is there.
- the upper limit of the preferable content is 95% by mass, 85% by mass, 75% by mass, 65% by mass, 55% by mass, 45% by mass, and 35% by mass, 25% by mass.
- the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high. Furthermore, when a composition having a high temperature stability and a high temperature stability is required, it is preferable that the lower limit value is high and the upper limit value is high. Further, when it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable that the above lower limit value is lowered and the upper limit value is low.
- R L1 and R L2 are preferably both alkyl groups, and when importance is placed on reducing the volatility of the compound, it is preferably an alkoxy group, and importance is placed on viscosity reduction. In this case, at least one is preferably an alkenyl group.
- the number of halogen atoms present in the molecule is preferably 0, 1, 2 or 3, preferably 0 or 1, and 1 is preferred when importance is attached to compatibility with other liquid crystal molecules.
- R L1 and R L2 are each a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms when the ring structure to which R L1 is bonded is a phenyl group (aromatic).
- a phenyl group aromatic
- Alkyl groups, linear alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms and linear alkenyl groups having 2 to 5 carbon atoms are preferred.
- the total of carbon atoms and oxygen atoms, if present, is preferably 5 or less, and is preferably linear.
- the alkenyl group is preferably selected from groups represented by any of the formulas (R1) to (R5). (The black dots in each formula represent carbon atoms in the ring structure.)
- n L1 is preferably 0 when importance is attached to the response speed, 2 or 3 is preferred for improving the upper limit temperature of the nematic phase, and 1 is preferred for balancing these. In order to satisfy the properties required for the composition, it is preferable to combine compounds having different values.
- a L1 , A L2, and A L3 are preferably aromatic when it is required to increase ⁇ n, and are preferably aliphatic for improving the response speed, and are each independently trans- 1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6 -It preferably represents a diyl group or a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, and more preferably represents the following structure:
- it represents a trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group.
- Z L1 and Z L2 are preferably single bonds when the response speed is important.
- the compound represented by the general formula (L) preferably has 0 or 1 halogen atom in the molecule.
- the compound represented by the general formula (L) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formulas (L-1) to (L-8).
- the compound represented by the general formula (L-1) is the following compound.
- R L11 and R L12 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in the general formula (L).
- R L11 and R L12 are preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. .
- the compound represented by the general formula (L-1) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, and 7% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 10% by mass, 15% by mass, 20% by mass, 25% by mass, 30% by mass, 35% by mass, 40% by mass, 45% by mass, 50% by mass % And 55% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 95% by mass, 90% by mass, 85% by mass, 80% by mass, and 75% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 70% by mass, 65% by mass, 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass % And 25% by mass.
- the above lower limit value is preferably high and the upper limit value is preferably high. Further, when a composition having a high Tni of the liquid crystal composition (B) and having good temperature stability is required, it is preferable that the lower limit value is moderate and the upper limit value is moderate. When it is desired to increase the dielectric anisotropy in order to keep the driving voltage low, it is preferable that the lower limit value is low and the upper limit value is low.
- the compound represented by the general formula (L-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (L-1-1).
- the compound represented by the general formula (L-1-1) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (L-1-1.1) to the formula (L-1-1.3). And is preferably a compound represented by formula (L-1-1.2) or formula (L-1-1.3), and particularly represented by formula (L-1-1.3). It is preferable that it is a compound.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-1.3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass %, 5% by mass, 7% by mass, and 10% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 8% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, and 3% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-1) is a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (L-1-2), and can particularly reduce the viscosity of the liquid crystal composition (B). To preferred.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 5% by mass, 10% by mass Yes, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass and 35% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, and 42% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, 33% by mass, and 30% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-1-2) is a compound selected from the group of compounds represented by the formula (L-1-2.1) to the formula (L-1-2.4).
- it is a compound represented by the formula (L-1-2.2) to the formula (L-1-2.4).
- the compound represented by the formula (L-1-2.2) is preferable because the response speed of the liquid crystal composition (B) is particularly improved.
- Tni higher than the response speed
- the content of the compounds represented by formula (L-1-2.3) and formula (L-1-2.4) is not preferably 30% by mass or more in order to improve the solubility at low temperatures. .
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-2.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 10% by mass, 15% by mass, and 18% by mass. %, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, 33% by mass, 35% by mass, and 38% by mass. Yes, 40% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, and 43% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, 32% by mass, 30% by mass, 27% by mass, 25% by mass, and 22% by mass.
- the preferred total content of the compound represented by the formula (L-1-1.3) and the compound represented by the formula (L-1-2.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) The lower limit is 10% by mass, 15% by mass, 20% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, 35% by mass, and 40% by mass. is there.
- the upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, and 43% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, 32% by mass, 30% by mass, 27% by mass, 25% by mass, and 22% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (L-1-3).
- R L13 and R L14 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
- R L13 and R L14 are preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. .
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 5% by mass, 10% by mass Yes, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, and 30% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, and 40% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 37% by mass, 35% by mass, 33% by mass, 30% by mass, 27% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, and 17% by mass %, 15% by mass, 13% by mass, and 10% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-1-3) is specifically, A compound selected from the group of compounds represented by formula (L-1-3.1) to formula (L-1-3.12) is preferred, and formula (L-1-3.1) and formula (L A compound represented by L-1-3.3) or formula (L-1-3.4) is preferable.
- the compound represented by the formula (L-1-3.1) is preferable because the response speed of the liquid crystal composition (B) is particularly improved.
- Tni higher than the response speed
- the liquid crystal composition (B) has excellent compatibility and low-temperature stability. It is preferable from the point of being extremely good.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-3.1) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass %, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 20% by mass, 17% by mass, 15% by mass, 13% by mass, and 10% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 8% by mass, 7% by mass, and 6% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (L-1-4) and / or (L-1-5).
- R L15 and R L16 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
- R L15 and R L16 are preferably a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a linear alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. .
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-4) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 5% by mass, 10% by mass Yes, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 17% by mass, and 15% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 13% by mass and 10% by mass.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 5% by mass, 10% by mass Yes, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 17% by mass, and 15% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 13% by mass and 10% by mass.
- the compounds represented by the general formulas (L-1-4) and (L-1-5) are represented by the formulas (L-1-4.1) to (L-1-5.3).
- a compound represented by the formula (L-1-4.2) or the formula (L-1-5.2) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-4.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass %, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 18% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 20% by mass, 17% by mass, 15% by mass, 13% by mass, and 10% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 8% by mass, 7% by mass, and 6% by mass.
- liquid crystal composition (B ) 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 18% by mass %, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass, 33% by mass, 35% by mass, and the upper limit value is 80% by mass, 70% by mass, 60% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, and 37% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B).
- the compound represented by the general formula (L-1) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the general formula (L-1-6).
- R L17 and R L18 each independently represent a methyl group or a hydrogen atom.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-1-6) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 5% by mass, 10% by mass Yes, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 25% by mass, 27% by mass, 30% by mass and 35% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, and 42% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 40% by mass, 38% by mass, 35% by mass, 33% by mass, and 30% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-1-6) is a compound selected from the compound group represented by the formula (L-1-6.1) to the formula (L-1-6.3). Preferably there is.
- the compound represented by the general formula (L-2) is the following compound.
- R L21 and R L22 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in the general formula (L).
- R L21 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
- R L22 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or a carbon atom.
- An alkoxy group of 1 to 4 is preferable.
- the compound represented by the general formula (L-1) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, and 10% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 8% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, and 3% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-2) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the formulas (L-2.1) to (L-2.6).
- a compound represented by formula (L-2.1), formula (L-2.3), formula (L-2.4) and formula (L-2.6) is preferred.
- the compound represented by the general formula (L-3) is the following compound.
- R L31 and R L32 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in General Formula (L).
- R L31 and R L32 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
- the compound represented by the general formula (L-3) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-3) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, and 10% by mass.
- the upper limit of the preferable content is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 8% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B). 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, and 3% by mass.
- the effect is high when the content is set to be large.
- the effect is high when the content is set low.
- the compound represented by the general formula (L-3) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the formulas (L-3.1) to (L-3.4).
- a compound represented by the formula (L-3.1) to (L-3.7) is preferable, and it is particularly low while maintaining high ⁇ n and low viscosity, or low viscosity while increasing Tni. Therefore, the compound represented by the formula (L-3.1) is preferable.
- the compound represented by the general formula (L-4) is the following compound.
- R L41 and R L42 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in General Formula (L).
- R L41 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
- R L42 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or a carbon atom.
- An alkoxy group of 1 to 4 is preferable.
- the compound represented by the general formula (L-4) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the content of the compound represented by the general formula (L-4) is the solubility at a low temperature, the transition temperature, the electrical reliability, the birefringence, the process suitability, the dropping trace. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 26% by mass, 30% by mass %, 35% by mass, and 40% by mass.
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 50% by mass, 40% by mass, and 35% by mass, 30% by mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by general formula (L-4) is preferably a compound represented by formula (L-4.1) to formula (L-4.3), for example.
- the formula (L-4.2) Even if it contains a compound represented by formula (L-4.1), it contains both a compound represented by formula (L-4.1) and a compound represented by formula (L-4.2). Or all of the compounds represented by formulas (L-4.1) to (L-4.3) may be included.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4.1) or the formula (L-4.2) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 3% by mass, % By mass, 7% by mass, 9% by mass, 11% by mass, 12% by mass, 13% by mass, 18% by mass, 21% by mass, and a preferred upper limit value Is 45, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass %, 13% by mass, 10% by mass, and 8% by mass.
- both the compound represented by formula (L-4.1) and the compound represented by formula (L-4.2) are contained, both compounds relative to the total amount of the liquid crystal composition (B)
- the lower limit of the preferred content is 15% by mass, 19% by mass, 24% by mass and 30% by mass, and the preferred upper limit is 45, 40% by mass and 35% by mass. %, 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-4) is preferably, for example, a compound represented by the formula (L-4.4) to the formula (L-4.6). It is preferable that it is a compound represented by this.
- the formula (L -4.5) contains both the compound represented by formula (L-4.4) and the compound represented by formula (L-4.5). May be.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-4.4) or the formula (L-4.5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 3% by mass, % By mass, 7% by mass, 9% by mass, 11% by mass, 12% by mass, 13% by mass, 18% by mass and 21% by mass.
- the preferable upper limit is 45, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, and 18% by mass. 15 mass%, 13 mass%, 10 mass%, and 8 mass%.
- both the compound represented by formula (L-4.4) and the compound represented by formula (L-4.5) are contained, both compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B)
- the lower limit of the preferred content is 15% by mass, 19% by mass, 24% by mass and 30% by mass, and the preferred upper limit is 45, 40% by mass and 35% by mass. %, 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-4) is preferably a compound represented by the formula (L-4.7) to the formula (L-4.10), and particularly the formula (L-4.
- the compound represented by 9) is preferred.
- the compound represented by the general formula (L-5) is the following compound.
- R L51 and R L52 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in the general formula (L).
- R L51 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms
- R L52 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 4 to 5 carbon atoms, or a carbon atom.
- An alkoxy group of 1 to 4 is preferable.
- the compound represented by the general formula (L-5) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the content of the compound represented by the general formula (L-5) is the solubility at a low temperature, the transition temperature, the electrical reliability, the birefringence, the process suitability, the dropping trace. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 26% by mass, 30% by mass %, 35% by mass, and 40% by mass.
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-5) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 50% by mass, 40% by mass, and 35% by mass, 30% by mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-5) is represented by the formula (L-5.1).
- a compound represented by formula (L-5.2), and in particular, a compound represented by formula (L-5.1) is excellent in compatibility with other liquid crystal compounds.
- the addition of a small amount can increase ⁇ n and the value of the nematic-isotropic phase transition temperature T NI , and this is preferable because the low-temperature stability is improved.
- the low-temperature stability is extremely excellent.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, and 7% by mass. It is.
- the upper limit of preferable content of these compounds is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 9% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-5) is preferably a compound represented by the formula (L-5.3) or the formula (L-5.4).
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, and 7% by mass. It is.
- the upper limit of preferable content of these compounds is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 9% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-5) is preferably a compound selected from the group of compounds represented by the formulas (L-5.5) to (L-5.7).
- the compound represented by L-5.7) is preferred.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, and 7% by mass. It is.
- the upper limit of preferable content of these compounds is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 9% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-6) is the following compound.
- R L61 and R L62 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in the general formula (L), and X L61 and X L62 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom.
- R L61 and R L62 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, and one of X L61 and X L62 is a fluorine atom and the other is a hydrogen atom. Is preferred.
- the compound represented by the general formula (L-6) can be used alone, or two or more compounds can be used in combination. There are no particular restrictions on the types of compounds that can be combined, but they are used in appropriate combinations according to the required properties such as solubility at low temperatures, transition temperatures, electrical reliability, and birefringence.
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, four kinds, and five kinds or more.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-6) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, 20% by mass, 23% by mass, 26% by mass, 30% by mass %, 35% by mass, and 40% by mass.
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-6) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 50% by mass, 40% by mass, and 35% by mass, 30% by mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-6) is preferably a compound represented by the formula (L-6.1) to the formula (L-6.9).
- the compound represented by the general formula (L-6) is preferably, for example, a compound represented by the formula (L-6.10) to the formula (L-6.17).
- a compound represented by L-6.11) is preferable.
- the lower limit of the preferable content of these compounds with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, and 7% by mass. It is.
- the upper limit of preferable content of these compounds is 20% by mass, 15% by mass, 13% by mass, 10% by mass, and 9% by mass.
- the compound represented by the general formula (L-7) is the following compound.
- R L71 and R L72 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in Formula (L), A L71 and A L72 is A L2 and in the general formula (L) independently A L3 represents the same meaning, but the hydrogen atoms on A L71 and A L72 may be each independently substituted with a fluorine atom, Z L71 represents the same meaning as Z L2 in formula (L), X L71 and X L72 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom.
- R L71 and R L72 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and
- a L71 and A L72 Are each independently preferably a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group, the hydrogen atoms on A L71 and A L72 may be each independently substituted with a fluorine atom, and
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, and four kinds.
- the content of the compound represented by the general formula (L-7) is low temperature solubility, transition temperature, electrical reliability, birefringence index, process suitability, dropping trace. Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-7) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-7) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.
- Tni with a high liquid crystal composition (B) it is preferable to increase the content of the compound represented by formula (L-7), and when an embodiment with a low viscosity is desired. It is preferable to reduce the amount.
- the compound represented by the general formula (L-7) is preferably a compound represented by the formula (L-7.1) to the formula (L-7.4), and the formula (L-7. It is preferable that it is a compound represented by 2).
- the compound represented by the general formula (L-7) is preferably a compound represented by the formula (L-7.11) to the formula (L-7.13). It is preferable that it is a compound represented by 11).
- the compound represented by the general formula (L-7) is a compound represented by the formula (L-7.21) to the formula (L-7.23).
- a compound represented by formula (L-7.21) is preferable.
- the compound represented by the general formula (L-7) is preferably a compound represented by the formula (L-7.31) to the formula (L-7.34), and the formula (L-7. 31) or / and a compound represented by the formula (L-7.32).
- the compound represented by the general formula (L-7) is preferably a compound represented by the formula (L-7.41) to the formula (L-7.44), and the formula (L-7. 41) or / and a compound represented by formula (L-7.42).
- the compound represented by the general formula (L-7) is preferably a compound represented by the formula (L-7.51) to the formula (L-7.53).
- the compound represented by the general formula (L-8) is the following compound.
- R L81 and R L82 each independently represent the same meaning as R L1 and R L2 in General Formula (L), and A L81 represents the same meaning or single bond as A L1 in General Formula (L)).
- each hydrogen atom on A L81 may be independently substituted with a fluorine atom
- X L81 to X L86 each independently represent a fluorine atom or a hydrogen atom.
- R L81 and R L82 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms of 2 to 5 carbon atoms preferably, A L81 is 1, A 4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is preferable
- the hydrogen atoms on A L71 and A L72 may each independently be substituted with a fluorine atom, and the same in the general formula (L-8)
- the number of fluorine atoms in the ring structure is preferably 0 or 1, and the
- the kind of the compound used is, for example, one kind as one embodiment of the present invention, two kinds, three kinds, and four kinds.
- the content of the compound represented by the general formula (L-8) is the solubility at low temperature, transition temperature, electrical reliability, birefringence, process suitability, drop mark Therefore, it is necessary to adjust appropriately according to required performance such as image sticking and dielectric anisotropy.
- the lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-8) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 1% by mass, 2% by mass, 3% by mass, 5% by mass, 7% by mass, 10% by mass, 14% by mass, 16% by mass, and 20% by mass.
- the upper limit of the preferable content of the compound represented by the formula (L-8) with respect to the total amount of the liquid crystal composition (B) is 30% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, 10% by mass, and 5% by mass.
- Tni with a high liquid crystal composition (B) it is preferable to increase the content of the compound represented by formula (L-8), and when an embodiment with a low viscosity is desired. It is preferable to reduce the amount.
- the compound represented by the general formula (L-8) is preferably a compound represented by the formula (L-8.1) to the formula (L-8.4), and the formula (L-8. 3), formula (L-8.5), formula (L-8.6), formula (L-8.13), formula (L-8.16) to formula (L-8.18), formula (L)
- a compound represented by formula (L-8.28) to L-8.23) is more preferable.
- the lower limit value of the total preferable content is 80% by mass, 85% by mass, 88% by mass, 90% by mass, 92% by mass, 93% by mass, and 94% by mass 95% by mass 96% by mass 97% by mass 98% by mass 99% by mass 100% by mass
- the upper limit of preferable content is 100% by mass, 99% by mass, 98% by mass, and 95% by mass.
- the compound represented by the general formula (N-1), (N-2), (N-3), (N-4) or (J) It is preferable that any one of these is 0 mass%.
- the lower limit of the total preferable content of the compound represented by 4) is 80% by mass, 85% by mass, 88% by mass, 90% by mass, 92% by mass, and 93% by mass. %, 94% by mass, 95% by mass, 96% by mass, 97% by mass, 98% by mass, 99% by mass, and 100% by mass.
- the upper limit of preferable content is 100% by mass, 99% by mass, 98% by mass, and 95% by mass.
- the liquid crystal composition (B) preferably does not contain a compound having a structure in which oxygen atoms such as a peracid (—CO—OO—) structure are bonded in the molecule.
- the content of the compound having a carbonyl group is preferably 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, based on the total mass of the composition. Is more preferable, and it is still more preferable to set it as 1 mass% or less, and it is most preferable not to contain substantially.
- the content of the compound substituted with chlorine atoms is preferably 15% by mass or less, and preferably 10% by mass or less, based on the total mass of the composition. 8% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably substantially not contained.
- the content of a compound in which all the ring structures in the molecule are 6-membered rings is 80% of the total mass of the composition. It is preferably at least 90% by mass, more preferably at least 90% by mass, even more preferably at least 95% by mass, and it is composed of only a compound having substantially all 6-membered ring structures in the molecule. Most preferably it constitutes a product.
- the content of the compound having a cyclohexenylene group as a ring structure, and the content of the compound having a cyclohexenylene group as the total mass of the composition is preferably 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and preferably 3% by mass or less, and substantially not contained. Further preferred.
- the content of a compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule, in which a hydrogen atom may be substituted with a halogen may be reduced.
- the content of the compound having a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less based on the total mass of the composition. Is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably substantially not contained.
- substantially not contained in the present application means that it is not contained except for an unintentionally contained product.
- the alkenyl group when the compound contained in the liquid crystal composition (B) has an alkenyl group as a side chain, when the alkenyl group is bonded to cyclohexane, the alkenyl group may have 2 to 5 carbon atoms.
- the alkenyl group when the alkenyl group is bonded to benzene, the alkenyl group preferably has 4 to 5 carbon atoms, and the unsaturated bond of the alkenyl group and benzene are preferably not directly bonded. .
- the average elastic constant (K AVG ) of the liquid crystal composition used in the liquid crystal composition (B) is preferably from 10 to 25, and the lower limit thereof is preferably 10, preferably 10.5, preferably 11, .5 is preferred, 12 is preferred, 12.3 is preferred, 12.5 is preferred, 12.8 is preferred, 13 is preferred, 13.3 is preferred, 13.5 is preferred, 13.8 is preferred, 14 Is preferred, 14.3 is preferred, 14.5 is preferred, 14.8 is preferred, 15 is preferred, 15.3 is preferred, 15.5 is preferred, 15.8 is preferred, 16 is preferred, 16.3 16.5 is preferred, 16.8 is preferred, 17 is preferred, 17.3 is preferred, 17.5 is preferred, 17.8 is preferred, 18 is preferred, the upper limit thereof Is preferably 25, 24.5 is preferred, 24 is preferred, 23.5 is preferred, 23 is preferred, 22.8 is preferred, 22.5 is preferred, 22.3 is preferred, 22 is preferred, 21 .8, 21.5 is preferred, 21.3 is preferred, 21 is preferred, 20.8 is preferred, 20.5 is preferred, 20.3 is preferred, 20 is preferred, 19.8
- the value of K AVG should be set low. preferable. It is preferable to set a higher value of K AVG in the case of emphasizing improved response speed.
- Z which is a function of rotational viscosity and refractive index anisotropy, preferably shows a specific value.
- ⁇ 1 represents rotational viscosity
- ⁇ n represents refractive index anisotropy.
- Z is preferably 13000 or less, more preferably 12000 or less, and particularly preferably 11000 or less.
- radical polymerization As a polymerization method of the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention, radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, and the like can be used. However, polymerization is preferably performed by radical polymerization by heat or light, and by photofries rearrangement. Radical polymerization using a radical polymerization or photopolymerization initiator is more preferred.
- a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used, but a photopolymerization initiator is preferred.
- a photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2- Hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4- Acetophenones such as thiomethylphenyl) propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 4'-phenoxyacetophenone, 4'-ethoxyacetophenone; benzoin, benzoin is
- the above-described polymerizable liquid crystal composition for producing an element does not have a mesogenic group that induces vertical alignment as a polymerizable monomer when the liquid crystal display element of the present invention is applied to a vertical alignment cell such as a VA mode.
- a monovalent or divalent acrylate or methacrylate of an alcohol compound having 8 to 18 carbon atoms may be used in combination.
- the method of forming the liquid crystal layer described in detail above is such that the two substrates are opposed so that the transparent electrode layer is on the inside, the distance between the substrates is adjusted via a spacer, and polymerization is performed between the substrates.
- a method of sandwiching the polymerizable liquid crystal composition and polymerizing the polymerizable monomer component (a) in the composition is exemplified.
- the thickness of the liquid crystal layer is preferably adjusted so as to be 1 to 100 ⁇ m, more preferably in the range of 1.5 to 10 ⁇ m.
- the liquid crystal layer is adjusted so that the contrast is maximized. It is preferable to adjust the product of the refractive index anisotropy ⁇ n and the cell thickness d.
- the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted so that the viewing angle and contrast are good.
- a retardation film for widening the viewing angle can also be used.
- examples of the spacer include columnar spacers made of glass particles, plastic particles, alumina particles, a photoresist material, and the like.
- a normal vacuum injection method, an ODF method, or the like can be used as a method for sandwiching the polymerizable liquid crystal composition between two substrates.
- a sealant such as epoxy photothermal curing is drawn on a backplane or frontplane substrate using a dispenser in a closed-loop bank shape, and then removed.
- a liquid crystal display element can be produced by bonding a front plane and a back plane after dropping a predetermined amount of the polymerizable liquid crystal composition under air.
- the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention can be preferably used because it can stably drop the composite material of the liquid crystal and the polymerizable monomer component (a) in the ODF process.
- an appropriate polymerization rate is desirable. Therefore, ultraviolet rays or electron beams which are active energy rays are used singly or in combination. Then, a method of polymerizing by irradiation is preferable. When ultraviolet rays are used, a polarized light source or a non-polarized light source may be used. In addition, when polymerization is performed in a state where a polymerizable liquid crystal composition for producing a liquid crystal display element is sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiation surface side has appropriate transparency with respect to active energy rays. Use what you have.
- an alternating electric field is applied to the polymerizable liquid crystal composition containing the polymerizable monomer component (a) in a temperature range of ⁇ 50 ° C. to 20 ° C.
- the alternating electric field to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 100 Hz to 5 kHz, and the voltage can be selected depending on a desired pretilt angle of the liquid crystal display element. That is, the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage.
- the pretilt angle is preferably controlled from 80 degrees to 89.9 degrees from the viewpoint of alignment stability and contrast.
- the temperature during irradiation is preferably such that the temperature of the polymerizable liquid crystal composition is in the range of ⁇ 50 ° C. to 30 ° C. Further, when the temperature is in the range of 20 ° C. to ⁇ 10 ° C., the polymer can be polymerized with the degree of alignment of liquid crystal molecules increased, and the compatibility between the polymer of the polymerizable monomer component (a) and the liquid crystal composition (B) Is reduced, phase separation is facilitated, the gap between the polymer networks (A) becomes fine, and the off-response speed is further improved.
- a lamp for generating ultraviolet rays a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be used.
- a wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated it is preferable to irradiate ultraviolet rays in a wavelength region other than the absorption wavelength region of the liquid crystal composition, and it is preferable to cut and use ultraviolet rays of less than 365 nm as necessary.
- Intensity of ultraviolet irradiation is preferably from 0.1mW / cm 2 ⁇ 100W / cm 2, 2mW / cm 2 ⁇ 50W / cm 2 is more preferable.
- the amount of energy of ultraviolet rays to be irradiated can be adjusted as appropriate, but is preferably 10 mJ / cm 2 to 500 J / cm 2, and more preferably 100 mJ / cm 2 to 200 J / cm 2 .
- the intensity may be changed.
- the time for irradiating with ultraviolet rays is appropriately selected depending on the intensity of the irradiating ultraviolet rays.
- the polymer network (A) When a liquid crystal layer is formed using a vertically aligned cell, the polymer network (A) has a fibrous or columnar form, and is substantially the same direction as the vertical direction of the liquid crystal composition (B) with respect to the liquid crystal cell substrate. It is preferable to be formed. In addition, when a vertical alignment film is used that induces a pretilt angle by rubbing the liquid crystal on the surface of the cell substrate so that the liquid crystal induces tilted alignment, it is aligned with pretilt. It is preferable that the fibrous or columnar polymer network (A) is formed to be inclined in the same direction as the liquid crystal composition (B).
- VA mode for vertical alignment
- a method of imparting a pretilt to the low-molecular liquid crystal compound and inclining the polymer network (A) (1) A method of forming a polymer network (A) by applying a voltage to place a low-molecular liquid crystal compound in an inclined alignment state and irradiating ultraviolet rays or the like, (2) A method of incorporating a photo-alignment function in a polymer network,
- the liquid crystal element of the present invention can be produced by selecting from these as required.
- a voltage is applied in a voltage range of about 0.9 V to 2 V higher than the threshold voltage of the liquid crystal composition (B).
- a method of forming a polymer network below a threshold voltage after applying a voltage higher than the threshold voltage for a short time of several seconds to several tens of seconds during the process of forming the polymer network (A) The method of superposing
- the fiber-like or columnar polymer network (A) formed in the liquid crystal layer is inclined so as to induce a pretilt angle of 90 ° to 80 ° with respect to the transparent substrate plane in the case of a vertical alignment type liquid crystal display device.
- the pretilt angles are preferably in the range of 90 to 85 degrees, in the range of 89.9 to 85 degrees, in the range of 89.9 to 87 degrees, and in the range of 89.9 to 88 degrees. It is particularly preferable that the range is
- the fibrous or columnar polymer network formed by any method is characterized in that the two cell substrates are connected to each other. As a result, the thermal stability of the pretilt angle can be improved and the reliability of the liquid crystal display element can be increased.
- a method (2) for incorporating a photo-alignment function into a polymer network for example, a method that uses a monomer that exhibits a Weigert effect, that is, a photoisomerization reaction, is used as a part of the polymer network material.
- Pre-tilt can be controlled by changing the direction of UV irradiation because the skeleton of the monomer that undergoes photoisomerization is oriented parallel to the direction of UV irradiation during UV irradiation to form a polymer network. can do.
- the amount of the monomer that undergoes photoisomerization reaction is preferably in the range of 0.01% by mass to 1% by mass.
- a fibrous or columnar polymer network (A) is liquid crystal by phase separation polymerization using a polymerizable liquid crystal composition for manufacturing a liquid crystal display element.
- the liquid crystal composition (B) is aligned in parallel with the alignment direction of the alignment film on the cell substrate surface, the refractive index anisotropy or the easy axis direction of the formed fibrous or columnar polymer network and the liquid crystal composition It is preferable to form in the direction substantially the same as the orientation direction of a thing (B). Furthermore, it is more preferable that the fibrous or columnar polymer network is present in substantially the entire cell except for the voids in which the liquid crystal composition (B) is dispersed.
- a monomer having a mesogenic group using a monovalent or divalent acrylate or methacrylate of an alcohol compound having 8 to 18 carbon atoms as a monomer; It is preferable to use it.
- liquid crystal display element of the present invention it is desirable that light scattering does not occur in order to obtain a high contrast display.
- light scattering can be prevented by increasing the content of the polymerizable monomer (a) in the polymerizable liquid crystal composition and making the gap distance of the resulting polymer network smaller than the wavelength of visible light. it can.
- the polymerizable monomer component (a) tends to gather near the liquid crystal cell substrate interface, and a polymer network grows from the substrate surface.
- a polymer network layer is formed so as to adhere to the substrate interface, and the polymer network layer, the liquid crystal layer, the polymer network layer, and the counter substrate are stacked in this order from the cell substrate surface.
- such a laminated structure of polymer network layer / liquid crystal layer / polymer network layer is shown, and at least 0.5% or more, preferably 1% or more, more preferably 5% of the cell thickness with respect to the cell cross-sectional direction.
- the polymer network structure in the polymer network layer is such that the low-molecular liquid crystal and the easy-orientation axis or uniaxial optical axis are aligned in substantially the same direction, and the low-molecular liquid crystal is formed so as to induce a pretilt angle. Just do it.
- the average gap distance of the polymer network (A) is preferably in the range of 90 nm to 450 nm.
- the content of the monomer in the polymerizable liquid crystal composition is too low, the amount necessary for the polymer network layer to cover the entire cell is insufficient and the polymer network layer is not sufficient. Since it is easy to form continuously, it is preferably in the range of 0.5 to 20% by mass as described above.
- the higher the monomer concentration in the liquid crystal composition for manufacturing a liquid crystal display element the greater the anchoring force between the liquid crystal composition (B) and the polymer interface, and the fall response time ( ⁇ d) is increased. .
- the anchoring force between the liquid crystal composition (B) and the polymer interface increases, the driving voltage tends to increase.
- the concentration of the polymerizable monomer (a) in the polymerizable liquid crystal composition for producing a liquid crystal display element is in the range of 1 to 10% by mass, particularly in the range of 1.5 to 8% by mass. In particular, the range of 1.8 to 5% by mass is preferable. From the viewpoint of off response speed and low drive voltage, the range of 1 to 10% by mass is more preferable as described above. However, in the case where a higher off response speed is desired, the range of 6 to 10% by mass is preferable. . In the case of such a range of 6 to 10% by mass, a combination of the bifunctional monomer and a monofunctional monomer having a low anchoring force is preferable. If necessary, polymerization is performed in the range of 25 ° C.
- the polymerizable monomer (a) has a melting point of room temperature or higher, because if it is lower than the melting point by about 5 ° C., the same effect as low temperature polymerization can be obtained.
- the liquid crystal display element of the present invention When the liquid crystal display element of the present invention is used for a TFT drive liquid crystal display element, it is necessary to improve reliability such as suppression of flicker and afterimages caused by printing, and voltage holding ratio becomes an important characteristic.
- the cause of lowering the voltage holding ratio is that there is an ionic impurity contained in the liquid crystal composition for manufacturing a liquid crystal display element, in particular, mobile ions, so that at least a specific resistance of 10 14 ⁇ ⁇ cm or more can be obtained. It is preferable to remove the mobile ions by performing a purification treatment or the like.
- the voltage holding ratio may decrease due to ionic impurities generated from the photopolymerization initiator, etc., but the polymerization initiator generates a small amount of organic acid and low-molecular byproducts. Is preferably selected.
- the alignment easy axis direction of the alignment film is the same as the alignment easy axis direction of the polymer network (A).
- the alignment easy axis direction of the polymer network (A) is the same as the alignment easy axis direction of the polymer network (A).
- a liquid crystal layer containing a polymer network (A) and a liquid crystal composition (B) is sandwiched between two substrates having transparency on at least one side, and the liquid crystal layer Loss coefficient (tan ⁇ ) (loss elastic modulus / storage elastic modulus) calculated from storage elastic modulus (Pa) and loss elastic modulus (Pa) when sinusoidally vibrated at 25 ° C. and measurement frequency 1 Hz by rheometer measurement is 0 The range is from 1 to 1.
- the storage elastic modulus when the polymer network (A) is formed, the storage elastic modulus (when the liquid crystal layer is sine vibrated at 25 ° C.
- the ultraviolet irradiation time until the loss coefficient (tan ⁇ ) (loss elastic modulus / storage elastic modulus) calculated from Pa) and loss elastic modulus (Pa) becomes 1 or less, 25 seconds to 45 seconds, It is preferable because a high response speed can be realized while having a well-balanced driving voltage and transmittance, and it is preferable that the ultraviolet irradiation is 27 seconds to 43 seconds, and the ultraviolet irradiation is 30 seconds to 40 seconds. Is particularly preferred.
- the content of the polymerization initiator contained in the liquid crystal composition B) A method of adjusting the voltage application time, a method of using an optimum material as the polymerizable monomer component (a) used for forming the polymer network (A), a polymerizable monomer component (a) A method for adjusting the content of selenium, a method for adjusting the ultraviolet irradiation intensity, and the like can be mentioned, and it can be achieved by appropriately combining these methods.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a liquid crystal display element.
- the configuration of the liquid crystal display element 10 according to the embodiment of the present invention is sandwiched between a first transparent insulating substrate 2 and a second transparent insulating substrate 7 that are arranged to face each other.
- the liquid crystal display element is a horizontal electric field type (an FFS mode as one form of IPS in the figure) having a polymerizable liquid crystal composition (or liquid crystal layer 5) for manufacturing a liquid crystal display element.
- the first transparent insulating substrate 2 has an electrode layer 3 formed on the surface on the liquid crystal layer 5 side.
- liquid crystal layer 5 between the liquid crystal layer 5 and each of the first transparent insulating substrate 2 and the second transparent insulating substrate 7, it is in direct contact with the polymerizable liquid crystal composition for manufacturing a liquid crystal display element constituting the liquid crystal layer 5. It has a pair of alignment films 4 (4a, 4b) for inducing homogeneous alignment, and the liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition for producing the device are substantially parallel to the substrates 2 and 7 when no voltage is applied. It is oriented so that
- the second substrate 7 and the first substrate 2 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 1 and 8. Further, in FIG. 1, a color filter 6 is provided between the second substrate 7 and the alignment film 4.
- the liquid crystal display element according to the present invention may be a so-called color filter on array (COA), or a color filter may be provided between an electrode layer including a thin film transistor and a liquid crystal layer, or the thin film transistor.
- COA color filter on array
- a color filter may be provided between the electrode layer containing and the first substrate.
- the liquid crystal display element 10 of one embodiment of the present invention includes a first polarizing plate 1, a first substrate 2, an electrode layer 3 including a thin film transistor, an alignment film 4, and polymerization for manufacturing a liquid crystal display element.
- Liquid crystal layer 5 containing a crystalline liquid crystal composition, an alignment film 4, a color filter 6, a second substrate 7, and a second polarizing plate 8 are sequentially laminated.
- the first substrate 2 and the second substrate 7 can be made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic, and one of them can be an opaque material such as silicon.
- the two substrates 2 and 7 are bonded together by a sealing material and a sealing material such as an epoxy thermosetting composition disposed in the peripheral region, and in order to maintain the distance between the substrates, for example, Spacer columns made of resin formed by granular spacers such as glass particles, plastic particles, alumina particles, or the photolithography method may be arranged.
- FIG. 2 is an enlarged plan view of a region surrounded by the II line of the electrode layer 3 formed on the substrate 2 in FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 cut along the line III-III in FIG.
- the electrode layer 3 including a thin film transistor formed on the surface of the first substrate 2 includes a plurality of gate lines 24 for supplying scanning signals and a plurality of data for supplying display signals.
- the wirings 25 are arranged in a matrix so as to cross each other. In FIG. 2, only a pair of gate lines 24 and a pair of data lines 25 are shown.
- a unit pixel of a liquid crystal display device is formed by a region surrounded by a plurality of gate lines 24 and a plurality of data lines 25, and a pixel electrode 21 and a common electrode 22 are formed in the unit pixel.
- a thin film transistor including a source electrode 27, a drain electrode 26, and a gate electrode 28 is provided in the vicinity of the intersection where the gate wiring 24 and the data wiring 25 intersect each other.
- the thin film transistor is connected to the pixel electrode 21 as a switch element that supplies a display signal to the pixel electrode 21.
- a common line (not shown) is provided in parallel with the gate wiring 24. The common line is connected to the common electrode 22 in order to supply a common signal to the common electrode 22.
- a preferred embodiment of the structure of the thin film transistor is provided, for example, as shown in FIG. 3 so as to cover the gate electrode 11 formed on the surface of the substrate 2 and the gate electrode 11 and cover the substantially entire surface of the substrate 2.
- a source electrode 17 which covers the other side edge of the layer 14 and the semiconductor layer 13 and is in contact with the gate insulating layer 12 formed on the surface of the substrate 2; and the drain Has an insulating protective layer 18 provided to cover the electrode 16 and the source electrode 17, a.
- An anodic oxide film may be formed on the surface of the gate electrode 11 for reasons such as eliminating a step with the gate electrode.
- Amorphous silicon, polycrystalline polysilicon, or the like can be used for the semiconductor layer 13, but when a transparent semiconductor film such as ZnO, IGZO (In—Ga—Zn—O), ITO, or the like is used, it results from light absorption. It is also preferable from the viewpoint of suppressing the adverse effect of the optical carrier and increasing the aperture ratio of the element.
- an ohmic contact layer 15 may be provided between the semiconductor layer 13 and the drain electrode 16 or the source electrode 17 for the purpose of reducing the width and height of the Schottky barrier.
- a material in which an impurity such as phosphorus such as n-type amorphous silicon or n-type polycrystalline polysilicon is added at a high concentration can be used.
- the gate wiring 26, the data wiring 25, and the common line 29 are preferably metal films, more preferably Al, Cu, Au, Ag, Cr, Ta, Ti, Mo, W, Ni, or alloys thereof, and Al or alloys thereof. It is particularly preferable to use this wiring.
- the insulating protective layer 18 is a layer having an insulating function, and is formed of silicon nitride, silicon dioxide, silicon oxynitride film or the like.
- the common electrode 22 is a flat electrode formed on almost the entire surface of the gate insulating layer 12, while the pixel electrode 21 is an insulating protective layer 18 covering the common electrode 22. It is a comb-shaped electrode formed on the top. That is, the common electrode 22 is disposed at a position closer to the first substrate 2 than the pixel electrode 21, and these electrodes are disposed so as to overlap each other via the insulating protective layer 18.
- the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IZTO (Indium Zinc Tin Oxide), and the like. Since the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are formed of a transparent conductive material, the area opened by the unit pixel area increases, and the aperture ratio and transmittance increase.
- the pixel electrode 21 and the common electrode 22 have an interelectrode distance (also referred to as a minimum separation distance): R between the pixel electrode 21 and the common electrode 22 in order to form a fringe electric field between the electrodes.
- the distance between the first substrate 2 and the second substrate 7 is smaller than G.
- the distance between electrodes: R represents the distance in the horizontal direction on the substrate between the electrodes.
- the distance between the first substrate 7 and the second substrate 7 is smaller than G, so that a fringe electric field E is formed. Therefore, the FFS type liquid crystal display element can use a horizontal electric field formed in a direction perpendicular to a line forming the comb shape of the pixel electrode 21 and a parabolic electric field.
- the electrode width of the comb-shaped portion of the pixel electrode 21: l and the width of the gap of the comb-shaped portion of the pixel electrode 21: m are such that all the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 can be driven by the generated electric field. It is preferable to form. Further, the minimum separation distance R between the pixel electrode and the common electrode can be adjusted as the (average) film thickness of the gate insulating layer 12.
- an inter-electrode distance (also referred to as a minimum separation distance) between the pixel electrode 21 and the common electrode 22: R is different from that of the first substrate 2 and the second substrate.
- the distance from the substrate 7 may be larger than G (IPS method).
- IPS method a configuration in which comb-like pixel electrodes and comb-like common electrodes are provided alternately in substantially the same plane can be cited.
- a preferred embodiment of the liquid crystal display element according to the present invention is preferably an FFS type liquid crystal display element using a fringe electric field as shown in FIG. 3, and the shortest adjacent distance between the common electrode 22 and the pixel electrode 21 is preferred.
- d is shorter than the shortest separation distance D between the alignment films 4 (inter-substrate distance)
- a fringe electric field is formed between the common electrode and the pixel electrode, and the alignment of the liquid crystal molecules in the horizontal and vertical directions is efficiently performed. Can be used.
- the FFS mode liquid crystal display element of the present invention when a voltage is applied to the liquid crystal molecules arranged so that the long axis direction is parallel to the alignment direction of the alignment layer, the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are interposed.
- Parabolic electric field equipotential lines are formed up to the top of the pixel electrode 21 and the common electrode 22 and are arranged along the electric field in which the long axes of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 are formed. Therefore, liquid crystal molecules can be driven even with a low dielectric anisotropy.
- the color filter 6 it is preferable to form a black matrix (not shown) in a portion corresponding to the thin film transistor and the storage capacitor from the viewpoint of preventing light leakage.
- the color filter 6 is usually composed of one dot of video or image from three filter pixels of R (red), G (green), and B (blue). For example, these three filters are arranged in the extending direction of the gate wiring. Yes.
- the color filter 6 can be produced by, for example, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, or a dyeing method. A method for producing a color filter by a pigment dispersion method will be described as an example.
- a curable coloring composition for a color filter is applied onto the transparent substrate, subjected to patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this process for each of the three colors red, green, and blue, a pixel portion for a color filter can be manufactured.
- a so-called color filter-on-array in which pixel electrodes provided with active elements such as TFTs and thin film diodes are provided on the substrate may be used.
- a pair of alignment films 4 that are in direct contact with the polymerizable liquid crystal composition for manufacturing the element constituting the liquid crystal layer 5 and induce homogeneous alignment are provided.
- the polarizing plate 1 and the polarizing plate 8 can be adjusted so that the viewing angle and the contrast are good by adjusting the polarization axis of each polarizing plate, and their transmission axes operate in a normally black mode.
- any one of the polarizing plate 1 and the polarizing plate 8 is preferably arranged so as to have a transmission axis parallel to the alignment direction of the liquid crystal molecules.
- a retardation film for widening the viewing angle can also be used.
- the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is longer than the shortest separation distance G between the liquid crystal alignment films.
- the electrode and the pixel electrode are formed on the same substrate, and the common electrode and the pixel electrode are alternately arranged, and the shortest separation distance d between the adjacent common electrode and the pixel electrode is the liquid crystal alignment
- a structure longer than the shortest separation distance G between the films can be used.
- the pair of substrates are separated and faced so that the film is inside, and then the liquid crystal It is preferred to fill the composition between the substrates. In that case, it is preferable to adjust the space
- the distance between the substrates (the average thickness of the obtained liquid crystal layer, also referred to as the separation distance between the coatings) is preferably adjusted to be 1 to 100 ⁇ m.
- the average distance between the coatings is more preferably 1.5 to 10 ⁇ m.
- examples of the spacer used for adjusting the distance between the substrates include columnar spacers made of glass particles, plastic particles, alumina particles, a photoresist material, and the like.
- FIG. 4 is another embodiment of the plan view in which the region surrounded by the II line of the electrode layer 3 formed on the substrate 2 in FIG. 1 is enlarged.
- the pixel electrode 21 may have a slit. Further, the slit pattern may be formed so as to have an inclination angle with respect to the gate wiring 24 or the data wiring 25.
- the pixel electrode 21 shown in FIG. 4 has a shape in which a substantially rectangular flat plate electrode is cut out by a notch portion having a substantially rectangular frame shape. Further, a comb-like common electrode 22 is formed on one surface of the back surface of the pixel electrode 21 via an insulating protective layer 18 (not shown). When the shortest separation distance R between the adjacent common electrode and the pixel electrode is shorter than the shortest separation distance G between the alignment layers, the FFS method is used.
- the surface of the pixel electrode is preferably covered with a protective insulating film and an alignment film layer.
- a storage capacitor 23 for storing a display signal supplied via the data line 25 may be provided in an area surrounded by the plurality of gate lines 24 and the plurality of data lines 25.
- the shape of the notch is not particularly limited, and is not limited to the substantially rectangular shape shown in FIG. 4, and a notch having a known shape such as an ellipse, a circle, a rectangle, a rhombus, a triangle, or a parallelogram. Can be used. Further, when the shortest separation distance R between the adjacent common electrode and the pixel electrode is longer than the shortest separation distance G between the alignment layers, an IPS display element is formed, and when the shortest separation distance R is short, an FFS display element is formed.
- FIG. 5 is another embodiment different from FIG. 3, and is another example of a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 1 taken along the line III-III in FIG.
- the liquid crystal layer 5 containing the liquid crystal composition is filled in this space.
- a gate insulating layer 12, a common electrode 22, an insulating protective layer 18, a pixel electrode 21, and an alignment layer 4 are stacked in this order on part of the surface of the first substrate 2. As shown in FIG.
- the pixel electrode 21 has a shape in which the center and both ends of the flat plate are cut out by a triangular cutout, and the remaining region is cut out by a rectangular cutout.
- the common electrode 22 has a structure in which a comb-like common electrode is disposed on the first substrate side from the pixel electrode substantially in parallel with the substantially elliptical cutout portion of the pixel electrode 21.
- FIG. 5 shows an example in which the common electrode 22 is formed on the gate insulating layer 12, but as shown in FIG. 5, the common electrode 22 is formed on the first substrate 2,
- the pixel electrode 21 may be provided through the gate insulating layer 12.
- the electrode width of the pixel electrode 21: l, the electrode width of the common electrode 22: n, and the interelectrode distance: R are appropriately adjusted to such a width that all liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 5 can be driven by the generated electric field. It is preferable. Further, in FIG. 5, the positions in the thickness direction of the pixel electrode 21 and the common electrode 22 are different, but the positions in the thickness direction of both electrodes may be the same or the common electrode may be provided on the liquid crystal layer 5 side. (Vertical electric field type liquid crystal display device) Another preferred embodiment of the present invention is a vertical electric field type liquid crystal display device using a liquid crystal composition.
- FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a vertical electric field type liquid crystal display element. Further, in FIG.
- FIG. 7 is an enlarged plan view of a region surrounded by a line VII of an electrode layer 300 including a thin film transistor (or also referred to as a thin film transistor layer 300) formed on the substrate in FIG.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element shown in FIG. 6 taken along the line VIII-VIII in FIG.
- a vertical electric field type liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
- the configuration of the vertical alignment type liquid crystal display element 1000 according to the present invention includes a second electrode having a transparent electrode (layer) 600 (also referred to as a common electrode 600) made of a transparent conductive material as shown in FIG.
- a first substrate 200 including a substrate 800, a pixel electrode made of a transparent conductive material, and a thin film transistor layer 300 on which a thin film transistor for controlling the pixel electrode included in each pixel is formed; the first substrate 200;
- a polymerizable liquid crystal composition (or a liquid crystal layer 500) for manufacturing a liquid crystal display element sandwiched between the substrate 800 is provided, and no voltage is applied to liquid crystal molecules in the polymerizable liquid crystal composition for manufacturing the element.
- the time orientation is substantially perpendicular to the substrates 200 and 800.
- the second substrate 800 and the first substrate 200 may be sandwiched between a pair of polarizing plates 100 and 900.
- a color filter 700 is provided between the first substrate 200 and the common electrode 600.
- the pair of alignment films 400 are adjacent to the liquid crystal layer 500 according to the present invention and are in direct contact with the polymerizable liquid crystal composition for manufacturing the liquid crystal display element constituting the liquid crystal layer 500, so that the transparent electrodes (layers) 600, 1400 is formed on the surface.
- the vertical alignment type liquid crystal display element 1000 includes a first polarizing plate 100, a first substrate 200, an electrode layer (also referred to as a thin film transistor layer) 300 including a thin film transistor, and a photo alignment film 400. And a layer 500 containing a liquid crystal composition, an alignment film 400, a common electrode 600, a color filter 700, a second substrate 800, and a second polarizing plate 900 are sequentially stacked.
- the alignment film 400 is preferably a photo-alignment film.
- the alignment film is a liquid crystal cell manufactured using alignment treatment (mask rubbing or photo-alignment), and is slightly inclined from the normal direction of the glass substrate on the inner side (liquid crystal layer side) of the transparent electrode of the liquid crystal cell ( A vertical alignment film is formed (0.1 to 5.0 °).
- the liquid crystal layer 500 receives the alignment regulating force of the vertical alignment film and the polymerizable monomers are aligned in the vertical direction, and then irradiated with ultraviolet light. It is formed by polymerizing and immobilizing a polymerizable monomer to form a polymer network (A).
- the polymer network (A) thus formed has (1) a polymer network straddling the upper and lower substrates, (2) a polymer network from the upper (lower) substrate toward the liquid crystal, but up to the middle (3) A polymer network is formed only near the surface of the alignment film.
- the refractive index anisotropy or easy orientation axis of the polymer network is formed to stabilize the alignment state above the threshold voltage, and stabilize the alignment state below the threshold voltage.
- the polymer network which stabilizes two different orientation states formed so as to be mixed is mixed.
- the anisotropic polymer polymer network (A) thus formed is almost completely separated from the liquid crystal composition (B), and the liquid crystal molecules are aligned between these polymer networks (A). It is thought that they are arranged. In this way, liquid crystal molecules and polymer networks coexist, and light scattering occurs when no voltage is applied. This is clearly different from the molecular arrangement structure of the so-called polymer network type liquid crystal, and the alignment is unevenly distributed in the vicinity of the alignment film used in PSA etc. It has a completely different structure from that of the layer.
- FIG. 6 to 8 show a polymer network and a liquid crystal molecular alignment structure by a method using mask rubbing or a photo-alignment film, but the so-called MVA method having structures such as ribs and slits, the PVA, and the like are also used for the substrate interface.
- a pre-tilt of a nearby polymer network or liquid crystal molecules is formed by an oblique electric field strength applied through a structure or a slit, resulting in an element structure equivalent to FIG.
- the anchoring force for the liquid crystal molecules when no voltage is applied is due to the synergistic action of the anchoring force of the liquid crystal alignment film and the polymer network.
- the response speed when the voltage is OFF can be increased.
- the vertical alignment type liquid crystal display element described in detail above is preferably one in which a pixel is divided and aligned having a multi-domain in which the pixel is divided into two to eight in order to improve the viewing angle dependency.
- Such divisional alignment may be produced by mask rubbing the alignment film 4, 1) means for forming ribs on both the first substrate 2 side and the second substrate 7; 2) means for forming ribs on the second substrate 7 using electrode slits in the first pixel electrode 21; 3) Means for forming a rib on the second substrate 7 using a fine slit electrode for the first pixel electrode 21; 4) Means using slit electrodes for the first pixel electrode 21 and the second common electrode 22; 5) Means for using a fine slit electrode for the first pixel electrode 21 and forming a pretilt in the liquid crystal with a polymer, 6) It is a multi-domain type VA device in which the alignment orientation of the liquid crystal is defined by means using a so-called photo-alignment film capable of imparting
- it is easy to form a polymer network of the liquid crystal layer 5, the optical axis direction or the easy axis direction of the polymer network (A) in the liquid phase layer 5, and the liquid crystal composition (B).
- It is easy to control the alignment easy axis directions to the same or substantially the same direction. Therefore, it was obtained by means of 5) means for forming a pretilt in liquid crystal with a polymer, or means for using 6) a photo-alignment film.
- a liquid crystal display element is preferable.
- the electrode is made of a transparent electrode such as ITO, and is provided with a slit portion 512c from which a part of the electrode material (ITO) is removed.
- a slit portion 512c having a cross shape connecting the midpoints of the opposing sides of the rectangular cell and having a width of about 3 to 5 ⁇ m functions as an alignment regulating structure, and extends from the slit portion 512c in an oblique 45 ° direction and has a width of 5 ⁇ m.
- a plurality of 512c are formed with a pitch of 8 ⁇ m, and these function as an auxiliary orientation control factor that suppresses disturbance in the azimuth direction during tilting.
- the width of the display pixel electrode is 3 ⁇ m, for example.
- the pixel trunk electrode 512a and the pixel branch electrode 512b have an angle of 45 degrees, and have a structure in which the branch electrodes extend in four directions that differ by 90 degrees with respect to the center of the pixel. Yes.
- the liquid crystal molecules are tilted when a voltage is applied, but tilted so that the orientation of the tilted alignment coincides with these four directions. Therefore, a four-divided domain is formed in one pixel to increase the display viewing angle. Can be wide.
- the liquid crystal display region can be aligned and divided by a simple method of devising the electrode structure without performing complicated steps such as mask rubbing and mask irradiation using a photo-alignment film on the alignment film. .
- FIG. 9 is a plan view schematically showing a minimum unit structure in one pixel PX of the TFT liquid crystal display element.
- the structure and operation of the horizontal / diagonal electric field mode liquid crystal display device will be briefly described below.
- the pixel electrode PE has a main pixel electrode PA and a sub-pixel electrode PB.
- the main pixel electrode PA and the sub-pixel electrode PB are electrically connected to each other, and both the main pixel electrode PA and the sub-pixel electrode PB are provided on the array substrate AR.
- the main pixel electrode PA extends along the second direction Y, and the subpixel electrode PB extends along the first direction X different from the second direction Y.
- the pixel electrode PE is formed in a substantially cross shape.
- the sub-pixel electrode PB is coupled to a substantially central portion of the main pixel electrode PA, and extends from the main pixel electrode PA toward both sides thereof, that is, the left side and the right side of the pixel PX.
- the main pixel electrode PA and the sub-pixel electrode PB are substantially orthogonal to each other.
- the pixel electrode PE is electrically connected to a switching element (not shown) in the pixel electrode PB.
- the common electrode CE has a main common electrode CA and a sub-common electrode CB, and the main common electrode CA and the sub-common electrode CB are electrically connected to each other.
- the common electrode CE is electrically insulated from the pixel electrode PE.
- at least a part of the main common electrode CA and the sub-common electrode CB is provided on the counter substrate CT.
- the main common electrode CA extends along the second direction Y.
- the main common electrode CA is disposed on both sides of the main pixel electrode PA. At this time, none of the main common electrodes CA overlaps with the main pixel electrode PA in the XY plane, and a substantially equal interval is formed between each of the main common electrodes CA and the main pixel electrode PA. Yes.
- the main pixel electrode PA is located approximately in the middle of the adjacent main common electrode CA.
- the sub-common electrode CB extends along the first direction X.
- the sub-common electrode CB is disposed on both sides of the sub-pixel electrode PB.
- none of the sub-common electrodes CB overlaps the sub-pixel electrode PB, and a substantially equal interval is formed between each of the sub-common electrodes CB and the sub-pixel electrode PB.
- the subpixel electrode PB is positioned approximately in the middle of the adjacent subcommon electrode CB.
- the main common electrode CA is formed in a band shape extending linearly along the second direction Y.
- the sub-common electrode CB is formed in a strip shape extending linearly along the first direction X.
- the two main common electrodes CA are arranged in parallel at intervals along the first direction X.
- the main common electrode on the left side in the drawing is referred to as CAL.
- the right main common electrode is called CAR.
- the two sub-common electrodes CB are arranged in parallel along the second direction Y at intervals, and in the following, in order to distinguish these, the upper main common electrode in the drawing is referred to as CBU.
- the lower main common electrode is called CBB.
- the main common electrode CAL and the main common electrode CAR are at the same potential as the sub-common electrode CBU and the sub-common electrode CBB.
- the main common electrode CAL and the main common electrode CAR are connected to the sub-common electrode CBU and the sub-common electrode CBB, respectively.
- the main common electrode CAL and the main common electrode CAR are respectively disposed between the pixel PX and the adjacent pixels on the left and right. That is, the main common electrode CAL is disposed across the boundary between the illustrated pixel PX and the left pixel (not shown), and the main common electrode CAR is the illustrated pixel PX and the right pixel (not shown). ).
- the sub-common electrode CBU and the main common electrode CBB are disposed between pixels adjacent to the pixel PX in the vertical direction. That is, the sub-common electrode CBU is disposed across the boundary between the illustrated pixel PX and the upper pixel (not illustrated), and the sub-common electrode CBB is illustrated with the illustrated pixel PX and the lower pixel (not illustrated). Z)).
- the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is a direction substantially parallel to the second direction Y.
- the first alignment film AL1 is disposed on the surface of the array substrate AR that faces the counter substrate CT, and extends over substantially the entire active area ACT.
- the first alignment film AL1 covers the pixel electrode PE and is also disposed on the second interlayer insulating film 13.
- Such a first alignment film AL1 is formed of a material exhibiting horizontal alignment.
- the second alignment film AL2 is disposed on the surface of the counter substrate CT facing the array substrate AR and extends over substantially the entire active area ACT.
- the array substrate AR may further include a first main common electrode and a first sub-common electrode as part of the common electrode.
- FIG. 10 is a schematic diagram of an electrode structure of an 8-division oblique electric field mode liquid crystal cell. In this way, a wider viewing angle can be realized by dividing one pixel into eight.
- the operation of the liquid crystal display panel having the above configuration will be described.
- no voltage is applied to the liquid crystal layer, that is, when there is no electric field (OFF) when no electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE, as shown by the broken line in FIG.
- the liquid crystal molecules LM of LQ are aligned such that the major axis thereof faces the first alignment processing direction PD1 of the first alignment film AL1 and the second alignment processing direction PD2 of the second alignment film AL2.
- Such OFF time corresponds to the initial alignment state
- the alignment direction of the liquid crystal molecules LM at the OFF time corresponds to the initial alignment direction.
- the liquid crystal molecules LM are not always aligned parallel to the XY plane, and are often pretilted. Therefore, the strict initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is a direction obtained by orthogonally projecting the alignment direction of the liquid crystal molecules LM at the OFF time on the XY plane.
- the first alignment treatment direction PD1 and the second alignment treatment direction PD2 are both substantially parallel to the second direction Y.
- the liquid crystal molecules LM are initially aligned so that the major axis thereof is directed in a direction substantially parallel to the second direction Y, as indicated by a broken line in FIG. That is, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM is parallel to the second direction Y (or 0 ° with respect to the second direction Y).
- the liquid crystal molecules LM in the cross section of the liquid crystal layer LQ are substantially horizontal in the vicinity of the intermediate portion of the liquid crystal layer LQ.
- Alignment is performed with a pretilt angle of approximately zero, and alignment is performed with a pretilt angle that is symmetrical in the vicinity of the first alignment film AL1 and the vicinity of the second alignment film AL2 (spray alignment).
- the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the first alignment film AL1 and the liquid crystal molecules LM in the vicinity of the second alignment film AL2 in the direction inclined from the normal direction of the substrate Is optically compensated.
- the liquid crystal molecules LM are in the vicinity of the first alignment film AL1, in the second alignment film AL2 in the cross section of the liquid crystal layer LQ. And in the middle part of the liquid crystal layer LQ with a substantially uniform pretilt angle (homogeneous alignment). Part of the backlight light from the backlight 4 passes through the first polarizing plate PL1 and enters the liquid crystal display panel LPN.
- the light incident on the liquid crystal display panel LPN is linearly polarized light orthogonal to the first polarization axis AX1 of the first polarizing plate PL1.
- Such a polarization state of linearly polarized light hardly changes when it passes through the liquid crystal display panel LPN in the OFF state. Therefore, the linearly polarized light transmitted through the liquid crystal display panel LPN is absorbed by the second polarizing plate PL2 having a crossed Nicol positional relationship with the first polarizing plate PL1 (black display).
- the substrate is interposed between the pixel electrode PE and the common electrode CE.
- a horizontal electric field (or an oblique electric field) substantially parallel to the line is formed.
- the liquid crystal molecules LM are affected by the electric field and rotate in a plane whose major axis is substantially parallel to the XY plane as indicated by the solid line in the figure.
- the liquid crystal molecules LM in the lower half of the region between the pixel electrode PE and the main common electrode CAL rotate clockwise with respect to the second direction Y in the drawing.
- the liquid crystal molecules LM in the upper half region rotate counterclockwise with respect to the second direction Y and are oriented so as to face the upper left in the figure.
- the liquid crystal molecules LM in the lower half region rotate counterclockwise with respect to the second direction Y and face the lower right in the drawing.
- the liquid crystal molecules LM in the upper half region are aligned so as to rotate clockwise with respect to the second direction Y and to face the upper right in the drawing.
- each pixel PX in a state where an electric field is formed between the pixel electrode PE and the common electrode CE, the alignment direction of the liquid crystal molecules LM is divided into a plurality of directions with the position overlapping the pixel electrode PE as a boundary. , A domain is formed in each orientation direction. That is, a plurality of domains are formed in one pixel PX.
- linearly polarized light orthogonal to the first polarization axis AX1 of the first polarizing plate PL1 is incident on the liquid crystal display panel LPN, and the polarization state is the alignment of the liquid crystal molecules LM when passing through the liquid crystal layer LQ. It changes according to the state.
- the second polarizing plate PL2 (white display). According to such a structure, since four domains can be formed in one pixel, viewing angles in the four directions can be optically compensated, and a wide viewing angle can be achieved.
- liquid crystal display device with high display quality, which can realize display with high transmittance without gradation inversion. Further, by setting the area of the opening portion to be substantially the same for each of the four regions partitioned by the pixel electrode PE and the common electrode CE within one pixel, the transmittance of each region becomes substantially equal, The light transmitted through the part optically compensates for each other, and a uniform display can be realized over a wide viewing angle range.
- the liquid crystal display element of the present invention described in detail above can be applied to operation modes such as TN, STN, ECB, VA, VA-TN, IPS, FFS, ⁇ cell, OCB, cholesteric liquid crystal.
- operation modes such as TN, STN, ECB, VA, VA-TN, IPS, FFS, ⁇ cell, OCB, cholesteric liquid crystal.
- VA, IPS, FFS, VA-TN, TN, and ECB are particularly preferable.
- the liquid crystal display element of the present invention can be distinguished from a PSA (Polymer Sustained Alignment) type liquid crystal display element having a polymer or copolymer on the alignment film in that a polymer network is formed in the liquid crystal layer.
- PSA Polymer Sustained Alignment
- Evaluation of the solubility of the liquid crystal composition in the reference example at low temperature is as follows. After preparing the liquid crystal composition, 1 g of the liquid crystal composition is weighed in a 2 mL sample bottle, stored at ⁇ 20 ° C., and visually observed from the liquid crystal composition. The following four-stage evaluation was performed by observing the generation of the precipitates.
- the measured characteristics are as follows.
- T ni Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C.) ⁇ n: refractive index anisotropy at 20 ° C. no: ordinary refractive index at 20 ° C. ⁇ : dielectric anisotropy at 20 ° C. ⁇ : dielectric constant in the minor axis direction of liquid crystal at 20 ° C. ⁇ : viscosity at 20 ° C. (mPa ⁇ s) ⁇ 1 : rotational viscosity at 20 ° C. (mPa ⁇ s) VHR: Voltage holding ratio (%) at 60 ° C.
- Burn-in evaluation of the liquid crystal display element is based on the following four-level evaluation of the afterimage level of the fixed pattern when the predetermined fixed pattern is displayed in the display area for 1000 hours and then the entire screen is uniformly displayed. went.
- the process suitability is that the liquid crystal is dropped by 50 pL at a time using a constant volume metering pump 100000 times in the ODF process, and the following “0 to 100 times, 101 to 200 times, 201 to 300 times, ..., 99901 to 100,000 times ”, the change in the amount of liquid crystal dropped 100 times each was evaluated in the following four stages.
- T ni (nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature) is 75.6 (° C.)
- ⁇ n reffractive index anisotropy at 25 ° C.
- n o ordinary refractive index at 25 ° C.
- ⁇ dielectric anisotropy at 25 ° C.
- ⁇ dielectric constant in the liquid crystal minor axis direction at 25 ° C.
- ⁇ 1 rotational viscosity at 25 ° C.
- Liquid crystal hosts (LCN-2 to 17) were prepared as shown in Tables 1 and 2.
- “651” in the initiator column represents Irgacure-651 (manufactured by BASF).
- Example 1 Using a fishbone pattern electrode vertical alignment (PVA) cell coated with a polyimide vertical alignment film with a cell gap of 3.5 ⁇ m, a polymerizable liquid crystal composition (LCN-1-1) was injected into the cell by vacuum injection. .
- PVA fishbone pattern electrode vertical alignment
- a polyimide vertical alignment film with a cell gap of 3.5 ⁇ m a polymerizable liquid crystal composition
- the cell has a large number of slits so that the liquid crystal is tilted and oriented in the slit direction when a voltage is applied.
- Both the line electrode width and the slit width of the fishbone pattern electrode were 3.5 ⁇ m, and the length of the line electrode was 100 ⁇ m.
- a polarizing microscope is arranged by applying a voltage to the obtained liquid crystal display element of the present invention so that the bright field is the brightest and the slit direction is 45 degrees with respect to one of the two polarization axes of the crossed Nicol polarizing plate. Then, the liquid crystal alignment state of the cell was observed. It was confirmed that the state in which no voltage was applied was a completely vertical alignment state in the dark field. It was confirmed that when the voltage was gradually increased and applied, the slit portion changed from vertical alignment to inclined alignment and the brightness increased.
- Viscoelasticity measurement The polymerizable liquid crystal composition before polymerization was sandwiched between two glass plates (a distance between glass plates of 100 ⁇ m), and viscoelasticity was measured using a rheometer.
- the glass plate sandwiched with the polymerizable liquid crystal composition was irradiated with ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm, and then viscoelasticity measurement was performed using a rheometer. It was.
- Viscoelasticity measurement conditions are as follows.
- Viscoelasticity measuring device “MCR301” manufactured by Anton Paar Temperature: 25 ° C Deformation: Maximum 0.4 ⁇ m (sine wave) The loss tangent at a frequency of 1 Hz before curing was 2.0, and the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 4.6 Hz was 5.0.
- the loss tangent at a wave number of 1 Hz was 0.4, and the loss tangent at a frequency of 4.6 Hz was 0.5.
- the ultraviolet irradiation time until the loss tangent (tan ⁇ ) becomes 1 at a frequency of 1 Hz was 30 seconds.
- Example 2 In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element of the present invention was produced. Tables 7, 8 and 9 summarize the liquid crystal compositions used, the preparation conditions, the viscoelastic properties, and the liquid crystal display properties.
- Comparative Examples 1-7 In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element of the present invention was produced. Table 11 summarizes the liquid crystal composition used, preparation conditions, viscoelastic properties, and liquid crystal display properties.
- Example 18-22 In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element of the present invention was produced. Table 14 shows the liquid crystal composition used, production conditions, viscoelastic properties, and liquid crystal display properties.
- Comparative Examples 15-17 In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element of the present invention was produced. Table 15 shows the liquid crystal composition used, production conditions, viscoelastic characteristics, and liquid crystal display characteristics.
- Example 23 Using a plastic substrate with a solid electrode on which a rubbed polyimide vertical alignment film (tilt angle is 88 °) is formed, the liquid crystal composition (LCN-10-1) is added using an ODF (One Drop Filling) process. A 4 cm square liquid crystal cell sandwiched by a 5 ⁇ m gap was prepared. The relationship between the rubbing directions of the upper and lower substrates was set to be anti-parallel. This liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 120 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm to produce a liquid crystal cell.
- ODF One Drop Filling
- the response time (off response) when the V90 voltage of this liquid crystal was 0 V was 4.3 ms.
- Example 24 In the same manner as in Example 23, a liquid crystal display device of the present invention was produced. Table 15 summarizes the results of the liquid crystal composition used, preparation conditions, response time, unevenness evaluation, and alignment disorder during pressing.
- the pressing was performed by bringing a circular surface of a cylindrical polycarbonate having a radius of 5 mm and a length of 2 cm into contact with the device surface and applying a force of 30 g through this.
- the alignment disorder was observed in a state where the liquid crystal device was sandwiched between the orthogonal polarizing plates, and judged from the state of the change in transmittance around the pressing portion.
- Comparative Examples 18-20 In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element of the present invention was produced. Table 16 summarizes the liquid crystal composition used, preparation conditions, response time, unevenness evaluation, and results of alignment disorder during pressing.
- the pressing was performed by bringing a circular surface of a cylindrical polycarbonate having a radius of 5 mm and a length of 2 cm into contact with the device surface and applying a force of 30 g through this.
- the alignment disorder was observed in a state where the liquid crystal device was sandwiched between the orthogonal polarizing plates, and judged from the state of the change in transmittance around the pressing portion.
- the liquid crystal display element of the present invention is suitable for a curved display having a bent screen.
- a liquid crystal display element is used by being attached to a touch panel.
- the liquid crystal display element of the present invention can be suitably used because it is difficult to change the orientation by pressing the touch panel.
- Reference Examples 50-51 As shown in Table 18, liquid crystal compositions (LCN-1-3) to (LCN-1-4) containing a liquid crystal host, a monomer, and a photopolymerization initiator were prepared.
- Example 29-30 In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element of the present invention was produced. Table 19 shows the liquid crystal composition used, production conditions, viscoelastic characteristics, and liquid crystal display characteristics.
- Example 1 having the same concentration as the liquid crystal host, the time until tan ⁇ became 1 was 30 seconds.
- Example 28 in which the amount of the initiator was reduced, the time until tan ⁇ became 1 was 50 seconds, and although the transmittance and drive voltage were the same as in Example 1, the response speed was inferior.
- Example 29 in which the amount of the initiator was increased, the time until tan ⁇ became 1 was 50 seconds, and the drive voltage and response speed were the same as in Example 1, but the liquid crystal orientation deteriorated, so the transmittance was inferior. .
- Example 31-32 In the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element of the present invention was produced. Table 20 shows the liquid crystal composition used, production conditions, viscoelastic properties, and liquid crystal display properties.
- Example 1 The difference from Example 1 is that the ultraviolet irradiation intensity is changed without changing the ultraviolet irradiation amount.
- the time until tan ⁇ became 1 was 30 seconds.
- Example 30 in which the UV intensity was weakened, the time until tan ⁇ became 1 was 80 seconds, and the transmittance and drive voltage were the same as in Example 1, but the response speed was inferior.
- Example 31 in which the ultraviolet intensity was increased, the time until tan ⁇ became 1 was 19 seconds, and the drive voltage and response speed were the same as in Example 1, but the liquid crystal orientation deteriorated, so the transmittance was inferior.
- the time until tan ⁇ becomes 1 is within a certain range, an element having an excellent characteristic balance can be obtained.
- Reference Example 55 The composition LCP-4 shown in the table below was prepared.
- Reference Example 56 The composition LCP-5 shown in the table below was prepared.
- a polymerizable liquid crystal composition (LCP-1-1) was injected into the cell by vacuum injection. This cell was irradiated with ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm, to produce a liquid crystal display element of the present invention.
- Viscoelasticity measurement The polymerizable liquid crystal composition before polymerization was sandwiched between two glass plates (a distance between glass plates of 100 ⁇ m), and viscoelasticity was measured using a rheometer.
- the glass plate sandwiched with the polymerizable liquid crystal composition was irradiated with ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm, and then viscoelasticity measurement was performed using a rheometer. It was.
- Viscoelasticity measurement conditions are as follows.
- Viscoelasticity measuring device “MCR301” manufactured by Anton Paar Temperature: 25 ° C Deformation: Maximum 0.4 ⁇ m (sine wave) The loss tangent at a frequency of 1 Hz before curing was 2.3, and the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 4.6 Hz was 4.2. The loss tangent at a wave number of 1 Hz after curing was 0.5, and the loss tangent at a frequency of 4.6 Hz was 0.7. Examples 34-36 In the same manner as in Example 33, a liquid crystal display device of the present invention was produced. Table 27 shows the liquid crystal composition used, production conditions, viscoelastic characteristics, and liquid crystal display characteristics.
- Comparative Examples 21-24 A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 33.
- Table 28 shows the liquid crystal composition used, production conditions, viscoelastic characteristics, and liquid crystal display characteristics.
- Example 37 In Example 33, an IPS cell (L / S between comb electrodes: 4/12 ⁇ m) coated with a polyimide horizontal alignment film with a cell gap of 3.0 ⁇ m was used instead of the FFS cell, and a polymerizable liquid crystal composition (LCP ⁇ ) was used. 4-1) was injected into the cell by vacuum injection.
- This cell was irradiated with ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm, to produce a liquid crystal display element of the present invention.
- Viscoelasticity measurement The polymerizable liquid crystal composition before polymerization was sandwiched between two glass plates (a distance between glass plates of 100 ⁇ m), and viscoelasticity was measured using a rheometer.
- the glass plate sandwiched with the polymerizable liquid crystal composition was irradiated with ultraviolet light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 for 80 seconds using a light source of an ultraviolet LED having a wavelength of 365 nm, and then viscoelasticity measurement was performed using a rheometer. It was.
- Viscoelasticity measurement conditions are as follows.
- Viscoelasticity measuring device “MCR301” manufactured by Anton Paar Temperature: 25 ° C Deformation: Maximum 0.4 ⁇ m (sine wave)
- the loss tangent at a frequency of 1 Hz before curing was 2.3, and the loss tangent (tan ⁇ ) at a frequency of 4.6 Hz was 4.2.
- the loss tangent at a wave number of 1 Hz after curing was 0.6, and the loss tangent at a frequency of 4.6 Hz was 0.7.
- Comparative Example 25 A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 37.
- Table 30 shows the liquid crystal composition used, production conditions, viscoelastic characteristics, and liquid crystal display characteristics.
- SYMBOLS 1 Polarizing plate, 2 ... First transparent insulating substrate, 3 ... Electrode layer, 4 ... Alignment film, 4a ... Alignment direction, 5 liquid crystal layer, 5a ... Liquid crystal molecule when no voltage is applied, 5b ... Liquid crystal when voltage is applied Molecule, 6 ... color filter, 7 ... second transparent insulating substrate, 8 ... polarizing plate, 9 ... continuous or discontinuous polymer network, 10 ... liquid crystal display element, 11 ... gate electrode, 12 ... gate insulating layer, 13 ... Semiconductor layer, 14 ... protective layer, 15 ... ohmic contact layer, 16 ... drain electrode, 17 ... source electrode, 18 ...
- insulating protective layer 21 ... pixel electrode, 22 ... common electrode, 23 ... storage capacitor, 24 ... gate wiring, 25 ... Data wiring, 26 ... Drain electrode, 27 ... Source electrode, 28 ... Gate electrode, 29 ... Common line, 100 ... Polarizing plate, 110 ... Gate electrode, 120 ... Gate insulating layer, 130 ... Semiconductor layer, 140 ... Preservation Layer, 160 ... drain electrode, 190b ... organic insulating film, 200 ... first substrate, 210 ... pixel electrode, 220 ... storage capacitor, 230 ... drain electrode, 240 ... data wiring, 250 ... gate wiring, 260 ... source electrode, 270 ... Gate electrode, 300 ... Thin film transistor layer, 400 ... Alignment film, 500 ...
- Liquid crystal layer 510 ... Liquid crystal display device, 512 ... Pixel electrode, 512a ... Pixel trunk electrode, 512b ... Pixel branch electrode, 512c ... Pixel slit, 516 ... scanning wiring, 517 ... signal wiring, 600 ... common electrode, 700 ... color filter, 800 ... second substrate, 900 ... polarizing plate, 1000 ... liquid crystal display element, 1400 ... transparent electrode (layer), PX ... pixel, PE ... Pixel electrode, PA ... Main pixel electrode, PB ... Sub-pixel electrode, CE ... Common electrode, CA ... Main common electrode, CAL ... Left side Common electrode, CAR ... right main common electrode, CB ... sub-common electrode, CBU ... upper sub common electrode, CBB ... lower sub-common electrode
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Abstract
[課題]オフ応答速度が速く、かつ、駆動電圧と透過率とのバランスが優れ、更に経時的に安定しており、電圧保持率も良好な液晶表示素子を提供する。
[解決手段]少なくとも一方に電極を有し、少なくとも一方に透明性を有する2枚の基板間にポリマーネットワーク(A)と液晶組成物(B)とを含有する液晶層が挟持されており、かつ該液晶層のレオメーター測定による25℃・測定周波数1Hzで正弦振動させたときの貯蔵弾性率(Pa)と損失弾性率(Pa)から算出される損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が0.1~1の範囲である液晶表示素子。
Description
本発明は液晶表示素子に関する。
近年、液晶テレビの大型化が進んだ結果、画面上を移動する表示物の移動速度が速くなり、そのため液晶の応答速度の向上が求められている。そこで、表示の高速化を図るべく、例えば、主に垂直配向モードを採用し、液晶材料のチルト角を付与させて電圧印加時の立ち上がり応答(オン応答)を高速化させたPS(polymer-stabilised:高分子安定化)又はPSA(polymer-sustained alignment:高分子維持配向)ディスプレイが(特許文献1~5参照)が広く利用されている。
斯かるPS又はPSAディスプレイは、具体的には、0.3質量%以上1質量%未満の重合性化合物を液晶媒体に添加して、上下電極に電界を印加して液晶分子を一方向に傾け、この状態でUV光を照射し重合性化合物を重合させて配向膜上にポリマー層を形成させる。このポリマー層により傾いた液晶の配向状態を固定化する技術を利用するものであり、これにより電圧印加時の立ち上がり応答(オン応答)を高速化させるものであった。
しかしながら、近年の液晶テレビの大型化が進んだ結果として、画面上を移動する表示物の移動速度がより一層速くなり、そのため液晶の応答速度の更なる向上が求められている。
そこで、従来より、応答速度の改善手段として、電圧印加時の立ち上がり応答(オン応答)の高速化のみならず、電圧印加から解放したとき(スイッチング・オフ時)の応答速度を改善する試みがなされており、例えば、特許文献5には、液晶表示セル中の液晶材料に液晶組成物と共にポリマー成分を液晶材料中1質量%以上40質量%未満となるように封入してなる液晶表示素子が開示されている。斯かる液晶表示素子は、液晶材料中に所定量のポリマーを含有させる結果、ポリマーと液晶分子との引力的な相互作用を利用して、スイッチング・オフ応答(以下、「オフ応答」と略記する。)の際の初期配向状態への緩和過程を加速することによってオフ応答の高速化を実現したものである。
然しながら、このような液晶材料中1質量%以上40質量%未満のポリマー成分を含む液晶層を持つ液晶表示素子は、ポリマー成分の濃度がPSまたはPSA等と比較して高いため、オフ応答、駆動電圧、透過率などの素子特性が、ポリマー成分の濃度、化学構造、及び作製プロセスによって影響を受けやすい傾向があった。
そのため、特性のバランスに優れた液晶表示素子を得る為には、オフ応答、駆動電圧、透過率を測定したときにバランスがとれているか否かを迅速に判断し、ポリマー濃度、ポリマーや液晶の化学構造、及び作製プロセスを最適化しなければならなかった。
ところが、特性バランスがとれているか否かは、条件を変えて多数の実験・測定を行って、各因子がオフ応答、駆動電圧、透過率に及ぼす影響と、それらの間での二律背反の関係を把握しなければならないので、最適条件を導出するのに長期間を要し、その作業自体が煩雑なものとならざるを得ないのが現状であった。
また、(特許文献5)では、液晶表示素子の作製方法として、例えば、液晶組成物とモノマーを含有する組成物を液晶セルに注入した後に紫外線を照射して、液晶セル中に重合体を形成する方法を開示している。この時、紫外線の照射量が、モノマーが重合体を形成するのに十分でないと経時によって特性が変化してしまう、という問題がった。一方、紫外線の照射量が必要十分であれば経時変化が無い安定した特性(オフ応答、駆動電圧、透過率)が得られるものの、紫外線の照射量が過大であると液晶材料が紫外線照射によって化学劣化して液晶表示素子の重要な信頼性指標である電圧保持率の悪化を招く恐れがあった。つまり、紫外線照射量は経時変化や電圧保持率にも影響を与えるため、適切に設定することが極めて重要であるところ、紫外線照射量を最適化することは困難であり、結局、各特性バランスに優れ、経時変化や電圧保持率に優れた液晶表示素子を工業的に安定的に生産することは困難なものであった。
また、近年、液晶ディスプレイを平面状ではなく、湾曲させたものが、画面への没入感を高めるものとして注目されている。このようなディスプレイは、平面状のディスプレイを製造したあと、外力によって湾曲させることによって製造されている。この湾曲時に、液晶の配向が乱れてしまうという問題があった。
更に、近年、液晶ディスプレイはタッチパネルと積層して用いることが多くなってきた。この時の押圧によって液晶ディスプレイの配向が乱れてしまうという問題もあった。
従って、本発明が解決しようとする課題は、オフ応答速度が速く、かつ、駆動電圧と透過率とのバランスが優れ、更に経時的に安定しており、電圧保持率も良好な液晶表示素子を提供することにある。また、ディスプレイへの湾曲操作や押圧といった外力への耐性を高めた液晶表示素子を提供することにある。
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ポリマー成分が液晶材料中に導入された液晶表示素子において速いオフ応答を実現しながら、バランスの良い駆動電圧及び透過率を兼ね備えた状態について、ポリマーを含有する液晶材料の系全体での動的粘弾性(以下単に「粘弾性」と表す)について着目し、粘弾性特性、特に動的損失正接(tanδ)を1以下にすることによりバランスに優れた液晶表示素子が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、少なくとも一方に電極を有し、少なくとも一方に透明性を有する2枚の基板間にポリマーを含む液晶層が挟持されており、かつ該液晶層の損失正接が、測定周波数1Hzにおいて0.1~1であることを特徴とする液晶表示素子に関する。
本発明によれば、オフ応答速度が速く、かつ、駆動電圧と透過率とのバランスが優れ、更に経時的に安定しており、電圧保持率も良好な液晶表示素子を提供できる。
本発明の液晶表示素子は、前記した通り、少なくとも一方に電極を有し、少なくとも一方に透明性を有する2枚の基板間にポリマーネットワーク(A)と液晶組成物(B)とを含有する液晶層が挟持されており、かつ該液晶層のレオメーター測定による25℃・測定周波数1Hzで正弦振動させたときの貯蔵弾性率(Pa)と損失弾性率(Pa)から算出される損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が0.1~1の範囲であることを特徴としている。本発明の液晶表示素子の様に、液晶層にポリマーを含む系では、該液晶層自体の弾性的な性質、つまり固体的な性質が強すぎると、電圧印加状態から無電界時(OFF時)にする際このオフ応答速度が速くなるものの、電圧印加して液晶材料の配向を変えるときに高い電圧が必要になってしまい、駆動電圧の上昇や透過率の低下を招いてしまう。一方、液晶層の粘性的な性質が強すぎると、駆動電圧の上昇や透過率の低下は招かないものの、オフ応答が速くならない、という二律背反にあるが、本発明では、上記した損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が0.1~1の範囲とすることにより、駆動電圧の上昇や透過率の低下を招くことなく、オフ応答速度を向上させることができる。
ここで、損失正接(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)は、粘弾性測定装置で測定することができ、25℃・測定周波数1Hzで正弦振動させたときの貯蔵弾性率(Pa)と損失弾性率(Pa)との比(損失弾性率/貯蔵弾性率(tanδ))として算出することができる。また、レオメータ測定は、市販のレオメータ測定器、例えばAnton Paar社製レオメータ「MCR」シリーズにて測定することができる。測定は25℃にて実施することができ、測定時における応力を与えるための歪量はセルギャップの20~70%の範囲、より好ましくは30~60%、とりわけ40~55%の範囲にすることが好ましい。歪量が小さい場合、測定値の精度が悪化する傾向があり、歪量が大きいと内部に形成されたポリマーを測定作業によって破壊してしまう危険があり、真の値を得るのが困難になる。応力は正弦振動で与えるのが好ましい。
測定周波数は、0.5~5Hzの範囲であることが好ましい。即ち、例えば、ポリマーネットワークを含まない液晶材料の場合、1Hzでの損失正接は2前後であるのに対して、5Hzでの損失正接は4~8となる。これに対して、本発明の液晶表示素子に用いる液晶層は、損失正接の周波数異存性は小さくなり、通常の液晶層に比べより固体に近い性質を示し、オフ応答速度と、駆動電圧及び透過率とのバランスに優れた特性が得られる。
具体的には、本発明の液晶表示素子の液晶層の1Hzでの損失正接0.1~1に対して、測定周波数4.6Hzでの損失正接が、0.11~1の範囲であることがあることが好ましく、特に、測定周波数が1Hzと4.6Hzとの差が0.2以下であること、特に0.1以下であることが特に好ましい。また、本発明における1Hzでの損失正接は、特にオフ応答速度の点から0.8以下、特に0.7以下であることが好ましい。
本発明の液晶表示素子の液晶層は、液晶層がポリマーで担持されて液晶の配向の安定性が向上することから、3D形状や、曲面形状への適用が容易である。斯かる観点からは損失正接はより低く固体的な性質が強い方が望ましいが、一方固体的な性質が強すぎると、折り曲げ時の応力によって高分子構造の破壊が起きてしまい、これによって配向ムラが誘起されやすくなる。従って、本発明では、1Hzでの損失正接は0.1~1、特に0.15~0.8の範囲、なかでも0.2~0.7の範囲であることが、液晶デバイスを折り曲げた際のムラ発生を抑制することができる点から好ましい。
本発明の液晶表示素子の液晶層は、また、液晶の配向の安定性が高いことから、液晶デバイスに局所的に押圧した際の、配向乱れを抑制することが可能になる。但し、斯かる性能についても、固体的な性質が強すぎると、押圧時の応力によって高分子構造の破壊が起きてしまうため、これによって配向ムラが固定化されてしまう傾向がある。斯かる観点から1Hzでの損失正接は0.15~0.8の範囲、特に0.2~0.7の範囲であることが好ましい。
[液晶層]
次に、液晶表示素子における液晶層、例えば、図1における液晶層5は、前記した通り、ポリマーネットワーク(A)と、液晶組成物(B)を含有することを特徴としている。
[液晶層]
次に、液晶表示素子における液晶層、例えば、図1における液晶層5は、前記した通り、ポリマーネットワーク(A)と、液晶組成物(B)を含有することを特徴としている。
(ポリマーネットワーク(A))
斯かる液晶層を構成するポリマーネットワーク(A)は、一軸性の光学異方性、又は一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するものであることが好ましく、該ポリマーネットワークの光学軸又は配向容易軸と、液晶組成物(B)を構成する低分子液晶の配向容易軸が略一致するように形成されていることがより好ましい。尚、該ポリマーネットワークには、複数のポリマーネットワークが集合することにより高分子薄膜を形成したポリマーバインダも含まれる。該ポリマーバインダは、一軸配向性を示す屈折率異方性を有しており、該薄膜に低分子液晶が分散され、該薄膜の一軸性の光学軸と低分子液晶の光学軸が略同一方向へ揃っていることが特徴である。
斯かる液晶層を構成するポリマーネットワーク(A)は、一軸性の光学異方性、又は一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するものであることが好ましく、該ポリマーネットワークの光学軸又は配向容易軸と、液晶組成物(B)を構成する低分子液晶の配向容易軸が略一致するように形成されていることがより好ましい。尚、該ポリマーネットワークには、複数のポリマーネットワークが集合することにより高分子薄膜を形成したポリマーバインダも含まれる。該ポリマーバインダは、一軸配向性を示す屈折率異方性を有しており、該薄膜に低分子液晶が分散され、該薄膜の一軸性の光学軸と低分子液晶の光学軸が略同一方向へ揃っていることが特徴である。
従って、これにより、光散乱型液晶である高分子分散型液晶又はポリマーネットワーク型液晶とは異なり光散乱が起こらず偏光を用いた液晶表示素子に於いて高コントラストな表示が得られる点と、立下り時間を短くして液晶素子の応答性を向上させる、という特徴を有するものとなる。更に、本発明の液晶表示素子を構成する液晶層では、ポリマーネットワーク層が液晶表示素子全体に形成されている為、液晶素子基板上にポリマーの薄膜層を形成させてプレチルトを誘起させるPSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶組成物と区別することができる。
斯かる液晶層は、例えば、重合性単量体成分(a)及び前記液晶組成物(B)を必須成分とする重合性液晶組成物を重合させることにより製造することができる。具体的には、前記重合性液晶組成物が液晶相を示した状態で、該重合性液晶組成物中の重合性単量体成分(a)(以下、単に「モノマー(a)」と略記することがある。)を重合させることにより、分子量が増加して液晶組成物(B)と重合体(もしくは共重合体)とに相分離させることにより前記液晶層を形成することができる。
ここで、二相に分離する形態は、含有する液晶組成物(B)の種類やモノマーの種類に依存する。例えば、液晶組成物(B)中にモノマー相が無数に島状の核として発生して成長するバイノーダル分解で相分離構造を形成しても良く、液晶組成物(B)中にモノマー相との濃度の揺らぎから相分離するスピノーダル分解により相分離構造を形成しても良い。バイノーダル分解によるポリマーネットワークを形成させるには、モノマーの反応速度が速い化合物を用いることにより可視光の波長より小さい大きさのモノマーの核を無数に発生させて線状に連結させる構造によりナノオーダーの相分離構造が形成されるので好ましい。結果としてモノマー相に於ける重合が進むと相分離構造に依存して可視光の波長より短い空隙間隔のポリマーネットワークが形成される。一方、ポリマーネットワークの空隙は液晶組成物(B)相の相分離によるもので、この空隙の大きさが可視光の波長より小さいと、光散乱性が無く高コントラストで、且つポリマーネットワークからのアンカーリング力の影響が強まり立下り時間が短くなり高速応答の液晶表示素子が得られるようになり特に好ましい。バイノーダル分解に於けるモノマー相の核生成は、化合物の種類や組合せによる相溶性の変化や、反応速度、温度等のパラメータに影響され適宜必要に応じて調整することが好ましい。反応速度は、紫外線重合の場合は、モノマーの官能基や重合開始剤の種類及び含有量、紫外線照射強度によるもので反応性を促進するように紫外線照射条件を適宜調整すれば良く、少なくとも2mW/cm2以上の紫外線照射強度が好ましい。一方、スピノーダル分解では周期性のある二相の濃度の揺らぎによる相分離微細構造が得られるので可視光波長より小さい均一な空隙間隔を容易に形成するので好ましい。
上述した何れの場合も、液晶組成物(B)の配向状態と同様の配向状態を保持しながらポリマーネットワークを形成させることができる。
ここで、前記した重合性液晶組成物は、重合性単量体成分(a)、前記液晶組成物(B)、及び必要に応じて重合開始剤を含むものであるが、前記重合性単量体成分(a)を重合性液晶組成物中、0.5~20質量%、好ましくは1~10質量%となる割合で用いることが液晶組成物(B)相の相分離とポリマーネットの形成が容易である点から好ましい。従って、本発明では、前記液相層は、ポリマーネットワーク(A)と液晶組成物(B)との総質量に対して、ポリマーネットワーク(A)が0.5~20質量%、特に1~10質量%となる割合で存在していることが好ましい。
本発明においてポリマーネットワーク(A)は、前記した通り、液晶組成物(B)の配向に倣うように光学異方性を示すことが好ましい。ポリマーネットワーク(A)中の液晶層の形態としては、ポリマーの3次元ネットワーク構造中に液晶組成物(B)が連続層をなす構造、液晶組成物(B)のドロップレットがポリマー中に分散している構造、又は両者が混在する構造、更に、両基板面を起点にポリマーネットワーク層が存在し、対面基板との中心付近では液晶層のみである構造が挙げられる。何れもの構造もポリマーネットワークの作用により0~90度のプレチルト角が液晶素子基板界面に対して誘起されていることが好ましいが、前記各構造のなかでも特にポリマーの3次元ネットワーク構造中に液晶組成物(B)が連続層をなす構造のものが、液晶分子のプレチルトの安定性に優れる点から好ましい。ここで、液相層を構成するポリマーネットワークは、共存する液晶組成物(B)を液晶セルの配向膜が示す配向方向へ配向させる機能を有することが好ましく、更に、ポリマー界面方向に対してプレチルトされた低分子液晶を安定化する機能を有していることも好ましい。ポリマー界面に対して低分子液晶のプレチルトを安定化させるモノマーを導入すると透過率の向上や液晶素子の駆動電圧を低くさせるのに有用であり好ましい。又、ポリマーネットワーク(A)は、屈折率異方性を有しても良く、配向方向へ低分子液晶を配向させる機能は、メソゲン基を有するモノマーを用いることによって実現できる。
斯かる観点から重合性単量体成分(a)は、液晶性のモノマーを使用することが好ましい。即ち、本発明の液晶表示素子は、液晶相中に液晶表示素子全面にポリマーネットワーク層が形成され、液晶相が連続している構造であって、ポリマーネットワークの配向容易軸や一軸の光学軸が低分子液晶の配向容易軸と略同一方向であること、また、低分子液晶のプレチルト角を誘起するようにポリマーネットワークを形成させることが、オフ応答の速度を高めることができる点から好ましく、そのため重合性単量体成分(A)を構成する重合性モノマーは、分子構造中にメソゲン構造を持つ液晶性のモノマーであることが好ましい。なお、本発明における液晶表示素子は、前記ポリマーネットワーク層が、ポリマーネットワークの平均空隙間隔が可視光の波長より小さい大きさであること、即ち450nm以下の平均空隙間隔であることが、光散乱が起こらなくなる点から好ましい。
更に、応答の立下り時間をポリマーネットワークと低分子液晶との相互作用効果(アンカーリング力)により低分子液晶単体の応答時間より短くするには、平均空隙間隔は50nm~450nmの範囲にする事が好ましく、立下り時間が液晶のセル厚の影響が少なくなりセル厚が厚くても薄厚並の立下り時間を示すようにするには、200~450nmの範囲であることが好ましい。また、駆動電圧の増加を25V以下に抑制して立ち下がり応答時間を短くするには250~450nmの範囲であることが好ましく、駆動電圧が5V程度以内の増加に抑制するには、平均空隙間隔が300~450nmの範囲にすることが好ましい。一方、駆動電圧を30V以上に高める場合には、平均空隙間隔を50~250nmの範囲にすればよい。また、立下り時間を0.5msec以下にするには50~200nmの範囲とすることが好ましい。
一方、ポリマーネットワークの平均直径は、平均空隙間隔と相反し、20nmから700nmの範囲にあることが好ましい。モノマーの含有量が増えると平均直径は増加する傾向にある。反応性を高くして重合相分離速度を高めるとポリマーネットワークの密度が増加してポリマーネットワークの平均直径が減少するので必要に応じて相分離条件を調整すれば良い。モノマー含有量が10%以下の場合は、平均直径が20nmから160nmにあることが好ましく、平均空隙間隔が200nmから450nm範囲に於いては、平均直径が40nmから160nmの範囲であることが好ましい。モノマー含有量が10%より大きくなると50nmから700nmの範囲が好ましく、50nmから400nmの範囲がより好ましい。
斯かる液晶性のモノマーとしては、具体的には、下記一般式(P1)
で表されるものが挙げられる。
ここで、Zp11は、フッ素原子、シアノ基、水素原子、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルキル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルコキシ基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニル基、水素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルケニルオキシ基又は-Spp12-Rp12を表す。これらのなかでも、Zp11としては、フッ素原子、酸素原子がハロゲン原子に置換されていてもよい炭素原子数1~15のアルキル基を使用することが液晶表示素子の電圧保持率を高くすることが可能になる点から好ましく、また、チルトの安定性の点から-Spp12-Rp12であることが好ましい。
ここで、Rp11およびRp12はそれぞれ独立に以下の式(RP11-1)から式(PP11-8)
のいずれかを表し(式中、*は結合点を示す)、前記式(RP11-1)~(RP11-8)中、RP111~RP112はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1~5個のアルキル基であり、tM11は0、1または2を表す。これらのなかでも特に前記式(RP11-1)で表され、かつ、該式中のRP111としては水素原子又はメチル基である、(メタ)アクリロイル基であることが、液晶表示素子の製造時にモノマーを重合させる際の紫外線照射量を低くすることが可能になる、液晶材料への紫外線照射量を必要最低限に保つことができ、液晶材料及び液晶表示素子の劣化を避けることができる点から好ましい。
前記Rp11およびRp12として挙げた式(RP11-1)から式(PP11-8)の中でも特に、下記式(RP11-1)から式(RP11-4)
で表されるものが反応性に優れる点から好ましく、特に式(RP11-1)で表されるものが好ましい。
Spp11およびSpp12は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~12の直鎖もしくは分岐状アルキレン基、又は、この直鎖もしくは分岐状のアルキレン構造の炭素原子は、酸素原子が隣接しない条件で、酸素原子もしくはカルボニル基で置換された化学構造を有する構造部位を表す。これらのなかでも、特に、炭素原子数1~12の直鎖もしくは分岐状アルキレン基は、液晶材料(B)との相溶性を高めるので好ましく、液晶分子が持つアルキル基と同程度の炭素原子数1~6のものが特に好ましい。
ここで、炭素原子数1~12の直鎖もしくは分岐状アルキレン基であるSpp11とSpp12とを有する場合、これらが同一のものであることが該モノマーの製造が容易であること、また、アルキレン鎖長の異なる複数種の化合物の使用割合を調整することによって物性調整が容易となる点から好ましい。一方、Spp11およびSpp12が単結合である場合には、モノマーが基板面に集まり易く、ポリマーネットワークを形成する傾向よりも垂直配向膜表面に薄膜を形成する傾向が強くなるため、ポリマーネットワーク形成による高速応答の効果よりも配向膜にプレチルトを付与し固定化する効果がより強くなる。
また、重合性液晶組成物中の重合性単量体成分(a)の含有率が0.5質量%~20質量%の範囲である場合には、Spp11およびSpp12は炭素原子数1~12の直鎖もしくは分岐状アルキレン基であることがオフ応答速度を速めるポリマーネットワークの形成な容易になる点から好ましい。特にオフ応答速度と低駆動電圧の点から1質量%~10質量%の範囲であることが好ましい。また、前記した直鎖もしくは分岐状アルキレン基は、炭素原子数としては、2~8が好ましく、2~6が更に好ましい。また、アルキレン基上の炭素原子を酸素原子が隣接しない条件で酸素原子もしくはカルボニル基で置換することは好ましい。特に酸素原子をMP11やMP13に結合する位置で導入すると、液晶材料全体としての液晶上限温度の拡大や重合時における紫外線感度を増加させることが可能になる点から好ましい。
次に、前記一般式(P1)中、モノマーとして良好な液晶性を付与することは、液晶表示素子における配向ムラ抑止の観点から好ましい。このような観点からは、Lp11及びLp12はそれぞれ独立して、単結合、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH=CRP113-COO-、-OCO-CRaP113=CH-、-(CH2)tm12-C(=O)-O-、-(CH2)tm12-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)tm12-、-(C=O)-O-(CH2)tm12-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-C≡C-、-N=N-、又は-C=N-N=C-を選択することが好ましく、RP113は水素原子を選択する事が好ましく、tm12は2を選択することが好ましい。また、Mp11、Mp12およびMp13は、それぞれ独立に1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フルオレン-2,6-ジイル基、フルオレン-1,4-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を選択することが好ましい。
一方、モノマーとして液晶材料中における低温保存性を確保する観点からは、Lp11及びLp12として-O-、-S-、-CH2-、-CO-、-C2H4-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRP113-、-NRP113-CO-、-CH=CRP113-COO-、-CH=CRP113-OCO-、-COO-CRP113=CH-、-OCO-CRaP113=CH-、-COO-CRP113=CH-COO-、-COO-CRP113=CH-OCO-、-OCO-CRP113=CH-COO-、-OCO-CRP113=CH-OCO-、-(CH2)tm12-C(=O)-O-、-(CH2)tm12-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)tm12-、-(C=O)-O-(CH2)tm12-、-CF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-を選択することが好ましく、RP113は炭素原子数1~4のアルキル基を選択することが好ましく、tm12は2~4の整数を選択することが好ましい。
これらのなかでも特に重合性単量体成分(a)の液晶性が高く、液晶表示素子における配向ムラ抑止の観点から、単結合、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-(CH2)2-C(=O)-O-、-(CH2)2-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)2-、-(C=O)-O-(CH2)2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-C≡C-、-N=N-、又は-C=N-N=C-が好ましい。
また、モノマーに光異性化する機能を付与することによりワイゲルト効果を用いた光による光配列機能が利用できることから、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、または-N=N-が好ましく、-CH=CH-と-N=N-を選択すること、なかでも-N=N-であることが好ましい。また、ポリマーネットワークの配向性を高くする観点から特に-N=N-であることが好ましい。
次に、一般式(P1)中のMp11、Mp12およびMp13は、それぞれ独立に1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,2-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,3-シクロヘキセニレン基、1,2-シクロヘキセニレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フルオレン-2,6-ジイル基、フルオレン-1,4-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、アントラセン-1,4-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、或いは、これらの芳香核に炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又はニトロ基で置換された構造が挙げられる。
また、前記Mp11、Mp12およびMp13は、これらの構造の芳香核に-Spp11-Rp11が置換されたものが、反応性に優れたラジカル重合性単量体となる点から好ましい。この時のRp11としては式(RP11-1)でかつ、RP111としては水素原子、もしくはメチル基である(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。
これらのなかでも特に1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フルオレン-2,6-ジイル基、フルオレン-1,4-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、2,3-ジフロロ-1,4-フェニレン基、2-フロロ-1,4-フェニレン基が液晶との相溶性の点から好ましい。
また、一般式(P1)中、mp12は1又は2を表し、mp13及びmp14はそれぞれ独立して、0、1、2又は3を表し、mp11及びmp15はそれぞれ独立して1、2又は3を表す。ここで、Zp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Lp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Lp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Mp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Mp13が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよいで表される化合物であることが好ましい。また、当該材料は1種又は2種以上含有することが好ましい。
また、前記したmp12~mp14は、それらの合計が1~6の範囲であることが好ましく、2~4の範囲、なかでも2であることが特に好ましい。2種以上のモノマーを使用する場合には、モノマー全体中の当該モノマーの濃度とmp12~mp14の合計を乗じて計算する平均数が、1.6~2.8になるように設定することが好ましく、1.7~2.4にする事が更に好ましく、1.8~2.2にすることが特に好ましい。
mp11及びmp15の合計は1~6が好ましく、2~4が更に好ましく、2が特に好ましい。2種以上のモノマーを使用する場合には、モノマー全体中の当該モノマーの濃度とmp1とp15合計を乗じて計算する平均数が、1.6~2.8になるように設定することが好ましく、1.7~2.4にする事が更に好ましく、1.8~2.2にすることが特に好ましい。平均数が1に近いと、液晶表示素子の駆動電圧を低減できる傾向があり、平均数が高いとオフ応答を速くできる傾向がある。
Mp11、Mp12およびMp13へのフッ素原子による置換は、液晶表示素子の電圧保持率を悪化させることなく、液晶材料と重合体もしくは共重合体との相互作用の大きさや溶解性を制御できるため好ましい。好ましい置換数は、1~4である。
以上詳述した式(P1)の中でも、下記式(P2-1)~(P2-11)で表される化合物を使用することは、チルト角の経時変化を抑制に有効である。
(式中、RP21、RP22はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表す)
このような化合物は有用であるものの、液晶材料中への溶解性が良好でない場合ある。従って、このような化合物は使用するモノマー全体において、90質量%以下含有することが好ましく、70質量%以下含有することが更に好ましく、50質量%以下含有することが特に好ましい。
このような化合物は有用であるものの、液晶材料中への溶解性が良好でない場合ある。従って、このような化合物は使用するモノマー全体において、90質量%以下含有することが好ましく、70質量%以下含有することが更に好ましく、50質量%以下含有することが特に好ましい。
また、式(P1)の中でも、下記式(P3-1)~(P3-11)で表される化合物を使用することは、チルト角の経時変化の抑制と液晶材料中への溶解性確保の両立を図れることから好ましい。
(式中、RP31、RP32はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表し、mP31は0または1の整数を表し、mP31が0の場合、mP32は1~6の整数を表し、mp31が1の場合、mP32は2~6の整数を表す)
式(P1)の中でも、下記式(P4-1)~(P4-11)で表される化合物を使用することは、オフ応答を効果的に改善するのに有用であることから好ましい。
式(P1)の中でも、下記式(P4-1)~(P4-11)で表される化合物を使用することは、オフ応答を効果的に改善するのに有用であることから好ましい。
(式中、RP41、RP42はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表し、mP42及びmP43はそれぞれ独立的に0または1の整数を表し、mP42が0の場合、mP41は1~6の整数を表し、mp42が1の場合、mP41は2~6の整数を表し、mP43が0の場合、mP44は1~6の整数を表し、mP43が1の場合、mp44は2~6の整数を表す)
このような化合物は使用するモノマー全体において、40質量%以上含有することが好ましく、50質量%以上含有することが更に好ましく、60質量%以上含有することが特に好ましい。
このような化合物は使用するモノマー全体において、40質量%以上含有することが好ましく、50質量%以上含有することが更に好ましく、60質量%以上含有することが特に好ましい。
式(P1)の中でも、メソゲン中にアリールエステル構造を有する、式(P5-1)~(P5-11)で表される化合物は紫外線照射によって重合開始できる能力を有するため、重合開始剤の添加量を低減できるので好ましい。
(式中、RP51、RP52はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表し、mP52及びmP53はそれぞれ独立的に0または1の整数を表し、mP52が0の場合、mP51は1~6の整数を表し、mp52が1の場合、mP51は2~6の整数を表し、mP53が0の場合、mP54は1~6の整数を表し、mP53が1の場合、mp54は2~6の整数を表す)
このような化合物の添加量が多いと液晶表示素子の電圧保持率が悪化する傾向があるので、使用するモノマー全体においで30質量%以下含有することが好ましく、20質量%以下含有することが更に好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
このような化合物の添加量が多いと液晶表示素子の電圧保持率が悪化する傾向があるので、使用するモノマー全体においで30質量%以下含有することが好ましく、20質量%以下含有することが更に好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
また、式(P1)の中でも式(P6-1)~(P6-11)で表される化合物のようなメソゲン中に桂皮酸エステル基を導入することも好ましい。
(式中、RP61、RP62はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表し、mP62及びmP63はそれぞれ独立的に0または1の整数を表し、mP62が0の場合、mP61は1~6の整数を表し、mp62が1の場合、mP61は2~6の整数を表し、mP63が0の場合、mP64は1~6の整数を表し、mP63が1の場合、mp64は2~6の整数を表す)
また、式(P1)の中でも下記式(P7-1)~(P7-5)で表されるような縮合環を有する化合物は、紫外線吸収域を単環化合物より可視光側にシフトさせることができるので、モノマーの感度調節の観点から好ましい。
また、式(P1)の中でも下記式(P7-1)~(P7-5)で表されるような縮合環を有する化合物は、紫外線吸収域を単環化合物より可視光側にシフトさせることができるので、モノマーの感度調節の観点から好ましい。
(式中、RP71、RP72はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表し、mP72及びmP73はそれぞれ独立的に0または1の整数を表し、mP72が0の場合、mP71は1~6の整数を表し、mp72が1の場合、mP71は2~6の整数を表し、mP73が0の場合、mP74は1~6の整数を表し、mP73が1の場合、mp74は2~6の整数を表す。)
上記では好ましい化合物として2官能モノマーを例示したが、式(P1)の中でも式(P5-1)~(P5-11)で表される化合物のような3官能モノマーの使用も好ましい。重合体もしくは共重合体の機械的強度を向上させることができる。また、メソゲン中にエステル結合を有しているものは、紫外線照射によって重合開始できる能力を有するため、重合開始剤の添加量を低減できるのでより好ましい。
上記では好ましい化合物として2官能モノマーを例示したが、式(P1)の中でも式(P5-1)~(P5-11)で表される化合物のような3官能モノマーの使用も好ましい。重合体もしくは共重合体の機械的強度を向上させることができる。また、メソゲン中にエステル結合を有しているものは、紫外線照射によって重合開始できる能力を有するため、重合開始剤の添加量を低減できるのでより好ましい。
(式中、RP81、およびRP83はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表し、mP72及びmP73はそれぞれ独立的に0または1の整数を表し、mP72が0の場合、mP71は1~6の整数を表し、mp72が1の場合、mP71は2~6の整数を表し、mP73が0の場合、mP74は1~6の整数を表し、mP73が1の場合、mp74は2~6の整数を表す。)
また、式(P1)の中でも液晶表示素子の駆動電圧を調整する目的から下記式(P9-1)~(P9-11)で表される化合物のような単官能モノマーの使用も好ましい。
また、式(P1)の中でも液晶表示素子の駆動電圧を調整する目的から下記式(P9-1)~(P9-11)で表される化合物のような単官能モノマーの使用も好ましい。
(式中、RP91は水素原子又はメチル基を表し、およびRP92は水素原子、または炭素原子数1~18のアルキル基を表す)
また、式(P1)の中でもモノマーとして光異性化する機能を付与することは、ワイゲルト効果を用いた光による光配列機能が利用できるので好ましい。このような観点からは(P10-1)~(P10-11)で表される化合物が好ましい。
また、式(P1)の中でもモノマーとして光異性化する機能を付与することは、ワイゲルト効果を用いた光による光配列機能が利用できるので好ましい。このような観点からは(P10-1)~(P10-11)で表される化合物が好ましい。
(式中、RP101、RP102はそれぞれ独立的に水素原子もしくはメチル基を表し、mP102及びmP103はそれぞれ独立的に0または1の整数を表し、mP102が0の場合、mP101は1~6の整数を表し、mp102が1の場合、mP101は2~6の整数を表し、mP103が0の場合、mP104は1~6の整数を表し、mP103が1の場合、mp104は2~6の整数を表す)
以上詳述した重合性単量体成分(a)は、上記した各種具体例で表される化合物を、下記一般式(V)
以上詳述した重合性単量体成分(a)は、上記した各種具体例で表される化合物を、下記一般式(V)
(式中、X1及びX2はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Sp1及びSp2はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~12のアルキレン基又は-O-(CH2)s-(式中、sは1~11の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表し、Uは炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状の多価脂肪族炭化水素基又は炭素原子数5~30の多価環状置換基を表すが、多価脂肪族炭化水素基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよく、炭素原子数5~20のアルキル基(基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。)又は環状置換基により置換されていてもよく、kは1~5の整数を表す。式中の全ての1,4-フェニレン基は、任意の水素原子が-CH3、-OCH3、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。)
または、下記一般式(VI)
または、下記一般式(VI)
(式中、X3は、水素原子又はメチル基を表し、Sp3は、単結合、炭素原子数1~12のアルキレン基又は-O-(CH2)t-(式中、tは2~11の整数を表し、酸素原子は芳香環に結合するものとする。)を表し、Vは炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基又は炭素原子数5~30の多価環状置換基、炭素原子数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン構造中の酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換された構造部位、これらの化学構造は、該構造を構成する炭素原子上の水素原子が、炭素原子数5~20のアルキル基(基中のアルキレン基は酸素原子が隣接しない範囲で酸素原子により置換されていてもよい。)又は環状置換基により置換されていてもよい。Wは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1~15のアルキル基を表す。なお、式中の全ての1,4-フェニレン基は、任意の水素原子が-CH3、-OCH3、フッ素原子、又はシアノ基に置換されていてもよい。)
で表すこともできる。
で表すこともできる。
ここで、前記一般式(V)におけるSp1及びSp2が同一となるものであることが、これらが例えば炭素原子数1~12の直鎖もしくは分岐状アルキレン基である場合に、該化合物の合成が容易であり、また、アルキレン鎖長の異なる複数種の化合物の使用割合を調整することによって物性調整が容易となる点から好ましい。
前記した通り、以上詳述した重合性単量体成分(a)は、重合性液晶組成物中、0.5質量%~20質量%の範囲、特に1質量%~10質量%の範囲となる割合で用いることが好ましいが、当該範囲内の何れの濃度に於いてもTgの異なる重合性単量体成分(A)を少なくとも二種類以上含有させて必要に応じてTgを調整することが好ましい。Tgが高いポリマーの前駆体である重合性単量体成分(a)は、架橋密度が高くなる分子構造を有する重合性単量体成分(a)であって、官能基数が2以上であることが好ましい。また、Tgが低いポリマーの前駆体は、官能基数が1であるか、又は2以上であって、官能基間にスペーサーとしてアルキレン基等を有し分子長を長くした構造であることが好ましい。ポリマーネットワークの熱的安定性や耐衝撃性向上に対応することを目的にポリマーネットワークのTgを調整する場合、多官能モノマーと単官能モノマーの比率を適宜調整することが好ましい。また、Tgはポリマーネットワークの主鎖、及び側鎖に於ける分子レベルの熱的な運動性とも関連しており、電気光学特性にも影響を及ぼしている。例えば、架橋密度を高くすると主鎖の分子運動性が下がり低分子液晶とのアンカーリング力が高まり駆動電圧が高くなると共に立下り時間が短くなる。一方、Tgが下がるように架橋密度を下げるとポリマー主鎖の熱運動性が上がることにより、低分子液晶とのアンカーリング力が下がり駆動電圧が下がり立下り時間が長くなる傾向を示す。ポリマーネットワーク界面に於けるアンカーリング力は、上述のTgの他にポリマー側鎖の分子運動性にも影響され、1価もしくは2価であり、かつ炭素原子数が8~18のアルコール化合物のアクリレートもしくはメタクリレートを重合性単量体成分(a)として用いることでポリマー界面のアンカーリング力が下げられる。また、このような重合性単量体成分(A)は、基板界面でプレチルト角を誘起させるのに有効で極角方向のアンカーリング力を下げる方向に作用する。
(液晶組成物(B))
次に、本発明で用いる液晶組成物(B)、即ち、非重合性の液晶組成物としては、誘電率の異方性が正でも負のどちらを用いても良い。非重合性の液晶組成物の異方性が負の場合は、誘電率の異方性が負の液晶組成物(Δεが-2より小さい)、及び誘電率の異方性がほぼ無い(Δεの値が-2~2)液晶組成物を含有するものが好ましい。また、非重合性の液晶組成物の異方性が正の場合は、誘電率の異方性が正の液晶組成物(Δεが2より大きい)、及び誘電率の異方性がほぼ無い(Δεの値が-2~2)液晶組成物を含有するものが好ましい。
次に、本発明で用いる液晶組成物(B)、即ち、非重合性の液晶組成物としては、誘電率の異方性が正でも負のどちらを用いても良い。非重合性の液晶組成物の異方性が負の場合は、誘電率の異方性が負の液晶組成物(Δεが-2より小さい)、及び誘電率の異方性がほぼ無い(Δεの値が-2~2)液晶組成物を含有するものが好ましい。また、非重合性の液晶組成物の異方性が正の場合は、誘電率の異方性が正の液晶組成物(Δεが2より大きい)、及び誘電率の異方性がほぼ無い(Δεの値が-2~2)液晶組成物を含有するものが好ましい。
非重合性の液晶組成物において、誘電率の異方性が負の場合、誘電率異方性Δεの値は、-1.0~-7.0の範囲であることが好ましく、-1.5~-6.5であることがより好ましく、-2.0~-6.0であることがさら好ましく、-2.5~-5.5であることが特に好ましいが、低電圧駆動を重視する際には-3.0~-6.0の範囲が好ましく、高速応答を重視する際には-2.0~-3.5の範囲が好ましい。
屈折率異方性Δnの値は、高速応答を実現するためにセルギャップを薄くする場合には0.100~0.140の範囲が好ましく、ディスプレイ製造における歩留まりを向上させるためにセルギャップを厚くする場合には0.080~0.100の範囲が好ましいが、反射型のディスプレイを作製する場合には上記好ましい範囲はそれぞれ上記値の50%~80%の値であることが好ましい。
ネマチック-等方相転移温度TNIの値は、65~150℃の範囲であることが好ましいが、70~130℃であることが好ましいが、高速応答を重視する場合や製造したディスプレイの使用環境が主に屋内である場合には70~90℃の範囲であることが好ましく、製造したディスプレイの使用環境が主に屋外である場合には80~120℃の範囲であることが好ましい。
回転粘性の値は、200mPa・s以下が好ましく、180mPa・s以下がより好ましく、150mPa・s以下が更に好ましく、130mPa・s以下が特に好ましく、100mPa・s以下が最も好ましい。
非重合性の液晶組成物において、誘電率の異方性が正の場合、誘電率異方性Δεの値は、1.0~20.0の範囲であることが好ましく、1.5~15.0であることがより好ましく、2.0~10.0であることがさら好ましく、3.0~8.5であることが特に好ましいが、低電圧駆動を重視する際には5.0~12.0の範囲が好ましく、高速応答を重視する際には1.5~5.0の範囲が好ましい。
Δnの値は、高速応答を実現するためにセルギャップを薄くする場合には0.110~0.160の範囲が好ましく、ディスプレイ製造における歩留まりを向上させるためにセルギャップを厚くする場合には0.090~0.110の範囲が好ましいが、反射型のディスプレイを作製する場合には上記好ましい範囲はそれぞれ上記値の50%~80%の値であることが好ましい。
ネマチック-等方相転移温度TNI範囲の好ましい範囲は、65~150℃の範囲であることが好ましいが、70~130℃であることが好ましいが、高速応答を重視する場合や製造したディスプレイの使用環境が主に屋内である場合には70~90℃の範囲であることが好ましく、製造したディスプレイの使用環境が主に屋外である場合には80~120℃の範囲であることが好ましい。
回転粘性の値は、130mPa・s以下が好ましく、100mPa・s以下がより好ましく、90mPa・s以下が更に好ましく、75mPa・s以下が特に好ましく、60mPa・s以下が最も好ましい。
前記した液晶組成物(B)は、一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)で表される化合物から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の化合物(Δεの符号が負で、その絶対値が2より大きい。)に該当する。
[前記一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)及び(N-4)中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31、RN32、RN41及びRN42はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基、又は炭素原子数2~8のアルキル鎖中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-が、それぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換された化学構造を持つ構造部位、
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、AN41及びAN42はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)は、その構造中の水素原子が、それぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、ZN32、ZN41及びZN42は、それぞれ独立して、単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
XN21は水素原子又はフッ素原子を表し、TN31は-CH2-又は酸素原子を表し、XN41は、酸素原子、窒素原子、又は-CH2-を表し、YN41は、単結合、又は-CH2-を表し、nN11、nN12、nN21、nN22、nN31、nN32、nN41、及びnN42は、それぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32、ZN11~ZN32が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nN41+nN42は0~3の整数を表すが、AN41及びAN42、ZN41及びZN42が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。]
一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)及び(N-4)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が2よりも大きな化合物であることが好ましい。
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、AN41及びAN42はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)は、その構造中の水素原子が、それぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、ZN32、ZN41及びZN42は、それぞれ独立して、単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
XN21は水素原子又はフッ素原子を表し、TN31は-CH2-又は酸素原子を表し、XN41は、酸素原子、窒素原子、又は-CH2-を表し、YN41は、単結合、又は-CH2-を表し、nN11、nN12、nN21、nN22、nN31、nN32、nN41、及びnN42は、それぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32、ZN11~ZN32が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nN41+nN42は0~3の整数を表すが、AN41及びAN42、ZN41及びZN42が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。]
一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)及び(N-4)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が2よりも大きな化合物であることが好ましい。
一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-又は単結合を表すことが好ましく、-CH2O-、-CH2CH2-又は単結合が更に好ましく、-CH2O-又は単結合が特に好ましい。
XN21はフッ素原子が好ましい。
TN31は酸素原子が好ましい。
nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は1又は2が好ましく、nN11が1でありnN12が0である組み合わせ、nN11が2でありnN12が0である組み合わせ、nN11が1でありnN12が1である組み合わせ、nN11が2でありnN12が1である組み合わせ、nN21が1でありnN22が0である組み合わせ、nN21が2でありnN22が0である組み合わせ、nN31が1でありnN32が0である組み合わせ、nN31が2でありnN32が0である組み合わせ、が好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。
本発明に係る液晶組成物は、一般式(N-1)~(N-4)で表される化合物のうち、特に一般式(N-1)で表される化合物が、液晶表示素子における電圧保持率に優れ、かつ、低い回転粘度を有する点から好ましい。
斯かる一般式(N-1)で表される化合物としては、下記の一般式(N-1a)~(N-1g)で表される化合物群を挙げることができる。
(式中、RN11及びRN12は一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表し、nNa11は0又は1を表し、nNb11は1又は2を表し、nNc11は0又は1を表し、nNd11は1又は2を表し、nNe11は1又は2を表し、nNf11は1又は2を表し、nNg11は1又は2を表し、ANe11はトランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表し、ANg11はトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すが少なくとも1つは1,4-シクロヘキセニレン基を表し、ZNe 11は単結合又はエチレンを表すが少なくとも1つはエチレンを表す。)
これらのなかでも特に誘電率異方性Δεの絶対値が大きくなる点から一般式(N-1d)及び(N-1f)で表されるものが好ましい。
これらのなかでも特に誘電率異方性Δεの絶対値が大きくなる点から一般式(N-1d)及び(N-1f)で表されるものが好ましい。
一般式(N-1)で表される化合物は、更に具体的には、一般式(N-1-1)~(N-1-21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(N-1-1)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN111及びRN112はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基、ペンチル基又はビニル基が好ましい。RN112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基、ペンチル基又はビニル基が好ましい。RN112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、50質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。
さらに、一般式(N-1-1)で表される化合物は、式(N-1-1.1)から式(N-1-1.22)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)及び式(N-1-1.3)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-1.1)~(N-1-1.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、50質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。
一般式(N-1-2)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN121及びRN122はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基が好ましい。RN122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基が好ましい。
RN121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基が好ましい。RN122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基が好ましい。
一般式(N-1-2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%であり、37質量%であり、40質量%であり、42質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、50質量%であり、48質量%であり、45質量%であり、43質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(N-1-2)で表される化合物は、式(N-1-2.1)から式(N-1-2.22)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-2.3)から式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及び式(N-1-2.20)で表される化合物であることが好ましく、Δεの改良を重視する場合には式(N-1-2.3)から式(N-1-2.7)で表される化合物が好ましく、TNIの改良を重視する場合には式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及び式(N-1-2.13)で表される化合物であることが好ましく、応答速度の改良を重視する場合には式(N-1-2.20)で表される化合物であることが好ましい。
式(N-1-2.1)から式(N-1-2.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、50質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。
一般式(N-1-3)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN131及びRN132はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数3~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、1-プロペニル基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数3~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、1-プロペニル基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-3)で表される化合物は、屈折率異方性Δnを高める効果に優れ単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
さらに、一般式(N-1-3)で表される化合物は、式(N-1-3.1)から式(N-1-3.21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-3.1)~(N-1-3.7)及び式(N-1-3.21)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及び式(N-1-3.6)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-3.1)~式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及び式(N-1-3.21)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、式(N-1-3.1)及び式(N-1-3.2)の組み合わせ、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及び式(N-1-3.6)から選ばれる2種又は3種の組み合わせが好ましい。本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-4)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN141及びRN142はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN141及びRN142はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN141及びRN142はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
該化合物は、粘度が低く誘電率異方性Δεを高める効果に優れ、Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高い。また、TNIを高くしたい場合には重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、11質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
さらに、一般式(N-1-4)で表される化合物は、式(N-1-4.1)から式(N-1-4.14)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-4.1)~(N-1-4.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及び式(N-1-4.4)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-4.1)~(N-1-4.14)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、11質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
一般式(N-1-5)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN151及びRN152はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN151及びRN152はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましくエチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN151及びRN152はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましくエチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
さらに、一般式(N-1-5)で表される化合物は、式(N-1-5.1)から式(N-1-5.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及び式(N-1-5.4)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及び式(N-1-5.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-10)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1101及びRN1102はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1101は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1102は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1101は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1102は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-10)で表される化合物は、誘電率異方性Δεを高める効果に優れ単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-10)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
さらに、一般式(N-1-10)で表される化合物は、式(N-1-10.1)から式(N-1-10.14)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-10.1)~(N-1-10.5)式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.11)及び式(N-1-10.12)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-11)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1111及びRN1112はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-11)で表される化合物は、誘電率異方性Δεを高める効果に優れ単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を低めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-11)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
さらに、一般式(N-1-11)で表される化合物は、式(N-1-11.1)から式(N-1-11.14)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-11.1)~(N-1-11.5)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-11.2及び式(N-1-11.4)で表される化合物が好ましい。
式(N-1-11.2)及び式(N-1-11.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-12)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1121及びRN1122はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-12)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-12)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-13)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1131及びRN1132はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-13)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-13)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-14)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1141及びRN1142はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1141は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1142は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1141は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1142は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-14)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-14)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-15)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1151及びRN1152はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1151は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1152は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1151は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1152は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-15)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-15)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-16)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1161及びRN1162はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1161は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1162は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1161は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1162は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-16)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-16)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-17)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1171及びRN1172はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1171は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1172は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1171は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1172は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-17)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-17)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-18)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1181及びRN1182はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1181は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1182は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN1181は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1182は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-1-18)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-18)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
さらに、一般式(N-1-18)で表される化合物は、式(N-1-18.1)から式(N-1-18.5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-18.1)~(N-1-11.3)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-18.2及び式(N-1-18.3)で表される化合物が好ましい。
一般式(N-1-20)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-20)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-20)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-21)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-21)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-21)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(N-1-22)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RN1221及びRN1222はそれぞれ独立して、一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN1221及びRN1222はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
RN1221及びRN1222はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
一般式(N-1-22)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-1-21)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり20質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、35質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(N-1-22)で表される化合物は、式(N-1-22.1)から式(N-1-22.12)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-22.1)~(N-1-22.5)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-22.1)~(N-1-22.4)で表される化合物が好ましい。
一般式(N-3)で表される化合物は一般式(N-3-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RN321及びRN322はそれぞれ独立して、一般式(N-3)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
RN321及びRN322は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基又はペンチル基が好ましい。
RN321及びRN322は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基又はペンチル基が好ましい。
一般式(N-3-2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(N-3-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、50質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(N-3-2)で表される化合物は、式(N-3-2.1)から式(N-3-2.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(N-4)で表される化合物として、下記の一般式(N-4-1)で表される化合物群を挙げることができる。
(式中、RN41及びRN42はそれぞれ独立して、一般式(N-4)におけるRN41及びRN42と同じ意味を表す。)
RN321及びRN322は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルコキシ基が好ましく、プロピル基、ペンチル基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
RN321及びRN322は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルコキシ基が好ましく、プロピル基、ペンチル基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
一般式(N-4-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
非重合性の液晶組成物の総量に対しての式(N-4-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、非重合性の液晶組成物の総量に対して、50質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(N-4-1)で表される化合物は、式(N-4-1.1)から式(N-4-1.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(p型化合物)
本発明で用いる液晶組成物(B)は、一般式(J)で表される化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。
本発明で用いる液晶組成物(B)は、一般式(J)で表される化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。
(式中、RJ1は炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nJ1は、0、1、2、3又は4を表し、
AJ1、AJ2及びAJ3はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、
ZJ1及びZJ2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nJ1が2、3又は4であってAJ2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nJ1が2、3又は4であってZJ1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XJ1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
一般式(J)中、RJ1は、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
nJ1は、0、1、2、3又は4を表し、
AJ1、AJ2及びAJ3はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、
ZJ1及びZJ2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nJ1が2、3又は4であってAJ2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nJ1が2、3又は4であってZJ1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XJ1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
一般式(J)中、RJ1は、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
信頼性を重視する場合にはRJ1はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。
また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点はアルケニル基が結合している環構造中の炭素原子を表す。)
AJ1、AJ2及びAJ3はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、それらはフッ素原子により置換されていてもよく、下記の構造を表すことがより好ましく、
下記の構造を表すことがより好ましい。
ZJ1及びZJ2はそれぞれ独立して-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-又は単結合を表すことが好ましく、-OCH2-、-CF2O-、-CH2CH2-又は単結合が更に好ましく、-OCH2-、-CF2O-又は単結合が特に好ましい。
XJ1はフッ素原子又はトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子が好ましい。
nJ1は、0、1、2又は3が好ましく、0、1又は2が好ましく、Δεの改善に重点を置く場合には0又は1が好ましく、TNIを重視する場合には1又は2が好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)において、一般式(J)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(J)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
信頼性を重視する場合にはRJ1はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。
一般式(J)で表される化合物としては一般式(M)で表される化合物及び一般式(K)で表される化合物が好ましい。
(式中、RM1は炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nM1は、0、1、2、3又は4を表し、
AM1及びAM2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZM1及びZM2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nM1が2、3又は4であってAM2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nM1が2、3又は4であってZM1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XM1及びXM3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XM2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
nM1は、0、1、2、3又は4を表し、
AM1及びAM2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZM1及びZM2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nM1が2、3又は4であってAM2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nM1が2、3又は4であってZM1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XM1及びXM3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XM2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
(式中、RK1は炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nK1は、0、1、2、3又は4を表し、
AK1及びAK2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZK1及びZK2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nK1が2、3又は4であってAK2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nK1が2、3又は4であってZK1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XK1及びXK3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XK2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)は、一般式(M)で表される化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。
nK1は、0、1、2、3又は4を表し、
AK1及びAK2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZK1及びZK2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nK1が2、3又は4であってAK2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nK1が2、3又は4であってZK1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XK1及びXK3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XK2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)は、一般式(M)で表される化合物を1種類又は2種類以上さらに含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。
(式中、RM1は炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nM1は、0、1、2、3又は4を表し、
AM1及びAM2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZM1及びZM2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nM1が2、3又は4であってAM2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nM1が2、3又は4であってZM1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XM1及びXM3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XM2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。
nM1は、0、1、2、3又は4を表し、
AM1及びAM2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZM1及びZM2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nM1が2、3又は4であってAM2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nM1が2、3又は4であってZM1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XM1及びXM3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XM2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。
一般式(M)中、RM1は、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
信頼性を重視する場合にはRM1はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。
また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点はアルケニル基が結合している環構造中の炭素原子を表す。)
AM1及びAM2はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
下記の構造を表すことがより好ましい。
ZM1及びZM2はそれぞれ独立して-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-又は単結合を表すことが好ましく、-CF2O-、-CH2CH2-又は単結合が更に好ましく、-CF2O-又は単結合が特に好ましい。
nM1は、0、1、2又は3が好ましく、0、1又は2が好ましく、Δεの改善に重点を置く場合には0又は1が好ましく、TNIを重視する場合には1又は2が好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)において、一般式(M)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
一般式(M)で表される化合物は、例えば一般式(M-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RM11は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XM11からXM15はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YM11はフッ素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(M-1)で表される化合物は、具体的には式(M-1.1)から式(M-1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(M-1.1)又は式(M-1.2)で表される化合物が好ましく、式(M-1.2)で表される化合物がさらに好ましい。また、式(M-1.1)又は式(M-1.2)で表される化合物を同時に使用することも好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-1.1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、6質量%である。好ましい含有量の上限値は、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-1.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、6質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-1.1)及び式(M-1.2)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、6質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、例えば一般式(M-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RM21は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XM21及びXM22はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YM21はフッ素原子、塩素原子又はOCF3を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、焼きつきの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(M-2)で表される化合物は、式(M-2.1)から式(M-2.5)で表される化合物であることが好ましく、式(M-2.3)又は/及び式(M-2.5)で表される化合物であることが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-2.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、6質量%である。好ましい含有量の上限値は、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-2.3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、6質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-2.5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、6質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-2.2)、(M-2.3)及び式(M-2.5)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、6質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
含有量は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上がより好ましく、8質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、14質量%以上がさらに好ましく、16質量%以上が特に好ましい。また、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性などを考慮して、最大比率を30質量%以下にとどめることが好ましく、25質量%以下がさらに好ましく、22質量%以下がより好ましく、20質量%未満が特に好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M)で表される化合物は、一般式(M-3)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、RM31は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XM31からXM36はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YM31はフッ素原子、塩素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種から2種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(M-3)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-3)で表される化合物は、具体的には式(M-3.1)から式(M-3.8)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-3.1)及び/又は式(M-3.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-3.1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-3.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-3.1)及び式(M-3.2)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、一般式(M-4)で表される群より選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RM41は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XM41からXM48はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM41はフッ素原子、塩素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種、2種又は3種類以上組み合わせることが好ましい。
組み合わせることのできる化合物に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して1種、2種又は3種類以上組み合わせることが好ましい。
一般式(M-4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)が、セルギャップの小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(M-4)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(M-4)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また、低温の環境で用いられる液晶表示素子用に用いられる場合は一般式(M-4)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。応答速度の速い液晶表示素子に用いられる組成物である場合は、一般式(M-4)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-4)で表される化合物は、具体的には式(M-4.1)から式(M-4.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-4.2)から式(M-4.4)で表される化合物を含有することが好ましく、式(M-4.2)で表される化合物を含有することがより好ましい。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、一般式(M-5)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、RM51は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XM51及びXM52はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YM51はフッ素原子、塩素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、実施形態ごとに適宜組み合わせて使用する。例えば、本発明の一つの実施形態では1種類、別の実施形態では2種類、さらに別の実施形態では3種類、またさらに別の実施形態では4種類、またさらに別の実施形態では5種類、またさらに別の実施形態では6種類以上組み合わせる。
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、実施形態ごとに適宜組み合わせて使用する。例えば、本発明の一つの実施形態では1種類、別の実施形態では2種類、さらに別の実施形態では3種類、またさらに別の実施形態では4種類、またさらに別の実施形態では5種類、またさらに別の実施形態では6種類以上組み合わせる。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、45質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、焼きつきの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(M-5)で表される化合物は、式(M-5.1)から式(M-5.4)で表される化合物であることが好ましく、式(M-5.1)から式(M-5.4)で表される化合物であることが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-5)で表される化合物は、式(M-5.11)から式(M-5.17)で表される化合物であることが好ましく、式(M-5.11)、式(M-5.13)及び式(M-5.17)で表される化合物であることが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-5)で表される化合物は、式(M-5.21)から式(M-5.28)で表される化合物であることが好ましく、式(M-5.21)、式(M-5.22)、式(M-5.23)及び式(M-5.25)で表される化合物であることが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、40質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、一般式(M-6)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、RM61は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XM61からXM64はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM61はフッ素原子、塩素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。
組み合わせることのできる化合物の種類に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して実施形態ごとに適宜組み合わせる。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)が、駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(M-6)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また応答速度の速い液晶表示素子に用いられる組成物である場合は、一般式(M-6)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、一般式(M-6)で表される化合物は具体的には式(M-6.1)から式(M-6.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-6.2)及び式(M-6.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-6)で表される化合物は具体的には式(M-6.11)から式(M-6.14)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-6.12)及び式(M-6.14)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-6)で表される化合物は具体的には式(M-6.21)から式(M-6.24)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-6.21)、式(M-6.22)及び式(M-6.24)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-6)で表される化合物は具体的には式(M-6.31)から式(M-6.34)で表される化合物が好ましい。中でも式(M-6.31)及び式(M-6.32)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-6)で表される化合物は具体的には式(M-6.41)から式(M-6.44)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-6.42)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
更に、一般式(M)で表される化合物は、一般式(M-7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、XM71からXM76はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、RM71は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、YM71はフッ素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種~2種類含有することが好ましく、1種~3種類含有することがより好ましく、1種~4種類含有することが更に好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種~2種類含有することが好ましく、1種~3種類含有することがより好ましく、1種~4種類含有することが更に好ましい。
一般式(M-7)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの特性を考慮して実施形態ごとに上限値と下限値がある。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(M-7)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)が、セルギャップの小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(M-7)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。駆動電圧の小さい液晶表示素子用に用いられる場合は、一般式(M-7)で表される化合物の含有量を多めにすることが適している。また、低温の環境で用いられる液晶表示素子用に用いられる場合は一般式(M-7)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。応答速度の速い液晶表示素子に用いられる組成物である場合は、一般式(M-7)で表される化合物の含有量を少なめにすることが適している。
さらに、一般式(M-7)で表される化合物は、式(M-7.1)から式(M-7.4)で表される化合物であることが好ましく、式(M-7.2)で表される化合物であることが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-7)で表される化合物は、式(M-7.11)から式(M-7.14)で表される化合物であることが好ましく、式(M-7.11)及び式(M-7.12)で表される化合物であることが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M-7)で表される化合物は、式(M-7.21)から式(M-7.24)で表される化合物であることが好ましく、式(M-7.21)及び式(M-7.22)で表される化合物であることが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、一般式(M-8)で表される化合物であることが好ましい。
(式中、XM81からXM84はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM81はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM81は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、AM81及びAM82はそれぞれ独立して、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又は
を表すが、1,4-フェニレン基上の水素原子はフッ素原子によって置換されていてもよい。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-8)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-8)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-8)で表される化合物は、具体的には式(M-8.1)から式(M-8.4)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-8.1)及び式(M-8.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-8)で表される化合物は、具体的には式(M-8.11)から式(M-8.14)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-8.12)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-8)で表される化合物は、具体的には式(M-8.21)から式(M-8.24)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-8.22)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-8)で表される化合物は、具体的には式(M-8.31)から式(M-8.34)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-8.32)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-8)で表される化合物は、具体的には式(M-8.41)から式(M-8.44)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-8.42)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-8)で表される化合物は、具体的には式(M-8.51)から式(M-8.54)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-8.52)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
さらに、一般式(M)で表される化合物は、その構造中に下記の部分構造を有していてもよい。
(式中の黒点は上記部分構造が結合している環構造中の炭素原子を表す。)
上記部分構造を有する化合物として、一般式(M-10)~(M-18)で表される化合物であることが好ましい。
上記部分構造を有する化合物として、一般式(M-10)~(M-18)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(M-10)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM101及びXM102はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM101はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM101は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、WM101及びWM102はそれぞれ独立して、-CH2-又は-O-を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-10)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-10)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-10)で表される化合物は、具体的には式(M-10.1)から式(M-10.12)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-10.5)から式(M-10.12)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-11)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM111~XM114はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM111はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM111は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-11)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-11)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-11)で表される化合物は、具体的には式(M-11.1)から式(M-11.8)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-11.1)から式(M-11.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-12)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM121及びXM122はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM121はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM121は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、WM121及びWM122はそれぞれ独立して、-CH2-又は-O-を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-12)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-12)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-12)で表される化合物は、具体的には式(M-12.1)から式(M-12.12)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-12.5)から式(M-12.8)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-13)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM131~XM134はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM131はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM131は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、WM131及びWM132はそれぞれ独立して、-CH2-又は-O-を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-13)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-13)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-13)で表される化合物は、具体的には式(M-13.1)から式(M-13.28)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-13.1)から(M-13.4)、(M-13.11)から(M-13.14)、(M-13.25)から(M-13.28)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-14)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM141~XM144はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM141はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM141は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、WM141及びWM142はそれぞれ独立して、-CH2-又は-O-を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-14)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-14)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-14)で表される化合物は、具体的には式(M-14.1)から式(M-14.8)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-14.5)及び式(M-14.8)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-15)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM151及びXM152はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM151はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM151は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、WM151及びWM152はそれぞれ独立して、-CH2-又は-O-を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-15)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-15)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-15)で表される化合物は、具体的には式(M-15.1)から式(M-15.14)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-15.5)から式(M-15.8)、式(M-15.11)から式(M-15.14)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-16)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM161~XM164はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM161はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM161は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-16)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-16)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-16)で表される化合物は、具体的には式(M-16.1)から式(M-16.8)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-16.1)から式(M-16.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-17)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM171~XM174はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM171はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM171は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、WM171及びWM172はそれぞれ独立して、-CH2-又は-O-を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-17)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-17)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-17)で表される化合物は、具体的には式(M-17.1)から式(M-17.52)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-17.9)から式(M-17.12)、式(M-17.21)から式(M-17.28)、式(M-17.45)から式(M-17.48)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(M-18)で表される化合物は下記のものである。
(式中、XM181~XM186はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表し、YM181はフッ素原子、塩素原子又は-OCF3を表し、RM181は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表す。)
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-18)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(M-18)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、焼き付きの発生しにくい組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)に使用される一般式(M-18)で表される化合物は、具体的には式(M-18.1)から式(M-18.12)で表される化合物であることが好ましく、中でも式(M-18.5)から式(M-18.8)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)は、一般式(K)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。
(式中、RK1は炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nK1は、0、1、2、3又は4を表し、
AK1及びAK2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZK1及びZK2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nK1が2、3又は4であってAK2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nK1が2、3又は4であってZK1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XK1及びXK3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XK2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
一般式(K)中、RK1は、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
nK1は、0、1、2、3又は4を表し、
AK1及びAK2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZK1及びZK2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nK1が2、3又は4であってAK2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nK1が2、3又は4であってZK1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XK1及びXK3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
XK2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
一般式(K)中、RK1は、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
信頼性を重視する場合にはRK1はアルキル基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合にはアルケニル基であることが好ましい。
また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点はアルケニル基が結合している環構造中の炭素原子を表す。)
AK1及びAK2はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
下記の構造を表すことがより好ましい。
ZK1及びZK2はそれぞれ独立して-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-又は単結合を表すことが好ましく、-CF2O-、-CH2CH2-又は単結合が更に好ましく、-CF2O-又は単結合が特に好ましい。
nK1は、0、1、2又は3が好ましく、0、1又は2が好ましく、Δεの改善に重点を置く場合には0又は1が好ましく、TNIを重視する場合には1又は2が好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類である。またさらに、本発明の別の実施形態では4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)において、一般式(K)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(K)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対して、例えば本発明の一つの形態では95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
一般式(K)で表される化合物は、例えば一般式(K-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RK11は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK11~XK14はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK11はフッ素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(K-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(K-1)で表される化合物は、具体的には式(K-1.1)から式(K-1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(K-1.1)又は式(K-1.2)で表される化合物が好ましく、式(K-1.2)で表される化合物がさらに好ましい。また、式(K-1.1)又は式(K-1.2)で表される化合物を同時に使用することも好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(K)で表される化合物は、例えば一般式(K-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RK21は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK21~XK24はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK21はフッ素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(K-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(K-2)で表される化合物は、具体的には式(K-2.1)から式(K-2.6)で表される化合物であることが好ましく、式(K-2.5)又は式(K-2.6)で表される化合物が好ましく、式(K-2.6)で表される化合物がさらに好ましい。また、式(K-2.5)又は式(K-2.6)で表される化合物を同時に使用することも好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(K)で表される化合物は、例えば一般式(K-3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RK31は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK31~XK36はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK31はフッ素原子又はOCF3を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(K-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(K-3)で表される化合物は、具体的には式(K-3.1)から式(K-3.4)で表される化合物であることが好ましく、式(K-3.1)又は式(K-3.2)で表される化合物であることがより好ましい。また、式(K-3.1)および式(K-3.2)で表される化合物を同時に使用することも好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(K)で表される化合物は、例えば一般式(K-4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RK41は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK41~XK46はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK41はフッ素原子又はOCF3を表し、ZK41は-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(K-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(K-4)で表される化合物は、具体的には式(K-4.1)から式(K-4.18)で表される化合物であることが好ましく、式(K-4.1)、式(K-4.2)、式(K-4.11)、(K-4.12)で表される化合物がより好ましい。また、式(K-4.1)、式(K-4.2)、式(K-4.11)、(K-4.12)で表される化合物を同時に使用することも好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(K)で表される化合物は、例えば一般式(K-5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RK51は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK51~XK56はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK51はフッ素原子又はOCF3を表し、ZK51は-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(K-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(K-5)で表される化合物は、具体的には式(K-5.1)から式(K-5.18)で表される化合物であることが好ましく、式(K-5.11)から式(K-5.14)で表される化合物が好ましく、式(K-5.12)で表される化合物がさらに好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
一般式(K)で表される化合物は、例えば一般式(K-6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中、RK61は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK61~XK68はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK61はフッ素原子又はOCF3を表し、ZK61は-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-又は-CF2O-を表す。)
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類以上である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対しての式(K-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、22質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
本発明で用いる液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。さらに、本発明で用いる液晶組成物(B)のTNIを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値を低めに、上限値を低めにすることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高めに、上限値を高めにすることが好ましい。
さらに、一般式(K-6)で表される化合物は、具体的には式(K-6.1)から式(K-6.18)で表される化合物であることが好ましく、式(K-6.15)から式(K-6.18)で表される化合物が好ましく、式(K-6.16)及び式(K-6.17)で表される化合物がさらに好ましい。また、式(K-6.16)と式(K-6.17)で表される化合物を同時に使用することも好ましい。
本発明で用いる液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、4質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、5質量%である。
誘電率の異方性がほぼ無い液晶組成物は、一般式(L)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。一般式(L)で表される化合物は誘電的にほぼ中性の化合物(Δεの値が-2~2)に該当する。
(式中、RL1及びRL2はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH2-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)、(N-4)及び(J)で表される化合物を除く。)
一般式(L)で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類であり、8種類であり、9種類であり、10種類以上である。
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)、(N-4)及び(J)で表される化合物を除く。)
一般式(L)で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類であり、8種類であり、9種類であり、10種類以上である。
液晶組成物(B)において、一般式(L)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%である。好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%である。
液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、液晶組成物(B)のTniを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
信頼性を重視する場合にはRL1及びRL2はともにアルキル基であることが好ましく、化合物の揮発性を低減させることを重視する場合にはアルコキシ基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合には少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。
分子内に存在するハロゲン原子は0、1、2又は3個が好ましく、0又は1が好ましく、他の液晶分子との相溶性を重視する場合には1が好ましい。
RL1及びRL2は、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい。(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)
nL1は応答速度を重視する場合には0が好ましく、ネマチック相の上限温度を改善するためには2又は3が好ましく、これらのバランスをとるためには1が好ましい。また、組成物として求められる特性を満たすためには異なる値の化合物を組み合わせることが好ましい。
AL1、AL2及びAL3はΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造を表すことがより好ましく、
トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。
ZL1及びZL2は応答速度を重視する場合には単結合であることが好ましい。
一般式(L)で表される化合物は分子内のハロゲン原子数が0個又は1個であることが好ましい。
一般式(L)で表される化合物は一般式(L-1)~(L-8)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL11及びRL12はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL11及びRL12は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
RL11及びRL12は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
好ましい含有量の下限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、20質量%であり、25質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%であり、45質量%であり、50質量%であり、55質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、95質量%であり、90質量%であり、85質量%であり、80質量%であり、75質量%であり、70質量%であり、65質量%であり、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、25質量%である。
液晶組成物(B)の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、液晶組成物(B)のTniを高く保ち、温度安定性の良い組成物が必要な場合は上記の下限値が中庸で上限値が中庸であることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL12は一般式(L-1)における意味と同じ意味を表す。)
一般式(L-1-1)で表される化合物は、式(L-1-1.1)から式(L-1-1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-1.2)又は式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(L-1-1)で表される化合物は、式(L-1-1.1)から式(L-1-1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-1.2)又は式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-1.3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが、特に液晶組成物(B)の粘度を低減できる点から好ましい。
(式中RL12は一般式(L-1)における意味と同じ意味を表す。)
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、42質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%である。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、42質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%である。
さらに、一般式(L-1-2)で表される化合物は、式(L-1-2.1)から式(L-1-2.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-2.2)から式(L-1-2.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(L-1-2.2)で表される化合物は液晶組成物(B)の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(L-1-2.3)又は式(L-1-2.4)で表される化合物を用いることが好ましい。式(L-1-2.3)及び式(L-1-2.4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解度を良くするために30質量%以上にすることは好ましくない。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-2.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、10質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%であり、38質量%であり、40質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、43質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、32質量%であり、30質量%であり、27質量%であり、25質量%であり、22質量%である。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-1.3)で表される化合物及び式(L-1-2.2)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、10質量%であり、15質量%であり、20質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、43質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、32質量%であり、30質量%であり、27質量%であり、25質量%であり、22質量%である。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL13及びRL14はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表す。)
RL13及びRL14は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
RL13及びRL14は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、30質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、40質量%であり、37質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、27質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%である。
また、一般式(L-1-3)で表される化合物は、具体的には、
式(L-1-3.1)から式(L-1-3.12)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)又は式(L-1-3.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(L-1-3.1)で表される化合物は液晶組成物(B)の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及び式(L-1-3.12)で表される化合物を用いることが好ましい。
式(L-1-3.1)から式(L-1-3.12)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)又は式(L-1-3.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(L-1-3.1)で表される化合物は液晶組成物(B)の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及び式(L-1-3.12)で表される化合物を用いることが好ましい。
これらの化合物の中でも、特に式(L-1-3.1)と式(L-1-3.3)とを併用した場合、液晶組成物(B)の相溶性に優れ、低温安定性が極めて良好なものとなる点から好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-3.1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%である。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-4)及び/又は(L-1-5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL15及びRL16はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表す。)
RL15及びRL16は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
RL15及びRL16は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%である。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%である。
さらに、一般式(L-1-4)及び(L-1-5)で表される化合物は、式(L-1-4.1)から式(L-1-5.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-4.2)又は式(L-1-5.2)で表される化合物であることが好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、20質量%であり、17質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%である。
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)及び式(L-1-3.12)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、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)及び式(L-1-4.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、これら化合物の合計の含有量の好ましい含有量の下限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、18質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、33質量%であり、35質量%であり、上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、80質量%であり、70質量%であり、60質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、40質量%であり、37質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%である。組成物の信頼性を重視する場合には、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及び式(L-1-3.4))で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、組成物の応答速度を重視する場合には、式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
(式中RL17及びRL18はそれぞれ独立してメチル基又は水素原子を表す。)
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、42質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%である。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-1-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、25質量%であり、27質量%であり、30質量%であり、35質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、60質量%であり、55質量%であり、50質量%であり、45質量%であり、42質量%であり、40質量%であり、38質量%であり、35質量%であり、33質量%であり、30質量%である。
さらに、一般式(L-1-6)で表される化合物は、式(L-1-6.1)から式(L-1-6.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
一般式(L-2)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL21及びRL22はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL21は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
RL21は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、応答速度を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。
さらに、一般式(L-2)で表される化合物は、式(L-2.1)から式(L-2.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及び式(L-2.6)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(L-3)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL31及びRL32はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
RL31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L-3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%である。好ましい含有量の上限値は、液晶組成物(B)の総量に対して、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%であり、7質量%であり、6質量%であり、5質量%であり、3質量%である。
高い複屈折率を得る場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、高いTniを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
さらに、一般式(L-3)で表される化合物は、式(L-3.1)から式(L-3.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-3.1)から式(L-3.7)で表される化合物であることが好ましく、特に高いΔnを保持しつつくかつ低粘度であること、或いはTniを高めつつ低粘度であることから、式(L-3.1)で表される化合物が好ましい。
一般式(L-4)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL41及びRL42はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL41は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。)
一般式(L-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
RL41は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。)
一般式(L-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
液晶組成物(B)において、一般式(L-4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、26質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-4)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。
一般式(L-4)で表される化合物は、例えば式(L-4.1)から式(L-4.3)で表される化合物であることが好ましい。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(L-4.1)で表される化合物を含有していても、式(L-4.2)で表される化合物を含有していても、式(L-4.1)で表される化合物と式(L-4.2)で表される化合物との両方を含有していても良いし、式(L-4.1)から式(L-4.3)で表される化合物を全て含んでいても良い。液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-4.1)又は式(L-4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、9質量%であり、11質量%であり、12質量%であり、13質量%であり、18質量%であり、21質量%であり、好ましい上限値は、45であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
式(L-4.1)で表される化合物と式(L-4.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、液晶組成物(B)の総量に対しての両化合物の好ましい含有量の下限値は、15質量%であり、19質量%であり、24質量%であり、30質量%であり、好ましい上限値は、45であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(L-4)で表される化合物は、例えば式(L-4.4)から式(L-4.6)で表される化合物であることが好ましく、式(L-4.4)で表される化合物であることが好ましい。
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(L-4.4)で表される化合物を含有していても、式(L-4.5)で表される化合物を含有していても、式(L-4.4)で表される化合物と式(L-4.5)で表される化合物との両方を含有していても良い。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-4.4)又は式(L-4.5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、9質量%であり、11質量%であり、12質量%であり、13質量%であり、18質量%であり、21質量%である。好ましい上限値は、45であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、8質量%である。
式(L-4.4)で表される化合物と式(L-4.5)で表される化合物との両方を含有する場合は、液晶組成物(B)の総量に対しての両化合物の好ましい含有量の下限値は、15質量%であり、19質量%であり、24質量%であり、30質量%であり、好ましい上限値は、45であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。
一般式(L-4)で表される化合物は、式(L-4.7)から式(L-4.10)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-4.9)で表される化合物が好ましい。
一般式(L-5)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL51及びRL52はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
RL51は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
RL51は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L-5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
液晶組成物(B)において、一般式(L-5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、26質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-5)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.1)又は式(L-5.2)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-5.1)で表される化合物であることが他の液晶化合物との相溶性に優れ、かつ、少量の添加でΔn及びネマチック-等方相転移温度TNIの値を上げることができ、低温安定性が良好となる点からこのましい。とりわけ、前記式(L-1-3.1)で表される化合物との併用した場合に、低温安定性が極めて優れたものとなる。
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.1)又は式(L-5.2)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-5.1)で表される化合物であることが他の液晶化合物との相溶性に優れ、かつ、少量の添加でΔn及びネマチック-等方相転移温度TNIの値を上げることができ、低温安定性が良好となる点からこのましい。とりわけ、前記式(L-1-3.1)で表される化合物との併用した場合に、低温安定性が極めて優れたものとなる。
液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、9質量%である。
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.3)又は式(L-5.4)で表される化合物であることが好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、9質量%である。
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.5)から式(L-5.7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、特に式(L-5.7)で表される化合物であることが好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、9質量%である。
一般式(L-6)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL61及びRL62はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表し、XL61及びXL62はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
RL61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子他方が水素原子であることが好ましい。
RL61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子他方が水素原子であることが好ましい。
一般式(L-6)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%であり、23質量%であり、26質量%であり、30質量%であり、35質量%であり、40質量%である。液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-6)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%であり、40質量%であり、35質量%であり、30質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。Δnを大きくすることに重点を置く場合には含有量を多くした方が好ましく、低温での析出に重点を置いた場合には含有量は少ない方が好ましい。
一般式(L-6)で表される化合物は、式(L-6.1)から式(L-6.9)で表される化合物であることが好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種~3種類含有することが好ましく、1種~4種類含有することがさらに好ましい。また、選ぶ化合物の分子量分布が広いことも溶解性に有効であるため、例えば、式(L-6.1)又は(L-6.2)で表される化合物から1種類、式(L-6.4)又は(L-6.5)で表される化合物から1種類、式(L-6.6)又は式(L-6.7)で表される化合物から1種類、式(L-6.8)又は(L-6.9)で表される化合物から1種類の化合物を選び、これらを適宜組み合わせることが好ましい。その中でも、式(L-6.1)、式(L-6.3)式(L-6.4)、式(L-6.6)及び式(L-6.9)で表される化合物を含むことが好ましい。
さらに、一般式(L-6)で表される化合物は、例えば式(L-6.10)から式(L-6.17)で表される化合物であることが好ましく、その中でも、式(L-6.11)で表される化合物であることが好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%であり、15質量%であり、13質量%であり、10質量%であり、9質量%である。
一般式(L-7)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表し、AL71及びAL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるAL2及びAL3と同じ意味を表すが、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は一般式(L)におけるZL2と同じ意味を表し、XL71及びXL72はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は単結合又はCOO-が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は単結合又はCOO-が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類である。
液晶組成物(B)において、一般式(L-7)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-7)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%である。液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-7)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。
液晶組成物(B)が高いTniの実施形態が望まれる場合は式(L-7)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.1)から式(L-7.4)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.2)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.11)から式(L-7.13)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.11)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.21)から式(L-7.23)で表される化合物である。式(L-7.21)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.31)から式(L-7.34)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.31)又は/及び式(L-7.32)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.41)から式(L-7.44)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.41)又は/及び式(L-7.42)で表される化合物であることが好ましい。
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.51)から式(L-7.53)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(L-8)で表される化合物は下記の化合物である。
(式中、RL81及びRL82はそれぞれ独立して一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表し、AL81は一般式(L)におけるAL1と同じ意味又は単結合を表すが、AL81上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、XL81~XL86はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
式中、RL81及びRL82はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、AL81は1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、一般式(L-8)中の同一の環構造上にフッ素原子は0個又は1個が好ましく、分子内にフッ素原子は0個又は1個であることが好ましい。
式中、RL81及びRL82はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、AL81は1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、一般式(L-8)中の同一の環構造上にフッ素原子は0個又は1個が好ましく、分子内にフッ素原子は0個又は1個であることが好ましい。
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類である。
液晶組成物(B)において、一般式(L-8)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-8)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%であり、2質量%であり、3質量%であり、5質量%であり、7質量%であり、10質量%であり、14質量%であり、16質量%であり、20質量%である。液晶組成物(B)の総量に対しての式(L-8)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、10質量%であり、5質量%である。
液晶組成物(B)が高いTniの実施形態が望まれる場合は式(L-8)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。
さらに、一般式(L-8)で表される化合物は、式(L-8.1)から式(L-8.4)で表される化合物であることが好ましく、式(L-8.3)、式(L-8.5)、式(L-8.6)、式(L-8.13)、式(L-8.16)から式(L-8.18)、式(L-8.23)から式(L-8.28)で表される化合物であることがより好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対しての一般式(L)、(N-1)、(N-2)、(N-3)、(N-4)及び(J)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、80質量%であり、85質量%であり、88質量%であり、90質量%であり、92質量%であり、93質量%であり、94質量%であり、95質量%であり、96質量%であり、97質量%であり、98質量%であり、99質量%であり、100質量%である。好ましい含有量の上限値は、100質量%であり、99質量%であり、98質量%であり、95質量%である。ただし、Δεの絶対値が大きい組成物を得る観点からは、一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)、(N-4)又は(J)で表される化合物のいずれか一方は0質量%であることが好ましい。
液晶組成物(B)の総量に対して一般式(L-1)から(L-7)、一般式(M-1)から(M-8)、一般式(N-1)から(N-4)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、80質量%であり、85質量%であり、88質量%であり、90質量%であり、92質量%であり、93質量%であり、94質量%であり、95質量%であり、96質量%であり、97質量%であり、98質量%であり、99質量%であり、100質量%である。好ましい含有量の上限値は、100質量%であり、99質量%であり、98質量%であり、95質量%である。
液晶組成物(B)は、分子内に過酸(-CO-OO-)構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。
組成物の信頼性及び長期安定性を重視する場合にはカルボニル基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して5質量%以下とすることが好ましく、3質量%以下とすることがより好ましく、1質量%以下とすることが更に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
UV照射による安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して15質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下とすることが好ましく、8質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して80質量%以上とすることが好ましく、90質量%以上とすることがより好ましく、95質量%以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて6員環である化合物のみで組成物を構成することが最も好ましい。
組成物の酸化による劣化を抑えるためには、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、8質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
粘度の改善及びTniの改善を重視する場合には、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい2-メチルベンゼン-1,4-ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、前記2-メチルベンゼン-1,4-ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を前記組成物の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、8質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。
本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。
液晶組成物(B)に含有される化合物が、側鎖としてアルケニル基を有する場合、前記アルケニル基がシクロヘキサンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は2~5であることが好ましく、前記アルケニル基がベンゼンに結合している場合には当該アルケニル基の炭素原子数は4~5であることが好ましく、前記アルケニル基の不飽和結合とベンゼンは直接結合していないことが好ましい。
液晶組成物(B)に使用される液晶組成物の平均弾性定数(KAVG)は10から25が好ましいが、その下限値としては、10が好ましく、10.5が好ましく、11が好ましく、11.5が好ましく、12が好ましく、12.3が好ましく、12.5が好ましく、12.8が好ましく、13が好ましく、13.3が好ましく、13.5が好ましく、13.8が好ましく、14が好ましく、14.3が好ましく、14.5が好ましく、14.8が好ましく、15が好ましく、15.3が好ましく、15.5が好ましく、15.8が好ましく、16が好ましく、16.3が好ましく、16.5が好ましく、16.8が好ましく、17が好ましく、17.3が好ましく、17.5が好ましく、17.8が好ましく、18が好ましく、その上限値としては、25が好ましく、24.5が好ましく、24が好ましく、23.5が好ましく、23が好ましく、22.8が好ましく、22.5が好ましく、22.3が好ましく、22が好ましく、21.8が好ましく、21.5が好ましく、21.3が好ましく、21が好ましく、20.8が好ましく、20.5が好ましく、20.3が好ましく、20が好ましく、19.8が好ましく、19.5が好ましく、19.3が好ましく、19が好ましく、18.8が好ましく、18.5が好ましく、18.3が好ましく、18が好ましく、17.8が好ましく、17.5が好ましく、17.3が好ましく、17が好ましい。消費電力削減を重視する場合にはバックライトの光量を抑えることが有効であり、液晶表示素子は光の透過率を向上させることが好ましく、そのためにはKAVGの値を低めに設定することが好ましい。応答速度の改善を重視する場合にはKAVGの値を高めに設定することが好ましい。
液晶組成物(B)では、回転粘度と屈折率異方性の関数であるZが特定の値を示すことが好ましい。
(式中、γ1は回転粘度を表し、Δnは屈折率異方性を表す。)
Zは、13000以下が好ましく、12000以下がより好ましく、11000以下が特に好ましい。
Zは、13000以下が好ましく、12000以下がより好ましく、11000以下が特に好ましい。
液晶組成物(B)は、アクティブマトリクス表示素子に使用する場合においては、1012(Ω・m)以上の比抵抗を有することが必要であり、1013(Ω・m)が好ましく、1014(Ω・m)以上がより好ましい。
本発明で用いる重合性液晶組成物の重合方法としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等を用いることが可能であるが、熱又は光によるラジカル重合により重合することが好ましく、光フリース転位によるラジカル重合、光重合開始剤によるラジカル重合がより好ましい。
ここでラジカル重合を行う際の重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができるが、光重合開始剤が好ましい。斯かる光重合開始剤としては、具体的には、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニルケトン、2-メチル-2-モルホリノ(4-チオメチルフェニル)プロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン、4′-フェノキシアセトフェノン、4′-エトキシアセトフェノン等のアセトフェノン系; ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾイン系; 2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系;ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4,4′-ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4′-メチル-ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、2,5-ジメチルベンゾフェノン、3,4-ジメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系;2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系;ミヒラーケトン、4,4′-ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系;10-ブチル-2-クロロアクリドン、2-エチルアンスラキノン、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。これらの重合開始剤は単独で使用してもよいが、ラジカルの寿命や反応性を考慮して複数の重合開始剤を用いることも好ましい。
上記した素子製造用の重合性液晶組成物は、本発明の液晶表示素子をVAモード等の垂直配向セルに適用する場合には、重合性モノマーとして垂直配向を誘起するメソゲン基を有さず、1価もしくは2価であり、かつ炭素原子数が8~18のアルコール化合物のアクリレートもしくはメタクリレートを併用してもよい。
以上詳述した液晶層を形成させる方法は、具体的には、2枚の基板を透明電極層が内側となるように対向させ、スペーサーを介して、基板の間隔を調整し、基板間に重合性液晶組成物を狭持させ、該組成物中の重合性単量体成分(a)を重合させる方法が挙げられる。
ここで、液晶層の厚さは1~100μmとなるように調整するのが好ましく、1.5~10μmの範囲が更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。
ここで、スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料などからなる柱状スペーサー等が挙げられる。
(液晶表示素子の製造方法)
2枚の基板間に重合性液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はODF法などを用いることができる。ODF法の液晶表示素子製造工程においては、バックプレーンまたはフロントプレーンのどちらか一方の基板にエポキシ系光熱併用硬化性などのシール剤を、ディスペンサーを用いて閉ループ土手状に描画し、その中に脱気下で所定量の
重合性液晶組成物を滴下後、フロントプレーンとバックプレーンを接合することによって液晶表示素子を製造することができる。本発明に用いられる重合性液晶組成物は、ODF工程における液晶及び重合性単量体成分(a)の複合材料の滴下が安定的に行えるため、好適に使用することができる。
(液晶表示素子の製造方法)
2枚の基板間に重合性液晶組成物を狭持させる方法は、通常の真空注入法又はODF法などを用いることができる。ODF法の液晶表示素子製造工程においては、バックプレーンまたはフロントプレーンのどちらか一方の基板にエポキシ系光熱併用硬化性などのシール剤を、ディスペンサーを用いて閉ループ土手状に描画し、その中に脱気下で所定量の
重合性液晶組成物を滴下後、フロントプレーンとバックプレーンを接合することによって液晶表示素子を製造することができる。本発明に用いられる重合性液晶組成物は、ODF工程における液晶及び重合性単量体成分(a)の複合材料の滴下が安定的に行えるため、好適に使用することができる。
重合性単量体成分(a)を重合させる方法としては、液晶の良好な配向性能を得るためには、適度な重合速度が望ましいので、活性エネルギー線である紫外線又は電子線を単一又は併用して照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物を2枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性を有するものを使用する。また、電圧印加によって液晶分子にプレチルトを付与する場合には、重合性単量体成分(a)を含有した重合性液晶組成物に対し、-50℃から20℃の温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線又は電子線を照射することが好ましい。印加する交流電界は、周波数10Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数100Hzから5kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選択することができる。すなわち、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。横電界型MVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性及びコントラストの観点からプレチルト角を80度から89.9度に制御することが好ましい。
照射時の温度は、前記した通り、重合性液晶組成物の温度が-50℃から30℃の範囲であることが好ましい。さらに20℃~-10℃の範囲であることが、液晶分子の配向度が上昇した状態で重合できること、重合性単量体成分(a)の重合体と液晶組成物(B)との相溶性が低下し相分離が容易になってポリマーネットワーク(A)の空隙間隔が微細になり、オフ応答速度がより向上する点から好ましい。
紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、必要に応じて、365nm未満の紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.1mW/cm2~100W/cm2が好ましく、2mW/cm2~50W/cm2がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、10mJ/cm2から500J/cm2が好ましく、100mJ/cm2から200J/cm2がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、10秒から3600秒が好ましく、10秒から600秒がより好ましい。
垂直配向セルを用いて液晶層を形成する場合、ポリマーネットワーク(A)が繊維状、又は柱状の形態を有し、液晶セル基板に対して液晶組成物(B)の垂直方向と略同一の方向に形成されていることが好ましい。また、セル基板表面にある垂直配向膜に液晶が傾斜配向を誘起するようにラビング処理等を施してプレチルト角を誘起するようにした垂直配向膜が用いられた場合は、プレチルトして配向している液晶組成物(B)と同方向に繊維状、又は柱状のポリマーネットワーク(A)が傾斜して形成されていることが好ましい。
ここで垂直配向用の所謂VAモードにおいて、低分子液晶化合物にプレチルトを付与し、かつ、ポリマーネットワーク(A)を傾斜させる方法としては、
(1)電圧を印加して低分子液晶化合物を傾斜配向状態にして紫外線等を照射させてポリマーネットワーク(A)を形成させる方法、
(2)ポリマーネットワーク中に光配向機能を組み込む方法、
が挙げられ、必要に応じてこれらの中から選択して本発明の液晶素子を作製することができる。
(1)電圧を印加して低分子液晶化合物を傾斜配向状態にして紫外線等を照射させてポリマーネットワーク(A)を形成させる方法、
(2)ポリマーネットワーク中に光配向機能を組み込む方法、
が挙げられ、必要に応じてこれらの中から選択して本発明の液晶素子を作製することができる。
具体的には、電圧を印加しながらプレチルト角を誘起する方法(1)としては、液晶組成物(B)の閾値電圧よりも0.9V程度低い電圧から2V程度高い電圧の範囲で電圧を印加しながら重合させる方法、或いは、閾値電圧以上の電圧をポリマーネットワーク(A)形成過程中に数秒~数十秒の短時間印加した後、閾値電圧未満にしてポリマーネットワークを形成させる方法、或るいは閾値電圧以上の電圧を印加させながら重合させる方法が挙げられる。
液晶層中に形成された繊維状又は柱状のポリマーネットワーク(A)は、垂直配向型の液晶表示素子の場合、透明基板平面に対して90度~80度のプレチルト角を誘起するように傾斜して形成されていることが好ましく、斯かるプレチルト角は、90度~85度の範囲、89.9度~85度の範囲、89.9度~87度の範囲、89.9度~88度の範囲であることが特に好ましい。何れの方法で形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークは、二枚のセル基板間を連結していることが特徴である。これにより、プレチルト角の熱的安定性が向上して液晶表示素子の信頼性を高めることができる。
次に、ポリマーネットワーク中に光配向機能を組み込む方法(2)としては、例えば、ワイゲルト効果を示すような、つまり光異性化反応するようなモノマーをポリマーネットワーク材料の一部として用いる方法が挙げられる。ポリマーネットワークを形成するための紫外線照射時に、紫外線の進行方向に対して、光異性化するモノマーの骨格部分が平行に配向しようとする効果を有するので、紫外線の照射方向を変えることによってプレチルトを制御することができる。光異性化反応するようなモノマーの添加量は0.01質量%以上1質量%以下の範囲が好ましい。
次に、IPSやFFSモード等の平行配向セルを適用する場合には、液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物を用いて相分離重合により繊維状、又は柱状のポリマーネットワーク(A)が液晶セル基板面に有る配向膜の配向方向に対して液晶組成物(B)は平行配向するが、形成された繊維状、又は柱状のポリマーネットワークの屈折率異方性又は配向容易軸方向と液晶組成物(B)の配向方向と略同一の方向に形成されていることが好ましい。更に、繊維状、又は柱状のポリマーネットワークは、液晶組成物(B)が分散している空隙を除いて略セル全体に存在していることがより好ましい。ポリマー界面方向に対して該プレチルト角を誘起させることを目的に、1価もしくは2価であり、かつ炭素原子数が8~18のアルコール化合物のアクリレートもしくはメタクリレートをモノマーとして、メソゲン基を有するモノマーと用いることが好ましい。
本発明の液晶表示素子において、高いコントラストの表示を得るには光散乱が起こらないようにすることが望ましい。例えば、重合性液晶組成物中の重合性単量体(a)の含有率を増加させて、得られるポリマーネットワークの空隙間隔を可視光の波長よりも小さくすることによって光散乱を防止することができる。
本発明の液晶表示素子中の液晶層は、基板表面の極性が高い場合には、重合性単量体成分(a)が液晶セル基板界面付近に集まり易く、基板表面からポリマーネットワークが成長して基板界面に付着するようにポリマーネットワーク層が形成され、セル基板表面からポリマーネットワーク層、液晶層、ポリマーネットワーク層、対向基板の順で積層されるように形成される。本発明ではこの様なポリマーネットワーク層/液晶層/ポリマーネットワーク層の積層構造を示し、且つセル断面方向に対して少なくともセル厚の0.5%以上、好ましくは1%以上、より好ましくは5%以上の厚さのポリマーネットワーク層が形成されているとポリマーネットワークと低分子液晶とのアンカーリング力の作用により立下り時間が短くなる効果が発現して好ましい傾向を示す。但し、セル厚の影響が大きくなるのでセル厚を増すと立ち下がり時間が長くなる場合は、ポリマーネットワーク層の厚さを必要に応じて増加させれば良い。ポリマーネットワーク層に於けるポリマーネットワークの構造は、低分子液晶と配向容易軸や一軸の光学軸が略同一の方向へ揃っていれば良く、低分子液晶がプレチルト角を誘起するように形成されていれば良い。ポリマーネットワーク(A)の平均空隙間隔は90nmから450nmの範囲が好ましい。
また、本発明において、重合性液晶組成物中のモノマー含有量は、該含有量が低く過ぎる場合には、セル全体にポリマーネットワーク層が被うのに必要な量が不足しポリマーネットワーク層が不連続に形成されやすくことから、前記した通り、0.5~20質量%の範囲であることが好ましい。ここで、液晶表示素子製造用の液晶組成物中のモノマー濃度が高いほど、液晶組成物(B)とポリマー界面とのアンカーリング力は大きくなり、立ち下りの応答時間(τd)は高速化する。一方、液晶組成物(B)とポリマー界面とのアンカーリング力は大きくなると、駆動電圧は上昇してしまう傾向がある。このような傾向から、液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物中の重合性単量体(a)の濃度は、1~10質量%の範囲、なかでも1.5~8質量%の範囲、特に1.8~5質量%の範囲であることが好ましい。
また、オフ応答速度と低駆動電圧の観点からは前記した通り、1~10質量%の範囲がより好ましいが、更に高速のオフ応答速度を得たい場合には6~10質量%の範囲が好ましい。斯かる6~10質量%の範囲とする場合、該二官能モノマーとアンカーリング力が低い単官能モノマーとの組み合わせが好ましく、必要に応じて25℃から-20℃の範囲で重合を行い、重合相分離構造を形成させることが好ましい。また、重合を行う際、重合性単量体(a)の融点が室温以上であれば該融点より5℃程度低くすると低温重合と同様な効果が得られるので好ましい。
また、オフ応答速度と低駆動電圧の観点からは前記した通り、1~10質量%の範囲がより好ましいが、更に高速のオフ応答速度を得たい場合には6~10質量%の範囲が好ましい。斯かる6~10質量%の範囲とする場合、該二官能モノマーとアンカーリング力が低い単官能モノマーとの組み合わせが好ましく、必要に応じて25℃から-20℃の範囲で重合を行い、重合相分離構造を形成させることが好ましい。また、重合を行う際、重合性単量体(a)の融点が室温以上であれば該融点より5℃程度低くすると低温重合と同様な効果が得られるので好ましい。
本発明の液晶表示素子をTFT駆動液晶表示素子に用いる場合は、フリッカーの抑制、焼付けによる残像等の信頼性を向上させる必要があり電圧保持率が重要な特性になる。電圧保持率を低下させる原因は、液晶表示素子製造用の液晶組成物内に含有しているイオン性不純物、特に、可動イオンがある為、少なくとも比抵抗を1014Ω・cm以上が得られるように精製処理等を施し可動イオンを取り除くことが好ましい。又、ラジカル重合でポリマーネットワークを形成させると光重合開始剤等から発生するイオン性不純物により電圧保持率が低下する場合があるが、有機酸や低分子の副生成物発生量が少ない重合開始剤を選定することが好ましい。
更に、本発明の液晶表示素子が、配向膜を有する場合、該配向膜の配向容易軸方向とポリマーネットワーク(A)の配向容易軸方向が同一であることが好ましい。この場合、偏光板、位相差フィルムなどを具備させることにより、この配向状態を利用して表示させることができる。
本発明の液晶表示素子は、少なくとも一方に透明性を有する2枚の基板間にポリマーネットワーク(A)と液晶組成物(B)とを含有する液晶層が挟持されており、かつ該液晶層のレオメーター測定による25℃・測定周波数1Hzで正弦振動させたときの貯蔵弾性率(Pa)と損失弾性率(Pa)から算出される損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が0.1~1の範囲であることを特徴とする。本発明の液晶表示素子の製造方法としては、前記ポリマーネットワーク(A)を形成させる際に、前記該液晶層のレオメーター測定による25℃・測定周波数1Hzで正弦振動させたときの貯蔵弾性率(Pa)と損失弾性率(Pa)から算出される損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が1以下となるまでの紫外線照射時間を25秒~45秒とすることにより、液晶のバランスの良い駆動電圧及び透過率を兼ね備えながらも速い応答速度を実現できるようになるため好ましく、紫外線照射を27秒~43秒とすることがより好ましく、紫外線照射を30秒~40秒とすることが特に好ましい。なお、損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が1以下となるまでの紫外線照射時間を前述の範囲にするには、液晶組成物(B)に含有する重合開始剤の含有量を調節する方法、電圧の印加時間を調節する方法、ポリマーネットワーク(A)を形成させるために用いる重合性単量体成分(a)として最適材料を用いる方法、重合性単量体成分(a)の含有量を調節する方法、紫外線照射強度を調節する方法などが挙げられ、これらの方法を適宜組み合わせることにより達成することが可能である。
以上、詳述した液晶層を有する本発明の液晶表示素子の具体的な構造につき、図1~図11を用いて説明する。
(FFS型液晶表示素子)
図1は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。図1では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。本発明の一実施形態の液晶表示素子10の構成は、図1に記載するように、対向に配置された第一の透明絶縁基板2と、第二の透明絶縁基板7との間に挟持された液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物(または液晶層5)を有する横電界方式(図では一例としてIPSの一形態としてのFFSモード)の液晶表示素子である。第一の透明絶縁基板2は、液晶層5側の面に電極層3が形成されている。また、液晶層5と、第一の透明絶縁基板2及び第二の透明絶縁基板7のそれぞれの間に、液晶層5を構成する液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物と直接当接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜4(4a,4b)を有し、該素子製造用の重合性液晶組成物中の液晶分子は、電圧無印加時に前記基板2,7に対して略平行になるように配向されている。
図1は、液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。図1では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。本発明の一実施形態の液晶表示素子10の構成は、図1に記載するように、対向に配置された第一の透明絶縁基板2と、第二の透明絶縁基板7との間に挟持された液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物(または液晶層5)を有する横電界方式(図では一例としてIPSの一形態としてのFFSモード)の液晶表示素子である。第一の透明絶縁基板2は、液晶層5側の面に電極層3が形成されている。また、液晶層5と、第一の透明絶縁基板2及び第二の透明絶縁基板7のそれぞれの間に、液晶層5を構成する液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物と直接当接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜4(4a,4b)を有し、該素子製造用の重合性液晶組成物中の液晶分子は、電圧無印加時に前記基板2,7に対して略平行になるように配向されている。
図1および図3に示すように、前記第二の基板7および前記第一の基板2は、一対の偏光板1,8により挟持されてもよい。さらに、図1では、前記第二の基板7と配向膜4との間にカラーフィルター6が設けられている。
なお、本発明に係る液晶表示素子の形態としては、いわゆるカラーフィルターオンアレイ(COA)であってもよく、薄膜トランジスタを含む電極層と液晶層との間にカラーフィルターを設けても、または当該薄膜トランジスタを含む電極層と第一の基板との間にカラーフィルターを設けてもよい。
すなわち、本発明の一実施形態の液晶表示素子10は、第一の偏光板1と、第一の基板2と、薄膜トランジスタを含む電極層3と、配向膜4と、液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物を含む液晶層5と、配向膜4と、カラーフィルター6と、第二の基板7と、第二の偏光板8と、が順次積層された構成である。
第一の基板2と第二の基板7はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。2枚の基板2、7は、周辺領域に配置されたエポキシ系熱硬化性組成物等のシール材及び封止材によって貼り合わされていて、その間には基板間距離を保持するために、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子等の粒状スペーサーまたはフォトリソグラフィ法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されていてもよい。
図2は、図1における基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。図3は、図2におけるIII-III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図である。図2に示すように、第一の基板2の表面に形成されている薄膜トランジスタを含む電極層3は、走査信号を供給するための複数のゲート配線24と表示信号を供給するための複数のデータ配線25とが、互いに交差してマトリクス状に配置されている。なお、図2には、一対のゲート配線24及び一対のデータ配線25のみが示されている。
複数のゲート配線24と複数のデータ配線25とにより囲まれた領域により、液晶表示装置の単位画素が形成され、該単位画素内には、画素電極21及び共通電極22が形成されている。ゲート配線24とデータ配線25が互いに交差している交差部近傍には、ソース電極27、ドレイン電極26およびゲート電極28を含む薄膜トランジスタが設けられている。この薄膜トランジスタは、画素電極21に表示信号を供給するスイッチ素子として、画素電極21と連結している。また、ゲート配線24と並行して、共通ライン(図示せず)が設けられる。この共通ラインは、共通電極22に共通信号を供給するために、共通電極22と連結している。
薄膜トランジスタの構造の好適な一態様は、例えば、図3で示すように、基板2表面に形成されたゲート電極11と、当該ゲート電極11を覆い、且つ前記基板2の略全面を覆うように設けられたゲート絶縁層12と、前記ゲート電極11と対向するよう前記ゲート絶縁層12の表面に形成された半導体層13と、前記半導体層13の表面の一部を覆うように設けられた保護層14と、前記保護層14および前記半導体層13の一方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたドレイン電極16と、前記保護層14および前記半導体層13の他方の側端部を覆い、かつ前記基板2表面に形成された前記ゲート絶縁層12と接触するように設けられたソース電極17と、前記ドレイン電極16および前記ソース電極17を覆うように設けられた絶縁保護層18と、を有している。ゲート電極11の表面にゲート電極との段差を無くす等の理由により陽極酸化被膜(図示せず)を形成してもよい。
前記半導体層13には、アモルファスシリコン、多結晶ポリシリコンなどを用いることができるが、ZnO、IGZO(In-Ga-Zn-O)、ITO等の透明半導体膜を用いると、光吸収に起因する光キャリアの弊害を抑制でき、素子の開口率を増大する観点からも好ましい。
さらに、ショットキー障壁の幅や高さを低減する目的で半導体層13とドレイン電極16またはソース電極17との間にオーミック接触層15を設けても良い。オーミック接触層には、n型アモルファスシリコンやn型多結晶ポリシリコン等のリン等の不純物を高濃度に添加した材料を用いることができる。
ゲート配線26やデータ配線25、共通ライン29は金属膜であることが好ましく、Al、Cu、Au、Ag、Cr、Ta、Ti、Mo、W、Ni又はその合金がより好ましく、Al又はその合金の配線を用いる場合が特に好ましい。また、絶縁保護層18は、絶縁機能を有する層であり、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素酸窒化膜等で形成される。
図2及び図3に示す実施の形態では、共通電極22はゲート絶縁層12上のほぼ全面に形成された平板状の電極であり、一方、画素電極21は共通電極22を覆う絶縁保護層18上に形成された櫛形の電極である。すなわち、共通電極22は画素電極21よりも第一の基板2に近い位置に配置され、これらの電極は絶縁保護層18を介して互いに重なりあって配置される。画素電極21と共通電極22は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)等の透明導電性材料により形成される。画素電極21と共通電極22が透明導電性材料により形成されるため、単位画素面積で開口される面積が大きくなり、開口率及び透過率が増加する。
また、画素電極21と共通電極22とは、これらの電極間にフリンジ電界を形成するために、画素電極21と共通電極22との間の電極間距離(最小離間距離とも称する):Rが、第一の基板2と第二の基板7との距離:Gより小さくなるように形成される。ここで、電極間距離:Rは各電極間の基板に水平方向の距離を表す。図3では、平板状の共通電極22と櫛形の画素電極21とが重なり合っているため、電極間距離:R=0となる例が示されており、最小離間距離:Rが第一の基板2と第二の基板7との距離(すなわち、セルギャップ):Gよりも小さくなるため、フリンジの電界Eが形成される。したがって、FFS型の液晶表示素子は、画素電極21の櫛形を形成するラインに対して垂直な方向に形成される水平方向の電界と、放物線状の電界を利用することができる。画素電極21の櫛状部分の電極幅:l、及び、画素電極21の櫛状部分の間隙の幅:mは、発生する電界により液晶層5内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に形成することが好ましい。また、画素電極と共通電極との最小離間距離Rは、ゲート絶縁層12の(平均)膜厚として調整することができる。また、本発明に係る液晶表示素子は、図3とは異なり、画素電極21と共通電極22との間の電極間距離(最小離間距離とも称する):Rが、第一の基板2と第二の基板7との距離:Gより大きくなるように形成されてもよい(IPS方式)。この場合、例えば、櫛状の画素電極および櫛状の共通電極が略同一面内に交互になるよう設けられる構成など挙げられる。
本発明に係る液晶表示素子の好ましい一形態は、図3に示す様にフリンジ電界を利用するFFS方式の液晶表示素子であることが好ましく、共通電極22と画素電極21との隣接する最短離間距離dが、配向膜4同士(基板間距離)の最短離間距離Dより短いと、共通電極と画素電極との間にフリンジ電界が形成され、液晶分子の水平方向および垂直方向の配向を効率的に利用することができる。本発明のFFS方式液晶表示素子の場合、長軸方向が、配向層の配向方向と平行になるように配置している液晶分子に電圧を印加すると、画素電極21と共通電極22との間に放物線形の電界の等電位線が画素電極21と共通電極22の上部にまで形成され、液晶層5内の液晶分子の長軸が形成された電界に沿って配列する。したがって、低い誘電異方性でも液晶分子が駆動することができる。
本発明に係るカラーフィルター6は、光の漏れを防止する観点で、薄膜トランジスタおよびストレイジキャパシタに対応する部分にブラックマトリックス(図示せず)を形成することが好ましい。また、カラーフィルター6は、通常R(赤)G(緑)B(青)の3つフィルター画素から映像や画像の1ドットからなり、例えば、これら3つのフィルターはゲート配線の延びる方向に並んでいる。当該カラーフィルター6は、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法又は、染色法等によって作製することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作製方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作製することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード等の能動素子を設けた画素電極を設置したいわゆるカラーフィルターオンアレイでもよい。
電極層3及びカラーフィルター6上には、液晶層5を構成する素子製造用の重合性液晶組成物と直接当接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜4が設けられている。
また、偏光板1及び偏光板8は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することができ、それらの透過軸がノーマリーブラックモードで作動するように、互いに直行する透過軸を有することが好ましい。特に、偏光板1及び偏光板8のうちいずれかは、液晶分子の配向方向と平行な透過軸を有するように配置することが好ましい。また、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整することが好ましい。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。
また、他の液晶表示素子の実施形態として、IPS方式の場合は、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが液晶配向膜間の最短離間距離Gより長い条件であり、例えば、共通電極と画素電極とが同一基板上に形成され、かつ当該共通電極と当該画素電極とが交互に配置されている場合であって、近接する共通電極と画素電極との最短離間距離dが液晶配向膜間の最短離間距離Gより長い構造などが挙げられる。
本発明に係る液晶表示素子の製造方法において、電極層を有する基板および/または基板表面に被膜を形成した後、当該被膜が内側となるように一対の基板を離間して対向させた後、液晶組成物を基板間に充填することが好ましい。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整することが好ましい。
前記基板間の距離(得られる液晶層の平均厚さであり、被膜間の離間距離とも称する。)は、1~100μmとなるように調整するのが好ましい。前記被膜間の平均離間距離は、1.5~10μmが更に好ましい。
本発明において、基板間の距離を調整するために使用するスペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料などからなる柱状スペーサー等が挙げられる。
(FFS型又はIPS型液晶表示素子)
本発明に係る液晶表示素子の他の実施形態を図4および図5を用いて以下説明する。
例えば、図4は、図1における基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図の他の実施形態である。
本発明に係る液晶表示素子の他の実施形態を図4および図5を用いて以下説明する。
例えば、図4は、図1における基板2上に形成された電極層3のII線で囲まれた領域を拡大した平面図の他の実施形態である。
図4に示すように、画素電極21がスリットを有する構成としてもよい。また、スリットのパターンを、ゲート配線24又はデータ配線25に対して傾斜角を持つようにして形成してもよい。
当該図4に示す画素電極21は、略長方形の平板体の電極を略矩形枠状の切欠き部でくり抜かれた形状である。また、当該画素電極21の背面には絶縁保護層18(図示せず)を介して櫛歯状の共通電極22が一面に形成されている。そして、隣接する共通電極と画素電極との最短離間距離Rは配向層同士の最短離間距離Gより短い場合はFFS方式になり、長い場合はIPS方式になる。また、前記画素電極の表面には保護絶縁膜及び配向膜層によって被覆されていることが好ましい。なお、上記と同様に、前記複数のゲート配線24と複数のデータ配線25とに囲まれた領域にはデータ配線25を介して供給される表示信号を保存するストレイジキャパシタ23を設けてもよい。なお、切欠き部の形状は特に制限されるものではなく、図4で示す略矩形だけでなく、楕円、円形、長方形状、菱形、三角形、または平行四辺形など公知の形状の切欠き部を使用できる。また、隣接する共通電極と画素電極との最短離間距離Rが配向層同士の最短離間距離Gより長い場合はIPS方式の表示素子となり、短い場合はFFS方式の表示素子となる。
図5は、図3とは別の実施形態であり、図2におけるIII-III線方向に図1に示す液晶表示素子を切断した断面図の他の例である。配向層4および薄膜トランジスタ20を含む電極層3が表面に形成された第一の基板2と、配向層4が表面に形成された第二の基板8とが所定の間隔Gで配向層同士向かい合うよう離間しており、この空間に液晶組成物を含む液晶層5が充填されている。第一の基板2の表面の一部にゲート絶縁層12、共通電極22、絶縁保護層18、画素電極21および配向層4の順で積層されている。また、図4にも示すように、画素電極21は、平板体の中央部および両端部が三角形状の切欠き部でくり抜かれ、さらに残る領域を長方形状の切欠き部でくり抜かれた形状であり、かつ共通電極22は前記画素電極21の略楕円形状の切欠き部と略平行に櫛歯状の共通電極が前記画素電極より第一の基板側に配置されてなる構造である。
図5に示す例では、櫛形あるいはスリットを有する共通電極22を用いており、画素電極21と共通電極22との電極間距離はR=αとなる(なお、図5では便宜上電極間距離の水平成分をRとして記載している)。さらに、図3では共通電極22がゲート絶縁層12上に形成されている例が示されていたが、図5に示されるように、共通電極22を第一の基板2上に形成して、ゲート絶縁層12を介して画素電極21を設けるようにしてもよい。画素電極21の電極幅:l、共通電極22の電極幅:n、及び、電極間距離:Rは、発生する電界により液晶層5内の液晶分子が全て駆動され得る程度の幅に適宜調整することが好ましい。さらに、図5では画素電極21と共通電極22の厚み方向の位置が異なるが、両電極の厚み方向における位置を同一にしてもまたは共通電極が液晶層5側に設けてもよい。
(垂直電界型の液晶表示素子)
本発明の好ましい他の実施形態は、液晶組成物を用いた垂直電界型の液晶表示素子である。図6は、垂直電界型の液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。また、図6では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。
図7は、当該図6における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層300(または薄膜トランジスタ層300とも称する。)のVII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。
図8は、図7におけるVIII-VIII線方向に図6に示す液晶表示素子を切断した断面図である。以下、図6~8を参照して、本発明に係る垂直電界型の液晶表示素子を説明する。
(垂直電界型の液晶表示素子)
本発明の好ましい他の実施形態は、液晶組成物を用いた垂直電界型の液晶表示素子である。図6は、垂直電界型の液晶表示素子の構成を模式的に示す図である。また、図6では、説明のために便宜上各構成要素を離間して記載している。
図7は、当該図6における基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電極層300(または薄膜トランジスタ層300とも称する。)のVII線で囲まれた領域を拡大した平面図である。
図8は、図7におけるVIII-VIII線方向に図6に示す液晶表示素子を切断した断面図である。以下、図6~8を参照して、本発明に係る垂直電界型の液晶表示素子を説明する。
本発明に係る垂直配向型の液晶表示素子1000の構成は、図6に記載するように透明導電性材料からなる透明電極(層)600(または共通電極600とも称する。)を具備した第二の基板800と、透明導電性材料からなる画素電極および各画素に具備した前記画素電極を制御する薄膜トランジスタを形成した薄膜トランジスタ層300を含む第一の基板200と、前記第一の基板200と第二の基板800との間に挟持された液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物(または液晶層500)を有し、該素子製造用の重合性液晶組成物に係る中の液晶分子の電圧無印加時の配向が前記基板200,800に対して略垂直である液晶表示素子である。また図6および図8に示すように、前記第二の基板800および前記第一の基板200は、一対の偏光板100,900により挟持されてもよい。
さらに、図6では、前記第一の基板200と共通電極600との間にカラーフィルター700が設けられている。さらに、本発明に係る液晶層500と隣接し、かつ、当該液晶層500を構成する液晶表示素子製造用の重合性液晶組成物と直接接するよう一対の配向膜400が透明電極(層)600,1400表面に形成されている。
すなわち、本発明に係る垂直配向型の液晶表示素子1000は、第一の偏光板100と、第一の基板200と、薄膜トランジスタを含む電極層(又は薄膜トランジスタ層とも称する)300と、光配向膜400と、液晶組成物を含む層500と、配向膜400と、共通電極600と、カラーフィルター700と、第二の基板800と、第二の偏光板900と、が順次積層された構成である。尚、配向膜400は光配向膜であることが好ましい。
配向膜は、配向処理(マスクラビングあるいは光配向)を用いて製造された液晶セルで、液晶セルの透明電極の内側(液晶層側)には、ガラス基板の法線方向から僅かに傾いた(0.1~5.0°)垂直配向膜が形成されている。
ここで、液晶層500は、本発明の重合液晶組成物を基板間に挟持させた際、垂直配向膜の配向規制力を受け重合性モノマーが垂直方向に配列することとなり、次いで、紫外線光照射によって重合性モノマーを重合・固定化させてポリマーネットワーク(A)が生成することによって形成される。このようにして形成されたポリマーネットワーク(A)は、(1)上下基板にまたがってポリマーネットワークを形成、(2)上(下)基板から液晶方向に向かってポリマーネットワークを形成するが途中までのもの、(3)配向膜の表面近傍のみポリマーネットワークを形成。(主に単官能モノマーの場合)、(4)液晶層内でポリマーネットワーク同士が結合(Floatingはしていない)の、およそ4種類の構造を有するものと推定される。これらの形態は、何れも、ポリマーネットワークの屈折率異方性、又は配向容易軸は、閾値電圧以上の配向状態を安定化させるように形成されたものと、閾値電圧以下の配向状態を安定化させるように形成された二種類の異なる配向状態を安定化させるポリマーネットワークが混在している。
この様にして形成された異方性を有するポリマーポリマネットワーク(A)は、液晶組成物(B)とはほぼ完全に分離しており、これら高分子ネットワーク(A)の間に液晶分子は配向配列しているものと考えられる。このように液晶分子と高分子ネットワークが混在し、電圧無印加時に光散乱を起こす所謂ポリマーネットワーク型液晶の分子配列構造とは明らかに異なり、またPSA等で用いられる配向膜近傍に偏在する配向維持層のそれとも全く異なる構造を有するものである。
図6~8では、マスクラビングあるいは光配向膜を用いた方法によるポリマーネットワークと液晶分子配列構造を示したが、リブやスリット等の構造物を有する所謂MVA方式や、PVA等においても、基板界面近傍のポリマーネットワークや液晶分子のプレチルトが、構造物やスリットを介して印加される斜め電界強度などによって形成され、前記図6と同等な素子構造となる。
この様なポリマーネットワークと液晶分子による液晶分子配列を有するすいVA型液晶表示装置では、電圧無印加時の液晶分子に対するアンカーリング力が、液晶配向膜とポリマーネットワークの持つアンカーリング力の相乗作用により、より強く作用する事となって、結果的に電圧OFF時の応答速度を速くすることが可能となる。
この様なポリマーネットワークと液晶分子による液晶分子配列を有するすいVA型液晶表示装置では、電圧無印加時の液晶分子に対するアンカーリング力が、液晶配向膜とポリマーネットワークの持つアンカーリング力の相乗作用により、より強く作用する事となって、結果的に電圧OFF時の応答速度を速くすることが可能となる。
以上詳述した垂直配向型の液晶表示素子は、視野角依存を改善する為に画素が2分割乃至8分割されたマルチドメインを有する分割配向させたものが好ましい。斯かる分割配向は配向膜4をマスクラビングによって作成してもよいが、
1)第1の基板2側及び第2の基板7の双方にリブを形成させる手段、
2)第1の画素電極21に電極スリットを用い、第2の基板7上にリブを形成させる手段、
3)第1の画素電極21に微細スリット電極を用い、第2の基板7上にリブを形成させる手段、
4)第1の画素電極21、及び第2の共通電極22にスリット電極を用いる手段、
5)第1の画素電極21に微細スリット電極を用い、かつ、ポリマーによって液晶にプレチルトを形成させる手段、
6)配向膜として直線偏光紫外線照射によって均一な配向方位を液晶に付与できる所謂光配向膜を用いる手段等によって液晶の配向方位が規定されたマルチドメイン型のVA素子であることが、素子の製造が容易であることから好ましい。これらのなかでも、特に、液晶層5のポリマーネットワークを形成しやすいこと、また、液相層5内でポリマーネットワーク(A)の光軸方向又は配向容易軸方向と、前記液晶組成物(B)の配向容易軸方向が同一乃至略同一方向に制御することが容易であることから、前記5)ポリマーによって液晶にプレチルトを形成させる手段、又は前記6)の光配向膜を用いる手段によって得られた液晶表示素子であることが好ましい。
1)第1の基板2側及び第2の基板7の双方にリブを形成させる手段、
2)第1の画素電極21に電極スリットを用い、第2の基板7上にリブを形成させる手段、
3)第1の画素電極21に微細スリット電極を用い、第2の基板7上にリブを形成させる手段、
4)第1の画素電極21、及び第2の共通電極22にスリット電極を用いる手段、
5)第1の画素電極21に微細スリット電極を用い、かつ、ポリマーによって液晶にプレチルトを形成させる手段、
6)配向膜として直線偏光紫外線照射によって均一な配向方位を液晶に付与できる所謂光配向膜を用いる手段等によって液晶の配向方位が規定されたマルチドメイン型のVA素子であることが、素子の製造が容易であることから好ましい。これらのなかでも、特に、液晶層5のポリマーネットワークを形成しやすいこと、また、液相層5内でポリマーネットワーク(A)の光軸方向又は配向容易軸方向と、前記液晶組成物(B)の配向容易軸方向が同一乃至略同一方向に制御することが容易であることから、前記5)ポリマーによって液晶にプレチルトを形成させる手段、又は前記6)の光配向膜を用いる手段によって得られた液晶表示素子であることが好ましい。
ここで、前記した画素電極22として微細スリット電極を用いる場合、図11に示す様な所謂フィッシュボーン型電極であることが配向方位の安定性の点から好ましい。該フィッシュボーン型電極を図24に基づいて詳述すれば、該電極はITOなどの透明電極から構成され、その電極材料(ITO)の一部を抜いたスリット部512cが設けられている。長方形のセルの各対向辺の中点を結ぶ十字状で幅3~5μm程度のスリット部512cが配向規制用構造物として機能し、スリット部512cから斜め45°方向に延びて幅5μmのスリット部512cがピッチ8μmで複数形成されており、これらが傾斜時の方位角方向の乱れを抑える補助的な配向制御因子として機能する。表示用画素電極の幅は例えば3μmである。図24では、画素幹部電極512aと画素枝部電極512bは45度の角度を有しながら、画素中央を対称中心として90度ずつ異なる4方向に枝部電極が延在された構造を有している。液晶分子は電圧印加により傾斜配向するが、傾斜配向の方位がこれらの4方向と一致しするように傾斜配向するので、4分割されたドメインを一つの画素内に形成させて表示の視野角を広くすることができる。
(横・斜め電界型による配向分割された液晶表示素子)
配向膜に対してマスクラビングやマスク照射等の煩雑な工程を行なわず、電極構造を工夫するだけの簡便な手法で液晶表示領域を配向分割できる新たな表示技術として、斜め電界と横電界を液晶層に作用させる方法が提案されている。
配向膜に対してマスクラビングやマスク照射等の煩雑な工程を行なわず、電極構造を工夫するだけの簡便な手法で液晶表示領域を配向分割できる新たな表示技術として、斜め電界と横電界を液晶層に作用させる方法が提案されている。
この方式によれば、配向膜に対してマスクラビングや、光配向膜を用いたマスク照射等の煩雑な工程を行なわず、電極構造を工夫するだけの簡便な手法で液晶表示領域を配向分割できる。
図9は、TFT液晶表示素子の一画素PXにおける最小の単位構成体を概略的に示す平面図である。以下に、横・斜め電界モード液晶表示装置の構造及び動作について、簡単に説明する。
画素電極PEは、主画素電極PA及び副画素電極PBを有している。これらの主画素電極PA及び副画素電極PBは、互いに電気的に接続されており、これらの主画素電極PA及び副画素電極PBがともにアレイ基板ARに備えられている。主画素電極PAは、第2方向Yに沿って延出しており、副画素電極PBは、第2方向Yとは異なる第1方向Xに沿って延出している。
図9に図示した例では、画素電極PEは、略十字状に形成されている。副画素電極PBは、主画素電極PAの略中央部に結合し、主画素電極PAからその両側、即ち画素PXの左側及び右側に向かって延出している。これらの主画素電極PA及び副画素電極PBは、互いに略直交している。画素電極PEは、画素電極PBにおいて図示を省略したスイッチング素子と電気的に接続されている。
画素電極PEは、主画素電極PA及び副画素電極PBを有している。これらの主画素電極PA及び副画素電極PBは、互いに電気的に接続されており、これらの主画素電極PA及び副画素電極PBがともにアレイ基板ARに備えられている。主画素電極PAは、第2方向Yに沿って延出しており、副画素電極PBは、第2方向Yとは異なる第1方向Xに沿って延出している。
図9に図示した例では、画素電極PEは、略十字状に形成されている。副画素電極PBは、主画素電極PAの略中央部に結合し、主画素電極PAからその両側、即ち画素PXの左側及び右側に向かって延出している。これらの主画素電極PA及び副画素電極PBは、互いに略直交している。画素電極PEは、画素電極PBにおいて図示を省略したスイッチング素子と電気的に接続されている。
共通電極CEは、主共通電極CA及び副共通電極CBを有しており、これらの主共通電極CA及び副共通電極CBは、互いに電気的に接続されている。共通電極CEは、画素電極PEとは電気的に絶縁されている。共通電極CEにおいて、主共通電極CA及び副共通電極CBの少なくとも一部は、対向基板CTに備えられている。主共通電極CAは、第2方向Yに沿って延出している。この主共通電極CAは、主画素電極PAを挟んだ両側に配置されている。このとき、X-Y平面内において、主共通電極CAのいずれも主画素電極PAとは重ならず、主共通電極CAのそれぞれと主画素電極PAとの間には略等しい間隔が形成されている。つまり、主画素電極PAは、隣接する主共通電極CAの略中間に位置している。副共通電極CBは、第1方向Xに沿って延出している。副共通電極CBは、副画素電極PBを挟んだ両側に配置されている。このとき、X-Y平面内において、副共通電極CBのいずれも副画素電極PBとは重ならず、副共通電極CBのそれぞれと副画素電極PBとの間には略等しい間隔が形成されている。つまり、副画素電極PBは、隣接する副共通電極CBの略中間に位置している。
図9に図示した例では、主共通電極CAは、第2方向Yに沿って直線的に延出した帯状に形成されている。副共通電極CBは、第1方向Xに沿って直線的に延出した帯状に形成されている。なお、主共通電極CAは第1方向Xに沿って間隔をおいて2本平行に並んでおり、以下では、これらを区別するために、図中の左側の主共通電極をCALと称し、図中の右側の主共通電極をCARと称する。また、副共通電極CBは第2方向Yに沿って間隔をおいて2本平行に並んでおり、以下では、これらを区別するために、図中の上側の主共通電極をCBUと称し、図中の下側の主共通電極をCBBと称する。主共通電極CAL及び主共通電極CARは、副共通電極CBU及び副共通電極CBBと同電位である。図9に図示した例では、主共通電極CAL及び主共通電極CARは、副共通電極CBU及び副共通電極CBBとそれぞれ繋がっている。
主共通電極CAL及び主共通電極CARは、それぞれ当該画素PXと左右に隣接する画素間に配置されている。すなわち、主共通電極CALは図示した当該画素PXとその左側の画素(図示せず)との境界に跨って配置され、主共通電極CARは図示した当該画素PXとその右側の画素(図示せず)との境界に跨って配置されている。副共通電極CBU及び主共通電極CBBは、それぞれ当該画素PXと上下に隣接する画素間に配置されている。すなわち、副共通電極CBUは図示した当該画素PXとその上側の画素(図示せず)との境界に跨って配置され、副共通電極CBBは図示した当該画素PXとその下側の画素(図示せず)との境界に跨って配置されている。
図9に図示した例では、一画素PXにおいて、画素電極PEと共通電極CEとで区画された4つの領域が主として表示に寄与する開口部あるいは透過部として形成される。この例では、液晶分子LMの初期配向方向は、第2方向Yと略平行な方向である。第1配向膜AL1は、アレイ基板ARの対向基板CTと対向する面に配置され、アクティブエリアACTの略全体に亘って延在している。この第1配向膜AL1は、画素電極PEを覆っており、第2層間絶縁膜13の上にも配置されている。このような第1配向膜AL1は、水平配向性を示す材料によって形成されている。他方、第2配向膜AL2は、対向基板CTのアレイ基板ARと対向する面に配置されて、アクティブエリアACTの略全体に亘って延在している。なお、アレイ基板ARは、さらに、共通電極の一部として第1主共通電極及び第1副共通電極を備えている場合もある。
図10は、8分割斜め電界モード液晶セルの電極構造の模式図である。この様に1画素を8つに分割することで更なる広視野角化を実現できる。
次に、上記構成の液晶表示パネルの動作について説明する。液晶層に電圧が印加されていない状態、つまり画素電極PEと共通電極CEとの間に電界が形成されていない無電界時(OFF時)には、図9において破線で示したように液晶層LQの液晶分子LMは、その長軸が第1配向膜AL1の第1配向処理方向PD1及び第2配向膜AL2の第2配向処理方向PD2を向くように配向している。このようなOFF時が初期配向状態に相当し、OFF時の液晶分子LMの配向方向が初期配向方向に相当する。
厳密には、液晶分子LMは、X-Y平面に平行に配向しているとは限らず、プレチルトしている場合が多い。このため、液晶分子LMの厳密な初期配向方向とは、OFF時の液晶分子LMの配向方向をX-Y平面に正射影した方向である。
第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2は、ともに第2方向Yと略平行な方向である。OFF時においては、液晶分子LMは、図9に破線で示したように、その長軸が第2方向Yと略平行な方向を向くように初期配向する。つまり、液晶分子LMの初期配向方向は、第2方向Yと平行(あるいは、第2方向Yに対して0°)である。
図示した例のように、第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2が平行且つ同じ向きである場合、液晶層LQの断面において液晶分子LMは、液晶層LQの中間部付近で略水平(プレティルト角が略ゼロ)に配向し、ここを境界として第1配向膜AL1の近傍及び第2配向膜AL2の近傍において対称となるようなプレチルト角を持って配向する(スプレイ配向)。このように液晶分子LMがスプレイ配向している状態では、基板の法線方向から傾いた方向においても第1配向膜AL1の近傍の液晶分子LMと第2配向膜AL2の近傍の液晶分子LMとにより光学的に補償される。
したがって、第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2が互いに平行、且つ、同じ向きである場合には、黒表示の場合に光漏れが少なく、高コントラスト比を実現することができ、表示品位を向上することが可能となる。なお、第1配向処理方向PD1及び第2配向処理方向PD2が互いに平行且つ逆向きである場合、液晶層LQの断面において、液晶分子LMは、第1配向膜AL1の近傍、第2配向膜AL2の近傍、及び、液晶層LQの中間部において略均一なプレチルト角を持って配向する(ホモジニアス配向)。バックライト4からのバックライト光の一部は、第1偏光板PL1を透過し、液晶表示パネルLPNに入射する。液晶表示パネルLPNに入射した光は、第1偏光板PL1の第1偏光軸AX1と直交する直線偏光である。このような直線偏光の偏光状態は、OFF時の液晶表示パネルLPNを通過した際にほとんど変化しない。このため、液晶表示パネルLPNを透過した直線偏光は、第1偏光板PL1に対してクロスニコルの位置関係にある第2偏光板PL2によって吸収される(黒表示)。
一方、液晶層LQに電圧が印加された状態、つまり、画素電極PEと共通電極CEとの間に電位差が形成された状態(ON時)では、画素電極PEと共通電極CEとの間に基板と略平行な横電界(あるいは斜め電界)が形成される。液晶分子LMは、電界の影響を受け、その長軸が図中の実線で示したようにX-Y平面と略平行な平面内で回転する。
図9に示した例では、画素電極PEと主共通電極CALとの間の領域のうち、下側半分の領域内の液晶分子LMは、第2方向Yに対して時計回りに回転し図中の左下を向くように配向し、また、上側半分の領域内の液晶分子LMは、第2方向Yに対して反時計回りに回転し図中の左上を向くように配向する。画素電極PEと主共通電極CARとの間の領域のうち、下側半分の領域内の液晶分子LMは、第2方向Yに対して反時計回りに回転し図中の右下を向くように配向し、上側半分の領域内の液晶分子LMは、第2方向Yに対して時計回りに回転し図中の右上を向くように配向する。このように、各画素PXにおいて、画素電極PEと共通電極CEとの間に電界が形成された状態では、液晶分子LMの配向方向は、画素電極PEと重なる位置を境界として複数の方向に分かれ、それぞれの配向方向でドメインを形成する。つまり、一画素PXには複数ドメインが形成される。
このようなON時には、第1偏光板PL1の第1偏光軸AX1と直交する直線偏光は、液晶表示パネルLPNに入射し、その偏光状態は、液晶層LQを通過する際に液晶分子LMの配向状態に応じて変化する。このようなON時においては、液晶層LQを通過した少なくとも一部の光は、第2偏光板PL2を透過する(白表示)。このような構造によれば、一画素内に4つのドメインを形成することが可能となるため、4方向での視野角を光学的に補償することができ、広視野角化が可能となる。したがって、階調反転がなく、高い透過率の表示を実現することができ、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。また、一画素内において、画素電極PEと共通電極CEとで区画される4つの領域それぞれについて開口部の面積を略同一に設定することにより、各領域の透過率が略同等となり、それぞれの開口部を透過した光が互いに光学的に補償し合い、広い視野角範囲に亘って均一な表示を実現することが可能となる。
以上詳述した本発明の液晶表示素子は、TN、STN、ECB、VA、VA-TN、IPS、FFS、πセル、OCB、コレステリック液晶などの動作モードに適用できる。これらの中でも、VA、IPS、FFS、VA-TN、TN、ECBが特に好ましい。尚、本発明の液晶表示素子は、液晶層中にポリマーネットワークを形成する点において配向膜上に重合体又は共重合体を有するPSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶表示素子と区別することができる。
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。
参考例中の液晶組成物の低温での溶解性評価は、液晶組成物を調製後、2mLのサンプル瓶に液晶組成物を1g秤量し、-20℃で保存し、目視にて液晶組成物からの析出物の発生を観察し、以下の4段階評価を行った。
○240時間後でも析出物が観察されなかった。
△120時間以内に析出物が観察された。
×60時間以内に析出物が観察された。
また、実施例中、測定した特性は以下の通りである。
Tni :ネマチック相-等方性液体相転移温度(℃)
Δn :20℃における屈折率異方性
no :20℃における常光屈折率
Δε :20℃における誘電率異方性
ε⊥ :20℃における液晶短軸方向の誘電率
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ1 :20℃における回転粘度(mPa・s)
VHR:周波数60Hz,印加電圧1Vの条件下で60℃における電圧保持率(%)
焼き付き :
液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを1000時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の4段階評価で行った。
Δn :20℃における屈折率異方性
no :20℃における常光屈折率
Δε :20℃における誘電率異方性
ε⊥ :20℃における液晶短軸方向の誘電率
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ1 :20℃における回転粘度(mPa・s)
VHR:周波数60Hz,印加電圧1Vの条件下で60℃における電圧保持率(%)
焼き付き :
液晶表示素子の焼き付き評価は、表示エリア内に所定の固定パターンを1000時間表示させた後に、全画面均一な表示を行ったときの固定パターンの残像のレベルを目視にて以下の4段階評価で行った。
◎残像無し
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
滴下痕 :
液晶表示装置の滴下痕の評価は、全面黒表示した場合における白く浮かび上がる滴下痕を目視にて以下の4段階評価で行った。
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
滴下痕 :
液晶表示装置の滴下痕の評価は、全面黒表示した場合における白く浮かび上がる滴下痕を目視にて以下の4段階評価で行った。
◎残像無し
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
プロセス適合性 :
プロセス適合性は、ODFプロセスにおいて、定積計量ポンプを用いて1回に50pLずつ液晶を滴下することを100000回行い、次の「0~100回、101~200回、201~300回、・・・・99901~100000回」の各100回ずつ滴下された液晶量の変化を以下の4段階で評価した。
○残像ごく僅かに有るも許容できるレベル
△残像有り許容できないレベル
×残像有りかなり劣悪
プロセス適合性 :
プロセス適合性は、ODFプロセスにおいて、定積計量ポンプを用いて1回に50pLずつ液晶を滴下することを100000回行い、次の「0~100回、101~200回、201~300回、・・・・99901~100000回」の各100回ずつ滴下された液晶量の変化を以下の4段階で評価した。
◎変化が極めて小さい(安定的に液晶表示素子を製造できる)
○変化が僅かに有るも許容できるレベル
△変化が有り許容できないレベル(斑発生により歩留まりが悪化)
×変化が有りかなり劣悪(液晶漏れや真空気泡が発生)
尚、実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
(側鎖)
-n -CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルキル基
-On -OCnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルコキシ基
-V -C=CH2 ビニル基
-V1 -CH=CH-CH3
-2V -CH2-CH2-CH=CH2
-2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH3
(連結基)
-CFFO- -CF2-O-
-1O- -CH2-O
-COO- -COO-
(環構造)
○変化が僅かに有るも許容できるレベル
△変化が有り許容できないレベル(斑発生により歩留まりが悪化)
×変化が有りかなり劣悪(液晶漏れや真空気泡が発生)
尚、実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。
(側鎖)
-n -CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルキル基
-On -OCnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状アルコキシ基
-V -C=CH2 ビニル基
-V1 -CH=CH-CH3
-2V -CH2-CH2-CH=CH2
-2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH3
(連結基)
-CFFO- -CF2-O-
-1O- -CH2-O
-COO- -COO-
(環構造)
参考例1
N型液晶組成物として下記の液晶ホスト(LCN-1)を調製した。
N型液晶組成物として下記の液晶ホスト(LCN-1)を調製した。
Tni(ネマチック相-等方性液体相転移温度)は75.6(℃)、 Δn (25℃における屈折率異方性)は0.108、no(25℃における常光屈折率)は1.485、Δε(25℃における誘電率異方性)は-2.8、ε⊥(25℃における液晶短軸方向の誘電率)は6.2、γ1(25℃における回転粘度)は113(mPa・s)であった。
参考例2~17
表1及び表2に示すように液晶ホスト(LCN-2~17)を調製した。
表1及び表2に示すように液晶ホスト(LCN-2~17)を調製した。
参考例18~34
表4~表6に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-1-1)~(LCN-17-1)を調製した。
表4~表6に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-1-1)~(LCN-17-1)を調製した。
なお、モノマー(P1-1)~(P1-4)の構造は以下に示すとおりである。
また、本発明において、開始剤欄の「651」は、Irgacure-651(BASF社製)を示す。
実施例1
セルギャップ3.5μmのポリイミド垂直配向膜を塗布したフィッシュボーン型パターン電極垂直配向(PVA)のセルを用い、重合性液晶組成物(LCN-1-1)を真空注入法によりセル内に注入した。
セルギャップ3.5μmのポリイミド垂直配向膜を塗布したフィッシュボーン型パターン電極垂直配向(PVA)のセルを用い、重合性液晶組成物(LCN-1-1)を真空注入法によりセル内に注入した。
セルには、電圧を印加により液晶がスリット方向へ傾斜配向するようにスリットが多数刻まれている。フィッシュボーン型パターン電極のライン電極幅とスリット幅は、ともに3.5μmであり、ライン電極の長さは100μmであった。
周波数1kHzで2.43Vの矩形波の電圧を印加しながら、波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を12秒間照射した後、紫外線照射を継続した状態で、電圧を0Vにして垂直配向に戻し、電圧を0Vに戻した時点から紫外線を68秒間照射してフィッシュボーン型PVAセルを作製した。
得られた本発明の液晶表示素子に電圧を印加して明視野が一番明るくなるようにスリット方向がクロスニコル偏光板の2つの偏光軸の何れかに対して45度に配置して偏光顕微鏡でセルの液晶配向状態を観察した。電圧を印加しない状態は、暗視野で完全に略垂直配向状態であることが確認された。電圧を徐々に上げて印加するとスリットの部分は垂直配向から傾斜配向へ変化して明さが増していくことを確認した。
60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、パラレルニコル時の光透過量を100%としたときの最大透過率は71.3%、透過率が90%となる駆動電圧(V90)は、8.6Vであった。また、V90の電圧を0Vにしたときの応答時間(オフ応答)は、4.6msであった。
(粘弾性測定)
重合前の前記重合性液晶組成物を2枚のガラス板(ガラス板間距離100μm)に挟持させ、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
重合前の前記重合性液晶組成物を2枚のガラス板(ガラス板間距離100μm)に挟持させ、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
次いで、この重合性液晶組成物を挟持させたガラス板に波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を80秒間照射した後、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
粘弾性測定条件は以下の通りである。
粘弾性測定装置:Anton Paar社製「MCR301」
温度:25℃
変形量:最大0.4μm(正弦波)
硬化前の周波数1Hz損失正接が2.0、周波数4.6Hzでの損失正接(tanδ)は5.0であった。
温度:25℃
変形量:最大0.4μm(正弦波)
硬化前の周波数1Hz損失正接が2.0、周波数4.6Hzでの損失正接(tanδ)は5.0であった。
硬化後の波数1Hzでの損失正接は0.4、周波数4.6Hzでの損失正接は0.5であった。
周波数1Hzでの損失正接(tanδ)が1になるまでの紫外線照射時間は30秒であった。
実施例2~17
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表7、表8、表9にまとめた。
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表7、表8、表9にまとめた。
参考例35~41
表10に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-1-2)~(LCN-7-2)を調製した。
表10に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-1-2)~(LCN-7-2)を調製した。
比較例1~7
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表11にまとめた。
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表11にまとめた。
実施例1~7との比較から光重合開始剤の濃度が適切でないと、粘弾性データが適切な範囲とならず、オフ応答が5ms以上と長くなってしまっているのがわかる。
比較例8~14
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表12にまとめた。
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表12にまとめた。
実施例8~14との比較からUV照射時間が適切でないと、粘弾性データが適切な範囲とならず、オフ応答が5ms以上と長くなってしまっているのがわかる。
参考例42~49
表13に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-10-2)~(LCN-10-9)を調製した。
表13に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-10-2)~(LCN-10-9)を調製した。
実施例18~22
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表14に示した。
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表14に示した。
比較例15~17
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表15に示した。
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表15に示した。
液晶ホストLCN-10を用いた実験結果(実施例18、実施例10、実施例19、実施例20、実施例21、実施例22、比較例15、比較例16、比較例17)から、モノマー濃度の変化に伴って、オフ応答(図14)、V90(図15)、硬化後の正接損失(測定周波数1Hz)(図16)がどのように変化するかをまとめた。モノマーが0.686%以下になると、オフ応答を高速化する効果がなくなり、モノマー濃度が7.84%以上になると急激にV90が上昇してしまい、液晶表示素子としてのバランスが悪くなり、有用性を失う。この液晶表示素子の各種特性のバランスが良い範囲は、硬化後の正接損失(測定周波数1Hz)が、0.1~1の範囲である。
実施例23
ラビングしたポリイミド垂直配向膜(チルト角は88°)を形成したベタ電極付きプラスチック製基板を使用し、ODF(One Drop Filling)プロセスを用いて、液晶組成物(LCN-10-1)を3.5μmの間隙で挟持した4cm角の液晶セルを作成した。上下基板のラビング方向の関係はアンチパラレルになるように設定した。この液晶セルに、波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を120秒間照射して液晶セルを作製した。
ラビングしたポリイミド垂直配向膜(チルト角は88°)を形成したベタ電極付きプラスチック製基板を使用し、ODF(One Drop Filling)プロセスを用いて、液晶組成物(LCN-10-1)を3.5μmの間隙で挟持した4cm角の液晶セルを作成した。上下基板のラビング方向の関係はアンチパラレルになるように設定した。この液晶セルに、波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を120秒間照射して液晶セルを作製した。
この液晶のV90の電圧を0Vにしたときの応答時間(オフ応答)は、4.3msであった。
この液晶セルを曲率半径15cmで折り曲げて、観察したところムラの発生は無かった。
実施例24~28
実施例23と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、応答時間、ムラ評価、押圧時の配向乱れの結果を表15にまとめた。押圧は、半径5mm、長さ2cmの円柱状ポリカーボネートの円状の面をデバイス表面に接触させ、これを通じて30g重の力をかけることによって行った。配向乱れは直行する偏光板の間に液晶デバイスを挟んだ状態で観察を行い、押圧部周辺の透過率の変化の様子から判断した。
実施例23と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、応答時間、ムラ評価、押圧時の配向乱れの結果を表15にまとめた。押圧は、半径5mm、長さ2cmの円柱状ポリカーボネートの円状の面をデバイス表面に接触させ、これを通じて30g重の力をかけることによって行った。配向乱れは直行する偏光板の間に液晶デバイスを挟んだ状態で観察を行い、押圧部周辺の透過率の変化の様子から判断した。
比較例18~20
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、応答時間、ムラ評価、押圧時の配向乱れの結果を表16にまとめた。押圧は、半径5mm、長さ2cmの円柱状ポリカーボネートの円状の面をデバイス表面に接触させ、これを通じて30g重の力をかけることによって行った。配向乱れは直行する偏光板の間に液晶デバイスを挟んだ状態で観察を行い、押圧部周辺の透過率の変化の様子から判断した。
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、応答時間、ムラ評価、押圧時の配向乱れの結果を表16にまとめた。押圧は、半径5mm、長さ2cmの円柱状ポリカーボネートの円状の面をデバイス表面に接触させ、これを通じて30g重の力をかけることによって行った。配向乱れは直行する偏光板の間に液晶デバイスを挟んだ状態で観察を行い、押圧部周辺の透過率の変化の様子から判断した。
液晶ホストLCN-10を用いた実験結果(実施例23~28、比較例18~20)から、モノマー濃度を適切に設定すれば(正接損失の値を適切に設定すれば)、折り曲げた際のムラ発生を抑制できることが分かる。また、押圧時の配向乱れ発生を抑制できるようになることが分かる。このことから、本発明の液晶表示素子は、画面が折り曲がったカーブドディスプレイに好適である。また、スマートフォンやタブレットにおいて液晶表示素子はタッチパネルと貼り合せて使われる。本発明の液晶表示素子は、タッチパネルへの押圧によって、配向変化が置きにくいので、好適に使用できる。
参考例50~51
表18に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-1-3)~(LCN-1-4)を調製した。
参考例50~51
表18に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCN-1-3)~(LCN-1-4)を調製した。
実施例29~30
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表19にまとめた。
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表19にまとめた。
液晶ホストと濃度が同一の実施例1ではtanδが1になるまでの時間は30秒であった。開始剤を減量した実施例28ではtanδが1になるまでの時間は50秒であり、透過率や駆動電圧は実施例1と同等であるものの応答速度が劣っている。開始剤を増量した実施例29ではtanδが1になるまでの時間は50秒であり、駆動電圧や応答速度は実施例1と同等であるものの液晶の配向性が悪化したため透過率が劣っている。tanδが1になるまでの時間は、ある程度のポリマーネットワークが出来上がるまでに必要な紫外線照射時間と考えることができ、その速度をある一定範囲内にすると特性バランスに優れた素子が得られることがわかる。
実施例31~32
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表20に示した。
実施例31~32
実施例1と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表20に示した。
実施例1との変更点は、紫外線照射量は変えずに紫外線照射強度を変化させた点にある。実施例1ではtanδが1になるまでの時間は30秒であった。紫外線強度を弱くした実施例30ではtanδが1になるまでの時間は80秒であり、透過率や駆動電圧は実施例1と同等であるものの応答速度が劣っている。紫外線強度を強くした実施例31ではtanδが1になるまでの時間は19秒であり、駆動電圧や応答速度は実施例1と同等であるものの液晶の配向性が悪化したため透過率が劣っている。tanδが1になるまでの時間は、一定範囲内にすると特性バランスに優れた素子が得られることがわかる。
参考例52
下表の組成物LCP-1を調製した。
下表の組成物LCP-1を調製した。
参考例53
下表の組成物LCP-2を調製した。
下表の組成物LCP-2を調製した。
参考例54
下表の組成物LCP-3を調製した。
下表の組成物LCP-3を調製した。
参考例55
下表の組成物LCP-4を調製した。
下表の組成物LCP-4を調製した。
参考例56
下表の組成物LCP-5を調製した。
下表の組成物LCP-5を調製した。
参考例57~61
表26に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCP-1-1)~(LCP-5-1)を調製した。
表26に示すように液晶ホスト、モノマー、光重合開始剤を含有する液晶組成物(LCP-1-1)~(LCP-5-1)を調製した。
実施例33
セルギャップ3.5μmのポリイミド水平配向膜を塗布したFFSセル(櫛歯電極間のL/S=3/4μm、櫛歯電極と共通電極を隔てるSiNx絶縁層の厚みは0.4ミクロン)を用い、重合性液晶組成物(LCP-1-1)を真空注入法によりセル内に注入した。このセルに、波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を80秒間照射して、本発明の液晶表示素子を作製した。
セルギャップ3.5μmのポリイミド水平配向膜を塗布したFFSセル(櫛歯電極間のL/S=3/4μm、櫛歯電極と共通電極を隔てるSiNx絶縁層の厚みは0.4ミクロン)を用い、重合性液晶組成物(LCP-1-1)を真空注入法によりセル内に注入した。このセルに、波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を80秒間照射して、本発明の液晶表示素子を作製した。
60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、パラレルニコル時の光透過量を100%としたときの最大透過率は50.1%、透過率が90%となる駆動電圧(V90)は、5.6Vであった。また、V90の電圧を0Vにしたときの応答時間(オフ応答)は、3.7msであった。
(粘弾性測定)
重合前の前記重合性液晶組成物を2枚のガラス板(ガラス板間距離100μm)に挟持させ、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
重合前の前記重合性液晶組成物を2枚のガラス板(ガラス板間距離100μm)に挟持させ、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
次いで、この重合性液晶組成物を挟持させたガラス板に波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を80秒間照射した後、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
粘弾性測定条件は以下の通りである。
粘弾性測定装置:Anton Paar社製「MCR301」
温度:25℃
変形量:最大0.4μm(正弦波)
硬化前の周波数1Hz損失正接が2.3、周波数4.6Hzでの損失正接(tanδ)は4.2であった。硬化後の波数1Hzでの損失正接は0.5、周波数4.6Hzでの損失正接は0.7であった。
実施例34~36
実施例33と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表27にまとめた。
温度:25℃
変形量:最大0.4μm(正弦波)
硬化前の周波数1Hz損失正接が2.3、周波数4.6Hzでの損失正接(tanδ)は4.2であった。硬化後の波数1Hzでの損失正接は0.5、周波数4.6Hzでの損失正接は0.7であった。
実施例34~36
実施例33と同様にして、本発明の液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表27にまとめた。
比較例21~24
実施例33と同様にして、液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表28にまとめた。
実施例33と同様にして、液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表28にまとめた。
実施例33~36との比較からUV照射時間が適切でないと、粘弾性データが適切な範囲とならず、オフ応答が長くなってしまっているのがわかる。
(実施例37)
実施例33において、FFSセルに変えてセルギャップ3.0μmのポリイミド水平配向膜を塗布したIPSセル(櫛歯電極間のL/S=4/12μm)を用い、重合性液晶組成物(LCP-4-1)を真空注入法によりセル内に注入した。このセルに、波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を80秒間照射して、本発明の液晶表示素子を作製した。
(実施例37)
実施例33において、FFSセルに変えてセルギャップ3.0μmのポリイミド水平配向膜を塗布したIPSセル(櫛歯電極間のL/S=4/12μm)を用い、重合性液晶組成物(LCP-4-1)を真空注入法によりセル内に注入した。このセルに、波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を80秒間照射して、本発明の液晶表示素子を作製した。
60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、パラレルニコル時の光透過量を100%としたときの最大透過率は41.5%、透過率が90%となる駆動電圧(V90)は、9.2Vであった。また、V90の電圧を0Vにしたときの応答時間(オフ応答)は、5.5msであった。
(粘弾性測定)
重合前の前記重合性液晶組成物を2枚のガラス板(ガラス板間距離100μm)に挟持させ、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
重合前の前記重合性液晶組成物を2枚のガラス板(ガラス板間距離100μm)に挟持させ、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
次いで、この重合性液晶組成物を挟持させたガラス板に波長365nmの紫外線LEDの光源を用いて照射強度が15mW/cm2の紫外線を80秒間照射した後、レオメータを用いて粘弾性測定を行った。
粘弾性測定条件は以下の通りである。
粘弾性測定装置:Anton Paar社製「MCR301」
温度:25℃
変形量:最大0.4μm(正弦波)
硬化前の周波数1Hz損失正接が2.3、周波数4.6Hzでの損失正接(tanδ)は4.2であった。硬化後の波数1Hzでの損失正接は0.6、周波数4.6Hzでの損失正接は0.7であった。
温度:25℃
変形量:最大0.4μm(正弦波)
硬化前の周波数1Hz損失正接が2.3、周波数4.6Hzでの損失正接(tanδ)は4.2であった。硬化後の波数1Hzでの損失正接は0.6、周波数4.6Hzでの損失正接は0.7であった。
比較例25
実施例37と同様にして、液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表30にまとめた。
実施例37と同様にして、液晶表示素子を作製した。使用した液晶組成物、作製条件、粘弾性特性、液晶表示特性を表30にまとめた。
実施例37との比較からUV照射時間が適切でないと、粘弾性データが適切な範囲とならず、オフ応答が長くなってしまっているのがわかる。
1…偏光板、2…第一の透明絶縁基板、3…電極層、4…配向膜、4a…配向方向、5液晶層、5a…電圧無印加時の液晶分子、5b…電圧印加時の液晶分子、6…カラーフィルター、7…第二の透明絶縁基板、8…偏光板、9…連続又は不連続なポリマーネットワーク、10…液晶表示素子、11…ゲート電極、12…ゲート絶縁層、13…半導体層、14…保護層、15…オーミック接触層、16…ドレイン電極、17…ソース電極、18…絶縁保護層、21…画素電極、22…共通電極、23…ストレイジキャパシタ、24…ゲート配線、25…データ配線、26…ドレイン電極、27…ソース電極、28…ゲート電極、29…共通ライン、100…偏光板、110…ゲート電極、120…ゲート絶縁層、130…半導体層、140…保護層、160…ドレイン電極、190b…有機絶縁膜、200…第一の基板、210…画素電極、220…ストレイジキャパシタ、230…ドレイン電極、240…データ配線、250…ゲート配線、260…ソース電極、270…ゲート電極、300…薄膜トランジスタ層、400…配向膜、500…液晶層、510…液晶表示装置、512…画素電極、512a…画素幹部電極、512b…画素枝部電極、512c…画素スリット、516…走査配線、517…信号配線、600…共通電極、700…カラーフィルター、800…第二の基板、900…偏光板、1000…液晶表示素子、1400…透明電極(層)、PX…画素、PE…画素電極、PA…主画素電極、PB…副画素電極、CE…共通電極、CA…主共通電極、CAL…左側主共通電極、CAR…右側主共通電極、CB…副共通電極、CBU…上側副共通電極、CBB…下側副共通電極
Claims (15)
- 少なくとも一方に電極を有し、少なくとも一方に透明性を有する2枚の基板間にポリマーネットワーク(A)と液晶組成物(B)とを含有する液晶層が挟持されており、かつ該液晶層のレオメーター測定による25℃・測定周波数1Hzで正弦振動させたときの貯蔵弾性率(Pa)と損失弾性率(Pa)から算出される損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が0.1~1の範囲であることを特徴とする液晶表示素子。
- 前記液晶層の測定周波数4.6Hzでの損失正接が、0.11~1であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。
- 前記液晶層の測定周波数1Hzでの損失正接と測定周波数4.6Hzでの損失正接の差の絶対値が0.2以下である請求項1又は2記載の液晶表示素子。
- 前記液晶層が、ポリマーネットワーク(A)の光軸方向又は配向容易軸方向と、前記液晶組成物(B)の配向容易軸方向が同一方向となっているものである請求項1記載の液晶表示素子。
- 前記液晶層が、重合性単量体成分(a)、及び前記液晶組成物(B)を必須成分とする重合性液晶組成物を重合してなるものである請求項1記載の液晶表示素子。
- 前記重合性単量体成分(a)が、下記一般式(P1)
Rp11およびRp12はそれぞれ独立に以下の式(RP11-1)から式(RP11-8)
Spp11およびSpp12は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1~12の直鎖もしくは分岐状アルキレン基、又は、この直鎖もしくは分岐状のアルキレン構造の炭素原子は酸素原子が隣接しない条件で酸素原子もしくはカルボニル基で置換された化学構造を有する構造部位を表し、
Lp11及びLp12はそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-OCOOCH2-、-CH2OCOO-、-OCH2CH2O-、-CO-NRP113-、-NRP113-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CRP113-COO-、-CH=CRP113-OCO-、-COO-CRP113=CH-、-OCO-CRaP113=CH-、-COO-CRP113=CH-COO-、-COO-CRP113=CH-OCO-、-OCO-CRP113=CH-COO-、-OCO-CRP113=CH-OCO-、-(CH2)tm12-C(=O)-O-、-(CH2)tm12-O-(C=O)-、-O-(C=O)-(CH2)tm12-、-(C=O)-O-(CH2)tm12-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-C≡C-、-N=N-、-CH=N-又は-C=N-N=C-(式中、RP113はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表し、前記式中、tm12は1~4の整数を表す。)を表し、
Mp11、Mp12およびMp13は、それぞれ独立に1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,2-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,3-シクロヘキセニレン基、1,2-シクロヘキセニレン基、アントラセン-2,6-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、インダン-2,5-ジイル基、フルオレン-2,6-ジイル基、フルオレン-1,4-ジイル基、フェナントレン-2,7-ジイル基、アントラセン-2,6-ジイル基、アントラセン-1,4-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を表すが、
Mp11、Mp12およびMp13はそれぞれ独立に無置換であるか又は炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~12のアルコキシ基、炭素原子数1~12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は-Spp11-Rp11同じ意味の基で置換されていても良く、mp12は1又は2を表し、mp13~mp14はそれぞれ独立して、0、1、2又は3を表し、mp11及びmp15はそれぞれ独立して1、2又は3を表すが、Zp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Lp11が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Lp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Mp12が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Mp13が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。)で表されるものである請求項5記載の液晶表示素子。 - 前記液晶組成物(B)が、下記一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)及び(N-4)
AN11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、AN41及びAN42は、それぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基、
(b) 1,4-シクロヘキシレン構造中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-が-O-に置き換えられた構造を有する2価の有機基、
及び
(c) 1,4-フェニレン基
(d) 1,4-フェニレン構造中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=が-N=に置き換えられた構造を有する2価の有機基、
(e) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
(f) ナフタレン-2,6-ジイル構造又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル構造中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられた構造を有する2価の有機基、及び
(g) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、
上記の基(a)、基(b)、基(c)、基(d)、基(e)、基(f)、及び基(g)は、それぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、ZN32、ZN41及びZN42はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
XN21は水素原子又はフッ素原子を表し、
TN31は-CH2-又は酸素原子を表し、
XN41は、酸素原子、窒素原子、又は-CH2-を表し、
YN41は、単結合、又は-CH2-を表し、
nN11、nN12、nN21、nN22、nN31、nN32、nN41、及びnN42は、それぞれ独立して0~3の整数を表すが、
nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32はそれぞれ独立して1、2又は3であり、AN11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、及びZN32が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
nN41+nN42は0~3の整数を表すが、A41及びAN42、ZN41及びZN42が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い。)
で表される化合物からなる群から選択され、かつ、誘電率の異方性が負である1種以上の化合物を含むものである請求項1~請求項6のいずれか一項記載の液晶表示素子。 - 前記液晶組成物(B)が、一般式(L)で表され、かつ、誘電率異方性Δεの値が-2~2の範囲である化合物
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a)1,4-シクロヘキシレン基、
(b)1,4-シクロヘキシレン構造中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-が-O-に置き換えられた化学構造を有する2価の有機基、
(c)1,4-フェニレン基、
(d)1,4-フェニレン構造中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=が-N=に置き換えられた化学構造を有する2価の有機基、
(e) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、及び
(f)ナフタレン-2,6-ジイル構造又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル構造中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられた構造を有する2価の有機基からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)、基(c)、基(d)、基(e)、及び基(f)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良い)の少なくとも1種類を更に含有する請求項7記載の液晶表示素子。 - 前記液晶組成物(B)が、液晶材料の誘電率の異方性が正であり、一般式(J)で表される化合物
nJ1は、0、1、2、3又は4を表し、
AJ1、AJ2及びAJ3はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていても良く、
ZJ1及びZJ2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
nJ1が2、3又は4であってAJ2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nJ1が2、3又は4であってZJ1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
XJ1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
を1種類以上、及び一般式(L)で表される化合物
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH2-又は隣接していない2個以上の-CH2-は-O-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良いが、一般式(N-1)、(N-2)、(N-3)、(N-4)及び(J)で表される化合物を除く。)を少なくとも1種類含有することを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか一項記載の液晶表示素子。 - 前記液晶組成物(B)に含まれる、一般式(L)で表される化合物として、誘電率異方性Δεの値が-2~2の範囲である化合物を、少なくとも1種類含有する請求項9記載の液晶表示素子。
- 液晶表示素子のセル構造がVAモード、IPSモード、FFSモード、VA-TNモード、TNモード又はECBモードである請求項1~10のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
- 請求項1~請求項11のいずれか一項記載の液晶表示素子の製造方法であって、前記ポリマーネットワーク(A)を形成させる際に、前記該液晶層のレオメーター測定による25℃・測定周波数1Hzで正弦振動させたときの貯蔵弾性率(Pa)と損失弾性率(Pa)から算出される損失係数(tanδ)(損失弾性率/貯蔵弾性率)が1以下となるまでの紫外線照射時間を25秒~45秒の範囲にすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
- 前記ポリマーネットワーク(A)の液晶層中の含有率が0.5~20質量%である請求項1記載の液晶表示素子。
- セル断面方向に対して少なくともセル厚の0.5%以上の厚さのポリマーネットワーク層が形成されている請求項1記載の液晶表示素子。
- 前記ポリマーネットワーク(A)が、一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸を有し、且つ異なる2種以上の配向状態を有するものである請求項13又は14記載の液晶表示素子。
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