特許第6020541号(P6020541)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6020541液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6020541
(24)【登録日】2016年10月14日
(45)【発行日】2016年11月2日
(54)【発明の名称】液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
(51)【国際特許分類】
   C09K 19/42 20060101AFI20161020BHJP
   C09K 19/12 20060101ALI20161020BHJP
   C09K 19/34 20060101ALI20161020BHJP
   C09K 19/30 20060101ALI20161020BHJP
   C09K 19/20 20060101ALI20161020BHJP
   G02F 1/13 20060101ALI20161020BHJP
【FI】
   C09K19/42
   C09K19/12
   C09K19/34
   C09K19/30
   C09K19/20
   G02F1/13 500
【請求項の数】14
【全頁数】112
(21)【出願番号】特願2014-252901(P2014-252901)
(22)【出願日】2014年12月15日
(62)【分割の表示】特願2014-519119(P2014-519119)の分割
【原出願日】2013年11月6日
(65)【公開番号】特開2015-110779(P2015-110779A)
(43)【公開日】2015年6月18日
【審査請求日】2014年12月19日
(31)【優先権主張番号】特願2012-247465(P2012-247465)
(32)【優先日】2012年11月9日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002886
【氏名又は名称】DIC株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124970
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 通洋
(72)【発明者】
【氏名】河村 丞治
【審査官】 井上 恵理
(56)【参考文献】
【文献】 特表2006−508150(JP,A)
【文献】 特開2012−117062(JP,A)
【文献】 特表2014−503615(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09K 19/00−19/60
G02F 1/13
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
正の誘電率異方性を有する液晶組成物であって、式(26.2)
【化1】
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で表される化合物、
一般式(X−6)
【化2】
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(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で表される化合物を1種または2種類以上、
、一般式(XI−1)
【化3】
[この文献は図面を表示できません]
(式中、R11は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)で表される化合物を1種または2種類以上及び、式(37.2)
【化4】
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で表される化合物を含有する誘電的に正の成分である成分(A)、並びに式(2.3)
【化5】
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で表される化合物、
一般式(IV)
【化6】
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(式中、R41、R42はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、X41、X42はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。)で表される化合物を1種又は2種類以上を含有する誘電率異方性が−2より大であり、かつ+2より小である誘電的に中性な成分(B)を含有する液晶組成物。
【請求項2】
誘電的に中性な成分(B)として、式(2.4)
【化7】
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で表される化合物を含有する請求項1記載の液晶組成物。
【請求項3】
誘電的に正の成分(B)として、式(11.1)
【化8】
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で表される化合物及び式(11.2)
【化9】
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で表される化合物からなる化合物群から選ばれる1種又は2種の化合物を含有する請求項1又は2に記載の液晶組成物。
【請求項4】
誘電的に中性な成分(B)として、一般式(V)
【化10】
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(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、A51およびA52はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基または1,4-フェニレン基を表し、Qは単結合または−COO−を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)で表される化合物を1種または2種以上含有する請求項1から3のいずれか一項記載の液晶組成物。
【請求項5】
誘電的に正の成分(A)として、一般式(XIV)
【化11】
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(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表し、X141からX144はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y14はフッ素原子、塩素原子または−OCFを表し、Q14は単結合、−COO−または−CFO−を表し、m14は0または1である。)で表される化合物を1種または2種以上含有する請求項1から4のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項6】
誘電的に中性な成分(B)として、一般式(I)
【化12】
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(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基またはアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、A11およびA12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、2−フルオロ−1,4-フェニレン基または3−フルオロ−1,4-フェニレン基を表すが、式(2.2)、式(2.3)及び式(2.4)で表される化合物は除く。)で表される化合物を1種または2種以上含有する請求項1から5のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項7】
式(41.2)
【化13】
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で表される化合物を含有する請求項1から6のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項8】
一般式(V)で表される化合物が、式(20.2),式(21.1)、式(23.1)、式(23.2)および式(25.1)
【化14】
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【化15】
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【化16】
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【化17】
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【化18】
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で表される化合物群から選ばれる化合物である請求項4から7のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項9】
一般式(XIV)で表される化合物として、式(51.1)または式(56.4)
【化19】
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【化20】
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で表される化合物群から選ばれる化合物を含有する請求項5から8のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項10】
一般式(I)で表される化合物が、式(6.6)、式(5.3)または式(5.x)
【化21】
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【化22】
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【化23】
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で表される化合物群から選ばれる化合物である請求項6から9のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項11】
一般式(IV)で表される化合物として、式(19.1)または式(19.2)
【化24】
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【化25】
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で表される化合物群から選ばれる化合物である請求項1から10のいずれか一項に記載の液晶組成物。
【請求項12】
請求項1から11のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いたアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子。
【請求項13】
駆動方式がIPSモードまたはFFSモードである請求項12に記載のアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子。
【請求項14】
請求項12または13に記載のアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子を使用した液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液晶表示材料として有用な誘電率異方性(Δε)が正の値を示すネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられるようになっている。液晶表示方式としては、その代表的なものにTN(ツイステッド・ネマチック)型、STN(スーパー・ツイステッド・ネマチック)型、TFT(薄膜トランジスタ)を用いた垂直配向型やIPS(イン・プレーン・スイッチング)型等がある。これらの液晶表示素子に用いられる液晶組成物は水分、空気、熱、光などの外的刺激に対して安定であること、また、室温を中心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、低粘性であり、かつ駆動電圧が低いことが求められる。さらに液晶組成物は個々の表示素子にとって誘電率異方性(Δε)または及び屈折率異方性(Δn)等を最適な値とするために、数種類から数十種類の化合物から構成されている。
【0003】
垂直配向(VA)型ディスプレイではΔεが負の液晶組成物が用いられており、TN型、STN型又はIPS(イン・プレーン・スイッチング)型等の水平配向型ディスプレイではΔεが正の液晶組成物が用いられている。また、Δεが正の液晶組成物を電圧無印加時に垂直に配向させ、横電界を印加する事で表示する駆動方式も報告されており、Δεが正の液晶組成物の必要性はさらに高まっている。一方、全ての駆動方式において低電圧駆動、高速応答、広い動作温度範囲が求められている。すなわち、Δεが正で絶対値が大きく、粘度(η)が小さく、高いネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)が要求されている。また、Δnとセルギャップ(d)との積であるΔn×dの設定から、液晶組成物のΔnをセルギャップに合わせて適当な範囲に調節する必要がある。加えて液晶表示素子をテレビ等へ応用する場合においては高速応答性が重視されるため、回転粘性(γ1)の小さい液晶組成物が要求される。
【0004】
高速応答性を志向した液晶組成物の構成として、例えば、Δεが正の液晶化合物である式(A−1)や(A−2)で表される化合物、およびΔεが中性の液晶化合物である(B)を組み合わせて使用した液晶組成物の開示がされている。これらの液晶組成物の特徴は、Δεが正の液晶化合物が−CFO−構造を有することやΔεが中性の液晶化合物がアルケニル基を有することは、この液晶組成物の分野では広く知られている。(特許文献1から4)
【0005】
【化1】
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【0006】
一方で、液晶表示素子の用途が拡大するに至り、その使用方法、製造方法にも大きな変化が見られる。これらの変化に対応するためには、従来知られているような基本的な物性値以外の特性を最適化することが求められるようになった。すなわち、液晶組成物を使用する液晶表示素子はVA型やIPS型等が広く使用されるに至り、その大きさも50型以上の超大型サイズの表示素子が実用化されるに至り使用されるようになった。基板サイズの大型化に伴い、液晶組成物の基板への注入方法も従来の真空注入法から滴下注入(ODF:One Drop Fill)法が注入方法の主流となったが、液晶組成物を基板に滴下した際の滴下痕が表示品位の低下を招く問題が表面化するに至った。 さらに、ODF法による液晶表示素子製造工程においては、液晶表示素子のサイズに応じて最適な液晶注入量を滴下する必要がある。注入量のずれが最適値から大きくなると、あらかじめ設計された液晶表示素子の屈折率や駆動電界のバランスが崩れ、斑発生やコントラスト不良などの表示不良が生じる。特に、最近流行しているスマートフォンに多用される小型液晶表示素子は、最適な液晶注入量が少ないために最適値からのずれを一定範囲内に制御すること自体が難しい。従って、液晶表示素子の歩留まり高く保持するために、例えば、液晶滴下時に生じる滴下装置内の急激な圧力変化や衝撃に対する影響が少なく、長時間にわたって安定的に液晶を滴下し続けることが可能な性能も必要である。
このように、TFT素子等で駆動するアクティブマトリックス駆動液晶表示素子に使用される液晶組成物おいては、高速応答性能等の液晶表示素子として求められている特性や性能を維持しつつ、従来から重視されてきた高い比抵抗値あるいは高い電圧保持率を有することや光や熱等の外部刺激に対して安定であるという特性に加えて、液晶表示素子の製造方法を考慮した開発が求められてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2008−037918号
【特許文献2】特開2008−038018号
【特許文献3】特開2010−275390号
【特許文献4】特開2011−052120号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、Δεが正の液晶組成物であって、広い温度範囲の液晶相を有し、粘性が小さく、低温での溶解性が良好で、比抵抗や電圧保持率が高く、熱や光に対して安定な液晶組成物を提供し、更にこれを用いることで表示品位に優れ、焼き付きや滴下痕等の表示不良の発生し難いIPS型やTN型等の液晶表示素子を歩留まりよく提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、種々の液晶化合物および種々の化学物質を検討し、特定の液晶化合物を組み合わせることにより前記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、正の誘電率異方性を有する液晶組成物であって、式(26.2)
【0010】
【化2】
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【0011】
で表される化合物を含有する誘電的に正の成分である成分(A)、および式(2.3)
【0012】
【化3】
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【0013】
で表される化合物を含む、誘電率異方性が−2より大であり、かつ+2より小である誘電的に中性な成分(B)を含有する液晶組成物を提供し、更に、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
【発明の効果】
【0014】
本発明の正の誘電率異方性を有する液晶組成物は、大幅に低い粘性を得ることができ、低温での溶解性が良好で、比抵抗や電圧保持率が熱や光によって受ける変化が極めて小さいため、製品の実用性が高く、これを用いたIPS型やFFS型等の液晶表示素子は高速応答を達成できる。また液晶表示素子製造工程において安定的に性能を発揮できるため、工程起因の表示不良が抑制されて歩留まり高く製造できるので、非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の液晶表示素子の断面図である。100〜105を備えた基板を「バックプレーン」、200〜205を備えた基板を「フロントプレーン」と称している。
図2】フォトマスクパターンとしてブラックマトリックス上に形成する柱状スペーサー作成用パターンを使用した露光処理工程の図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の正の誘電率異方性を有する液晶組成物は、誘電的に正の成分である成分(A)を含有する。成分(A)は誘電率異方性が2以上の化合物で構成される。尚、化合物の誘電率異方性は、25℃において誘電率異方性が約0である液晶組成物に添加して調製した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。
【0017】
本発明の液晶組成物の成分(A)は式(26.2)
【0018】
【化4】
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【0019】
で表される化合物を含有する。本発明の液晶組成物において、成分(A)を構成する式(26.2)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、10質量%以上がより好ましく、14質量%以上がより好ましく、16質量%以上が更に好ましく、21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40質量%以下にとどめることが好ましく、35質量%以下がさらに好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下が特に好ましい。
【0020】
本発明の液晶組成物は、誘電的に正の成分(A)の中に、一般式(X)
【0021】
【化5】
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【0022】
(式中、X101からX104はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y10はフッ素原子、塩素原子、−OCFを表し、Q10は単結合または−CFO−を表し、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、A101およびA102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、または
【0023】
【化6】
[この文献は図面を表示できません]
【0024】
【化7】
[この文献は図面を表示できません]
【0025】
【化8】
[この文献は図面を表示できません]
【0026】
を表す。)で表される1種または2種類以上の化合物を含有することができる。一般式(X)で表される化合物は、液晶温度領域を広げることに加え、電気的な信頼性を向上させ、表示ムラ等を低減させ、更には構成成分として使用することで組成物全体の粘度を改善させう効果も有するため、液晶組成物への使用に好適である。一般式(X)で表される化合物が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3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類以上組み合わせることが更に好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物として、一般式(X−1)で表される化合物がある。
【0027】
【化9】
[この文献は図面を表示できません]
【0028】
(式中、X101からX103はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1)で表される化合物として、一般式(X−1−1)で表される化合物が挙げられる。
【0029】
【化10】
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【0030】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1−1)で表される化合物は、具体的には式(36.1)から式(36.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(36.1)および/または式(36.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0031】
【化11】
[この文献は図面を表示できません]
【0032】
【化12】
[この文献は図面を表示できません]
【0033】
【化13】
[この文献は図面を表示できません]
【0034】
【化14】
[この文献は図面を表示できません]
【0035】
本発明の液晶組成物において、式(36.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましい。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10質量%以下にとどめることが好ましく、6質量%以下がさらに好ましく、4質量%以下がより好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(36.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましい。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10質量%以下にとどめることが好ましく、6質量%以下がさらに好ましく、4質量%以下がより好ましく、3質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1)で表される化合物として、一般式(X−1−2)で表される化合物がある。
【0036】
【化15】
[この文献は図面を表示できません]
【0037】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1−2)で表される化合物は、具体的には式(37.1)から式(37.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(37.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0038】
【化16】
[この文献は図面を表示できません]
【0039】
【化17】
[この文献は図面を表示できません]
【0040】
【化18】
[この文献は図面を表示できません]
【0041】
【化19】
[この文献は図面を表示できません]
【0042】
本発明の液晶組成物において、式(37.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましい。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20質量%以下にとどめることが好ましく、16質量%以下がさらに好ましく、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1)で表される化合物として、一般式(X−1−3)で表される化合物がある。
【0043】
【化20】
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【0044】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−1−2)で表される化合物は、具体的には式(38.1)から式(38.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(38.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0045】
【化21】
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【0046】
【化22】
[この文献は図面を表示できません]
【0047】
【化23】
[この文献は図面を表示できません]
【0048】
【化24】
[この文献は図面を表示できません]
【0049】
本発明の液晶組成物において、式(38.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましい。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20質量%以下にとどめることが好ましく、16質量%以下がさらに好ましく、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物として、一般式(X−2)で表される化合物がある。
【0050】
【化25】
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【0051】
(式中、X102からX103はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y10はフッ素原子、塩素原子、−OCFを表し、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2)で表される化合物は、一般式(X−2−1)で表される化合物が挙げられる。
【0052】
【化26】
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【0053】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2−1)で表される化合物は、具体的には式(39.1)から式(39.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(39.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0054】
【化27】
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【0055】
【化28】
[この文献は図面を表示できません]
【0056】
【化29】
[この文献は図面を表示できません]
【0057】
【化30】
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【0058】
本発明の液晶組成物において、式(39.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上であることが好ましく、6質量%以上がより好ましく、9質量%以上がさらに好ましい。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20質量%以下にとどめることが好ましく、16質量%以下がさらに好ましく、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2)で表される化合物として、一般式(X−2−2)で表される化合物がある。
【0059】
【化31】
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【0060】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
【0061】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−2−1)で表される化合物は、具体的には式(40.1)から式(40.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(40.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0062】
【化32】
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【0063】
【化33】
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【0064】
【化34】
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【0065】
【化35】
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【0066】
本発明の液晶組成物において、式(40.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上であることが好ましく、6質量%以上がより好ましく、9質量%以上がさらに好ましい。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20質量%以下にとどめることが好ましく、16質量%以下がさらに好ましく、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物として、一般式(X−3)で表される化合物がある。
【0067】
【化36】
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【0068】
(式中、X102からX103はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
【0069】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−3)で表される化合物は、一般式(X−3−1)で表される化合物が挙げられる。
【0070】
【化37】
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【0071】
【化38】
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【0072】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
【0073】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−3−1)で表される化合物は、具体的には式(41.1)から式(41.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(41.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0074】
【化39】
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【0075】
【化40】
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【0076】
【化41】
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【0077】
【化42】
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【0078】
本発明の液晶組成物において、式(41.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましい。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10質量%以下にとどめることが好ましく、8質量%以下がさらに好ましく、6質量%以下がより好ましく、4質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物として、一般式(X−4)で表される化合物がある。
【0079】
【化43】
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【0080】
(式中、X102はフッ素原子または水素原子を表し、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
【0081】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−4)で表される化合物は、一般式(X−4−1)で表される化合物が挙げられる。
【0082】
【化44】
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【0083】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−4−1)で表される化合物は、具体的には式(42.1)から式(42.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(42.3)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0084】
【化45】
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【0085】
【化46】
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【0086】
【化47】
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【0087】
【化48】
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【0088】
本発明の液晶組成物において、式(42.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2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、10質量%以上がさらに好ましい。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20質量%以下にとどめることが好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物として、一般式(X−5)で表される化合物がある。
【0089】
【化49】
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【0090】
(式中、X102はフッ素原子または水素原子を表し、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
【0091】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−5)で表される化合物は、一般式(X−5−1)で表される化合物が挙げられる。
【0092】
【化50】
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【0093】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−5−1)で表される化合物は、具体的には式(43.1)から式(43.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(43.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0094】
【化51】
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【0095】
【化52】
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【0096】
【化53】
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【0097】
【化54】
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【0098】
本発明の液晶組成物に使用される一般式(X)で表される化合物として、一般式(X−6)で表される化合物がある。
【0099】
【化55】
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【0100】
(式中、R10は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(X−6)で表される化合物は、具体的には式(44.1)から式(44.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(44.1)および/または式(44.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0101】
【化56】
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【0102】
【化57】
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【0103】
【化58】
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【0104】
【化59】
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【0105】
本発明の液晶組成物において、式(44.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、9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20質量%以下にとどめることが好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%以下が特に好ましい。
【0106】
本発明の液晶組成物において、式(44.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3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、7質量%以上がさらに好ましく、10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20質量%以下にとどめることが好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%以下が特に好ましい。
【0107】
本発明の液晶組成物は、誘電的に正の成分(A)の中に、一般式(XI)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種または2種類以上含有することが好ましい。
【0108】
【化60】
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【0109】
(式中、X111からX117はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R11は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、Y11はフッ素原子または−OCF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3種類以上組み合わせることが好ましく、1種から4種類以上組み合わせることがより好ましい。
【0110】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XI)で表される化合物として、一般式(XI−1)で表される化合物がある。
【0111】
【化61】
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【0112】
(式中、R11は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
【0113】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XI−1)で表される化合物は、具体的には式(45.1)から式(45.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(45.2)から式(45.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0114】
【化62】
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【0115】
【化63】
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【0116】
【化64】
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【0117】
【化65】
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【0118】
本発明の液晶組成物において、式(45.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、4質量%以上がさらに好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、9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20質量%以下にとどめることが好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%以下が特に好ましい。
【0119】
本発明の液晶組成物において、式(45.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4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15質量%以下にとどめることが好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、8質量%以下がより好ましく、6質量%以下が特に好ましい。
【0120】
本発明の液晶組成物において、式(45.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4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10質量%以下にとどめることが好ましく、8質量%以下がさらに好ましく、6質量%以下がより好ましく、5質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物は、誘電的に正の成分(A)の中に、一般式(XII)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種または2種類以上含有することが好ましい。
【0121】
【化66】
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【0122】
(式中、X121からX126はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R12は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、Y12はフッ素原子または−OCF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3種類以上組み合わせることが好ましく、1種から4種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XII)で表される化合物として、一般式(XII−1)で表される化合物がある。
【0123】
【化67】
[この文献は図面を表示できません]
【0124】
(式中、R12は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XII−1)で表される化合物は、具体的には式(46.1)から式(46.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(46.2)から式(46.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0125】
【化68】
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【0126】
【化69】
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【0127】
【化70】
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【0128】
【化71】
[この文献は図面を表示できません]
【0129】
本発明の液晶組成物において、式(46.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、4質量%以上がさらに好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、9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20質量%以下にとどめることが好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%以下が特に好ましい。
【0130】
本発明の液晶組成物において、式(46.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4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15質量%以下にとどめることが好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、8質量%以下がより好ましく、6質量%以下が特に好ましい。
【0131】
本発明の液晶組成物において、式(46.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4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10質量%以下にとどめることが好ましく、8質量%以下がさらに好ましく、6質量%以下がより好ましく、5質量%未満が特に好ましい。
【0132】
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XII)で表される化合物として、一般式(XII−2)で表される化合物がある。
【0133】
【化72】
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【0134】
(式中、R12は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
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く、1種から3種類以上組み合わせることがより好ましい。
さらに、本発明の液晶組成物に使用される一般式(XII−2)で表される化合物は、具体的には式(47.1)から式(47.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(47.2)から式(47.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0135】
【化73】
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【0136】
【化74】
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【0137】
【化75】
[この文献は図面を表示できません]
【0138】
【化76】
[この文献は図面を表示できません]
【0139】
本発明の液晶組成物において、式(47.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、4質量%以上がさらに好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、9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20質量%以下にとどめることが好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%以下が特に好ましい。
【0140】
本発明の液晶組成物において、式(47.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4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15質量%以下にとどめることが好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、8質量%以下がより好ましく、6質量%以下が特に好ましい。
【0141】
本発明の液晶組成物において、式(47.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、4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10質量%以下にとどめることが好ましく、8質量%以下がさらに好ましく、6質量%以下がより好ましく、5質量%未満が特に好ましい。
【0142】
本発明の液晶組成物は、誘電的に正の成分(A)の中に、一般式(XIV)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種類以上の化合物を含有することができる。
【0143】
【化77】
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【0144】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表し、X141からX144はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y14はフッ素原子、塩素原子または−OCFを表し、Q14は単結合、−COO−または−CFO−を表し、m14は0または1である。)
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1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
【0145】
さらに、一般式(XIV)で表される化合物として、一般式(XIV−1)で表される化合物がある。
【0146】
【化78】
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【0147】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表し、Y14はフッ素原子、塩素原子または−OCF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1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
さらに、一般式(XIV−1)で表される化合物は、一般式(XIV−1−1)で表される化合物であることが好ましい。
【0148】
【化79】
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【0149】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−1−1)で表される化合物は具体的には式(51.1)から式(51.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(51.1)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0150】
【化80】
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【0151】
【化81】
[この文献は図面を表示できません]
【0152】
【化82】
[この文献は図面を表示できません]
【0153】
【化83】
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【0154】
本発明の液晶組成物において、式(51.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、7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、18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、27質量%以下がさらに好ましく、24質量%以下がより好ましく、21質量%未満が特に好ましい。
電気的な信頼性を重視する場合には、一般式(XIV−1−1)で表される化合物で表される化合物は極力少なくすることが好ましく、1%未満に抑えることが特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−1)で表される化合物は、一般式(XIV−1−2)で表される化合物であることが好ましい。
【0155】
【化84】
[この文献は図面を表示できません]
【0156】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−1−2)で表される化合物は具体的には式(52.1)から式(52.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(52.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0157】
【化85】
[この文献は図面を表示できません]
【0158】
【化86】
[この文献は図面を表示できません]
【0159】
【化87】
[この文献は図面を表示できません]
【0160】
【化88】
[この文献は図面を表示できません]
【0161】
本発明の液晶組成物において、式(52.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、7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15質量%以下にとどめることが好ましく、13質量%以下がさらに好ましく、11質量%以下がより好ましく、9質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV)で表される化合物として、一般式(XIV−2)で表される化合物がある。
【0162】
【化89】
[この文献は図面を表示できません]
【0163】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表し、X141からX144はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、Y14はフッ素原子、塩素原子または−OCF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1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物として、一般式(XIV−2−1)で表される化合物が挙げられる。
【0164】
【化90】
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【0165】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−2−1)で表される化合物は具体的には式(53.1)から式(53.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(53.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0166】
【化91】
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【0167】
【化92】
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【0168】
【化93】
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【0169】
【化94】
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【0170】
本発明の液晶組成物において、式(53.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、7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15質量%以下にとどめることが好ましく、13質量%以下がさらに好ましく、11質量%以下がより好ましく、9質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物として、一般式(XIV−2−2)で表される化合物が挙げられる。
【0171】
【化95】
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【0172】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−2−2)で表される化合物は具体的には式(54.1)から式(54.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(53.2)および/または式(53.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0173】
【化96】
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【0174】
【化97】
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【0175】
【化98】
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【0176】
【化99】
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【0177】
本発明の液晶組成物において、式(54.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上であることが好ましく、6質量%以上がより好ましく、9質量%以上がさらに好ましく、12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20質量%以下にとどめることが好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、14質量%以下が特に好ましい。
【0178】
本発明の液晶組成物において、式(52.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、8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15質量%以下にとどめることが好ましく、13質量%以下がさらに好ましく、11質量%以下がより好ましく、9質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物として、一般式(XIV−2−3)で表される化合物が挙げられる。
【0179】
【化100】
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【0180】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−2−3)で表される化合物は具体的には式(55.1)から式(55.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(55.2)および/または式(55.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0181】
【化101】
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【0182】
【化102】
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【0183】
【化103】
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【0184】
【化104】
[この文献は図面を表示できません]
【0185】
本発明の液晶組成物において、式(55.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、15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25質量%以下にとどめることが好ましく、22質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下がより好ましく、17質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(55.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、9質量%以上がより好ましく、12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、27質量%未満がさらに好ましく、24質量%以下がより好ましく、20質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(55.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3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25質量%以下にとどめることが好ましく、20質量%未満がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物として、一般式(XIV−2−4)で表される化合物が挙げられる。
【0186】
【化105】
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【0187】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−2−4)で表される化合物は具体的には式(56.1)から式(56.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(56.1)、式(56.2)および式(56.4)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0188】
【化106】
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【0189】
【化107】
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【0190】
【化108】
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【0191】
【化109】
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【0192】
本発明の液晶組成物において、式(56.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、15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25質量%以下にとどめることが好ましく、22質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下がより好ましく、17質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(56.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、9質量%以上がより好ましく、12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、27質量%未満がさらに好ましく、24質量%以下がより好ましく、20質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(56.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3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25質量%以下にとどめることが好ましく、20質量%未満がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物として、一般式(XIV−2−5)で表される化合物が挙げられる。
【0193】
【化110】
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【0194】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−2−5)で表される化合物は具体的には式(57.1)から式(57.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(57.1)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0195】
【化111】
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【0196】
【化112】
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【0197】
【化113】
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【0198】
【化114】
[この文献は図面を表示できません]
【0199】
本発明の液晶組成物において、式(57.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、13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25質量%以下にとどめることが好ましく、22質量%未満がさらに好ましく、18質量%以下がより好ましく、15質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(XIV−2)で表される化合物として、一般式(XIV−2−6)で表される化合物が挙げられる。
【0200】
【化115】
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【0201】
(式中、R14は炭素原子数1〜7のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIV−2−6)で表される化合物は具体的には式(58.1)から式(58.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(58.2)で表される化合物を含有することが好ましい。
【0202】
【化116】
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【0203】
【化117】
[この文献は図面を表示できません]
【0204】
【化118】
[この文献は図面を表示できません]
【0205】
【化119】
[この文献は図面を表示できません]
【0206】
本発明の液晶組成物において、式(58.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、15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25質量%以下にとどめることが好ましく、22質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下がより好ましく、17質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(58.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、9質量%以上がより好ましく、12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、27質量%未満がさらに好ましく、24質量%以下がより好ましく、20質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(58.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3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25質量%以下にとどめることが好ましく、20質量%未満がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物は、誘電的に正の成分(A)の中に、一般式(IX)で表される1種又は2種類以上の化合物を含有することができる。
【0207】
【化120】
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【0208】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、X91、X92はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Yはフッ素原子、塩素原子または−OCFを表し、Uは単結合、−COO−または−CFO−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1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
さらに、一般式(IX)で表される化合物として、一般式(IX−1)で表される化合物がある。
【0209】
【化121】
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【0210】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、X92は水素原子またはフッ素原子を表し、Yはフッ素原子または−OCF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1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
さらに、一般式(IX−1)で表される化合物として、一般式(IX−1−1)で表される化合物が挙げられる。
【0211】
【化122】
[この文献は図面を表示できません]
【0212】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−1−1)で表される化合物は、式(28.1)から式(28.5)で表される化合物が挙げられるが、式(28.3)または/および式(28.5)で表される化合物であることが好ましい。
【0213】
【化123】
[この文献は図面を表示できません]
【0214】
【化124】
[この文献は図面を表示できません]
【0215】
【化125】
[この文献は図面を表示できません]
【0216】
【化126】
[この文献は図面を表示できません]
【0217】
【化127】
[この文献は図面を表示できません]
【0218】
本発明の液晶組成物において、式(28.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して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。
本発明の液晶組成物において、式(28.5)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上であることが好ましく、7質量%以上がより好ましく、10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25質量%以下にとどめることが好ましく、20質量%未満がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(IX−1)で表される化合物として、一般式(IX−1−2)で表される化合物がある。
【0219】
【化128】
[この文献は図面を表示できません]
【0220】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−1−2)で表される化合物は、式(29.1)から式(29.4)で表される化合物が挙げられるが、式(29.2)または/および式(29.4)で表される化合物であることが好ましい。
【0221】
【化129】
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【0222】
【化130】
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【0223】
【化131】
[この文献は図面を表示できません]
【0224】
【化132】
[この文献は図面を表示できません]
【0225】
本発明の液晶組成物において、式(29.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して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。
本発明の液晶組成物において、式(29.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上であることが好ましく、7質量%以上がより好ましく、10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25質量%以下にとどめることが好ましく、20質量%未満がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、13質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(IX)で表される化合物として、一般式(IX−2)で表される化合物がある。
【0226】
【化133】
[この文献は図面を表示できません]
【0227】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、X91、X92はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Yはフッ素原子、塩素原子または−OCF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1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物として、一般式(IX−2−1)で表される化合物が挙げられる。
【0228】
【化134】
[この文献は図面を表示できません]
【0229】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−2−1)で表される化合物は、式(30.1)から式(30.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(30.1)から式(30.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0230】
【化135】
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【0231】
【化136】
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【0232】
【化137】
[この文献は図面を表示できません]
【0233】
【化138】
[この文献は図面を表示できません]
【0234】
本発明の液晶組成物において、式(30.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がさらに好ましく、11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。
本発明の液晶組成物において、式(30.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して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、9質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、21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40質量%以下にとどめることが好ましく、30質量%未満がさらに好ましく、25質量%以下がより好ましく、23質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物として、一般式(IX−2−2)で表される化合物がある。
【0235】
【化139】
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【0236】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−2−2)で表される化合物は、式(31.1)から式(31.4)で表される化合物が挙げられるが、式(31.1)から式(31.4)で表される化合物であることが好ましい。
【0237】
【化140】
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【0238】
【化141】
[この文献は図面を表示できません]
【0239】
【化142】
[この文献は図面を表示できません]
【0240】
【化143】
[この文献は図面を表示できません]
【0241】
本発明の液晶組成物において、式(31.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がさらに好ましく、11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。
本発明の液晶組成物において、式(31.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上がより好ましく、3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15質量%以下にとどめることが好ましく、12質量%未満がさらに好ましく、8質量%以下がより好ましく、4質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(31.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がさらに好ましく、11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。
本発明の液晶組成物において、式(31.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して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、9質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、21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40質量%以下にとどめることが好ましく、30質量%未満がさらに好ましく、25質量%以下がより好ましく、23質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物として、一般式(IX−2−3)で表される化合物がある。
【0242】
【化144】
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【0243】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−2−3)で表される化合物は、式(32.1)から式(32.4)で表される化合物が挙げられるが、式(32.2)および/または式(32.4)で表される化合物であることが好ましい。
【0244】
【化145】
[この文献は図面を表示できません]
【0245】
【化146】
[この文献は図面を表示できません]
【0246】
【化147】
[この文献は図面を表示できません]
【0247】
【化148】
[この文献は図面を表示できません]
【0248】
本発明の液晶組成物において、式(32.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がさらに好ましく、11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。
本発明の液晶組成物において、式(32.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、9質量%以上がさらに好ましく、15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%未満がさらに好ましく、20質量%以下がより好ましく、18質量%未満が特に好ましい。
特に電気的な信頼性を重視する場合には、一般式(IX−2−3)で表される化合物を極力使用するのを避けることが好ましい。この場合、1質量%未満が好ましく、0.5質量%未満がさらに好ましい。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物として、一般式(IX−2−4)で表される化合物がある。
【0249】
【化149】
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【0250】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−2−4)で表される化合物は、式(33.1)から式(33.5)で表される化合物が挙げられるが、式(33.1)および/または式(33.3)で表される化合物であることが好ましい。
【0251】
【化150】
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【0252】
【化151】
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【0253】
【化152】
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【0254】
【化153】
[この文献は図面を表示できません]
【0255】
【化154】
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【0256】
本発明の液晶組成物において、式(33.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、8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、20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(33.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、9質量%以上がさらに好ましく、15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%未満がさらに好ましく、20質量%以下がより好ましく、18質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(IX−2)で表される化合物として、一般式(IX−2−5)で表される化合物がある。
【0257】
【化155】
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【0258】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−2−5)で表される化合物は、式(34.1)から式(34.5)で表される化合物が挙げられるが、式(34.1)から式(34.3)および式(34.5)で表される化合物であることが好ましい。
【0259】
【化156】
[この文献は図面を表示できません]
【0260】
【化157】
[この文献は図面を表示できません]
【0261】
【化158】
[この文献は図面を表示できません]
【0262】
【化159】
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【0263】
【化160】
[この文献は図面を表示できません]
【0264】
本発明の液晶組成物において、式(34.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、9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、20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(34.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、9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、20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(34.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、10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、20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(34.5)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、9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、20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
さらに、一般式(IX)で表される化合物として、一般式(IX−3)で表される化合物がある。
【0265】
【化161】
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【0266】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、X91、X92はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Yはフッ素原子、塩素原子または−OCF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1種から3種類組み合わせることが好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
さらに、一般式(IX−3)で表される化合物として、一般式(IX−3−1)で表される化合物がある。
【0267】
【化162】
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【0268】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(IX−3−1)で表される化合物は、式(35.1)から式(35.4)で表される化合物が挙げられるが、式(35.1)および/または式(35.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0269】
【化163】
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【0270】
【化164】
[この文献は図面を表示できません]
【0271】
【化165】
[この文献は図面を表示できません]
【0272】
【化166】
[この文献は図面を表示できません]
【0273】
本発明の液晶組成物において、式(35.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましく、10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、20質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下がより好ましく、12質量%未満が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(35.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、13質量%以上がさらに好ましく、15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、20質量%以下がより好ましく、18質量%未満が特に好ましい。
【0274】
本発明の液晶組成物は、誘電的に正の成分(A)の中に、一般式(VIII)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有することが好ましい。
【0275】
【化167】
[この文献は図面を表示できません]
【0276】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数4〜5のアルケニル基を表し、X81からX85はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表し、Yはフッ素原子または−OCFを表す。)
組み合わせることが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く、1種から3種類組み合わせることがより好ましく、1種から4種類組み合わせることがより好ましく、1種から5種類組み合わせることがより好ましく、1種から6種類以上組み合わせることが更に好ましい。
【0277】
さらに、一般式(VIII)で表される化合物として、一般式(VIII−1)で表される化合物がある。
【0278】
【化168】
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【0279】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数4〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(VIII−1)で表される化合物は、具体的には式(26.1)から式(26.4)で表される化合物が挙げられるが、式(26.1)表される化合物が好ましく、式(26.2)で表される化合物は本発明の液晶組成物の必須成分である。
【0280】
【化169】
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【0281】
【化170】
[この文献は図面を表示できません]
【0282】
【化171】
[この文献は図面を表示できません]
【0283】
【化172】
[この文献は図面を表示できません]
【0284】
本発明の液晶組成物において、式(26.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることが好ましく、3質量%であることがより好ましく、4質量%以上であることがさらに好ましい。また、最大に含有できる比率としては、10質量%以下が好ましく、7質量%以下がより好ましく、5質量%未満がさらに好ましい。
【0285】
本発明の液晶組成物において、成分(A)を構成する式(26.2)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、複屈折率などを考慮して、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%以上がより好ましく、10質量%以上がより好ましく、14質量%以上がより好ましく、16質量%以上が更に好ましく、21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40質量%以下にとどめることが好ましく、35質量%以下がさらに好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下が特に好ましい。
【0286】
さらに、一般式(VIII)で表される化合物として、一般式(VIII−2)で表される化合物がある。
【0287】
【化173】
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【0288】
(式中、Rは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数4〜5のアルケニル基を表す。)
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〜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更に好ましく、1種〜5種以上含類有することが特に好ましい。
さらに、一般式(VIII−2)で表される化合物は、式(27.1)から式(27.4)で表される化合物が挙げられるが、式(27.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0289】
【化174】
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【0290】
【化175】
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【0291】
【化176】
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【0292】
【化177】
[この文献は図面を表示できません]
【0293】
本発明の液晶組成物において、式(27.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることが好ましく、3質量%であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
【0294】
本発明の液晶組成物において、式(27.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、2.5質量%以上であることが好ましく、8質量%以上であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、12質量%以上であることがさらに好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
【0295】
本発明の液晶組成物において、式(27.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、8.5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることが好ましく、12質量%であることがより好ましく、14質量%以上であることがさらに好ましく、16質量%以上であることがさらに好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。
【0296】
本発明の液晶組成物において、式(27.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などを考慮して、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることが好ましく、5質量%であることがより好ましく、8質量%以上であることがさらに好ましく、12質量%以上であることがさらに好ましい。また、最大に含有できる比率としては、35質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
【0297】
本発明の液晶組成物は、更に、誘電的に正の成分(A)の中に一般式(XIII)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種または2種類以上含有することができる。
【0298】
【化178】
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【0299】
(式中、X131からX135はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表し、R13は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、Y13はフッ素原子または−OCF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。
さらに、一般式(XIII)で表される化合物として、一般式(XIII−1)で表される化合物がある。
【0300】
【化179】
[この文献は図面を表示できません]
【0301】
(式中、R13は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIII−1)で表される化合物は、式(48.1)から式(48.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(48.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0302】
【化180】
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【0303】
【化181】
[この文献は図面を表示できません]
【0304】
【化182】
[この文献は図面を表示できません]
【0305】
【化183】
[この文献は図面を表示できません]
【0306】
本発明の液晶組成物において、式(48.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上含有することが好ましく、3質量%以上含有することがさらに好ましく、5質量%以上含有することがさらに好ましく、10質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。
【0307】
本発明の液晶組成物において、式(48.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上含有することが好ましく、3質量%以上含有することがさらに好ましく、5質量%以上含有することがさらに好ましく、10質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
【0308】
本発明の液晶組成物において、式(48.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することがさらに好ましく、6質量%以上含有することがさらに好ましく、8質量%以上含有することがさらに好ましく、10質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(48.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することがさらに好ましく、7質量%以上含有することがさらに好ましく、9質量%以上含有することがさらに好ましく、12質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(XIII)で表される化合物として、一般式(XIII−2)で表される化合物がある。
【0309】
【化184】
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【0310】
(式中、R13は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIII−2)で表される化合物は、式(49.1)から式(49.4)で表される化合物が挙げられるが、式(49.1)または/および式(49.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0311】
【化185】
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【0312】
【化186】
[この文献は図面を表示できません]
【0313】
【化187】
[この文献は図面を表示できません]
【0314】
【化188】
[この文献は図面を表示できません]
【0315】
本発明の液晶組成物において、式(49.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、3質量%以上含有することがさらに好ましく、4質量%以上含有することがさらに好ましく、6質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。
【0316】
本発明の液晶組成物において、式(49.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上含有することが好ましく、6質量%以上含有することがさらに好ましく、8質量%以上含有することがさらに好ましく、10質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
【0317】
本発明の液晶組成物において、式(49.3)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することがさらに好ましく、6質量%以上含有することがさらに好ましく、8質量%以上含有することがさらに好ましく、10質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(49.4)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することがさらに好ましく、7質量%以上含有することがさらに好ましく、9質量%以上含有することがさらに好ましく、12質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(XIII)で表される化合物として、一般式(XIII−3)で表される化合物がある。
【0318】
【化189】
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【0319】
(式中、R13は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(XIII−3)で表される化合物は、式(50.1)から式(50.4)で表される化合物が挙げられるが、式(50.1)または/および式(50.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0320】
【化190】
[この文献は図面を表示できません]
【0321】
【化191】
[この文献は図面を表示できません]
【0322】
【化192】
[この文献は図面を表示できません]
【0323】
【化193】
[この文献は図面を表示できません]
【0324】
本発明の液晶組成物において、式(50.1)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することが更に好ましく、7質量%以上含有することが更に好ましく、10質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
【0325】
本発明の液晶組成物において、式(50.2)で表される化合物が成分(A)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、9質量%以上含有することが更に好ましく、11質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、20質量%以下が好ましく、17質量%以下がより好ましく、14質量%以下がさらに好ましい。
【0326】
本発明の液晶組成物は、誘電的に中性な成分である成分(B)を含有する。誘電的に中性な成分である成分(B)は誘電率異方性が−2より大であり、かつ+2より小である化合物で構成される。本発明の液晶組成物の成分(B)には、式(2.3)
【0327】
【化194】
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【0328】
で表される化合物を含有する。本発明の液晶組成物において、成分(B)を構成する式(2.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、14質量%以上であることがより好ましく、17質量%以上であることがより好ましく、19質量%以上であることがより好ましく、22質量%以上であることがより好ましく、25質量以上であることがより好ましく、27質量以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、33質量%以上であることがより好ましく、36質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、55質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、45質量%以下がさらに好ましく、40質量%以下が特に好ましい。
【0329】
本発明の液晶組成物は、誘電的に中性な成分である成分(B)の中に、一般式(V)で表される化合物を1種類または2種類以上含有することもできる。
【0330】
【化195】
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【0331】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、A51およびA52はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基または1,4-フェニレン基を表し、Qは単結合または−COO−を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
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、複屈折率などの求められる性能に応じて、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く、1種〜5種類以上含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(V)で表される化合物として一般式(V−1)で表される化合物がある。
【0332】
【化196】
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【0333】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
さらに、一般式(V−1)で表される化合物として、一般式(V−1−1)で表される化合物がある。
【0334】
【化197】
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【0335】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(V−1−1)で表される化合物は、式(20.1)から式(20.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(20.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0336】
【化198】
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【0337】
【化199】
[この文献は図面を表示できません]
【0338】
【化200】
[この文献は図面を表示できません]
【0339】
【化201】
[この文献は図面を表示できません]
【0340】
本発明の液晶組成物において、式(20.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上含有することが好ましく、2質量%以上含有することが更に好ましく、3質量%以上含有することが更に好ましく、4質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、8質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(V−1)で表される化合物として、一般式(V−1−2)で表される化合物がある。
【0341】
【化202】
[この文献は図面を表示できません]
【0342】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(V−1−2)で表される化合物は、式(21.1)から式(21.3)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(21.1)で表される化合物であることが好ましい。
【0343】
【化203】
[この文献は図面を表示できません]
【0344】
【化204】
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【0345】
【化205】
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【0346】
本発明の液晶組成物において、式(21.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上含有することが好ましく、2質量%以上含有することが更に好ましく、3質量%以上含有することが更に好ましく、4質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、8質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(V−1)で表される化合物として、一般式(V−1−3)で表される化合物がある。
【0347】
【化206】
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【0348】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(V−1−3)で表される化合物は、式(22.1)から式(22.3)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(21.1)で表される化合物であることが好ましい。
【0349】
【化207】
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【0350】
【化208】
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【0351】
【化209】
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【0352】
本発明の液晶組成物においては、式(22.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上含有することが好ましく、2質量%以上含有することが更に好ましく、3質量%以上含有することが更に好ましく、4質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、15質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、8質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(V)で表される化合物として、一般式(V−2)で表される化合物がある。
【0353】
【化210】
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【0354】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、X51およびX52はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
さらに、一般式(V−2)で表される化合物として、一般式(V−2−1)で表される化合物がある。
【0355】
【化211】
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【0356】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(V−2−1)で表される化合物は、式(23.1)から式(23.4)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(23.1)または/および式(23.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0357】
【化212】
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【0358】
【化213】
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【0359】
【化214】
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【0360】
【化215】
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【0361】
本発明の液晶組成物において、式(23.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、6質量%以上含有することが更に好ましく、9質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、16質量%以下が好ましく、13質量%以下がより好ましく、11質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(23.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、7質量%以上含有することが更に好ましく、8質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、16質量%以下が好ましく、13質量%以下がより好ましく、11質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(V−2)で表される化合物として、一般式(V−2−2)で表される化合物がある。
【0362】
【化216】
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【0363】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(V−2−2)で表される化合物は、式(24.1)から式(24.4)で表される化合物であるが挙げられるが、中でも式(24.1)または/および式(24.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0364】
【化217】
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【0365】
【化218】
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【0366】
【化219】
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【0367】
【化220】
[この文献は図面を表示できません]
【0368】
本発明の液晶組成物において、式(24.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、6質量%以上含有することが更に好ましく、9質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、16質量%以下が好ましく、13質量%以下がより好ましく、11質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(24.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、7質量%以上含有することが更に好ましく、8質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、16質量%以下が好ましく、13質量%以下がより好ましく、11質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(V)で表される化合物として、一般式(V−3)で表される化合物がある。
【0369】
【化221】
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【0370】
(式中、R51およびR52はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(V−3)で表される化合物は、式(25.1)から式(25.3)で表される化合物であることが好ましい。
【0371】
【化222】
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【0372】
【化223】
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【0373】
【化224】
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【0374】
本発明の液晶組成物において、式(25.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、6質量%以上含有することが更に好ましく、9質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、16質量%以下が好ましく、13質量%以下がより好ましく、11質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(25.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、7質量%以上含有することが更に好ましく、8質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、16質量%以下が好ましく、13質量%以下がより好ましく、11質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(25.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上含有することが好ましく、4質量%以上含有することが更に好ましく、7質量%以上含有することが更に好ましく、8質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、16質量%以下が好ましく、13質量%以下がより好ましく、11質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物は、誘電的に中性な成分である成分(B)の中に、一般式(I)で表される化合物を1種類または2種類以上含有することもできる。
【0375】
【化225】
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【0376】
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基またはアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、A11およびA12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、2−フルオロ−1,4-フェニレン基または3−フルオロ−1,4-フェニレン基を表す。)
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、複屈折率などの求められる性能に応じて、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く、1種〜5種類以上含有することが特に好ましい。
【0377】
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−1)で表される化合物がある。
【0378】
【化226】
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【0379】
(式中、R11およびR12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基またはアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
式(2.3)で表される化合物と一般式(I-1)で表される化合物は併用されることが好ましく、式(2.3)と組み合わせて使用される一般式(I-1)で表される化合物の種類は、1種類以上であることが好ましく、2種類以上であることが好ましい。
さらに、一般式(I−1)で表される化合物として、一般式(I−1−1)で表される化合物がある。
【0380】
【化227】
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【0381】
(式中R12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基またはアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(I−1−1)で表される化合物は、式(1.1)から式(1.3)で表される化合物が挙げられるが、式(1.2)または式(1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(1.3)で表される化合物であることが好ましい。
【0382】
【化228】
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【0383】
【化229】
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【0384】
【化230】
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【0385】
本発明の液晶組成物において、式(1.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して10質量%以上含有することが好ましく、20質量%以上含有することが更に好ましく、25質量%以上含有することが更に好ましく、30質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(1.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して7質量%以上含有することが好ましく、9質量%以上含有することが更に好ましく、11質量%以上含有することが更に好ましく、15質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、35質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。式(1.3)で表される化合物と式(2.3)で表される化合物とを併用することが特に好ましい。
さらに、一般式(I−1)で表される化合物として、一般式(I−1−2)で表される化合物がある。
【0386】
【化231】
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【0387】
(式中R12はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基またはアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
さらに、一般式(I−1−2)で表される化合物は、式(2.1)から式(2.5)で表される化合物が挙げられるが、式(2.2)から式(2.5)で表される化合物であることが好ましい。式(2.3)で表される化合物は本発明の液晶組成物の必須成分である。
【0388】
【化232】
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【0389】
【化233】
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【0390】
【化234】
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【0391】
【化235】
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【0392】
【化236】
[この文献は図面を表示できません]
【0393】
本発明の液晶組成物において、式(2.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して10質量%以上含有することが好ましく、20質量%以上含有することが更に好ましく、25質量%以上含有することが更に好ましく、30質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、成分(B)を構成する式(2.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、14質量%以上であることがより好ましく、17質量%以上であることがより好ましく、19質量%以上であることがより好ましく、22質量%以上であることがより好ましく、25質量以上であることがより好ましく、27質量以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、33質量%以上であることがより好ましく、36質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、55質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、45質量%以下がさらに好ましく、40質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物においては、式(2.4)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、14質量%以上であることがより好ましく、17質量%以上であることがより好ましく、19質量%以上であることがより好ましく、21質量%以上であることがより好ましく、25質量以上であることがより好ましく、27質量以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、33質量%以上であることがより好ましく、36質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、55質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、45質量%以下がさらに好ましく、40質量%以下が特に好ましい。
式(2.4)で表される化合物と式(2.3)で表される化合物を併用することが特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−2)で表される化合物がある。
【0394】
【化237】
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【0395】
(式中、R13およびR14はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(I−2)で表される化合物は、式(3.1)から式(3.4)で表される化合物が挙げられるが、式(3.1)、式(3.3)および式(3.4)で表される化合物であることが好ましい。
【0396】
【化238】
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【0397】
【化239】
[この文献は図面を表示できません]
【0398】
【化240】
[この文献は図面を表示できません]
【0399】
【化241】
[この文献は図面を表示できません]
【0400】
本発明の液晶組成物において、式(3.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して10質量%以上含有することが好ましく、20質量%以上含有することが更に好ましく、25質量%以上含有することが更に好ましく、30質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(3.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、3質量%であることがより好ましく、4質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、14質量%以上であることがより好ましく、16質量以上であることがより好ましく、20質量以上であることがより好ましく、23質量%以上であることがより好ましく、26質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、37質量%以下がより好ましく、34質量%以下がさらに好ましく、32質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(3.4)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%であることがより好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、14質量以上であることがより好ましく、16質量以上であることがより好ましく、18質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、22質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、23質量%以下がさらに好ましく、21質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−3)で表される化合物がある。
【0401】
【化242】
[この文献は図面を表示できません]
【0402】
(式中、R13は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R15は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(I−3)で表される化合物は、式(4.1)から式(4.3)で表される化合物が挙げられるが、中でも式(4.3)で表される化合物であることが好ましい。
【0403】
【化243】
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【0404】
【化244】
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【0405】
【化245】
[この文献は図面を表示できません]
【0406】
本発明の液晶組成物において、式(4.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して10質量%以上含有することが好ましく、20質量%以上含有することが更に好ましく、25質量%以上含有することが更に好ましく、30質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(4.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、3質量%であることがより好ましく、4質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、14質量%以上であることがより好ましく、16質量以上であることがより好ましく、20質量以上であることがより好ましく、23質量%以上であることがより好ましく、26質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、37質量%以下がより好ましく、34質量%以下がさらに好ましく、32質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(4.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%であることがより好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、14質量以上であることがより好ましく、16質量以上であることがより好ましく、18質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、22質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、24質量%以下がさらに好ましく、23質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−4)で表される化合物がある。
【0407】
【化246】
[この文献は図面を表示できません]
【0408】
(式中、R11およびR12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のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(I−4)で表される化合物は、式(5.1)から式(5.4)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられるが、中でも式(5.2)から式(5.4)で表される化合物であることが好ましい。
【0409】
【化247】
[この文献は図面を表示できません]
【0410】
【化248】
[この文献は図面を表示できません]
【0411】
【化249】
[この文献は図面を表示できません]
【0412】
【化250】
[この文献は図面を表示できません]
【0413】
本発明の液晶組成物において、式(5.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して4質量%以上含有することが好ましく、6質量%以上含有することが更に好ましく、12質量%以上含有することが更に好ましく、20質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(5.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、3質量%であることがより好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることがより好ましく、11質量%以上であることがより好ましく、13質量以上であることがより好ましく、15質量以上であることがより好ましく、17質量%以上であることがより好ましく、19質量%以上であることがより好ましく、21質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、35質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましく、23質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(5.4)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%であることがより好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、14質量以上であることがより好ましく、16質量以上であることがより好ましく、18質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、22質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、24質量%以下がさらに好ましく、23質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−5)で表される化合物がある。
【0414】
【化251】
[この文献は図面を表示できません]
【0415】
(式中、R11およびR12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のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(I−5)で表される化合物は、式(6.1)から式(6.6)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられるが、中でも式(6.3)、式(6.4)および式(6.6)で表される化合物であることが好ましい。
【0416】
【化252】
[この文献は図面を表示できません]
【0417】
【化253】
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【0418】
【化254】
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【0419】
【化255】
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【0420】
【化256】
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【0421】
【化257】
[この文献は図面を表示できません]
【0422】
本発明の液晶組成物において、式(6.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上含有することが好ましく、10質量%以上含有することが更に好ましく、12質量%以上含有することが更に好ましく、20質量%以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(6.4)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上であることが好ましく、5質量%であることがより好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることがより好ましく、11質量%以上であることがより好ましく、13質量以上であることがより好ましく、15質量以上であることがより好ましく、17質量%以上であることがより好ましく、19質量%以上であることがより好ましく、21質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、35質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましく、23質量%以下が特に好ましい。
本発明の液晶組成物において、式(6.6)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%であることがより好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、14質量以上であることがより好ましく、16質量以上であることがより好ましく、18質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、22質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、24質量%以下がさらに好ましく、23質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−6)で表される化合物がある。
【0423】
【化258】
[この文献は図面を表示できません]
【0424】
(式中、R11およびR12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のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X11およびX12はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
さらに、一般式(I−6)で表される化合物は、式(7.1)で表される化合物であることが好ましい。
【0425】
【化259】
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【0426】
本発明の液晶組成物において、式(7.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して2質量%以上であることが好ましく、4質量%であることがより好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、14質量以上であることがより好ましく、16質量以上であることがより好ましく、18質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、22質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、24質量%以下がさらに好ましく、23質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−7)で表される化合物がある。
【0427】
【化260】
[この文献は図面を表示できません]
【0428】
(式中、R11およびR12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のアルケニル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、X11およびX12はそれぞれ独立してフッ素原子または水素原子を表す。)
さらに、一般式(I−7)で表される化合物は、式(8.1)で表される化合物であることが好ましい。
【0429】
【化261】
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【0430】
本発明の液晶組成物においては、式(8.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%であることがより好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、4質量%以上であることがより好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることがより好ましく、10質量以上であることがより好ましく、12質量以上であることがより好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、18質量%以上であることがより好ましく、21質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、24質量%以下がさらに好ましく、22質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(I)で表される化合物として、一般式(I−8)で表される化合物がある。
【0431】
【化262】
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【0432】
(式中、R16およびR17はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基を表す。)
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、複屈折率などの求められる性能に応じて、1種類から3種類組み合わせることが好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式(I−8)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、35質量以上であることがより好ましく、40質量以上であることがより好ましく、45質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、55質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、65質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、58質量%以下がさらに好ましく、56質量%以下が特に好ましい。
さらに、一般式(I−8)で表される化合物は、式(9.1)から式(9.10)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられるが、中でも式(9.2)、式(9.4)および式(9.7)で表される化合物であることが好ましい。
【0433】
【化263】
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【0434】
【化264】
[この文献は図面を表示できません]
【0435】
【化265】
[この文献は図面を表示できません]
【0436】
【化266】
[この文献は図面を表示できません]
【0437】
【化267】
[この文献は図面を表示できません]
【0438】
【化268】
[この文献は図面を表示できません]
【0439】
【化269】
[この文献は図面を表示できません]
【0440】
【化270】
[この文献は図面を表示できません]
【0441】
【化271】
[この文献は図面を表示できません]
【0442】
【化272】
[この文献は図面を表示できません]
【0443】
本発明の液晶組成物は、誘電的に中性な成分である成分(B)の中に、一般式(III)で表される化合物を1種類または2種類以上含有することもできる。
【0444】
【化273】
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【0445】
(R31およびR32はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基をまたは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
一般式(III)で表される化合物は、たとえば式(15.1)または式(15.2)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられるが、特に式(15.1)で表される化合物であることが好ましい。
【0446】
【化274】
[この文献は図面を表示できません]
【0447】
【化275】
[この文献は図面を表示できません]
【0448】
式(15.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、求められる溶解性や複屈折率などを考慮して、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%以上含有することが好ましく、6質量%以上含有することがより好ましく、8質量%以上含有することが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(III)で表される化合物として、一般式(III−1)で表される化合物がある。
【0449】
【化276】
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【0450】
(R33は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し。R32はそれぞれ独立してまたは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
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含有量を調整することが好ましく、成分(B)を構成する場合、その含有量は4質量%以上が好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、23質量%以下が好ましく、18質量%以下がより好ましく、13質量%以下がさらに好ましい。
一般式(III−1)で表される化合物は、たとえば式(16.1)または式(16.2)で表される化合物が挙げられる。
【0451】
【化277】
[この文献は図面を表示できません]
【0452】
【化278】
[この文献は図面を表示できません]
【0453】
【化279】
[この文献は図面を表示できません]
【0454】
(R31は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R34は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(III−2)で表される化合物は、たとえば式(17.1)から式(17.3)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられるが、特に式(17.3)で表される化合物であることが好ましい。
【0455】
【化280】
[この文献は図面を表示できません]
【0456】
【化281】
[この文献は図面を表示できません]
【0457】
【化282】
[この文献は図面を表示できません]
【0458】
式(17.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて調整することが好ましく、4質量%以上が好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、23質量%以下が好ましく、18質量%以下がより好ましく、13質量%以下がさらに好ましい。
【0459】
本発明の液晶組成物は、誘電的に中性な成分(B)の中に、一般式(II)で表される1種又は2種類以上の化合物を含有してもよい。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、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く、1種〜5種類以上含有することが特に好ましい。
【0460】
【化283】
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【0461】
(R21およびR22はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基をまたは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表し、Aは1,4−シクロヘキシレン基または1,4−フェニレン基を表し、Qは単結合、−COO−、−CH−CH−または−CFO−を表す。)
一般式(II)で表される化合物は、例えば一般式(II−1)で表される化合物が挙げられる。
【0462】
【化284】
[この文献は図面を表示できません]
【0463】
(R21およびR22はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基をまたは炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(II−1)で表される化合物は、例えば式(10.1)で表される化合物であることが好ましい。
【0464】
【化285】
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【0465】
式(10.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて調整することが好ましく、4質量%以上が好ましく、8質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、24質量%以下が好ましく、18質量%以下がより好ましく、14質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(II)で表される化合物として、例えば一般式(II−2)で表される化合物がある。
【0466】
【化286】
[この文献は図面を表示できません]
【0467】
(R23は炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、R24は炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(II−2)で表される化合物は、例えば式(11.1)または/および式(11.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0468】
【化287】
[この文献は図面を表示できません]
【0469】
【化288】
[この文献は図面を表示できません]
【0470】
成分(B)は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(11.1)で表される化合物を含有していても、式(11.2)で表される化合物を含有していても、式(11.1)で表される化合物と式(11.2)で表される化合物との両方を含有していても良い。式(11.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることがより好ましく、11質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、13質量%以上であることが更に好ましく、18質量%以上であることが更に好ましく、21質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。また、式(11.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることが更に好ましく、10質量%以上であることが更に好ましく、12質量%以上であることが更に好ましく、15質量%以上であることが更に好ましく、17質量%以上であることが更に好ましく、19質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。成分(B)が式(11.1)で表される化合物と式(11.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、両方の化合物の合計が本発明の液晶組成物の総量に対して15質量%以上であることが好ましく、19質量%以上であることがより好ましく、24質量%以上であることが更に好ましく、30質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、35質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(II)で表される化合物は、例えば一般式(II−3)で表される化合物が挙げられる。
【0471】
【化289】
[この文献は図面を表示できません]
【0472】
(R25は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R24は炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(II−3)で表される化合物は、例えば式(12.1)から式(12.3)で表される化合物であることが好ましい。
【0473】
【化290】
[この文献は図面を表示できません]
【0474】
【化291】
[この文献は図面を表示できません]
【0475】
【化292】
[この文献は図面を表示できません]
【0476】
成分(B)は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(12.1)で表される化合物を含有していても、式(12.2)で表される化合物を含有していても、式(12.1)で表される化合物と式(12.2)で表される化合物との両方を含有していても良い。式(12.1)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることがより好ましく、11質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上であることがより好ましく、13質量%以上であることが更に好ましく、18質量%以上であることが更に好ましく、21質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。また、式(12.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して3質量%であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることが更に好ましく、10質量%以上であることが更に好ましく、12質量%以上であることが更に好ましく、15質量%以上であることが更に好ましく、17質量%以上であることが更に好ましく、19質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましい。成分(B)が式(12.1)で表される化合物と式(12.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、両方の化合物の合計が本発明の液晶組成物の総量に対して15質量%以上であることが好ましく、19質量%以上であることがより好ましく、24質量%以上であることが更に好ましく、30質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、35質量%以下がさらに好ましい。
また、成分(B)を構成する式(12.3)で表される化合物の含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して0.05質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.2質量%以上であることが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましい。式(12.3)で表される化合物は光学活性物質であることが好ましい。
さらに、一般式(II−3)で表される化合物は、例えば一般式(II−3−1)で表される化合物が挙げられる。
【0477】
【化293】
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【0478】
(R25は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、R26は炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
さらに、一般式(II−3−1)で表される化合物は、例えば式(13.1)から式(12.4)で表される化合物が挙げられるが、特に、式(13.3)で表される化合物であることが好ましい。
【0479】
【化294】
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【0480】
【化295】
[この文献は図面を表示できません]
【0481】
【化296】
[この文献は図面を表示できません]
【0482】
【化297】
[この文献は図面を表示できません]
【0483】
式(13.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて調整することが好ましく、1質量%以上が好ましく、4質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、24質量%以下が好ましく、18質量%以下がより好ましく、14質量%以下がさらに好ましい。
さらに、一般式(II)で表される化合物として、例えば一般式(II−4)で表される化合物がある。
【0484】
【化298】
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【0485】
(R21およびR22はそれぞれ独立して炭素原子数2〜5のアルケニル基または炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基を表す。)
成分(B)はこれらの化合物のうち1種類だけを含有していても2種類以上含有していても良いが、求められる性能に応じて適宜組み合わせることが好ましい。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、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特に好ましい。
さらに、一般式(II−4)で表される化合物は、例えば式(14.1)から式(14.5)で表される化合物が挙げられるが、特に、式(14.2)または/および式(14.5)で表される化合物であることが好ましい。
【0486】
【化299】
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【0487】
【化300】
[この文献は図面を表示できません]
【0488】
【化301】
[この文献は図面を表示できません]
【0489】
【化302】
[この文献は図面を表示できません]
【0490】
【化303】
[この文献は図面を表示できません]
【0491】
式(14.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、4質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、15質量%以下が好ましく、12質量%以下がより好ましく、7質量%以下がさらに好ましい。
式(14.5)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、4質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、15質量%以下が好ましく、12質量%以下がより好ましく、7質量%以下がさらに好ましい。
【0492】
本発明の液晶組成物は、更に、誘電的に中性な成分(B)の中に一般式(IV)で表される群より選ばれる1種または2種類以上の化合物を含有することができる。
【0493】
【化304】
[この文献は図面を表示できません]
【0494】
(式中、R41、R42はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数2〜5のアルケニル基を表し、X41、X42はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。)
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、複屈折率などの求められる性能に応じて、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く、1種〜5種類含有することが更に好ましく、1種〜6種類以上含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(IV)で表される化合物として、例えば一般式(IV−1)で表される化合物群から選ばれる化合物が挙げられる。
【0495】
【化305】
[この文献は図面を表示できません]
【0496】
(式中、R43、R44はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
さらに、一般式(IV−1)で表される化合物は、例えば式(18.1)から式(18.9)で表される化合物が挙げられるが、その中でも、式(18.1)、式(18.3)式(18.4)、式(18.6)および式(18.9)で表される化合物であることが好ましい。
【0497】
【化306】
[この文献は図面を表示できません]
【0498】
【化307】
[この文献は図面を表示できません]
【0499】
【化308】
[この文献は図面を表示できません]
【0500】
【化309】
[この文献は図面を表示できません]
【0501】
【化310】
[この文献は図面を表示できません]
【0502】
【化311】
[この文献は図面を表示できません]
【0503】
【化312】
[この文献は図面を表示できません]
【0504】
【化313】
[この文献は図面を表示できません]
【0505】
【化314】
[この文献は図面を表示できません]
【0506】
式(18.1)または式(18.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して1質量%以上であることが好ましく2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、10質量%以下が好ましく、6質量%以下がより好ましく、4質量%以下がさらに好ましい。
また、式(18.4)または式(18.5)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることが更に好ましく、9質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。
さらに、式(18.3)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5質量%以上であることが好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、9質量%以上であることが更に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。
また、式(18.6)または式(18.7)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、4質量%以上であることが好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましく、14質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
また、式(18.8)または式(18.9)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、4質量%以上であることが好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましく、14質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
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〜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く、1種〜5種類以上含有することが特に好ましい。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(18.1)または(18.2)で表される化合物から1種類、式(18.4)または(18.5)で表される化合物から1種類、式(18.6)または式(18.7)で表される化合物から1種類、式(18.8)または(18.9)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。
さらに、一般式(IV)で表される化合物として、例えば一般式(IV−2)で表される化合物が挙げられる。
【0507】
【化315】
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【0508】
(式中、R45、R46はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基または炭素原子数4〜5のアルケニル基を表すが、少なくとも1つは炭素原子数4〜5のアルケニル基を表し、X41、X42はそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。)
これらの中から、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、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く、1種〜5種類含有することが更に好ましく、1種〜6種類以上含有することが特に好ましい。
さらに、一般式(IV−2)で表される化合物は、例えば式(19.1)から式(18.8)で表される化合物が挙げられるが、その中でも、式(19.2)で表される化合物であることが好ましい。
【0509】
【化316】
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【0510】
【化317】
[この文献は図面を表示できません]
【0511】
【化318】
[この文献は図面を表示できません]
【0512】
【化319】
[この文献は図面を表示できません]
【0513】
【化320】
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【0514】
【化321】
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【0515】
【化322】
[この文献は図面を表示できません]
【0516】
【化323】
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【0517】
【化324】
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【0518】
【化325】
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【0519】
【化326】
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【0520】
【化327】
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【0521】
成分(B)は、これらの化合物のうち1種類だけを含有していても2種類以上含有していても良いが、求められる屈折率異方性や室温および氷点下における溶解性に応じて適宜組み合わせることが好ましい。溶解性は、化合物両端のアルキル基の構造に影響を受けるため注意を要する。
例えば、中性な成分(B)が、式(19.1)または(19.2)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して0.5質量%以上かつ14質量%未満含有することが好ましく、0.5質量%以上かつ5質量%未満含有することがより好ましく、1質量%以上かつ5質量%未満含有することが更に好ましく、1質量%以上かつ4質量%未満含有することが特に好ましい。
さらに、中性な成分(B)が、式(19.3)または(19.4)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して0.5質量%以上かつ17質量%未満含有することが好ましく、6質量%以上かつ17質量%未満含有することがより好ましく、8質量%以上かつ17質量%未満含有することがより好ましく、10質量%以上かつ17質量%未満含有することがさら好ましく、12質量%以上かつ17質量%未満含有することがさらに好ましく、14質量%以上かつ16質量%未満含有することが特に好ましい。
さらに、中性な成分(B)が、式(19.5)または(19.6)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、本発明の液晶組成物の総量に対して5.5質量%以上かつ15質量%未満含有することが好ましく、9質量%以上かつ14質量%未満含有することが更に好ましい。
さらに、また、式(19.7)または式(19.8)で表される化合物が成分(B)を構成する場合、その含有量は、4質量%以上であることが好ましく、6質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましく、14質量%以上であることが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
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〜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く、1種〜5種類以上含有することが特に好ましい。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(19.1)または(19.2)で表される化合物から1種類、式(19.3)または(19.4)で表される化合物から1種類、式(19.5)または式(19.6)で表される化合物から1種類、式(19.7)または(19.8)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。
本発明の液晶組成物は、更に、誘電的に中性な成分(B)の中に、一般式(VI)で表される化合物を1種または2種類以上含有することもできる。
【0522】
【化328】
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【0523】
(式中、R11、R12はそれぞれ独立して炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、アルコキシ基又は炭素原子数2から10の直鎖アルケニル基を表す。)
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、複屈折率などの求められる性能に応じて、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く、1種〜5種類以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、35質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
一般式(VI)で表される化合物は、具体的には次に挙げる化合物が好適に使用できる。
【0524】
【化329】
[この文献は図面を表示できません]
【0525】
【化330】
[この文献は図面を表示できません]
【0526】
【化331】
[この文献は図面を表示できません]
【0527】
【化332】
[この文献は図面を表示できません]
【0528】
本願発明の液晶組成物は、更に、誘電的に中性な成分(B)の中に、一般式(VII)で表される化合物を1種または2種類以上含有することができる。
【0529】
【化333】
[この文献は図面を表示できません]
【0530】
(式中、R71、R72はそれぞれ独立して炭素原子数1から10の直鎖アルキル基またはアルコキシ基、炭素原子数4から10の直鎖アルケニル基を表す。)
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、複屈折率などの求められる性能に応じて、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く、1種〜5種類以上含有することが特に好ましい。また、最大に含有できる比率としては、35質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、15質量%以下がさらに好ましい。
一般式(VII)で表される化合物は、具体的には次に挙げる化合物が好適に使用できる。
【0531】
【化334】
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【0532】
本願発明の液晶組成物は、成分(A)を73質量%以上含有するもの、あるいは、成分(B)を81質量%以上含有する場合も好適に利用される。
【0533】
本願発明の液晶組成物は、更に、式(2.5)で表される化合物を含有することもできる。
【0534】
【化335】
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【0535】
成分(B)は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて式(2.5)であらわされる化合物の含有量を調整することが好ましく、成分(B)を構成する場合、その含有量はこの化合物を本発明の液晶組成物の総量に対して11質量%以上含有することが好ましく、15質量%含有することがさら好ましく、23質量%含有することがさら好ましく、26質量%以上含有することが更に好ましく、28質量%以上含有することが特に好ましい。
本発明の液晶組成物は、25℃におけるΔεが+3.5以上であるが、+3.5から+20.0がより好ましく、+3.5から+15.0が更に好ましい。25℃におけるΔnが0.08から0.14であるが、0.09から0.13がより好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は0.10から0.13であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は0.08から0.10であることが好ましい。20℃におけるηが10から45mPa・sであるが、10から25mPa・sであることがより好ましく、10から20mPa・sであることが特に好ましい。Tniが60℃から120℃であるが、70℃から110℃がより好ましく、75℃から90℃が特に好ましい。
【0536】
本発明の液晶組成物は、上述の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶などを含有してもよい。
【0537】
本発明の液晶組成物には、PSモード、横電界型PSAモード又は横電界型PSVAモードなどの液晶表示素子を作製するために、重合性化合物を含有することができる。使用できる重合性化合物として、光などのエネルギー線により重合が進行する光重合性モノマーなどが挙げられ、構造として、例えば、ビフェニル誘導体、ターフェニル誘導体などの六員環が複数連結した液晶骨格を有する重合性化合物などが挙げられる。更に具体的には、一般式(XX)
【0538】
【化336】
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【0539】
(式中、X201及びX202はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、
Sp201及びSp202はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH−(式中、sは2から7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、
201は−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHCH−、−CFCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CY=CY−(式中、Y及びYはそれぞれ独立して、フッ素原子又は水素原子を表す。)、−C≡C−又は単結合を表し、
201は1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基又は単結合を表し、式中の全ての1,4−フェニレン基は、任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い。)で表される二官能モノマーが好ましい。
【0540】
201及びX202は、何れも水素原子を表すジアクリレート誘導体、何れもメチル基を有するジメタクリレート誘導体の何れも好ましく、一方が水素原子を表しもう一方がメチル基を表す化合物も好ましい。これらの化合物の重合速度は、ジアクリレート誘導体が最も早く、ジメタクリレート誘導体が遅く、非対称化合物がその中間であり、その用途により好ましい態様を用いることができる。PSA表示素子においては、ジメタクリレート誘導体が特に好ましい。
【0541】
Sp201及びSp202はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH−を表すが、PSA表示素子においては少なくとも一方が単結合であることが好ましく、共に単結合を表す化合物又は一方が単結合でもう一方が炭素原子数1〜8のアルキレン基又は−O−(CH−を表す態様が好ましい。この場合1〜4のアルキル基が好ましく、sは1〜4が好ましい。
【0542】
201は、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHCH−、−CFCF−又は単結合が好ましく、−COO−、−OCO−又は単結合がより好ましく、単結合が特に好ましい。
【0543】
201は任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良い1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基又は単結合を表すが、1,4−フェニレン基又は単結合が好ましい。Cが単結合以外の環構造を表す場合、Z201は単結合以外の連結基も好ましく、M201が単結合の場合、Z201は単結合が好ましい。
【0544】
これらの点から、一般式(XX)において、Sp201及びSp202の間の環構造は、具体的には次に記載する構造が好ましい。
【0545】
一般式(XX)において、M201が単結合を表し、環構造が二つの環で形成される場合において、次の式(XXa−1)から式(XXa−5)を表すことが好ましく、式(XXa−1)から式(XXa−3)を表すことがより好ましく、式(XXa−1)を表すことが特に好ましい。
【0546】
【化337】
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【0547】
【化338】
[この文献は図面を表示できません]
【0548】
【化339】
[この文献は図面を表示できません]
【0549】
【化340】
[この文献は図面を表示できません]
【0550】
【化341】
[この文献は図面を表示できません]
【0551】
(式中、両端はSp201又はSp202に結合するものとする。)
これらの骨格を含む重合性化合物は重合後の配向規制力がPSA型液晶表示素子に最適であり、良好な配向状態が得られることから、表示ムラが抑制されるか、又は、全く発生しない。
【0552】
以上のことから、重合性モノマーとしては、一般式(XX−1)〜一般式(XX−4)が特に好ましく、中でも一般式(XX−2)が最も好ましい。
【0553】
【化342】
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【0554】
【化343】
[この文献は図面を表示できません]
【0555】
【化344】
[この文献は図面を表示できません]
【0556】
【化345】
[この文献は図面を表示できません]
【0557】
(式中、Sp20は炭素原子数2から5のアルキレン基を表す。)
本発明の液晶組成物にモノマーを添加する場合において、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。
【0558】
本発明の重合性化合物を含有した液晶組成物は、これに含まれる重合性化合物が紫外線照射により重合することで液晶配向能が付与され、液晶組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。液晶表示素子として、AM−LCD(アクティブマトリックス液晶表示素子)、TN(ネマチック液晶表示素子)、STN−LCD(超ねじれネマチック液晶表示素子)、OCB−LCD及びIPS−LCD(インプレーンスイッチング液晶表示素子)に有用であるが、AM−LCDに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。
【0559】
液晶表示素子に使用される液晶セルの2枚の基板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。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。
【0560】
カラーフィルターは、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成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成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成することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
【0561】
前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが1〜100μmとなるように調整するのが好ましい。1.5から10μm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。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。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。
【0562】
2枚の基板間に重合性化合物含有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が、真空注入法においては滴下痕が発生しないものの、注入の跡が残る課題を有しているものであるが、本願発明においては、ODF法を用いて製造する表示素子により好適に使用することができる。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。本発明の液晶組成物は、ODF工程における液晶組成物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。
【0563】
重合性化合物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、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を単一又は併用又は順番に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、重合性化合物含有液晶組成物を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が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有液晶組成物に交流電界を印加しながら紫外線露光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60Hzから10kHz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ばれる。つまり、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。
【0564】
照射時の温度は、本発明の液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には15〜35℃での温度で重合させることが好ましい。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、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/cm〜100W/cmが好ましく、2mW/cm〜50W/cm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/cmから500J/cmが好ましく、100mJ/cmから200J/cm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。
【0565】
本発明の液晶組成物を用いた液晶表示素子は高速応答と表示不良の抑制を両立させた有用なものであり、特に、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用であり、VAモード、PSVAモード、PSAモード、IPSモード、FFSモード又はECBモード用液晶表示素子に適用できる。
【0566】
IPSモードは、基板の面方向に電界を加えて液晶分子を基板と平行な面内で回転させ、複屈折の変化で光をスイッチングする駆動方式を言い、主に小型の液晶表示素子に好適に用いられる。さらに、IPSモードの画素電極の幅を狭めた構造を有し、高透過率、広視野角、高コントラスト及び低消費電力が特長のFFSモードと呼ばれる駆動方式が利用されており、小型液晶表示素子のほか、テレビ等の大型液晶表示素子にも好適に用いられる。
【0567】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る液晶表示装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0568】
図1は、互いに対向する二つの基板と、前記基板間に設けられたシール材と、前記シール材に囲まれた封止領域に封入された液晶とを備えている液晶表示素子を示す断面図である。
【0569】
具体的には、基板a100上に、TFT層102、画素電極103を設け、その上からパッシベーション膜104及び配向膜a105を設けたバックプレーンと、基板b200上に、ブラックマトリックス202、カラーフィルタ203、平坦化膜(オーバーコート層)201、透明電極204を設け、その上から配向膜b205を設け、前記バックプレーンと対向させたフロントプレーンと、前記基板間に設けられたシール材301と、前記シール材に囲まれた封止領域に封入された液晶層303とを備え、前記シール材301が接する基板面には突起304が設けられている液晶表示素子の具体的態様を示している。
前記基板a又は前記基板bは、実質的に透明であれば材質に特に限定はなく、ガラス、セラミックス、プラスチック等を使用することができる。プラスチック基板としてはセルロ−ス、トリアセチルセルロ−ス、ジアセチルセルロ−ス等のセルロ−ス誘導体、ポリシクロオレフィン誘導体、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコ−ル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、さらにガラス繊維−エポキシ樹脂、ガラス繊維−アクリル樹脂などの無機−有機複合材料などを用いることができる。
【0570】
なおプラスチック基板を使用する際には、バリア膜を設けることが好ましい。バリア膜の機能は、プラスチック基板が有する透湿性を低下させ、液晶表示素子の電気特性の信頼性を向上することにある。バリア膜としては、それぞれ、透明性が高く水蒸気透過性が小さいものであれば特に限定されず、一般的には酸化ケイ素などの無機材料を用いて蒸着やスパッタリング、ケミカルベーパーデポジション法(CVD法)によって形成した薄膜を使用する。
【0571】
本発明においては、前記基板a又は前記基板bとして同素材を使用しても異素材を使用してもよく特に限定はない。ガラス基板を用いれば耐熱性や寸法安定性の優れた液晶表示素子を作製することができて好ましい。またプラスチック基板であれば、ロールツウロール法による製造方法に適し且つ軽量化あるいはフレキシブル化に適しており好ましい。また、平坦性及び耐熱性付与を目的とするならば、プラスチック基板とガラス基板とを組み合わせると良い結果を得ることができる。
【0572】
なお後述の実施例においては、基板a100又は基板b200の材質として基板を使用している。
【0573】
バックプレーンには、基板a100上に、TFT層102及び画素電極103を設けている。これらは通常のアレイ工程にて製造される。この上にパッシベーション膜104及び配向膜a105を設けてバックプレーンが得られる。
【0574】
パッシベーション膜104(無機保護膜ともいう)はTFT層を保護するための膜で、通常は窒化膜(SiNx)、酸化膜(SiOx)等を化学的気相成長(CVD)技術等により形成する。
【0575】
また、配向膜a105は、液晶を配向させる機能を有する膜であり、通常ポリイミドのような高分子材料が用いられることが多い。塗布液には、高分子材料と溶剤からなる配向剤溶液が使われる。配向膜はシール材との接着力を阻害する可能性があるため、封止領域内にパターン塗布する。塗布にはフレキソ印刷法のような印刷法、インクジェットのような液滴吐出法が用いられる。塗布された配向剤溶液は仮乾燥により溶剤が蒸発した後、ベーキングにより架橋硬化される。この後、配向機能を出すために、配向処理を行う。
【0576】
配向処理は通常ラビング法にて行われる。前述のように形成された高分子膜上を、レーヨンのような繊維から成るラビング布を用いて一方向にこすることにより液晶配向能が生じる。
【0577】
また、光配向法を用いることもある。光配向法は、光感受性を有する有機材料を含む配向膜上に偏光を照射することにより配向能を発生させる方法であり、ラビング法による基板の傷や埃の発生が生じない。光配向法における有機材料の例としては二色性染料を含有する材料がある。二色性染料としては、光二色性に起因するワイゲルト効果による分子の配向誘起もしくは異性化反応(例:アゾベンゼン基)、二量化反応(例:シンナモイル基)、光架橋反応(例:ベンゾフェノン基)、あるいは光分解反応(例:ポリイミド基)のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じる基(以下、光配向性基と略す)を有するものを用いることができる。塗布された配向剤溶液は仮乾燥により溶剤が蒸発した後、任意の偏向を有する光(偏光)を照射することで、任意の方向に配向能を有する配向膜を得ることができる。
【0578】
一方のフロントプレーンは、基板b200上に、ブラックマトリックス202、カラーフィルタ203、平坦化膜201、透明電極204、配向膜b205を設けている。
【0579】
ブラックマトリックス202は、例えば、顔料分散法にて作製する。具体的にはバリア膜201を設けた基板b200上に、ブラックマトリックス形成用に黒色の着色剤を均一分散させたカラーレジン液を塗布し、着色層を形成する。続いて、着色層をベーキングして硬化する。この上にフォトレジストを塗布し、これをプリベークする。フォトレジストにマスクパターンを通して露光した後に、現像を行って着色層をパターニングする。この後、フォトレジスト層を剥離し、着色層をベーキングしてブラックマトリックス202が完成する。
【0580】
あるいは、フォトレジスト型の顔料分散液を使用してもよい。この場合は、フォトレジスト型の顔料分散液を塗布し、プリベークしたのち、マスクパターンを通して露光した後に、現像を行って着色層をパターニングする。この後、フォトレジスト層を剥離し、着色層をベーキングしてブラックマトリックス202が完成する。
【0581】
カラーフィルタ203は、顔料分散法、電着法、印刷法あるいは染色法等にて作成する。顔料分散法を例にとると、(例えば赤色の)顔料を均一分散させたカラーレジン液を基板b200上に塗布し、ベーキング硬化後、該上にフォトレジストを塗布しプリベークする。フォトレジストにマスクパターンを通して露光した後に現像を行い、パターニングする。この後フォトレジスト層を剥離し、再度ベーキングすることで、(赤色の)カラーフィルタ203が完成する。作成する色順序に特に限定はない。同様にして、緑カラーフィルタ203、青カラーフィルタ203を形成する。
【0582】
透明電極204は、前記カラーフィルタ203上に(必要に応じて前記カラーフィルタ203上に表面平坦化のためにオーバーコート層(201)を設け)を設ける。透明電極204は透過率が高い方が好ましく、電気抵抗が小さいほうが好ましい。透明電極204はITOなどの酸化膜をスパッタリング法などによって形成する。
【0583】
また、前記透明電極204を保護する目的で、透明電極204の上にパッシベーション膜を設ける場合もある。
【0584】
配向膜b205は、前述の配向膜a105と同じものである。
【0585】
以上本発明で使用する前記バックプレーン及び前記フロントプレーンについての具体的態様を述べたが、本願においては該具体的態様に限定されることはなく、所望される液晶表示素子に応じた態様の変更は自由である。
【0586】
前記柱状スペーサーの形状は特に限定されず、その水平断面を円形、四角形などの多角形など様々な形状にすることができるが、工程時のミスアラインマージンを考慮して、水平断面を円形または正多角形にすることが特に好ましい。また該突起形状は、円錐台または角錐台であることが好ましい。
【0587】
前記柱状スペーサーの材質は、シール材もしくはシール材に使用する有機溶剤、あるいは液晶に溶解しない材質であれば特に限定されないが、加工及び軽量化の面から合成樹脂(硬化性樹脂)であることが好ましい。一方、前記突起は、フォトリソグラフィによる方法や液滴吐出法により、第一の基板上のシール材が接する面に設けることが可能である。このような理由から、フォトリソグラフィによる方法や液滴吐出法に適した、光硬化性樹脂を使用することが好ましい。
【0588】
例として、前面柱状スペーサーをフォトリソグラフィ法によって得る場合について説明する。
【0589】
前記フロントプレーンの透明電極204上に、柱状スペーサー形成用の(着色剤を含まない)レジン液を塗布する。続いて、このレジン層をベーキングして硬化する。この上にフォトレジストを塗布し、これをプリベークする。フォトレジストにマスクパターンを通して露光した後に、現像を行ってレジン層をパターニングする。この後、フォトレジスト層を剥離し、レジン層をベーキングして柱状スペーサーが完成する。
【0590】
柱状スペーサーの形成位置はマスクパターンによって所望の位置に決めることができる。従って、液晶表示素子の封止領域内と封止領域外(シール材塗布部分)との両方を同時に作成することができる。また柱状スペーサーは封止領域の品質が低下することがないように、ブラックマトリックスの上に位置するように形成させることが好ましい。このようにフォトリソグラフィ法によって作製された柱状スペーサーのことを、カラムスペーサ又はフォトスペーサと呼ぶことがある。
【0591】
前記スペーサーの材質は、PVA−スチルバゾ感光性樹脂などのネガ型水溶性樹脂や多官能アクリル系モノマー、アクリル酸共重合体、トリアゾール系開始剤などの混合物が使用される。あるいはポリイミド樹脂に着色剤を分散させたカラーレジンを使う方法もある。本発明においては特に限定はなく、使用する液晶やシール材との相性に従い公知の材質でスペーサーを得ることができる。
【0592】
このようにして、フロントプレーン上の封止領域となる面に柱状スペーサーを設けた後、該バックプレーンのシール材が接する面にシール材(図1における301)を塗布する。
【0593】
シール材の材質は特に限定はなく、エポキシ系やアクリル系の光硬化性、熱硬化性、光熱併用硬化性の樹脂に重合開始剤を添加した硬化性樹脂組成物が使用される。また、透湿性や弾性率、粘度などを制御するために、無機物や有機物よりなるフィラー類を添加することがある。これらフィラー類の形状は特に限定されず、球形、繊維状、無定形などがある。さらに、セルギャップを良好に制御するために単分散径を有する球形や繊維状のギャップ材を混合したり、基板との接着力をより強化するために、基板上突起と絡まりやすい繊維状物質を混合しても良い。このとき使用する繊維状物質の直径はセルギャップの1/5〜1/10以下程度が望ましく、繊維状物質の長さはシール塗布幅よりも短いことが望ましい。
【0594】
また、繊維状物質の材質は所定の形状が得られるものであれば特に限定されず、セルロース、ポリアミド、ポリエステルなどの合成繊維やガラス、炭素などの無機材料を適宜選ぶことが可能である。
【0595】
シール材を塗布する方法としては、印刷法やディスペンス法があるが、シール材の使用量が少ないディスペンス法が望ましい。シール材の塗布位置は封止領域に悪影響を及ぼさないように通常ブラックマトリックス上とする。次工程の液晶滴下領域を形成するため(液晶が漏れないように)、シール材塗布形状は閉ループ形状とする。
【0596】
前記シール材を塗布したフロントプレーンの閉ループ形状(封止領域)に液晶を滴下する。通常はディスペンサーを使用する。滴下する液晶量は液晶セル容積と一致させるため、柱状スペーサーの高さとシール塗布面積とを掛け合わせた体積と同量を基本とする。しかし、セル貼り合わせ工程における液晶漏れや表示特性の最適化のために、滴下する液晶量を適宜調整することもあれば、液晶滴下位置を分散させることもある。
【0597】
次に、前記シール材を塗布し液晶を滴下したフロントプレーンに、バックプレーンを貼り合わせる。具体的には、静電チャックのような基板を吸着させる機構を有するステージに前記フロントプレーンと前記バックプレーンとを吸着させ、フロントプレーンの配向膜bとバックプレーンの配向膜aとが向きあい、シール材ともう一方の基板が接しない位置(距離)に配置する。この状態で系内を減圧する。減圧終了後、フロントプレーンとバックプレーンとの貼り合せ位置を確認しながら両基板位置を調整する(アライメント操作)。貼り合せ位置の調整が終了したら、フロントプレーン上のシール材とバックプレーンとが接する位置まで基板を接近させる。この状態で系内に不活性ガスを充填させ、徐々に減圧を開放しながら常圧に戻す。このとき、大気圧によりフロントプレーンとバックプレーンが貼り合わされ、柱状スペーサーの高さ位置でセルギャップが形成される。この状態でシール材に紫外線を照射してシール材を硬化することによって液晶セルを形成する。この後、場合によって加熱工程を加え、シール材硬化を促進する。シール材の接着力強化や電気特性信頼性の向上のために、加熱工程を加えることが多い。
【実施例】
【0598】
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。
【0599】
実施例中、測定した特性は以下の通りである。
【0600】
相転移温度(Tni) :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)
複屈折率(Δn) :295Kにおける屈折率異方性
誘電率異方性(Δε) :295Kおける誘電率異方性
粘度(η) :295Kにおける粘度(mPa・s)
γ1(回転粘性) :295Kにおける回転粘性(mPa・s)
電圧保持率(VHR) :周波数60Hz,印加電圧5Vの条件下で313Kにおける電圧保持率(%)
焼き付き評価:
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1440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。
【0601】
◎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
揮発性評価(製造装置汚染性評価):
液晶材料の揮発性評価は、真空攪拌脱泡ミキサーの運転状態をストロボスコープで照らしながら観察し、液晶材料の発泡を目視により観察することによって行った。具体的には、容量2.0Lの真空攪拌脱泡ミキサーの専用容器に液晶組成物を0.8kg入れ、4kPaの脱気下、公転速度15S−1、自転速度7.5S−1で真空攪拌脱泡ミキサーを運転し、発泡が始まるまでの時間によって、以下の4段階評価で行った。
【0602】
◎発泡まで3分以上。揮発による装置汚染の可能性が低い。
【0603】
○発泡まで1分以上かつ3分未満。揮発による軽微な装置汚染の懸念あり。
【0604】
△発泡まで30秒以上かつ1分未満。揮発による装置汚染が起きる。
【0605】
×発泡まで30秒以内。揮発による重大な装置汚染の懸念がある。
【0606】
プロセス適合性評価 :
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40pLずつ液晶を滴下することを100000回行い、次の「0〜200回、201〜400回、401〜600回、・・・・99801〜100000回」の各200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。
【0607】
◎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)
低温での溶解性評価:
低温での溶解性評価は、液晶組成物を調製後、1mLのサンプル瓶に液晶組成物を0.5g秤量し、これに温度制御式試験槽の中で、次を1サイクル「−20℃(1時間保持)→昇温(0.2℃/毎分)→0℃(1時間保持)→昇温(0.2℃/毎分)→20℃(1時間保持)→降温(−0.2℃/毎分)→0℃(1時間保持)→降温(−0.2℃/毎分)→−20℃」として温度変化を与え続け、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。
【0608】
◎600時間以上析出物が観察されなかった。
【0609】
○300時間以上析出物が観察されなかった。
【0610】
△150時間以内に析出物が観察された。
【0611】
×75時間以内に析出物が観察された。
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。
(環構造)
【0612】
【化346】
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【0613】
(側鎖構造及び連結構造)
【0614】
【表1】
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【0615】
(実施例1)
式(26.2)で表される化合物と式(2.3)で表される化合物の両方を含有する液晶組成物LC−1を調製した。
(比較例1及び比較例2)
式(2.3)で表される化合物の代わりに該化合物と類似構造を有しかつ分子量の小さい化合物を含む液晶組成物LC−2、および式(2.3)で表される化合物の代わりに、該化合部と同じ分子量を有しかつアルケニル構造の位置が異なる化合物を含む液晶組成物LC−3を調製した。
【0616】
【表2】
[この文献は図面を表示できません]
【0617】
【表3】
[この文献は図面を表示できません]
【0618】
液晶組成物LC−1の初期のVHRは99.2%であったのに対し、150℃で1時間の高温放置後のVHRは、98.5%であった。低温での溶解性を評価したところ、表に示すように優れた性能を示した。また、液晶組成物LC−3を用いてODFプロセスにより液晶表示素子を作製し、前述の方法を用いて焼き付き及びプロセス適合性を検討したところ表に示すように優れた結果を示した。さらに、前述の方法を用いて揮発性について検討したところ、揮発性が低く、製造装置汚染の可能性が低いことが示された。
液晶組成物LC−2の初期のVHRは99.0%であったのに対し、150℃で1時間の高温放置後のVHRは、98.0%であった。Tni、複屈折率、誘電率異方性、粘度および回転粘性は、LC−1とほぼ同等の値であり、液晶表示素子に用いることが可能であることがわかった。低温での溶解性を評価したところ、表に示すようにLC−1と比べてやや劣ることが示された。液晶組成物LC−2を用いてODFプロセスにより液晶表示素子を作製し、前述の方法を用いて焼き付き及びプロセス適合性を検討したところ、表に示すように、プロセス適合性はLC−1と比べてやや劣り、焼き付きはLC−1と比べて劣る結果が示された。さらに、前述の方法を用いて揮発性について検討したところ、揮発性が高く、製造装置汚染の可能性が高いことが示された。
液晶組成物LC−3の初期のVHRは99.1%であったのに対し、150℃で1時間の高温放置後のVHRは、98.3%であった。Tni、複屈折率、誘電率異方性、粘度はLC−1とほぼ同等の値であったが、回転粘性がLC−1と比べて大幅に劣っているため、液晶表示素子に用いたときの性能が大幅に劣ることがわかった。低温での溶解性を評価したところ、表に示すようにLC−1と比べてはるかに劣ることが示された。また、液晶組成物LC−3を用いてODFプロセスにより液晶表示素子を作製し、前述の方法を用いて焼き付き及びプロセス適合性を検討したところ、表に示すように、プロセス適合性はLC−1と比べて劣り、焼き付きはLC−1と比べてやや劣る結果が示された。さらに、前述の方法を用いて揮発性について検討したところ、LC−1と比べて揮発性がやや高いものの、製造装置汚染は軽微であることが示された。
(実施例2)
式(26.3)で表される化合物と式(2.3)で表される化合物の両方を含有する液晶組成物LC−4を調製した。
(比較例3及び比較例4)
式(26.3)で表される化合物の代わりに該化合物と類似構造を有しかつ分子量の大きい化合物を含む液晶組成物LC−5、および式(26.3)で表される化合物の代わりに、該化合物と類似構造を有しかつ分子量の小さい化合物を含む液晶組成物LC−6を調製した。
【0619】
【表4】
[この文献は図面を表示できません]
【0620】
【表5】
[この文献は図面を表示できません]
【0621】
液晶組成物LC−4の初期のVHRは99.4%であったのに対し、150℃で1時間の高温放置後のVHRは、98.5%であった。低温での溶解性を評価したところ、表に示すように優れた性能を示した。また、液晶組成物LC−4を用いてODFプロセスにより液晶表示素子を作製し、前述の方法を用いて焼き付き及びプロセス適合性を検討したところ表に示すように優れた結果を示した。さらに、前述の方法を用いて揮発性について検討したところ、揮発性が低く、製造装置汚染の可能性が低いことが示された。
液晶組成物LC−5の初期のVHRは98.9%であったのに対し、150℃で1時間の高温放置後のVHRは、97.9%であった。Tni、複屈折率および粘度はLC−4とほぼ同等の値であったが、誘電率異方性はLC−4と比べて小さく、回転粘性は大きくなった。これらの結果からLC−5を液晶表示素子に用いると、駆動電圧が高くなりかつ応答速度が遅くなるため、性能が劣る液晶表示素子になることがわかった。低温での溶解性を評価したところ、表に示すようにLC−4と比べて大きく劣ることが示された。液晶組成物LC−5を用いてODFプロセスにより液晶表示素子を作製し、前述の方法を用いて焼き付き及びプロセス適合性を検討したところ、表に示すように、プロセス適合性と焼き付きはLC−4と比べてやや劣る結果が示された。さらに、前述の方法を用いて揮発性について検討したところ、揮発性はLC−4と同等に低く、製造装置汚染の可能性が低いことが示された。
液晶組成物LC−6の初期のVHRは99.4%であったのに対し、150℃で1時間の高温放置後のVHRは、98.1%であった。複屈折率、粘度はLC−4とほぼ同等の値であったが、Tniおよび誘電率異方性はLC−4と比べて低くなり、回転粘性もLC−4と比べて劣っているため、液晶表示素子に用いたときの性能が劣ることがわかった。低温での溶解性を評価したところ、表に示すようにLC−4と比べて同等であることが示された。また、液晶組成物LC−6を用いてODFプロセスにより液晶表示素子を作製し、前述の方法を用いて焼き付き及びプロセス適合性を検討したところ、表に示すように、プロセス適合性および焼き付きはLC−1と比べてやや劣る結果が示された。さらに、前述の方法を用いて揮発性について検討したところ、LC−4と比べて揮発性が高く、製造装置汚染の可能性があることが示された。
(実施例3から実施例6)
次に示す液晶組成物LC−7〜LC−10を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
【0622】
【表6】
[この文献は図面を表示できません]
【0623】
(実施例7から実施例10)次に示す液晶組成物LC−11〜LC−14を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
【0624】
【表7】
[この文献は図面を表示できません]
【0625】
(実施例11から実施例14)
次に示す液晶組成物LC−15〜LC−18を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
【0626】
【表8】
[この文献は図面を表示できません]
【0627】
(実施例15から実施例18)
次に示す液晶組成物LC−19〜LC−22を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
【0628】
【表9】
[この文献は図面を表示できません]
【0629】
(実施例19から実施例22)
次に示す液晶組成物LC−23〜LC−26を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
【0630】
【表10】
[この文献は図面を表示できません]
【0631】
(実施例23から実施例26)
次に示す液晶組成物LC−27〜LC−30を調製し、その物性値を測定した。この結果を次の表に示す。
【0632】
【表11】
[この文献は図面を表示できません]
【0633】
(実施例27)
実施例3に示すネマチック液晶組成物LC−7 99.7%に対して、式(V−2)
【0634】
【化347】
[この文献は図面を表示できません]
【0635】
で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−7を調製した。CLC−7の物性は実施例3に示すネマチック液晶組成物の物性とほとんど違いはなかった。CLC−7をセルギャップ3.5μmのホモジニアス配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルに周波数1kHzの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた水平配向性液晶表示素子を得た。重合性化合物が重合することにより、液晶化合物に対する配向規制力が生じていることが確認できた。
(実施例28)アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子の製造
(フロントプレーンの作成)
(ブラックマトリックスの形成)
液晶表示素子用のホウ珪酸ガラス基板(日本電気硝子社製OA−10)に、下記の組成のブラックマトリックス形成用組成物を、ウェット状態で厚みが10μmになるようダイコーターを用いて塗布し、乾燥後、温度が90℃の条件で2分間プリベークして2μmの厚みのブラックマトリックス層を形成した。
(ブラックマトリックス形成用塗料組成物)
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比=73/27) 300部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 160部
・カーボンブラック分散液 300部
・光重合開始剤(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1) 5部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 1200部
※部数はいずれも質量基準
その後、上流側から下流側に基板を搬送する装置を備えた露光装置に、上記で得られたブラックマトリックス層付きのガラス基板を導入し露光部まで搬送した。
【0636】
露光装置の本体の温度は23℃±0.1℃になるよう、また、相対湿度は60%±1%になるよう、それぞれ調整した。
【0637】
上記ブラックマトリックス層付きのガラス基板を露光台上に吸着固定した後、ガラス基板の塗膜表面とフォトマスクパターンとの間隔(ギャップ)が100μmになるよう自動調整した。またガラス基板の露光位置は、ガラス基板の端面からの距離を自動検出して、ガラス基板からフォトマスクパターン位置までが一定距離になるよう自動調整後に露光を行った。光源として高圧水銀ランプを用い、露光エリアを200mm×200mmとして、I線(波長;365nm)を用い、15mW/cm2の照度で20秒間露光し、300mJ/cm2の露光量とした。
【0638】
現像処理は、露光機の下流側に現像装置を設置して行った。露光処理後のガラス基材を400mm/minの一定速度で搬送し、所定のパターンのブラックマトリックスが積層されたブラックマトリックス層付きの基板(1)を得た。
【0639】
ブラックマトリックスと同素材で形成されたアライメントマークを寸法測定機(ニコン製NEXIV VMR−6555)で温度;23℃±0.1℃、相対湿度;60%±1%の条件で搬送方向、搬送方向に垂直な方向での寸法変化を測定した結果、フォトマスクの寸法値搬送方向:100.000mm、垂直方向:100.000mmに対して、実際にガラス基材上に形成されたパターンの寸法は、搬送方法:99.998mm、垂直方向:100.001mmであった。
【0640】
その後、ベーク炉にて220℃、30分のポストベークを行いブラックマトリックスを熱硬化した。得られたブラックマトリックスを、前記同条件(温度;23℃±0.1℃、相対湿度;60%±1%)で測定したところ、基板(1)上に形成されたパターンの寸法は、搬送方向:99.998mm、垂直方向:100.001mmであった。
(RGB着色層の形成)
前記ブラックマトリックス層付きの基板(1)の上に、下記の組成の着色パターン形成用組成物を、ウェット状態で厚み;10μmになるようダイコーターを用いて塗布し、乾燥後、温度が90℃の条件で2分間プリベークして2μmの厚みのブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)を得た。
【0641】
以下に、赤色の着色パターン形成用組成物の組成を示すが、赤色顔料を任意の緑色顔料にするとGREENの着色パターン形成用組成物が得られ、青色顔料にするとBLUEの着色パターン形成用組成物が得られる。赤色、緑色、青色のそれぞれの着色顔料は、発色や輝度向上を目的にした樹脂組成物を含む場合がある。このような目的の樹脂組成物としては、1級、2級または3級アミノ基を有するメタクリル酸とのブロック共重合体が使用される場合が多く、具体的には、例えばBYK社の「BYK6919」などが挙げられる。
(赤色着色パターン形成用組成物)
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比=73/27) 50部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 40部
・赤色顔料(C.I.Pigment Red 254) 90部
・光重合開始剤(2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパノン−1) 1.5部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 600部
※部数はいずれも質量基準
(緑色着色パターンの場合)
赤色着色パターン形成用組成物において、赤色顔料に変えて緑顔料(例えば、C.I.Pigment Green 58)を使用する以外は赤色着色パターン形成用組成物と同様にして製造。
【0642】
(青色着色パターンの場合)
赤色着色パターン形成用組成物において、赤色顔料に変えて青顔料(例えば、C.I.Pigment Blue 15.6)を使用する以外は赤色着色パターン形成用組成物と同様にして製造。
【0643】
上流側から下流側に搬送装置を備えた露光装置に、上記で得られたブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)を導入し露光部まで搬送した。
【0644】
露光装置の本体の温度は23℃±0.1℃になるよう、また、相対湿度は60%±1%になるよう、それぞれ調整した。
【0645】
ブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)を露光台上に吸着固定した後、ブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)の塗膜表面とフォトマスクパターンとの間隔(ギャップ)が100μmになるよう自動調整した。またブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)の露光位置は、ブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)の端面からの距離を自動検出して、ブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)からフォトマスクパターン位置が一定距離になるよう自動調整後、前記ブラックマトリックス形成時に同時形成したアライメントマークを用いてRED用フォトマスクとアライメントを行った後、露光を行った。光源としては、高圧水銀ランプを用いて、露光エリアを200mm×200mmとして、I線(波長;365nm)を用い、15mW/cm2の照度で20秒間露光し、100mJ/cm2の露光量とした。 現像は、露光機の下流側に現像装置を設置して行った。露光処理後のブラックマトリックス層・着色パターン形成用組成物付きの基板(1)を400mm/minの一定速度で搬送し、ガラス基材上のブラックマトリックスの開口部の所定位置にRED着色層が積層された基板(1)を得た。その後、ベーク炉にて220℃、30分のポストベークを行いRED着色層を熱硬化した。 上記REDと同様の方法で繰り返しGREEN、BLUEの着色層形成を行い、基板(1)上にブラックマトリックスおよびRGBの着色層が形成されたカラーフィルタが得られた。 なお、BLUE着色層のポストベーク処理後に、ブラックマトリックスを、前記と同じ条件(温度;23℃±0.1℃、相対湿度;60%±1%)で測定したところ、ガラス基板上に形成されたパターンの寸法は、搬送方向:99.999mm、垂直方向:100.002mmであった。 ブラックマトリックスの寸法変化は1層目(ブラックマトリックス層)の現像後から4層目(BLUE層)のポストベーク後までの製造工程において10ppmであり、これによりガラス基材上に4インチサイズで解像度が200ppi(BM線幅7μm、ピッチ42μm)にて、画素ズレを生じさせずにカラーフィルタを形成することができた。(ITO電極層の形成)
続いて、このカラーフィルタをスパッタリング装置に導入し、DCスパッタにより酸素を反応ガスに用いた反応性スパッタでITO(indium tin oxide)をターゲットとして用い、ブラックマトリックスおよびRGBの着色層上に膜厚150nmのITOの成膜を行い、これをITO電極層とした。このようにして作製したITO電極のシート抵抗値は45Ω/□であった。
(柱状スペーサーの形成)
(ドライフィルムの準備)
柱状スペーサー形成用のドライフィルムとして、厚みが25μmのPETベースフィルム上に、ネガ型感光性樹脂からなる柱状スペーサー形成用組成物を、ウェット状態で厚み;20μmになるようダイコーターを用いて塗布し、乾燥後、温度;90℃の条件で2分間プリベークして4.5μmの厚みとした。その後、その上に、厚み25μmのPETカバーフィルムをラミネートし、柱状スペーサー形成用ドライフィルムとした。(積層基板の作成)
上記で得られたブラックマトリックス、RGB着色層、およびITO電極層が形成された基板(1)上に、カバーフィルムを予め剥離したパターンスペーサ形成用ドライフィルムを柱状スペーサー形成用組成物がITO電極層と向かい合うように積層して、柱状スペーサー形成用組成物層を、ローラ圧;5kg/cm2、ローラ表面温度;120℃、および速度;800mm/minの条件にて、連続的に転写した。この際、ベースフィルムは剥離せず、柱状スペーサー形成用組成物上に付いた状態で次の露光工程へと進めた。(露光処理工程)
上流側から下流側に搬送装置を備えた露光装置に、上記で得られた積層基板を導入し露光部まで搬送した。
【0646】
露光装置の本体の温度は23℃±0.1℃になるよう、また、相対湿度は60%±1%になるよう、それぞれ調整した。
【0647】
積層基板を露光台上に吸着固定した後、積層基板のベースフィルムとフォトマスクパターンとの間隔(ギャップ)を30μmになるよう自動調整した。このとき使用したフォトマスクパターンは、ブラックマトリックス上に形成するスペーサーパターンになるように設計した。
また積層基板のパターンの露光位置は、積層基板の端面からの距離を自動検出して、この検出結果にしたがって積層基板からフォトマスクパターン位置が一定距離になるよう自動調整後、前記ブラックマトリックス形成時に同時形成したアライメントマークを用いて柱状スペーサー用フォトマスクとアライメントを行った後、露光を行った。光源としては、高圧水銀ランプを用いて、露光エリアを200mm×200mmとして、I線(波長;365nm)を用い、15mW/cm2の照度で20秒間露光し、300mJ/cm2の露光量とした。(現像処理・ポストベーク処理工程)
現像処理は、露光機の下流側に現像装置を設置し、この現像装置内で露光後の積層基板からベースフィルムを剥離しながら、400mm/minの一定速度で搬送しながら行った。このようにして、前記ブラックマトリックス、RGB着色層、およびITO電極層が形成された基板(1)のブラックマトリックスの格子パターン部の所定位置にパターンスペーサが形成されたカラーフィルタを得た。その後、ベーク炉にて220℃、30分のポストベーク処理を行って、柱状スペーサーを熱硬化した。 このようにして、前記スペーサーパターンを使用した、基板(1)上にブラックマトリックス、RGB着色層、ITO電極層、柱状スペーサーが形成されたフロントプレーンを得た。
(バックプレーンの作成)
(TFT電極層の形成)
透明基板として、液晶表示素子用のガラス板(日本電気硝子社製OA−10)を用い、特開2004−140381号公報に記載された方法にしたがって、透明基板上にTFT電極層を形成した。
すなわち、ガラス基板上にアモルファスSi層を100nm厚で形成した後、酸化Si層(SiOx)を真空成膜法により形成した。その後、上記酸化Si層上に、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いてTFT層および画素電極を形成しバックプレーンとなるTFTアレイ付ガラス基板を得た。
<液晶表示素子の製造>
(配向膜形成)
上記のように作製されたフロントプレーン及びバックプレーンに液晶配向膜を形成した。両基板ともに純水にて洗浄後、ポリイミドを含む液晶配向剤を、液晶配向膜塗布用印刷機(フレキソ印刷機)を用いて塗布し、180℃のオーブン内で20分間乾燥し、フロントプレーンのITOを形成した面及びバックプレーンのTFT電極層を形成した面上に乾燥平均膜厚600Åの塗膜を形成した。この塗膜にレーヨン製の布を巻き付けたロールを有するラビング装置により、ロールの回転数400rpm、ステージの移動速度30mm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmでラビング処理を行い、水洗を行った後、120℃のオーブン上で10分間乾燥した。 フロントプレーンのシール材塗布部分に、ディスペンサーを用いてシール材の閉ループを描くように塗布した。
シール材として、ビスフェノールA型メタクリル酸変性エポキシ樹脂を含む光熱併用硬化型樹脂組成物を使用し、シール材の中に前述で形成した柱状スペーサとほぼ同じサイズの球状スペーサーを樹脂成分に対して0.5質量%混合した。シール材の塗布量は、液晶表示素子のシール幅(0.7mm)となるように調製した。 続いて、シール材閉ループ内の所定の位置に定積計量ポンプ式のディスペンサーを用いて、実施例11に示した液晶組成物(LC−15)を、1枚のフロントプレーンにつき、1回24.7pLずつを90回に分けて滴下した。(合計2230pL)
液晶滴下後のフロントプレーンとバックプレーンとを静電チャックに吸着させた。フロントプレーンとバックプレーンとが互いに向き合うように配置し、バックプレーンをゆっくり降下させてフロントプレーンとの距離が300μmとなる距離で静止させた。この状態で真空チャンバー内を100Paまで減圧した。あらかじめ形成しておいたアライメントマークを用いて、フロントプレーンとバックプレーンとの貼り合せ位置を調整した。アライメント完了後、フロントプレーンとバックプレーンとをさらに接近させ、シール材とTFT電極層とが接する高さに両基材を保持した。この状態で真空チャンバー内に不活性ガスを導入し、系内を大気圧までもどした。大気圧によりフロントプレーンとバックプレーンが圧迫され、柱状スペーサーの高さでセルギャップが形成された。続いてシール材塗布部分に紫外線を照射して(365nm、30kJ/m2)シール材を硬化させ、お互いの基板を固定した。この状態で液晶組成物入りの基板を加熱装置に搬送し、表面温度が120℃の状態で1時間保持し、加熱終了後に空冷することによってアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子を得た。
【符号の説明】
【0648】
100:基板a
102:TFT層
103:画素電極
104:パッシベーション膜
105:配向膜a
200:基板b
201:平坦化膜(オーバーコート層)
202:ブラックマトリックス
203:カラーフィルタ
204:透明電極
205:配向膜b
301:シール材
302:柱状スペーサ
303:液晶層
304:突起
401:柱状スペーサーパターンフォトマスク
402:柱状スペーサ形成用組成物
図1
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図2
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