特許第6452058号(P6452058)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6452058負の誘電異方性を有する液晶組成物及びそのディスプレイデバイス
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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】6452058
(24)【登録日】2018年12月21日
(45)【発行日】2019年1月16日
(54)【発明の名称】負の誘電異方性を有する液晶組成物及びそのディスプレイデバイス
(51)【国際特許分類】
   C09K 19/42 20060101AFI20190107BHJP
   C09K 19/30 20060101ALI20190107BHJP
   C09K 19/12 20060101ALI20190107BHJP
   C09K 19/38 20060101ALI20190107BHJP
   C09K 19/54 20060101ALI20190107BHJP
   G02F 1/13 20060101ALI20190107BHJP
【FI】
   C09K19/42
   C09K19/30
   C09K19/12
   C09K19/38
   C09K19/54 Z
   G02F1/13 500
【請求項の数】12
【全頁数】41
(21)【出願番号】特願2017-511678(P2017-511678)
(86)(22)【出願日】2015年8月12日
(65)【公表番号】特表2017-526786(P2017-526786A)
(43)【公表日】2017年9月14日
(86)【国際出願番号】CN2015086702
(87)【国際公開番号】WO2016029797
(87)【国際公開日】20160303
【審査請求日】2018年5月22日
(31)【優先権主張番号】201410426055.9
(32)【優先日】2014年8月26日
(33)【優先権主張国】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】514025683
【氏名又は名称】ジアンスー ヘチェン ディスプレイ テクノロジー カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100109634
【弁理士】
【氏名又は名称】舛谷 威志
(74)【代理人】
【識別番号】100129263
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 洋之
(72)【発明者】
【氏名】ハン,ウェンミン
(72)【発明者】
【氏名】シュ,ハンビン
(72)【発明者】
【氏名】マ,ウェンヤン
【審査官】 安孫子 由美
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2013/080850(WO,A1)
【文献】 特開2013−144796(JP,A)
【文献】 国際公開第2014/024648(WO,A1)
【文献】 特開2014−084460(JP,A)
【文献】 特開2015−108127(JP,A)
【文献】 国際公開第2015/072243(WO,A1)
【文献】 特開2015−199900(JP,A)
【文献】 国際公開第2016/002252(WO,A1)
【文献】 国際公開第2017/013981(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09K19
CAplus(STN)
REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
15〜35wt%の一般式Iの化合物
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と、
3〜20%重量の一般式IIの化合物
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と、
5〜30wt%の一般式IIIの化合物
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と、
1〜20wt%の一般式IVの化合物
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と、
10〜35wt%の一般式V−1及び/又は一般式V−2の化合物
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と、
1〜25wt%の一般式VIの化合物
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を含み、
ここで、
、R、R、R、R、R、R11とR13は同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
、R12とR14は同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数1〜5のアルコキシ基を表し、
10は炭素原子数1〜5のアルキル基又は−OCを表し(但し、R10が−OCを表す場合は、Rは−C、−C又は−Cを表す。)、
とRは同一又は異なっており、各々独立にH又は炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、その中の1つ又は複数の隣接していないCH基が−O−、−CO−、−COO−、−OCO−O−、−OCO−に置換されてもよく、ただし酸素原子が直接繋がることはなく、且つその中の1つ又は複数のH原子がフッ素に置換されてもよく、
はH又はFを表し、
とZは同一又は異なっており、各々独立に−CHO−、−OCH−、−O−、−CHCH−又は単結合を表し、且つZとZの内の少なくとも1つが−CHO−、−OCH−又は−O−であり、
AとBは同一又は異なっており、各々独立に1,4−シクロヘキシレン基又は1,3−シクロペンチレン基を表し、その中の1つ又は複数の隣接していないCH基が−O−によって取って代わられてもよく、
mとnは同一又は異なっており、各々独立に0、1又は2を表し、且つn+m≦2であることを特徴とする負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項2】
前記一般式Iの化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であることを特徴とする請求項1に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項3】
前記一般式IIの化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であることを特徴とする請求項1に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項4】
前記一般式IIIの化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であることを特徴とする請求項1に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項5】
前記一般式IVの化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であり、
ここで、
とRは同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、その中の1つ又は複数のH原子がフッ素に置換されてもよく、
はH又はFを表し、
、Z、Z、ZとZは同一又は異なっており、各々独立に−CHO−、−OCH−、−O−、−CHCH−又は単結合を表し、
p、q、r、sとtは同一又は異なっており、各々独立に0又は1を表し、且つp+q≧1であることを特徴とする請求項1に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項6】
前記一般式VIの化合物は以下の化合物
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であり、
ここで、
15とR16は同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表すことを特徴とする請求項1に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項7】
前記一般式IV−1の化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であり、
前記一般式IV−2の化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であり、
前記一般式IV−3の化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であり、
前記一般式IV−4の化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であり、且つ
前記一般式IV−5の化合物は以下の化合物
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と、
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と、
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からなる群から選ばれた1種又は複数種の化合物であり、
ここで、
とRは同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表すことを特徴とする請求項5に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項8】
前記一般式IIIの化合物が前記液晶組成物の総重量の10〜30%を占め、前記一般式IVの化合物が前記液晶組成物の総重量の3〜20%を占め、前記一般式V−1及び/又は一般式V−2の化合物が前記液晶組成物の総重量の12〜30%を占め、前記一般式VI−1の化合物が前記液晶組成物の総重量の3−18%を占めることを特徴とする請求項に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項9】
前記一般式VI−1の化合物が前記液晶組成物の総重量の5−15%を占めることを特徴とする請求項8に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項10】
前記液晶組成物は、
前記液晶組成物の総重量の20%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の8%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の2%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の10%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の18%を占める化合物
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を含み、
あるいは前記の液晶組成物は、
前記液晶組成物の総重量の20%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の2%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の10%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の8%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の11%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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を含み、
あるいは前記の液晶組成物は、
前記液晶組成物の総重量の23%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の10%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の11%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の10%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の2%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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を含み、
あるいは前記の液晶組成物は、
前記液晶組成物の総重量の12%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の8%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の9%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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を含み、
あるいは前記の液晶組成物は、
前記液晶組成物の総重量の12%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の12%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の6%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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を含み、
あるいは前記の液晶組成物は、
前記液晶組成物の総重量の23%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の4%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の7%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の10%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の11%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
[この文献は図面を表示できません]
と、
前記液晶組成物の総重量の5%を占める化合物
[この文献は図面を表示できません]
と、
前記液晶組成物の総重量の11%を占める化合物
[この文献は図面を表示できません]
と、
前記液晶組成物の総重量の2%を占める化合物
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と、
前記液晶組成物の総重量の3%を占める化合物
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を含むことを特徴とする請求項9に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか一項に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物及び下式RMに該当する1種又は複数種の重合可能な液晶化合物を含み
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ここで、
とPは同一又は異なっており、各々独立に
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又は
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を表し、
はH又はFを表す混合物。
【請求項12】
請求項1〜10のいずれか一項に記載の負の誘電異方性を有する液晶組成物又は請求項11に記載の混合物を含むことを特徴とする液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液晶組成物に関し、特に適切な光学異方性、適切な誘電異方性、高い透明点及び良好な耐UV安定性を有する液晶組成物、及びこの液晶組成物を含む液晶ディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶は、主に液晶表示素子において誘電体として用いられ、この種の物質の光学的性質が印加された電圧に影響され得るからである。液晶表示素子は動作モードによって相変化(PC;Phase Change)、ねじれネマティック(TN;Twisted Nematic)、超ねじれネマティック(STN;Super Twisted Nematic)、電気制御複屈折(Electrically Controlled Birefringence;ECB)、光学補償ベンド(Optically Compensated Bend;OCB)、インプレーンスイッチング、垂直配向(VA;Vertical Alignment)、ポリマー維持配向(PSA;Polymer Sustained Alignment)モード等に分類されている。
【0003】
現在使用されている液晶表示素子は、主としてTN型の液晶表示素子などのようなものである。しかしながら、これらは、コントラストの視野角依存性が強いという不都合を有する。また、より広い視野角を有するいわゆるVA型の液晶表示素子が知られている。VA型の液晶表示素子の液晶セルは、2つの透明電極間に液晶媒体層を含み、ここで、通常、この液晶媒体は、負の誘電異方性値を有する。スイッチオフ状態では、液晶層の分子が電極表面に垂直に(ホメオトロピック)配向するか、または、傾いたホメオトロピック配向を有する。電極に電圧が印加された場合に、電極表面に平行な液晶分子の再配向が生じる。
【0004】
さらに、OCB型の液晶表示素子が知られており、これは複屈折効果に基づいており、且ついわゆる「ベンド」配向と通常は正の誘電異方性を有する液晶層を含有するいる。電圧が印加された場合に、電極表面に垂直な液晶分子の再配向が生じる。また、OCB型の液晶表示素子には、通常、暗状態におけるベントセルの光に対する望ましくない透過性を防ぐために、1つ又は複数の複屈折光学位相差フイルムを含有する。OCB型の液晶表示素子はTN型の液晶表示素子に比べて、より広い視野角およびより短い応答時間を有する。
【0005】
PSA型の液晶表示素子は、液晶性組成物と重合性化合物で形成された重合性液晶組成物が基板間に配置された状態で、必要に応じて基板間に電圧を印加して液晶分子を配向させ、かつ配向させた状態で紫外線等を照射して重合性化合物を重合させることによって、液晶の配向状態を硬化物として記憶するものである。現在、PSAの原理は、様々な古典的液晶表示素子中で使用されている。よって、例えば、PSA−VA、PSA−OCB、PS−IPS/FFSおよびPS−TN表示素子が知られている。
【0006】
しかしながら、すべての液晶組成物と重合性化合物の組合せがPSA表示素子に適している訳ではない。なぜならば、例えば調整して傾き又は十分な傾きを得ることができないからであり、あるいは例えばいわゆる「電圧保持率」(VHR;Voltage Holding Ratio)がTFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)ディスプレイに応用するのに十分ではないからである。そのほかに、PSA表示素子に使用する場合に、従来技術から知られている液晶組成物及び重合可能な化合物もやはり多少の欠陥を有することが既に発見されている。したがって、液晶組成物に溶解できるいずれの知られている重合可能な化合物もPSAディスプレイに適している訳ではない。選定された液晶組成物と重合性化合物の組合せは、できるだけよい電気的性質を有するべきであり、特に、それはできるだけ高いVHRを有するべきである。PSA表示素子において、UV光での照射後の高いVHRが特に必要である。
【0007】
このような液晶表示素子の課題として、長時間同じ表示を続ける場合に発生した「焼付け」等の信頼性の問題と、製造過程による生産性の問題が存在している。信頼性の問題は、単一ではなく、複数の複合的な要因によるものであり、特に液晶分子の傾きの変化(プレチルト角の変化)によるものである。
【0008】
本発明は、PSA液晶表示素子に適した新規材料、特に液晶組成物と重合性化合物の組合せを提供することを目的とし、これらは上記した問題の解決に適するものであり、PSA型の液晶表示素子に応用される場合に、上記した欠点を克服することができる。本発明によって提供された液晶組成物と重合性化合物の組合せは、広い動作温度範囲を有するとともに、適切な誘電異方性、適切な光学異方性を有し、且つUV暴露後の高いVHR値を有するものである。本発明の液晶組成物と重合性化合物の組合せを含んで使用する場合に、従来技術に比べて、良好な耐UV性能及びより速くプレチルト角を生じることができるという特性を有する。
【発明の概要】
【0009】
本発明の解決すべき技術的問題は、適切な光学異方性、適切な誘電異方性、高い透明点、良好な耐UV安定性及び強いプレチルト角形成能を有する液晶組成物を提供することである。上記液晶組成物は液晶ディスプレイに適用でき、この液晶ディスプレイが高い信頼性、UV光で照射した後も正常に動作できること等の特性を有するようになる。本発明によって提供された液晶組成物は、より良いプレチルト角形成能を有し、重合体を安定に垂直に配向させて表示素子がより良い光学効果を有するようになり、且つ本発明の液晶組成物はUV光で照射した後も良いVHR値を有し、本発明の液晶組成物を使用した液晶ディスプレイデバイスはより良い安定性を有する。
【0010】
本発明に取った技術提案は、
15〜35wt%の一般式Iの化合物
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と、
3〜20wt%の一般式IIの化合物
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と、
5〜30wt%の一般式IIIの化合物
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と、
1〜20wt%の一般式IVの化合物
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と、
10〜35wt%の一般式V−1及び/又は一般式V−2の化合物
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と、
1〜25wt%の一般式VIの化合物
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を含み、
ここで、
、R、R、R、R、R、R11とR13は同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
、R12とR14は同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数1〜5のアルコキシ基を表し、
10は炭素原子数1〜5のアルキル基又は−OCを表し(但し、R10が−OCを表す場合は、Rは−C、−C又は−Cを表す。)、
とRは同一又は異なっており、各々独立にH又は炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、その中の1つ又は複数の隣接していないCH基が−O−、−CO−、−COO−、−OCO−O−、−OCO−に置換されてもよく、ただし酸素原子が直接繋がることはなく、且つその中の1つ又は複数のH原子がフッ素に置換されてもよく、
はH又はFを表し、
とZは同一又は異なっており、各々独立に−CHO−、−OCH−、−O−、−CHCH−又は単結合を表し、且つZとZの内の少なくとも1つが−CHO−、−OCH−又は−O−であり、
AとBは同一又は異なっており、各々独立に1,4−シクロヘキシレン基又は1,3−シクロペンチレン基を表し、その中の1つ又は複数の隣接していないCH基が−O−によって取って代わられてもよく、
mとnは同一又は異なっており、各々独立に0、1又は2を表し、且つn+m≦2である負の誘電異方性を有する液晶組成物。
【0011】
上記一般式Iの化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましい。
【0012】
上記一般式IIの化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましい。
【0013】
上記一般式IIIの化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましく、
上記一般式IIIの化合物として、とりわけIII−4、III−5、III−7、III−8、III−9の化合物であることが好ましく、III−7、III−8、III−9の化合物であることが特に好ましい。
【0014】
上記一般式IVの化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましく、
ここで、
とRは同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、その中の1つ又は複数のH原子がフッ素に置換されてもよく、
はH又はFを表し、
、Z、Z、ZとZは同一又は異なっており、各々独立に−CHO−、−OCH−、−O−、−CHCH−又は単結合を表し、
p、q、r、sとtは同一又は異なっており、各々独立に0又は1を表し、且つp+q≧1である。
【0015】
上記一般式IV−1の化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが特に好ましく、
ここで、
とRは同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、とりわけ一般式IV−1−cの化合物であることが好ましい。
【0016】
上記一般式IV−2の化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが特に好ましく、
ここで、
とRは同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、とりわけ一般式IV−2−dとIV−2−eの化合物であることが好ましい。
【0017】
上記一般式IV−3の化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが特に好ましく、
ここで、
は同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、とりわけ一般式IV−3−dの化合物であることが好ましい。
【0018】
上記一般式IV−4の化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが特に好ましく、
ここで、
とRは同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。
【0019】
上記一般式IV−5の化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが特に好ましく、
ここで、
とRは同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。
【0020】
上記一般式V−1の化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましい。
【0021】
上記一般式V−2の化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましい。
【0022】
上記一般式VIの化合物として、以下のような化合物
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましく、
ここで、
15とR16は同一又は異なっており、各々独立に炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。
【0023】
好ましい提案としては、本発明によって提供された液晶組成物において、上記一般式IIIの化合物が上記液晶組成物の総重量の10〜30%を占め、上記一般式IVの化合物が上記液晶組成物の総重量の3〜20%を占め、一般式V−1及び/又は一般式V−2の化合物が上記液晶組成物の総重量の12〜30%を占め、及び上記一般式VI−1の化合物が上記液晶組成物の総重量の3−18%を占める。
【0024】
特に好ましい提案としては、上記一般式VI−1の化合物が上記液晶組成物の総重量の5−15%を占める。
【0025】
本発明によれば、前記液晶組成物及び下式RMに該当する1種又は複数種の重合可能な液晶化合物を含む混合物も提供され、
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ここで、
とPは同一又は異なっており、各々独立に
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又は
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を表し、
はH又はFを表す。
【0026】
上記式RMの重合可能な化合物として、以下のような化合物
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と、
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と、
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と、
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からなる群の中の1種又は複数種の化合物であることが好ましい。
【0027】
本発明によれば、本発明によって提供された液晶組成物又は本発明によって提供された混合物を含む液晶ディスプレイも提供される。
【0028】
本発明は、上記した技術提案を採用したことによって、従来技術に比べて得られた技術的進歩として、
本発明によって提供された液晶組成物は、適切な光学異方性、適切な誘電異方性、高い透明点、広いネマチック相温度範囲、良好な耐UV安定性及び強いプレチルト角形成能を有し、液晶ディスプレイデバイスに好適であり、この液晶ディスプレイデバイスがUV光での照射でも良好に表示できるという特徴を有するようになる。そして、本発明によって提供された液晶組成物は、より良いプレチルト角形成能を有し、重合体を安定に垂直に配向させて表示素子がより良い光学効果を有するようになり、且つ本発明の液晶組成物はUV光で照射した後より良いVHR値を有し、本発明の液晶組成物を使用した液晶ディスプレイデバイスはより良い安定性を有する。
【0029】
本発明において、特に断りがなければ、記載された比例はいずれも重量比であり、すべての温度は摂氏温度であり、記載された応答時間データのテストにはセル厚さとして7μmを選べた。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下に、具体的な実施提案と結び付けて本発明を説明する。説明すべきなのは、以下の実施例は本発明の例示であり、本発明の単なる説明のためであり、本発明を制限するためのものではない。本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、本発明の構想内でのほかの組合せと様々な改良を行うことができる。
【0031】
表現の便宜上、以下の各実施例において、液晶組成物の基の構造を表1にリストした記号で表示する。
【表1】
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【0032】
以下のような構造式の化合物を例として、
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この構造式を表1にリストした記号で表示すれば、C(5)PPOnと記載でき、記号中のnは右端のアルキル基のC原子数を表し、例えばnが「3」である場合、すなわちこのアルキル基が−Cであることを示し、記号中のC(5)はシクロペンチル基を表し、記号中のPは1,4−フェニレン基を表し、記号中のOは酸素置換基を表す。
【0033】
以下の実施例におけるテスト項目の略号は以下の通りである。
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【0034】
ここで、屈折率異方性はアッベ屈折計を使用してナトリウムランプ(589nm)の光源下で、20℃でテストして得られたものであり、誘電テストセルはTN90タイプで、セル厚さが7μmであった。
【0035】
Δε=ε//−ε⊥であり、ここで、ε//が分子軸と平行な誘電率であり、ε⊥が分子軸と垂直な誘電率であり、テスト条件として、25℃、1KHzであり、テストセルがTN90タイプで、セル厚さが7μmであった。
【0036】
VHR(初期)はTOY06254型の液晶物性評価システムを使用してテストして得られたものであり、テスト温度が60℃で、テスト電圧が5Vで、テスト時間が166.7msであり、VHR(UV)は強度5.8mw/cm、365nmのUVランプで照射し、15min続けた後にTOY06254型の液晶物性評価システムを使用することによってテストして得られたものであり、テスト温度が60℃で、テスト電圧が5Vで、テスト時間が166.7msであった。
【0037】
以下の実施例で採用されたそれぞれの成分は、いずれも公知の方法によって合成でき、あるいは商業的に入手可能である。これらの合成技術は従来のものであり、得られた各液晶化合物はテストされたところ、電子系化合物の水準に該当するものであった。
【0038】
以下の実施例で規定された各液晶組成物の配合割合に従って、液晶組成物を調製した。上記液晶組成物の調製は本分野における従来の方法に基づいて行われ、例えば加熱、超音波、懸濁等の方式によって規定の比例に従って混合して調製した。
【0039】
比較例1
表2にリストした各化合物と重量百分率で比較例1の液晶組成物M1を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0040】
【表2】
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【0041】
比較例2
表3にリストした各化合物と重量百分率で比較例2の液晶組成物M2を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0042】
【表3】
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【0043】
実施例1
表4にリストした各化合物と重量百分率で実施例1の液晶組成物N1を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0044】
【表4】
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【0045】
実施例2
表5にリストした各化合物と重量百分率で実施例2の液晶組成物N2を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0046】
【表5】
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【0047】
実施例3
表6にリストした各化合物と重量百分率で実施例3の液晶組成物N3を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0048】
【表6】
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【0049】
実施例4
表7にリストした各化合物と重量百分率で実施例4の液晶組成物N4を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0050】
【表7】
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【0051】
実施例5
表8にリストした各化合物と重量百分率で実施例5の液晶組成物N5を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0052】
【表8】
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【0053】
実施例6
表9にリストした各化合物と重量百分率で実施例6の液晶組成物N6を調製して、それを液晶ディスプレイの両基板間に充填して性能テストを行ったが、テストデータは下表に示すとおりであった。
【0054】
【表9】
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【0055】
以上の実施例のデータから、本発明によって提供された液晶組成物は適切な光学異方性、適切な誘電異方性、広いネマチック相温度範囲、高い透明点を有し、液晶ディスプレイに適用できることが分かった。且つ比較例1と2との比較によると、光学異方性値、誘電異方性値及び透明点が近い場合に、本発明によって提供された液晶組成物はより良い耐UV安定性を有し、著しい技術的進歩を遂げた。
【0056】
実施例7
上記液晶組成物M1、M2、N1、N2、N3、N4、N5とN6にぞれぞれ0.3%のRM1
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を添加して、混合物M1RM1、M2RM1、N1RM1、N2RM1、N3RM1、N4RM1、N5RM1とN6RM1を得て、UV光照射前後のプレチルト角とVHRをテストしたが、実験結果は下表に示す通りであった。
【0057】
【表10】
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【0058】
【表11】
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【0059】
実施例8
上記液晶組成物M1、M2、N1、N2、N3、N4、N5とN6にぞれぞれ0.3%のRM2
[この文献は図面を表示できません]

を添加して、混合物M1RM2、M2RM2、N1RM2、N2RM2、N3RM2、N4RM2、N5RM2とN6RM2を得て、UV光照射前後のプレチルト角とVHRをテストしたが、実験結果は下表に示す通りであった。
【0060】
【表12】
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【0061】
【表13】
[この文献は図面を表示できません]
【0062】
同じ実験結果から、N1、N2、N3、N4、N5とN6にぞれぞれ0.3%のRM3と0.3%のRM4を添加した後も同様に、よいプレチルト角形成能を有し、UV光で照射した後も良いVHR値とプレチルト角形成能を有することが明らかになった。
【0063】
以上の実施例のデータから、本発明によって提供された液晶組成物は、従来技術に比べて、より良いプレチルト角形成能を有し、重合体を安定に垂直に配向させて表示素子がより良い光学効果を有するようになり、且つ本発明の液晶組成物は、UV光で照射した後により良いVHR値を有し、本発明の液晶組成物を使用した液晶ディスプレイデバイスはより良い安定性を有し、非常に良い技術的進歩を遂げたことが明らかになった。
【0064】
以上の実施態様は、本発明の技術的構想及び特徴を説明するためだけのもので、その目的は、この技術に習熟する人が本発明の内容を了解し且つ実施できるようにすることにあり、これによって本発明の特許請求の範囲を限定することができなく、本発明の精神に基づきなされた均等の変化或いは修飾は、いずれも本発明の請求範囲内に属するものとする。