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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】
(24)【登録日】2022-10-03
(45)【発行日】2022-10-12
(54)【発明の名称】液晶表示素子
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1368 20060101AFI20221004BHJP
   C09K 19/54 20060101ALI20221004BHJP
   C09K 19/30 20060101ALI20221004BHJP
   C09K 19/12 20060101ALI20221004BHJP
   C09K 19/14 20060101ALI20221004BHJP
   C09K 19/34 20060101ALI20221004BHJP
   C09K 19/20 20060101ALI20221004BHJP
   C09K 19/32 20060101ALI20221004BHJP
   G02F 1/13 20060101ALI20221004BHJP
   G02F 1/1343 20060101ALI20221004BHJP
【FI】
G02F1/1368
C09K19/54 C
C09K19/30
C09K19/12
C09K19/14
C09K19/34
C09K19/20
C09K19/32
G02F1/13 500
G02F1/1343
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2017254522
(22)【出願日】2017-12-28
(65)【公開番号】P2019120753
(43)【公開日】2019-07-22
【審査請求日】2020-10-09
(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】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100185591
【弁理士】
【氏名又は名称】中塚 岳
(72)【発明者】
【氏名】小寺 史晃
(72)【発明者】
【氏名】山口 英彦
(72)【発明者】
【氏名】橘内 崇
(72)【発明者】
【氏名】谷口 士朗
【審査官】本田 博幸
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2013-0121223(KR,A)
【文献】特開2006-350278(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2013-0049100(KR,A)
【文献】特開2017-105915(JP,A)
【文献】国際公開第2017/078456(WO,A1)
【文献】国際公開第2017/098954(WO,A1)
【文献】特開2014-084462(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2015/0070646(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2016/0103342(US,A1)
【文献】特開2017-031428(JP,A)
【文献】国際公開第2016/017521(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02F 1/1368
C09K 19/54
C09K 19/30
C09K 19/12
C09K 19/14
C09K 19/34
C09K 19/20
C09K 19/32
G02F 1/13
G02F 1/1343
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の基板と、前記一対の基板間に配置された液晶層とを備え、
前記一対の基板の一方の基板上に、複数の共通電極及び画素電極が形成されており、
前記複数の共通電極及び画素電極のうち、前記一方の基板上の同一面内に形成されている二つの電極間の最短距離が20μm未満であり、
前記液晶層がヒンダードアミン化合物を含む、液晶表示素子であって、
前記液晶表示素子がFFSモードの液晶表示素子であり、
前記ヒンダードアミン化合物が、下記式(1)
【化1】

[式中、
は、水素原子又は炭素原子数1~12のアルキル基を表し、
該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF-、又は-CFO-に置換されていてもよく、
、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、
該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF-、又は-CFO-に置換されていてもよく、
及びRは互いに結合して環を形成していてもよく、
及びRは互いに結合して環を形成していてもよく、
及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、
該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF、-又は-CFO-に置換されていてもよく、
は、水素原子又は1価の有機基を表し、
該1価の有機基はMに結合して環を形成してもよく、
は、n価の有機基を表し、
mは、0~2の整数を表し、
nは、1~6の整数を表し、
nが2~6の整数である場合、複数存在するR~Rは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。]
で表される化合物であり、
前記液晶層が、下記式(L-1)
【化2】

[式中、
L11 及びR L12 はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH -は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよい。]
で表される化合物を更に含有する、液晶表示素子。
【請求項2】
前記液晶層中の前記ヒンダードアミン化合物の濃度が10~2000質量ppmである、請求項1に記載の液晶表示素子。
【請求項3】
前記液晶層中の前記式(L-1)で表される化合物の含有量が1質量%以上95質量%以下である、請求項1又は2に記載の液晶表示素子。
【請求項4】
前記液晶層が、下記式(N-1)、(N-2)、(N-3)又は(N-4)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を更に含有する、請求項1~のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【化3】

[式(N-1)、(N-2)、(N-3)及び(N-4)中、
N11、RN12、RN21、RN22、RN31、RN32、RN41及びRN42は、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
N11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、AN41及びAN42は、それぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置換されていてもよい。)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)、
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)及び
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)中の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、ZN32、ZN41及びZN42は、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、又は-C≡C-を表し、
N21は、水素原子又はフッ素原子を表し、
N31は、-CH-又は酸素原子を表し、
N41は、酸素原子、窒素原子、又は-CH-を表し、
N41は、単結合又は-CH-を表し、
N11、nN12、nN21、nN22、nN31、nN32、nN41、及びnN42は、それぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は、それぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32及びZN11~ZN32がそれぞれ複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、nN41+nN42は0~3の整数を表すが、AN41、AN42、ZN41及びZN42がそれぞれ複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。]
【請求項5】
前記液晶層が、ヒンダードフェノール化合物を含有する、請求項1~のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項6】
前記複数の共通電極が、前記一方の基板上の第1の面内に形成されており、
前記複数の画素電極が、前記一方の基板上の前記第1の面とは異なる第2の面内に形成されており、
前記複数の画素電極間の最短距離が20μm未満である、請求項1~のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示素子の駆動方式の一つとして、IPS(In-Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード等の横電界駆動が挙げられる。横電界駆動では、液晶表示素子を構成する基板に対して平行方向の電界を印加することにより、液晶分子にねじれを発生させている。
【0003】
液晶表示素子には種々の特性が要求されるが、焼き付きの抑制はその要求特性の一つである(例えば特許文献1)。横電界駆動の液晶表示素子においては、焼き付きが発生する原因として、ツイスト角のシフトが挙げられる。つまり、液晶表示素子の駆動に伴って、電界の印加によりねじれた液晶分子が、電界を印加していない状態で初期のツイスト角にまで戻らなくなってしまうことで、焼き付きが発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第2014/203325号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明者らの検討によれば、ツイスト角のシフトは、液晶表示素子における電極間距離が短いほど顕著に生じることが判明した。具体的には、例えばIPSモードの場合、基板上の同一面内に共通電極及び画素電極が設けられるが、共通電極と画素電極との間の距離が短い(20μm未満である)場合に、ツイスト角のシフトが生じやすい。また、例えばFFSモードの場合、基板上の同一面内に複数の画素電極が設けられるが、画素電極間の距離が短い(20μm未満である)場合に、ツイスト角のシフトが生じやすい。
【0006】
そこで、本発明は、電極間距離が短い液晶表示素子において、ツイスト角のシフトを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
[1] 一対の基板と、一対の基板間に配置された液晶層とを備え、一対の基板の一方の基板上に、複数の共通電極及び画素電極が形成されており、複数の共通電極及び画素電極のうち、一方の基板上の同一面内に形成されている二つの電極間の最短距離が20μm未満であり、液晶層がヒンダードアミン化合物を含む、液晶表示素子。
[2] ヒンダードアミン化合物が、下記式(1)で表される化合物である、[1]に記載の液晶表示素子。
【化1】

[式中、Rは、水素原子、-O・、-OH、又は炭素原子数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF-、又は-CFO-に置換されていてもよく、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF-、又は-CFO-に置換されていてもよく、R及びRは互いに結合して環を形成していてもよく、R及びRは互いに結合して環を形成していてもよく、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF、-又は-CFO-に置換されていてもよく、Rは、水素原子又は1価の有機基を表し、該1価の有機基はMに結合して環を形成してもよく、Mは、n価の有機基を表し、mは、0~2の整数を表し、nは、1~6の整数を表し、nが2~6の整数である場合、複数存在するR~Rは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。]
[3] 液晶層中のヒンダードアミン化合物の濃度が10~2000質量ppmである、[1又は2]に記載の液晶表示素子。
【0008】
[4] 液晶層が、下記式(L)で表される化合物を更に含有する、[1]~[3]のいずれかに記載の液晶表示素子。
【化2】

[式(L)中、RL1及びRL2は、それぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、nL1は、0、1、2又は3を表し、AL1、AL2及びAL3は、それぞれ独立して、(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置換されてもよい。)、(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されてもよい。)、及び
(c) (c)ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されてもよい。)からなる群より選ばれる基を表し、の基(a)、基(b)及び基(c)は、それぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、ZL1及びZL2は、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、nL1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。]
[5] 液晶層が、下記式(L-1-3)で表される化合物を更に含有する、[1]~[4]のいずれかに記載の液晶表示素子。
【化3】

[式中、RL13及びRL14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルキル基、又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表す。]
【0009】
[6] 液晶層が、下記式(N-1)、(N-2)、(N-3)又は(N-4)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を更に含有する、[1]~[5]のいずれかに記載の液晶表示素子。
【化4】

[式(N-1)、(N-2)、(N-3)及び(N-4)中、
N11、RN12、RN21、RN22、RN31、RN32、RN41及びRN42は、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
N11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、AN41及びAN42は、それぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置換されていてもよい。)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)、
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)及び
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)中の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、ZN32、ZN41及びZN42は、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、又は-C≡C-を表し、
N21は、水素原子又はフッ素原子を表し、
N31は、-CH-又は酸素原子を表し、
N41は、酸素原子、窒素原子、又は-CH-を表し、
N41は、単結合又は-CH-を表し、
N11、nN12、nN21、nN22、nN31、nN32、nN41、及びnN42は、それぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は、それぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32及びZN11~ZN32がそれぞれ複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、nN41+nN42は0~3の整数を表すが、AN41、AN42、ZN41及びZN42がそれぞれ複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。]
[7] 液晶層が、ヒンダードフェノール化合物を含有する、[1]~[6]のいずれかに記載の液晶表示素子。
【0010】
[8] 複数の共通電極及び画素電極が、一方の基板上の同一面内に形成されており、共通電極と画素電極との間の最短距離が20μm未満である、[1]~[7]のいずれかに記載の液晶表示素子。
[9] 複数の共通電極が、一方の基板上の第1の面内に形成されており、複数の画素電極が、一方の基板上の第1の面とは異なる第2の面内に形成されており、複数の画素電極間の最短距離が20μm未満である、[1]~[7]のいずれかに記載の液晶表示素子。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、電極間距離が短い液晶表示素子において、ツイスト角のシフトを抑制することができる。また、本発明によれば、ツイスト角のシフトを抑制すること及び駆動電圧を低く抑えることを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】一実施形態に係る液晶表示素子を示す模式断面図である。
図2】他の一実施形態に係る液晶表示素子を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1は、一実施形態に係る液晶表示素子を示す模式断面図である。図1に示すように、一実施形態に係る液晶表示素子1Aは、第1の基板2及び第2の基板3からなる一対の基板と、一対の基板(第1の基板2及び第2の基板3)間に設けられた液晶層4とを備えている。
【0014】
第1の基板2の液晶層4と反対側の面には、第1の偏光板5が設けられている。第1の基板2の液晶層4側の面には、第1の基板2に近い順に、カラーフィルタ6と第1の配向膜7とが設けられている。第2の基板3の液晶層4と反対側の面には、第2の偏光板8が設けられている。第2の基板3の液晶層4側の面上(同一面内)には、複数の共通電極9a及び画素電極10aが形成されており、共通電極9a及び画素電極10aを覆うように第2の配向膜11が更に設けられている。
【0015】
すなわち、一実施形態に係る液晶表示素子1Aは、第1の偏光板5と、第1の基板2と、カラーフィルタ6と、第1の配向膜7と、液晶層4と、第2の配向膜11と、複数の共通電極9a及び画素電極10aと、第2の基板3と、第2の偏光板8とをこの順で備えている。このような液晶表示素子1Aは、IPSモードの液晶表示素子である。カラーフィルタ6は、第1の基板2と第1の配向膜7との間に設けられる代わりに、第2の基板3と、共通電極9a、画素電極10a及び第2の配向膜11との間(第2の基板3の液晶層4側の面上)に設けられてもよい。
【0016】
第1の基板2及び第2の基板3は、例えばガラス又はプラスチック等の柔軟性をもつ材料で形成されている。第1の基板2及び第2の基板3の少なくとも一方は透明な材料で形成されており、他方は透明な材料で形成されていても、金属やシリコン等の不透明な材料で形成されていてもよい。第1の基板2及び第2の基板3は、周縁領域に配置されたエポキシ系熱硬化性組成物等のシール材及び封止材によって互いに貼り合わされていて、その間には基板間距離を保持するために、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子等の粒状スペーサー、又はフォトリソグラフィー法により形成された樹脂からなるスペーサー柱が配置されていてもよい。
【0017】
第1の偏光板5及び第2の偏光板8は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することができ、それらの透過軸がノーマリブラックモードで作動するように、互いに直行する透過軸を有することが好ましい。特に、第1の偏光板5及び第2の偏光板8のうちいずれかは、電圧無印加時の液晶分子の配向方向と平行な透過軸を有するように配置されることが好ましい。
【0018】
カラーフィルタ6は、光の漏れを防止する観点で、ブラックマトリクスを備えていることが好ましく、薄膜トランジスタに対応する部分にブラックマトリクス(図示せず)を備えていることが好ましい。ブラックマトリクスは、アレイ基板と反対側の基板にカラーフィルタと共に設置されてもよく、アレイ基板側にカラーフィルタと共に設置されてもよく、ブラックマトリクスがアレイ基板に、カラーフィルタがもう一方の基板にそれぞれ別に設置されてもよい。ブラックマトリクスは、カラーフィルタと別に設置されてもよいが、カラーフィルタの各色を重ねることで透過率を低下させるものであってもよい。
【0019】
第1の配向膜7及び第2の配向膜11は、液晶層4を構成する重合性液晶組成物と直接接してホモジニアス配向を誘起する一対の配向膜を構成している。第1の配向膜7及び第2の配向膜11は、例えばポリイミドで形成されている。
【0020】
共通電極9a及び画素電極10aは、それぞれ、例えばITO等の透明な材料で形成されている。第2の基板3上の同一面内(第2の基板3の液晶層4側の面内)に形成されている共通電極9aと画素電極10aと間の最短距離(以下「電極間距離」ともいう)L1は、20μm未満となっている。共通電極9aと画素電極10aと間の最短距離(電極間距離)L1は、共通電極9aの端部と画素電極10aとを結ぶ直線距離のうち最短の距離として定義される。共通電極9aと画素電極10aと間の最短距離(電極間距離)L1は、ツイスト角のシフトの抑制効果(詳細は後述)がより顕著に得られる観点から、好ましくは、15μm以下又は12μm以下であり、電極間距離L1が長くなると駆動電圧を大きくする必要があるため、駆動電圧とツイスト角シフトとを両立する観点からは、より好ましくは、10μm以下、9μm以下、8μm以下、7μm以下、6μm以下、又は5μm以下であり、また、2μm以上又は3.5μm以上である。
【0021】
図2は、他の一実施形態に係る液晶表示素子を示す模式断面図である。図1に示す液晶表示素子1Aと共通する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図2に示すように、他の一実施形態に係る液晶表示素子1Bは、第1の基板2及び第2の基板3からなる一対の基板と、一対の基板(第1の基板2及び第2の基板3)間に設けられた液晶層4とを備えている。
【0022】
第1の基板2の液晶層4と反対側の面には、第1の偏光板5が設けられている。第1の基板2の液晶層4側の面には、第1の基板2に近い順に、カラーフィルタ6と第1の配向膜7とが設けられている。第2の基板3の液晶層4と反対側の面には、第2の偏光板8が設けられている。第2の基板3の液晶層4側の面上には、複数の共通電極9bが形成されており、共通電極9bを覆うように絶縁層12が更に設けられている。第2の基板3上(絶縁層12の面上)には、複数の画素電極10bが更に形成されており、共通電極9bを覆うように第2の配向膜11が更に設けられている。つまり、この液晶表示素子1Bでは、複数の共通電極9bが、第2の基板3上の第1の面内に形成されており、複数の画素電極10bが、第2の基板3上の第1の面とは異なる第2の面内に形成されている。絶縁層12は、例えば図2のように有機絶縁膜で形成されていてよく、又は窒化シリコンなどの無機絶縁膜で形成されていてもよい。
【0023】
すなわち、他の一実施形態に係る液晶表示素子1Bは、第1の偏光板5と、第1の基板2と、カラーフィルタ6と、第1の配向膜7と、液晶層4と、第2の配向膜11と、複数の画素電極10bと、絶縁層12と、複数の共通電極9bと、第2の基板3と、第2の偏光板8とをこの順で備えている。このような液晶表示素子1Bは、FFSモードの液晶表示素子である。カラーフィルタ6は、第1の基板2と第1の配向膜7との間に設けられる代わりに、第2の基板3と共通電極9bとの間(第2の基板3の液晶層4側の面上)に設けられてもよい。
【0024】
この液晶表示素子1Bでは、第2の基板3上の同一面内(絶縁層12の液晶層4側の面内)に形成されている複数の画素電極10b,10b間の最短距離(以下「電極間距離」ともいう)L2が、20μm未満となっている。画素電極10b,10b間の最短距離(電極間距離)L2は、画素電極10b,10b同士を結ぶ直線距離のうち最短の距離として定義される。画素電極10b,10b間の最短距離(電極間距離)L2は、ツイスト角のシフトの抑制効果(詳細は後述)がより顕著に得られる観点から、好ましくは、15μm以下又は12μm以下であり、電極間距離L2が長くなると駆動電圧を大きくする必要があるため、駆動電圧とツイスト角シフトとを両立する観点からは、より好ましくは、10μm以下、9μm以下、8μm以下、7μm以下、6μm以下、又は5μm以下であり、また、2μm以上又は3.5μm以上である。
【0025】
以上説明した液晶表示素子1A,1Bではいずれも、共通電極9a,9b及び画素電極10a,10bによって横電界(基板2,3に平行な方向の電界)を発生させることによって、液晶層4内の液晶分子を基板2,3に平行な方向にねじらせている(回転させている)。本発明者らの検討によれば、液晶表示素子1A,1Bにおいて、第2の基板3上の同一面内に形成されている二つの電極間距離L1,L2が20μm未満である場合、電界を印加していない状態で液晶分子が初期のツイスト角にまで戻らなくなってしまう現象(ツイスト角のシフト)が生じやすいことが判明した。そして、本発明者らは、液晶層4にヒンダードアミン化合物を含ませることによって、電極間距離L1,L2が20μm未満である液晶表示素子1A,1Bにおいて、ツイスト角のシフトを抑制できると共に駆動電圧を低く抑えること(低消費電力)が可能になることを見出した。すなわち、液晶層4は、ヒンダードアミン化合物を含有する液晶組成物からなっており、一実施形態において、ヒンダードアミン化合物と、液晶化合物とを含有する液晶組成物からなっている。
【0026】
なお、本明細書において、「ツイスト角のシフト」とは、初期のツイスト角から電圧印加後のツイスト角への変化量を意味する。ツイスト角は、第1の基板2及び第2の基板3の初期の配向容易軸のズレを表す角度である。ツイスト角のシフトが大きいと、パネルの光抜けや階調の変動が発生してしまい、焼き付きが発生し易くなり、表示不良を引き起こす原因になり得る。
【0027】
ヒンダードアミン化合物は、ヒンダードアミン構造を有する化合物であり、例えば下記式(1)で表される化合物である。
【化5】
【0028】
は、水素原子、-O・、-OH、又は炭素原子数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF-、又は-CFO-に置換されていてもよい。Rは、好ましくは、水素原子又は炭素原子数1~12の無置換のアルキル基である。該アルキル基の炭素原子数は、好ましくは、1~8、1~4、1~2、又は1である。
【0029】
、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF-、又は-CFO-に置換されていてもよく、R及びRは互いに結合して環を形成していてもよく、R及びRは互いに結合して環を形成していてもよい。当該アルキル基は、分岐を有していてもよい。R、R、R及びRは、それぞれ独立して、好ましくは、炭素原子数1~8の無置換のアルキル基である。該アルキル基の炭素原子数は、好ましくは、1~6、1~4、1~2、又は1である。
【0030】
及びRは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-OCF、-又は-CFO-に置換されていてもよい。R及びRは、それぞれ独立して、好ましくは水素原子又は炭素原子数1~6の無置換のアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
【0031】
は、水素原子又は1価の有機基を表し、該1価の有機基はMに結合して環を形成してもよい。Rは、好ましくは、水素原子又はMに結合して環を形成している1価の有機基である。
【0032】
は、n価の有機基を表す。Mは、好ましくは、n価の炭化水素基を表し、該炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-O-、-CO-O-、又は-O-CO-に置換されていてもよく、該炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-Hは、-OHに置換されていてもよい。炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-Hが-OHに置換されている場合、Mは、例えばヒンダードフェノール構造(骨格)を有する基であってよい。
【0033】
mは、0~2の整数を表し、好ましくは0又は1である。nは、1~6の整数を表し、nが2~6の整数である場合、複数存在するR~Rは、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。nは、好ましくは、1、2、3又は4である。
【0034】
式(1)で表されるヒンダードアミン化合物は、下記式(2-1)で表される化合物であってもよい。
【化6】

式中、M2Aはn価の有機基を表し、M2Bは-CO-O-又は-O-CO-を表し、R、R、R、R、R、R、R、m及びnは、式(1)中のR、R、R、R、R、R、R、m及びnとそれぞれ同義である。
【0035】
2Aは、好ましくはn価の炭化水素基を表し、該炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-Hは、-OHに置換されていてもよい。炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-Hが-OHに置換されている場合、M2Aは、例えばヒンダードフェノール構造(骨格)を有する基であってよい。M2Aは、n価の脂肪族炭化水素基であってもよい。該脂肪族炭化水素基は、鎖状であってよく、脂肪族炭化水素環を有していてもよい。該脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基であってよく、不飽和結合を有していてもよい。M2Aで表される基の炭素原子数は、例えば1以上、2以上、又は3以上であってよく、40以下、30以下、又は20以下であってよい。
【0036】
式(2-1)で表されるヒンダードアミン化合物は、下記式(2-2)又は(2-3)で表される化合物であってもよい。
【化7】

【化8】

式中、M2A、R、R、R、R、R、R、R及びnは、式(2-1)中のM2A、R、R、R、R、R、R、R及びnとそれぞれ同義である。
【0037】
式(1)で表されるヒンダードアミン化合物は、下記式(3-1)で表される化合物であってもよい。
【化9】

式中、M3Aはn価の有機基を表し、Rは水素原子又は炭素原子数1~8のアルキル基を表す。R、R、R、R、R、R、R及びnは、式(1)中のR、R、R、R、R、R、R及びnとそれぞれ同義である。
【0038】
3Aは、好ましくは、n価の炭化水素基を表し、該炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CO-O-又は-O-CO-に置換されていてもよく、該炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-Hは、-OHに置換されていてもよい。炭化水素基中に存在する1個又は2個以上の-Hが-OHに置換されている場合、M3Aは、例えばヒンダードフェノール構造(骨格)を有する基であってよい。Rで表されるアルキル基の炭素原子数は、1~6、1~4、又は1~2であってもよい。
【0039】
式(3-1)で表されるヒンダードアミン化合物は、下記式(3-2)で表される化合物であってもよい。
【化10】

式中、M3A、R、R、R、R、R、R、R、R及びnは、式(3-1)中のM3A、R、R、R、R、R、R、R、R及びnとそれぞれ同義である。
【0040】
液晶層4は、ヒンダードアミン化合物の1種又は2種以上を含有している。液晶層4(液晶組成物)中のヒンダードアミン化合物の濃度(2種以上の場合はそれらの合計の濃度)は、ツイスト角のシフトを更に抑制できる観点から、好ましくは、10質量ppm以上、50質量ppm以上、100質量ppm以上、200質量ppm以上、300質量ppm以上、400質量ppm以上、又は500質量ppm以上である。液晶層4(液晶組成物)中のヒンダードアミン化合物の濃度(2種以上の場合はそれらの合計の濃度)は、例えば2000質量ppm以下、1500質量ppm以下、又は1000質量ppm以下であってよい。液晶層4(液晶組成物)中のヒンダードアミン化合物の濃度(2種以上の場合はそれらの合計の濃度)は、10~2000質量ppm、10~1500質量ppm、10~1000質量ppm、50~2000質量ppm、50~1500質量ppm、50~1000質量ppm、100~2000質量ppm、100~1500質量ppm、100~1000質量ppm、200~2000質量ppm、200~1500質量ppm、200~1000質量ppm、300~2000質量ppm、300~1500質量ppm、300~1000質量ppm、400~2000質量ppm、400~1500質量ppm、400~1000質量ppm、500~2000質量ppm、500~1500質量ppm、又は500~1000質量ppmであってもよい。
【0041】
液晶化合物は、例えば一般式(L):
【化11】

で表される化合物である。
【0042】
式(L)中、
L1及びRL2は、それぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
L1は、0、1、2又は3を表し、
L1、AL2及びAL3は、それぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置換されてもよい。)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されてもよい。)、及び
(c) (c)ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されてもよい。)からなる群より選ばれる基を表し、前記の基(a)、基(b)及び基(c)は、それぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
L1及びZL2は、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-又は-C≡C-を表し、
L1が2又は3であってAL2が複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、nL1が2又は3であってZL2が複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
【0043】
一般式(L)で表される化合物は、誘電的にほぼ中性の化合物(Δεの値が-2~2)に該当する。一般式(L)で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類である。あるいは別の実施形態では2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類であり、8種類であり、9種類であり、10種類以上である。
【0044】
本実施形態の組成物において、一般式(L)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【0045】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下である。
【0046】
本実施形態の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本実施形態の組成物のTniを高く保ち、温度安定性のよい組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を低く上限値が低いことが好ましい。
【0047】
信頼性を重視する場合にはRL1及びRL2はともにアルキル基であることが好ましく、化合物の揮発性を低減させることを重視する場合にはアルコキシ基であることが好ましく、粘性の低下を重視する場合には少なくとも一方はアルケニル基であることが好ましい。
【0048】
分子内に存在するハロゲン原子は0、1、2又は3個が好ましく、0又は1が好ましく、他の液晶分子との相溶性を重視する場合には1が好ましい。
【0049】
L1及びRL2は、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【0050】
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい(各式中の黒点は結合手を表す。)。
【化12】
【0051】
L1は応答速度を重視する場合には0が好ましく、ネマチック相の上限温度を改善するためには2又は3が好ましく、これらのバランスをとるためには1が好ましい。また、組成物として求められる特性を満たすためには異なる値の化合物を組み合わせることが好ましい。
【0052】
L1、AL2及びAL3はΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、それぞれ独立してトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造:
【化13】

を表すことがより好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。
【0053】
L1及びZL2は応答速度を重視する場合には単結合であることが好ましい。
【0054】
一般式(L)で表される化合物は分子内のハロゲン原子数が0個又は1個であることが好ましい。
【0055】
一般式(L)で表される化合物は一般式(L-1)~(L-7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【0056】
一般式(L-1)で表される化合物は下記の化合物である。
【化14】

(式中、RL11及びRL12はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
【0057】
L11及びRL12は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
【0058】
一般式(L-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0059】
好ましい含有量の下限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、15質量%以上であり、20質量%以上であり、25質量%以上であり、30質量%以上であり、35質量%以上であり、40質量%以上であり、45質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、95質量%以下であり、90質量%以下であり、85質量%以下であり、80質量%以下であり、75質量%以下であり、70質量%以下であり、65質量%以下であり、60質量%以下であり、55質量%以下であり、50質量%以下であり、45質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、25質量%以下である。
【0060】
本実施形態の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が高く上限値が高いことが好ましい。さらに、本実施形態の組成物のTniを高く保ち、温度安定性のよい組成物が必要な場合は上記の下限値が中庸で上限値が中庸であることが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。
【0061】
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化15】

(式中RL12は一般式(L-1)における意味と同じ意味を表す。)
【0062】
一般式(L-1-1)で表される化合物は、式(L-1-1.1)から式(L-1-1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-1.2)又は式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-1-1.3)で表される化合物であることが好ましい。
【化16】
【0063】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-1.3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、20質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。
【0064】
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化17】

(式中RL12は一般式(L-1)における意味と同じ意味を表す。)
【0065】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、5質量%以上であり、10質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、60質量%以下であり、55質量%以下であり、50質量%以下であり、45質量%以下であり、42質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下である。
【0066】
さらに、一般式(L-1-2)で表される化合物は、式(L-1-2.1)から式(L-1-2.4)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-2.2)から式(L-1-2.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(L-1-2.2)で表される化合物は本実施形態の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(L-1-2.3)又は式(L-1-2.4)で表される化合物を用いることが好ましい。式(L-1-2.3)及び式(L-1-2.4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解度をよくするために30質量%以上にすることは好ましくない。
【化18】
【0067】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-2.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、10質量%以上であり、15質量%以上であり、18質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上であり、38質量%以上であり、40質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、60質量%以下であり、55質量%以下であり、50質量%以下であり、45質量%以下であり、43質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、32質量%以下であり、30質量%以下であり、27質量%以下であり、25質量%以下であり、22質量%以下である。
【0068】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-1.3)で表される化合物及び式(L-1-2.2)で表される化合物の合計の好ましい含有量の下限値は、10質量%以上であり、15質量%以上であり、20質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、35質量%以上であり、40質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、60質量%以下であり、55質量%以下であり、50質量%以下であり、45質量%以下であり、43質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、32質量%以下であり、30質量%以下であり、27質量%以下であり、25質量%以下であり、22質量%以下である。
【0069】
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化19】

(式中、RL13及びRL14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルキル基、又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表す。)
【0070】
L13及びRL14は、好ましくは、炭素原子数2~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルキル基、又は炭素原子数2~8のアルコキシ基であり、より好ましくは、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基、又は直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基である。
【0071】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、30質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、60質量%以下であり、55質量%以下であり、50質量%以下であり、45質量%以下であり、40質量%以下であり、37質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、27質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、17質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下である。
【0072】
さらに、一般式(L-1-3)で表される化合物は、式(L-1-3.1)から式(L-1-3.13)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)又は式(L-1-3.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(L-1-3.1)で表される化合物は本実施形態の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及び式(L-1-3.12)で表される化合物を用いることが好ましい。式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及び式(L-1-3.12)で表される化合物の合計の含有量は、低温での溶解度をよくするために20%以上にすることは好ましくない。
【化20】
【0073】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-3.1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、18質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、20質量%以下であり、17質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下である。
【0074】
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-4)及び/又は(L-1-5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化21】

(式中RL15及びRL16はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基又は炭素原子数1~8のアルコキシ基を表す。)
【0075】
L15及びRL16は、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。
【0076】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、17質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下である。
【0077】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、17質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下である。
【0078】
さらに、一般式(L-1-4)及び(L-1-5)で表される化合物は、式(L-1-4.1)から式(L-1-4.3)及び式(L-1-5.1)から式(L-1-5.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-1-4.2)又は式(L-1-5.2)で表される化合物であることが好ましい。
【化22】
【0079】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、18質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、20質量%以下であり、17質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下である。
【0080】
式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及び式(L-1-3.12)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及び式(L-1-4.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましい。これら化合物の合計の含有量の好ましい含有量の下限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、18質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、80質量%以下であり、70質量%以下であり、60質量%以下であり、50質量%以下であり、45質量%以下であり、40質量%以下であり、37質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下である。
【0081】
組成物の信頼性を重視する場合には、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及び式(L-1-3.4))で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましく、組成物の応答速度を重視する場合には、式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)で表される化合物から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせることが好ましい。
【0082】
一般式(L-1)で表される化合物は一般式(L-1-6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化23】

(式中RL17及びRL18はそれぞれ独立してメチル基又は水素原子を表す。)
【0083】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-1-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、5質量%以上であり、10質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、60質量%以下であり、55質量%以下であり、50質量%以下であり、45質量%以下であり、42質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下である。
【0084】
さらに、一般式(L-1-6)で表される化合物は、式(L-1-6.1)から式(L-1-6.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化24】
【0085】
一般式(L-2)で表される化合物は下記の化合物である。
【化25】

(式中、RL21及びRL22はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
【0086】
L21は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
【0087】
一般式(L-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0088】
低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、応答速度を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0089】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、20質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。
【0090】
さらに、一般式(L-2)で表される化合物は、式(L-2.1)から式(L-2.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及び式(L-2.6)で表される化合物であることが好ましい。
【化26】
【0091】
一般式(L-3)で表される化合物は下記の化合物である。
【化27】

(式中、RL31及びRL32はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
【0092】
L31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
【0093】
一般式(L-3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0094】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、20質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。
【0095】
高い複屈折率を得る場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、反対に、高いTniを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0096】
さらに、一般式(L-3)で表される化合物は、式(L-3.1)から式(L-3.7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L-3.2)から式(L-3.7)で表される化合物であることが好ましい。
【化28】
【0097】
一般式(L-4)で表される化合物は下記の化合物である。
【化29】

(式中、RL41及びRL42はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
【0098】
L41は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。)
【0099】
一般式(L-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0100】
本実施形態の組成物において、一般式(L-4)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【0101】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、14質量%以上であり、16質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、26質量%以上であり、30質量%以上であり、35質量%以上であり、40質量%以上である。本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-4)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、20質量%以下であり、15質量%以下であり、10質量%以下であり、5質量%以下である。
【0102】
一般式(L-4)で表される化合物は、例えば式(L-4.1)から式(L-4.3)で表される化合物であることが好ましい。
【化30】
【0103】
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(L-4.1)で表される化合物を含有していても、式(L-4.2)で表される化合物を含有していても、式(L-4.1)で表される化合物と式(L-4.2)で表される化合物との両方を含有していてもよいし、式(L-4.1)から式(L-4.3)で表される化合物を全て含んでいてもよい。
【0104】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-4.1)又は式(L-4.2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、9質量%以上であり、11質量%以上であり、12質量%以上であり、13質量%以上であり、18質量%以上であり、21質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、45質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下である。
【0105】
式(L-4.1)で表される化合物と式(L-4.2)で表される化合物との両方を含有する場合は、本実施形態の組成物の総量に対しての両化合物の好ましい含有量の下限値は、15質量%以上であり、19質量%以上であり、24質量%以上であり、30質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、45質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0106】
一般式(L-4)で表される化合物は、例えば式(L-4.4)から式(L-4.6)で表される化合物であることが好ましく、式(L-4.4)で表される化合物であることが好ましい。
【化31】
【0107】
低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて、式(L-4.4)で表される化合物を含有していても、式(L-4.5)で表される化合物を含有していても、式(L-4.4)で表される化合物と式(L-4.5)で表される化合物との両方を含有していてもよい。
【0108】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-4.4)又は式(L-4.5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、9質量%以上であり、11質量%以上であり、12質量%以上であり、13質量%以上であり、18質量%以上であり、21質量%以上である。好ましい上限値は、45質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下である。
【0109】
式(L-4.4)で表される化合物と式(L-4.5)で表される化合物との両方を含有する場合は、本実施形態の組成物の総量に対しての両化合物の好ましい含有量の下限値は、15質量%以上であり、19質量%以上であり、24質量%以上であり、30質量%以上であり、好ましい上限値は、45質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0110】
一般式(L-4)で表される化合物は、式(L-4.7)から式(L-4.10)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-4.9)で表される化合物が好ましい。
【化32】
【0111】
一般式(L-5)で表される化合物は下記の化合物である。
【化33】

(式中、RL51及びRL52はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表す。)
【0112】
L51は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましい。
【0113】
一般式(L-5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0114】
本実施形態の組成物において、一般式(L-5)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【0115】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、14質量%以上であり、16質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、26質量%以上であり、30質量%以上であり、35質量%以上であり、40質量%以上である。本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-5)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、20質量%以下であり、15質量%以下であり、10質量%以下であり、5質量%以下である。
【0116】
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.1)又は式(L-5.2)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L-5.1)で表される化合物であることが好ましい。
【化34】
【0117】
本実施形態の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、9質量%以下である。
【0118】
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.3)又は式(L-5.4)で表される化合物であることが好ましい。
【化35】
【0119】
本実施形態の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、9質量%以下である。
【0120】
一般式(L-5)で表される化合物は、式(L-5.5)から式(L-5.7)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、特に式(L-5.7)で表される化合物であることが好ましい。
【化36】
【0121】
本実施形態の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、9質量%以下である。
【0122】
一般式(L-6)で表される化合物は下記の化合物である。
【化37】

(式中、RL61及びRL62はそれぞれ独立して、一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表し、XL61及びXL62はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
【0123】
L61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子、他方が水素原子であることが好ましい。
【0124】
一般式(L-6)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0125】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-6)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、14質量%以上であり、16質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、26質量%以上であり、30質量%以上であり、35質量%以上であり、40質量%以上である。本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-6)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、50質量%以下であり、40質量%以下であり、35質量%以下であり、30質量%以下であり、20質量%以下であり、15質量%以下であり、10質量%以下であり、5質量%以下である。Δnを大きくすることに重点を置く場合には含有量を多くした方が好ましく、低温での析出に重点を置いた場合には含有量は少ない方が好ましい。
【0126】
一般式(L-6)で表される化合物は、式(L-6.1)から式(L-6.9)で表される化合物であることが好ましい。
【化38】
【0127】
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、これらの化合物の中から1種~3種類含有することが好ましく、1種~4種類含有することがさらに好ましい。また、選ぶ化合物の分子量分布が広いことも溶解性に有効であるため、例えば、式(L-6.1)又は(L-6.2)で表される化合物から1種類、式(L-6.4)又は(L-6.5)で表される化合物から1種類、式(L-6.6)又は式(L-6.7)で表される化合物から1種類、式(L-6.8)又は(L-6.9)で表される化合物から1種類の化合物を選び、これらを適宜組み合わせることが好ましい。その中でも、式(L-6.1)、式(L-6.3)式(L-6.4)、式(L-6.6)及び式(L-6.9)で表される化合物を含むことが好ましい。
【0128】
さらに、一般式(L-6)で表される化合物は、例えば式(L-6.10)から式(L-6.17)で表される化合物であることが好ましく、その中でも、式(L-6.11)で表される化合物であることが好ましい。
【化39】
【0129】
本実施形態の組成物の総量に対してのこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上である。これら化合物の好ましい含有量の上限値は、20質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、9質量%以下である。
【0130】
一般式(L-7)で表される化合物は下記の化合物である。
【化40】

(式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるRL1及びRL2と同じ意味を表し、AL71及びAL72はそれぞれ独立して一般式(L)におけるAL2及びAL3と同じ意味を表すが、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は一般式(L)におけるZL2と同じ意味を表し、XL71及びXL72はそれぞれ独立してフッ素原子又は水素原子を表す。)
【0131】
式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、ZL71は単結合又はCOO-が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
【0132】
組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて組み合わせる。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類である。
【0133】
本実施形態の組成物において、一般式(L-7)で表される化合物の含有量は、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率、プロセス適合性、滴下痕、焼き付き、誘電率異方性などの求められる性能に応じて適宜調整する必要がある。
【0134】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-7)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、2質量%以上であり、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、14質量%以上であり、16質量%以上であり、20質量%以上である。本実施形態の組成物の総量に対しての式(L-7)で表される化合物の好ましい含有量の上限値は、30質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、10質量%以下であり、5質量%以下である。
【0135】
本実施形態の組成物が高いTniの実施形態が望まれる場合は式(L-7)で表される化合物の含有量を多めにすることが好ましく、低粘度の実施形態が望まれる場合は含有量を少なめにすることが好ましい。
【0136】
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.1)から式(L-7.4)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.2)で表される化合物であることが好ましい。
【化41】
【0137】
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.11)から式(L-7.13)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.11)で表される化合物であることが好ましい。
【化42】
【0138】
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.21)から式(L-7.23)で表される化合物である。式(L-7.21)で表される化合物であることが好ましい。
【化43】
【0139】
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.31)から式(L-7.34)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.31)又は/及び式(L-7.32)で表される化合物であることが好ましい。
【化44】
【0140】
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.41)から式(L-7.44)で表される化合物であることが好ましく、式(L-7.41)又は/及び式(L-7.42)で表される化合物であることが好ましい。
【化45】
【0141】
さらに、一般式(L-7)で表される化合物は、式(L-7.51)から式(L-7.53)で表される化合物であることが好ましい。
【化46】
【0142】
液晶化合物は、下記式(N-1)、(N-2)、(N-3)又は(N-4):
【化47】

で表される化合物からなる群より選ばれる化合物であってもよい。
【0143】
式(N-1)、(N-2)、(N-3)及び(N-4)中、
N11、RN12、RN21、RN22、RN31、RN32、RN41及びRN42は、それぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
N11、AN12、AN21、AN22、AN31、AN32、AN41及びAN42は、それぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置換されていてもよい。)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)、
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)及び
(d) 1,4-シクロヘキセニレン基
からなる群より選ばれる基を表し、基(a)、基(b)、基(c)及び基(d)中の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31、ZN32、ZN41及びZN42は、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-COO-、-OCO-、-OCF-、-CFO-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、又は-C≡C-を表し、
N21は、水素原子又はフッ素原子を表し、
N31は、-CH-又は酸素原子を表し、
N41は、酸素原子、窒素原子、又は-CH-を表し、
N41は、単結合又は-CH-を表し、
N11、nN12、nN21、nN22、nN31、nN32、nN41、及びnN42は、それぞれ独立して0~3の整数を表すが、nN11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は、それぞれ独立して1、2又は3であり、AN11~AN32及びZN11~ZN32がそれぞれ複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、nN41+nN42は0~3の整数を表すが、AN41、AN42、ZN41及びZN42がそれぞれ複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
ただし、上記一般式(L)で表される化合物を除く。
【0144】
一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)のいずれかで表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。
【0145】
一般式(N-1)、(N-2)及び(N-3)中、RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及びRN32はそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数1~8のアルコキシ基、炭素原子数2~8のアルケニル基又は炭素原子数2~8のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数2~5のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数2~5のアルキル基又は炭素原子数2~3のアルケニル基が更に好ましく、炭素原子数3のアルケニル基(プロペニル基)が特に好ましい。
【0146】
また、それが結合する環構造がフェニル基(芳香族)である場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び炭素原子数4~5のアルケニル基が好ましく、それが結合する環構造がシクロヘキサン、ピラン及びジオキサンなどの飽和した環構造の場合には、直鎖状の炭素原子数1~5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1~4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましい。ネマチック相を安定化させるためには炭素原子及び存在する場合酸素原子の合計が5以下であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。
【0147】
アルケニル基としては、式(R1)から式(R5)のいずれかで表される基から選ばれることが好ましい(各式中の黒点は結合手を表す。)。
【化48】
【0148】
N11、AN12、AN21、AN22、AN31及びAN32はそれぞれ独立してΔnを大きくすることが求められる場合には芳香族であることが好ましく、応答速度を改善するためには脂肪族であることが好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基を表すことが好ましく、下記の構造:
【化49】

を表すことがより好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すことがより好ましい。
【0149】
N11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及びZN32はそれぞれ独立して-CHO-、-CFO-、-CHCH-、-CFCF-又は単結合を表すことが好ましく、-CHO-、-CHCH-又は単結合が更に好ましく、-CHO-又は単結合が特に好ましい。
【0150】
N21はフッ素原子が好ましい。
【0151】
N31は酸素原子が好ましい。
【0152】
N11+nN12、nN21+nN22及びnN31+nN32は1又は2が好ましく、nN11が1でありnN12が0である組み合わせ、nN11が2でありnN12が0である組み合わせ、nN11が1でありnN12が1である組み合わせ、nN11が2でありnN12が1である組み合わせ、nN21が1でありnN22が0である組み合わせ、nN21が2でありnN22が0である組み合わせ、nN31が1でありnN32が0である組み合わせ、nN31が2でありnN32が0である組み合わせ、が好ましい。
【0153】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。
【0154】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。
【0155】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、10質量%以上であり、20質量%以上であり、30質量%以上であり、40質量%以上であり、50質量%以上であり、55質量%以上であり、60質量%以上であり、65質量%以上であり、70質量%以上であり、75質量%以上であり、80質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、95質量%以下であり、85質量%以下であり、75質量%以下であり、65質量%以下であり、55質量%以下であり、45質量%以下であり、35質量%以下であり、25質量%以下であり、20質量%以下である。
【0156】
本実施形態の組成物の粘度を低く保ち、応答速度が速い組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。さらに、本実施形態の組成物のTniを高く保ち、温度安定性のよい組成物が必要な場合は上記の下限値が低く上限値が低いことが好ましい。また、駆動電圧を低く保つために誘電率異方性を大きくしたいときは、上記の下限値を高く上限値が高いことが好ましい。
【0157】
一般式(N-1)で表される化合物として、下記の一般式(N-1a)~(N-1g)で表される化合物群を挙げることができる。
【化50】

(式中、RN11及びRN12は一般式(N-1)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表し、nNa11は0又は1を表し、nNb11は0又は1を表し、nNc11は0又は1を表し、nNd11は0又は1を表し、nNe11は1又は2を表し、nNf11は1又は2を表し、nNg11は1又は2を表し、ANe11はトランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基を表し、ANg11はトランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-シクロヘキセニレン基又は1,4-フェニレン基を表すが少なくとも1つは1,4-シクロヘキセニレン基を表し、ZNe11は単結合又はエチレンを表すが少なくとも1つはエチレンを表す。)
【0158】
より具体的には、一般式(N-1)で表される化合物は、一般式(N-1-1)~(N-1-21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【0159】
一般式(N-1-1)で表される化合物は下記の化合物である。
【化51】

(式中、RN111及びRN112はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0160】
N111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基、ペンチル基又はビニル基が好ましい。RN112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0161】
一般式(N-1-1)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0162】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0163】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-1)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。
【0164】
さらに、一般式(N-1-1)で表される化合物は、式(N-1-1.1)から式(N-1-1.23)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-1.1)及び式(N-1-1.3)で表される化合物が好ましい。
【化52】
【0165】
式(N-1-1.1)~(N-1-1.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。
【0166】
一般式(N-1-2)で表される化合物は下記の化合物である。
【化53】

(式中、RN121及びRN122はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0167】
N121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基が好ましい。RN122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基が好ましい。
【0168】
一般式(N-1-2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0169】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0170】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上であり、37質量%以上であり、40質量%以上であり、42質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下であり、48質量%以下であり、45質量%以下であり、43質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下である。
【0171】
さらに、一般式(N-1-2)で表される化合物は、式(N-1-2.1)から式(N-1-2.22)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-2.3)から式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及び式(N-1-2.20)で表される化合物であることが好ましく、Δεの改良を重視する場合には式(N-1-2.3)から式(N-1-2.7)で表される化合物が好ましく、TNIの改良を重視する場合には式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及び式(N-1-2.13)で表される化合物であることが好ましく、応答速度の改良を重視する場合には式(N-1-2.20)で表される化合物であることが好ましい。
【化54】
【0172】
式(N-1-2.1)から式(N-1-2.22)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下であり、3質量%以下である。
【0173】
一般式(N-1-3)で表される化合物は下記の化合物である。
【化55】

(式中、RN131及びRN132はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0174】
N131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数3~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、1-プロペニル基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0175】
一般式(N-1-3)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0176】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0177】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-3)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0178】
さらに、一般式(N-1-3)で表される化合物は、式(N-1-3.1)から式(N-1-3.21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-3.1)~(N-1-3.7)及び式(N-1-3.21)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及び式(N-1-3.6)で表される化合物が好ましい。
【化56】
【0179】
式(N-1-3.1)~式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及び式(N-1-3.21)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、式(N-1-3.1)及び式(N-1-3.2)の組み合わせ、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及び式(N-1-3.6)から選ばれる2種又は3種の組み合わせが好ましい。本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0180】
一般式(N-1-4)で表される化合物は下記の化合物である。
【化57】

(式中、RN141及びRN142はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0181】
N141及びRN142はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、メチル基、プロピル基、エトキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0182】
一般式(N-1-4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0183】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0184】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-4)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、11質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下である。
【0185】
さらに、一般式(N-1-4)で表される化合物は、式(N-1-4.1)から式(N-1-4.14)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-4.1)~(N-1-4.4)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及び式(N-1-4.4)で表される化合物が好ましい。
【化58】
【0186】
式(N-1-4.1)~(N-1-4.14)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%以上であり、5質量%以上であり、7質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、11質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下である。
【0187】
一般式(N-1-5)で表される化合物は下記の化合物である。
【化59】

(式中、RN151及びRN152はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0188】
N151及びRN152はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましくエチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
【0189】
一般式(N-1-5)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0190】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0191】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-5)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、8質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0192】
さらに、一般式(N-1-5)で表される化合物は、式(N-1-5.1)から式(N-1-5.6)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及び式(N-1-5.4)で表される化合物が好ましい。
【化60】
【0193】
式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及び式(N-1-5.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、8質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0194】
一般式(N-1-10)で表される化合物は下記の化合物である。
【化61】

(式中、RN1101及びRN1102はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0195】
N1101は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1102は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0196】
一般式(N-1-10)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本実施形態の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0197】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0198】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-10)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0199】
さらに、一般式(N-1-10)で表される化合物は、式(N-1-10.1)から式(N-1-10.21)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-10.1)~(N-1-10.5)式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物が好ましい。
【化62】
【0200】
式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.20)及び式(N-1-10.21)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0201】
一般式(N-1-11)で表される化合物は下記の化合物である。
【化63】

(式中、RN1111及びRN1112はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0202】
N1111は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基又は1-プロペニル基が好ましい。RN1112は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0203】
一般式(N-1-11)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0204】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を低めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を高めに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0205】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-11)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0206】
さらに、一般式(N-1-11)で表される化合物は、式(N-1-11.1)から式(N-1-11.15)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-11.1)~(N-1-11.15)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-11.2及び式(N-1-11.4)で表される化合物が好ましい。
【化64】
【0207】
式(N-1-11.2)及び式(N-1-11.4)で表される化合物は単独で使用することも、組み合わせて使用することも可能であるが、本実施形態の組成物の総量に対しての単独又はこれら化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0208】
一般式(N-1-12)で表される化合物は下記の化合物である。
【化65】

(式中、RN1121及びRN1122はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0209】
N1121は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1122は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0210】
一般式(N-1-12)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0211】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0212】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-12)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0213】
一般式(N-1-13)で表される化合物は下記の化合物である。
【化66】

(式中、RN1131及びRN1132はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0214】
N1131は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1132は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0215】
一般式(N-1-13)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0216】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0217】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-13)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0218】
一般式(N-1-14)で表される化合物は下記の化合物である。
【化67】

(式中、RN1141及びRN1142はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0219】
N1141は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1142は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0220】
一般式(N-1-14)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本実施形態の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0221】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0222】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-14)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0223】
一般式(N-1-15)で表される化合物は下記の化合物である。
【化68】

(式中、RN1151及びRN1152はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0224】
N1151は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1152は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0225】
一般式(N-1-15)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0226】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0227】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-15)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0228】
一般式(N-1-16)で表される化合物は下記の化合物である。
【化69】

(式中、RN1161及びRN1162はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0229】
N1161は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1162は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0230】
一般式(N-1-16)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0231】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0232】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-16)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0233】
一般式(N-1-17)で表される化合物は下記の化合物である。
【化70】

(式中、RN1171及びRN1172はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0234】
N1171は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1172は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0235】
一般式(N-1-17)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0236】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0237】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-17)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0238】
一般式(N-1-18)で表される化合物は下記の化合物である。
【化71】

(式中、RN1181及びRN1182はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0239】
N1181は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。RN1182は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数4~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基が好ましく、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基が好ましい。
【0240】
一般式(N-1-18)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0241】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0242】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-18)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0243】
さらに、一般式(N-1-18)で表される化合物は、式(N-1-18.1)から式(N-1-18.5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-18.1)~(N-1-11.3)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-18.2及び式(N-1-18.3)で表される化合物が好ましい。
【化72】
【0244】
一般式(N-1-20)で表される化合物は下記の化合物である。
【化73】

(式中、RN1201及びRN1202はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0245】
N1201及びRN1202はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
【0246】
一般式(N-1-20)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0247】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0248】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-20)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0249】
一般式(N-1-21)で表される化合物は下記の化合物である。
【化74】

(式中、RN1211及びRN1212はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0250】
N1211及びRN1212はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
【0251】
一般式(N-1-21)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0252】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0253】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-21)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下である。
【0254】
一般式(N-1-22)で表される化合物は下記の化合物である。
【化75】

(式中、RN1221及びRN1222はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0255】
N1221及びRN1222はそれぞれ独立して、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、エチル基、プロピル基又はブチル基が好ましい。
【0256】
一般式(N-1-22)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0257】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量をおおめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0258】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-1-21)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1質量%以上であり、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり20質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、35質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、5質量%以下である。
【0259】
さらに、一般式(N-1-22)で表される化合物は、式(N-1-22.1)から式(N-1-22.12)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-1-22.1)~(N-1-22.5)で表される化合物であることが好ましく、式(N-1-22.1)~(N-1-22.4)で表される化合物が好ましい。
【化76】
【0260】
一般式(N-3)で表される化合物は一般式(N-3-2)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化77】

(式中、RN321及びRN322はそれぞれ独立して、一般式(N)におけるRN11及びRN12と同じ意味を表す。)
【0261】
N321及びRN322は炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数2~5のアルケニル基が好ましく、プロピル基又はペンチル基が好ましい。
【0262】
一般式(N-3-2)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
【0263】
Δεの改善を重視する場合には含有量を高めに設定することが好ましく、低温での溶解性を重視する場合は含有量を多めに設定すると効果が高く、TNIを重視する場合は含有量を少なめに設定すると効果が高い。さらに、滴下痕や焼き付き特性を改良する場合は、含有量の範囲を中間に設定することが好ましい。
【0264】
本実施形態の組成物の総量に対しての式(N-3-2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、3質量%以上であり、5質量%以上であり、10質量%以上であり、13質量%以上であり、15質量%以上であり、17質量%以上であり、20質量%以上であり、23質量%以上であり、25質量%以上であり、27質量%以上であり、30質量%以上であり、33質量%以上であり、35質量%以上である。好ましい含有量の上限値は、本実施形態の組成物の総量に対して、50質量%以下であり、40質量%以下であり、38質量%以下であり、35質量%以下であり、33質量%以下であり、30質量%以下であり、28質量%以下であり、25質量%以下であり、23質量%以下であり、20質量%以下であり、18質量%以下であり、15質量%以下であり、13質量%以下であり、10質量%以下であり、8質量%以下であり、7質量%以下であり、6質量%以下であり、5質量%以下である。
【0265】
さらに、一般式(N-3-2)で表される化合物は、式(N-3-2.1)から式(N-3-2.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。
【化78】
【0266】
上記一般式(N-4)で表される化合物は、以下の一般式(N-4-1)で表される化合物が好ましい。
【化79】

(式中、RN41及びRN42はそれぞれ独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表すが、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよい。)
【0267】
一般式(N-4-1)において、RN41及びRN42は、それぞれ独立して1個又は非隣接の2個以上の-CH-がそれぞれ独立して-O-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよい炭素原子数1~8のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数1~8のアルキル基又アルコキシ基であることが好ましい。特に優れた誘電率異方性を示すために、アルコキシ基である事が好ましい。
【0268】
一般式(N-4-1)で表される化合物は、具体的には、式(N-4-1.1)から式(N-4-1.9)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-4-1.1)から式(N-4-1.5)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(N-4-1.3)の化合物であることが好ましい。式(N-4-1.1)から式(N-4-1.9)で表される化合物は、液晶組成物の低温保存性を向上する観点から、2種以上を併用することが好ましい。
【化80】
【0269】
液晶化合物は、下記式(J):
【化81】

で表される化合物からなる群より選ばれる化合物であってもよい。上記式(J)で表される化合物は、誘電的に正の化合物(Δεが2より大きい。)に該当する。
【0270】
上記式(J)中、
J1は、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
J1は、0、1、2、3又は4を表し、
J1、AJ2及びAJ3は、それぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-に置換されていてもよい。)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)及び
(c) ナフタレン-2,6-ジイル基、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又はデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基(ナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置換されていてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、基(a)、基(b)及び基(c)中の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基で置換されていてもよく、
J1及びZJ2は、それぞれ独立して、単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-CFO-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
J1が2、3又は4であってAJ2が複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、nJ1が2、3又は4であってZJ1が複数存在する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、
J1は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。
ただし、上記一般式(L)で表される化合物を除く。
【0271】
非重合性液晶化合物は、式(J)で表される化合物として、一般式(M)で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
【化82】

(式中、RM1は炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の-CH-はそれぞれ独立して-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよく、
M1は、0、1、2、3又は4を表し、
M1及びAM2はそれぞれ独立して、
(a) 1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の-CH-又は隣接していない2個以上の-CH-は-O-又は-S-に置き換えられてもよい。)及び
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の-CH=又は隣接していない2個以上の-CH=は-N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)及び基(b)上の水素原子はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
M1及びZM2はそれぞれ独立して単結合、-CHCH-、-(CH-、-OCH-、-CHO-、-OCF-、-CFO-、-COO-、-OCO-又は-C≡C-を表し、
M1が2、3又は4であってAM2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、nM1が2、3又は4であってZM1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていても良く、
M1及びXM3はそれぞれ独立して水素原子、塩素原子又はフッ素原子を表し、
M2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基又は2,2,2-トリフルオロエチル基を表す。)
上記一般式(J)で表される化合物は、以下の式(M-1)~(M-18)で表される化合物であることが好ましい。
【化83】

【化84】

(上記式中、XM11~XM186はそれぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子を表し、RJ1~RJ181はそれぞれ独立し、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XJ11~XJ181ははフッ素原子、塩素原子又はOCFを表し、
M81及びAM82はそれぞれ独立して、1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基又は
【化85】

を表すが、1,4-フェニレン基上の水素原子はフッ素原子によって置換されていてもよく、WM101~WM172はそれぞれ独立して、-CH-又は-O-を表す。)
【0272】
上記一般式(J)で表される化合物は、以下の式(K-1)~(K-6)で表される化合物であることが好ましい。
【0273】
【化86】

(式中、RK11は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK11~XK14はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK11はフッ素原子又はOCFを表す。)
【0274】
【化87】

(式中、RK21は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK21~XK24はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK21はフッ素原子又はOCFを表す。)
【0275】
【化88】

(式中、RK31は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK31~XK36はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK31はフッ素原子又はOCFを表す。)
【0276】
【化89】

(式中、RK41は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK41~XK46はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK41はフッ素原子又はOCFを表し、ZK41は-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表す。)
【0277】
【化90】

(式中、RK51は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK51~XK56はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK51はフッ素原子又はOCFを表し、ZK51は-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表す。)
【0278】
【化91】

(式中、RK61は炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数2~5のアルケニル基又は炭素原子数1~4のアルコキシ基を表し、XK61~XK68はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、YK61はフッ素原子又はOCFを表し、ZK61は-OCH-、-CHO-、-OCF-又は-CFO-を表す。)
【0279】
上記一般式(M)で表される化合物は、具体的には、以下の式(M-1.1)から式(M-5.1)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましい。これらの化合物は、液晶組成物の応答速度を向上させながら保存安定性を維持する観点から、2種以上を併用することが好ましい。
【化92】

(上記式中、Rはそれぞれ独立して、炭素原子数1~8のアルキル基を表し、該アルキル基中の1個又は隣接していない2個以上の-CH-は、それぞれ独立して、-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-又は-OCO-によって置換されていてもよい。)
【0280】
液晶層4は、ヒンダードフェノール化合物を含有していてもよい。ヒンダードフェノール化合物は、上述したヒンダードアミン化合物に該当する化合物(すなわち、ヒンダードアミン構造(骨格)及びヒンダードフェノール構造(骨格)の両方を有する化合物)であってよく、上述したヒンダードアミン化合物には該当しない化合物(すなわち、ヒンダードアミン構造(骨格)は有さず、ヒンダードフェノール構造(骨格)を有する化合物)であってもよい。
【実施例
【0281】
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0282】
表1~3に示される液晶組成A~F(単位:質量%)を有する組成物、及び、表4に示されるヒンダードアミン化合物をそれぞれ準備した。
【0283】
【表1】
【0284】
【表2】
【0285】
【表3】
【0286】
【表4】
【0287】
<実施例1-1~1-17>
液晶組成Aを有する組成物に、表4に示す種類のヒンダードアミン化合物を表4に示す濃度(質量ppm)となるように添加し、n型液晶組成物をそれぞれ調製した。次に、液晶の水平配向が得られるように、ポリイミド配向膜Sが塗布され、櫛歯電極(共通電極及び画素電極)の長手方向からプレツイスト角が5°になるようにラビング配向処理が施されたITO付きのラビング配向のガラスセル(セルギャップ:3.5μm)を用意した。櫛歯電極(共通電極及び画素電極)の電極間距離は3.5μmであった。続いて、真空注入法によりガラスセル内に各n型液晶組成物を注入した後、ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026B((株)スリーボンド製)で封止し、IPSモードの液晶表示素子を得た。
【0288】
得られた液晶表示素子について、オプチプロ((株)シンテック製)を用いてツイスト角(初期)を測定した。次いで、±30V60Hzの矩形波を150分間印加した後、ツイスト角(駆動後)を再度測定した。得られたツイスト角から、下記式に従ってツイスト角のシフトを算出した。
ツイスト角のシフト(°)=ツイスト角(駆動後)-ツイスト角(初期)
ツイスト角のシフトは、小さいほど焼き付きが小さく良好である。結果を表5に示す。
【0289】
<比較例1-1>
ヒンダードアミン化合物を添加しなかった以外は実施例1-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表5に示す。
【0290】
【表5】
【0291】
実施例1-1~1-17のツイスト角シフトは、比較例1-1のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。
【0292】
<実施例1-18~1-21>
電極間距離を表6のとおりに変更した以外はそれぞれ実施例1-3,1-7と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表6に示す。
【0293】
【表6】
【0294】
実施例1-18~1-19のツイスト角シフトは良好な値を示した。実施例1-20~1-21のツイスト角シフトは良好な値を示した。
【0295】
<実施例1-22~1-32及び比較例1-4~1-6>
液晶組成を表7のとおりに変更した以外はそれぞれ実施例1-1,1-3,1-7,1-8又は比較例1-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表7に示す。
【0296】
【表7】
【0297】
実施例1-22~1-24のツイスト角シフトは、比較例1-4のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。実施例1-25~1-27のツイスト角シフトは、比較例1-5のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。実施例1-28~1-30のツイスト角シフトは、比較例1-6のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。
【0298】
<実施例1-33~1-34及び比較例1-7>
ポリイミド配向膜Sに代えて、よりイミド化率の高いポリイミド配向膜Aを用いた以外はそれぞれ実施例1-3,1-7又は比較例1-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表8に示す。
【0299】
<実施例1-35~1-36及び比較例1-8>
ラビング配向処理に代えて、254nmの偏光UVを300mJ/cm照射した(これにより得られた配向膜をポリイミド配向膜Pとする)以外はそれぞれ実施例1-3,1-7又は比較例1-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表8に示す。
【0300】
【表8】
【0301】
実施例1-33~1-34のツイスト角シフトは、比較例1-7のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。実施例1-35~1-36のツイスト角シフトは、比較例1-8のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。
【0302】
<参考例1-1>
電極間距離を20μmに変更した以外はそれぞれ実施例1-3と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表9に示す。
【表9】
【0303】
<実施例1-37>
実施例1-1.1-18.1-20及び参考例1-1のセルを用いて駆動電圧を測定したところ、電極間距離の短い実施例1-1が最も駆動電圧が低かった。そのため、ツイスト角のシフトと駆動電圧との関係を考慮すると、電極間距離は3.5~10μmが好適であると考えられる。
【0304】
<実施例2-1~2-17>
液晶組成Aを有する組成物に、表10に示す種類のヒンダードアミン化合物を表10に示す濃度(質量ppm)となるように添加し、n型液晶組成物をそれぞれ調製した。次に、液晶の水平配向が得られるように、ポリイミド配向膜Sが塗布され、電極スリット(画素電極)の長手方向からプレツイスト角が85°になるようにラビング配向処理が施された、ITO電極及び絶縁層を有する基板と対向基板とからなるガラスセル(セルギャップ:3.5μm)を用意した。スリット電極(画素電極)の電極間距離は3.5μmであった。続いて、真空注入法によりガラスセル内に各n型液晶組成物を注入した後、ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026B((株)スリーボンド製)で封止し、FFSモードの液晶表示素子を得た。得られた液晶表示素子について、実施例1-1と同様にして、ツイスト角のシフトを測定した。結果を表10に示す。
【0305】
<比較例2-1>
ヒンダードアミン化合物を添加しなかった以外は実施例2-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表10に示す。
【0306】
【表10】
【0307】
実施例2-1~2-17のツイスト角シフトは、比較例2-1のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。
【0308】
<実施例2-18~2-21>
電極間距離を表10のとおりに変更した以外はそれぞれ実施例2-3,2-7と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表11に示す。
【0309】
【表11】
【0310】
実施例2-18~2-19のツイスト角シフトは良好な値を示した。実施例2-20~2-21のツイスト角シフトは良好な値を示した。
【0311】
<実施例2-22~2-32及び比較例2-4~2-6>
液晶組成を表12のとおりに変更した以外はそれぞれ実施例2-1,2-3,2-7,2-8又は比較例2-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表12に示す。
【0312】
【表12】
【0313】
実施例2-22~2-24のツイスト角シフトは、比較例2-4のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。実施例2-25~2-27のツイスト角シフトは、比較例2-5のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。実施例2-28~2-30のツイスト角シフトは、比較例2-6のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。
【0314】
<実施例2-33~2-34及び比較例2-7>
ポリイミド配向膜Sに代えて、よりイミド化率の高いポリイミド配向膜Aを用いた以外はそれぞれ実施例2-3,2-7又は比較例2-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表13に示す。
【0315】
<実施例2-35~2-36及び比較例2-8>
ラビング配向処理に代えて、254nmの偏光UVを300mJ/cm照射した(これにより得られた配向膜をポリイミド配向膜Pとする)以外はそれぞれ実施例2-3,2-7又は比較例2-1と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表13に示す。
【0316】
【表13】
【0317】
実施例2-32~2-33のツイスト角シフトは、比較例2-7のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。実施例2-34~2-35のツイスト角シフトは、比較例2-8のツイスト角のシフトと比較して小さく良好な値を示した。
【0318】
<参考例2-1>
電極間距離を20μmに変更した以外はそれぞれ実施例2-3と同様にして、液晶表示素子の作製及びツイスト角のシフトの測定を行った。結果を表14に示す。
【0319】
【表14】
【0320】
<実施例2-37>
実施例2-1,2-18,2-20及び参考例2-1のセルを用いて駆動電圧を測定したところ、実施例1-37と同様の傾向を示し、電極間距離の短い実施例2-1が最も駆動電圧が低かった。そのため、ツイスト角シフトと駆動電圧の関係を考慮すると、電極間距離は3.5~10μmが好適であると考えられる。
【符号の説明】
【0321】
1A,1B…液晶表示素子、2…第1の基板、3…第2の基板、4…液晶層、5…第1の偏光板、6…カラーフィルタ、7…第1の配向膜、8…第2の偏光板、9a,9b…共通電極、10a,10b…画素電極、11…第2の配向膜、12…絶縁層。
図1
図2