KR101545669B1

KR101545669B1 - 액정 조성물 및 그를 사용한 액정 표시 소자

Info

Publication number: KR101545669B1
Application number: KR1020147031098A
Authority: KR
Inventors: 신지 오가와; 요시노리 이와시타; 조지 가와무라; 마코토 네기시
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2033-02-12
Also published as: CN104471029B; EP2902465A1; US20150376500A1; KR20140142364A; JP5582263B1; JPWO2014125564A1; WO2014125564A1; EP2902465B1; CN104471029A; EP2902465A4; US9963636B2

Abstract

본 발명은 액정 표시 소자에 사용하는 액정 조성물에 관한 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 유전율 이방성, 벌크 점도, 네마틱상 상한 온도, 회전 점도 γ₁, 전압 유지율 등의 액정 표시 소자로서의 제반 특성 및 표시 소자의 소부 특성을 악화시키지 않고, 제조 시의 적하흔이 발생하기 어려우며, ODF 공정에 있어서의 안정한 액정 재료의 토출량을 실현하고, 저온에서의 양호한 용해성을 갖는 액정 표시 소자에 적합한 액정 조성물을 제공하며, 아울러서 그 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 식(i) 및 식(XⅢ-1-2) 또는 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 유전율 이방성이 음인 액정 조성물 및 당해 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.

Description

액정 조성물 및 그를 사용한 액정 표시 소자{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT USING SAME}

본원 발명은 액정 표시 장치 등의 구성 부재로서 유용한 액정 조성물 및 액정 표시 소자에 관한 것이다.

액정 표시 소자는, 시계, 전자계산기를 비롯해서, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 사용되게 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(수퍼 트위스티드 네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 VA(수직 배향)형이나 IPS(인 플레인 스위칭)형 등이 있다. 이들 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물은 수분, 공기, 열, 광 등의 외적요인에 대하여 안정한 것, 또한, 실온을 중심으로 해서 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저점성이며, 또한 구동 전압이 낮은 것이 요구된다. 추가로 액정 조성물은 개개의 표시 소자에 대하여 맞춤 최적인 유전율 이방성(Δε) 또는/및 굴절율 이방성(Δn) 등을 최적인 값으로 하기 위하여, 몇 종류 내지 수 십 종류의 화합물로 구성되어 있다.

수직 배향형 디스플레이에서는 Δε이 음인 액정 조성물이 사용되고 있으며, 액정 TV 등에 널리 사용되고 있다. 한편, 모든 구동 방식에 있어서 저전압 구동, 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위가 요구되고 있다. 즉, Δε이 양이며 절대값이 크고, 점도(η)가 작으며, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(T_ni)가 요구되고 있다. 또한, Δn과 셀갭(d)과의 곱인 Δn×d의 설정에서, 액정 조성물의 Δn을 셀갭에 맞춰서 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 이에 더하여 액정 표시 소자를 텔레비전 등에 응용할 경우에 있어서는 고속 응답성이 중시되기 때문에, γ₁이 작은 액정 조성물이 요구된다.

종래, γ₁이 작은 액정 조성물을 구성하기 위해서는, 디알킬비시클로헥산 골격을 갖는 화합물을 사용하는 것이 일반적이었다(특허문헌 1 참조). 그러나, 비시클로헥산계 화합물은 γ₁의 저감에는 효과가 높지만, 일반적으로 증기압이 높으며 알킬쇄장(鎖長)이 짧은 화합물은 특히 그 경향이 현저하다. 또한, T_ni도 낮은 경향이 있으므로 그 때문에, 알킬비시클로헥산계 화합물은 측쇄장(側鎖長)의 합계가 탄소 원자수 7 이상인 화합물을 사용하는 경우가 많고, 측쇄장이 짧은 화합물에 대해서는 충분한 검토가 이루어져 있지 않은 것이 실정이었다.

한편, 액정 표시 소자의 용도가 확대하기에 이르러, 그 사용 방법, 제조 방법에도 큰 변화가 보이며 이들에 대응하기 위해서는, 종래 알려져 있는 바와 같은 기본적인 물성값 이외의 특성을 최적화하는 것이 요구되게 되었다. 즉, 액정 조성물을 사용하는 액정 표시 소자는 VA(수직 배향)형이나 IPS(인 플레인 스위칭)형 등이 널리 사용되기에 이르렀으며, 그 크기도 50형 이상의 초대형 사이즈인 표시 소자가 실용화되기에 이르러 사용되게 되었다. 기판 사이즈의 대형화에 수반하여, 액정 조성물의 기판에의 주입 방법도 종래의 진공 주입법으로부터 적하 주입(ODF : One Drop Fill)법이 주입 방법의 주류로 되어(특허문헌 2 참조), 액정 조성물을 기판에 적하했을 때의 적하흔이 표시 품위의 저하를 초래하는 문제가 표면화하기에 이르렀다. 또한, 액정 표시 소자 중의 액정 재료의 프리틸트각의 생성을 고속 응답성을 목적으로, PS 액정 표시 소자(polymer stabilized, 폴리머 안정화), PSA 액정 표시 소자(polymer sustained alignment, 폴리머 유지 배향)가 개발되어(특허문헌 3 참조), 이 문제는 보다 큰 문제로 되고 있다. 즉, 이들 표시 소자는 액정 조성물 중에 모노머를 첨가하고, 조성물 중의 모노머를 경화시키는 것에 특징을 갖는다. 액티브 매트릭스용 액정 조성물은, 높은 전압 유지율을 유지할 필요성 때문에, 사용 가능한 화합물이 특정되어, 화합물 중에 에스테르 결합을 갖는 화합물은 사용이 제한되어 있다. PSA 액정 표시 소자에 사용하는 모노머는 아크릴레이트계가 주이며, 화합물 중에 에스테르 결합을 갖는 것이 일반적이고, 이러한 화합물은 액티브 매트릭스용 액정 화합물로서는 통상 사용되지 않는 것이다(특허문헌 3 참조). 이러한 이물(異物)은, 적하흔의 발생을 유발하여, 표시 불량에 따른 액정 표시 소자의 수율의 악화가 문제로 되고 있다. 또한, 액정 조성물 중에 산화방지제, 광흡수제 등의 첨가물을 첨가할 때에도 수율의 악화가 문제로 된다.

여기에서, 적하흔이란, 흑표시했을 경우에 액정 조성물을 적하한 흔적이 희게 떠오르는 현상으로 정의한다.

적하흔의 억제에는, 액정 조성물 중에 혼합한 중합성 화합물의 중합에 의해, 액정층 중에 폴리머층을 형성함에 의해 배향 제어막과의 관계에서 발생하는 적하흔을 억제하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 4). 그러나, 중합성 화합물의 중합에 의한 액정층 중에 폴리머층을 형성한 표시 모드가 아닌 수직 배향형 디스플레이에 있어서 소부(燒付)나 적하흔이 발생하기 어려운 액정 표시 소자의 개발이 요구되고 있으며, 또한, 상기한 중합성 화합물의 중합에 의한 액정층 중에 폴리머층을 형성한 표시 모드에 있어서도 액정 중에 첨가한 중합성 화합물에 기인하는 표시의 소부의 문제가 있고, 적하흔의 억제에 대해서도 그 효과는 불충분하여, 액정 표시 소자로서의 기본적인 특성을 유지하면서, 소부나 적하흔이 발생하기 어려운 액정 표시 소자의 개발이 요구되고 있었다.

일본국 특표2008-505235호 공보 일본국 특개평6-235925호 공보 일본국 특개2002-357830호 공보 일본국 특개2006-058755호 공보

본 발명이 해결하려는 과제는, 유전율 이방성, 점도, 네마틱상 상한 온도, 저온에서의 네마틱상 안정성, γ₁ 등의 액정 표시 소자로서의 제반 특성 및 표시 소자의 소부 특성을 악화시키지 않고, 제조 시의 적하흔이 발생하기 어려우며, ODF 공정에 있어서의 안정한 액정 재료의 토출량을 실현하는 액정 표시 소자에 적합한 액정 조성물 및 그를 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여, 적하법에 의한 액정 표시 소자의 제작에 최적인 각종 액정 조성물의 구성을 검토하여, 특정의 액정 화합물을 특정의 혼합 비율로 사용함에 의해 액정 표시 소자에 있어서의 적하흔의 발생을 억제할 수 있음을 알아내어 본원 발명의 완성에 이르렀다.

본원 발명은, 식(i)

으로 표시되는 화합물, 및 식(XⅢ-1-2) 또는 식(XⅢ-1-4)

으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 함유하는 유전율 이방성이 음인 액정 조성물 및 당해 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자를 제공한다.

본 발명의 액정 표시 소자는 고속 응답성이 우수하며, 소부의 발생이 적은 특징을 갖고, 그 제조에 기인하는 적하흔의 발생이 적은 특징을 갖는 점에서, 액정 TV, 모니터 등의 표시 소자에 유용하다.

도 1은 본 발명의 액정 표시 소자의 구조의 일례.
도 2는 역스태거드형 박막 트랜지스터의 구성예.

상술과 같이, 적하흔의 발생의 프로세스는 현시점에서는 분명치 않다. 그러나, 액정 화합물 중의 불순물과 배향막의 상호 작용, 크로마토 현상 등이 관계해 있을 가능성이 높다. 액정 화합물 중의 불순물은 화합물의 제조 프로세스에 큰 영향을 받는 것이지만, 화합물의 제조 방법은, 가령 측쇄의 탄소 원자수가 다를 뿐이어도 동일하다고는 할 수 없다. 즉, 액정 화합물은 정밀한 제조 프로세스에 의하여 제조되므로, 그 코스트는 화성품(化成品) 중에서는 높아, 제조 효율의 향상이 강하게 요구되고 있다. 그 때문에, 조금이라도 싼 원료를 사용하기 위해서는, 가령 측쇄의 탄소 원자수가 하나 달랐을 뿐이어도 전혀 별종(別種)의 원료로 제조를 행하는 편이 효율이 좋은 경우도 있다. 따라서, 액정 원체(原體)의 제조 프로세스는, 각 원체마다 다른 경우가 있고, 가령 프로세스가 동일해도, 원료가 다른 경우가 대부분이며, 그 결과, 각 원체마다 다른 불순물이 혼입해 있는 경우가 많다. 그러나, 적하흔은 극히 미량의 불순물에 의해서도 발생할 가능성이 있어, 원체의 정제만에 의해 적하흔의 발생을 억제하는 것에는 한계가 있다.

한편, 범용되고 있는 액정 원체의 제조 방법은 제조 프로세스 확립 후에는, 각 원체마다 일정하게 정해지는 경향이 있다. 분석 기술이 발전한 현재에 있어서도, 어떠한 불순물이 혼입해 있는지를 완전히 밝히는 것은 용이하지 않지만, 각 원체마다 정해진 불순물이 혼입해 있는 전제에서 조성물의 설계를 행하는 것이 필요해진다. 본원 발명자들은, 액정 원체의 불순물과 적하흔의 관계에 대하여 검토를 행한 결과, 조성물 중에 함유되어 있어도 적하흔이 발생하기 어려운 불순물과, 발생하기 쉬운 불순물이 있는 것을 경험적으로 명백히 했다. 따라서, 적하흔의 발생을 억제하기 위해서는, 특정의 화합물을 특정의 혼합 비율로 사용하는 것이 중요하며, 특히 적하흔이 발생하기 어려운 조성물의 존재를 밝힌 것이다. 이하에 기재하는 바람직한 실시의 태양은, 상기한 관점에서 찾아낸 것이다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물에 있어서, 제1 성분으로서 식(i)으로 표시되는 화합물을 함유하지만, 15∼50질량% 함유하는 것이 바람직하며, 20∼45질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 25∼40질량% 함유하는 것이 더 바람직하지만, 보다 구체적으로는, 응답 속도를 중시할 경우에는 25∼50질량% 함유하는 것이 바람직하고, 보다 구동 전압을 중시할 경우에는 20질량%∼40질량% 함유하는 것이 바람직하다.

제2 성분으로서, 식(XⅢ-1-2) 또는 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물을 함유하지만, 4∼30질량% 함유하는 것이 바람직하며, 7∼25질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 10∼25질량% 함유하는 것이 더 바람직하고, 11∼25질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물은, 제1 성분인 식(i)으로 표시되는 화합물과 제2 성분인 식(XⅢ-1-2) 또는 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물을 함유하지만, 그 함유량의 합계는, 29∼61질량%가 바람직하며, 31∼58질량%가 보다 바람직하고, 33∼50질량%가 더 바람직하고, 35∼47질량%가 특히 바람직하다.

추가로, 본 발명의 액정 조성물은, 제3 성분으로서, 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 1종류 또는 2종류 이상 함유할 수도 있다.

(식 중, R^L1 및 R^L2은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의하여 치환되어 있어도 되고,

OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,

B^L1, B^L2 및 B^L3는 각각 독립하여

(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 -O-로 치환되어도 된다) 및

(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)

로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자의 어느 하나로 치환되어 있어도 되고,

L^L1 및 L^L2은 각각 독립하여 단결합, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -OCF₂-, -CF₂O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,

OL이 2 또는 3이며 L^L2이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 달라도 되고, OL이 2 또는 3이며 B^L3가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 달라도 되지만, 단, 식(i)으로 표시되는 화합물을 제외한다)

R^L1 및 R^L2은, 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.

일반식(L)으로 표시되는 화합물은 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구될 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.

일반식(L)으로 표시되는 화합물의 유전율 이방성(Δε)의 하한값은, 일 실시형태에서는 -3이고, 다른 실시형태에서는 -2.5이다. 더 다른 실시형태에서는 -2이고, 더 다른 실시형태에서는 -1.5이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 -1이고, 또한 더 다른 실시형태에서는 -0.5이다. 또한 한편, 일반식(L)으로 표시되는 화합물의 유전율 이방성(Δε)의 상한값은, 일 실시형태에서는 3이고, 다른 실시형태에서는 2.5이다. 더 다른 실시형태에서는 2이고, 더 다른 실시형태에서는 1.5이다. 또한 더 다른 실시형태에서는 1이고, 또한 더 다른 실시형태에서는 0.5이다.

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 원하는 성능에 따라서 적의(適宜) 조합시켜서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(L)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 또는 휘발성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.

바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 5∼25%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10∼30%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15∼35%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20∼40%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25∼45%이다.

본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 추가로, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하며, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고자 할 때에는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I) 내지 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R⁹¹ 내지 R^9a은 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기를 나타내지만, 일반식(I)에 있어서, R⁹¹이 탄소 원자수 3의 알킬기를 나타내고, R⁹²이 탄소 원자수 2의 알킬기를 나타내는 화합물은 제외된다)

일반식(I) 내지 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물을 함유하는 경우, 1종∼10종 함유하는 것이 바람직하며, 1종∼5종 함유하는 것이 특히 바람직하고, 2종 이상의 화합물을 함유하는 것도 바람직하다. 이 경우의 함유량은 5∼40질량%인 것이 바람직하며, 8∼35질량%인 것이 더 바람직하고, 10∼30질량%인 것이 특히 바람직하다.

R⁹¹ 내지 R^9a은 각각 독립해서는 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1 내지 5의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2 내지 5의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 알케닐기로서는 다음에 기재하는 식(알케닐-1)∼식(알케닐-4)

(식 중, 환 구조에는 우단에서 결합하는 것으로 한다)

으로 표시되는 구조가 바람직하지만, 본원 발명의 액정 조성물이 반응성 모노머를 함유하는 경우는, 식(알케닐-2) 및 식(알케닐-4)으로 표시되는 구조가 바람직하며, 식(알케닐-2)으로 표시되는 구조가 보다 바람직하다.

또한, R⁹¹ 및 R⁹²은 동일해도 달라도 되지만, 다른 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-a)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R¹³ 및 R¹⁴은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내지만, R¹³ 및 R¹⁴에 있어서 탄소 원자수가 3과 2인 알킬기를 나타내는 조합으로 되는 화합물은 제외된다)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조합시킨다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-a)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 8%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 55%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3∼15%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5∼20%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10∼30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15∼40%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20∼45%이다. 식(I-a)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

식(I-a-1) 및 식(I-a-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. Tni가 높으며 고온에서도 안정적인 표시가 가능한 액정 표시 소자를 제작하고자 할 때에는, 식(I-a-1) 및 식(I-a-2)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-b)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R¹⁸은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기를 나타낸다)

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-b)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 2%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 3%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 11%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 2∼15%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 4∼15%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8∼15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 11∼20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15∼25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20∼30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25∼35%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30∼40%이다.

식(I-b)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

식(I-b-2) 또는 식(I-b-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(I-b-3)으로 표시되는 화합물인 것이 특히 바람직하다.

추가로, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은, 일반식(I-c)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R¹³은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R¹⁵은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(I-c)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 2%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 4%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 2∼15%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 4∼20%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6∼25%이다.

저온에서의 용해성을 중시하는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 추가로, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.

식(I-c)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

식(I-c-1), 식(I-c-2) 또는 식(I-c-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

본원 발명의 액정 조성물은, 추가로, 일반식(I)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 식(I-d-1)으로 표시되는 화합물을 함유할 수도 있다.

저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 식(I-d-1)으로 표시되는 화합물의 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 이 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 5질량% 이상 32질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 8질량% 이상 32질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 12질량% 이상 32질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 15질량% 이상 32질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.

추가로, 일반식(I)으로 표시되는 화합물은 일반식(I-e)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R¹⁶ 및 R¹⁷은 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타낸다)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서, 1종류 내지 3종류 이상 조합시키는 것이 바람직하다. 일반식(I-e)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 5질량% 이상인 것이 바람직하며, 10질량%인 것이 보다 바람직하고, 15질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 25질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 50질량% 이하가 바람직하며, 45질량% 이하가 보다 바람직하고, 40질량% 이하가 특히 바람직하다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하며, 10질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 15질량% 이상 35질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 25질량% 이상 45질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

추가로, 일반식(I-e)으로 표시되는 화합물은, 식(I-e-1) 내지 식(I-e-10)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(I-e-2), 식(I-e-4) 및 식(I-e-7)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅱ-a)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R¹¹은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, R¹²은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조합시킨다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다.

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅱ-a)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 4%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 12%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3∼8%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5∼13%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7∼18%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 11∼20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 13∼25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15∼30%이다.

식(Ⅱ-a)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

추가로, 식(Ⅱ-a-1), 식(Ⅱ-a-2), 식(Ⅱ-a-3) 또는 식(Ⅱ-a-6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 본 발명의 액정 조성물은, 일반식(Ⅱ)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 일반식(Ⅱ-b)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물을 함유해도 된다.

일반식(Ⅱ-b)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 1질량% 이상 6질량% 이하인 것이 바람직하며, 3질량% 이상 8질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅱ-b)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅱ-b-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅲ-a)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조합시킨다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅲ-a)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 12%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3∼15%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5∼15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 12∼25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15∼30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20∼35%이다.

높은 복굴절율을 얻는 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 Tni를 중시하는 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 추가로, 적하흔이나 소부 특성을 개량하는 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.

식(Ⅲ-a)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

식(Ⅲ-a-2), 식(Ⅲ-a-3) 또는 식(Ⅲ-a-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 일반식(Ⅲ-b)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물을 함유할 수 있다.

(식 중, R¹¹은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, R¹²은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X¹¹ 및 X¹²는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내며, X¹¹ 또는 X¹²의 어느 한쪽은 불소 원자이다)

일반식(Ⅲ-b)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 2질량% 이상인 것이 바람직하며, 4질량%인 것이 보다 바람직하고, 6질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 9질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 12질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 2질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하며, 5질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 9질량% 이상 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅲ-b)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅲ-b-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-a)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(R²⁵은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R²⁴은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타낸다)

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅳ-a)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 14%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3∼15%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5∼15%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7∼15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10∼20%이다.

식(Ⅳ-a)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

식(Ⅳ-a-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-b)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(R²⁵은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R²⁶은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서, 이들 화합물의 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하다.

일반식(Ⅳ-b)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상이 바람직하며, 4질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 15질량% 이하가 바람직하며, 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 8질량% 이하가 더 바람직하다.

바람직한 함유량의 범위는, 1질량% 이상 10질량% 이하가 바람직하며, 4질량% 이상 12질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅳ-b)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(Ⅳ-b-1) 내지 식(Ⅳ-b-4)으로 표시되는 화합물인 것도 바람직하며, 그 중에서도 식(Ⅳ-b-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅳ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-c)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물이어도 된다.

(R²³은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, R²⁴은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타낸다)

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅳ-c)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다. 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 14%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 16%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3∼12%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5∼12%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7∼15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10∼20%이다.

추가로, 일반식(Ⅳ-c)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(Ⅳ-c-1) 내지 식(Ⅳ-c-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서, 식(Ⅳ-c-1)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(Ⅳ-c-2)으로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(Ⅳ-c-1)으로 표시되는 화합물과 식(Ⅳ-c-2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하고 있어도 되고, 식(Ⅳ-c-1) 내지 식(Ⅳ-c-3)으로 표시되는 화합물을 전부 함유하고 있어도 된다. 식(Ⅳ-c-1) 또는 식(Ⅳ-c-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 3질량%인 것이 바람직하며, 5질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 7질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 9질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 11질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 20질량% 이하가 바람직하며, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 13질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 3질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하며, 5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 7질량% 이상 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 9질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 식(Ⅳ-c-2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 3질량%인 것이 바람직하며, 5질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상인 것이 더 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 20질량% 이하가 바람직하며, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 12질량% 이하가 더 바람직하다.

식(Ⅳ-c-1)으로 표시되는 화합물과 식(Ⅳ-c-2)으로 표시되는 화합물과의 양쪽을 함유하는 경우는, 양쪽의 화합물의 합계가 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 8질량% 이상인 것이 바람직하며, 13질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 25질량% 이하가 바람직하며, 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하며, 8질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상 18질량% 이하인 것이 더 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-a)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(R³¹은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R³²은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

식(Ⅴ-a)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음에 기재하는 화합물이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-b)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(R³³은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, R³²은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상이 바람직하며, 6질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 20질량% 이하가 바람직하며, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 함유량의 바람직한 범위는, 4질량% 이상 13질량% 이하가 바람직하며, 6질량% 이상 13질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 8질량% 이상 13질량% 이하인 것이 더 바람직하다.

일반식(Ⅴ-b)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(Ⅴ-b-1) 또는 식(Ⅴ-b-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅴ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅴ-c)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(R³¹은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R³⁴은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

일반식(Ⅴ-c)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상이 바람직하며, 6질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 18질량% 이하가 바람직하며, 13질량% 이하가 보다 바람직하고, 8질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 함유량의 바람직한 범위는, 4질량% 이상 10질량% 이하가 바람직하며, 6질량% 이상 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅴ-c)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(Ⅴ-c-1) 내지 식(Ⅴ-c-3)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하며, 특히 식(Ⅴ-c-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(R²¹ 및 R²²은 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상이 바람직하며, 8질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 12질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 18질량% 이하가 바람직하며, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 8질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 함유량의 바람직한 범위는, 4질량% 이상 14질량% 이하가 바람직하며, 8질량% 이상 14질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(Ⅵ-1) 및 식(Ⅵ-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상이 바람직하며, 8질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 12질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 18질량% 이하가 바람직하며, 14질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(R²¹ 및 R²²은 각각 독립하여 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

이들 화합물 중 1종류만을 함유하고 있어도 2종류 이상 함유하고 있어도 되지만, 요구되는 성능에 따라서 적의 조합시키는 것이 바람직하다. 조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서, 이들 화합물의 중에서 1종∼2종류 함유하는 것이 바람직하며, 1종∼3종류 함유하는 것이 특히 바람직하다.

일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 2질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 4질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 10질량% 이하가 바람직하며, 8질량% 이하가 보다 바람직하다.

추가로, 함유량의 바람직한 범위는, 1질량% 이상 7질량% 이하인 것이 바람직하며, 2질량% 이상 7질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅶ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(Ⅶ-1) 내지 식(Ⅶ-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 특히, 식(Ⅶ-2) 또는/및 식(Ⅶ-5)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(L)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R⁵¹ 및 R⁵²은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, A⁵¹ 및 A⁵²는 각각 독립하여 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, Q⁵는 단결합 또는 -COO-를 나타내고, X⁵¹ 및 X⁵²는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다. X⁵¹ 및 X⁵²는 동시에 불소 원자인 것은 아니다)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조합시킨다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다.

바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 일 실시형태에서는 2%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 12%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다.

또한, 바람직한 함유량의 상한값으로서, 예를 들면, 본 발명의 일 실시형태에서는, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 일 실시형태에서는 2∼15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4∼12%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6∼12%이다.

추가로, 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-a)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R⁵¹ 및 R⁵²은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)

일반식(Ⅷ-a)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 1질량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 15질량% 이하가 바람직하며, 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 8질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 특히 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-a)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅷ-a-1) 내지 식(Ⅷ-a-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(Ⅷ-a-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-b)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서 조합시킨다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.

일반식(Ⅷ-b)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 2질량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 4질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 7질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 8질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 15질량% 이하가 바람직하며, 13질량% 이하가 보다 바람직하고, 11질량% 이하가 더 바람직하다.

바람직한 함유량의 범위는, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 4질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 7질량% 이상 13질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-b)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅷ-b-1) 내지 식(Ⅷ-b-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-c)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R⁵¹ 및 R⁵²은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X⁵¹ 및 X⁵²는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다. X⁵¹ 및 X⁵²의 적어도 1개는 불소 원자이고, 동시에 2개 모두 불소 원자인 것은 아니다)

추가로, 일반식(Ⅷ-c)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-c-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식(Ⅷ-c-1)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 1질량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 10질량% 이하가 바람직하며, 8질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 1질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-c-1)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅷ-c-1-1) 내지 식(Ⅷ-c-1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(Ⅷ-c-1-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-c)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-c-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

일반식(Ⅷ-c-2)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여 1질량% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 2질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 3질량% 이상 함유하는 것이 더 바람직하고, 4질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 10질량% 이하가 바람직하며, 8질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-c-2)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅷ-c-2-1) 내지 식(Ⅷ-c-2-3)으로 표시되는 화합물이다. 식(Ⅷ-c-2-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-d)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R⁵¹ 및 R⁵²은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X⁵¹ 및 X⁵²는 각각 독립하여 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, 동시에 2개 모두 불소 원자인 것은 아니다)

바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 일 실시형태에서는 2%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 12%이다.

또한, 바람직한 함유량의 상한값으로서, 예를 들면, 본 발명의 일 실시형태에서는, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 일 실시형태에서는 2∼10%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4%∼10%이다.

본 발명의 액정 조성물이 높은 Tni의 실시형태가 요망되는 경우는 식(Ⅷ-d)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요망되는 경우는 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-d)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-d-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-d-1)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅷ-d-1-1) 내지 식(Ⅷ-d-1-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(Ⅷ-d-1-1) 또는/및 식(Ⅷ-d-1-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-d)으로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅷ-d-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(Ⅷ-d-2)으로 표시되는 화합물은, 식(Ⅷ-d-2-1) 내지 식(Ⅷ-d-2-4)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하며, 식(Ⅷ-d-2-1) 또는/및 식(Ⅷ-d-2-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물은, 추가로, 일반식(Ⅸ-a)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종류 이상 함유할 수도 있다.

(식 중, R⁶¹ 및 R⁶²은 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 직쇄 알케닐기를 나타낸다)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서, 이들 화합물의 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하며, 1종∼4종류 함유하는 것이 더 바람직하고, 1종∼5종류 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 30질량% 이하가 바람직하며, 25질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 5질량% 이상 35질량% 이하가 바람직하며, 10질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하다.

일반식(Ⅸ-a)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음에 드는 화합물을 호적(好適)하게 사용할 수 있다.

본원 발명의 액정 조성물은, 추가로, 일반식(Ⅸ-b)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종류 이상 함유할 수 있다.

(식 중, R⁷¹ 및 R⁷²은 각각 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알콕시기 또는 탄소 원자수 4 내지 10의 직쇄 알케닐기를 나타낸다)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 요구되는 성능에 따라서, 이들 화합물의 중에서 1종∼3종류 함유하는 것이 바람직하며, 1종∼4종류 함유하는 것이 더 바람직하고, 1종∼5종류 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 30질량% 이하가 바람직하며, 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이하가 더 바람직하다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 5질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하며, 10질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이상 15질량% 이하가 더 바람직하다.

일반식(Ⅸ-b)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음에 드는 화합물을 호적하게 사용할 수 있다.

본원에 있어서의 1,4-시클로헥실기는 트랜스-1,4-시클로헥실기인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 일반식(X)

(식 중 R^X1 및 R^X2은 서로 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기를 나타내며, 이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있어도 되고, 또한 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되고,

u 및 v는 서로 독립하여, 0, 1 또는 2를 나타내지만, u+v는 2 이하이고,

M^X1, M^X2 및 M^X3은 서로 독립하여,

(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다),

로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a) 또는 기(b)에 함유되는 수소 원자는 각각 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되지만, M^X2 및/또는 M^X3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 달라도 되고,

L^X1, L^X2 및 L^X3은 서로 독립하여 단결합, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂-, -CF₂O-,-CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, L^X1 및/또는 L^X3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 달라도 되고,

X^X1 및 X^X2는 서로 독립하여 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 불소 원자를 나타내지만, X³¹ 및 X³²의 어느 하나는 불소 원자를 나타낸다)으로 표시되는 군에서 선택되는 1종 또는 2종류 이상의 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

R^X1 및 R^X2은, 그것이 결합하는 환 구조가 페닐기(방향족)일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환 구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환 구조인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기가 바람직하다.

표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우는 알케닐기가 바람직하고, 전압 유지율 등의 신뢰성을 중시할 경우에는 알킬기가 바람직하다. 알케닐기로서는 다음에 기재하는 식(알케닐-1)∼식(알케닐-4)

(식 중, 환 구조에는 우단에서 결합하는 것으로 한다)

일반식(X)으로 표시되는 화합물은 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구될 경우에는 황 원자, 질소 원자, 에스테르기, 시아노기 및 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합시켜서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류 이상이다.

본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(X)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.

바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 75%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 10∼65%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 15∼60%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30∼60%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40∼55%이다.

추가로, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은 일반식(XI)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, M^X1은 일반식(X)에 있어서의 M^X1과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타낸다)

일반식(XI)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우의 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 3%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 7%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 11%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 14%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 55%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35%이다.

일반식(XI)으로 표시되는 화합물을 함유할 경우에는, 바람직한 함유량의 범위로서, 5∼35질량% 함유하는 것이 바람직하며, 7∼25질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 11∼21질량% 함유하는 것이 더 바람직하고, 13∼16질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

일반식(XI)에 있어서, R^X1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3 또는 5의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하고, 직쇄상인 것이 바람직하다.

일반식(XI)에 있어서, R^X2은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3 또는 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 또는 4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2 또는 4의 알콕시기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다.

표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우는 알케닐기가 바람직하고, 전압 유지율 등의 신뢰성을 중시할 경우에는 알킬기가 바람직하다.

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합시켜서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.

일반식(XI)으로 표시되는 화합물은 1종만을 사용해도 되지만, 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 3종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 일반식(XI)으로 표시되는 화합물을 2종 이상 사용할 경우에는 R^X1이 탄소 원자수가 3∼5인 알킬기를 나타내고, R^X2이 탄소 원자수가 2∼4인 알콕시기를 나타내는 일반식(XI)의 화합물을 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하고, 다른 일반식(XI)으로 표시되는 화합물과 조합시켜서 사용하는 경우, R^X1이 탄소 원자수가 3∼5인 알킬기를 나타내고, R^X2이 탄소 원자수가 2∼4인 알콕시기를 나타내는 일반식(XI)의 화합물의 함유량이, 일반식(XI)으로 표시되는 화합물 중의 50질량% 이상인 것이 바람직하며, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 바람직한 범위는, 50질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하며, 70질량% 이상 80질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상 100% 이하인 것이 더 바람직하다.

일반식(XI)에 있어서, M^X1은 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, M^X1이 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되지만, 1,4-시클로헥실렌기, 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, 보다 구체적으로는, 당해 발명의 액정 조성물을 사용하여 제작되는 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서 응답 속도를 중시할 경우에는, 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하고, 동작 온도 범위를 중시하는 경우, 즉 높은 동작 온도 범위(T_ni가 높은)를 필요로 하는 경우, 1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 것이 바람직하고, 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우에는, 벤젠환 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소로 치환되어 있어도 되지만, 무치환, 1치환 또는 2치환이 바람직하며, 무치환이 보다 바람직하다. 2치환의 경우에는 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하다.

일반식(XI)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음에 기재하는 일반식(XI-1) 및/또는 일반식(XI-2)

(식 중 R^X11, R^X21, R^X12 및 R^X22은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기를 나타낸다)

으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

R^X21, R^X12 및 R^X22이 알케닐기인 경우는, 탄소 원자수는 4∼5인 것이 바람직하다. R^X11은 알킬기 또는 알케닐기인 것이 바람직하며, 알킬기가 더 바람직하고, R^X21 및 R^X22는 알킬기 또는 알콕시기가 바람직하고, Δε의 절대값을 크게 할 경우에는 알콕시기 또는 알케닐옥시기인 것이 바람직하며, 알콕시기가 더 바람직하고, R^X12은 알킬기 또는 알케닐기가 바람직하며, 알킬기가 더 바람직하다.

일반식(XI)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XI-1-1)∼식(XI-2-4)

으로 표시되는 화합물이 바람직하지만, 식(XI-1-1)∼식(XI-1-4), 식(XI-2-1) 및 식(XI-2-2)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하며, 식(XI-1-1), 식(XI-1-3), 식(XI-2-1) 및 식(XI-2-2)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(XI-1-1), 식(XI-1-3) 및 식(XI-2-1)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하고, 보다 구체적으로 기술하면 본원 발명의 액정 조성물에 요구되는 굴절율 이방성 Δn의 값이 비교적 낮은 경우(대략 0.100 미만)는 식(XI-1-1) 및 식(XI-1-3)으로 표시되는 화합물이 가장 바람직하고, 요구되는 굴절율 이방성 Δn의 값이 비교적 높은 경우(대략 0.100 이상)는 식(XI-2-1)으로 표시되는 화합물이 가장 바람직하다.

일반식(XI)으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 갖는 경우, 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XI-1-10)∼식(XI-2-11)

(식 중, R^X22은 일반식(XI-2)에 있어서의 R^X22와 같은 의미를 나타낸다)

으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.

추가로, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, M^X2은 일반식(X)에 있어서의 M^X2과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타낸다)

일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우의 바람직한 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 5∼55%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5∼50%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10∼45%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15∼40%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20∼40%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25∼40%이다.

일반식(XⅡ)에 있어서, R^X1은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다.

일반식(XⅡ)에 있어서, R^X2은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하지만, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 2 또는 3의 알콕시기를 나타내는 것이 특히 바람직하고 직쇄인 것이 바람직하다.

일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물은 추가로 일반식(XⅡ-1) 및 일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타낸다)

일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XⅡ-1-1)∼(XⅡ-1-6)

으로 표시되는 화합물이 바람직하지만, 식(XⅡ-1-1)∼식(XⅡ-1-4)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하며, 식(XⅡ-1-1)∼식(XⅡ-1-3)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(XⅡ-1-1) 및 식(XⅡ-1-3)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.

일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 가질 경우에는, 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XⅡ-1-10)∼(XⅡ-1-13)

(식 중, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XⅡ-2-1)∼(XⅡ-2-6)

으로 표시되는 화합물이 바람직하지만, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-4)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하며, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-3)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(XⅡ-2-1) 및 식(XⅡ-2-3)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.

일반식(XⅡ-2)으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 가질 경우에는, 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XⅡ-2-10)∼(XⅡ-2-13)

조합시킬 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절율 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합시켜서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1종류이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류 이상이다.

일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물을 4종 이상 사용할 경우에는, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-4)으로 표시되는 화합물을 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하고, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-4)으로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물 중의 40질량% 이상인 것이 바람직하며, 50질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 바람직한 함유량의 범위는, 40질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다.

일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물을 3종 사용할 경우에는, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-3)으로 표시되는 화합물을 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하며, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-3)으로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물 중의 40질량% 이상인 것이 바람직하며, 50질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.

바람직한 함유량의 범위는, 40질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하며, 50질량% 이상 70질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물을 2종 사용할 경우에는, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-2)으로 표시되는 화합물을 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하고, 식(XⅡ-2-1)∼식(XⅡ-2-2)으로 표시되는 화합물의 함유량이, 일반식(XⅡ)으로 표시되는 화합물 중의 40질량% 이상인 것이 바람직하며, 50질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.

바람직한 함유량의 범위는, 40질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하며, 50질량% 이상 80질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

추가로, 일반식(X)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, M^X31은 일반식(X)에 있어서의 M^X1과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타내고, W는 0 또는 1을 나타내고, X³¹∼X³⁶는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내지만, X³¹ 및 X³²의 조합, X³³ 및 X³⁴의 조합, X³⁵ 및 X³⁶의 조합, 중 적어도 1조(組)의 조합이 모두 불소 원자이다. 단, 식(XⅢ-1-2) 또는 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물은 제외한다)

일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우의 바람직한 함유량의 하한값은, 하한값이 존재할 경우에는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 3%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10%이다. 한편, 하한값이 존재하지 않는 실시형태, 즉 0%이다.

추가로, 바람직한 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태에서는 28%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20%이다. 추가로, 본 발명의 다른 실시형태에서는 15%이다.

바람직한 함유량의 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 본 발명의 일 실시형태로서는 1∼25%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 3∼20%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 5∼15%이다.

일반식(XⅢ)에 있어서, R^X1 및 R^X2은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하지만, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 특히 바람직하고, R¹ 및 R²의 탄소 원자수는 각각 다른 것이 가장 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하다.

일반식(XⅢ)에 있어서 X³¹∼X³⁶는 각각 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하지만, 2∼5개가 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하며, 2∼4개가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 2∼3개가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하다.

이 경우에 있어서, 불소 원자가 2개인 경우는, X³³∼X³⁶의 어느 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하며, X³³ 및 X³⁴의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는, 또는 X³⁵ 및 X³⁶의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하며, X³³ 및 X³⁴의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하다. 불소 원자가 3개 이상인 경우는, 적어도 X³³ 및 X³⁴의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는, 또는 적어도 X³⁵ 및 X³⁶의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하며, 적어도 X³³ 및 X³⁴의 조합이 모두 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하다.

일반식(XⅢ)에 있어서, M^X31은 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하지만, 당해 액정 조성물을 사용하여 제작되는 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서 응답 속도를 중시할 경우에는, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하며, 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 구동 전압을 중시할 경우에는 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하며, 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 동작 온도 범위를 중시하는 경우, 즉 높은 동작 온도 범위를 필요로 하는 경우, 1,4-시클로헥실렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하며, 1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우에는, 벤젠환 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되지만, 무치환, 1치환 또는 2치환이 바람직하고, 2치환의 경우에는 2,3-디플루오로벤젠-1,4-디일기를 나타내는 것이 바람직하다.

일반식(XⅢ)에 있어서, W는 0 또는 1을 나타내지만, 응답 속도를 중시할 경우에는 0을 나타내는 것이 바람직하고, 동작 온도 범위를 중시하는 경우, 즉 높은 동작 온도 범위를 필요로 할 경우에는 1을 나타내는 것이 바람직하다.

일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은 다음에 기재하는 일반식(XⅢ-1)∼(XⅢ-43)

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되는 화합물이 바람직하지만, 일반식(XⅢ-1)∼(XⅢ-10), (XⅢ-12), (XⅢ-20), (XⅢ-22), (XⅢ-40) 및 (XⅢ-42)으로 표시되는 화합물이 바람직하며, 일반식(XⅢ-1), (XⅢ-2), (XⅢ-10), (XⅢ-12), (XⅢ-20), (XⅢ-22), (XⅢ-40) 및 (XⅢ-42)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 일반식(XⅢ-1) 및 (XⅢ-2)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 일반식(XⅢ-1)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.

일반식(XⅢ-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(XⅢ-1-1)∼식(XⅢ-1-16)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

상기 화합물 중, 식(XⅢ-1-1)∼식(XⅢ-1-6)으로 표시되는 화합물이 바람직하며, 식(XⅢ-1-1)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

일반식(XⅢ)에 있어서의 R^X1 및 R^X2은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하고, R^X1 및 R^X2이 모두 알킬기일 경우에는, 각각의 탄소 원자수는 다른 편이 바람직하다.

더 상세히 기술하면, R^X1이 프로필기를 나타내고 R^X2이 에틸기를 나타내는 화합물 또는 R^X1이 부틸기를 나타내고 R^X2이 에틸기를 나타내는 화합물이 바람직하다.

추가로, 일반식(C)으로 표시되는 화합물을 함유할 수 있다.

(식 중, R¹⁰⁰은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X¹⁰⁰∼X¹⁰¹는 독립하여 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y¹⁰⁰는 불소 원자 또는 -OCF₃을 나타낸다)

R¹⁰⁰은 탄소 원자수 3의 알킬기가 바람직하다. X¹⁰⁰∼X¹⁰¹는 불소 원자가 바람직하다. Y¹⁰⁰는 불소 원자가 바람직하다.

바람직한 함유량의 범위는, 0∼10질량%이며, 또는 2∼8질량%이고, 3∼7질량%이다.

본 발명의 액정 조성물은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(T_NI)를 폭넓은 범위에서 사용할 수 있는 것이지만, 60∼120℃인 것이 바람직하며, 70∼100℃가 보다 바람직하고, 70∼90℃가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 식(i) 및, 식(XⅢ-1-2) 또는 식(XⅢ-1-4)의 화합물을 필수로 하는 것이지만, 보다 바람직한 태양으로서, 일반식(L), 일반식(X)으로 표시되는 화합물을 함유할 수 있다. 이 경우에 함유량은 다음에 기재하는 함유량이 바람직하다.

식(i), 식(XⅢ-1-2), 식(XⅢ-1-4) 및 일반식(L)으로 표시되는 화합물을 함유할 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이 40질량%∼80질량%가 바람직하며, 42∼75질량%가 보다 바람직하고, 45∼70질량%가 더 바람직하고, 50질량%∼68질량%가 특히 바람직하고, 50∼65질량%가 가장 바람직하다.

식(i), 식(XⅢ-1-2), 식(XⅢ-1-4) 및 일반식(X)으로 표시되는 화합물을 함유할 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이 40∼90질량%가 바람직하며, 45∼90질량%가 보다 바람직하고, 47질량%∼88질량%가 더 바람직하고, 50∼85질량%가 특히 바람직하고, 53∼85질량%가 가장 바람직하다.

식(i), 식(ⅱ-b), 일반식(L) 및 일반식(X)으로 표시되는 화합물을 함유할 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이 60∼100질량%가 바람직하며, 63∼100질량%가 보다 바람직하고, 70∼100질량%가 더 바람직하고, 75∼100질량%가 특히 바람직하다.

일반식(L)이, 일반식(Ⅱ-a), 또는 일반식(I-a)으로 표시되는 화합물이었을 경우에는, 다음에 기재하는 함유량이 바람직하다.

식(i), 식(XⅢ-1-2), 식(XⅢ-1-4), 일반식(Ⅱ-a), 일반식(I-a) 및 일반식(X)으로 표시되는 화합물을 함유할 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이 80∼100질량%가 바람직하며, 85∼100질량%가 보다 바람직하고, 90질량%∼100질량%가 더 바람직하고, 95∼100질량%가 특히 바람직하다.

본원 발명에 사용하는 화합물은 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구될 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다. 추가로 액정 조성물 내에 염소 원자를 갖는 화합물이 5% 이하인 것이 바람직하며, 3% 이하인 것이 바람직하고, 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 실질적으로 함유하지 않음이라 함은, 화합물 제조 시의 불순물로서 생성한 화합물 등의 의도치 않게 염소 원자를 함유하는 화합물만이 액정 조성물에 혼입하는 것을 의미한다.

본원 발명에 사용하는 화합물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조를 지니지 않는다. 또한, 액정 조성물의 신뢰성 및 장기 안정성을 중시할 경우에는 시아노기나 카르보닐기를 갖는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 또한, UV 조사에 의한 안정성을 중시하는 경우, 염소 원자가 치환해 있는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 분자 내의 환 구조가 전부 6원환인 화합물만인 것도 바람직하다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물의 유전율 이방성 Δε의 값은, 25℃에 있어서, -2.0 내지 -6.0인 것이 바람직하며, -2.5 내지 -5.0인 것이 보다 바람직하고, -2.5 내지 -4.0인 것이 특히 바람직하지만, 더 상세히 기술하면, 응답 속도를 중시할 경우에는 -2.5∼-3.4인 것이 바람직하고, 구동 전압을 중시할 경우에는 -3.4∼-4.0인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물의 굴절율 이방성 Δn의 값은, 25℃에 있어서, 0.08 내지 0.13인 것이 바람직하지만, 0.09 내지 0.12인 것이 보다 바람직하다. 더 상세히 기술하면, 얇은 셀갭에 대응하는 경우는 0.10 내지 0.12인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응하는 경우는 0.08 내지 0.10인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물의 회전 점도(γ₁)는 150 이하가 바람직하며, 130 이하가 보다 바람직하고, 120 이하가 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물에서는, 회전 점도와 굴절율 이방성의 함수인 Z가 특정의 값을 나타내는 것이 바람직하다.

(식 중, γ₁는 회전 점도를 나타내고, Δn은 굴절율 이방성을 나타낸다)

Z는, 13000 이하가 바람직하며, 12000 이하가 보다 바람직하고, 11000 이하가 특히 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물은, 액티브 매트릭스 표시 소자에 사용할 경우에 있어서는, 10¹²(Ω·m) 이상의 비저항을 갖는 것이 필요하며, 10¹³(Ω·m)이 바람직하고, 10¹⁴(Ω·m) 이상이 보다 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물은, 상술한 화합물 이외에, 용도에 따라서, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정, 산화방지제, 자외선흡수제, 중합성 모노머 등을 함유해도 된다.

중합성 모노머로서는, 일반식(P)

(식 중, X⁷ 및 X⁸는 각각 독립하여, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,

Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립하여, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-(식 중, s는 2 내지 7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 한다)을 나타내고,

Z²는 -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH₂CH₂-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-COO-, -CH₂CH₂-OCO-, -COO-CH₂-, -OCO-CH₂-, -CH₂-COO-, -CH₂-OCO-, -CY¹=CY²-(식 중, Y¹ 및 Y²는 각각 독립하여, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다), -C≡C- 또는 단결합을 나타내고,

B는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내고, 식 중의 모든 1,4-페닐렌기는, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 이관능(二官能) 모노머가 바람직하다.

X⁷ 및 X⁸는, 모두 수소 원자를 나타내는 디아크릴레이트 유도체, 모두 메틸기를 갖는 디메타크릴레이트 유도체의 어느 것도 바람직하고, 한쪽이 수소 원자를 나타내고 다른 한쪽이 메틸기를 나타내는 화합물도 바람직하다. 이들 화합물의 중합 속도는, 디아크릴레이트 유도체가 가장 빠르고, 디메타크릴레이트 유도체가 느리고, 비대칭 화합물이 그 중간이고, 그 용도에 따라 바람직한 태양을 사용할 수 있다. PSA 표시 소자에 있어서는, 디메타크릴레이트 유도체가 특히 바람직하다.

Sp¹ 및 Sp²는 각각 독립하여, 단결합, 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-를 나타내지만, PSA 표시 소자에 있어서는 적어도 한쪽이 단결합인 것이 바람직하며, 모두 단결합을 나타내는 화합물 또는 한쪽이 단결합이고 다른 한쪽이 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기 또는 -O-(CH₂)_s-를 나타내는 태양이 바람직하다. 이 경우 1∼4의 알킬기가 바람직하고, s는 1∼4가 바람직하다.

Z¹는, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CH₂CH₂-, -CF₂CF₂- 또는 단결합이 바람직하며, -COO-, -OCO- 또는 단결합이 보다 바람직하고, 단결합이 특히 바람직하다.

B는 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내지만, 1,4-페닐렌기 또는 단결합이 바람직하다. C가 단결합 이외의 환 구조를 나타내는 경우, Z²는 단결합 이외의 연결기도 바람직하고, C가 단결합인 경우, Z¹는 단결합이 바람직하다.

이러한 점에서, 일반식(P)에 있어서, Sp¹ 및 Sp²의 사이의 환 구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 구조가 바람직하다.

일반식(P)에 있어서, C가 단결합을 나타내고, 환 구조가 2개인 환으로 형성될 경우에 있어서, 다음의 식(Pa-1) 내지 식(Pa-5)

(식 중, 양단은 Sp¹ 또는 Sp²에 결합하는 것으로 한다)

을 나타내는 것이 바람직하고, 식(Pa-1) 내지 식(Pa-3)을 나타내는 것이 보다 바람직하며, 식(Pa-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.

이들 골격을 포함하는 중합성 화합물은 중합 후의 배향 규제력이 PSA형 액정 표시 소자에 최적이며, 양호한 배향 상태가 얻어지므로, 표시 불균일이 억제되거나, 또는, 전혀 발생하지 않는다.

이상의 점에서, 중합성 모노머로서는, 일반식(Pa-1-1)∼일반식(Pa-1-4)이 특히 바람직하며, 그 중에서도 일반식(Pa-1-2)이 가장 바람직하다.

(식 중, Sp²는 탄소 원자수 2 내지 5의 알킬렌기를 나타낸다)

본 발명의 액정 조성물에 모노머를 첨가할 경우에 있어서, 중합개시제가 존재하지 않는 경우이어도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진하기 위하여 중합개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다. 또한, 보존 안정성을 향상시키기 위하여, 안정제를 첨가해도 된다. 사용할 수 있는 안정제로서는, 예를 들면, 히드로퀴논류, 히드로퀴논모노알킬에테르류, 제삼부틸카테콜류, 피로갈롤류, 티오페놀류, 니트로 화합물류, β-나프틸아민류, β-나프톨류, 니트로소 화합물 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 추가로, 일반식(Q)으로 표시되는 화합물을 함유할 수 있다.

(식 중, R^Q은 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어도 되고, M^Q은 트랜스-1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌기 또는 단결합을 나타낸다)

R^Q은 탄소 원자수 1 내지 22의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기를 나타내며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 CH₂기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF₂O-, -OCF₂-로 치환되어도 되지만, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기, 1개의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기, 1개의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기가 바람직하며, 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄 알킬기, 1개의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기, 1개의 CH₂기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기가 더 바람직하다. M^Q은 트랜스-1,4-시클로헥실렌, 1,4-페닐렌기 또는 단결합을 나타내지만, 트랜스-1,4-시클로헥실렌 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.

일반식(Q)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는, 하기의 일반식(Q-a) 내지 일반식(Q-d)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

식 중, R^Q1은 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, R^Q2은 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, R^Q3은 탄소 원자수 1 내지 8의 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기 또는 분기쇄 알콕시기가 바람직하고, L^Q은 탄소 원자수 1 내지 8의 직쇄 알킬렌기 또는 분기쇄 알킬렌기가 바람직하다. 일반식(Q-a) 내지 일반식(Q-d)으로 표시되는 화합물 중, 일반식(Q-c) 및 일반식(Q-d)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.

본원 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Q)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종을 함유하는 것이 바람직하며, 1종 내지 5종 함유하는 것이 더 바람직하고, 그 함유량은 0.001 내지 1질량%인 것이 바람직하며, 0.001 내지 0.1질량%가 더 바람직하고, 0.001 내지 0.05질량%가 특히 바람직하다.

본 발명의 중합성 화합물 함유 액정 조성물은, 액정 표시 소자에 유용하며, 특히 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하여, PSA 모드, PSVA 모드, VA 모드, IPS 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.

본 발명의 중합성 화합물 함유 액정 조성물은, 이것에 함유되는 중합성 화합물이 자외선 조사에 의해 중합함으로써 액정 배향능이 부여되며, 액정 조성물의 복굴절을 이용해서 광의 투과 광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용된다. 액정 표시 소자로서, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자), TN-LCD(트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), STN-LCD(수퍼 트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), OCB-LCD 및 IPS-LCD(인 플레인 스위칭 액정 표시 소자)에 유용하지만, AM-LCD에 특히 유용하고, 투과형 또는 반사형의 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.

액정 표시 소자에 사용되는 액정셀의 2매의 기판은 유리 또는 플라스틱과 같이 유연성을 지닌 투명한 재료를 사용할 수 있고, 한쪽은 실리콘 등의 불투명한 재료여도 된다. 투명 전극층을 갖는 투명 기판은, 예를 들면, 유리판 등의 투명 기판 위에 인듐주석옥사이드(ITO)를 스퍼터링함에 의해 얻을 수 있다.

상기 기판을, 투명 전극층이 내측으로 되도록 대향시킨다. 그때, 스페이서를 개재하여, 기판의 간격을 조정해도 된다. 이때에는, 얻어지는 조광층의 두께가 1∼100㎛로 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 1.5 내지 10㎛가 더 바람직하고, 편광판을 사용하는 경우는, 콘트라스트가 최대로 되도록 액정의 굴절율 이방성 Δn과 셀두께 d와의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 2매의 편광판이 있는 경우는, 각 편광판의 편광축을 조정해서 시야각이나 콘트라스트가 양호해지도록 조정할 수도 있다. 추가로, 시야각을 넓히기 위한 위상차 필름을 사용할 수도 있다. 스페이서로서는, 예를 들면, 유리 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자, 포토레지스트 재료 등을 들 수 있다. 그 후, 에폭시계 열경화성 조성물 등의 씰제를, 액정 주입구를 마련한 형태로 당해 기판에 스크린 인쇄하고, 당해 기판끼리를 첩합하고, 가열하여 씰제를 열경화시킨다.

2매의 기판 사이에 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 협지(挾持)시키는 방법은, 통상의 진공 주입법 또는 ODF법 등을 사용할 수 있지만, 진공 주입법에 있어서는 적하흔은 발생하지 않으나, 주입의 흔적이 남는 과제를 갖고 있는 것이지만, 본원 발명에 있어서는, ODF법을 사용하여 제조하는 표시 소자에 보다 호적하게 사용할 수 있다.

중합성 화합물을 중합시키는 방법으로서는, 액정의 양호한 배향 성능을 얻기 위해서는, 적당한 중합 속도가 바람직하므로, 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 단일 또는 병용 또는 순번으로 조사함에 의하여 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용하는 경우, 편광 광원을 사용해도 되고, 비편광 광원을 사용해도 된다. 또한, 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 2매의 기판 사이에 협지시킨 상태에서 중합을 행할 경우에는, 적어도 조사면측의 기판은 활성 에너지선에 대하여 적당한 투명성이 부여되어 있지 않으면 안 된다. 또한, 광조사 시에 마스크를 사용하여 특정의 부분만을 중합시킨 후, 전장(電場)이나 자장(磁場) 또는 온도 등의 조건을 변화시킴에 의해, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시키고, 추가로 활성 에너지선을 조사하여 중합시킨다는 수단을 사용해도 된다. 특히 자외선 노광할 때에는, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 교류 전계를 인가하면서 자외선 노광하는 것이 바람직하다. 인가하는 교류 전계는, 주파수 10㎐ 내지 10㎑의 교류가 바람직하며, 주파수 60㎐ 내지 10㎑가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 원하는 프리틸트각에 의존해서 선택된다. 즉, 인가하는 전압에 따라 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. MVA 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향 안정성 및 콘트라스트의 관점에서 프리틸트각을 80도 내지 89.9도로 제어하는 것이 바람직하다.

조사 시의 온도는, 본 발명의 액정 조성물의 액정 상태가 유지되는 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 실온에 가까운 온도, 즉, 전형적으로는 15∼35℃에서의 온도에서 중합시키는 것이 바람직하다. 자외선을 발생시키는 램프로서는, 메탈할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 사용할 수 있다. 또한, 조사하는 자외선의 파장으로서는, 액정 조성물의 흡수 파장역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라서, 자외선을 커트해서 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1㎽/㎠∼100W/㎠가 바람직하며, 2㎽/㎠∼50W/㎠가 보다 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지량은, 적의 조정할 수 있지만, 10mJ/㎠ 내지 500J/㎠가 바람직하며, 100mJ/㎠ 내지 200J/㎠가 보다 바람직하다. 자외선을 조사할 때에, 강도를 변화시켜도 된다. 자외선을 조사하는 시간은 조사하는 자외선 강도에 따라 적의 선택되지만, 10초 내지 3600초가 바람직하며, 10초 내지 600초가 보다 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 소자의 구성은, 도 1에 기재하는 바와 같이 투명 도전성 재료로 이루어지는 공통 전극을 구비한 제1 기판과, 투명 도전성 재료로 이루어지는 화소 전극과 각 화소에 구비한 화소 전극을 제어하는 박막 트랜지스터를 구비한 제2 기판과, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 협지된 액정 조성물을 가지며, 당해 액정 조성물 중의 액정 분자의 전압 무인가 시의 배향이 상기 기판에 대하여 대략 수직인 액정 표시 소자로서, 당해 액정 조성물로서 상기 본 발명의 액정 조성물을 사용한 것에 특징을 갖는 것이다.

적하흔의 발생은 주입되는 액정 재료에 큰 영향을 받는 것이지만, 표시 소자의 구성에 의해서도 그 영향은 피할 수 없다. 특히, 액정 표시 소자 중에 형성되는 컬러 필터, 박막 트랜지스터 등은 얇은 배향막, 투명 전극 등밖에 액정 조성물을 격리할 부재가 없으므로 조합에 따라 적하흔의 발생에 영향을 준다.

특히 당해 박막 트랜지스터가 역스태거드형일 경우에는, 드레인 전극이 게이트 전극을 덮도록 형성되기 때문에 그 면적이 증대하는 경향이 있다. 드레인 전극은, 구리, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 탄탈륨 등의 금속 재료로 형성되며, 일반적으로는, 패시베이션 처리가 실시되는 것이 통상의 형태이다. 그러나, 보호막은 일반적으로 얇고, 배향막도 얇아, 이온성 물질을 차단하지 않을 가능성이 높으므로, 금속 재료와 액정 조성물의 상호 작용에 의한 적하흔의 발생을 피할 수 없었다.

본건 발명에 있어서는, 도 2에 기재하는 바와 같이 박막 트랜지스터가 역스태거드형인 액정 표시 소자에 호적하게 사용할 수 있으며, 알루미늄 배선을 사용하는 경우에 바람직하다.

본 발명의 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는 고속 응답과 표시 불량의 억제를 양립시킨 유용한 것이며, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하여, VA 모드, PSVA 모드, PSA 모드, IPS 모드 또는 ECB 모드용에 적용할 수 있다.

[실시예]

이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더 상세히 기술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.

실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.

T_NI : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)

Δn : 20℃에 있어서의 굴절율 이방성

Δε : 20℃에 있어서의 유전율 이방성

η : 20℃에 있어서의 점도(mPa·s)

γ₁ : 20℃에 있어서의 회전 점도(mPa·s)

VHR : 주파수 60㎐, 인가 전압 5V의 조건 하에서 70℃에 있어서의 전압 유지율(%)

내열 시험 후의 VHR : 액정 조성물을 주입한 VHR 측정용 TEG(테스트 엘리먼트 그룹)를 120℃의 항온조 중에 30분 유지한 후, 상기 VHR 측정법과 같은 조건에서 측정을 행했다.

소부 :

액정 표시 소자의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 1200시간 표시시킨 후에, 전화면(全畵面) 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상의 레벨을 목시(目視)로 이하의 4단계 평가로 행했다.

◎ 잔상 없음(매우 좋은 레벨)

○ 잔상 극히 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨(좋은 레벨)

△ 잔상 있으며 허용할 수 없는 레벨(좋지 않은 레벨)

× 잔상 있으며 상당히 열악(나쁜 레벨)

적하흔 :

액정 표시 장치의 적하흔의 평가는, 전면 흑표시했을 경우에 있어서의 희게 떠오르는 적하흔을 목시로 이하의 4단계 평가로 행했다.

◎ 잔상 없음(매우 좋은 레벨)

○ 잔상 극히 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨(좋은 레벨)

△ 잔상 있으며 허용할 수 없는 레벨(좋지 않은 레벨)

× 잔상 있으며 상당히 열악(나쁜 레벨)

프로세스 적합성 :

프로세스 적합성은, ODF 프로세스에 있어서, 정적(定積) 계량 펌프를 사용하여 1회에 25pL씩 액정을 적하하는 것을 100000회 행하고, 다음의 「0∼200회, 201∼400회, 401∼600회, …99801∼100000회」의 각 200회씩 적하된 액정량의 변화를 이하의 4단계로 평가했다.

◎ 변화가 극히 작음(안정적으로 액정 표시 소자를 제조할 수 있음. 매우 좋은 레벨)

○ 변화가 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨(좋은 레벨)

△ 변화가 있으며 허용할 수 없는 레벨(불균일 발생에 의해 수율이 악화. 좋지 않은 레벨)

× 변화가 있으며 상당히 열악(액정 누설이나 진공 기포가 발생)(나쁜 레벨)

저온에서의 용해성:

저온에서의 용해성 평가는, 액정 조성물을 조제 후, 1㎖의 샘플병에 액정 조성물을 0.5g 칭량하고, 이것에 온도 제어식 시험조 중에서, 다음을 1사이클 「-25℃(1시간 유지)→승온(0.1℃/매분)→0℃(1시간 유지)→승온(0.1℃/매분)→25℃(1시간 유지)→강온(-0.1℃/매분)→0℃(1시간 유지)→강온(-0.1℃/매분)→-25℃」로 해서 온도 변화를 계속 주고, 목시로 액정 조성물로부터의 석출물의 발생을 관찰하여, 이하의 4단계 평가를 행했다.

◎ 672시간 이상 석출물이 관찰되지 않았음(매우 좋은 레벨)

○ 336시간 이상 석출물이 관찰되지 않았음(좋은 레벨)

△ 168시간 이내에 석출물이 관찰되었음(좋지 않은 레벨)

× 84시간 이내에 석출물이 관찰되었음(나쁜 레벨)

또, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호(略號)를 사용한다.

(측쇄 구조 및 연결 구조)

-n -C_nH_2n ₊₁ 탄소수 n의 직쇄상의 알킬기

n- C_nH_2n ₊₁- 탄소수 n의 직쇄상의 알킬기

-On -OC_nH_2n ₊₁ 탄소수 n의 직쇄상의 알콕시기

nO- C_nH_2n ₊₁O- 탄소수 n의 직쇄상의 알콕시기

-V -CH=CH₂

V- CH₂=CH-

-V1 -CH=CH-CH₃

1V- CH₃-CH=CH-

-2V -CH₂-CH₂-CH=CH₃

V2- CH₃=CH-CH₂-CH₂-

-2V1 -CH₂-CH₂-CH=CH-CH₃

1V2- CH₃-CH=CH-CH₂-CH₂

(환 구조)

(비교예 1 및 실시예 1∼3)

다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(LC1∼4)을 조제하여, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다.

각각의 액정 조성물을 사용하여, 도 1에 나타내는 VA 액정 표시 소자를 제작했다. 이 액정 표시 소자는, 액티브 소자로서 역스태거드형의 박막 트랜지스터를 갖고 있다. 액정 조성물의 주입은, 적하법으로 행하며, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행했다.

또, 함유량의 좌측의 기호는, 상기 화합물의 약호의 기재이다.

[표 1]

실시예 1∼3의 액정 조성물 LC-2∼4는, 식(i)의 화합물을 함유하지 않는 비교예 1의 액정 조성물 LC-1과 비교해서, 점도 η 및 회전 점성 γ1이 낮으며, 소부 평가, 적하흔 평가, 프로세스 적합성, 또한, 저온에서의 용해성에 있어서 우수함을 알 수 있다.

(실시예 4∼7)

다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(LC-5∼8)을 조제하여, 그 물성값을 측정했다. 또한, 액정 표시 소자에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행했다. 그 결과를 이하에 나타낸다.

[표 2]

실시예 4∼7의 액정 조성물 LC-5∼8에 있어서, 실시예 4의 액정 조성물 LC-5에서는 식(i)의 화합물과 식(XⅢ-1-2)의 화합물의 첨가량의 합계가 26질량%이기 때문인지, 약간 떨어지지만 양호한 결과가 얻어졌다.

(실시예 8∼12)

다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(LC-9∼13)을 조제하여, 그 물성값을 측정했다. 또한, 액정 표시 소자에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행했다. 그 결과를 이하에 나타낸다.

[표 3]

실시예 8∼12의 액정 조성물 LC-9∼13은, 점도 η 및 회전 점성 γ1이 낮으며, 각종 패널 평가 성능, 프로세스 적합성, 또한, 저온에서의 용해성에 있어서 우수함을 알 수 있다.

(실시예 13∼16)

다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(LC-14∼17)을 조제하여, 그 물성값을 측정했다. 또한, 액정 표시 소자에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행했다. 그 결과를 이하에 나타낸다.

[표 4]

실시예 13∼16의 액정 조성물 LC-14∼17에 있어서 양호한 결과가 얻어졌다.

(실시예 17∼20)

다음에 나타내는 조성을 갖는 액정 조성물(LC-18∼21)을 조제하여, 그 물성값을 측정했다. 또한, 액정 표시 소자에 의해, 소부, 적하흔, 프로세스 적합성 및 저온에서의 용해성의 평가를 행했다. 그 결과를 이하에 나타낸다.

[표 5]

실시예 17∼20의 액정 조성물 LC-18∼21에 있어서 양호한 결과가 얻어졌다.

(실시예 21)

실시예 14에 나타내는 네마틱 액정 조성물 LC-15 99.85%에 대하여, 이하에서 표시되는 중합성 화합물

을 0.15% 첨가하고 균일 용해함에 의해 중합성 액정 조성물 CLC-A를 조제했다. CLC-A의 물성은 실시예 27에 나타내는 네마틱 액정 조성물의 물성과 거의 차이는 없었다. CLC-A를 셀갭 3.5㎛의 호모지니어스 배향을 유기하는 폴리이미드 배향막을 도포한 ITO 부착 셀에 진공 주입법으로 주입했다. 이 셀에 주파수 1㎑의 구형파(矩形波)를 인가하면서, 320㎚ 이하의 자외선을 커트하는 필터를 통하여, 고압 수은등에 의해 액정셀에 자외선을 조사했다. 셀 표면의 조사 강도가 10㎽/㎠로 되도록 조정해서 600초간 조사하여, 중합성 액정 조성물 중의 중합성 화합물을 중합시킨 수직 배향성 액정 표시 소자를 얻었다. 중합성 화합물이 중합함에 의해, 액정 화합물에 대한 배향 규제력이 생겨 있음을 확인할 수 있었다.

1 : 편광판
2 : 기판
3 : 투명 전극 또는 액티브 소자를 수반하는 투명 전극
4 : 배향막
5 : 액정
11 : 게이트 전극
12 : 양극 산화 피막
13 : 게이트 절연층
14 : 투명 전극
15 : 드레인 전극
16 : 오믹 접촉층
17 : 반도체층
18 : 보호막
19a : 소스 전극1
19b : 소스 전극2
100 : 기판
101 : 보호층

Claims

식(i)

으로 표시되는 화합물을 함유하고,
식(XⅢ-1-2)으로 표시되는 화합물, 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물, 또는 식(XⅢ-1-2)으로 표시되는 화합물 및 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물

을 함유하고, 액정 조성물 중에 함유하는 식(XⅢ-1-2)으로 표시되는 화합물, 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물, 또는 식(XⅢ-1-2)으로 표시되는 화합물 및 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물의 함유량이 10∼25질량%이고, 식(i), 식(XⅢ-1-2) 및 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물의 함유량의 합계가 29∼61질량%이고,
일반식(I-c)으로 표시되는 화합물

을 함유하고(식 중, R¹³은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R¹⁵은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다),
추가로, 일반식(X)

(식 중, R^X1 및 R^X2은 서로 독립하여 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기를 나타내며, 이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있어도 되고, 또한 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어도 되고,
u 및 v는 서로 독립하여, 0, 1 또는 2를 나타내지만, u+v는 2 이하이고,
M^X1, M^X2 및 M^X3은 서로 독립하여,
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a) 또는 기(b)에 함유되는 수소 원자는 각각 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되지만, M^X2 및/또는 M^X3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 달라도 되고,
L^X1, L^X2 및 L^X3은 서로 독립하여 단결합, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -OCF₂-, -CF₂O-,-CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, L^X1 및/또는 L^X3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되고 달라도 되고,
X^X1 및 X^X2는 서로 독립하여 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 불소 원자를 나타내지만, 어느 하나는 불소 원자를 나타낸다)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종류 이상 함유하고, 상기 일반식(X)으로 표시되는 화합물로서 일반식(XⅡ)

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, M^X2은 일반식(X)에 있어서의 M^X2과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되는 화합물이 30∼45질량% 함유하는 유전율 이방성이 음인 액정 조성물.
제1항에 있어서,
일반식(L)

(식 중, R^L1 및 R^L2은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내며, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립하여 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의하여 치환되어 있어도 되고,
OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
B^L1, B^L2 및 B^L3는 각각 독립하여
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 -O-로 치환되어도 된다) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=로 치환되어도 된다)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기한 기(a), 기(b)는 각각 독립하여 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자의 어느 하나로 치환되어 있어도 되고,
L^L1 및 L^L2은 각각 독립하여 단결합, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCH₂-, -CH₂O-, -COO-, -OCO-, -OCF₂-, -CF₂O-, -CH=N-N=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-를 나타내고,
OL이 2 또는 3이며 L^L2이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 달라도 되고, OL이 2 또는 3이며 B^L3가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 달라도 되지만, 단, 식(i)으로 표시되는 화합물 및 일반식(I-c)으로 표시되는 화합물을 제외한다)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종류 이상의 화합물을 함유하는 액정 조성물.
제2항에 있어서,
일반식(L)으로 표시되는 화합물이, 일반식(Ⅱ-a)

(식 중, R¹¹은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, R¹²은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
및 일반식(I-a)

(식 중, R¹³ 및 R¹⁴은 각각 독립하여 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내지만, R¹³ 및 R¹⁴에 있어서 탄소 원자수가 3과 2인 알킬기를 나타내는 조합으로 되는 화합물은 제외된다)으로 표시되는 화합물이고, 일반식(Ⅱ-a)으로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 액정 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(X)으로 표시되는 화합물이, 일반식(XI-1), 일반식(XⅡ-1), 일반식(XⅡ-2) 또는 일반식(XⅢ)

(식 중, R^X11 및 R^X21은 각각 독립하여, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기를 나타낸다)

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타낸다)

(식 중, R^X1은 일반식(X)에 있어서의 R^X1과 같은 의미를 나타내고, M^X31은 일반식(X)에 있어서의 M^X1과 같은 의미를 나타내고, R^X2은 일반식(X)에 있어서의 R^X2과 같은 의미를 나타내고, W는 0 또는 1을 나타내고, X³¹∼X³⁶는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내지만, X³¹ 및 X³²의 조합, X³³ 및 X³⁴의 조합, X³⁵ 및 X³⁶의 조합, 중 적어도 1조(組)의 조합이 모두 불소 원자이다. 단, 식(XⅢ-1-2) 또는 식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물은 제외한다)으로 표시되는 화합물인 액정 조성물.
제4항에 있어서,
일반식(XⅡ-1)으로 표시되는 화합물로서, 식(XⅡ-1-2) 또는 식(XⅡ-1-7)

으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물.
제5항에 있어서,
식(XⅡ-1-2)으로 표시되는 화합물의 함유량이 7∼22질량%인, 또는, 식(XⅡ-1-7)으로 표시되는 화합물의 함유량이 9∼24질량%인 액정 조성물.
제3항에 있어서,
식(i), 식(XⅢ-1-2), 식(XⅢ-1-4), 일반식(Ⅱ-a), 일반식(I-a) 또는 일반식(X)으로 표시되는 화합물을 함유하며, 그 함유량의 합계가 90질량% 내지 100질량%인 액정 조성물.
제1항에 있어서,
식(XⅢ-1-4)으로 표시되는 화합물을 함유하는 액정 조성물.
제1항에 있어서,
반응성 모노머를 함유하는 액정 조성물.
제1항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.
제9항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.
제10항 또는 제11항에 기재된 액정 표시 소자를 사용한 액정 디스플레이.
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