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KR20170095272A - 액정 조성물 및 이것을 이용한 액정 표시 소자 - Google Patents

액정 조성물 및 이것을 이용한 액정 표시 소자 Download PDF

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KR20170095272A
KR20170095272A KR1020177018464A KR20177018464A KR20170095272A KR 20170095272 A KR20170095272 A KR 20170095272A KR 1020177018464 A KR1020177018464 A KR 1020177018464A KR 20177018464 A KR20177018464 A KR 20177018464A KR 20170095272 A KR20170095272 A KR 20170095272A
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KR
South Korea
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present
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group
compound represented
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KR1020177018464A
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Inventor
시로 다니구치
조지 가와무라
Original Assignee
디아이씨 가부시끼가이샤
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Filing date
Publication date
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Abstract

[과제] 일반식(i)로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상과, 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상을 함유하고, 상기 일반식(i)로 표시되는 화합물의 총량이 10질량% 이상인 액정 조성물, 및 이것을 이용한 액정 표시 소자를 제공한다.
[해결 수단] 본 발명에 따른 액정 조성물 및 이것을 이용한 액정 표시 소자는, Δε이 양의 액정 조성물이고, 평탄한 투과 특성 곡선을 구비함으로써, 계조 특성을 제어하기 쉬운 액정 조성물을 제공하고, 또한 이것을 이용함으로써, 소부(燒付)나 적하흔 등에 기인하는 표시 불량이 억제되어 우수한 표시 품위를 나타내는 액정 표시 소자를 수율 좋게 제공하는 것 및 이 액정 조성물을 이용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.

Description

액정 조성물 및 이것을 이용한 액정 표시 소자{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT USING SAME}
본 발명은 액정 표시 재료로서 유용한 유전율 이방성(Δε)이 양의 값을 나타내는 네마틱 액정 조성물 및 이것을 이용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자 계산기를 비롯해서, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드프로세서, 전자 수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 이용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(수퍼 트위스티드 네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 이용한 수직 배향형이나 IPS(인 플레인 스위칭)형 또는 FFS(프린지 필드 스위칭)형 등이 있다. 이들 액정 표시 소자에 이용되는 액정 조성물은 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 자극에 대해 안정인 것, 또한 실온을 중심으로 해서 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저점성이며, 또한 구동 전압이 낮은 것이 요구된다. 또한 액정 조성물은 각각의 표시 소자에 있어서 유전율 이방성(Δε)이나 굴절률 이방성(Δn) 등을 최적의 값으로 하기 위해서, 수종류에서 수십 종류의 화합물로 구성되어 있다. 또한, TN형, STN형 또는 IPS형이나 FFS형 등의 수평 배향형뿐만 아니라 수직 배향(VA)형 디스플레이와 같은 모든 구동 방식에 있어서, 저전압 구동, 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위를 나타내는 액정 조성물이 요구되고 있다. 또한, Δn과 셀갭(d)과의 곱인 Δn×d를 소정값으로 설정하기 위해서, 액정 조성물의 Δn을 셀갭에 맞춰서 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 추가해서 액정 표시 소자를 텔레비전 등에 응용할 경우에 있어서는 고속 응답성이 중시되기 때문에, 회전 점성(γ1)이 작은 액정 조성물이 요구된다.
이러한 고속 응답성을 지향한 p형 액정 조성물의 구성으로서, 예를 들면, Δε이 양의 액정 화합물인 식(A-1)이나 (A-2)로 표시되는 화합물 및 Δε이 중성의 액정 화합물인 (B)를 조합해서 사용한 액정 조성물이 개시되어 있다. 이들 액정 조성물의 특징으로서, Δε이 양의 액정 화합물이 -CF2O- 구조를 갖는 것이나 Δε이 중성의 액정 화합물이 알케닐기를 갖는 것은, 액정 조성물의 분야에서는 널리 알려져 있다(특허문헌 1).
Figure pct00001
또한, 액정 텔레비전이나 스마트폰 등에 사용되고 있는 액정 디스플레이의 화질을 결정하는 요소 중, 화면의 밝기인 휘도, 흰색과 검정색의 휘도비인 콘트라스트비 및 화소의 휘도를 단계수로 제어하는 계조의 3가지 특성은, 높으면 높을수록 일반적으로는 미려함이 더해진다고 되어 있다. 액정 디스플레이는 리빙룸 등 비교적 밝은 곳에서의 시인성이 요구되기 때문에, 높은 휘도가 필요하며, 콘트라스트가 클수록 화면이 선명하게 보인다. 또한, 계조수가 증가하면 표현할 수 있는 색의 수(색수)가 증가한다. 예를 들면, 일반적인 액정 텔레비전에서는, RGB의 화소를 각각 8~10비트로 제어하고 있고, 8비트의 경우는 256계조로 1678만색을 표시할 수 있고, 10비트의 경우는 1024계조로 표시할 수 있는 색수는 약 10억색이 된다. 따라서, 단순히 계조수가 많을수록 화질이 향상되지만, 계조를 분할하는 투과율-계조 전압 곡선의 형상도 중요한 요인이 된다.
즉, 투과율-계조 전압 곡선의 형상이 리니어상과 같은 완만한 커브이면, 분할된 계조폭이 등간격이 되어, 인접하는 계조 전압 및 이에 대응해서 표시되는 휘도와의 차가 명확해진다. 그러나, 투과율-계조 전압 곡선의 변곡점 근방 또는 당해 곡선이 급격한 변화율의 곡선 형상이면, 분할된 계조폭이 등간격으로 되지 않아, 인접하는 계조 전압 및 이에 대응해서 표시되는 휘도와의 차를 가늠하기 어렵다. 이에 따라, 표시할 수 있는 색수가 실질상 감소한다는 문제가 발생한다. 이 때문에, 계조의 표현력에 어려움이 있으면, 암부의 크러쉬드 블랙(crushed blacks), 명부의 클립드 화이트(clipped whites) 또는 중간 계조의 밴딩(세로나 가로의 선), 컬러 스테인 등이 발생한다.
이러한 투과율-계조 전압 곡선의 형상을 평탄화하는 액정 조성물로서, 특허문헌 2를 들 수 있다. 당해 특허문헌 2에 의하면, -CH2CH2- 연결기를 함유하는 화합물이면 평탄한 투과 특성 곡선이 얻어지는 취지가 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개 2011-052120호 특허문헌 2: 일본국 특허공개 2011-122154호
상기 특허문헌 1은, 조성물에 있어서의 큰 유전율 이방성은 소자에 있어서의 낮은 문턱값 전압, 작은 소비 전력과 큰 콘트라스트비에 기여하는 것에 주목해서, 큰 유전율 이방성을 나타내는 조성물을 제공하는 것이며, 당해 특허문헌 1의 실시예에서는 최대 Δε이 12.6 등으로 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, -CH2CH2- 연결기 함유 화합물은, 큰 K33/K11값을 나타내기 때문에, 평탄한 투과 특성 곡선을 용이하게 하는 성질을 갖는 액정 조성물을 제공하는 것이다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 조성물은, 액정 조성물 전체의 광학 이방성(Δn), 유전율 이방성 및 비저항을 조정함으로써 콘트라스트비를 크게 하는 것이 기재되어 있지만, 유전율-계조 전압 곡선에 대해서는 언급하고 있지 않다. 또한, 인용문헌 2에서는, -CH2CH2- 연결기 함유 화합물에 의해 평탄한 투과 특성 곡선을 얻고자 하고 있다. 그러나, -CH2CH2- 연결기를 도입하는 화합물의 환구성에 따라서는, 도입 후의 화합물의 N-I 전이 온도의 저하나 융점의 상승 등의 바람직하지 않은 효과를 초래하기 때문에, 실용적인 조성물을 설계한 경우의 물성값에 악영향을 미친다. 구체적으로는, 시클로헥산환과 벤젠환 사이에 -CH2CH2- 연결기를 도입한 경우에는 N-I 전이 온도의 상승이나 융점의 저하와 같은 바람직한 효과가 일반적으로 발현되지만, 벤젠환과 벤젠환 사이에 -CH2CH2- 연결기를 도입한 경우는, N-I 전이 온도는 현저하게 저하하고, 또한 융점이 상승하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 그 때문에 높은 굴절률 이방성(Δn)을 갖는 비페닐 골격이나 터페닐 골격을 기본으로 하는 액정 화합물에 -CH2CH2- 연결기를 도입하는 것은 액정 조성물의 성능에 악영향을 미친다. 한편, 요즘 액정셀의 셀갭(d)은 고속 응답화를 위해 박(薄)셀화가 진행되고 있고, 콘트라스트나 시야각을 유지하기 위해 Δn×d값을 일정하게 유지할 필요가 있다는 점에서, 액정 조성물에는 보다 높은 Δn이 요구되도록 되어 있다. 즉, -CH2CH2- 연결기에 의한 투과 특성 곡선의 평탄화는, 갭이 두껍고 비교적 응답 속도가 느린 액정셀에 대해서밖에 유효하게 작용할 수 없다.
그래서, 본 발명에 따른 액정 조성물 및 그것을 이용한 액정 표시 소자는, Δε이 양의 액정 조성물이며, 평탄한 투과 특성 곡선을 구비함으로써, 계조 특성을 제어하기 쉬운 액정 조성물을 제공하고, 또한 이것을 이용함으로써, 소부(燒付)나 적하흔 등에 기인하는 표시 불량이 억제되어 우수한 표시 품위를 나타내는 액정 표시 소자를 수율 좋게 제공하는 것, 및 이 액정 조성물을 이용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 액정 조성물 중의 알케닐기의 구조 및 그 함유비를 조정함으로써, 계조 특성을 제어하기 쉬운 액정 조성물을 제공할 수 있는 것을 발견하여, 상기 과제를 해결한다.
본 발명에 의하면, 평탄한 투과 특성 곡선을 구비함으로써, 계조 특성을 제어하기 쉬운 액정 조성물 및 이것을 이용한 액정 표시 소자의 제공이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 소자의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 액정 표시 소자의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 액정 표시 소자의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 3에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 II선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도.
도 5는 도 4에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ선 방향으로 액정 표시 소자를 절단한 단면도.
도 6은 도 3에 있어서의 기판(2) 상에 형성된 전극층(3)의 II선으로 둘러싸인 영역의 다른 예를 확대한 평면도.
도 7은 도 6에 있어서의 도 4와 동일한 선 방향으로 액정 표시 소자를 절단한 다른 예의 단면도.
이하에, 본 발명의 바람직한 예를 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 기타 변경이 가능하다.
본 발명의 첫째는, 유전율 이방성이 양의 액정 화합물을 포함하는 성분, 및 일반식(i):
Figure pct00002
(상기 일반식(i) 중, Ri1 및 Ri2는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기이며, 상기 Ri1 또는 Ri2 중 적어도 어느 한쪽이 알케닐기임)로 표시되는 화합물과, 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 구비한 화합물을 포함하는 성분을 갖고, 상기 일반식(i)로 표시되는 화합물의 총량이 10질량% 이상인 액정 조성물이다.
즉, 본 발명에 따른 액정 조성물은, 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물을 포함하는 성분 A와, 상기 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물보다 유전율 이방성이 작은 화합물을 포함하는 성분 B를 포함하고, 이들 성분 A 및 성분 B를 호스트 액정으로서 갖는 조성물인 것이 바람직하다. 유전율 이방성이 양의 성분 A는 폴라 성분, 성분 B를 논폴라 성분이라고도 한다. 상기 폴라 성분은, 유전율 이방성이 ＋3 이상 ＋40 이하의 액정 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 논폴라 성분으로서 유전율 이방성이 －2.0 이상 ＋3.0 미만인 액정 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 유전율 이방성이 －2.0 이상 ＋2.0 이하인 액정 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 액정 조성물은, 상기 성분 A 및 성분 B를 호스트 액정으로서 갖는 액정 조성물이며, 네마틱 액정 조성물이 바람직하다.
이에 따라, 평탄한 투과 특성 곡선을 구비함으로써, 계조 특성을 제어하기 쉬운 액정 조성물을 제공할 수 있다. 즉, 상이한 2개의 화학 골격(이른바 메조겐)을 구비한 알케닐기를 갖는 논폴라끼리의 액정 화합물을 조합하면, 평탄한 투과 특성 곡선이 얻어지는 것이 확인되었다. 특히, 논폴라 성분(성분 B)으로서, 일반식(i)로 표시되는 화합물과, 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 갖는 화합물을 조합하면, 평탄한 투과율-계조 전압 곡선이 얻어진다는 점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 p형의 액정 조성물인 것이 바람직하고, 당해 액정 조성물의 유전 이방성(25℃)은, 14 이하인 것이 바람직하고, 12 이하인 것이 보다 바람직하고, 11 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 8 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 6 이하인 것이 보다 더더욱 바람직하고, 5.8 이하인 것이 특히 바람직하다.
11 이하이면 TFT에의 전압 입력 주사에 있어서의 전압 파형의 라운딩이나 지연에 기인한 플리커나 응답 속도의 악화와 같은 현상의 억제에 효과적이며, 6 이하이면, 비교적 낮은 유전율 이방성을 구비하고 있기 때문에 액정층의 전기 용량(CLC)을 낮게 억제할 수 있어, TFT에의 전압 입력 주사에 있어서의 전압 파형의 라운딩이나 지연에 기인한 플리커나 응답 속도의 악화와 같은 현상의 억제가 더욱 효과적으로 작용한다.
일반식(i)로 표시되는 화합물은, 매우 큰 굴절률 이방성(Δn=0.25 정도)을 가질 뿐만 아니라, 일반식(L)로 표시되는 화합물도 액정 조성물에 요구되는 일반적인 굴절률 이방성(Δn=0.1 정도)과 같은 정도 또는 그보다 큰 굴절률 이방성을 가지므로, 다른 유전적으로 중성인 성분으로서 일반적으로 점성, 용해성의 점에서 유리한 저(低)Δn의 화합물을 상대적으로 많이 이용할 수 있고, 용해성이 우수하며, 점성이 저감된 액정 조성물을 제공하는 것이 가능해진다. 또한, 일반식(i)로 표시되는 화합물은 100도 이상으로 비교적 높은 네마틱 상한 온도 범위를 갖고 있기 때문에, 일반적으로 네마틱 온도 상한 범위가 낮은 유전적으로 중성인 비페닐계 액정 화합물을 병용한 경우에는, 액정 표시 소자용으로서 호적(好適)한 네마틱 온도 범위를 구비하고, 또한 박(薄)셀갭용에 적합한 높은 굴절률 이방성을 구비한 액정 조성물의 제공이 가능해진다.
또한, 일반식(i)로 표시되는 화합물과, 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 갖는 화합물을 조합하면 응답 속도(리턴 속도)가 향상하는 것도 확인되었다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(i)로 표시되는 화합물을 필수로 1종 이상 포함하고, 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 예를 들면, 1종 이상 10종 이하, 2종 이상 8종 이하, 3종 이상 6종 이하 등을 들 수 있고, 일반식(i)로 표시되는 화합물을 2종 조합하면, 계조수뿐만 아니라 액정 조성물 전체의 물성 등을 확보하기 쉽고, 3종 조합하면, 계조수뿐만 아니라 액정 조성물 전체의 신뢰성을 확보하기 쉬운 등의 효과를 발휘한다.
본 발명에 따른 일반식(i)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다. 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(i)로 표시되는 화합물의 함유량(합계)은 10~70질량%인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 함유량으로서는, 10.5~60질량%, 11~50질량%, 11.5~55질량%, 12~50질량%, 12.5~45질량%, 13~43질량%, 13.5~42질량%, 14~42질량%, 14.5~42질량%, 15~42질량%, 16~42질량%, 17~42질량%, 17.5~42질량%의 순서가 바람직하다. 또한, 일반식(i)로 표시되는 화합물의 함유량의 하한이 10~13질량%이면, 유전율 이방성을 소정의 범위 내로 조정할 수 있고, 일반식(i)로 표시되는 화합물의 함유량의 하한값이 13~17질량%이면, 액정 조성물의 투과율-계조 전압 곡선이 평탄한 커브를 더 그리기 쉽다.
본 명세서에 있어서의, 「알킬기」, 「알케닐기」, 「알케닐옥시기」 및 「알콕시기」는, 직쇄상 또는 분기상이 바람직하고, 직쇄상이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(i)로 표시되는 화합물에 있어서, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기로서는, 비닐기, 알릴기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 2-헥세닐기 등을 들 수 있고, 직쇄상 또는 분기상이 바람직하고, 직쇄상이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 「탄소 원자수 1~10개의 알킬기」의 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, t-부틸기, 3-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 펜타데실기 등을 들 수 있다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 알킬기의 예는 공통이며, 각각의 알킬기의 탄소 원자수의 수에 따라 적의 상기 예시에서 선택된다. 또한, 본 명세서 중에 있어서, 본 발명에 따른 탄소 원자수 1~10의 알케닐기는 직쇄상 또는 분기상이 바람직하고, 직쇄상이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서의 바람직한 알케닐기로서는 다음에 기재하는 식(xi)(비닐기), 식(xii)(1-프로페닐기), 식(xiii)(3-부테닐기) 및 식(xiv)(3-펜테닐기):
Figure pct00003
(상기 식(xi)~(xiv) 중, *는 환구조에의 결합 부위를 나타냄)
로 표시된다.
본 발명에 따른 「탄소 원자수 1~10개의 알킬기」의 예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소프로필기, 이소부틸기, t-부틸기, 3-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등을 들 수 있다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 알킬기의 예는 공통이며, 각각의 알킬기의 탄소 원자수의 수에 따라 적의 상기 예시에서 선택된다. 또한, 본 발명에 따른 탄소 원자수 1~10의 알킬기는, 직쇄상 또는 분기상이 바람직하고, 직쇄상이 보다 바람직하다.
또한, 일반식(i)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(i.1)~식(i.20)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(i.1), (i.2), (i.5), (i.6), (i.11), (i.12)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00004
Figure pct00005
본 발명에 따른 액정 조성물에 포함되는 일반식(i)로 표시되는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2~5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2~4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2~3종류이다.
액정 조성물의 성분으로서 선택되는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하기 때문에, 예를 들면, 식(i.1) 또는 (i.2)로 표시되는 화합물에서 1종류, 식(i.5) 또는 (i.6)으로 표시되는 화합물에서 1종류, 식(i.11) 또는 (i.12)로 표시되는 화합물에서 1종류를 각각 선택하고, 이들을 적의 조합하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 일반식(i)로 표시되는 화합물과 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 구비한 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 유전율 이방성이 -2~2 정도인 논폴라의 성분 B로서, 일반식(i)로 표시되는 화합물과 탄소 원자수 2개 이상의 비닐렌기를 갖는 화합물을 조합하면, 평탄한 투과 특성 곡선을 구비함으로써, 계조 특성을 제어하기 쉬워진다. 또한, 액정 조성물의 탄성 상수가 향상하기 때문에, 특히 액정 분자의 완화 시간이 단축된다.
본 발명에 따른 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기는, 1개의 탄소-탄소 이중 결합의 불포화 탄화수소를 구비한 알케닐기인 것이 바람직하다.
상기 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 구비한 화합물에 있어서의, 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기로서는, 이하의 식(ⅱ)를 구비한 알케닐기가 바람직하고, 당해 알케닐기를 구비한 화합물은, 당해 알케닐기가 환구조(시클로헥산환)에 결합한 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00006
(상기 일반식(ⅱ) 중, RN2는 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고, *는 환구조에의 결합을 나타냄)
유전율 이방성이 -2~2 정도인 논폴라의 성분 B로서, 일반식(i)로 표시되는 화합물과 탄소 원자수 2개 이상의 비닐렌기를 갖는 화합물을 조합하면, 평탄한 투과 특성 곡선을 구비함으로써, 계조 특성을 제어하기 쉬워진다. 또한, 액정 조성물의 탄성 상수가 향상하기 때문에, 특히 액정 분자의 완화 시간이 단축된다.
본 발명에 따른 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 갖는 화합물은, 일반식(N):
Figure pct00007
(상기 일반식(N) 중, 환 A는 각각 독립적으로,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨),
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(a)와 기(b)는 각각 독립적으로 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
RN1은, 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기 또는 불소 원자를 나타내고,
RN2는, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고,
s는 1 이상 3 이하의 정수임)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 화합물이 바람직하다.
상기 일반식(N)에 있어서, RN2는, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기가 바람직하고, RN2는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기 또는 프로필기가 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 메틸기가 더욱 바람직하고, Kavg의 향상의 관점에서 메틸기가 특히 바람직하다.
상기 일반식(N)에 있어서, s는 1 이상 2 이하가 바람직하다. s가 2 이상일 경우, 2개 이상 존재하는 A는 각각 동일해도 달라도 된다.
상기 일반식(N)에 있어서, s가 2 이상일 경우, 2개 이상 존재하는 A 중 어느 한쪽이 벤젠환인 것이 바람직하다.
상기 일반식(N)에 있어서, s가 1일 경우, A는 시클로헥산환인 것이 바람직하다
본 발명에 따른 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다. 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량(합계)은 1~70질량%인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 함유량으로서는, 3~60질량%, 5~50질량%, 7~55질량%, 8~50질량%, 9~45질량%, 10~43질량%, 13~42질량%, 15~42질량%, 17~42질량%의 순서가 바람직하다. 또한, 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한이 1~10질량%이면, 유전율 이방성을 조정하기 쉽고, 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한이 11~17질량%이면, 액정 조성물의 투과율-계조 전압 곡선이 평탄한 커브를 그리기 쉽다. 또한, 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한이 10~20질량%이면, 유전율 이방성을 조정하기 쉽고, 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한이 21~70질량%이면, 액정 조성물의 투과율-계조 전압 곡선이 평탄한 커브를 그리기 쉽다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, RN2가 수소 원자의 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 5질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 67질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이상 62질량% 이하인 것이 바람직하고, 9질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 57질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 53질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이상 52질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이상 57질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이상 53질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이상 48질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이상 45질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 43질량% 이하가 바람직하고, 7질량% 이상 40질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 38질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 35질량% 이하가 바람직하고, 9질량% 이상 35질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이상 33질량% 이하가 바람직하고, 11질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 12질량% 이상 28질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하고, 12질량% 이상 24질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 22질량% 이하가 바람직하고, 7질량% 이상 20질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 36질량% 이하가 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, RN2가 메틸기의 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 합계 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 67질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 62질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 57질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 53질량% 이하가 바람직하고, 4질량% 이상 52질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 57질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 53질량% 이하가 바람직하고, 4질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 6질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 7질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 55질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하고, 9질량% 이상 45질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이상 43질량% 이하가 바람직하고, 11질량% 이상 43질량% 이하가 바람직하고, 12질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하고, 12질량% 이상 45질량% 이하가 바람직하고, 12질량% 이상 44질량% 이하가 바람직하고, 12질량% 이상 42질량% 이하가 바람직하고, 13~42질량% 이하가 바람직하고, 15~42질량% 이하가 바람직하고, 15~40질량% 이하가 바람직하고, 17~42질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 33질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 28질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 23질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 20질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 18질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 17질량% 이하가 바람직하고, 6질량% 이상 28질량% 이하가 바람직하고, 7질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(N)으로 표시되는 화합물의 각각의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서 1질량% 이상 20질량% 이하, 2질량% 이상 19질량% 이하, 3질량% 이상 18질량% 이하, 3질량% 이상 16질량% 이하, 4질량% 이상 15질량% 이하, 5질량% 이상 15질량% 이하가 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(N)으로 표시되는 화합물은, 식(N.1)~식(N.56)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(N)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(N.1)~식(N.46)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 식(N.2)~식(N.5), (N.10)~(N.12), (N.14)~(N.16), (N.19)~(N.20), (N.30)~(N.31), (N.36), (N.42)~(N.46)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
본 발명에 따른 일반식(N)으로 표시되는 화합물은, 식(N.47)~식(N.50)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식(N.48)로 표시되는 화합물은 본 발명의 조성물의 응답 속도를 특히 개선하므로 바람직하다. 또한, 응답 속도보다도 높은 Tni를 구할 때는, 식(N.49) 또는 식(N.50)으로 표시되는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 식(N.49) 또는 식(N.50)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해도를 좋게 하기 위해서 30% 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
Figure pct00015
본 발명에 따른 일반식(N)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 (N.51)~식(N.56)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00016
본 발명에 따른 액정 조성물에 포함되는 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2~5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2~4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2~6종류이다.
상술한 바와 같이, 논폴라 성분(성분 B)으로서, 일반식(i)로 표시되는 화합물과, 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 갖는 화합물을 조합하면, 평탄한 투과율-계조 전압 곡선이 얻어진다는 점에서 바람직하다. 즉, 상이한 2개의 화학 골격(이른바, 메조겐)을 구비한 알케닐기를 갖는 논폴라 화합물끼리의 액정 화합물을 조합하면, 평탄한 투과 특성 곡선이 얻어지는 것이 확인되었다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 25℃에 있어서의 유전율 이방성이 0보다 크고 14 이하이므로, 액정층의 전기 용량(CLC)을 낮게 억제할 수 있어, 플리커나 응답 속도의 악화와 같은 현상의 억제에 효과적이다. 또한 한편으로, 최근 액정 표시 소자의 용도가 확대하기에 이르러, 그 사용 방법, 제조 방법에도 큰 변화가 보인다. 이들 변화에 대응하기 위해서는, 종래 알려져 있는 바와 같은 기본적인 물성값 이외의 특성을 최적화하는 것이 요구되도록 되어 있다. 즉, 액정 표시 소자의 크기도 50형 이상의 대형화에 따라, 액정 조성물의 기판에의 주입 방법도 변화되어, 종래의 진공 주입법에서 적하 주입(ODF: One Drop Fill)법이 주입 방법의 주류가 되고 있다. 그러나, 액정 조성물을 기판에 적하했을 때의 적하흔이 표시 품위의 저하를 초래하는 문제가 표면화되고 있다.
또한, ODF법에 의한 액정 표시 소자 제조 공정에 있어서는, 액정 표시 소자의 사이즈에 따라 최적의 양을 적하할 필요가 있다. 적하량의 어긋남이 최적값에서 커지면, 미리 설계된 액정 표시 소자의 굴절률이나 구동 전계의 밸런스가 무너져, 얼룩의 발생이나 콘트라스트 불량 등의 표시 불량이 발생한다. 특히, 최근 유행하고 있는 스마트폰에 다용되는 소형 액정 표시 소자는, 최적의 액정 적하량이 적기 때문에, 최적값에서부터의 어긋남을 일정 범위 내로 제어하는 것 자체가 어렵다. 따라서, 액정 표시 소자의 제조 수율을 높게 유지하기 위해서, 액정 조성물에는 예를 들면, 액정 적하시에 발생하는 적하 장치 내의 급격한 압력 변화나 충격에 따른 영향이 적고, 장기간에 걸쳐 안정적으로 적하를 계속할 수 있는 것이 요구되고 있다.
본원 발명에 따른 액정 조성물은, 상기 일반식(i)로 표시되는 화합물 및 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 필수로 함으로써 이러한 문제를 해결하는 것을 다른 목적으로 한다.
본원 발명에 따른 액정 조성물은, 임의 성분으로서 이하의 일반식(L)로 표시되는 화합물을 논폴라 성분으로서 성분 B에 더 포함해도 되고, 당해 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 논폴라 화합물(유전 이방성이 -2.0~2.0)인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(L):
Figure pct00017
(상기 일반식(L) 중, RL1 및 RL2는, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 적어도 2개의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
BL1, BL2 및 BL3은, 각각 독립적으로,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨) 및,
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨),
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기(a)와 기(b)는, 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
LL1 및 LL2는, 각각 독립적으로 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 LL2가 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되고, OL이 2 또는 3이며 BL3이 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되지만, 상기 일반식(i) 및 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 일반식(L) 중 RL1 및 RL2는, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 적어도 2개의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO-, 또는 -OCO-에 의해 치환되는 것이 바람직하고, 당해 RL1 및 RL2는, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8개의 알킬기, 탄소 원자수 1~8개의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 후술하는 일반식(M)에 대해서도 마찬가지이다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 일반식(L)로 표시되는 화합물을 1종류 이상 함유할 수도 있다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 12종류 이상이다. 또한, 일반식(L)로 표시되는 화합물은 1종류~15종류 포함되어 있는 것이 바람직하고, 또한, 일반식(L)로 표시되는 화합물은 3종류~14종류 포함되어 있는 것이 보다 바람직하고, 일반식(L)로 표시되는 화합물은 5종류~12종류 포함되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(L)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(L)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 20~98질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30~90질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 40~85질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 45~85질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50~75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 55~70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 56~65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25~85질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30~80질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47~75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 53~70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 60~98질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 62~95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 58~78질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 65~85질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 70~98질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47~97.5질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때에는, 상기 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
RL1 및 RL2는, 이것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)일 경우는, 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 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조일 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.
본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구될 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 예를 들면, 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00018
(상기 일반식(Ⅰ) 중, R11 및 R12는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A11 및 A12는 각각 독립적으로, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 2-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3-플루오로-1,4-페닐렌기를 나타낸다. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
상기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물군에 있어서 조합할 수 있는 화합물의 종류는 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 점성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서의 일반식(Ⅰ)로 표시되는 이른바 2환의 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 점성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 10~75질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~59질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~51질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~44질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~43질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~41질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~39질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~33질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~31질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~29질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~28질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 28~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 31~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 32~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 33~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 41~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 44~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 48~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 49~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 51~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17~45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27~29질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 32~43질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34~38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36~45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37~48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42~56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43~52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43~49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43~44질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 44~48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47~51질량%이다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물을 제공할 수 있는 관점에서, 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물군을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는, 상기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물(군)의 함유량의 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅰ-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00019
(상기 일반식(Ⅰ-1) 중, R11 및 R12는 상기 일반식(Ⅰ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅰ-1)로 표시되는 화합물로서, 1~10종류, 1~9종류, 1~8종류, 1~7종류, 1~6종류, 2~9종류, 2~8종류, 2~6종류, 3~9종류, 3~7종류, 3~6종류 또는 4~6종류 혼합해서 함유하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물을 제공할 수 있는 관점에서, 일반식(Ⅰ-1)로 표시되는 화합물군을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅰ-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 10~70질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~59질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~47질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~46질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~39질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~33질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~28질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 21~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 26~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 30~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 33~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 35~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 39~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 47~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 49~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 50~60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 17~45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 21~24질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 27~38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 28~29질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 23~46질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 34~38질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 36~45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 37~48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42~48질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 38~49질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42~56질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 42~50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 43~52질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 46~47질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(Ⅰ-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅰ-1-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00020
(상기 일반식(Ⅰ-1-1) 중, R12는 일반식(Ⅰ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타내고, Ra1은, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~6의 알킬기이며, 단, 상기 일반식(N)을 제외함)
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물을 제공할 수 있는 관점에서, 일반식(Ⅰ-1-1)로 표시되는 화합물군을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅰ-1-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~45질량%이다. 또한, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~35질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~13질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~7질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~4질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~13질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~7질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5~12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9~12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6~16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7~16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 7~10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8~13질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13~16질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~26질량%이다.
본원 발명의 액정 조성물은, 식(2.5)로 표시되는 화합물을 더 함유할 수도 있다.
Figure pct00021
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 식(2.5)로 표시되는 화합물의 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 함유량의 바람직한 범위는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 상기 식(2.5)로 표시되는 화합물의 함유량을 조정하는 것이 바람직하고, 이 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0~40질량% 함유하는 것이 바람직하고, 1~35질량% 함유하는 것이 바람직하고, 1~30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 5~30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 10~30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 15~30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 20~30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 25~30질량% 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅰ-2)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00022
(상기 일반식(Ⅰ-2) 중, R13 및 R14는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~5의 알킬기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅰ-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅰ-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~30질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~23질량%이다.
또한, 일반식(Ⅰ-2)로 표시되는 화합물은, 식(3.1)~식(3.4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(3.1), 식(3.3) 또는 식(3.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 식(3.2)로 표시되는 화합물은 본 발명의 액정 조성물의 응답 속도를 특히 개선하므로 바람직하다. 또한, 응답 속도보다도 높은 Tni을 요구할 때에는, 식(3.3) 또는 식(3.4)로 표시되는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 식(3.3) 및 식(3.4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해도를 좋게 하기 위해서 20% 미만으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅰ-2)로 표시되는 화합물은, 식(3.1)~식(3.4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(3.1), 식(3.3) 및/또는 식(3.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 상기 식(3.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물은, 일반식(I-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00027
(상기 일반식(Ⅰ-3) 중, R15는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기이며, R13은 일반식(Ⅰ-2)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅰ-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
함유량의 바람직한 범위는 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅰ-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3~30질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~5질량%이다.
저온에서의 용해성을 중시할 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시할 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅰ-3)으로 표시되는 화합물은, 식(4.1)~식(4.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(4.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
상기 식(4.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 14질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 16질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 18질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 24질량% 이하인 것이 바람직하고, 22질량% 이상 23질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅰ-0)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00031
(상기 일반식(Ⅰ-0) 중, R1b는 일반식(L)에 있어서의 R1과 동일한 의미를 나타내고, R2b는 각각 일반식(L)에 있어서의 R2와 동일한 의미를 나타내고, n1b는 1 또는 2를 나타내고, A1b는 일반식(L)에 있어서의 A1과 동일한 의미를 나타내고, Z1b는 일반식(L)에 있어서의 Z1과 동일한 의미를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류가 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅰ-0)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 이들 중에서, 9질량% 이상 47질량% 이하, 9질량% 이상 15질량% 이하, 11질량% 이상 44질량% 이하, 15질량% 이상 32질량% 이하, 20질량% 이상 35질량% 이하, 23질량% 이상 26질량% 이하, 24질량% 이상 40질량% 이하, 25질량% 이상 36질량% 이하, 28질량% 이상 38질량% 이하, 30질량% 이상 40질량% 이하, 30질량% 이상 39질량% 이하, 30질량% 이상 38질량% 이하, 33질량% 이상 47질량% 이하, 35질량% 이상 44질량% 이하, 35질량% 이상 40질량% 이하, 38질량% 이상 45질량% 이하, 39질량% 이상 47질량% 이하가 바람직하다.
본 발명이 액정 조성물에 있어서, 식(2.3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 11질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 13질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 16질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 13질량% 이상 16질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅰ-0)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 점성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
특히, 후술하는 일반식(II-2)로 표시되는 화합물이 조성물에 포함되면, 액정 조성물의 응답 속도 상승의 관점에서 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅰ-4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00032
(상기 일반식(Ⅰ-4) 중, R11 및 R12는 일반식(L)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅰ-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
특히, 후술하는 식(5.4)가 조성물에 포함되면, 액정 조성물의 응답 속도 상승의 관점에서 바람직하다. 또한, 우기(偶奇) 효과나 탄성 상수(K33)의 관점에서도 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅰ-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 2~30질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 12~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 25~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5~8질량%이다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 상기 일반식(Ⅰ-4)로 표시되는 화합물의 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~10종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~8종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 1~5종류이다. 다른 실시형태에서는 1~3종류이다.
높은 복굴절률을 얻을 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 높은 Tni를 중시할 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅰ-4)로 표시되는 화합물은, 식(5.1)~식(5.4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(5.2)~식(5.7)로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 식(5.2)~식(5.4)로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물을 적어도 1종 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식(Ⅰ-4)로 표시되는 골격의 단부의 치환기 한쪽에 탄소 원자수 1~8개의 알케닐기를 포함하면 액정 조성물의 고속 응답성의 관점에서 바람직하다.
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
특히, 상기 식(5.1)~(5.7)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 예를 들면, 4질량% 이상 30질량% 이하, 6질량% 이상 30질량% 이하, 8질량% 이상 30질량% 이하, 10질량% 이상 30질량% 이하, 12질량% 이상 30질량% 이하, 14질량% 이상 30질량% 이하, 16질량% 이상 30질량% 이하, 18질량% 이상 30질량% 이하, 20질량% 이상 30질량% 이하, 22질량% 이상 30질량% 이하, 23질량% 이상 30질량% 이하, 24질량% 이상 30질량% 이하, 25질량% 이상 30질량% 이하, 혹은 4질량% 이상 6질량% 이하, 4질량% 이상 8질량% 이하, 4질량% 이상 10질량% 이하, 4질량% 이상 12질량% 이하, 4질량% 이상 14질량% 이하, 4질량% 이상 16질량% 이하, 4질량% 이상 18질량% 이하, 4질량% 이상 20질량% 이하, 4질량% 이상 22질량% 이하, 4질량% 이상 23질량% 이하, 4질량% 이상 24질량% 이하, 4질량% 이상 25질량% 이하, 2질량% 이상 25질량% 이하, 2질량% 이상 20질량% 이하, 2질량% 이상 15질량% 이하가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅰ-5)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00040
(상기 일반식(Ⅰ-5) 중, R11 및 R12는 일반식(Ⅰ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(Ⅰ-5)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
함유량의 바람직한 범위는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅰ-5)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~30질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~4질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 10~11질량%이다.
저온에서의 용해성을 중시할 경우는 함유량을 많게 설정하면 효과가 높고, 반대로, 응답 속도를 중시할 경우는 함유량을 적게 설정하면 효과가 높다. 또한, 적하흔이나 소부 특성을 개량할 경우는, 함유량의 범위를 중간으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅰ-5)로 표시되는 화합물은, 식(6.1)~식(6.6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(6.3), 식(6.4) 및 식(6.6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
상기 식(6.1)~(6.6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~30질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~4질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6~11질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 8~11질량%이다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(A)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅰ-6)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00047
(상기 일반식(Ⅰ-6) 중, R11 및 R12는 일반식(Ⅰ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
상기 일반식(Ⅰ-6)으로 나타내는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 2질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 9질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 14질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 16질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 18질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이상 24질량% 이하인 것이 바람직하고, 22질량% 이상 23질량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 일반식(Ⅰ-6)으로 표시되는 화합물은, 식(7.1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00048
또한, 일반식(Ⅰ)로 표시되는 화합물은 일반식(Ⅰ-7)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00049
(식 중, R11 및 R12는 일반식(Ⅰ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대한 상기 일반식(Ⅰ-7)로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅰ-7)로 표시되는 화합물은, 식(8.1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00050
또한, 본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(II)로 표시되는 화합물에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00051
(상기 일반식(II) 중, R21 및 R22는 각각 독립적으로 탄소 원자수 2~5의 알케닐기, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, A2는, 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, Q2는 단결합, -COO-, -CH2-CH2- 또는 -CF2O-를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(II)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(II)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 3~35질량%이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~18질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 16~21질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 4~12질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 13~15질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 15~18질량%이다.
또한, 상기 일반식(II)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(II-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00052
(상기 일반식(II-1) 중, R21 및 R22는 일반식(II)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
일반식(II-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조정하는 것이 바람직하다.
함유량의 바람직한 범위는, 하기의 표에 나타내는 바와 같다.
상기 일반식(II-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조정하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 24질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 18질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 14질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(II)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(II-2)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00053
(상기 일반식(II-2) 중, R23은 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내고, R24는 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
조합할 수 있는 화합물이 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조합한다. 식(11.1), 식(11.2)가 액정 조성물에 포함되면, 액정 조성물의 고속 응답에 관한 파라미터의 향상에 공헌한다. 또한, 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(II-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 고속 응답성, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
상기 일반식(II-2)로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량은, 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 2~45질량%를 들 수 있다. 이들 중에서도, 예를 들면, 5~45질량%, 8~45질량%, 11~45질량%, 14~45질량%, 17~35질량%, 17~31질량%, 18~28질량%, 18~27질량%, 18~26질량%, 혹은 2~45질량%, 3~40질량%, 4~35질량%, 5~30질량%, 6~25질량%, 7~24질량%, 8~23질량%, 9~23질량%가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(II-2)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(11.1)~식(11.9)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00054
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 식(11.1)~(11.3)으로 표시되는 화합물을 하나 함유하고 있어도, 식(11.1)~(11.3)으로 표시되는 화합물을 둘 함유하고 있어도, 식(11.1)~(11.3)으로 표시되는 화합물을 셋 함유하고 있어도 되고, 또한, 식(11.1)로 표시되는 화합물을 1종 함유하고 있어도, 식(11.3)으로 표시되는 화합물을 1종 함유하고 있어도, 식(11.1)로 표시되는 화합물과 식(11.2)로 표시되는 화합물 양쪽을 함유하고 있어도 되고, 식(11.1)~식(11.3)으로 표시되는 화합물을 모두 함유하고 있어도 된다. 식(11.1) 및/또는 식(11.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하고, 각각의 함유량의 바람직한 범위는, 하기에 나타내는 바와 같다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(11.1)로 표시되는 화합물 각각의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서, 1질량% 이상 20질량% 이하, 2질량% 이상 19질량% 이하, 3질량% 이상 18질량% 이하, 3질량% 이상 16질량% 이하, 4질량% 이상 15질량% 이하가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 식(11.2)로 표시되는 화합물 각각의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 55질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서, 1질량% 이상 20질량% 이하, 2질량% 이상 19질량% 이하, 3질량% 이상 18질량% 이하, 3질량% 이상 16질량% 이하, 4질량% 이상 15질량% 이하가 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 식(11.1)로 표시되는 화합물과 식(11.2)로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유할 경우는 상용성의 관점에서 바람직하다. 당해 식(11.1)로 표시되는 화합물과 당해 식(11.2)로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유할 경우는, 양쪽 화합물의 합계 함유량의 바람직한 범위는, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 5질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 28질량% 이하인 것이 바람직하다. 이들 중에서, 8질량% 이상 27질량% 이하, 9질량% 이상 28질량% 이하, 10질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하다.
또한, 일반식(II)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(II-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00055
(상기 일반식(II-3) 중, R25는 탄소 원자수 1~5의 알킬기를 나타내고, R24는 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 이들 화합물 중에서 1종~3종류 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(II-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
상기 일반식(II-3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량은, 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 2~45질량%를 들 수 있다. 이들 중에서도, 예를 들면, 5~45질량%, 8~45질량%, 11~45질량%, 14~45질량%, 17~45질량%, 20~45질량%, 23~45질량%, 26~45질량%, 29~45질량% 혹은 2~45질량%, 2~40질량%, 2~35질량%, 2~30질량%, 2~25질량%, 2~20질량%, 2~15질량%, 2~10질량%가 바람직하다.
또한, 일반식(II-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(12.1)~식(12.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 대해서, 식(12.1)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(12.2)로 표시되는 화합물을 함유하고 있어도, 식(12.1)로 표시되는 화합물과 식(12.2)로 표시되는 화합물의 양쪽을 함유하고 있어도 된다. 식(12.3)으로 표시되는 화합물은, 광학 활성 화합물이어도 된다.
상기 식(12.1)~(12.3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 함유량은, 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1~15질량%를 들 수 있다. 이들 중에서도, 예를 들면, 1~13질량%, 1~10질량%, 2~15질량%, 2~14질량%, 2~11질량%, 3~10질량%가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(II-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(II-3-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00059
(상기 일반식(II-3-1) 중, R25는 탄소 원자수 1~5의 알킬기를 나타내고, R26은 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
상기 일반식(II-3-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조정하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 24 질량% 이하가 바람직하고, 4질량% 이상 18질량% 이하인 것이 바람직하고, 6질량% 이상, 14질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 일반식(II-3-1)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(13.1)~식(13.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(13.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
또한, 본 발명에 따른 일반식(II)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(II-4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00064
(상기 일반식(II-4) 중, R21 및 R22는 각각 독립적으로 탄소 원자수 2~5의 알케닐기, 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
이들 화합물 중 1종만을 함유하고 있어도 2종류 이상 함유하고 있어도 되지만, 요구되는 성능에 따라 적의 조합하는 것이 바람직하다. 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라, 이들 화합물 중에서 1~2종류를 함유하는 것이 바람직하고, 1~3종류를 함유하는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(II-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이상 12질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 7질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 일반식(II-4)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(14.1)~식(14.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(14.2) 또는/및 식(14.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
Figure pct00069
또한, 본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00070
(상기 일반식(Ⅲ) 중, R31 및 R32는 각각 독립적으로 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 또는 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
상기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 요구되는 용해성이나 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 25질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 20질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 6질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(15.1) 또는 식(15.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(15.1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00071
Figure pct00072
또한, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅲ-2)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00073
(상기 일반식(Ⅲ-2) 중, R31은 일반식(Ⅲ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
상기 일반식(Ⅲ-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 조정하는 것이 바람직하고, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 4질량% 이상 23질량% 이하가 바람직하고, 6질량% 이상 18질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 13질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 당해 일반식(Ⅲ-2)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(17.1)~식(17.3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히 식(17.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00074
Figure pct00075
Figure pct00076
본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅳ)로 표시되는 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
Figure pct00077
(상기 일반식(Ⅳ) 중, R41 및 R42는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~5의 알케닐기를 나타내고, X41 및 X42는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타냄)
당해 일반식(Ⅳ)로 표시되는 화합물의 조합 가능한 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조합한다. 후술하는 식(18.1)~식(18.9)로 표시되는 화합물 등의 일반식(Ⅳ)의 구조를 구비한 화합물을 액정 조성물에 첨가하면, 액정 조성물의 Δn이나 다른 액정 조성물을 구성하는 성분과의 용해성이 향상한다.
사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~6종류이다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅳ)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1~35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~22질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~22질량%이다.
또한, 일반식(Ⅳ)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅳ-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00078
(상기 일반식(Ⅳ) 중, R43, R44는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~5의 알킬기를 나타냄)
일반식(Ⅳ-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅳ-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1~35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~22질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 3~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 20~26질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~6질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 11~22질량%이다.
또한, 일반식(Ⅳ-1)로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(18.1)~식(18.9)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00079
Figure pct00080
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
Figure pct00085
Figure pct00086
Figure pct00087
상기 일반식(Ⅳ-1)로 표시되는 화합물에 있어서, 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종~3종류 함유하는 것이 바람직하고, 1종~4종류 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 일반식(Ⅳ-1)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물의 분자량 분포가 넓은 것도 용해성에 유효하므로, 예를 들면 식(18.1) 또는 (18.2)로 표시되는 화합물에서 1종류, 식(18.4) 또는 식(18.5)로 표시되는 화합물에서 1종류, 식(18.6) 또는 식(18.7)로 표시되는 화합물에서 1종류, 식(18.8) 또는 식(18.9)로 표시되는 화합물에서 1종류의 화합물 및, 이들을 적의 조합하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 식(18.1), 식(18.3), 식(18.4), 식(18.6) 및 식(18.9)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 일반식(V)로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00088
(상기 일반식(V) 중, R51 및 R52는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, A51 및 A52는 각각 독립적으로 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, Q5는 단결합 또는 -COO-를 나타내고, X51 및 X52는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조합된다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태에 있어서 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에 있어서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(V)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~9질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~7질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~5질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~3질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 1~2질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 5~19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 9~19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 2~8질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 함유량은 6~8질량%이다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(V)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00089
(상기 일반식(V-1) 중, R51 및 R52, X51 및 X52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)을 제외함)
또한, 상기 일반식(V-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-1-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00090
(상기 일반식(V-1-1) 중, R51 및 R52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 단, 상기 일반식(N)을 제외함)
상기 일반식(V-1-1)로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 7질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 5질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 4질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V-1-1)로 표시되는 화합물은, 식(20.1)~식(20.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(20.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00091
Figure pct00092
Figure pct00093
Figure pct00094
또한, 본 발명에 따른 일반식(V-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-1-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00095
(상기 일반식(V-1-2) 중, R51 및 R52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
상기 일반식(V-1-2)로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 7질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V-1-2)로 표시되는 화합물은, 식(21.1)~식(21.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(21.1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00096
Figure pct00097
Figure pct00098
또한, 본 발명에 따른 일반식(V-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00099
(상기 일반식(V-1-3) 중, R51 및 R52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
상기 일반식(V-1-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V-1-3)으로 표시되는 화합물은, 식(22.1)~식(22.3)으로 표시되는 화합물이다. 식(22.1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00100
Figure pct00101
Figure pct00102
또한, 본 발명에 따른 일반식(V)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00103
(상기 일반식(V-2) 중, R51 및 R52, X51 및 X52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조합된다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(V-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 하나의 실시형태에서는 1~30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 2~25질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 5~19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 6~10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 10~19질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 4~8질량%이다.
본 발명의 액정 조성물이 높은 Tni의 실시형태가 요구되는 경우는 식(V-2)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 저점도의 실시형태가 요구되는 경우는 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(V-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-2-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00104
(상기 일반식(V-2) 중, R51 및 R52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
또한, 상기 일반식(V-2-1)로 표시되는 화합물은, 식(23.1)~식(23.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(23.1) 또는/및 식(23.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00105
Figure pct00106
Figure pct00107
Figure pct00108
또한, 본 발명에 따른 일반식(V-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-2-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00109
(상기 일반식(V-2-2) 중, R51 및 R52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
또한, 상기 일반식(V-2-2)로 표시되는 화합물은, 식(24.1)~식(24.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(24.1) 또는/및 식(24.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00110
Figure pct00111
Figure pct00112
Figure pct00113
또한, 본 발명에 따른 일반식(V)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00114
(상기 일반식(V-3) 중, R51 및 R52는 일반식(V)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조합된다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
상기 일반식(V-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 16질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 13질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 1질량% 이상 9질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 9질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(V-3)으로 표시되는 화합물은, 식(25.1)~식(25.3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00115
Figure pct00116
Figure pct00117
본 발명에 따른 일반식(V)로 표시되는 화합물은, 일반식(V-4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00118
(상기 일반식(V-4) 중, R51 및 R52는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
상기 일반식(V-4)로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 8질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V-4)로 표시되는 화합물은, 식(25.11)~식(25.13)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하고, 식(25.13)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00119
본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 일반식(V'-5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00120
(상기 일반식(V'-5) 중, R51 및 R52는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄. 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 상기 일반식(V'-5)로 표시되는 화합물을, 1질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 15질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 5질량% 이상 10질량% 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V'-5)로 표시되는 화합물은, 식(25.21)~식(25.24)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하고, 식(25.21) 및/또는 식(25.23)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00121
본 발명의 액정 조성물은, 또한 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물 및 일반식(Ⅶ)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 일반식(L)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물 및/또는 일반식(Ⅶ)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00122
Figure pct00123
(상기 일반식(Ⅵ) 및 (Ⅶ) 중, R61, R62, R71 및 R72는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~10의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 1~10의 직쇄 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~10의 직쇄 알케닐기를 나타냄)
상기 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음에 예시하는 화합물을 호적하게 사용할 수 있다.
Figure pct00124
Figure pct00125
Figure pct00126
Figure pct00127
상기 일반식(Ⅶ)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음에 예시하는 화합물을 호적하게 사용할 수 있다.
Figure pct00128
상기 일반식(Ⅵ) 또는 일반식(Ⅶ)로 표시되는 화합물을 만족시키는 각각에 있어서, 각각의 구조식을 만족시키는 화합물의 조합 가능한 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 요구되는 성능에 따라서, 각각의 식을 만족시키는 화합물 중에서 1~3종류를 배합하는 것이 바람직하고, 1~4종류를 함유하는 것이 보다 바람직하고, 1~5종류 이상을 함유하는 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식(Ⅵ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0~35질량%인 것이 바람직하고, 0~25질량%인 것이 바람직하고, 0~15질량%인 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅶ)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물이 총 질량에 대해서, 0~35질량%가 바람직하고, 0~25질량%가 보다 바람직하고, 0~15질량%가 바람직하다.
본 발명에 따른 유전율 이방성이 ＋3 이상 ＋40 이하인 액정 화합물이 이하의 일반식(M)으로 표시되는 화합물 및 이하의 일반식(K)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 유전율 이방성이 ＋3 이상 ＋40 이하인 화합물로서, 폴라 성분 A에 이하의 일반식(M)으로 표시되는 화합물을 포함해도 되고, 당해 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 폴라 화합물(유전 이방성이 ＋5~＋30)인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(M)은,
Figure pct00129
(상기 일반식(M) 중, RM1은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
PM은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
CM1 및 CM2는 각각 독립적으로,
(d) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 됨) 및
(e) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기의 기(d), 기(e)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
KM1 및 KM2는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
PM이 2, 3 또는 4이고 KM1이 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되며, PM이 2, 3 또는 4이고 CM2가 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되고,
XM1 및 XM3은 각각 독립적으로 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
XM2는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타냄. 단, 일반식(i), 일반식(N) 및 일반식(L)로 표시되는 화합물을 제외함)으로 표시되는 화합물이다.
제2 성분으로서 조합할 수 있는 상기 일반식(M)으로 표시되는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 유전율, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류 이상이다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(M)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
상기 일반식(M)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 0.5~50질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~47질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3~44질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 5~41질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 7~38질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 8~35질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 9~32질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 10~29질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 11~26질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 12~23질량%이다. 예를 들면 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 13~20질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
RM1은, 이것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 및 탄소 원자수 4~5의 알케닐기가 바람직하고, 이것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조일 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1~4의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2~5의 알케닐기가 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구될 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한, 액정 조성물 내에 염소 원자를 갖는 화합물이 5% 이하인 것이 바람직하고, 3% 이하인 것이 바람직하고, 1% 이하인 것이 바람직하고, 0.5% 이하인 것이 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 실질적으로 함유하지 않는다는 것은, 화합물 제조시의 불순물로서 생성한 화합물 등은 의도치 않게 염소 원자를 포함하는 화합물만이 액정 조성물에 혼입하는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(B):
Figure pct00130
(상기 일반식(B) 중, R3은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A2는 각각 독립적으로, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A1이 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z2는 각각 독립적으로 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 -CF2O-를 나타내고,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1은 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타내고,
m1은, 1, 2, 3 또는 4를 나타냄)
로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 일반식(B)로 표시되는 화합물에 있어서, m1이 2 또는 3인 것이 바람직하다. m1이 2이면 보다 낮은 구동 전압이라는 특성이 있다. 또한, m1이 3이면 보다 높은 전이 온도라는 특성이 있다.
상기 일반식(B)로 표시되는 화합물로서는, 이하의 식(B.1)~(B.24)가 바람직하다. 또한, 3환(B.1~B.6, B.13~B.18)이 보다 바람직하다.
Figure pct00131
Figure pct00132
Figure pct00133
Figure pct00134
상기 식(B.1)~(B.6) 및 (B.13)~(B.18)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 0.5~35질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~30질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 2~25질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3~20질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 4~18질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 5~16질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 6~15질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 11~23질량%이다.
상기 3환(B.1~B.6, B.13~B.18)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태로서는 0.5~35질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~30질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 2~25질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3~20질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 4~23질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 5~22질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 6~21질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 10~18질량%이다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00135
(상기 일반식(X) 중, X101~X104는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y10은 불소 원자, 염소 원자, -OCF3를 나타내고, Q10은 단결합 또는 -CF2O-를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, A101 및 A102는 각각 독립적으로, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는
Figure pct00136
Figure pct00137
Figure pct00138
를 나타내지만, 1,4-페닐렌기 상의 수소 원자는 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 됨)
상기 일반식(X)로 표시되는 화합물에 있어서 조합할 수 있는 화합물은 특히 제한되지 않지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
상기 일반식(X)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 적의 조정된다. 예를 들면, 상기 일반식(X)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1~35질량%, 다른 실시형태에서는 1~30질량%, 또 다른 실시형태에서는 1~25질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~20질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~19질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~16질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~12질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~11질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~10질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 1~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 1~8질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 1~7질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 1~3질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 3~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 5~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 6~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 8~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 11~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 13~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 15~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 17~24질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 3~7질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 5~10질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 6~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 6~8질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 8~11질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 11~19질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 11~12질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 13~16질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 15~19질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 함유량은 17~20질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다, 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶은 경우는, 상기 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00139
(상기 일반식(X-1) 중, X101~X103 및 R10은 일반식(X)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 4종류이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
상기 일반식(X-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 적의 조정된다.
예를 들면, 상기 일반식(X-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1~20질량%, 다른 실시형태에서는 1~15질량%, 또 다른 실시형태에서는 1~10질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~8질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~7질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~6질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~3질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 3~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 4~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 5~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 6~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 8~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 3~7질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 5~7질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 6~7질량%이다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(X-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00140
(상기 일반식(X-1-1) 중, R10은 일반식(X)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
상기 일반식(X-1-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 적의 조정된다.
상기 일반식(X-1-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1~25질량%, 다른 실시형태에서는 1~20질량%, 또 다른 실시형태에서는 1~15질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~10질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 3~10질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 5~10질량%이다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(36.1)~식(36.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(36.1) 및/또는 식(36.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00141
Figure pct00142
Figure pct00143
Figure pct00144
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00145
(상기 일반식(X-1-2) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
상기 일반식(X-1-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 6질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 16질량% 이하가 더욱 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 상기 일반식(X-1-2)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(37.1)~식(37.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(37.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00146
Figure pct00147
Figure pct00148
Figure pct00149
또한, 본 발명에 따른 일반식(X-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00150
(상기 일반식(X-1-3) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 6질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 16질량% 이하가 더욱 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-1-3)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(38.1)~식(38.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(38.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00151
Figure pct00152
Figure pct00153
Figure pct00154
본 발명의 액정 조성물에 따른 일반식(X)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00155
(상기 일반식(X-2) 중, X102~X103은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y10은 불소 원자, 염소 원자, -OCF3를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(X-2)로 표시되는 화합물이 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 15질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 12질량% 이하가 더욱 바람직하고, 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 8질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(X-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00156
(상기 일반식(X-2-1) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
(상기 일반식(X-2-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 16질량% 이하가 더욱 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(39.1)~식(39.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(39.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00157
Figure pct00158
Figure pct00159
Figure pct00160
또한, 본 발명에 따른 일반식(X-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-2-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00161
(상기 일반식(X-2-2) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다. 일반식(X-2-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 16질량% 이하가 더욱 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-2-2)로 표시되는 화합물은, 구체적으로 식(40.1)~식(40.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(40.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00162
Figure pct00163
Figure pct00164
Figure pct00165
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(IIb)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00166
(상기 일반식(IIb) 중 R3b는, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A2b는 각각 독립적으로, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A2b가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z2b는 각각 독립적으로 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 -CF2O-를 나타내고,
m2b는, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, Y3b는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1b는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타냄)로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류의 화합물이 선택되는 것이 바람직하고, 상기 m2b는 2, 3이 보다 바람직하다.
상기 일반식(IIb)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 당해 화합물의 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.01%, 다른 실시형태에서는 0.05%, 또 다른 실시형태에서는 0.1%, 또한 또 다른 실시형태에서는 0.2%, 또한 또 다른 실시형태에서는 0.3%, 또한 또 다른 실시형태에서는 0.4%, 또한 또 다른 실시형태에서는 0.5%이다. 또한, 상기 일반식(IIb)로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 10%, 다른 실시형태에서는 8%, 또 다른 실시형태에서는 2%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1%, 또한 또 다른 실시형태에서는 0.8%, 또한 또 다른 실시형태에서는 0.7%이다.
상기 일반식(IIa)로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 포함하면, Δε 등의 유전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 일반식(L)과의 상용성도 손상되지 않는다.
본 발명에 따른 일반식(X)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00167
(상기 일반식(X-3) 중, X102~X103은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다. 상기 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물을 액정 조정물에 포함하면, Δε 등의 유전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 일반식(L) 등의 제1 성분과의 상용성도 손상되지 않는다.
일반식(X-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.1질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.2질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.3질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 8질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 5질량% 이하가 더욱 바람직하고, 2질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-3-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00168
(상기 일반식(X-3-1) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(X-3-1)을 만족시키는 화합물에 있어서, 조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(X-3-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.05질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.2질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.3질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 5질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 3질량% 이하가 더욱 바람직하고, 2질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(41.1)~식(41.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(41.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 식(41.1)~식(41.4)로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 포함하면, Δε 등의 유전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 논폴라의 제1 성분과의 상용성도 손상되지 않는다.
Figure pct00169
Figure pct00170
Figure pct00171
Figure pct00172
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3)으로 표시되는 화합물은, 일반식(X-3-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00173
(상기 일반식(X-3-2) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(X-3-2)를 만족시키는 화합물에 있어서, 조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(X-3-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.05질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.2질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.3질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 5질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 3질량% 이하가 더욱 바람직하고, 2질량% 이하가 보다 바람직하고, 1.5질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-3-2)로 표시되는 화합물은, 구체적으로 식(41.5)~식(41.8)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(41.6)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 식(41.5)~식(41.7)로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 포함하면, Δε 등의 유전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 논폴라의 제1 성분과의 상용성도 손상되지 않는다.
Figure pct00174
Figure pct00175
Figure pct00176
Figure pct00177
또한, 일반식(X)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00178
(상기 일반식(X-4) 중, X102는 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(X-4)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-4-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00179
(상기 일반식(X-4-1) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(X-4-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 5질량% 이상이 보다 바람직하고, 10질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 17질량% 이하가 더욱 바람직하고, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-4-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(42.1)~식(42.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(42.3)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00180
Figure pct00181
Figure pct00182
Figure pct00183
또한, 본 발명에 따른 일반식(X)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00184
(상기 일반식(X-5) 중, X102는 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-5)로 표시되는 화합물은, 일반식(X-5-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다
Figure pct00185
(상기 일반식(X-5-1) 중, R10은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(X-5-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(43.1)~식(43.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(43.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00186
Figure pct00187
Figure pct00188
Figure pct00189
상기 식(43.1)~식(43.4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 18질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 15질량% 이하가 더욱 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(IIa)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00190
(상기 일반식(IIa) 중, R3a는, 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A2a는 각각 독립적으로, 1,4-시클로헥실렌시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 디옥산-2,5-디일기 또는 피리미딘-2,5-디일기를 나타내지만, A2a가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Z2a는 각각 독립적으로 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O- 또는 -CF2O-를 나타내고,
m2a는, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고, Y3a는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X1a는 불소 원자, -CN기 또는 -OCF3기를 나타냄)로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류의 화합물이 선택되는 것이 바람직하고, 상기 일반식(IIa)로 표시되는 화합물에서 적어도 2종류의 화합물이 선택되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식(IIa)에 있어서, m2a가 2, 3 또는 4인 것이 보다 바람직하고, m2a가 2 또는 3인 것이 더욱 바람직하고, m2a가 3인 것이 특히 바람직하다.
화학 골격의 공통성 또는 화학 골격의 특징성을 구비한 화합물끼리의 조합에 의해, 현저하게 상용성이 향상하는 것이 확인되었다. 그 중에서도, 당해 일반식(IIa)로 표시되는 화합물의 하위 개념인 상술의 일반식(M-1)로 표시되는 화합물을 포함하는 성분과, 일반식(i)로 표시되는 화합물을 포함하는 성분을 갖는 액정 조성물에 있어서는, 종래에서의 문제점인 액정 화합물의 석출화가 개선되었다.
상기 일반식(IIa)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다(상한값과 하한값의 범위 본 명세서에서는 다른 것도 마찬가지임). 당해 화합물의 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2%, 다른 실시형태에서는 3%, 또 다른 실시형태에서는 4%, 또한 또 다른 실시형태에서는 5%, 또한 또 다른 실시형태에서는 6%, 또한 또 다른 실시형태에서는 7%, 또한 또 다른 실시형태에서는 8%이다. 또한 그 밖의 실시형태에서는 9%이다. 그 밖의 다른 실시형태에서는 11%, 또 다른 실시형태에서는 15%, 또한 또 다른 실시형태에서는 18%이다. 또한, 상기 일반식(IIa)로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 30%, 다른 실시형태에서는 20%, 또 다른 실시형태에서는 13%, 또한 또 다른 실시형태에서는 10%, 또한 또 다른 실시형태에서는 7%, 또한 또 다른 실시형태에서는 3%이다.
또한, 일반식(X)로 표시되는 화합물은, 일반식(XI)로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00191
(상기 일반식(XI) 중, X111~X117은 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X111~X117 중 적어도 하나는 불소 원자를 나타내고, R11은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, Y11은 불소 원자 또는 -OCF3를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~3종류 이상 조합하는 것이 바람직하다.
일반식(XI)로 표시되는 화합물이 액정 조성물에 존재하면, 높은 전이점, 큰 Δε 유전율, 높은 Δn, 또한 4환의 화합물에서는 낮은 점성을 나타내는 것이 확인되었다. 또한, 당해 일반식(XI)로 표시되는 화합물은, 일반식(i) 및 일반식(N)으로 나타내는 화합물에 대해서 양호한 상용성을 나타내는 것이 확인되었다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, Δε이 5를 초과하지 않는 범위에 있어서 일반식(M)으로서 일반식(XI)를 포함하는 것도 보다 바람직하다.
상기 일반식(XI)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2%, 다른 실시형태에서는 4%, 또 다른 실시형태에서는 5%, 또한 또 다른 실시형태에서는 7%, 또한 또 다른 실시형태에서는 9%, 또한 또 다른 실시형태에서는 10%, 또한 또 다른 실시형태에서는 12%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 13%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 15%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 18%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 30%, 다른 실시형태에서는 25%, 또 다른 실시형태에서는 20%, 또한 또 다른 실시형태에서는 15%, 또한 또 다른 실시형태에서는 10%, 또한 또 다른 실시형태에서는 5%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 셀갭이 작은 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는, 일반식(XI)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는, 일반식(XI)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한, 저온의 환경에서 이용되는 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는 일반식(XI)로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다. 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 이용되는 액정 조성물일 경우는, 일반식(XI)로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또, 본 명세서에 있어서의 셀갭은 대향하는 배향층 간의 평균 거리를 말하며, 바꿔 말하면 액정 조성물이 충전된 액정층의 평균 두께를 말한다(예를 들면, 당해 두께는 10점 평균 등으로 산출함).
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI)로 표시되는 화합물은, 일반식(XI-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00192
(상기 일반식(XI-1) 중, R11은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 또 다른 실시형태에서는 3종류 이상 조합한다.
또한, 상기 일반식(XI-1)로 표시되는 화합물은, 왼쪽에서 2번째의 벤젠환의 불소가 상용성에 특히 공헌하고 있다고도 여겨지고 있고, 높은 전이점, 큰 Δε 유전율, 높은 Δn, 또한 4환의 화합물에서는 낮은 점성을 나타내는 것이 확인되었다. 이 때문에, 당해 일반식(XI-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(i), 일반식(M-1) 및 일반식(N)으로 나타내는 화합물을 포함하는 조성물에 대해서 양호한 상용성을 나타내는 것이 확인되었다.
일반식(XI-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더욱 바람직하고, 4질량% 이상이 더욱 바람직하고, 5질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 15질량% 이하가 더욱 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XI-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(45.1)~식(45.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(45.2)~식(45.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 식(45.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00193
Figure pct00194
Figure pct00195
Figure pct00196
상기 식(45.1)~식(45.4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 1.5질량% 이상이 보다 바람직하고, 2질량% 이상이 더욱 바람직하고, 2.5질량% 이상이 더욱 바람직하고, 3질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 18질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 15질량% 이하가 더욱 바람직하고, 12질량% 이하가 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(X)로 표시되는 화합물은, 일반식(XII)로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00197
(상기 일반식(XII) 중, X121~X126은 각각 독립적으로, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R12는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, Y12는 불소 원자 또는 -OCF3를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~3종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~4종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XII)로 표시되는 화합물은, 일반식(XII-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00198
(상기 일반식(XII-1) 중, R12는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(XII-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상이 보다 바람직하고, 3질량% 이상이 더욱 바람직하고, 4질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 15질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 10질량% 이하가 더욱 바람직하고, 8질량% 이하가 보다 바람직하고, 6질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XII-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(46.1)~식(46.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(46.2)~식(46.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00199
Figure pct00200
Figure pct00201
Figure pct00202
또한, 일반식(XII)로 표시되는 화합물은, 일반식(XII-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00203
(상기 일반식(XII-2) 중, R12는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~2종류 이상 조합하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 이상 조합하는 것이 보다 바람직하다.
일반식(XII-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상이 보다 바람직하고, 4질량% 이상이 더욱 바람직하고, 6질량% 이상이 더욱 바람직하고, 9질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 17질량% 이하가 더욱 바람직하고, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 13질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 조성물에 사용되는 일반식(XII-2)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(47.1)~식(47.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(47.2)~식(47.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00204
Figure pct00205
Figure pct00206
Figure pct00207
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(Ⅷ)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00208
(상기 일반식(Ⅷ) 중, R8은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, X81~X85는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y8은 불소 원자 또는 -OCF3를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용된다. 사용되는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다. 상기 일반식(Ⅷ)로 표시되는 화합물이 액정 조성물 중에 존재하면, 높은 Δn을 나타내고, 또한 다른 4환 화합물과의 비율 조정에 의해 전이점을 컨트롤하기 쉽다는 작용·효과를 발휘한다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 상기 일반식(Ⅷ)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 프로세스 적합성, 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라 적의 조정할 필요가 있다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅷ)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~25질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~20질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~15질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~10질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~7질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~6질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~5질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 1~4질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3~7질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3~6질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 4~7질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도 안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅷ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅷ-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00209
(상기 일반식(Ⅷ-1) 중, R8은 일반식(Ⅷ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
또한, 일반식(Ⅷ-1)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(26.1)~식(26.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(26.1) 또는 식(26.2)로 표시되는 화합물이 바람직하고, 식(26.2)로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pct00210
Figure pct00211
Figure pct00212
Figure pct00213
상기 식(26.1)~(26.4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 1질량% 이하 10질량% 이하가 보다 더 바람직하고, 1질량% 이상 7질량% 이하가 바람직하다. 이들 중에서, 예를 들면, 1질량% 이상 6질량% 이하, 1질량% 이상 5질량% 이하, 3질량% 이상 7질량% 이하, 3질량% 이상 6질량% 이하, 4질량% 이상 7질량% 이하가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅷ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅷ-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00214
(상기 일반식(Ⅷ-2) 중, R8은 일반식(Ⅷ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
일반식(Ⅷ-2)로서 조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅷ-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 2.5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(Ⅷ-2)로 표시되는 화합물은, 식(27.1)~식(27.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(27.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00215
Figure pct00216
Figure pct00217
Figure pct00218
또한, 본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(IX)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00219
(상기 일반식(IX) 중, R9는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, X91 및 X92는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, Y9는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, U9는 단결합, -COO- 또는 -CF2O-를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅷ-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0.5질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni을 높게 유지하고, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00220
(상기 일반식(Ⅸ-1) 중, R9 및 X92는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00221
(상기 일반식(Ⅸ-1-1) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라 적의 조합해서 사용한다. 사용하는 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1종류이다. 혹은 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅸ-1-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태에 따라 적의 조정된다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅸ-1-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1~30질량%이다. 또한, 예를 들면 본 발명의 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 2~25질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 3~20질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 4~15질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 5~10질량%이다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시형태로서는 상기 화합물의 함유량은 7~20질량%이다.
또한, 일반식(Ⅸ-1-1)로 표시되는 화합물은, 식(28.1)~식(28.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(28.3) 또는/및 식(28.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00222
Figure pct00223
Figure pct00224
Figure pct00225
Figure pct00226
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-1-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00227
(상기 일반식(Ⅸ-1-2) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~3종류를 조합하는 것이 바람직하고, 1종~4종류를 조합하는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(Ⅸ-1-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이상 25질량% 이하가 바람직하고, 8질량% 이상 20질량% 이하가 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-1-2)로 표시되는 화합물은, 식(29.1)~식(29.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(29.2) 또는/및 식(29.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00228
Figure pct00230
Figure pct00231
또한, 일반식(Ⅸ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
(상기 일반식(Ⅸ-2) 중, R9, X91 및 X92는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00233
(상기 일반식(Ⅸ-2-1) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(Ⅸ-2-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 1~25질량%이다. 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1~20질량%이다. 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1~15질량%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1~10질량%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1~5질량%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 상기 화합물의 함유량은 1~4질량%이다.
또한, 상기 일반식(Ⅸ-2-1)로 표시되는 화합물은, 식(30.1)~식(30.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(30.1)~식(30.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00234
Figure pct00235
Figure pct00236
Figure pct00237
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00238
(상기 일반식(Ⅸ-2-2) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
상기 일반식(Ⅸ-2-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 적의 조정된다.
본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대한 상기 일반식(Ⅸ-2-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1~30질량%, 다른 실시형태에서는 1~25질량%, 또 다른 실시형태에서는 1~20질량%, 또 다른 실시형태에서는 1~17질량%, 또 다른 실시형태에서는 1~16질량%, 또 다른 실시형태에서는 1~12질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~11질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~10질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2~17질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 6~17질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 8~17질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 9~17질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 14~17질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 14~16질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2~9질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 6~10질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 8~11질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 9~12질량%이다.
또한, 상기 일반식(Ⅸ-2-2)로 표시되는 화합물은, 식(31.1)~식(31.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(31.1)~식(31.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00239
Figure pct00240
Figure pct00241
Figure pct00242
또한, 일반식(Ⅸ-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00243
(상기 일반식(Ⅸ-2-3) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1~2종류를 조합하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅸ-2-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 1질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이상 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 6질량% 이상 15질량% 이하가 더욱 바람직하고, 8질량% 이상 10질량% 이하가 더욱 바람직하다.
또한, 상기 일반식(Ⅸ-2-3)으로 표시되는 화합물은, 식(32.1)~식(32.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(32.2) 및/또는 식(32.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00244
Figure pct00245
Figure pct00246
Figure pct00247
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00248
(상기 일반식(Ⅸ-2-4) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
상기 일반식(Ⅸ-2-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서 1질량% 이상 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 12질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이상 11질량% 이하가 바람직하고, 4질량% 이상 10질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 9질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이상 8질량% 이하가 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-2-4)로 표시되는 화합물은, 식(33.1)~식(33.8)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(33.1), 식(33.8) 및 식(33.2)~식(33.5)로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00249
Figure pct00250
Figure pct00251
Figure pct00252
Figure pct00253
Figure pct00254
Figure pct00255
상기 식(33.8)에 있어서, R25는 탄소 원자수 2~6의 알케닐기인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-2-5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00256
(상기 일반식(Ⅸ-2-5) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서, 실시형태마다 적의 조합해서 사용한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종류, 다른 실시형태에서는 2종류, 또 다른 실시형태에서는 3종류, 또한 또 다른 실시형태에서는 4종류 이상이다.
상기 일반식(Ⅸ-2-5)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 적의 조정된다.
예를 들면, 상기 일반식(Ⅸ-2-5)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 0.1~30질량%, 다른 실시형태에서는 0.3~25질량%, 또 다른 실시형태에서는 0.5~20질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1~15질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2~14질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2.5~15질량%, 또한 또 다른 실시형태에서는 3~12질량%이다.
본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 소부가 발생하기 어려운 액정 조성물이 필요한 경우는 상기 하한값을 낮게, 상한값을 낮게 하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위해서 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기 하한값을 높게, 상한값을 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-2-5)로 표시되는 화합물은, 식(34.1)~식(34.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(34.1), 식(34.2), 식(34.3) 및/또는 식(34.5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00257
Figure pct00258
Figure pct00259
Figure pct00260
Figure pct00261
Figure pct00262
Figure pct00263
또한, 본 발명에 따른 일반식(Ⅸ)로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00264
(상기 일반식(Ⅸ-3) 중, R9, X91 및 X92는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
또한, 상기 일반식(Ⅸ-3)으로 표시되는 화합물은, 일반식(Ⅸ-3-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00265
(상기 일반식(Ⅸ-3-1) 중, R9는 일반식(Ⅸ)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1~2종류를 조합하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(Ⅸ-3-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 3질량% 이상 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하고, 13질량% 이상 20질량% 이하가 바람직하고, 15질량% 이상 18질량% 이하가 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅸ-3-1)로 표시되는 화합물은, 식(35.1)~식(35.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(35.1) 및/또는 식(35.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00266
Figure pct00267
Figure pct00268
Figure pct00269
또한, 본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00270
(상기 일반식(XⅢ) 중, X131~X135는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R13은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, Y13은 불소 원자 또는 -OCF3를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종~2종류 함유하는 것이 바람직하고, 1종~3종류 함유하는 것이 보다 바람직하고, 1종~4종류 함유하는 것이 더욱 바람직하다.
일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2%, 다른 실시형태에서는 4%, 또 다른 실시형태에서는 5%, 또한 또 다른 실시형태에서는 7%, 또한 또 다른 실시형태에서는 9%, 또한 또 다른 실시형태에서는 11%, 또한 또 다른 실시형태에서는 13%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 14%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 16%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 20%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 30%, 다른 실시형태에서는 25%, 또 다른 실시형태에서는 20%, 또한 또 다른 실시형태에서는 15%, 또한 또 다른 실시형태에서는 10%, 또한 또 다른 실시형태에서는 5%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 셀갭이 작은 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한, 저온의 환경에서 이용되는 액정 표시 소장용으로 이용될 경우는 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다. 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 이용되는 액정 조성물인 경우는, 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00271
(상기 일반식(XⅢ-1) 중, R13은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(XⅢ-1)로 표시되는 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 5질량% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 10질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 25질량% 이하가 바람직하고, 20질량% 이하가 보다 바람직하며, 15질량% 이하가 더욱 바람직하다.
또한, 일반식(XⅢ-1)로 표시되는 화합물은, 식(48.1)~식(48.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(48.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00272
Figure pct00273
Figure pct00274
Figure pct00275
또한, 본 발명에 따른 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00276
(상기 일반식(XⅢ-2) 중, R13은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종~2종류 이상 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ-2)로 표시되는 화합물을 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 6질량% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 8질량% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 10질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 25질량% 이하가 바람직하고, 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 이하가 더욱 바람직하다.
또한, 일반식(XⅢ-2)로 표시되는 화합물은, 식(49.1)~식(49.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(49.1) 또는/및 식(49.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00277
Figure pct00278
Figure pct00279
Figure pct00280
또한, 본 발명에 따른 일반식(XⅢ)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00281
(상기 일반식(XⅢ-3) 중, R13은 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 특히 제한은 없지만, 이들 화합물 중에서 1종~2종류 함유하는 것이 바람직하다.
일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물을, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 9질량% 이상 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 11질량% 이상 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 최대로 함유할 수 있는 비율로서는, 20질량% 이하가 바람직하고, 17질량% 이하가 보다 바람직하고, 14질량% 이하가 더욱 바람직하다.
또한, 일반식(XⅢ-3)으로 표시되는 화합물은, 식(50.1)~식(50.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(50.1) 또는/및 식(50.2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00282
Figure pct00283
Figure pct00284
Figure pct00285
또한, 본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00286
(상기 일반식(XIV) 중, R14는 탄소 원자수 1~7의 알킬기, 탄소 원자수 2~7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~7의 알콕시기를 나타내고, X141~X144는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타내고, Q14는 단결합, -COO- 또는 -CF2O-를 나타내고, m14는 0 또는 1임)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 4종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 5종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 6종류 이상이다.
일반식(XIV)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서, 3%, 다른 실시형태에서는 7%, 또 다른 실시형태에서는 8%, 또한 또 다른 실시형태에서는 11%, 또한 또 다른 실시형태에서는 12%, 또한 또 다른 실시형태에서는 16%, 또한 또 다른 실시형태에서는 18%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 19%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 22%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 25%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 40%, 다른 실시형태에서는 35%, 또 다른 실시형태에서는 30%, 또한 또 다른 실시형태에서는 25%, 또한 또 다른 실시형태에서는 20%, 또한 또 다른 실시형태에서는 15%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는, 일반식(XIV)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자용으로 이용되는 액정 조성물일 경우는, 일반식(XIV)로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(XIV)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00287
(상기 일반식(XIV-1) 중, R14는 탄소 원자수 1~7의 알킬기, 탄소 원자수 2~7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~7의 알콕시기를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 1종~3종류 조합하는 것이 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-1-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00288
(상기 일반식(XIV-1) 중, R14는 탄소 원자수 1~7의 알킬기, 탄소 원자수 2~7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~7의 알콕시기를 나타냄)
상기 일반식(XIV-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 4질량% 이상이 보다 바람직하고, 7질량% 이상이 더욱 바람직하고, 10질량% 이상이 더욱 바람직하고, 18질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 30질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 27질량% 이하가 더욱 바람직하고, 24질량% 이하가 보다 바람직하고, 21질량% 미만이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-1-1)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(51.1)~식(51.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(51.1)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00289
Figure pct00290
Figure pct00291
Figure pct00292
또한, 일반식(XIV-1)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-1-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00293
(상기 일반식(XIV-1-2) 중, R14는 탄소 원자수 1~7의 알킬기, 탄소 원자수 2~7의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~7의 알콕시기를 나타냄)
일반식(XIV-1-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대애서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상이 보다 바람직하고, 5질량% 이상이 더욱 바람직하고, 7질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 15질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 13질량% 이하가 더욱 바람직하고, 11질량% 이하가 보다 바람직하고, 9질량% 미만이 특히 바람직하다.
또한, 상기 일반식(XIV-1-2)로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(52.1)~식(52.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(52.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00294
Figure pct00295
Figure pct00296
Figure pct00297
또한, 본 발명에 따른 일반식(XIV)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00298
(상기 일반식(XIV-2) 중, R14는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타내고, X141~X144는 각각 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, Y14는 불소 원자, 염소 원자 또는 -OCF3를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류이다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 4종류이다. 혹은, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 5종류 이상이다.
일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.1%, 다른 실시형태에서는 0.5%, 또 다른 실시형태에서는 1%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1.2%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1.5%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2.5%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 3%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 20%, 다른 실시형태에서는 18%, 또 다른 실시형태에서는 12%, 또한 또 다른 실시형태에서는 10%, 또한 또 다른 실시형태에서는 8%, 또한 또 다른 실시형태에서는 7%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 이용되는 액정 조성물일 경우는, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-1)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00299
(상기 일반식(XIV-2-1) 중, R14는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(XIV-2-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상이 보다 바람직하고, 5질량% 이상이 더욱 바람직하고, 7질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 15질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 13질량% 이하가 더욱 바람직하고, 11질량% 이하가 보다 바람직하고, 9질량% 미만이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-1)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(53.1)~식(53.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(53.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00300
Figure pct00301
Figure pct00302
Figure pct00303
또한, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00304
(상기 일반식(XIV-2-2) 중, R14는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(XIV-2-2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 3질량% 이상인 것이 바람직하고, 6질량% 이상이 보다 바람직하고, 9질량% 이상이 더욱 바람직하고, 12질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 20질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 17질량% 이하가 더욱 바람직하고, 15질량% 이하가 보다 바람직하고, 14질량% 이하가 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-2)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(54.1)~식(54.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(54.2) 및/또는 식(54.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00305
Figure pct00306
Figure pct00307
Figure pct00308
또한, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-3)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00309
(상기 일반식(XIV-2-3) 중, R14는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(XIV-2-3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 9질량% 이상이 보다 바람직하고, 12질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 30질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 27질량% 미만이 더욱 바람직하고, 24질량% 이하가 보다 바람직하고, 20질량% 미만이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-3)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(55.1)~식(55.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(55.2) 및/또는 식(55.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00310
Figure pct00311
Figure pct00312
Figure pct00313
또한, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00314
(상기 일반식(XIV-2-4) 중, R14는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
조합할 수 있는 화합물의 종류에 제한은 없지만, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등을 고려해서 실시형태마다 적의 조합한다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 1종이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류이다. 혹은 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 3종류 이상이다.
일반식(XIV-2-4)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.1%, 다른 실시형태에서는 0.5%, 또 다른 실시형태에서는 0.7%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1.2%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1.8%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 2.5%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 3%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 15%, 다른 실시형태에서는 12%, 또 다른 실시형태에서는 11%, 또한 또 다른 실시형태에서는 10%, 또한 또 다른 실시형태에서는 8%, 또한 또 다른 실시형태에서는 6%이다.
본 발명의 액정 조성물이, 구동 전압이 작은 액정 표시 소자용으로 이용될 경우는, 일반식(XIV-2-4)로 표시되는 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 적합하다. 또한 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자에 이용되는 액정 조성물일 경우는, 일반식(XIV-2-4)로 표시되는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 적합하다.
또한, 일반식(XIV-2-4)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(56.1)~식(56.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(56.1), 식(56.2) 및 식(56.4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00315
Figure pct00316
Figure pct00317
Figure pct00318
또한, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-5)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00319
(상기 일반식(XIV-2-5) 중, R14는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(XIV-2-5)로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 10질량% 이상이 보다 바람직하고, 13질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 25질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 22질량% 미만이 더욱 바람직하고, 18질량% 이하가 보다 바람직하고, 15질량% 미만이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-5)로 표시되는 화합물은 구체적으로는 식(57.1)~식(57.4)로 표시되는 화합물이다. 그 중에서도 식(57.1)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00320
Figure pct00321
Figure pct00322
Figure pct00323
또한, 일반식(XIV-2)로 표시되는 화합물은, 일반식(XIV-2-6)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00324
(식 중, R14는 탄소 원자수 1~5의 알킬기, 탄소 원자수 2~5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~4의 알콕시기를 나타냄)
일반식(XIV-2-6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 10질량% 이상이 보다 바람직하고, 15질량% 이상이 특히 바람직하다. 또한, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성 등을 고려해서, 최대 비율을 25질량% 이하로 한정시키는 것이 바람직하고, 22질량% 이하가 더욱 바람직하고, 20질량% 이하가 보다 바람직하고, 17질량% 미만이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(XIV-2-6)으로 표시되는 화합물은 구체적으로 식(58.1)~식(58.4)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 그 중에서도 식(58.2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pct00325
Figure pct00326
Figure pct00327
Figure pct00328
본원 발명에 사용하는 화합물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조를 갖지 않는다. 또한, 액정 조성물의 신뢰성 및 장기 안정성을 중시할 경우에는 카르보닐기를 갖는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 또한, UV 조사에 의한 안정성을 중시할 경우, 염소 원자가 치환하고 있는 화합물을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 분자 내의 환구조가 모두 6원환인 화합물뿐인 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(M)으로 표시되는 화합물은, 일반식(M-1):
Figure pct00329
(상기 일반식(M-1) 중, XM12, XM13, XM14, XM15, XM16 및 XM17은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
환 A는, 각각 독립적으로,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨),
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기(a)와 기(b)는, 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
RM1은, 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기이며,
YM11은, 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기, 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기, 수소 원자, 불소 원자, 시아노기, -CF3 또는 -OCF3를 나타내고,
n은 0 이상 2 이하의 정수임)로 표시되는 화합물이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(M-1)로 표시되는 화합물의 바람직한 예시로서는, 하기의 식(m.1)~(m.28)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
Figure pct00330
Figure pct00331
Figure pct00332
Figure pct00333
상기 일반식(M-1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 특성을 고려해서 실시형태마다 상한값과 하한값이 있다. 함유량의 하한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는, 본 발명의 액정 조성물의 총량에 대해서 0.1%, 다른 실시형태에서는 0.5%, 또 다른 실시형태에서는 1%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1.2%, 또한 또 다른 실시형태에서는 1.5%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2%, 또한 또 다른 실시형태에서는 2.5%이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 3%이다.
또한, 함유량의 상한값은, 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시형태에서는 20%, 다른 실시형태에서는 18%, 또 다른 실시형태에서는 12%, 또한 또 다른 실시형태에서는 10%, 또한 또 다른 실시형태에서는 9%, 또한 또 다른 실시형태에서는 8%이다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 폴라 성분 A로서 일반식(K):
Figure pct00334
(상기 일반식(K) 중, Rk1은 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~10의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내고, 기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, 기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립적으로 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
환 K1 및 환 K2는, 각각 독립적으로 1,4-시클로헥실렌기(기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-에 의해 치환되어 있어도 됨) 또는 1,4-페닐렌기(기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH=는 -N=에 의해 치환되어 있어도 됨)를 나타내고, 기 중의 수소 원자는, 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
K0은, 나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, 기 중의 수소 원자는 각각 독립적으로 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
Zk1, Zk2 및 Zk3은, 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH2CH2CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
nk1 및 nk2는, 각각 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내지만, nk1, nk2가 2 이상일 경우, 환 K2, 환 K2는 동일해도 되고, 달라도 되며, 또한 Zk1, Zk3은 동일해도 되고, 달라도 되고,
Xk1 및 Xk2는, 각각 독립적으로 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
Yk1은, 각각 독립적으로, 염소 원자, 불소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타내지만, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메톡시기를 나타냄)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 더 포함해도 된다.
본 발명에 따른 일반식(K)로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식(K1)~일반식(K3)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
Figure pct00335
(상기 일반식(K1) 중, Rk1, 환 K1, 환 K2, nk1, Xk1, Xk2, Yk1, Zk1, Zk2 및 Zk3는, 상술한 일반식(K)와 같으므로 여기에서는 생략함. Xk3 및 Xk4는 각각 독립적으로 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타냄)
Figure pct00336
(상기 일반식(K2) 중, Rk1, 환 K1, 환 K2, nk1, Xk1, Xk2, Xk3, Xk4, Yk1, Zk1, Zk2 및 Zk3는, 상술한 일반식(K1)과 같으므로 여기에서는 생략함)
Figure pct00337
(상기 일반식(K3) 중, Rk1, Xk1, Xk2, Xk3, Xk4, Yk1 및 Zk1은, 상술한 일반식(K)와 같으므로 여기에서는 생략함)
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(K1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 바람직하고, 5질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 더 구체적으로는, 3질량%~70질량%인 것이 바람직하고, 5질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~50질량%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 바람직하고, 5질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%인 것이 더욱 바람직하다. 더 구체적으로는, 3질량%~70질량%인 것이 바람직하고, 5질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~50질량%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따는 액정 조성물에 있어서, 일반식(K3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 4질량%인 것이 더욱 바람직하다. 더 구체적으로는, 1질량%~30질량%인 것이 바람직하고, 1.5질량%~20질량%인 것이 더욱 바람직하고, 1.8질량%~15질량%인 것이 더욱 바람직하고, 2.2질량%~12질량%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K1)로 표시되는 화합물, 일반식(K2)로 표시되는 화합물 및 일반식(K3)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K1)로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 것이 바람직하고, 2종~5종 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K2)로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 것이 바람직하고, 2종~5종 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K3)으로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 것이 바람직하고, 2종~5종 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K1), 일반식(K2) 및 일반식(K3)으로 표시되는 화합물은, 합계 1종 또는 2종 이상 함유되는 것이 바람직하고, 1~10종 함유되는 것이 바람직하고, 1~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~5종 함유되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(K)로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식(K11)~(K28)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 일반식(K11)~(K17) 및 일반식(K25)~(K28)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 더욱 바람직하고, 일반식(K11)~(K17)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 특히 바람직하다.
Figure pct00338
Figure pct00339
(상기 일반식(K11)~(K24) 중, Rk1, 환 K2, Zk2, Zk3, nk1, Xk1, Xk2, Xk3, Xk4 및 Yk1은, 상술한 바와 같음)
Figure pct00340
Figure pct00341
Figure pct00342
Figure pct00343
상기 일반식(K11)~(K28) 중, Rk1, Xk1, Xk2, Zk2, 환 K2, Zk3, nk1, Xk3, Xk4 및 Yk1은, 상술한 바와 같지만, Xk1, Xk2는, 불소 원자인 것이 바람직하고, Zk2 및 Zk3은 단결합인 것이 특히 바람직하고, 환 K2는 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기인 것이 바람직하고, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기인 것이 특히 바람직하고, nk1은 0 또는 1인 것이 바람직하고, 1인 것이 특히 바람직하고, Xk3 및 Xk4는 불소 원자인 것이 특히 바람직하고, Yk1은 불소 원자 또는 트리플루오로메톡시기인 것이 바람직하고, 불소 원자인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(K11)~(K17)로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 바람직하고, 5질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 더 구체적으로는, 3질량%~70질량%인 것이 바람직하고, 5질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~50질량%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(K25)~(K28)로 표시되는 화합물의 함유량은, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 바람직하고, 5질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 더 구체적으로는, 3질량%~70질량%인 것이 바람직하고, 5질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~60질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10질량%~50질량%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K11)~(K17)로 표시되는 화합물은, 1종 또는 2종 이상 함유되는 것이 바람직하고 1~10종 함유되는 것이 바람직하고, 1~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~5종 함유되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(K25)~(K28)로 표시되는 화합물은, 1종 또는 2종 이상 함유되는 것이 바람직하고, 1~10종 함유되는 것이 바람직하고, 1~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~5종 함유되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 절대값이 4 이상인 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 화합물로서, 일반식(PN)으로 표시되는 화합물을 함유해도 된다.
Figure pct00344
상기 일반식(PN) 중, Rn1은, 탄소 원자수 1~10의 알킬기 또는 탄소 원자수 2~10의 알케닐기를 나타내고, 기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는, 각각 독립적으로 -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고, 기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는, 각각 독립적으로 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.
상기 일반식(PN) 중, 환 N1은, 1,4-시클로헥실렌기(기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-에 의해 치환되어 있어도 됨) 또는 1,4-페닐렌기(기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH=는 -N=에 의해 치환되어 있어도 됨)를 나타내고, 상기 기 중의 수소 원자는, 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.
상기 일반식(PN) 중, Zn1 및 Zn2는, 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH2CH2CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타낸다.
상기 일반식(N1) 중, nn1은 각각 독립적으로, 0~4의 정수를 나타내고, nn1이 2 이상일 경우, 환 N1은 동일해도 되고, 달라도 되며, 또한 Zn1은 동일해도 되고, 달라도 된다.
상기 일반식(PN) 중, Xn1, Xn2, Xn3, Xn4 및 Xn5는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다.
상기 일반식(PN) 중, Yn1은 불소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타내지만, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기 또는 트리플루오로메톡시기를 나타낸다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 일반식(PN)으로 표시되는 화합물도 함유함으로써, 높은 굴절률 이방성(Δn)을 유지하고, 또한 신뢰성이 우수한 점에서 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(PN)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 0~60질량%인 것이 바람직하고, 1~50질량%인 것이 더욱 바람직하고, 1~40질량%가 더욱 바람직하고 5~40질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10~40질량%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(PN)으로 표시되는 화합물은 1종 또는 2종 이상 함유되지만, 1~10종 함유되는 것이 바람직하고, 1~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~5종 함유되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(PN)으로 표시되는 화합물은, 일반식(PN1) 및 (PN2)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 일반식(PN2)로 표시되는 화합물인 것이 더욱 바람직하다.
Figure pct00345
상기 일반식(PN1) 및 일반식(PN2) 중, Rn1, 환 N1, Zn1, nn1, Xn1, Xn2, Xn4, Xn5 및 Yn1은, 상술한 바와 같지만, 환 N1은 1,4-시클로헥실렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 디옥산기인 것이 바람직하고, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기인 것이 더욱 바람직하고, Zn1은 단결합인 것이 특히 바람직하고, nn1은 0 또는 1인 것이 바람직하고, Xn1 및 Xn2는 수소 원자 또는 불소 원자인 것이 바람직하고, 적어도 한쪽이 불소 원자인 것이 더욱 바람직하고, 양쪽이 불소 원자인 것이 특히 바람직하고, Xn4 및 Xn5는 수소 원자 또는 불소 원자인 것이 바람직하고, 적어도 한쪽이 불소 원자인 것이 더욱 바람직하고, 양쪽이 불소 원자인 것이 특히 바람직하고, Yn1은 불소 원자 또는 트리플루오로메톡시기인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(PN1)로 표시되는 화합물의 함유량은, 0~60질량%인 것이 바람직하고, 1~50질량%인 것이 더욱 바람직하고, 1~40질량%가 더욱 바람직하고, 5~40질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10~40질량%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(PN2)로 표시되는 화합물의 함유량은, 0~60질량%인 것이 바람직하고, 1~50질량%인 것이 더욱 바람직하고, 1~40질량%가 더욱 바람직하고, 5~40질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10~40질량%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(PN)으로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식(PN3)도 바람직하다.
Figure pct00346
상기 일반식(PN3) 중, Rn1, 환 N1, Xn1, Xn2, Xn4, Xn5 및 Yn1은, 상술한 바와 같다.
상기 일반식(PN3) 중, X1 및 X2는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내지만, 적어도 한쪽이 불소 원자인 것이 바람직하고, 양쪽이 불소 원자인 것도 바람직하다.
상기 일반식(PN3) 중, 환 N1은, 1,4-시클로헥실렌기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기 또는 디옥산기를 나타내지만, 1,4-페닐렌기, 3-플루오로-1,4-페닐렌기 또는 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식(PN3) 중, n은 0 이상 2 이하의 정수를 나타내지만, 0 또는 1인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(PN3)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 0~60질량%인 것이 바람직하고, 1~50질량%인 것이 더욱 바람직하고, 1~40질량%가 더욱 바람직하고, 5~40질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10~40질량%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(PN3)으로 표시되는 화합물은 1종 또는 2종 이상 함유되고, 1~10종 함유되는 것이 바람직하고, 1~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~8종 함유되는 것이 더욱 바람직하고, 2~5종 함유되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(PN3)으로 표시되는 화합물로서는, 이하의 (PN11)~(PN14)가 바람직하다.
Figure pct00347
Figure pct00348
Figure pct00349
Figure pct00350
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서 일반식(PN11)~(PN14)로 표시되는 화합물의 함유량은, 0~60질량%인 것이 바람직하고, 1~50질량%인 것이 더욱 바람직하고, 1~40질량%가 더욱 바람직하고, 5~40질량%인 것이 더욱 바람직하고, 10~40질량%인 것이 특히 바람직하다.
또한, 일반식(PN)으로 표시되는 화합물로서는 이하의 식(PN15) 및 식(PN16)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
Figure pct00351
본 발명에 따른 액정 조성물의 바람직한 실시형태는 일반식(i):
Figure pct00352
(상기 일반식(i) 중, Ri1 및 Ri2는 각각 독립적으로, 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기이며, 상기 Ri1 또는 Ri2 중 적어도 어느 한쪽이 알케닐기임)
로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상과,
일반식(N):
Figure pct00353
(상기 일반식(N) 중, 환 A는 각각 독립적으로,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨) 및
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨),
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기(a)와 기(b)는 각각 독립적으로 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
RN1은, 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기 또는 불소 원자를 나타내고, RN2는, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3개의 알킬기를 나타내고,
s는 1 이상 3 이하의 정수임)로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상과,
일반식(M)은,
Figure pct00354
(상기 일반식(M) 중, RM1은 탄소 원자수 1~8의 알킬기, 탄소 원자수 2~8의 알케닐기, 탄소 원자수 1~8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2~8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치한되어 있어도 되고,
PM은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
CM1 및 CM2는 각각 독립적으로,
(d) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 됨) 및
(e) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨)
로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기(d)와 기(e)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
KM1 및 KM2는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4--, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
PM이 2, 3 또는 4이고 KM1이 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되고, PM이 2, 3 또는 4이고 CM2가 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되고,
XM1 및 XM3은 각각 독립적으로 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
XM2는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타냄. 단, 일반식(i), 일반식(N) 및 일반식(L)로 표시되는 화합물을 제외함)로 표시되는 화합물을 포함하는 액정 조성물이다. 당해 호적한 실시형태에 있어서, 일반식(i) 및 일반식(N)으로 표시되는 화합물은 논폴라의 액정 호스트 성분(성분 B)으로 하고, 일반식(M)으로 표시되는 화합물은 폴라의 액정 호스트 성분(성분 A)인 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(i)로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류의 화합물을 선택하고, 또한 일반식(N)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 1종류 선택하면, 완만한 커브의 투과율-계조 전압 특성 곡선을 구비하기 쉬우므로, 분할된 계조폭이 등간격이 되어, 인접하는 계조 전압 및 그에 대응해서 표시되는 휘도와의 차가 명확해진다. 이에 따라, 표시할 수 있는 색수가 실질상 감소한다는 문제를 해결할 수 있다. 또한, 계조의 표현력의 문제점이 완화되기 때문에, 암부의 크러쉬드 블랙, 명부의 클립드 화이트 또는 중간 계조의 밴딩(세로나 가로의 선), 컬러 스테인 등의 발생을 억제·방지할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 상기 일반식(i)로 표시되는 화합물과, 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 포함하는 경우의 각각의 함유량의 호적한 특정 범위로서, 일반식(i)로 표시되는 화합물의 함유량(액정 조성물 전체를 100%)은, 1~70질량%가 바람직하고, 3~50질량%가 보다 바람직하고, 5~45질량%가 더욱 바람직하고, 7~40질량%가 보다 더 바람직하고, 10~30질량%가 특히 바람직하다. 한편, 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 함유량(액정 조성물 전체를 100%)은, 1~74질량%가 바람직하고, 5~73질량%가 보다 바람직하고, 10~70질량%가 더 람직하고, 15~68질량%가 보다 더 바람직하고, 20~65질량%가 특히 바람직하다.
상기 일반식(M)의 바람직한 화합물로서는, 일반식(K)로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅸ)로 표시되는 화합물, 일반식(M-1)로 표시되는 화합물, 일반식(B)로 표시되는 화합물, 일반식(X-2)로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅸ-2)로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅷ)로 표시되는 화합물 및 일반식(XI)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다.
이들 범위이면 완만한 커브의 투과율-계조 전압 특성 곡선을 구비하기 쉬우므로, 분할된 계조폭이 등간격이 되어, 인접하는 계조 전압 및 그에 대응해서 표시되는 휘도와의 차가 명확해진다. 이에 따라, 표시할 수 있는 색수가 실질상 감소한다는 문제를 해결할 수 있다.
상기에서 설명한 바람직한 액정 조성물은, 필요에 따라 다른 논폴라 성분(일반식(L))으로 표시되는 화합물 및 다른 폴라 성분(일반식(M))으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함해도 된다.
또한, 일반식(i) 및 일반식(N)으로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 각각 1종류가 선택되는 화합물의 함유량(일반식(i) 및 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 합계량)은, 액정 조성물 전체 중 1~95질량%인 것이 바람직하고, 5~90질량%인 것이 바람직하고, 10~87질량%인 것이 바람직하고, 15~85질량%인 것이 바람직하고, 20~82질량%인 것이 바람직하고, 23~80질량%인 것이 바람직하고, 25~75질량%인 것이 바람직하고, 1~50질량%인 것이 바람직하고, 2~45질량%인 것이 바람직하고, 3~40질량%인 것이 바람직하고, 4~38질량%인 것이 바람직하고, 5~35질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 유전율 이방성이 -2 이상 2 이하의 논폴라 성분과, 양의 유전율 이방성이 2 초과의 폴라 성분을 포함하는 것이 바람직하고, 액정 조성물 전체에 있어서의 논폴라 성분의 함유량은, 액정 조성물 전체를 100질량%로 하면, 30~95%가 바람직하고, 35~90%가 바람직하고, 40~85%가 바람직하고, 45~80%가 바람직하고, 50~75%가 바람직하다.
또한, 상기 논폴라 성분에 있어서의 일반식(i) 및 일반식(N)으로 표시되는 화합물의 합계 함유량은, 논폴라 성분 전체를 100질량%로 하면, 50~100%가 바람직하고, 55~100%가 바람직하고, 60~100%가 바람직하고, 65~100%가 바람직하고, 70~100%가 바람직하고, 75~100%가 바람직하고, 80~95%가 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 바람직한 실시형태는, 일반식(i)로 표시되는 화합물과, 일반식(N)으로 표시되는 화합물과, 일반식(M) 또는 일반식(K)로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 각각 1종류가 선택되는 화합물은, 액정 조성물 전체 중 50~100질량% 함유하고 있는 것이 바람직하고, 55~98질량% 함유하고 있는 것이 보다 바람직하고, 60~95질량% 함유하고 있는 것이 더욱 바람직하고, 65~90질량% 함유하고 있는 것이 보다 더 바람직하고, 68~85질량% 함유하고 있는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 다른 바람직한 실시형태는, 일반식(L)로 표시되는 화합물을 더 포함해도 되고, 일반식(i), 일반식(N) 및 일반식(L)로 표시되는 화합물군 중에서 적어도 각각 1종류가 선택되는 화합물은, 액정 조성물 전체 중 40~90질량% 함유하고 있는 것이 바람직하고, 50~90질량% 함유하고 있는 것이 보다 바람직하고, 55~85질량% 함유하고 있는 것이 더욱 바람직하고, 60~80질량% 함유하고 있는 것이 보다 더 바람직하고, 65~75질량% 함유하고 있는 것이 특히 바람직하다.
점도의 개선 및 Tni의 개선을 중시할 경우에는, 수소 원자가 할로겐으로 치환되어 있어도 되는 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 상기 2-메틸벤젠-1,4-디일기를 분자 내에 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총 질량에 대해서 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더욱 바람직하다.
액정 조성물의 산화에 의한 열화를 억제하기 위해서는, 환구조로서 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총 질량에 대해서 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더욱 바람직하다.
이 일반식(i), 일반식(M) 및 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 포함하는 조성물의 경우, 이들 3종의 화합물이 액정 조성물 전체 중 3~75질량% 함유하고 있는 것이 바람직하고, 6~70질량% 함유하고 있는 것이 보다 바람직하고, 9~65질량% 함유하고 있는 것이 더욱 바람직하고, 12~60질량% 함유하고 있는 것이 보다 더 바람직하고, 15~55질량% 함유하고 있는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 25℃에 있어서의 굴절률 이방성(Δn)이 0.06~0.20이지만, 0.07~0.18이 더욱 바람직하고, 0.08~0.16이 특히 바람직하다. 더욱 상세히 기술하면, 얇은 셀갭에 대응할 경우는 0.11~0.14인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭에 대응할 경우는 0.08~0.11인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)가 60℃~120℃이지만, 70℃~110℃가 보다 바람직하고, 70℃~100℃가 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 25℃에 있어서의 점도(η)가 5~20mPa·s이지만, 18mPa·s 이하인 것이 더욱 바람직하고, 15mPa·s 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물은, 25℃에 있어서의 회전 점성(γ1)이 20~60mPa·s이지만, 50mPa·s 이하인 것이 더욱 바람직하고, 40mPa·s 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 Kaverage(Kavg라도고 함)는, 12pN 이상인 것이 바람직하고, 12~20의 범위인 것이 보다 바람직하고, 12~19의 범위인 것이 더욱 바람직하고, 12~18의 범위인 것이 보다 더 바람직하고, 12~17의 범위인 것이 보다 더욱 바람직하고, 13~16의 범위인 것이 특히 바람직하다. K11, K22, K33은 액정을 봉입한 상태의 셀의 인가 전압-정전 용량 커브 특성에서 구할 수 있고, Kaverage는 그 평균값으로서 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 중합성 화합물을 함유한 액정 조성물은, 이것에 포함되는 중합성 화합물이 자외선 조사에 의해 중합함으로써 액정 배향능이 부여되고, 액정 조성물의 복굴절을 이용해서 광의 투과 광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에는, PSA 모드 또는 횡전계형 PSA 모드 등의 액정 표시 소자를 제작하기 위해서, 중합성 화합물을 함유해도 된다. 사용할 수 있는 중합성 화합물로서, 광 등의 에너지선에 의해 중합이 진행하는 광중합성 모노머 등을 들 수 있고, 구조로서, 예를 들면, 비페닐 유도체, 터페닐 유도체 등의 6원환이 복수 연결한 액정 골격을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 더 구체적으로는, 일반식(XX)로 표시되는 2관능 모노머가 바람직하다.
Figure pct00355
상기 일반식(XX) 중, X201 및 X202는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3개의 알킬기(메틸기, 에틸기, 프로필기)를 나타내고,
Sp201 및 Sp202는, 각각 독립적으로 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)S-(식 중, s는 2~7의 정수를 나타내고, 산소 원자는 방향환에 결합하는 것으로 함)를 나타내고,
Z201은, -OCH2-, -CH20-, -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 독립적으로 불소 원자 또는 수소 원자를 나타냄), -C≡C- 또는 단결합을 나타내고,
M201은, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 단결합 또는 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기를 나타내고,
상기 일반식(XX) 중의 모든 1,4-페닐렌기는 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 중합성 화합물의 바람직한 형태는, X201 및 X202가 모두 수소 원자를 나타내는 디아크릴레이트 유도체, X201 및 X202가 모두 메틸기를 갖는 디메타크릴레이트 유도체 중 어느 것이나 바람직하고, 한쪽이 수소 원자를 나타내고 다른 한쪽이 메틸기를 나타내는 화합물도 바람직하다. 이들 화합물의 중합 속도는, 디아크릴레이트 유도체가 가장 빠르고, 디아크릴레이트 유도체가 느리고, 비대칭 화합물이 그 중간이며, 그 용도에 따라 바람직한 태양을 이용할 수 있다. PSA 표시 소자에 있어서는, 디메타크릴레이트 유도체가 특히 바람직하다.
Sp201 및 Sp202는, 각각 독립적으로 단결합, 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)S-를 나타내지만, PSA 표시 소자에 있어서 적어도 한쪽이 단결합인 것이 바람직하고, 모두 단결합을 나타내는 화합물 또는 한쪽이 단결합이고 다른 한쪽이 탄소 원자수 1~8의 알킬렌기 또는 -O-(CH2)S-를 나타내는 태양이 바람직하다. 이 경우 탄소 원자수 1~4의 알킬렌기가 보다 바람직하고, s는 1~4가 바람직하다.
Z201은, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -CF2CF2- 또는 단결합이 바람직하고, -COO-, -OCO- 또는 단결합이 보다 바람직하고, 단결합이 특히 바람직하다.
M201은, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 단결합을 나타내지만, 임의의 수소 원자가 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌기 또는 단결합이 바람직하다. M201이 단결합 이외의 환구조를 나타낼 경우, Z201은 단결합 이외의 연결기가 바람직하고, M201이 단결합일 경우, Z201은 단결합이 바람직하다.
이들 점에서, 일반식(XX)에 있어서, Sp201 및 Sp202 사이의 환구조는, 구체적으로는 다음에 기재하는 식(XXa-1)~식(XXa-5)의 구조가 바람직하다.
상기 일반식(XX)에 있어서, M201이 단결합을 나타내고, 환구조가 2개의 환으로 형성될 경우에 있어서, 다음의 식(XXa-1)~식(XXa-5)를 나타내는 것이 바람직하고, 식(XXa-1)~식(XXa-3)을 나타내는 것이 보다 바람직하고, 식(XXa-1)을 나타내는 것이 특히 바람직하다.
Figure pct00356
상기 식(XXa-1)~식(XXa-5)에 있어서, 결합수(結合手)의 양단은 Sp201 또는 Sp202에 결합하는 것으로 한다.
이들 골격을 포함하는 중합성 화합물은 중합 후의 배향 규제력이 PSA형 액정 표시 소자에 최적이며, 양호한 배향 상태가 얻어진다는 점에서, 표시 불균일이 억제되거나 또는 전혀 발생하지 않는다.
이상의 점에서, 상기 중합성 화합물로서는, 일반식(XX-1)~일반식(XX-4)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물이 바람직하고, 그 중에서도 일반식(XX-2)로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.
Figure pct00357
상기 일반식(XX-3) 및 일반식(XX-4) 중, Sp20은 탄소 원자수 2~5의 알킬렌기를 나타낸다.
본 발명에 따른 액정 조성물에 중합성 화합물을 첨가할 경우에 있어서, 중합 개시제가 존재하지 않는 경우라도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진시키기 위해서 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 일반식(Q)로 표시되는 화합물을 산화 방지제로서 더 함유할 수 있다.
Figure pct00358
상기 일반식(Q) 중, RQ는 탄소 원자수 1~22의 알킬기 또는 알콕시기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 이상의 CH2기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2로 치환되어도 되고, MQ는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 단결합을 나타낸다.
상기 일반식(Q) 중에 있어서, RQ는 탄소 원자수 1~22의 알킬기 또는 알콕시기인 것이 바람직하고, 당해 알킬기(상기 알콕시기에 있어서의 알킬기를 포함함)는, 직쇄상 또는 분기쇄상이어도 된다. 또한, 상기 RQ는 탄소 원자수 1~22의 직쇄 또는 분기쇄 알킬기 또는 직쇄 또는 분기쇄 알콕시기를 나타내고, 당해 알킬기(상기 알콕시기에 있어서의 알킬기를 포함함) 중의 1개 이상의 CH2기는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C≡C-, -CF2O-, -OCF2-로 치환되어도 된다. 상기 일반식(Q) 중에 있어서 RQ는, 탄소 원자수 1~20개이며, 직쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기, 하나의 CH2기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기 및 하나의 CH2기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인 것이 바람직하고, 탄소 원자소 1~10의 직쇄 알킬기, 하나의 CH2기 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 분기 알콕시기 및 하나의 CH2기가 -OCO- 또는 -COO-로 치환된 분기쇄 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나가 더욱 바람직하다.
MQ는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 단결합을 나타내지만, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하다.
상기 일반식(Q)로 표시되는 화합물은, 하기의 일반식(Q-a)~일반식(Q-d)로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하고, 일반식(Q-a) 및/또는 (Q-c)로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00359
상기 일반식(Q-a)~식(Q-d) 중, RQ1은 탄소 원자수 1~10의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, RQ2는 탄소 원자수 1~20의 직쇄 알킬기 또는 분기쇄 알킬기가 바람직하고, RQ3은 탄소 원자수 1~8의 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기, 직쇄 알콕시기 또는 분기쇄 알콕시기가 바람직하고, LQ는 탄소 원자수 1~8의 직쇄 알킬렌기 또는 분기쇄 알킬렌기가 바람직하다. 이들 중에서도, 일반식(Q)로 표시되는 화합물은, 하기 식(Q-a-1) 및/또는 (Q-c-1)로 표시되는 화합물인 것이 더욱 바람직하다.
Figure pct00360
Figure pct00361
본원 발명의 액정 조성물에 있어서, 상기 일반식(Q)로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종을 함유하는 것이 바람직하고, 1종~5종을 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 그 함유량은, 본 발명의 액정 조성물의 총 질량에 대해서, 0.001~1질량%인 것이 바람직하고, 0.001~0.1질량%인 것이 바람직하고, 0.001~0.05질량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 두번째는, 상기 일반식(i)로 표시되는 화합물 및 상기 일반식(M-1)로 표시되는 화합물을 포함하고, 25℃에 있어서의 유전율 이방성이 0보다 크고 6 이하인 액정 조성물을 구비한 액정 표시 소자이다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자로서는, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자)에 유용하며, 투과형 혹은 반사형의 액정 표시 소자에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 구동 방식(또는 모드라고도 함)으로서는, ECB-LCD, VA-LCD, VA-IPS-LCD, FFS(프린지 필드 스위칭)-LCD, 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, IPS 모드 또는 FFS 모드의 액정 표시 소자가 특히 바람직하다.
최근 스마트폰으로 대표되는 휴대형 태블릿에 사용하는 액정 디스플레이는, 급속히 개발·보급이 진행된 IPS 모드나 FFS 모드 등의 횡전계형 액정 디스플레이에서는, 저소비전력이 중시된다는 점에서, 주로 고Δε의 양의 유전 이방성을 갖는 액정 조성물이 종종 이용되고 있다. 그 경우, 액정 자체의 점성이 높아지는 경향이 있고, 또한 액정층뿐만 아니라 FFS 기판 절연층(예를 들면 후술의 도 5, 도 7에서는 절연층(18))에의 차지(charge)에 의한 타임 로스도 발생하기 쉬워진다는 점에서, 그 응답 속도는 충분하지 않다. 이를 개선하기 위해서, 액정층의 커패시턴스를 저하시킨다. 즉, Δε이 양이면서 매우 작은 액정 조성물을 이용함으로써, 액정층의 유기 분극을 저감시킬 수 있다고 여겨진다. 이에 따라 액정 조성물 자체의 점성도 저하하고, IPS나 FFS 모드로서는 매우 빠른 응답 속도를 달성하는 것이 가능해진다.
상기 액정 표시 소자에 사용되는 액정셀의 2장의 기판은, 유리 또는 플라스틱과 같은 유연성을 갖는 투명한 재료를 이용할 수 있고, 한쪽은 실리콘 등의 불투명한 재료여도 된다. 투명 전극층을 갖는 투명 기판은, 예를 들면, 유리판 등의 투명 기판 상에 인듐 주석 옥시드(ITO)를 스퍼터링함으로써 얻을 수 있다.
상기 컬러 필터는, 예를 들면, 안료 분산법, 인쇄법, 전착법 또는 염색법 등에 의해 제작할 수 있다. 안료 분산법에 의한 컬러 필터의 제작 방법을 일례로 설명하면, 컬러 필터용 경화성 착색 조성물을, 당해 투명 기판 상에 도포하여, 패터닝 처리를 실시하고, 그리고 가열 또는 광조사에 의해 경화시킨다. 이 공정을, 적색, 녹색, 청색의 3색에 대해서 각각 행함으로써, 컬러 필터용 화소부를 제작할 수 있다. 그 밖에, 당해 기판 상에 TFT, 박막 다이오드 등의 능동 소자를 마련한 화소 전극을 설치해도 된다.
상기 기판을, 투명 전극층이 내측이 되도록 대향시킨다. 그 때, 스페이서를 통해, 기판의 간격을 조정해도 된다. 이 때는, 얻어지는 조광층(액정층)의 두께는 1~100㎛가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 1.5~10㎛가 더욱 바람직하고, 편광판을 사용할 경우는, 콘트라스트가 최대가 되도록 액정의 굴절률 이방성 Δn과 셀 두께 G의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 2장의 편광판이 있을 경우는, 각 편광판의 편광축을 조정해서 시야각이나 콘트라스트가 양호해지도록 조정할 수도 있다. 또한, 시야각을 넓히기 위한 위상차 필름도 사용할 수 있다. 스페이서로서는, 예를 들면, 유리 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자, 포토레지스트 재료 등으로 이루어지는 주상 스페이서 등을 들 수 있다. 그 후, 에폭시계 열경화성 조성물 등의 시일제를, 액정 주입구를 마련한 틀에서 당해 기판에 스크린 인쇄하고, 당해 기판끼리를 접합하고, 가열하여 시일제를 열경화시킨다.
2장의 기판 사이에 액정 조성물(필요에 따라 중합성 화합물을 함유함)을 협지(挾持)시키는 방법은, 통상의 진공 주입법 또는 ODF법 등을 이용할 수 있다. 그러나 진공 주입법에 있어서 적하흔이 발생하지 않는 대신에, 주입 흔적이 남는다는 과제가 있다. 본원 발명에 있어서는, ODF법을 이용해서 제조하는 표시 소자에, 보다 호적하게 사용할 수 있다. ODF법의 액정 표시 소자 제조 공정에 있어서는, 백 플레인 또는 프런트 플레인 중 어느 한쪽의 기판에 에폭시계 광열 병용 경화성 등의 시일제를, 디스펜서를 이용해서 폐(閉)루프 제방상으로 묘화(描畵)하고, 그 중에 탈기하에서 소정량의 액정 조성물을 적하한 후, 프런트 플레인과 백 플레인을 접합함으로써 액정 표시 소자를 제조할 수 있다. 본 발명의 액정 조성물은, ODF 공정에 있어서의 액정 조성물의 적하를 안정적으로 행할 수 있으므로, 호적하게 사용할 수 있다.
중합성 화합물을 중합시키는 방법으로서는, 액정의 양호한 배향 성능을 얻기 위해서는, 적당한 중합 속도가 요망되기 때문에, 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 단일 또는 병용 또는 순서대로 조사함으로써 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용할 경우, 편광 광원을 이용해도 되고, 비편광 광원을 이용해도 된다. 또한, 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 2장의 기판 사이에 협지시킨 상태에서 중합을 행할 경우에는, 적어도 조사면측의 기판은 활성 에너지선에 대해서 적당한 투명성이 부여되어 있어야 한다. 또한, 광조사시에 마스크를 이용해서 특정 부분만을 중합시킨 후, 전장이나 자장 또는 온도 등의 조건을 변화시킴으로써, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시키고, 추가로 활성 에너지선을 조사해서 중합시킨다는 수단을 이용해도 된다. 특히 자외선 노광할 때에는, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 교류 전계를 인가하면서 자외선 노광하는 것이 바람직하다. 인가하는 교류 전계는, 주파수 10Hz~10kHz의 교류가 바람직하고, 주파수 60Hz~10kHz가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 원하는 프리틸트각에 의존해서 선택된다. 즉, 인가하는 전압에 따라 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. 횡전계형 MVA 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향 안정성 및 콘트라스트의 관점에서 프리틸트각을 80도~89.9도로 제어하는 것이 바람직하다.
조사시의 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, 메탈 할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 이용할 수 있다. 또한, 조사하는 자외선의 파장으로서는, 액정 조성물의 흡수 파장 영역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 자외선을 컷팅해서 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1mW/㎠~100W/㎠가 바람직하고, 2mW/㎠~50W/㎠이 보다 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지량은, 적의 조정할 수 있지만, 10mJ/㎠~500J/㎠가 바람직하고, 100mJ/㎠~200J/㎠가 보다 바람직하다. 자외선을 조사할 때에, 강도를 변화시켜도 된다. 자외선을 조사하는 시간은 조사하는 자외선 강도에 따라 적의 선택되지만, 10초~3600초가 바람직하고, 10초~600초가 보다 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물을 이용한 액정 표시 소자는 고속 응답과 표시 불량의 억제를 양립시킨 유용한 것이며, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하고, VA 모드, PSVA 모드, PSA 모드, IPS(인 플레인 스위칭) 모드, VA-IPS 모드, FFS(프린지 필드 스위칭) 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 소자에 적용할 수 있다.
이하에, 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 액정 표시 소자(액정 디스플레이의 일례)의 호적한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은, 서로 대향하는 2개의 기판과, 상기 기판 사이에 마련된 시일재와, 상기 시일재에 둘러싸인 봉지 영역에 봉입된 액정을 구비하고 있는 액정 표시 소자를 나타내는 단면도이다.
구체적으로는, 제1 기판(100) 상에, TFT층(102), 화소 전극(103)을 마련하고, 그 위로부터 패시베이션막(104) 및 제1 배향막(105)을 마련한 백 플레인과, 제2 기판(200) 상에, 블랙 매트릭스(202), 컬러 필터(203), 평탄화막(오버코트층)(201), 투명 전극(204)을 마련하고, 그 위로부터 제2 배향막(205)을 마련하고, 상기 백 플레인과 대향시킨 프런트 플레인과, 상기 기판 간에 마련된 시일재(301)와, 상기 시일재에 둘러싸인 봉지 영역에 봉입된 액정층(303)을 구비하고, 상기 시일재(301)가 접하는 기판면에는 돌기(주상 스페이서)(302, 304)가 마련되어 있는 액정 표시 소자의 구체적 태양을 나타내고 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판은, 실질적으로 투명하면 재질에 특히 한정은 없고, 유리, 세라믹스, 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 플라스틱 기판으로서는 셀룰로오스, 트리아세틸 셀룰로오스, 디아세틸 셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 폴리시클로올레핀 유도체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테르설폰, 폴리아릴레이트, 또한 유리 섬유-에폭시 수지, 유리 섬유-아크릴 수지 등의 무기-유기 복합 재료 등을 이용할 수 있다.
또 플라스틱 기판을 사용할 때에는, 배리어막을 마련하는 것이 바람직하다. 배리어막의 기능은, 플라스틱 기판이 갖는 투습성을 저하시켜, 액정 표시 소자의 전기 특성의 신뢰성을 향상시키는 것에 있다. 배리어막으로서는, 각각 투명성이 높고 수증기 투과성이 작은 것이면 특히 한정되지 않고, 일반적으로는 산화규소 등의 무기 재료를 이용해서 증착이나 스퍼터링, 케미컬 베이퍼 디포지션법(CVD법)에 의해 형성한 박막을 사용한다.
본 발명에 있어서는, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판으로서 동일한 소재를 사용해도 다른 소재를 사용해도 되고, 특히 한정은 없다. 유리 기판을 이용하면 내열성이나 치수 안정성이 우수한 액정 표시 소자를 제작할 수 있으므로 바람직하다. 또한 플라스틱 기판이면, 롤투롤법에 의한 제조 방법에 적합하고, 또한 경량화 혹은 플렉시블화에 적합해서 바람직하다. 또한, 평탄성 및 내열성 부여를 목적으로 한다면, 플라스틱 기판과 유리 기판을 조합하면 좋은 결과를 얻을 수 있다.
또 후술의 실시예에 있어서는, 제1 기판(100) 또는 제2 기판(200)의 재질로서 기판을 사용하고 있다.
백 플레인에는, 제1 기판(100) 상에, TFT층(102) 및 화소 전극(103)을 마련하고 있다. 이들은 통상의 어레이 공정에서 제조된다. 이 위에 패시베이션막(104) 및 제1 배향막(105)을 마련해서 백 플레인이 얻어진다.
패시베이션막(104)(무기 보호막이라고도 함)은 TFT층을 보호하기 위한 막으로, 통상은 질화막(SiNx), 산화막(SiOx) 등을 화학적 기상 성장(CVD) 기술 등에 의해 형성한다.
또한, 제1 배향막(105)은, 액정을 배향시키는 기능을 갖는 막이며, 통상 폴리이미드와 같은 고분자 재료가 이용되는 경우가 많다. 도포액에는, 고분자 재료와 용제로 이루어지는 배향제 용액이 사용된다. 배향막은 시일재와의 접착력을 저해할 가능성이 있기 때문에, 봉지 영역 내에 패턴 도포한다. 도포에는 플렉소 인쇄법과 같은 인쇄법, 잉크젯과 같은 액적 토출법이 이용된다. 도포된 배향제 용액은 가건조에 의해 용제가 증발한 후, 베이킹에 의해 가교 경화된다. 이 후, 배향 기능을 내기 위해서, 배향 처리를 행한다.
배향 처리는 통상 러빙법으로 행해진다. 상술한 바와 같이 형성된 고분자막 상을, 레이온과 같은 섬유로 이루어지는 러빙포를 이용해서 일방향으로 문지름으로써 액정 배향능이 발생한다.
또한, 광배향법을 이용하는 것도 있다. 광배향법은, 광감수성을 갖는 유기 재료를 포함하는 배향막 상에 편광을 조사함으로써 배향능을 발생시키는 방법이며, 러빙법에 의한 기판의 손상이나 먼지가 발생하지 않는다. 광배향법에 있어서의 유기 재료의 예로서는 이색성 염료를 함유하는 재료가 있다. 이색성(二色性) 염료로서는, 광이색성에 기인하는 바이게르트 효과에 의한 분자의 배향 유기(誘起) 또는 이성화(異性化) 반응(예: 아조벤젠기), 이량화(二量化) 반응(예: 신나모일기), 광가교 반응(예: 벤조페논기) 혹은 광분해 반응(예: 폴리이미드기)과 같은, 액정 배향능의 기원이 되는 광반응을 발생시키는 기(이하, 광배향성기로 약기함)를 갖는 것을 이용할 수 있다. 도포된 배향제 용액은 가건조에 의해 용제가 증발한 후, 임의의 편향을 갖는 광(편광)을 조사함으로써, 임의의 방향으로 배향능을 갖는 배향막을 얻을 수 있다.
한쪽의 프런트 플레인은, 제2 기판(200) 상에, 블랙 매트릭스(202), 컬러 필터(203), 평탄화막(201), 투명 전극(204), 제2 배향막(205)을 마련하고 있다.
블랙 매트릭스(202)는, 예를 들면, 안료 분산법으로 제작한다. 구체적으로는 배리어막(201)을 마련한 제2 기판(200) 상에, 블랙 매트릭스 형성용으로 검정색의 착색제를 균일 분산시킨 컬러 레진액을 도포하여, 착색층을 형성한다. 계속해서, 착색층을 베이킹해서 경화한다. 이 위에 포토레지스트를 도포하고, 이것을 프리베이크한다. 포토레지스트에 마스크 패턴을 통과시켜 노광한 후에, 현상을 행하여 착색층을 패터닝한다. 이 후, 포토레지스트층을 박리하고, 착색층을 베이킹해서 블랙 매트릭스(202)가 완성된다.
혹은, 포토레지스트형의 안료 분산액을 사용해도 된다. 이 경우는 포토레지스트형의 안료 분산액을 도포하고, 프리베이크한 후, 마스크 패턴을 통과시켜 노광한 후에, 현상을 행하여 착색층을 패터닝한다. 이 후, 포토레지스트층을 박리하고, 착색층을 베이킹해서 블랙 매트릭스(202)가 완성된다.
컬러 필터(203)는, 안료 분산법, 전착법, 인쇄법 혹은 염색법 등에 의해 제작한다. 안료 분산법을 예로 들면, (예를 들면 적색) 안료를 균일 분산시킨 컬러 레진액을 제2 기판(200) 상에 도포하고, 베이킹 경화 후, 그 위에 포토레지스트를 도포하여 프리베이크한다. 포토레지스트에 마스크 패턴을 통과시켜 노광한 후에 현상을 행하고, 패터닝한다. 이 후, 포토레지스트층을 박리하고, 재차 베이킹함으로써 (적색) 컬러 필터(203)가 완성된다. 제작하는 색순서에 특히 한정은 없다. 마찬가지로 해서, 녹색 컬러 필터(203), 청색 컬러 필터(203)를 형성한다.
투명 전극(204)은, 상기 컬러 필터(203) 상에 (필요에 따라 상기 컬러 필터(203) 상에 표면 평탄화를 위해 오버코트층(201)을 마련) 마련한다. 투명 전극(204)은 투과율이 높은 편이 바람직하고, 전기 저항이 작은 편이 바람직하다. 투명 전극(204)은 ITO 등의 산화막을 스퍼터링법 등에 의해 형성한다.
또한, 상기 투명 전극(204)을 보호할 목적으로, 투명 전극(204) 위에 패시베이션막을 마련하는 경우도 있다.
제2 배향막(205)은 상술한 제1 배향막(105)과 동일한 것이다.
이상, 본 발명에서 사용하는 상기 백 플레인 및 상기 프런트 플레인에 대한 구체적 태양을 기술했지만, 본원에 있어서는 그 구체적 태양에 한정되지 않으며, 원하는 액정 표시 소자에 따른 태양의 변경은 자유이다.
상기 주상 스페이서의 형상은 특히 한정되지 않고, 그 수평 단면을 원형, 사각형 등의 다각형 등 여러가지 형상으로 할 수 있지만, 공정시의 미스얼라인먼트 마진을 고려해서, 수평 단면을 원형 또는 정다각형으로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한 그 돌기 형상은, 원뿔대 또는 각뿔대인 것이 바람직하다.
상기 주상 스페이서의 재질은, 시일재 또는 시일재에 사용하는 유기 용제, 혹은 액정에 용해하지 않는 재질이면 특히 한정되지 않지만, 가공 및 경량화의 면에서 합성 수지(경화성 수지)인 것이 바람직하다. 한편, 상기 돌기는, 포토리소그래피에 의한 방법이나 액적 토출법에 의해, 제1 기판 상의 시일재가 접하는 면에 마련하는 것이 가능하다. 이러한 이유에서, 포토리소그래피에 의한 방법이나 액적 토출법에 적합한, 광경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
예로서, 상기 주상 스페이서를 포토리소그래피법에 의해 얻는 경우에 대해서 설명한다. 도 2는, 포토마스크 패턴으로서 블랙 매트릭스 상에 형성하는 주상 스페이서 제작용 패턴을 사용한 노광 처리 공정의 도면이다.
상기 프런트 플레인의 투명 전극(204) 상에, 주상 스페이서 형성용(착색제를 포함하지 않는) 레진액을 도포한다. 계속해서, 이 레진층(402)을 베이킹해서 경화한다. 이 위에 포토레지스트를 도포하고, 이것을 프리베이크한다. 포토레지스트에 마스크 패턴(401)을 통과시켜 노광한 후에, 현상을 행하여 레진층을 패터닝한다. 이 후, 포토레지스트층을 박리하고, 레진층을 베이킹해서 주상 스페이서(도 1의 302, 304)가 완성된다.
주상 스페이서의 형성 위치는 마스크 패턴에 의해 원하는 위치에 결정할 수 있다. 따라서, 액정 표시 소자의 봉지 영역 내와 봉지 영역 외(시일재 도포 부분)와의 양쪽을 동시에 제작할 수 있다. 또한 주상 스페이서는 봉지 영역의 품질이 저하하지 않도록, 블랙 매트릭스 위에 위치하도록 형성시키는 것이 바람직하다. 이렇게 포토리소그래피법에 의해 제작된 주상 스페이서를, 칼럼 스페이서 또는 포토 스페이서라고 부르는 경우가 있다.
상기 스페이서의 재질은, PVA-스틸바조 감광성 수지 등의 네거티브형 수용성 수지나 다관능 아크릴계 모노머, 아크릴산 공중합체, 트리아졸계 개시제 등의 혼합물이 사용된다. 혹은 폴리이미드 수지에 착색제를 분산시킨 컬러 레진을 사용하는 방법도 있다. 본 발명에 있어서는 특히 한정은 없고, 사용하는 액정이나 시일재와의 상성(相性)에 따른 공지의 재질로 스페이서를 얻을 수 있다.
이렇게 해서, 프런트 플레인 상의 봉지 영역이 되는 면에 주상 스페이서를 마련한 후, 당해 백 플레인의 시일재가 접하는 면에 시일재(도 1에 있어서의 301)를 도포한다.
상기 시일재의 재질은 특히 한정은 없고, 에폭시계나 아크릴계의 광경화성, 열경화성, 광열 병용 경화성의 수지에 중합 개시제를 첨가한 경화성 수지 조성물이 사용된다. 또한, 투습성이나 탄성률, 점도 등을 제어하기 위해서, 무기물이나 유기물로 이루어지는 필러류를 첨가하는 경우가 있다. 이들 필러류의 형상은 특히 한정되지 않고, 구형, 섬유상, 무정형 등이 있다. 또한, 셀갭을 양호하게 제어하기 위해서 단분산경을 갖는 구형이나 섬유상의 갭재를 혼합하거나, 기판과의 접착력을 보다 강화하기 위해서, 기판 상 돌기와 얽히기 쉬운 섬유상 물질을 혼합해도 된다. 이 때 사용하는 섬유상 물질의 직경은 셀갭의 1/5~1/10 이하 정도가 바람직하고, 섬유상 물질의 길이는 시일 도포폭보다도 짧은 것이 바람직하다.
또한, 섬유상 물질의 재질은 소정 형상이 얻어지는 것이면 특히 한정되지 않고, 셀룰로오스, 폴리아미드, 폴리에스테르 등의 합성 섬유나 유리, 탄소 등의 무기 재료를 적의 선택하는 것이 가능하다.
시일재를 도포하는 방법으로서는, 인쇄법이나 디스펜스법이 있지만, 시일재의 사용량이 적은 디스펜스법이 바람직하다. 시일재의 도포 위치는 봉지 영역에 악영향을 미치지 않도록 통상 블랙 매트릭스 위로 한다. 다음 공정의 액정 적하 영역을 형성하기 위해 (액정이 새지 않도록), 시일재 도포 형상은 폐루프 형상으로 한다.
상기 시일재를 도포한 프런트 플레인의 폐루프 형상(봉지 영역)에 액정을 적하한다. 통상은 디스펜서를 사용한다. 적하하는 액정량은 액정셀 용적과 일치시키기 위해서, 주상 스페이서의 높이와 시일 도포 면적을 곱한 체적과 동량을 기본으로 한다. 그러나, 셀 첩합 공정에 있어서의 액정 누설이나 표시 특성의 최적화를 위해서, 적하하는 액정량을 적의 조정하는 경우가 있으면, 액정 적하 위치를 분산시키는 경우도 있다.
다음으로, 상기 시일재를 도포하고, 액정을 적하한 프런트 플레인에, 백 플레인을 첩합한다. 구체적으로는, 정전 척과 같은 기판을 흡착시키는 기구를 갖는 스테이지에 상기 프런트 플레인과 상기 백 플레인을 흡착시켜, 프런트 플레인의 제2 배향막과 백 플레인의 제1 배향막이 마주 보고, 시일재와 다른 한쪽의 기판이 접하지 않는 위치(거리)에 배치한다. 이 상태에서 계 내를 감압한다. 감압 종료 후, 프런트 플레인과 백 플레인의 첩합 위치를 확인하면서 양 기판 위치를 조정한다(얼라인먼트 조작). 첩합 위치의 조정이 종료하면, 프런트 플레인 상의 시일재와 백 플레인이 접하는 위치까지 기판을 접근시킨다. 이 상태에서 계 내에 불활성 가스를 충전시키고, 서서히 감압을 개방하면서 상압으로 되돌린다. 이 때, 대기압에 의해 프런트 플레인과 백 플레인이 첩합되고, 주상 스페이서의 높이 위치에서 셀갭이 형성된다. 이 상태에서 시일재에 자외선을 조사해서 시일재를 경화함으로써 액정셀을 형성한다. 이 후, 경우에 따라 가열 공정을 추가해서, 시일재 경화를 촉진한다. 시일재의 접착력 강화나 전기 특성 신뢰성의 향상을 위해서, 가열 공정을 추가하는 경우가 많다.
이하에, 본 발명의 더욱 바람직한 액정 표시 소자의 형태에 대해서 설명한다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자의 제2의 바람직한 실시형태는, 제1 배향층 및 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층을 표면에 갖는 제1 기판과, 제2 배향층을 표면에 갖는 제2 기판이 배향층끼리 마주보도록 이간해서 배치되고, 당해 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 포함하는 액정층이 충전된 액정 표시 소자로서, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층은, 망목상(網目狀)으로 배치되는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선과의 각 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 이간해서 제1 기판 상에 마련되는 공통 전극을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 액정층에 근접해서 마련되어 있는 제1 배향층 및 제2 배향층은, 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막인 것이 바람직하다.
즉, 상기 액정 표시 소자는, 제2 편광판과, 제2 기판과, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(또는 박막 트랜지스터층이라고도 함)과, 배향막과, 액정 조성물을 포함하는 액정층과, 배향막과, 컬러 필터와, 제1 기판과, 제1 편광판이 순차 적층된 구성인 것이 바람직하다.
공통 전극과 화소 전극을 동일한 기판(또는 전극층) 상에 이간해서 마련함으로써, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극과의 사이에 발생하는 전계(E)가 평면 방향 성분을 가질 수 있다. 그 때문에, 예를 들면 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 방향을 유기하는 배향막을 상기 배향층에 이용하면, 공통 전극과 화소 전극과의 사이에 전압을 가하기 전에는 배향막의 배향 방향인 면 방향으로 배열하고 있는 액정 분자가 광을 차단하고, 전압을 가하면 평면 방향으로 가해지는 전계(E)에 의해 액정 분자가 수평으로 회전해서, 당해 전계 방향을 따라 배열함으로써 광을 차단하는 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 형태로서는, 이른바 컬러 필터 온 어레이(COA)여도 되고, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층과 액정층과의 사이에 컬러 필터를 마련해도, 또는 당해 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층과 제2 기판과의 사이에 컬러 필터를 마련해도 된다. 즉, 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 구성은, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)이 형성되어 있는 제1 기판과 동일한 기판측에 컬러 필터(6)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또, 본 명세서에 있어서의「기판 상」이란, 기판과 직접 당접할 뿐만 아니라 간접적으로 당접하는, 이른바 기판에 지지되어 있는 상태도 포함한다.
본 발명에 따른 액정 표시 조성에 있어서의 제2 실시형태의 보다 바람직한 다른 형태(FFS)는, 제1 배향층 및 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층을 표면에 갖는 제1 기판과, 제2 배향층을 표면에 갖는 제2 기판이 배향층끼리 마주보도록 이간해서 배치되고, 당해 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 포함하는 액정층이 충전된 액정 표시 소자로서, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층은, 망목상으로 배치되는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선과의 각 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극과, 상기 화소 전극과 이간해서 함께 제1 기판 상에 병설되어 있는 공통 전극을 구비하고, 근접하는 상기 공통 전극과 상기 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가 상기 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧은 것이 바람직하다.
또 본 명세서에 있어서, 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가, 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 긴 조건의 액정 표시 소자를 IPS 방식의 액정 표시 소자라 하고, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가, 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 긴 조건의 소자를 FFS라 한다. 따라서, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가, 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧은 것만이 FFS 방식의 조건이기 때문에, 당해 공통 전극의 표면과 화소 전극의 표면과의 두께 방향의 위치 관계에 제한은 없다. 그 때문에, 본 발명에 따른 FFS 방식의 액정 표시 소자로서는, 도 3~도 7과 같이, 화소 전극이 공통 전극보다 액정층측에 마련되어도 되고, 화소 전극과 공통 전극이 동일면 상에 마련되어 있어도 된다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 특히 FFS 구동 방식(FFS-LCD)의 액정 표시 소자에 사용하면, 액정층의 유기 분극을 저감시킬 수 있다. 또한, 고속 응답, 소부의 저감의 관점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 실시형태의 보다 바람직한 실시형태의 일례를 도 3~도 7을 이용해서 이하에 설명한다. 도 3은, 액정 표시 소자이 일태양의 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이며, 이른바 FFS 방식의 액정 표시 소자이다. 본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)는, 제2 편광판(8)과, 제2 기판(7)과, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(또는 박막 트랜지스터층이라고도 함)(3)과, 배향막(4)과, 액정 조성물을 포함하는 액정층(5)과, 배향막(4)과, 컬러 필터(6)와, 제1 기판(2)과, 제1 편광판(1)이 순차 적층된 구성인 것이 바람직하다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 제2 기판(7) 및 상기 제1 기판(2)은, 한쌍의 편광판(1, 8)에 의해 협지되어도 된다. 또한, 도 3에서는, 상기 제2 기판(7)과 배향막(4)과의 사이에 컬러 필터(6)가 마련되어 있다. 또한, 본 발명에 따른 액정층(5)과 근접하고, 또한 당해 액정층(5)을 구성하는 액정 조성물과 직접 당접하도록 한쌍의 배향막(4)을 (투명) 전극(층)(3)에 형성해도 된다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)의 다른 호적한 형태로서는, 이른바 컬러 필터 온 어레이(COA)여도 되고, 박막 트랜지스터층(3)과 액정층(5)과의 사이에 컬러 필터(6)를 마련해도, 또는 당해 박막 트랜지스터층(3)과 제1 기판(2)과의 사이에 컬러 필터(6)를 마련해도 된다.
FFS 방식이 액정 표시 소자는, 프린지 전계를 이용하는 것이며, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가, 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧으면, 공통 전극과 화소 전극과의 사이에 프린지 전계가 형성되어, 액정 분자의 수평 방향 및 수직 방향의 배향을 효율적으로 이용할 수 있다. 즉, FFS 방식의 액정 표시 소자의 경우는, 화소 전극(21)의 빗살형을 형성하는 라인에 대해서 수직인 방향으로 형성되는 수평 방향의 전계와, 포물선상의 전계를 이용할 수 있다.
도 4는, 도 3에 있어서의 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)(또는 박막 트랜지스터층(3)이라고도 함)의 II의 영역을 확대한 평면도이다. 게이트 배선(26)과 데이터 배선(25)이 서로 교차하고 있는 교차부 근방에 있어서, 소스 전극(27), 드레인 전극(24) 및 게이트 전극(28)을 포함하는 박막 트랜지스터(20)가, 화소 전극(21)에 표시 신호를 공급하는 스위치 소자로서 상기 화소 전극(21)과 연결해서 마련되어 있다. 당해 도 4에서는 일례로서, 빗살상의 화소 전극(21)의 배면에 절연층(도시 생략)을 통해 평판체상의 공통 전극(22)이 일면에 형성되어 있는 구성을 나타낸다. 또한, 상기 화소 전극(21)의 표면에는 보호 절연막 및 배향막층에 의해 피복되어 있어도 된다. 또, 상기 복수의 게이트 배선(26)과 복수의 데이터 배선(25)에 둘러싸인 영역에는 데이터 배선(25)을 통해 공급되는 표시 신호를 보존하는 스토리지 커패시터(23)를 마련해도 된다. 또한, 게이트 배선(26)과 병행해서, 공통 라인(29)이 마련된다. 이 공통 라인(29)은, 공통 전극(22)에 공통 신호를 공급하기 위해서, 공통 전극(22)과 연결되어 있다.
도 5는, 도 4에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ선 방향으로 액정 표시 소자를 절단한 단면도의 일례이다. 배향층(4) 및 박막 트랜지스터(20; 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)를 포함하는 전극층(3)이 표면에 형성된 제1 기판(2)과, 배향층(4)이 표면에 형성된 제2 기판(7)이 소정의 간격(G)으로 배향층끼리 마주보도록 이간되어 있고, 이 공간에 액정 조성물을 포함하는 액정층(5)이 충전되어 있다. 상기 제1 기판(2)의 표면 일부에 게이트 절연막(12)이 형성되고, 또한 당해 게이트 절연막(12)의 표면 일부에 공통 전극(22)이 형성되어 있고, 또한 상기 공통 전극(22) 및 박막 트랜지스터(20)를 덮도록 절연막(18)이 형성되어 있다. 또한, 상기 절연막(18) 상에 화소 전극(21)이 마련되어 있고, 당해 화소 전극(21)은 배향층(4)을 통해 액정층(5)과 접하고 있다. 이 때문에, 화소 전극과 공통 전극과의 최소 이간 거리(d)는, 게이트 절연막(12)의 (평균) 막두께로서 조정할 수 있다. 또한, 바꿔 말하면, 도 5의 실시형태에서는, 화소 전극과 공통 전극 사이의 기판에 수평 방향의 거리는 0이 된다. 화소 전극(21)의 빗살상 부분이 전극폭: l 및 화소 전극(21)의 빗살상 부분의 간극의 폭: m은 발생하는 전계에 의해 액정층(5) 내의 액정 분자가 모두 구동될 수 있을 정도의 폭으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 3~7에서 나타내는 바와 같이, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧은 조건인 FFS 방식의 액정 표시 소자인 경우, 장축 방향이, 배향층의 배향 방향과 평행하게 되도록 배치되어 있는 액정 분자에 전압을 인가하면, 화소 전극(21)과 공통 전극(22)과의 사이에 포물선형의 전계의 등전위선이 화소 전극(21)과 공통 전극(22)의 상부에까지 형성되고, 액정층(5) 내의 액정 분자는, 형성된 전계를 따라 액정층(5) 내를 회전해서 스위칭 소자로서의 작용을 발휘한다. 보다 상세하게는, 예를 들면 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막을 상기 배향층에 이용하면, 공통 전극과 화소 전극과의 사이에 전압을 가하기 전은 배향막의 배향 방향인 면방향으로 배열되어 있는 액정 분자가 광을 차단하고, 전압을 가하면 공통 전극과 화소 전극이 동일한 기판(또는 전극층) 상에 이간되어 마련되어 있는 것에 기인하는 평면 방향 성분의 전계와, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧은 것에 의해 발생하는 이들 전극의 가장자리 유래의 수직 방향 성분의 전계(프린지 전계)가 발생하기 때문에, 낮은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자여도 구동할 수 있다. 그 때문에, 액정 조성물 자체의 특성이 높은 유전율 이방성(Δε)을 갖는 화합물의 양을 극력 저감할 수 있으므로, 액정 조성물 자체에 저점도의 화합물을 많게 함유시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 액정 조성물과 같이 저점도의 화합물을 많게 함유하는 경우에 발생하는 액정 화합물의 석출 등의 저온 안정성에 관한 문제점에 대해서도, 일반식(i)과 일반식(M-1)의 조합, 보다 바람직하게는 일반식(i)과, 일반식(M-1)과, 일반식(L)과의 조합을 채용함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있으므로, 본 발명에 따른 액정 조성물을 FFS에 적용하면 최대한으로 그 특성을 발휘할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 Δε이 5 이하의 비교적 낮은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 이용하기 때문에, 액정 분자의 장축 방향이, 발생한 전계 방향을 따라 배열하지만, IPS 방식에 비해서 전극간 거리가 짧기 때문에 저전압 구동이 가능하다는 관점에서 Δε이 5 이하의 비교적 낮은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자라도 구동할 수 있다. 따라서, 큰 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 이용한 FFS 방식 이외의 구동 방식의 액정 표시 소자에 비해서, 우수한 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 조성에 있어서의 제2 실시형태의 보다 바람직한 다른 형태의 구성은(FFS), 제1 배향층 및 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층을 표면에 갖는 제1 기판과, 제2 배향층을 표면에 갖는 제2 기판이 배향층끼리 마주보도록 이간해서 배치되고, 당해 상기 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 액정 조성물을 포함하는 액정층이 충전된 액정 표시 소자로서, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층과, 공통 전극과, 망목상으로 배치되는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선과의 각 교차부에 마련되는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극을 구비하고, 또한 상기 화소 전극이 상기 공통 전극보다 제2 기판측으로 돌출하여 마련되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 액정층에 근접해서 마련되어 있는 제1 배향층 및 제2 배향층은, 액정 조성물에 대해서 호모지니어스 배향을 유기하는 배향막인 것이 바람직하다.
도 6은, 도 3에 있어서의 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)(또는 박막 트랜지스터(3)라고도 함)의 II의 영역을 확대한 평면도의 다른 형태이다. 게이트 배선(26)과 데이터 배선(25)이 서로 교차하고 있는 교차부 근방에 있어서, 소스 전극(27), 드레인 전극(24) 및 게이트 전극(28)을 포함하는 박막 트랜지스터(20)가, 화소 전극(21)에 표시 신호를 공급하는 스위치 소자로서 상기 화소 전극(21)과 연결해서 마련되어 있다. 또한, 화소 전극(21)은 적어도 하나의 노치부로 도려내어진 구조여도 되고, 당해 도 6에 그 일례를 나타낸다. 상기 화소 전극(21)은, 사각형의 평판체의 중앙부 및 양단부가 삼각 형상의 노치부로 도려내어지고, 추가로 남은 영역을 여덟 장방형상의 노치부로 도려내어진 형상이며, 또한 공통 전극(22)이 빗살체(도시 생략)이다. 또한, 상기 화소 전극의 표면에는 보호 절연막 및 배향막층에 의해 피복되어 있어도 된다. 또, 상기 복수의 게이트 배선(25)과 복수의 데이터 배선(24)에 둘러싸인 영역에는 데이터 배선(24)을 통해 공급되는 표시 신호를 보존하는 스토리지 커패시터(23)를 마련해도 된다. 또, 상기 노치부의 형상이나 수 등은 특히 제한되는 경우는 없다.
도 7은, 도 6에 있어서, 도 4와 동일한 Ⅲ-Ⅲ 방향의 위치에서 액정 표시 소자를 절단한 단면도의 다른 형태의 일례이다. 즉, 상기 도 5의 액정 표시 소자의 구조와의 상위점은, 도 5에 나타내는 액정 표시 소자는, 공통 전극이 평판체이며, 또한 화소 전극이 빗살체이다. 한편, 상기에서 설명한 바와 같이, 도 7에 나타내는 액정 표시 소자에 있어서는, 화소 전극(21)은, 사각형의 평판체의 중앙부 및 양단부가 삼각 형상의 노치부로 도려내어지고, 추가로 남은 영역을 여덟 장방형상의 노치부로 도려내어진 형상이며, 또한 공통 전극이 빗살체의 구조이다. 이 때문에, 화소 전극과 공통 전극과의 최소 이간 거리(d)는, 게이트 절연막(12)의 (평균) 막두께 이상, 또한 배향층 이간 거리(G) 미만이 된다. 또한, 도 7에서는 공통 전극이 밧살체의 구조이지만, 이 실시형태에서도 공통 전극을 평판체로 해도 된다. 또한, 어느 것에 있어서나, 본 발명에 따른 FFS 방식의 액정 표시 소자는, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧은 조건을 만족시키기만 하면 된다. 또한, 도 7에 나타내는 액정 표시 소자의 구성에서는, 화소 전극(21)이 보호막(18)으로 덮여 있지만, 도 5에 나타내는 액정 표시 소자의 구성에서는, 화소 전극(21)이 배향층(4)으로 피복되어 있다. 본 발명에 있어서는, 화소 전극은 보호막 또는 배향막 중 어느 것으로나 피복되어 있어도 된다.
또한, 도 7에 있어서, 제1 기판(2)의 한쪽의 표면에는 편광판이 형성되고, 또한 다른 쪽 표면의 일부에 형성된 빗살상의 공통 전극(22)을 덮도록 게이트 절연막(12)이 형성되고, 당해 게이트 절연막(12)의 표면의 일부에 화소 전극(21)이 형성되어 있고, 또한 상기 화소 전극(21) 및 박막 트랜지스터(20)를 덮도록 절연막(18)이 형성되어 있다. 또한, 상기 절연막(18) 상에 배향층(4), 액정층(5), 배향층(4), 컬러 필터(6), 제2 기판(7) 및 편광판(8)이 적층되어 있다. 이 때문에, 화소 전극과 공통 전극과의 최소 이간 거리(d)는, 양 전극 위치, 화소 전극(21)의 빗살상 부분의 전극폭: l, 또는 화소 전극(21)의 빗살상 부분의 간극의 폭: m으로 조정할 수 있다.
도 7과 같이, 상기 화소 전극이 상기 공통 전극보다 제2 기판측으로 돌출하고, 또한 양자 모두 제1 기판 상에 병렬해서 마련되어 있으면, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극과의 사이에서 평면 방향 성분의 전계를 형성하고, 또한 화소 전극의 표면과 공통 전극의 표면과의 두께 방향의 높이가 상위하므로, 두께 방향 성분의 전계(E)도 동시에 가할 수 있다.
또, FFS 방식의 액정 표시 소자는, 프린지 전계를 이용하는 것이며, 근접하는 공통 전극과 화소 전극과의 최단 이간 거리(d)가, 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧은 조건이면 특히 제한되는 것은 없기 때문에, 예를 들면 빗살상의 화소 전극의 복수의 핀부 및 빗살상의 공통 전극의 복수의 핀부가 이간해서 맞물린 상태에서 기판 상에 마련되어 있는 구성이어도 된다. 이 경우, 공통 전극의 핀부와 화소 전극의 핀부와의 이간 거리를 배향층끼리의 최단 이간 거리(G)보다 짧게 하면 프린지 전계를 이용할 수 있다.
본 발명의 조성물과 액정 조성물을 FFS 방식의 액정 표시 소자에 사용한 경우는, 이용하는 액정 조성물의 Δε이 낮다는 관점에서 고속 응답, 소부의 저감이라는 효과를 나타낼 수 있다.
[실시예]
이하에 실시예를 예로 들어 본 발명을 더욱 상세히 기술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 「질량%」를 의미한다.
실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.
Tni: 네마틱상-등방성 액체 상전이 온도(℃)
Δn: 25℃에 있어서의 굴절률 이방성(별명: 복굴절률)
Δε: 25℃에 있어서의 유전율 이방성
γ1: 25℃에 있어서의 회전 점성 계수(mPa·s)
저온 보존 시험: 액정 조성물 약 0.5그램이 봉입된 밀폐 유리 바이알을 소정 온도의 프리저에 보관하고, 액정 상전이(스멕틱) 및 결정화의 유무를 목시(目視)로 확인. 예를 들면, 168시간 경과 후에 스멕틱 전이가 관측된 경우는 「168hr 스멕틱」으로 표기한다.
Kaverage(pN)(Kavg라고도 함)
25℃에 있어서의 탄성 상수 K11, K22, K33의 평균값. K11, K33은 측정 장치 EC-1(도요테크니카제)을 이용하고, 셀갭이 30㎛인 수평 배향셀에 액정을 봉입하고 30→0볼트 인가(V)로 얻어진 정전 용량(C) 변화의 커브(CV 커브)를 피팅함으로써 산출했다. K22는 20㎛의 TN셀에 동(同) 액정을 봉입하고, 마찬가지로 전압을 인가해서 얻어진 CV 커브를 피팅해서 문턱값 전압(Vc)을 구하고, 이하의 식(1)을 이용해서 산출했다.
Figure pct00362
상기 식(1)에 있어서, ε0은 진공의 유전율을 나타낸다.
이하는, (본 발명 및 이하의 비교예의) 액정 조성물을 셀 두께가 3.5㎛, 빗형 전극폭 및 전극 간격이 10㎛로 설정된 FFS셀에 봉입하고, 25℃에 있어서 투과폭을 크로스 니콜로 설정한 2장의 편광판 사이에 끼워 전압 무인가시가 소광위(消光位)(투과 광량이 최소가 되는 점)가 되도록 설정했을 때의 액정셀 구동 특성이다. 구동은 100Hz의 직사각형파를 인가해서 행했다.
Vop: 투과율이 최대가 되는 전압(V)
Vth: Vop 인가시의 투과율을 100%로 했을 때의, 투과율이 10%가 되는 전압(V)
VT 커브 완만성: 상기 Vop를 Vth로 나눈 값
τon: 0V 상태에서 Vop를 인가했을 때의 액정 응답 속도(ms)
τoff: Vop 인가 상태에서 0V로 전환했을 때의 액정 응답 속도(ms)
또, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대해서 이하의 약호를 이용한다.
(측쇄 및 연결기)
-n -CnH2n + 1 탄소 원자수 n의 직쇄상 알킬기
-On -OCnH2n + 1 탄소 원자수 n의 직쇄상 알콕시기
-V -C=CH2 비닐기
-Vn -C=C-CnH2n + 1 탄소 원자수 (n+1)의 1-알켄
-COO- -COO-(에스테르기)
-CF2O- -CF2O-기
-OCF3 -OCF3기
-OCH2- -OCH2-기
-CL 염소(Cl)
(환구조)
Figure pct00363
(비교예)
비교예로서 WO2006/038443에 기재되어 있는 실시예 3, 9, 13을 이용했다. 이유는, 당해 액정 조성물이 본원 발명에 있어서의 일반식(i)에 가까운 성분을 함유하고, 본원 발명에 있어서의 일반식(N)에 상당하는 성분을 함유하며, 얇은 셀갭에 적합한 비교적 높은 Δn을 갖고 있고, 또한 본원 발명에 있어서 특히 바람직한 실시형태인 Δε≤6을 만족시키고 있기 때문이다. 이들 액정 조성물의 조성비 및 당해 액정을 조정해서 탄성 상수, -20℃ 저온 보존성, FFS 패널에서의 전압, 응답 특성을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다. TNI, Δn, Δε, γ1, Vth에 대해서는 WO2006/038443에 기재된 값을 전용했다. 또, 표 중의 성분비는 중량%로 나타내고 있다.
[표 1]
Figure pct00364
비교예 1의 Kavg는 10.8pN, -20℃에 있어서의 저온 보존 시험에서는 240시간 경과 후에 스멕틱상으로의 전이가 확인되었다. 또한, IPS 패널에 있어서의 VT 커브 완만성은 1.81, 응답 속도(τoff)는 11.7ms, τon과 τoff의 합계는 27.0ms였다. 또한, 비교예 2의 Kavg는 11.1pN, -20℃에 있어서의 저온 보존 시험에서는 240시간 경과 후도 네마틱상을 유지하고 있었다. 또한, FFS 패널에 있어서의 VT 커브 완만성은 1.79, 응답 속도(τoff)는 11.5ms, τon과 τoff의 합계는 26.5ms였다.
비교예 3의 Kavg는 10.5pN, -20℃에 있어서의 저온 보존 시험에서는 168시간 경과 후에 스멕틱상으로의 전이가 확인되었다. 또한, FFS 패널에 있어서의 VT 커브 완만성은 1.69, 응답 속도(τoff)는 14.1ms, τon과 τoff의 합계는 31.1ms였다.
(실시예)
비교예 1에 상당하는 Δn을 갖는 액정 조성물로서 실시예 1을, 비교예 2에 상당하는 Δn을 갖는 액정 조성물로서 실시예 2를, 비교예 3에 상당하는 Δn을 갖는 액정 조성물로서 실시예 3을 각각 조정하고, 물성값, 저온 보존성, FFS 패널에서의 전압, 응답 특성을 측정했다.
[표 2]
Figure pct00365
실시예 1의 Kavg는 12.3pN이며, FFS 패널에 있어서의 VT 커브 완만성은 1.98로 보다 완만한 VT 특성이 얻어지고 있는 점에서 우수하다. 또한, 응답 속도(τoff)는 9.8ms, τon과 τoff의 합계는 24.1ms이며, 비교예 1과 동등한 Δε을 가짐에도 불구하고, 고속화된 응답 속도를 갖는 점에서 우수하다. 또한, -20℃에 있어서의 저온 보존 시험에서는 336시간 네마틱상을 유지하고 있어, 비교예 1보다도 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
실시예 2의 Kavg는 12.7pN이며, FFS 패널에 있어서의 VT 커브 완만성은 2.17로 매우 완만한 VT 특성이 얻어지고 있는 점에서 우수하다. 또한, 응답 속도(τoff)는 11.0ms, τon과 τoff의 합계는 27.8ms이며, 비교예 3보다 유의하게 높은 Δε을 가짐에도 불구하고, 고속화된 응답 속도를 갖는 점에서 우수하다.
실시예 3의 Kavg는 13.1pN이며, FFS 패널에 있어서의 VT 커브 완만성은 1.98로 보다 완만한 VT 특성이 얻어지고 있는 점에서 우수하다. 또한, 응답 속도(τoff)는 9.8ms, τon과 τoff의 합계는 24.1ms이며, 비교예 1과 동등한 Δε을 가짐에도 불구하고, 고속화된 응답 속도를 갖는 점에서 우수하다. 또한, -20℃에 있어서의 저온 보존 시험에서는 168시간 경과 후에도 네마틱상을 유지하고 있어, 비교예 3보다도 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
실시예 1~3과 마찬가지로 해서, 실시예 4~9의 액정 조성물을 조정하여 물성값을 측정했다.
[표 3]
Figure pct00366
실시예 4의 Kavg는 13.8, 실시예5의 Kavg는 13.3으로 높은 값을 나타냈다. 또한, 실시예 4~9의 조성물은 -20℃에서의 보존 시험에 있어서 240시간 경과 후에도 네마틱상을 유지했다. 실시예 5나 실시예 6에 보이는 바와 같이, 본원 발명의 액정 조성물은 우수한 저온 보존성이나 낮은 γ1을 유지하면서 비교적 높은 Δε으로도 조정하는 것이 가능하다.
실시예 1~3과 마찬가지로 해서, 또한 실시예 10~15의 액정 조성물을 조정하여 물성을 측정했다.
[표 4]
Figure pct00367
실시예 10~15의 Kavg는 13.3~15.7로 높은 값을 나타냈다. 실시예 10, 12, 15는 -20℃의 저온 보존 시험에 있어서 168시간 경과 후에도 네마틱상을 유지하고, 실시예 11, 13, 14는 240시간 경과 후에도 네마틱상을 유지했다.
이상의 점에서, 본원 발명의 액정 조성물은, 넓은 네마틱 온도 범위를 갖기 때문에 구동 온도 범위가 넓고, 상대적으로 저감된 γ1에 의한 우수한 응답성을 나타내고, Δε의 조정 가능 범위가 넓기 때문에 여러 가지 구동 전압에 대해서 이용할 수 있고, 높은 탄성 상수에 의한 완만화된 VT 커브에 의해 계조 재현성이 우수하며, 비교적 높은 Δn으로 조정하는 것이 가능하기 때문에, 박형화된 액정 디스플레이용, 특히 FFS나 IPS 모드용 액정 조성물로서 호적하게 이용할 수 있다.
100: 제1 기판 102: TFT층
103: 화소 전극 104: 패시베이션막
105: 제1 배향막 200: 제2 기판
201: 평탄화막(오버코트층) 202: 블랙 매트릭스
203: 컬러 필터 204: 투명 전극
205: 제2 배향막 301: 시일재
302: 돌기(주상 스페이서) 303: 액정층
304: 돌기(주상 스페이서) 401: 마스크 패턴
402: 레진층 L: 광
1, 8: 편광판 2: 제1 기판
3: 전극층 4: 배향막
5: 액정층 6: 컬러 필터
6G: 컬러 필터 녹색 6R: 컬러 필터 적색
7: 제2 기판 11: 게이트 전극
12: 게이트 절연막 13: 반도체층
14: 절연층 15: 오믹 접촉층
16: 드레인 전극 17: 소스 전극
18: 절연 보호층 21: 화소 전극
22: 공통 전극 23: 스토리지 커패시터
24: 드레인 전극 25: 데이터 배선
27: 소스 배선 29: 공통 라인
30: 버퍼층

Claims (9)

  1. 유전율 이방성이 양의 액정 화합물을 포함하는 성분 A, 및
    일반식(i)
    Figure pct00368

    (상기 일반식(i) 중, Ri1 및 Ri2는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기이며, 상기 Ri1 또는 Ri2 중 적어도 어느 한쪽이 알케닐기임)로 표시되는 화합물과,
    비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 구비한 화합물을 갖는 성분 B를 포함하고, 상기 일반식(i)로 표시되는 화합물의 총량이 10질량% 이상인 액정 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비닐렌기를 갖는 탄소 원자수 2개 이상의 알케닐기를 갖는 화합물은, 일반식(N):
    Figure pct00369

    (상기 일반식(N) 중, 환 A는 각각 독립적으로,
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨) 및,
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨),
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기(a)와 기(b)는, 각각독립적으로 불소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    RN1은, 탄소 원자수 1~10개의 알킬기, 탄소 원자수 2~10개의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1~10개의 알콕시기 또는 불소 원자를 나타내고,
    RN2는, 수소 원자 또는 탄소 원자수 1~3의 알킬기를 나타내고,
    s는 1 이상 3 이하의 정수임)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 액정 조성물.
  3. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반식(i)로 표시되는 화합물이 15질량% 이상 포함하고, 또한 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물이 5질량% 이상 포함하는 액정 조성물.
  4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    Kavg가 12.0pN 이상인 액정 조성물.
  5. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    성분 B로서, 일반식(L):
    Figure pct00370

    (상기 일반식(L) 중, RL1 및 RL2는, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 적어도 2개의 -CH2-는 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-. -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
    BL1, BL2 및 BL3은 각각 독립적으로,
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 됨) 및,
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨),
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기(a)와 기(b)는, 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    LL1 및 LL2는, 각각 독립적으로 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 LL2가 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되고, OL이 2 또는 3이며 BL3이 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되지만, 상기 일반식(i) 및 상기 일반식(N)으로 표시되는 화합물을 제외함)로 표시되는 적어도 1종의 유전율 이방성이 －2~＋2의 액정 화합물을 더 함유하는 액정 조성물.
  6. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전율 이방성이 양의 액정 화합물을 포함하는 성분 A로서, 일반식(M):
    Figure pct00371

    (상기 일반식(M) 중, RM1은 탄소 원자수 1~8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 적어도 2개의 -CH2-는, 각각 독립적으로 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해 치환되어 있어도 되고,
    PM은 0, 1, 2, 3 또는 4를 나타내고,
    CM1 및 CM2는 각각 독립적으로,
    (d) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH2-는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 됨) 및
    (e) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접하고 있지 않은 적어도 2개의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 됨)
    로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고, 상기 기(d)와 기(e)는 각각 독립적으로 시아노기, 불소 원자 또는 염소 원자로 치환되어 있어도 되고,
    KM1 및 KM2는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -COO-, -OCO- 또는 -C≡C-를 나타내고,
    PM이 2, 3 또는 4이고 KM1이 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되며, PM이 2, 3 또는 4이고 CM2가 복수 존재할 경우는, 이들은 동일해도 달라도 되고,
    XM1 및 XM3은 각각 독립적으로 수소 원자, 염소 원자 또는 불소 원자를 나타내고,
    XM2는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기, 트리플루오로메톡시기 또는 2,2,2-트리플루오로에틸기를 나타내지만, 상기 일반식(i), 일반식(N) 및 일반식(L)로 표시되는 화합물을 제외함)
    으로 표시되는 적어도 1종의 유전율 이방성이 ＋3~40의 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물.
  7. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.
  8. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 IPS 모드, OCB 모드, ECB 모드, VA 모드 또는 FFS 모드용 액정 표시 소자.
  9. 제9항 또는 제10항에 기재된 액정 표시 소자를 사용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 디스플레이.
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