KR20170018901A - 중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자 - Google Patents

중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20170018901A
KR20170018901A KR1020177000689A KR20177000689A KR20170018901A KR 20170018901 A KR20170018901 A KR 20170018901A KR 1020177000689 A KR1020177000689 A KR 1020177000689A KR 20177000689 A KR20177000689 A KR 20177000689A KR 20170018901 A KR20170018901 A KR 20170018901A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
general formula
carbon atoms
liquid crystal
present
Prior art date
Application number
KR1020177000689A
Other languages
English (en)
Inventor
요시노리 이와시타
신이치 히라타
Original Assignee
디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 디아이씨 가부시끼가이샤 filed Critical 디아이씨 가부시끼가이샤
Publication of KR20170018901A publication Critical patent/KR20170018901A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006—Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/122—Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/123—Ph-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3004—Cy-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3009—Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3016—Cy-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3021—Cy-Ph-Ph-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C09K2019/548—Macromolecular compounds stabilizing the alignment; Polymer stabilized alignment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 유전율 이방성, 점도, 네마틱상 상한 온도, 저온에서의 네마틱상 안정성, γ1 등의 액정 표시 소자로서의 제반 특성 및 표시 소자의 소부 특성을 악화시키지 않고, 제조 시의 적하흔이 발생하기 어렵고, ODF 공정에 있어서의 안정한 액정 재료의 토출량을 실현하는 액정 표시 소자에 적합한 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자를 제공하는 것에 있다. 본 발명은, 중합성 모노머와 특정의 액정 화합물과의 조합한 조성물 전체에서 광증감성을 구비한 액정 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자{POLYMERIZABLE-MONOMER-CONTAINING LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT USING SAME}
본 발명은 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물, 또한 당해 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자계산기를 비롯해서, 각종 측정기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고표시판 등에 사용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것에 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(수퍼 트위스티드 네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 VA(이하, 수직 배향이라고도 한다)형, PSA(폴리머 서스테인드 얼라이먼트)형, IPS(인 플레인 스위칭)형이나 FFS(프린지 필드 스위칭) 등이 있다. 이들 액정 표시 소자에 사용되는 액정 조성물은 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 요인에 대해서 안정한 것, 또한, 실온을 중심으로 해서 가능한 한 넓은 온도 범위에서 액정상을 나타내고, 저점성이며, 또한 구동 전압이 낮은 것이 요구된다. 또한 액정 조성물은, 개개의 표시 소자에 대해서 유전율 이방성(Δε)이나 굴절률 이방성(Δn) 등의 물성값을 최적인 값으로 하기 위하여, 수 종류 내지 수십 종류의 화합물로 구성되어 있다.
예를 들면, 액정TV 등에 널리 사용되는 VA형은, 음의 Δε을 구비한 액정 조성물이 일반적으로는 사용되고 있고, PC모니터 등에 사용되고 있는 TN형이나 터치패널 등에 널리 사용되고 있는 IPS형에는 주로 양의 Δε을 구비한 액정 조성물이 일반적으로는 사용되고 있다. 당연하지만, 이들 IPS형이나 VA형에 한정되지 않고 모든 구동 방식에 있어서 저전압 구동, 고속 응답, 넓은 동작 온도 범위를 나타내는 액정 조성물이 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 부응하기 위해서, 절대값이 큰 Δε과, 작은 점도(η)와, 높은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(Tni)를 구비한 액정 조성물이 필요해진다.
또한, Δn과 셀갭(d)과의 곱인 Δn×d의 설정으로부터, 액정 조성물의 Δn을 셀갭에 맞춰서 적당한 범위로 조절할 필요가 있다. 이에 더해서 액정 표시 소자를 텔레비전 등에 응용하는 경우에 있어서는 고속 응답성이 중시되기 때문에, γ1이 작은 액정 조성물이 요구된다. 현상황으로서는, 비교적 분자량이 작고 유전적으로 중성인 화합물을 액정 조성물에 첨가함으로써 액정 조성물 전체의 점도를 저하시킴으로써 고속 응답성을 담보하고 있다.
TFT 액정 표시 소자의 종류의 하나인 PSA(Polymer Sustained Alignment)형 액정 표시 소자는, 셀 내에 프리틸트각을 제어하기 위한 폴리머 구조를 갖고 있어, 고콘트라스트 표시 및 고속 응답이 가능하다. 이 소자는, 중합성 화합물을 첨가한 액정 조성물을 셀 내에 주입하고, 전압을 인가한 상태에서 UV 조사를 행하고, 중합성 화합물을 중합시킴에 의해서 제작된다.
이와 같은 액정 표시 소자의 과제로서, 동일한 표시를 장시간 계속했을 경우에 발생하는 소부(燒付)가 알려져 있다. 이것은 폴리머 구조가 불안정하기 때문에 시간과 함께 프리틸트각이 변화해버리는 것을 원인의 하나로 들 수 있다. 안정한 폴리머 구조를 형성시키기 위해서는, 첨가한 중합성 화합물을 완전하게 중합시키는 것 및, 중합했을 때에 폴리머 구조가 변화하기 어려운 중합성 화합물을 사용하는 것이 필요하다. 첨가한 중합성 화합물을 완전하게 중합시키기 위해서는, 고강도의 UV를 조사하거나 또는, 보다 장시간의 UV를 조사하는 것이 유효하지만, 한편으로는 UV에 의한 액정 재료의 열화(劣化)가 촉진되어 버린다. 그 때문에, 액정 재료를 열화시키지 않고 소부를 방지하기 위하여, 가능한 한 저강도이며 단시간의 UV 조사로 중합하고, 중합에 의해 형성되는 폴리머 구조가 안정하며 프리틸트각이 변화하기 어려운 중합성 화합물의 개발이 요구되고 있다.
특허문헌 1에서는, 중합 가능한 모노머를 함유하는 액정 조성물을 한 쌍의 기판 사이에 주입하고, 당해 기판 상의 투명 전극 간에 전압을 인가하면서 상기 모노머를 중합하는 공정을 거쳐 제조되는 액정 표시 장치에 대하여 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, 장파장에 흡수를 갖는 메소겐 골격(페난트렌환)을 도입하여, 광감작성을 높인 화합물이 보고되어 있다. 또한 특허문헌 3에서는, 중합성 관능기의 수를 증가시킴에 의해 반응성을 높인 화합물이 보고되어 있다.
일본 특개2003-307720호 공보 일본 특표 2011-515543호 공보 일본 특표 2010-536894호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에서는, 모노머와 다른 액정 재료와의 상용성이 불충분하여, 미경화의 모노머가 잔류하기 쉬운 것이 확인되었다. 또한, 상기 특허문헌 2와 같이 페난트렌 화합물을 메소겐 골격으로 하는 모노머도, 다른 액정 조성물과의 상용성이 낮고, 소부가 발생한다는 문제가 확인되었다. 또한, 상기 특허문헌 3과 같이, 단순히 중합성 관능기의 수를 증가시키는 것만으로는, 장시간의 표시에 의해서 소부가 일어나는 것이 확인되었다. 이들 상기한 특허문헌 1∼3에 기재된 발명은 모두, 중합성 모노머의 화학 구조를 바꿈으로써, 저강도 및/또는 단시간의 UV 조사로 중합 가능하며, 또한 프리틸트각이 변화하기 어려운 중합성 화합물이기 때문에, 다른 액정 조성물과의 상용성이 저하한다는 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명은, 중합성 모노머와 특정의 액정 화합물과의 조합한 조성물 전체에서 광증감성을 구비한 액정 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 저강도 및/또는 단시간의 UV 조사로 중합 가능한 중합성 모노머 함유 액정 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은, 액정 표시 소자의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는, 당해 도 1에 있어서의 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)의 II선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도.
도 3은, 도 2에 있어서의 III-III선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 단면도.
도 4는, 도 3에 있어서의 IV의 영역인 박막 트랜지스터를 확대한 도면.
본 발명의 첫째는, 하기 일반식(1) :
Figure pct00001
(상기 일반식(1) 중, X1∼X4는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고,
R1 및 R2은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이고,
환A 및 환B는 각각 독립해서, 이하의 식(A)∼(E) :
Figure pct00002
중 어느 하나이고,
n은 0, 1 또는 2이다)으로 표시하는 화합물의 군에서 적어도 1개와,
하기 일반식(2) :
Figure pct00003
(상기 일반식(2) 중, X7 및 X8는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고,
R3 및 R4은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이다)으로 표시하는 화합물의 군에서 적어도 1개와,
중합성 모노머를 함유하는 유전율 이방성이 음인 것을 특징으로 하는 중합성 모노머 함유 액정 조성물이다.
이것에 의해, 본 발명에서는, 중합성 모노머가 아니라, 당해 중합성 모노머와 혼합하는 액정 조성물에 특정의 액정 화합물을 포함함으로써, 중합성 모노머를 중합하기 위하여 조사된 광을 당해 화합물이 증감해서, 당해 증감된 광을 중합성 모노머에 전파함으로써 저강도이며 단시간의 UV 조사로 중합 가능한 중합성 모노머 함유 액정 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 저온보존성도 우수하다. 여기에서 말하는 「저온보존성」이란, 고상(固相)에서 액정상에의 전이 온도 근방의 저온 조건 하에 있어서, 액정성 조성물이나 액정성 화합물이 네마틱상을 계속 유지할 수 있는 시간을 말하며, 얼마나 긴 시간 네마틱상을 계속 유지할 수 있는가라는 지표를 말한다. 예를 들면, 이와 같은 저온보존성의 측정 방법의 일례로서는, 고체나 결정의 석출을 확인할 수 없는 것을 현미경이나 흡광도 등으로 확인하는 방법이 있다.
본 발명에 따른 일반식(1)으로 표시되는 화합물은, 증감 효과와 함께 상용성 등의 신뢰성을 중시하는 경우는, 환B는, 식(A)인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 일반식(1)으로 표시되는 화합물은, 높은 증감 효과를 발휘시킬 경우, 환B는, 식(B)∼(E)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개가 바람직하고, 식(B)∼(E)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개가 보다 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 일반식(1)으로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식(1-1) :
Figure pct00004
(상기 일반식(1) 중, X1∼X6는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고, R1 및 R2은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이고, 환A는, 이하의 식(A)∼(E) :
Figure pct00005
중 어느 하나이고,
n은 0, 1 또는 2이다)으로 표시하는 화합물의 군에서 적어도 1개인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 액정 조성물(중합성 모노머를 함유하고 있지 않은 조성물) 및/또는 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물에서는, 당해 적하흔의 억제에도 유효한 것이 확인되었다. 여기에서, 「적하흔」이란, 검게 표시했을 경우에 액정 조성물을 적하한 흔이 하얗게 떠오르는 현상이라 정의한다. 이하, 간단히 적하흔에 대하여 설명한다.
액정 표시 소자의 최근에 있어서의 용도 확대에 기인해서, 그 사용 방법이나 제조 방법에 큰 변화가 보이고, 이들에 대응하기 위해서는, 종래 알려져 있는 기본적인 물성값 이외의 특성에 대해서도 최적화가 요구되게 되었다. 즉, 액정 조성물을 사용하는 액정 표시 소자는 VA형이나 IPS형 등이 널리 사용되기에 이르고, 그 크기도 50형 이상의 초대형 사이즈의 표시 소자가 사용되게 되었다. 이와 같은 기판 사이즈의 대형화에 수반하여, 액정 조성물의 기판에의 주입 방법이 종래의 진공주입법에서 적하주입(ODF : One Drop Fill)법이 주류로 되고(일본 특개평6-235925 참조), 액정 조성물을 기판에 적하했을 때의 적하흔이 표시 품위의 저하를 초래하는 문제가 표면화되기에 이르렀다. 또한, 액정 표시 소자 중의 액정 재료의 프리틸트각의 생성을 고속 응답성을 목적으로, PS 액정 표시 소자(polymer stabilized, 폴리머 안정화), PSA 액정 표시 소자(polymer sustained alignment, 폴리머 유지 배향)가 개발되어(일본 특개2002-357830호 공보참조), 적하흔의 문제는 보다 큰 문제로 되어 있다.
즉, 당해 PS 또는 PSA의 표시 소자는 액정 조성물 중에 모노머를 첨가하고, 조성물 중의 모노머를 경화시키는 것에 특징을 갖는다. 액티브 매트릭스용 액정 조성물은, 높은 전압 유지율을 유지할 필요성으로부터, 사용 가능한 화합물이 특정되고, 화합물 중에 에스테르 결합을 갖는 화합물은 사용이 제한되어 있다. PSA 액정 표시 소자에 사용하는 모노머는 아크릴레이트계가 주이고, 화합물 중에 에스테르 결합을 갖는 것이 일반적이고, 이와 같은 화합물은 액티브 매트릭스용 액정 화합물로서는 통상 사용되지 않는 것이다(일본 특개2002-357830호 공보 참조). 이와 같은 이물(異物)은, 적하흔의 발생을 유발하여, 표시 불량에 의한 액정 표시 소자의 수율의 악화가 문제로 되어 있다. 또한, 액정 조성물 중에 산화방지제, 광흡수제 등의 첨가물을 첨가 할 때에도 수율의 악화가 문제로 된다.
이와 같은 적하흔의 억제에는, 액정 조성물 중에 혼합한 중합성 모노머의 중합에 의해, 액정상층 중에 폴리머층을 형성함에 의해 배향 제어막과의 관계에서 발생하는 적하흔을 억제하는 방법이 개시되어 있다(일본 특개2006-58755호 참조). 그러나, 이 방법에 있어서는 액정 중에 첨가한 중합성 모노머에 기인하는 표시의 소부의 문제가 있고, 적하흔의 억제에 대해서도 그 효과는 불충분하여, 액정 표시 소자로서의 기본적인 특성을 유지하면서, 소부나 적하흔이 발생하기 어려운 액정 표시 소자의 개발이 요구되고 있다. 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에서는, 일반식(1) 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물과, 중합성 모노머와의 조합에 의해, 소부나 적하흔의 발생이 저감되어 있는 것이 확인되었다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 중합성 모노머와, 일반식(1)으로 표시되는 화합물과, 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 필수로 해서 포함하는 것이고, 필요에 따라서, 다른 액정 화합물 및 첨가제 등 다른 성분으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 더 포함해도 된다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에서는, 일반식(1) 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 포함함에 의해, 중합성 모노머를 중합하기 위하여 조사된 광을 당해 화합물이 증감해서, 당해 증감된 광을 중합성 모노머에 전파함으로써 저강도이며 단시간의 UV 조사로 중합 가능하게 된다. 특히, 일반식(1) 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 조합에서 높은 증감 작용이 발휘된다.
구체적으로는, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 일반식(1) 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물과, 중합성 모노머를 필수의 성분으로 하는 것이고, 또한 필요에 따라서 후술의 일반식(5) 및 일반식(6)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유할 수 있다.
당해 액정 조성물 중에 함유하는 중합성 모노머에 있어서, 일반식(1), 일반식(2) 및 필요에 따라 포함되는 일반식(5)∼일반식(6)으로 표시되는 액정성을 나타내는 화합물의 합계 함유량은, 하한값으로서 60질량%가 바람직하며, 65질량%가 바람직하고, 70질량%가 바람직하고, 75질량%가 바람직하고, 80질량%가 바람직하고, 85질량%가 바람직하고, 90질량%가 바람직하고, 92질량%가 바람직하고, 95질량%가 바람직하고, 98질량%가 바람직하고, 99질량%가 바람직하고, 상한값으로서는 100질량%가 바람직하고, 99.5질량%가 바람직하다.
그 때문에, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서의 첨가제(산화방지제, UV흡수제 등)는 100ppm∼1질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서의 중합성 모노머는, 500ppm∼10질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 유전율 이방성 Δε의 값은, 25℃에 있어서, -2.0 내지 -6.0인 것이 바람직하고, -2.5 내지 -5.0인 것이 보다 바람직하고, -2.5 내지 -4.0인 것이 특히 바람직하지만, 더 상술하면, 유전율 이방성 Δε의 값이 -2.5∼-3.4의 범위이면 응답 속도의 관점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 굴절률 이방성 Δn의 값은, 25℃에 있어서, 0.08 내지 0.13인 것이 바람직하지만, 0.09 내지 0.12인 것이 보다 바람직하다. 더 상술하면, 얇은 셀갭(셀갭 3.4㎛ 이하)에 대응하는 경우는 약 0.9 내지 약 0.12 정도인 것이 바람직하고, 두꺼운 셀갭(셀갭 3.5㎛ 이상)에 대응하는 경우는 약 0.08 내지 약 0.1 정도인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물의 회전 점도(γ1)의 상한값은, 150(mPa·s) 이하가 바람직하고, 130(mPa·s) 이하가 보다 바람직하고, 120(mPa·s) 이하가 특히 바람직하다. 한편, 당해 회전 점도(γ1)의 하한값은, 20(mPa·s) 이상이 바람직하며, 30(mPa·s) 이상이 보다 바람직하고, 40(mPa·s) 이상이 더 바람직하고, 50(mPa·s) 이상이 보다 더 바람직하고, 60(mPa·s) 이상이 더욱 더 바람직하고, 70(mPa·s) 이상이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물에서는, 회전 점도와 굴절률 이방성의 함수인 Z가 특정의 값을 나타내는 것이 바람직하다.
Figure pct00006
(상기 수식 중, γ1은 회전 점도를 나타내고, Δn은 굴절률 이방성을 나타낸다)
Z는, 13000 이하가 바람직하고, 12000 이하가 보다 바람직하고, 11000 이하가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은, 액티브 매트릭스 표시 소자에 사용하는 경우에 있어서는, 1011(Ω·m) 이상의 비저항을 갖는 것이 필요하고, 1012(Ω·m)이 바람직하고, 1013(Ω·m) 이상이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 조성물은 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(TNI)를 폭넓은 범위에서 사용할 수 있는 것이지만, 당해 상전이 온도(TNI)는, 60∼120℃인 것이 바람직하고, 70∼110℃가 보다 바람직하고, 75∼100℃가 특히 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 포함될 수 있는 각 성분에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서 중합성 모노머를 필수로 하는 것이다. 이하, 중합성 모노머에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 중합성 화합물로서는, 이하의 일반식(P)
Figure pct00007
(상기 일반식(P) 중, Zp1는, 불소 원자, 시아노기, 수소 원자, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알킬기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알콕시기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐옥시기 또는 -Spp2-Rp2을 나타내고,
Rp1 및 Rp2은 각각 독립해서 이하의 식(R-I) 내지 식(R-IX) :
Figure pct00008
중 어느 하나를 나타내고, 상기 식(R-I)∼(R-IX) 중, R2∼R6은 서로 독립해서, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼5개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼5개의 할로겐화알킬기이고, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이고, t는 단결합 또는 -COO-이고, p, t 및 q는 각각 독립해서, 0, 1 또는 2를 나타내고,
Spp1 및 Spp2는 스페이서기를 나타내고,
Lp1 및 Lp2은 각각 독립해서, 단결합, -O-, -S-, -CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH2-, -CH2OCOO-, -OCH2CH2O-, -CO-NRa-, -NRa-CO-, -SCH2-, -CH2S-, -CH=CRa-COO-, -CH=CRa-OCO-, -COO-CRa=CH-, -OCO-CRa=CH-, -COO-CRa=CH-COO-, -COO-CRa=CH-OCO-, -OCO-CRa=CH-COO-, -OCO-CRa=CH-OCO-, -(CH2)z-C(=O)-O-, -(CH2)z-O-(C=O)-, -O-(C=O)-(CH2)z-, -(C=O)-O-(CH2)z-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF2-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra는 각각 독립해서 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 1∼4의 정수를 나타낸다)를 나타내고,
Mp2은, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 안트라센-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, Mp2은 무치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Rp1로 치환되어 있어도 되고,
Mp1은 이하의 식(i-11)∼(ⅸ-11) :
Figure pct00009
(식 중, ★에서 Spp1와 결합하고, ★★에서 Lp1 또는 Lp2과 결합한다) 중 어느 하나를 나타내고,
Mp3은 이하의 식(i-13)∼(ix-13) :
Figure pct00010
(식 중, ★에서 Zp1와 결합하고, ★★에서 Lp2과 결합한다) 중 어느 하나를 나타내고,
mp2∼mp4은 각각 독립해서, 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, mp1 및 mp5은 각각 독립해서 1, 2 또는 3을 나타내지만, Zp1가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Rp1이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Rp2이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Spp1가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Spp2가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Lp1이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Mp2이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물로 표시되는 것이 바람직하다. 또한, 당해 중합성 모노머는 1종 또는 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(1)에 있어서, Zp1는 -Spp2-Rp2인 것이 바람직하고, R11 및 R12은 각각 독립해서 식(R-1) 내지 식(R-3) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)에 있어서, mp1+mp5이 2 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)에 있어서, Lp1은, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -C2H4OCO-, -C2H4COO-, -CH=CH-, -CF2-, -CF2O-, -(CH2)z-C(=O)-O-, -(CH2)z-O-(C=O)-, -O-(C=O)-(CH2)z-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -(C=O)-O-(CH2)z-, -OCF2- 또는 -C≡C-이고, Lp2은, -OCH2CH2O-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -(CH2)z-C(=O)-O-, -(CH2)z-O-(C=O)-, -O-(C=O)-(CH2)z-, -(C=O)-O-(CH2)z-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH-, -C2H4OCO- 또는 -C2H4COO-이고, 상기 식 중의 z는, 1∼4의 정수인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(1)의 Lp1 및 Lp2 중 적어도 어느 하나가, -(CH2)z-C(=O)-O-, -(CH2)z-O-(C=O)- 및 -O-(C=O)-(CH2)z-, -(C=O)-O-(CH2)z-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)에 있어서, Rp1 및 Rp2은 각각 독립해서 이하의 식(R-1) 내지 식(R-15) :
Figure pct00011
중 어느 하나가 보다 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)의 mp3은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, mp2이 1일 경우 Lp1은 단결합이고, mp2이 2 또는 3일 경우 복수 존재하는 Lp1 중 적어도 1개는 단결합인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)의 mp3은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, mp3이 1일 경우 Mp2은 1,4-페닐렌기이고, mp3이 2 또는 3일 경우 복수 존재하는 Mp2 중 적어도 Lp1을 개재해서 Mp1과 인접하는 Mp2은 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)의 mp3은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, Mp2 중 적어도 1개가, 1개 또는 2개 이상의 불소로 치환되어 있는 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)의 mp4은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, Mp3 중 적어도 1개가, 1개 또는 2개 이상의 불소로 치환되어 있는 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(P)에 있어서의 스페이서기(Spp1, Spp2, Spp4)로서는, 단결합, -OCH2-, -(CH2)zO-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -(CH2)z-, -C2H4OCO-, -C2H4COO-, -CH=CH-, -CF2-, -CF2O-, -(CH2)z-C(=O)-O-, -(CH2)z-O-(C=O)-, -O-(C=O)-(CH2)z-, -(C=O)-O-(CH2)z-, -O-(CH2)z-O-, -OCF2-, -CH=CH-COO-, -COO-CH=CH-, -OCOCH=CH- 또는 -C≡C-인 것이 바람직하고, 당해 Z는 1 이상 10 이하의 정수인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머는, 당해 중합성 모노머 함유 액정 조성물 중의 함유량으로서, 일반식(1)으로 표시되는 화합물의 함유량에 대해서, 1∼20% 포함하고 있는 것이 바람직하고, 2∼18% 포함하고 있는 것이 보다 바람직하고, 3∼10% 포함하고 있는 것이 더 바람직하다.
일반식(1)으로 표시되는 화합물의 함유량에 대해서, 1∼20% 중합성 모노머를 포함하고 있으면, 중합성 모노머를 중합하기 위하여 조사된 광을 효율적으로 일반식(1)으로 표시되는 화합물이 증감하며, 또한 당해 증감된 광을 중합성 모노머에 전파할 수 있다고 생각할 수 있다.
또한, 당해 중합성 모노머 함유 액정 조성물 중의 중합성 모노머의 구체적인 함유량으로서는, 2% 이하가 바람직하며, 1.5% 이하가 보다 바람직하고, 1% 이하가 더 바람직하고, 0.5% 이하가 특히 바람직하고, 0.4% 이하가 가장 바람직하다. 2% 이하면, 상기 적하흔의 발생을 저감할 수 있다.
본 발명에 따른 일반식(P)의 중합성 화합물은, 일반식(P-a), 일반식(P-b), 일반식(P-c) 및 일반식(P-d)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00012
상기 일반식(P-a)∼일반식(P-d) 중, Rp1 및 Rp2은 각각 독립해서 이하의 식(R-I) 내지 식(R-IX) :
Figure pct00013
중 어느 하나를 나타내고, 상기 식(R-I)∼(R-IX) 중, R2∼R6은 서로 독립해서, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼5개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼5개의 할로겐화알킬기이고, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이고, T는 단결합 또는 -COO-이고, p, t 및 q는 각각 독립해서, 0, 1 또는 2를 나타내고,
환A 및 환B는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 안트라센-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, 무치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Rp1로 치환되어 있는 것이 바람직하고,
환C는 이하의 식(c-i)∼(c-ⅸ) :
Figure pct00014
(식 중, ★에서 Spp1와 결합하고, ★★에서 Lp5 또는 Lp6과 결합한다) 중 어느 하나를 나타내고,
Spp1 및 Spp4는 스페이서기를 나타내고, Xp1∼Xp4는, 각각 독립해서, 수소 원자 또는 할로겐 원자를 나타내는 것이 바람직하고,
Lp4, Lp5 및 Lp6은 각각 독립해서, 단결합, -OCH2-, -CH2O-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -COOC2H4-, -OCOC2H4-, -C2H4OCO-, -C2H4COO-, -CH=CH-, -CF2-, -CF2O-, -(CH2)z-C(=O)-O-, -(CH2)z-O-(C=O)-, -O-(C=O)-(CH2)z-, -(C=O)-O-(CH2)z-, -O-(CH2)z-O-, -OCF2-, -CH=CHCOO-, -COOCH=CH-, -OCOCH=CH- 또는 -C≡C-인 것이 바람직하고, 상기 식 중의 z는, 1∼4의 정수인 것이 바람직하다.
Lp3은, -CH=CHCOO-, -COOCH=CH- 또는 -OCOCH=CH-인 것이 바람직하다.
상기 일반식(P-a)으로 표시되는 화합물에 있어서, mp6 및 mp7은, 각각 독립해서, 0, 1, 2 또는 3을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, mp6+mp7=2∼5인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 조성물에 있어서, 일반식(P-a)으로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식(1) 및 일반식(2)을 조합함으로써, 광중합 시간을 단축시키는 것이 가능하게 된다.
상기 일반식(P-b)으로 표시되는 화합물에 있어서, mp8 및 mp9은, 각각 독립해서, 1, 2 또는 3을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, mp6+mp7=2∼3인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 조성물에 있어서, 일반식(P-b)으로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식(1) 및 일반식(2)을 조합함으로써, 광중합 시간을 단축시키는 것이 가능하게 된다.
상기 일반식(P-c)으로 표시되는 화합물에 있어서, mp10 및 mp11은, 각각 독립해서, 0 또는 1을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, mp10+mp11=0∼1인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 조성물에 있어서, 일반식(P-c)으로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식(1) 및 일반식(2)을 조합함으로써, 광중합 시간을 단축시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 일반식(P-c)은 페난트렌환을 갖고 있기 때문에, 조성물 전체의 감광 작용이 크다고 생각할 수 있다.
상기 일반식(P-d)으로 표시되는 화합물에 있어서, mp12 및 mp15은 각각 독립해서 1, 2 또는 3을 나타내고, mp13은, 0, 1, 2 또는 3을 나타내는 것이 바람직하고, mp14은, 0 또는 1을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, mp12+mp15=2∼5인 것이 보다 바람직하다. Rp1이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Rp1이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Rp2이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Spp1가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Spp4가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Lp4 및 Lp5이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, 환A∼환C가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 된다. 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 조성물에 있어서, 일반식(P-d)으로 표시되는 중합성 모노머와, 일반식(1) 및 일반식(2)을 조합함으로써, 광중합 시간을 단축시키는 것이 가능하게 된다.
이하에 본 발명에 따른 일반식(P-a)∼일반식(P-d)으로 표시되는 화합물의 바람직한 구조를 예시한다.
본 발명에 따른 일반식(P-a)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-a-1)∼식(P-a-31)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
또한, 상기 일반식(P-a)으로 표시되는 중합성 모노머의 구체적인 함유량으로서는, 5% 이하가 바람직하며, 3% 이하가 보다 바람직하고, 2% 이하가 더 바람직하고, 1% 이하가 특히 바람직하고, 0.8% 이하가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(P-b)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-b-1)∼식(P-b-34)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
또한, 상기 일반식(P-b)으로 표시되는 중합성 모노머의 구체적인 함유량(중합성 모노머 함유 액정 조성물 전체에 대한 비율)으로서는, 5% 이하가 바람직하며, 3% 이하가 보다 바람직하고, 2% 이하가 더 바람직하고, 1% 이하가 특히 바람직하고, 0.8% 이하가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(P-c)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-c-1)∼식(P-c-52)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
또한, 상기 일반식(P-c)으로 표시되는 중합성 모노머의 구체적인 함유량으로서는, 5% 이하가 바람직하며, 3% 이하가 보다 바람직하고, 2% 이하가 더 바람직하고, 1% 이하가 특히 바람직하고, 0.8% 이하가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(P-d)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(P-d-1)∼식(P-d-31)으로 표시되는 중합성 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
또한, 상기 일반식(P-a)으로 표시되는 중합성 모노머의 구체적인 함유량으로서는, 5% 이하가 바람직하며, 3% 이하가 보다 바람직하고, 2% 이하가 더 바람직하고, 1% 이하가 특히 바람직하고, 0.8% 이하가 가장 바람직하다.
또, 본 발명에 따른 일반식(P-d)으로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식(P-d')으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00032
(상기 일반식(P-d')으로 표시되는 화합물에 있어서, mp10은, 2 또는 3을 나타내는 것이 보다 바람직하다. 그 밖의 기호는 상기 일반식(p-d)과 동일하므로 생략한다)
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(1)으로 표시되는 화합물을 필수로 하는 것이다. 이하, 일반식(1)으로 표시되는 제1 성분에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 하기 일반식(1) :
Figure pct00033
(상기 일반식(1) 중, X1∼X4는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고,
R1 및 R2은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이고,
환A 및 환B는 각각 독립해서, 이하의 식(A)∼(E) :
Figure pct00034
중 어느 하나이고,
n은 0, 1 또는 2이다)으로 표시하는 화합물의 군에서 적어도 1개이다.
일반식(1)으로 표시되는 화합물의 공존 하에서 중합성 모노머를 중합하기 위하여 광을 조사하면, 당해 일반식(1)으로 표시되는 화합물이, 흡수한 광을 증감, 또는 변환해서 중합성 모노머에 전파하기 때문에, 저강도이며 단시간의 UV 조사로 중합 가능하게 된다. 또한, 이 효과는 중합성 모노머의 화학 구조에는 영향을 받기 어렵기 때문에, 액정 조성물에 포함되는 액정 화합물과 중합성 모노머의 화학 구조와의 조합을 엄밀하게 생각할 필요가 없기 때문에, 액정 화합물과 중합성 모노머와의 상용성의 저하가 일어나기 어렵다고 생각할 수 있다. 또한, 당해 일반식(1)으로 표시되는 화합물과, 후술의 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 공존시키면, 흡수한 광을 증감, 또는 변환해서 중합성 모노머에 전파하는 감광능이 더 향상한다.
상기 일반식(1)에 있어서, n은, 0 이상 2 이하의 정수인 것이 바람직하고, 감광성을 중시하는 경우는, 1 이상 2 이하의 정수인 것이 보다 바람직하고, 상용성을 중시하는 경우는, 0 이상 1 이하의 정수인 것이 보다 바람직하고, 1의 정수인 것이 특히 바람직하다.
상기 일반식(1)에 있어서, 환A는, 식(A)∼(E)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이고, 식(A) 또는 식(B)이 바람직하다.
상기 일반식(I)에 있어서, X1∼X6는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고, 수소 원자 또는 할로겐 원자가 바람직하다. 당해 할로겐 원자로서는 불소 원자가 바람직하다.
본 발명에 따른 「탄소 원자수 1∼15개의 알킬기」는, 직쇄상 또는 분기상의 알킬기가 바람직하고, 직쇄상의 알킬기가 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식(1) 중, R1 및 R2은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼15개의 알킬기이고, R1 및 R2은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8개의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 1∼6개의 알킬기가 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 「탄소 원자수 1∼15개의 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 공통이고, 각각의 알킬기의 탄소 원자수의 수에 따라서 적의(適宜) 상기 예시로부터 선택된다.
본 발명에 따른 「탄소 원자수 1∼15개의 알콕시기」의 예는, 당해 치환기 중의 적어도 1개의 산소 원자가 환구조와 직접 결합하는 위치에 존재하는 것이 바람직하고, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기(n-프로폭시기, i-프로폭시기), 부톡시기, 펜틸옥시기, 옥틸옥시기, 데실옥시기가 보다 바람직하다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 알콕시기의 예는 공통이고, 각각의 알콕시기의 탄소 원자수의 수에 따라서 적의 상기 예시로부터 선택된다.
본 발명에 따른 「탄소 원자수 2∼15개의 알케닐기」의 예는, 비닐기, 알릴기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 2-헥세닐기 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 보다 바람직한 알케닐기로서는 다음으로 기재하는 식(i)(비닐기), 식(ⅱ)(1-프로페닐기), 식(ⅲ)(3-부테닐기) 및 식(ⅳ)(3-펜테닐기) :
Figure pct00035
(상기 식(i)∼(ⅳ) 중, *은 환구조에의 결합 부위를 나타낸다)
으로 표시되지만, 본원 발명의 액정 조성물이 중합성 모노머를 함유하는 경우는, 식(ⅱ) 및 식(ⅳ)으로 표시되는 구조가 바람직하고, 식(ⅱ)으로 표시되는 구조가 보다 바람직하다. 또, 본 명세서 중에 있어서, 알케닐기의 예는 공통이고, 각각의 알케닐기의 탄소 원자수의 수에 따라서 적의 상기 예시로부터 선택된다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서의 일반식(1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 당해 액정 조성물의 사용 태양·사용 목적뿐만 아니라 다른 성분과의 관계에서 적의 선택되는 것이기 때문에, 당해 액정 조성물에 포함되는 일반식(1)으로 표시되는 화합물의 함유량의 호적 범위는 실시형태에 따라서 각각 별개 독립하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(1)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1질량%이다. 본 발명 외의 다른 실시형태에서는 5질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 80질량%이다.
또한, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(1)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 85질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25질량%이다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 증감 효과뿐만 아니라 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 후술하는 프로세스 적합성이나 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 화합물에 있어서, 일반식(1)으로 표시하는 화합물끼리의 조합 가능한 종류는 특히 제한은 없고, 광의 증감 효과, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 중합성 모노머 함유 액정 조성물로서 사용하는 일반식(1)의 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는, 1종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류 이상의 일반식(1)으로 표시되는 화합물을 포함하는 계이다.
본 발명에 따른 일반식(1)으로 표시되는 화합물의 유전율 이방성(Δε)의 하한값은, 하나의 실시형태에서는 -10이고, 다른 실시형태에서는 -8이다. 또한 다른 실시형태에서는 -6이고, 또한 다른 실시형태에서는 -12이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 -14이고, 또한 또 다른 실시형태에서는 -4이다. 또한 한편, 일반식(1)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물의 유전율 이방성(Δε)의 상한값은, 1개의 실시형태에서는 0이고, 다른 실시형태에서는 +1이다. 또한 다른 실시형태에서는 -1이고, 또한 다른 실시형태에서는 -2이다. 또한 또 다른 실시형태에서는 2이고, 또한 또 다른 실시형태에서는 -0.5이다.
본 발명에 따른 일반식(1)으로 표시되는 화합물은, 일반식(1-a)∼일반식(1-e)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00036
(상기 일반식(1-a)∼(1-e) 중, R1 및 R2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시를 나타내고, X1, X2, X3, X4, X5 및 X6는, 각각 독립해서, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다)
본 발명에 따른 일반식(1-a)으로 표시되는 화합물은, 일반식(1-a-1), 일반식(1-a-2) 및 일반식(1-a-3)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00037
(상기 일반식(1-a-1)∼(1-a-3) 중, R1 및 R2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
상기 본 발명에 따른 일반식(1-a)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서는, 이하의 식(1.1)∼식(1.12)을 들 수 있다.
Figure pct00038
본 발명에 따른 일반식(1-b)으로 표시되는 화합물은, 일반식(1-b-1) 및 일반식(1-b-2)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00039
(상기 일반식(1-b-1)∼(1-b-2) 중, R1 및 R2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
상기 본 발명에 따른 일반식(1-b)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서는, 이하의 식(1.13)∼식(1.21)을 들 수 있다.
Figure pct00040
본 발명에 따른 일반식(1-c)으로 표시되는 화합물은, 일반식(1-c-1), 일반식(1-c-2) 및 일반식(1-c-3)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00041
(상기 일반식(1-c-1)∼(1-c-3) 중, R1 및 R2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
상기 본 발명에 따른 일반식(1-c)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서는, 이하의 식(1.22)∼식(1.35)을 들 수 있다.
Figure pct00042
Figure pct00043
본 발명에 따른 일반식(1-d)으로 표시되는 화합물은, 일반식(1-d-1)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00044
(상기 일반식(1-d-1) 중, R1 및 R2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
상기 본 발명에 따른 일반식(1-d)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서는, 이하의 식(1.36)∼식(1.12)을 들 수 있다.
Figure pct00045
본 발명에 따른 일반식(1-e)으로 표시되는 화합물은, 일반식(1-e-1) 및 일반식(1-e-2)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00046
(상기 일반식(1-e-1)∼(1-e-2) 중, R1 및 R2은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타낸다)
상기 본 발명에 따른 일반식(1-e)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서는, 이하의 식(1.41)∼식(1.49)을 들 수 있다.
Figure pct00047
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 필수로 하는 것이다. 이하, 일반식(2)으로 표시되는 화합물에 대하여 설명한다.
당해 화합물은, 하기 일반식(2) :
Figure pct00048
(상기 일반식(2) 중, X7 및 X8는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고,
R3 및 R4은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이다)으로 표시하는 화합물의 군에서 적어도 1개이다.
제2 성분으로서, 일반식(2)으로 표시되는 화합물 존재 하에서, 중합성 모노머를 중합하기 위하여 광을 조사하면, 당해 일반식(1)으로 표시되는 화합물이, 흡수한 광을 증감, 또는 변환해서 중합성 모노머에 전파하기 때문에, 저강도이며 단시간의 UV 조사로 중합 가능하게 이루어지는 작용 효과를 돕는 바와 같이 생각할 수 있다. 또한, 이 효과는 중합성 모노머의 화학 구조에는 영향을 받기 어렵기 때문에, 액정 조성물과의 상용성이 우수한 중합성 모노머를 조성물 중에 공존시킴에 의해, 용해성의 저감이나 미경화의 모노머의 양을 저감할 수 있다고 생각할 수 있다.
본 발명에 따른 일반식(2)으로 표시되는 화합물에 있어서의 알킬기, 알콕시기 및 알케닐기는, 본 발명에 따른 일반식(1)으로 표시되는 화합물과 마찬가지이므로 여기에서는 생략한다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서의 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 당해 액정 조성물의 사용 태양·사용 목적뿐만 아니라 다른 성분과의 관계에서 적의 선택되는 것이기 때문에, 당해 액정 조성물에 포함되는 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 함유량의 호적 범위는 실시형태에 따라서 각각 별개 독립하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한값은, 본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1질량%이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 60질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 70질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 80질량%이다.
또한, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 당해 조성물의 총량에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 95질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 85질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35질량%이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25질량%이다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 광증감 효과뿐만 아니라 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 후술하는 프로세스 적합성이나 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(2)으로 표시하는 화합물끼리의 조합 가능한 종류는 특히 제한은 없고, 광증감 효과, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용하는 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 사용하는 일반식(2)의 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는, 1종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류 이상의 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 포함하는 계이다.
본 발명에 따른 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 바람직한 형태는, 일반식(2)으로 표시되는 화합물 중에서, 1∼3종류의 서로 다른 화합물을 혼합한 것이다. 또한 이때, 본 발명에 따른 일반식(2)으로 표시되는 화합물 전체의 질량비는, 상기 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 단독으로 포함하는 경우는 액정 조성물 전체에 대해서 5∼13질량%가 특히 바람직하고, 상기 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 2종 포함하는 경우는, 액정 조성물 전체에 대해서 5∼16질량%가 특히 바람직하고, 상기 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 3종 포함하는 경우는, 액정 조성물 전체에 대해서 5∼20질량%가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(2)으로 표시되는 화합물의 구체예는, 이하의 식(2.1)∼(2.9)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다.
Figure pct00049
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 하기 일반식(5) :
Figure pct00050
(상기 일반식(5) 중, RL1 및 RL2은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립해서 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
BL1, BL2 및 BL3는 각각 독립해서, 이하의 (a) 및 (b)로 이루어지는 군에서 선택되는 기이고,
(a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다)
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
상기 (a) 및 상기 (b)에 나타나는 기에 포함되는 수소 원자는, 각각 독립해서 시아노기, 염소 원자 또는 불소 원자로 치환되어도 되고,
LL1 및 LL2은 각각 독립해서, 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 LL2이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, OL이 2 또는 3이며 BL3가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되지만, 일반식(1)으로 표시되는 화합물 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 제외한다)으로 표시되는 화합물의 군에서 적어도 1개를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 일반식(5)에 있어서, RL1 및 RL2은, 그것이 결합하는 환구조가 페닐기(방향족)인 경우에는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기가 바람직하고, 그것이 결합하는 환구조가 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조인 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(5)으로 표시되는 화합물은 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구되는 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 일반식(5)으로 표시되는 화합물은, 동일한 환구조에 할로겐이 포함되는 것은 없는 것이 바람직하다.
이와 같은 일반식(5)으로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 첨가하면, 액정 표시 소자의 구동 전압을 변화를 최소한으로 억제하면서 액정 조성물의 점성, Δn, 전이점을 임의로 바꿀 수 있다는 점에서 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서의 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 상술한 성분 등과 마찬가지로, 액정 조성물의 사용 태양·사용 목적뿐만 아니라 다른 성분과의 관계에서 적의 선택되는 것이기 때문에, 당해 액정 조성물에 포함되는 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 함유량의 호적 범위는 실시형태에 따라서 각각 별개 독립하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1질량%인 것이 바람직하다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 60질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 70질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 80질량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 95질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 85질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25질량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 후술하는 프로세스 적합성이나 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(5)으로 표시하는 화합물끼리의 조합 가능한 종류는 특히 제한은 없고, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 중합성 모노머 함유 조성물에 포함되는 성분으로서 사용하는 일반식(5)의 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는, 1종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는, 2종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 3종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 4종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 5종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 6종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 7종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 8종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 9종류의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는, 10종류 이상의 일반식(5)으로 표시되는 화합물을 포함하는 계이다.
본 발명에 따른 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 유전율 이방성(Δε)의 하한값은, 하나의 실시형태에서는 -1이고, 다른 실시형태에서는 -0.5이다. 또한 다른 실시형태에서는 0이고, 또한 다른 실시형태에서는 0.5이다. 또한 다른 실시형태에서는 1이고, 또한 다른 실시형태에서는 -0.3이다. 또한 한편, 일반식(5)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물의 유전율 이방성(Δε)의 상한값은, 하나의 실시형태에서는 +1이고, 다른 실시형태에서는 +0.5이다. 또한 다른 실시형태에서는 0이고, 또한 다른 실시형태에서는 -0.5이다. 또한 다른 실시형태에서는 +0.3이고, 또한 다른 실시형태에서는 -0.7이다.
본 발명에 따른 일반식(5)으로 표시되는 화합물은, 또한, 일반식(V-a)∼일반식(V-g)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00051
(상기 일반식(V-a)∼(V-f) 중, R500∼R511은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기를 나타내고, L은 2가의 연결기이고, 상기 일반식(V-g) 중, R51 및 R52은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, A51 및 A52는 각각 독립해서 1,4-시클로헥실렌기 또는 1,4-페닐렌기를 나타내고, Q5는 단결합 또는 COO-를 나타내고, X51 및 X52는 각각 독립해서 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, m50은 0 또는 1의 정수이지만, 일반식(V-g)에 있어서, 상기 일반식(V-b)∼일반식(V-e)과 동일 구조로 되는 조건은 제외한다. 또한, 상기 일반식(V-g) 중, X51 및 X52가 동시에 불소 원자로 이루어지는 것을 제외하는 것이 바람직한 것은, 본 발명에 따른 일반식(5)으로 표시되는 화합물은, 동일한 환구조에 할로겐이 포함되는 것은 없는 것과 마찬가지이다)
상기 일반식(V-a)∼일반식(V-f) 중에 있어서, R500 내지 R511은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식(V-f) 중에 있어서의 2가의 연결기(L)는, 단결합, -CF2O- 또는 COO-를 나타내는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V-a)∼일반식(V-g)에 있어서의 알케닐기를 나타내는 경우는, 상기와 마찬가지의 알케닐기의 예시가 바람직하고, 상기 식(i)∼식(ⅳ)이 보다 바람직하다.
또한, 상기 R500 및 R509은 동일해도 되며 달라도 되지만, 서로 다른 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.
상기 일반식(V-a)∼일반식(V-g)으로 표시되는 7개의 화합물군에서 선택되는 화합물을 사용할 경우, 1종∼10종의 화합물을 함유하고 있는 것이 바람직하고, 1종∼8종의 화합물을 함유하고 있는 것이 보다 바람직하고, 1종∼5종의 화합물을 함유하고 있는 것이 더 바람직하고, 2종∼4종류의 화합물을 함유하고 있는 것이 특히 바람직하다. 또한, 이 경우, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서의 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 합계 함유량은, 5∼50%인 것이 바람직하고, 5∼40질량%인 것이 보다 바람직하고, 5∼35질량%인 것이 더 바람직하고, 7∼30질량%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(V-a)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-a-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00052
(상기 일반식(V-a-1) 중, R5a 및 R5b은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타낸다)
상기 일반식(V-a-1)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00053
또한, 일반식(5.1), 일반식(5.3) 및 식(5.4)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
점도가 작게 고속 응답의 액정 표시 소자를 제작하고 싶을 때는 식(5.1)을 많이 사용하는 것이 바람직하지만, Tni가 높고 고온에서도 안정적인 표시가 가능한 액정 표시 소자를 제작하고 싶을 때는, 식(5.3)∼식(5.4)으로 표시되는 화합물의 함유량을 많이 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(V-a)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-a-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00054
(상기 일반식(V-a-2) 중, R5c은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(V-a-2)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00055
상기 식(5.6) 또는 식(5.7)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(5.7)으로 표시되는 화합물인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V-a)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-a-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00056
(상기 일반식(V-a-3) 중, R5d은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R5e은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(V-a-3)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00057
상기 식(5.11), 식(5.13) 또는 식(5.18)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
본원 발명의 액정 조성물은, 또한, 일반식(V-a)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 식(5.19)으로 표시되는 화합물을 함유할 수도 있다.
Figure pct00058
또한, 상기 일반식(V-a)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-a-4)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00059
(상기 일반식(V-a-4) 중, R5f 및 R5g는 각각 독립해서 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타낸다)
또한, 상기 일반식(V-a-4)으로 표시되는 화합물은, 식(5.20) 내지 식(5.29)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(5.21), 식(5.23) 및 식(5.26)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00060
또한, 상기 일반식(V-b)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-b-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00061
(상기 일반식(V-b-1) 중, R5h은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, R5i는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(V-b-1)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00062
식(5.31) 또는 식(5.38)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 일반식(V-b-1)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 일반식(V-b-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 함유해도 된다.
Figure pct00063
(상기 일반식(V-b-2) 중, R5j 및 R5k은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X50는 각각 독립해서 불소 원자 또는 염소 원자를 나타낸다)
또한, 일반식(V-b-2)으로 표시되는 화합물은, 식(5.44)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00064
또한, 일반식(V-c)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-c-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00065
(상기 일반식(V-c-1) 중, R5l 및 R5m은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(V-c-1)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00066
식(5.48), 식(5.49) 또는 식(5.53)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
또한, 일반식(V-c-1)으로 표시되는 화합물과 유사한 구조를 갖는 일반식(V-c-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물을 함유할 수 있다.
Figure pct00067
(상기 일반식(V-c-2) 중, R5n 및 R5o은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X51 및 X52는 각각 독립해서 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, X51 또는 X52의 어느 한쪽은 불소 원자이다)
또한, 일반식(V-c-2)으로 표시되는 화합물은, 식(5.54)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00068
또한, 일반식(V-d)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(V-d-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00069
(상기 일반식(V-d-1) 중, R5p은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R5q은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(V-d-1)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00070
상기 일반식(V-d-1)으로 표시되는 화합물은, 식(5.55)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
또한, 일반식(V-d)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(V-d-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00071
(상기 일반식(V-d-2) 중, R5r은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, R5s은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 일반식(V-d-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(5.57)∼식(5.60)으로 표시되는 화합물인 것도 바람직하고, 그 중에서도 식(5.60)으로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00072
본 발명에 따른 일반식(V―d)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(V-d-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00073
(상기 일반식(V-d-3) 중, R5t은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, R5u은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 일반식(V-d-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(5.61)∼식(5.63)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00074
본 발명에 따른 일반식(V-e)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-e-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00075
(상기 일반식(V-e-1) 중, R5v 및 R5w은 각각 독립해서 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(V-e-1)으로 표시되는 화합물은, 보다 구체적으로는 다음으로 기재하는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00076
본 발명에 따른 일반식(V-e)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-e-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00077
(상기 일반식(V-e-2) 중, R5x은 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내고, R5y은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
상기 일반식(V-e-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(5.67) 또는 식(5.68)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00078
본 발명에 따른 일반식(V-e)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-e-3)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00079
(상기 일반식(V-e-3) 중, Ra1은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, Rb1은 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 일반식(V-e-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(5.69)∼식(5.71)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히 식(5.71)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00080
본 발명에 따른 일반식(V-f)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(V-f-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00081
(상기 일반식(V-f-1) 중, Rc1 및 Rd1은 각각 독립해서 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 상기 일반식(V-f-1)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(5.72)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00082
본 발명에 따른 일반식(V-f)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일반식(V-f-2)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00083
(상기 일반식(V-f-2) 중, Re1 및 Rf1은 각각 독립해서 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 상기 일반식(V-f-2)으로 표시되는 화합물은, 예를 들면 식(5.73)∼식(5.77)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 특히, 식(5.74) 또는/및 식(5.77)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00084
본 발명에 따른 일반식(V-g)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-g-1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00085
(상기 일반식(V-g-1) 중, R51 및 R52은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X51 및 X52는 각각 독립해서 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다)
본 발명에 따른 일반식(V-g)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-g-2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00086
(상기 일반식(V-g-2) 중, R51 및 R52은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 상기 일반식(V-g-2)으로 표시되는 화합물은, 식(5.78) 내지 식(5.81)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하고, 식(5.79)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00087
본 발명에 따른 일반식(V-g)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-g-8)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00088
(상기 일반식(V-3) 중, R51 및 R52은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 상기 일반식(V-g-8)으로 표시되는 화합물은, 식(5.96)∼식(5.98)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00089
본 발명에 따른 일반식(V-g)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-g-9)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00090
(상기 일반식(V-g-9) 중, R51 및 R52은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타내고, X51∼X56는 각각 독립해서, 불소 원자 또는 수소 원자를 나타낸다)
또한, 당해 일반식(V-g-9)에 있어서, X51 및 X52, X53 및 X54 그리고 X55 및 X56의 조합 중, 한쪽의 치환기 1개가 불소 원자인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(V-g)으로 표시되는 화합물은, 일반식(V-g-10)∼(V-g-13)으로 표시되는 화합물인 것이 더 바람직하다.
Figure pct00091
(상기 일반식(V-g-10)∼(V-g-13) 중, R51 및 R52은 각각 독립해서 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
또한, 상기 일반식(V-g)으로 표시되는 화합물은 일반식(V-g-10)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 당해 일반식(V-g-10)으로 표시되는 화합물의 호적한 예로서는, 이하의 식(5.100)∼(5.116)의 화합물이 바람직하다.
Figure pct00092
본 발명에 따른 일반식(5)으로 표시되는 화합물 중에서도, 일반식(V-a) 및 일반식(V-b) 그리고 상기 식(5.1)∼식(5.116)이 바람직하고, 상기 식(5.1)∼식(5.116) 중에서는, 식(5.1)∼식(5.4), 식(5.6)∼식(5.9), 식(5.11), 식(5.18), 식(5.31), 식(5.35), 식(5.37), 식(5.46), 식(5.48), 식(5.49), 식(5.53), 식(5.55)∼식(5.60) 및 식(5.65)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 식(5.1), 식(5.3), 식(5.7), 식(5.31)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.
또한, 상기 일반식(V-a) 및 일반식(V-b)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한값은, 20질량%, 25질량%, 30질량%, 35질량%, 40질량%, 45질량% 및 50질량%의 순서대로 바람직하다. 또한, 상기 일반식(V-a) 및 일반식(V-b)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 70질량%, 65질량%, 60질량%, 55질량%, 50질량%, 45질량%, 40질량%, 35질량% 및 30질량%의 순서대로 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 특히 바람직한 형태는 일반식(V-a) 및 일반식(V-b) 그리고 상기 식(5.1)∼식(5.116)으로 표시되는 화합물 중으로부터, 1∼3종류의 서로 다른 화합물을 혼합한 것이다. 또한, 그때, 본 발명에 따른 제4 성분 전체의 질량비는, 액정 조성물 전체에 대해서 32∼40질량%가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 하기 일반식(6) :
Figure pct00093
(상기 일반식(6) 중, RX1 및 RX2은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기를 나타내고, 이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있어도 되고, 또한 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 염소 원자 및/또는 불소 원자로 치환되어도 되고,
u 및 v는 각각 독립해서, 0, 1 또는 2를 나타내지만, u+v는 2 이하이고,
MX1, MX2 및 MX3은 각각 독립해서, 이하의 (a) 및 (b)로 이루어지는 군에서 선택되고,
(a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
(b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
상기 (a) 또는 상기 (b)에 나타내는 기에 포함되는 수소 원자는, 각각 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기 및 트리플루오로메톡시기로 이루어지는 군에서 선택되는 기에 의해 치환되어 있어도 되지만, MX2 및/또는 MX3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고,
LX1, LX2 및 LX3은 각각 독립해서 단결합, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, LX1 및/또는 LX3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고,
XX1 및 XX2는 각각 독립해서 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 불소 원자를 나타내지만, Xx1 및 Xx2 중 어느 하나는 불소 원자를 나타낸다. 단, 상기 일반식(1)∼일반식(4)으로 표시되는 화합물을 제외한다)으로 표시되는 화합물의 군에서 적어도 1개를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 RX1 및 RX2이 결합하는 환구조가, 페닐기(방향족)인 경우에 있어서, 바람직하게는, 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼10(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기이고, 보다 바람직하게는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기이다. 한편, 당해 RX1 및 RX2이 결합하는 환구조가, 시클로헥산, 피란 및 디옥산 등의 포화한 환구조인 경우에는, 바람직하게는, 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼10의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼10(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼10의 알케닐기이고, 보다 바람직하게는, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 직쇄상의 탄소 원자수 1∼4(또는 그 이상)의 알콕시기 및 직쇄상의 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기이다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(6)에 있어서, 표시 소자의 응답 속도의 개선을 중시하는 경우는 알케닐기가 바람직하고, 전압 유지율 등의 신뢰성을 중시하는 경우에는 알킬기가 바람직하다.
상기 일반식(6)에 있어서의 알킬기 및 알콕시기는, 상기한 일반식(5)과 마찬가지의 알킬기, 알케닐기 및 알콕시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 또한, 상기 일반식(6)에 있어서의 알케닐기는, 상기 일반식(1)과 마찬가지의 알케닐기의 예시가 바람직하고, 상기 식(i)∼식(ⅳ)이 보다 바람직하다.
또한, 일반식(6)으로 표시되는 화합물은 액정 조성물의 화학적인 안정성이 요구되는 경우에는 염소 원자를 그 분자 내에 갖지 않는 것이 바람직하다.
이와 같은 일반식(6)으로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 첨가하면, 액정 표시 소자의 구동 전압을 변화시킨다는 관점에서 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서의 일반식(6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 상술한 필수 성분 등과 마찬가지로, 액정 조성물의 사용 태양·사용 목적뿐만 아니라 다른 성분과의 관계에서 적의 선택되는 것이기 때문에, 당해 액정 조성물에 포함되는 제4 성분의 함유량의 호적 범위는 실시형태에 따라서 각각 별개 독립하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(6)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1질량%인 것이 바람직하다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 60질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 70질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 80질량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 액정 조성물에 있어서, 일반식(6)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 95질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 85질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25질량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(6)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 후술하는 프로세스 적합성이나 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물에 있어서, 당해 일반식(6)으로 표시하는 화합물끼리의 조합 가능한 종류는 특히 제한은 없고, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 액정 조성물로서 사용되는 일반식(6)의 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는, 1종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류 이상의 일반식(6)으로 표시되는 화합물을 포함하는 계이다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물의 유전율 이방성(Δε)의 하한값은, 하나의 실시형태에서는 -20이고, 다른 실시형태에서는 -15이다. 또한 다른 실시형태에서는 -13이고, 또한 다른 실시형태에서는 -12이다. 또한 다른 실시형태에서는 -10이고, 또한 다른 실시형태에서는 -8이다. 또한 한편, 일반식(6)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물의 유전율 이방성(Δε)의 상한값은, 하나의 실시형태에서는 0이고, 다른 실시형태에서는 -1이다. 또한 다른 실시형태에서는 -2이고, 또한 다른 실시형태에서는 -3이다. 또한 다른 실시형태에서는 -4이고, 또한 다른 실시형태에서는 -5이다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물은, 후술하는 일반식(VI-a), 일반식(VI-b), 일반식(VI-c) 및 일반식(VI-d) :
Figure pct00094
으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 일반식(VI-a)∼(VI-d)으로 표시되는 화합물에 대하여 각각 이하에 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물은, 일반식(VI-a)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00095
(상기 일반식(VI-a) 중, R6a 및 R6b은 각각 독립해서, 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 및/또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 및/또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A1는 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, A1가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 된다)
상기 일반식(VI-a)에 있어서, R6a은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 보다 더 바람직하다.
상기 일반식(VI-a)에 있어서, R6b은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3 또는 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 또는 4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 더 바람직하다.
일반식(VI-a)에 있어서, A1는 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, A1가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되지만, 1,4-시클로헥실렌기, 또는 1,4-페닐렌기가 바람직하고, 보다 구체적으로는, 당해 발명의 액정 조성물을 사용해서 제작되는 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서 응답 속도를 중시하는 경우에는, 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하고, 동작 온도 범위를 중시할 경우, 즉 높은 동작 온도 범위(Tni가 높음)를 필요로 할 경우, 1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 것이 바람직하고, 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우에는, 벤젠환 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소로 치환되어 있어도 되지만, 무치환, 1치환 또는 2치환이 바람직하고, 무치환이 보다 바람직하다. 2치환의 경우에는 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 바람직하다.
상기 일반식(VI-a)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음으로 기재하는 일반식(VI-a-1) 및/또는 일반식(VI-b-1) :
Figure pct00096
(상기 일반식(VI-a-1) 및/또는 일반식(VI-b-1) 중, R6a 및 R6b은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 및/또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 및/또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있어도 되고, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
또한, 상기 R6a 및 R6b은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 상기 R6a 및 R6b이 알케닐기인 경우는, 탄소 원자수는 4∼5인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(VI)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음으로 기재하는 식(6.1)∼식(6.12) :
Figure pct00097
으로 표시되는 화합물이 바람직하지만, 식(6.1)∼식(6.6)이 보다 바람직하고, 식(6.1), 식(6.3), 식(6.5), 식(6.6)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(6.1), 식(6.3), 식(6.5)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
보다 구체적으로 기술하면 본원 발명의 액정 조성물에 요구되는 굴절률 이방성 Δn의 값이 비교적 낮은 경우(대략 0.09 내지 0.1 미만)는 식(6.1) 및 식(6.3)으로 표시되는 화합물이 가장 바람직하고, 요구되는 굴절률 이방성 Δn의 값이 비교적 높은 경우(대략 0.09 내지 0.1 초과)는 식(6.5)으로 표시되는 화합물이 가장 바람직하다. 또한, 굴절률 이방성 Δn의 값이 0.09 이상∼0.1 이하의 범위에서는 식(6.1), 식(6.3) 또는 식(6.5)의 화합물 중 어느 하나를 사용해도 된다.
본 발명에 따른 일반식(VI-a)으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 가질 경우, 구체적으로는 다음으로 기재하는 식(6.22)∼식(6.27) :
Figure pct00098
(상기 식 중, R6b은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)
으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물은, 일반식(VI-b) :
Figure pct00099
(상기 일반식(VI-b) 중, R6c 및 R6d은 각각 독립해서, 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 및/또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 및/또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있거나, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제4 성분으로서 일반식(4)으로 표시되는 화합물을 본 발명에 따른 액정 조성물로서 포함하는 경우이며, 또한 상기 일반식(VI-b)으로 표시되는 화합물과 상기 일반식(4)으로 표시되는 화합물이 동일한 경우는, 상기 일반식(VI-b)으로 표시되는 화합물은 제6 성분에는 포함되지 않는 것이 바람직하다.
상기 일반식(VI-b)에 있어서, R6C은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 보다 더 바람직하다.
상기 일반식(VI-b)에 있어서, R6d은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3 또는 5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2 또는 4의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 더 바람직하다.
일반식(VI-b)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 다음으로 기재하는 식(6.28)∼(6.34)으로 표시되는 화합물 :
Figure pct00100
이 바람직하지만, 식(6.28)∼식(6.32)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하고, 식(6.28)∼식(6.31)으로 표시되는 화합물이 더 바람직하고, 식(6.28) 및 식(6.30)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(VI-b)으로 표시되는 화합물이 알케닐기를 갖는 경우에는, 구체적으로는 다음으로 기재하는 식(6.34)∼(6.37) :
Figure pct00101
(상기 식 중, R6d은 탄소 원자수 1∼5의 알킬기, 탄소 원자수 4∼5의 알케닐기, 또는 탄소 원자수 1∼4의 알콕시기를 나타낸다)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물은, 일반식(VI-c)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00102
(일반식(VI-c) 중, R6e, R6f은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼15의 알킬기, 탄소 원자수 2∼15의 알케닐기, 또는 탄소 원자수 1∼15의 알콕시기를 나타낸다)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(VI-c)으로 표시되는 화합물에 있어서, 보다 바람직하게는, R6e이 탄소 원자수 1∼10의 알킬기이며, 또한 R6f이 탄소 원자수 1∼10의 알콕시기이고, 특히 바람직하게는, R6e이 탄소 원자수 1∼5의 알킬기이며, 또한 R6f이 탄소 원자수 1∼5의 알콕시기이다.
또한, 본 발명에 따른 일반식(VI-c)으로 표시되는 화합물은, 이하의 식(6.38)∼(6.43) :
Figure pct00103
으로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물은, 일반식(VI-d)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00104
(상기 일반식(VI-d) 중, R6g 및 R6h은 각각 독립해서, 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 및/또는 알케닐옥시기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되고, 당해 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 및/또는 알케닐옥시기 중의 메틸렌기는 산소 원자가 연속해서 결합하지 않는 한 산소 원자로 치환되어 있거나, 카르보닐기가 연속해서 결합하지 않는 한 카르보닐기로 치환되어 있어도 되고,
A2는 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내지만, A가 1,4-페닐렌기를 나타낼 경우, 당해 1,4-페닐렌기 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소로 치환되어 있어도 되고,
Z1는 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O-, 또는 CF2O-를 나타내고,
n은 0 또는 1이고,
X61∼X66는 각각 독립해서 수소 원자, 또는 불소 원자를 나타내지만, X61∼X66의 적어도 2개는 불소 원자를 나타낸다)으로 표시되는 군에서 선택되는 화합물인 것이 바람직하다. 또한, 본원 발명에 있어서의 1,4-시클로헥실기는 트랜스-1,4-시클로헥실기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 성분으로서 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 본 발명에 따른 액정 조성물로서 포함하는 경우이며, 또한 상기 일반식(VI-d)으로 표시되는 화합물과 상기 일반식(2)으로 표시되는 화합물이 동일한 경우는, 상기 일반식(VI-d)으로 표시되는 화합물은 제6 성분에는 포함되지 않는 것이 바람직하다.
상기 일반식(VI-d)에 있어서, R6g은, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기를 나타내는 것이 보다 더 바람직하다.
상기 일반식(VI-d)에 있어서, R6h은 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내는 것이 바람직하고, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 3∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼4의 알콕시기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 탄소 원자수 3 또는 5의 알킬기가 보다 더 바람직하다. 또한, Re과 Rf의 탄소 원자수는 서로 다른 것이 바람직하다.
또한, 상기 일반식(VI-d)에 있어서, X61∼X66는 각각 독립해서, 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하지만, 2개∼5개가 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하며, 2개∼4개가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 2개∼3개가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하고, 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 가장 바람직하다.
이 경우에 있어서, 불소 원자가 1개인 경우는, X63∼X66 중 어느 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, X63 또는 X64가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 불소 원자가 2개인 경우는, X63∼X66 중 어느 2개가 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, X63 및 X64가 불소 원자를 나타내거나 또는 X65 및 X66가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하고, X63 및 X64가 불소 원자를 나타내는 것이 더 바람직하다. 불소 원자가 3개 이상인 경우는, 적어도 X63 및 X64가 불소 원자를 나타내거나 또는 적어도 X65 및 X66가 불소 원자를 나타내는 것이 바람직하고, 적어도 X63 및 X64가 불소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(VI-d)에 있어서, A2는 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하지만, 당해 액정 조성물을 사용해서 제작되는 표시 소자 및 액정 디스플레이에 있어서 응답 속도를 중시하는 경우에는, 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 1,4-페닐렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 구동 전압을 중시하는 경우에는 1,4-페닐렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 동작 온도 범위를 중시할 경우, 즉 높은 동작 온도 범위를 필요로 할 경우, 1,4-시클로헥실렌기 또는 테트라히드로피란-2,5-디일기를 나타내는 것이 바람직하고, 1,4-시클로헥실렌기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 1,4-페닐렌기를 나타내는 경우에는, 벤젠환 중의 1개 이상의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어 있어도 되지만, 무치환, 1치환 또는 2치환이 바람직하고, 2치환의 경우에는 2,3-디플루오로벤젠을 나타내는 것이 바람직하다.
상기 일반식(VI-d)에 있어서, Z1는 단결합, -OCH2-, -OCF2-, -CH2O-, 또는 -CF2O-를 나타내지만, 단결합, -OCF2- 또는 -CF2O-를 나타내는 것이 바람직하고, 단결합을 나타내는 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식(VI-c)에 있어서, n은 0 또는 1을 나타내지만, 응답 속도를 중시할 경우 0을 나타내는 것이 바람직하고, 동작 온도 범위를 중시할 경우, 즉 높은 동작 온도 범위를 필요로 할 경우, 1을 나타내는 것이 바람직하다.
또, 상기 일반식(VI-a)∼(VI-d)에 있어서, R6a∼R6h은, 일반식(6)에 있어서의 RX1 및 RX2에 상당하는 것이기 때문에, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기 또는 알케닐옥시기에 대해서는, 직쇄상 또는 분기상이 바람직하고, 직쇄상이 보다 바람직한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 일반식(VI-d)으로 표시되는 화합물은 구체적으로는 다음으로 기재하는 일반식(VI-d-1)∼(VI-d-12) :
Figure pct00105
Figure pct00106
(상기 식 중, R6g은 일반식(VI-d)에 있어서의 R6g과 같은 의미를 나타내고, R6h은 일반식(VI-d)에 있어서의 R6h과 같은 의미를 나타낸다)으로 표시되는 화합물이 바람직하지만, 일반식(VI-d-1), 일반식(VI-d-3)∼일반식(VI-d-9) 및 일반식(VI-d-12)∼일반식(VI-d-15)이 보다 바람직하고, 일반식(VI-d-1), 일반식(VI-d-3), 일반식(VI-d-5), 일반식(VI-d-6), 일반식(VI-d-9), 일반식(VI-d-12), 일반식(VI-d-13) 및 일반식(VI-d-15)이 더 바람직하고, 일반식(VI-d-1), 일반식(VI-d-5), 일반식(VI-d-6)이 특히 바람직하고, 일반식(VI-d-5)이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(VI-d)(일반식(VI-d-1)∼(VI-d-12)도 포함한다)에 있어서의 R6g 및 R6h은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기를 나타내지만, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하며, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하고, 탄소 원자수 2∼5의 알킬기를 나타내는 것이 더 바람직하고, 직쇄인 것이 바람직하고, R6g 및 R6h이 모두 알킬기인 경우에는, 각각의 탄소 원자수는 서로 다른 편이 바람직하다.
더 상술하면, R6g이 프로필기를 나타내고 R6h이 에틸기를 나타내는 화합물 또는 R6g이 부틸기를 나타내고 R6h이 에틸기를 나타내는 화합물이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(VI-d-1)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 식(6.44)∼식(6.55)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00107
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물 중에서도, 일반식(VI-a)으로 표시되는 화합물, 일반식(VI-c)으로 표시되는 화합물, 식(6.1), 식(6.3), 식(6.5), 식(6.28), 식(6.29), 식(6.30), 식(6.31), 식(6.44) 및 식(6.46)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물이 보다 바람직하고, 일반식(VI-a)으로 표시되는 화합물, 일반식(VI-c)으로 표시되는 화합물, 식(6.1), 식(6.3), 식(6.28), 식(6.29), 식(6.30), 식(6.31), 식(6.44) 및 식(6.46)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물의 특히 바람직한 형태는, 일반식(VI-a)으로 표시되는 화합물, 일반식(VI-c)으로 표시되는 화합물, 식(6.1), 식(6.3), 식(6.5), 식(6.28), 식(6.29), 식(6.30), 식(6.31), 식(6.44) 및 식(6.46)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물 중으로부터, 1∼3종류의 서로 다른 화합물을 혼합한 것이다. 또한, 그때, 본 발명에 따른 일반식(6)으로 표시되는 화합물의 질량비는, 액정 조성물 전체에 대해서 20∼32질량%가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 다른 성분으로서, 이하의 일반식(VII-A) 및 일반식(VIII-B)으로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상 더 함유해도 된다.
Figure pct00108
(일반식(VII-A) 중, R71 및 R72은 각각 독립해서 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 직쇄 알케닐기를 나타낸다)
Figure pct00109
(일반식(VII-B) 중, R71 및 R72은, 상기 일반식(VII-A)과 마찬가지로, 각각 독립해서 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 직쇄 알콕시기 또는 탄소 원자수 4 내지 10의 직쇄 알케닐기를 나타낸다)
이와 같은 일반식(VII-A) 및 (VII-B)으로 표시되는 화합물을 액정 조성물에 첨가하면, 특히 저점도의 액정 조성물이 얻어진다는 관점에서 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서의 일반식(VII-A) 및/또는 일반식(VIII-B)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 상술한 필수 성분 등과 마찬가지로, 액정 조성물의 사용 태양·사용 목적뿐만 아니라 다른 성분과의 관계에서 적의 선택되는 것이기 때문에, 당해 액정 조성물에 포함되는 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 함유량의 호적 범위는 실시형태에 따라서 각각 별개 독립하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(VII-A) 및/또는 일반식(VIII-B)으로 표시되는 화합물의 함유량의 하한값은, 본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는 1질량%인 것이 바람직하다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 10질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 20질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 30질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 40질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 50질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 60질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 70질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 80질량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(VII-A) 및/또는 일반식(VIII-B)으로 표시되는 화합물의 함유량의 상한값은, 본 발명의 액정 조성물의 총량(100질량%)에 대해서, 예를 들면 본 발명의 하나의 형태에서는 95질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 85질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 75질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 65질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 55질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 45질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 35질량%인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 25질량%인 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물에 있어서, 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률, 후술하는 프로세스 적합성이나 적하흔, 소부, 유전율 이방성 등의 요구되는 성능에 따라서 적의 조정할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 액정 조성물의 점도를 낮게 유지하고, 응답 속도가 빠른 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 액정 조성물의 Tni를 높게 유지하고, 온도안정성이 좋은 액정 조성물이 필요한 경우는 상기한 하한값이 높고 상한값이 높은 것이 바람직하다. 또한, 구동 전압을 낮게 유지하기 위하여 유전율 이방성을 크게 하고 싶을 때는, 상기한 하한값이 낮고 상한값이 낮은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일반식(VII-A) 및 일반식(VIII-B)으로 표시되는 화합물에 있어서, 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시하는 화합물끼리의 조합 가능한 종류는 특히 제한은 없고, 저온에서의 용해성, 전이 온도, 전기적인 신뢰성, 복굴절률 등의 원하는 성능에 따라서 적의 조합해서 사용한다. 본 발명에 따른 액정 조성물에 사용하는 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)의 화합물의 종류는, 예를 들면 본 발명의 하나의 실시형태로서는, 1종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또는 본 발명의 다른 실시형태에서는 2종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 3종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 4종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 5종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 6종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 7종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 8종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 9종류의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물이다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 10종류 이상의 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물을 포함하는 계이다.
본 발명에 따른 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물의 유전율 이방성(Δε)의 하한값은, 하나의 실시형태에서는 -1이고, 다른 실시형태에서는 -0.9이다. 또한 다른 실시형태에서는 -0.8이고, 또한 다른 실시형태에서는 -0.7이다. 또한 다른 실시형태에서는 -0.5이고, 또한 다른 실시형태에서는 -0.4이다. 또한 한편, 일반식(VII-A) 또는 (VII-B)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 액정 조성물의 유전율 이방성(Δε)의 상한값은, 하나의 실시형태에서는 +1이고, 다른 실시형태에서는 +0.9이다. 또한 다른 실시형태에서는 +0.8이고, 또한 다른 실시형태에서는 +0.7이다. 또한 다른 실시형태에서는 +0.6이고, 또한 다른 실시형태에서는 +0.5이다.
본 발명에 따른 일반식(VII-A)으로 표시되는 화합물은, 구체적으로는 이하에 드는 식(7.1)∼식(7.60)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00110
Figure pct00111
Figure pct00112
Figure pct00113
Figure pct00114
Figure pct00115
Figure pct00116
Figure pct00117
또한, 본 발명에 따른 일반식(VII-B)으로 표시되는 화합물은, 식(7.71)∼식(7.85)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개가 보다 바람직하다.
Figure pct00118
Figure pct00119
본 발명에 따른 일반식(VII-A) 및 (VII-B)으로 표시되는 화합물 중에서도, 식(7.71)∼식(7.85)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물은, 상술의 일반식으로 표시되는 화합물 이외에, 용도에 따라서, 통상의 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정, 카이랄제, 산화방지제, 자외선흡수제, 중합성 모노머 등 외의 성분을 함유해도 된다. 또한, 이들 다른 성분 중, 산화방지제나 자외선흡수제는 특히 제한되는 것은 없고, 공지의 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 액정 조성물은, 중합개시제가 존재하지 않는 경우여도 중합은 진행하지만, 중합을 촉진하기 위하여 중합개시제를 더 함유하고 있어도 된다. 중합개시제로서는, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 아실포스핀옥사이드류 등을 들 수 있다. 또한, 보존안정성을 향상시키기 위해서, 안정제를 첨가해도 된다. 사용할 수 있는 안정제로서는, 예를 들면, 히드로퀴논류, 히드로퀴논모노알킬에테르류, 제삼부틸카테콜류, 피로갈롤류, 티오페놀류, 니트로 화합물류, β-나프틸아민류, β-나프톨류, 니트로소 화합물 등을 들 수 있다.
본원 발명에 따른 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물은, 분자 내에 과산(-CO-OO-) 구조 등의 산소 원자끼리가 결합한 구조를 갖는 화합물을 함유하지 않는 것이 바람직하다.
당해 액정 조성물의 신뢰성 및 장기안정성을 중시하는 경우에는 카르보닐기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 5질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 3질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
UV 조사에 의한 안정성을 중시할 경우, 염소 원자가 치환해 있는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 15질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 10질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다.
분자 내의 환구조가 모두 6원환인 화합물의 함유량을 많게 하는 것이 바람직하고, 분자 내의 환구조가 모두 6원환인 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 80질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 90질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 95질량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 분자 내의 환구조가 모두 6원환인 화합물만으로 액정 조성물을 구성하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물의 산화에 의한 열화를 억제하기 위해서는, 환구조로서 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하고, 시클로헥세닐렌기를 갖는 화합물의 함유량을 상기 조성물의 총질량에 대해서 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
점도의 개선 및 Tni의 개선을 중시하는 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 총질량에 대해서 10질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머를 함유하는 액정 조성물(이하, 중합성 모노머 함유 액정 조성물이라고도 한다)은, 액정 표시 소자에 유용하고, 특히 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하고, PSA 모드, PSVA 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드 또는 ECB 모드용 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.
본 발명의 중합성 모노머 함유 액정 조성물은, 이것에 포함되는 중합성 모노머가 자외선 조사에 의해 중합함으로써 액정 배향능이 부여되고, 액정 조성물의 복굴절을 이용해서 광의 투과광량을 제어하는 액정 표시 소자에 사용된다. 액정 표시 소자로서, AM-LCD(액티브 매트릭스 액정 표시 소자), TN(네마틱 액정 표시 소자), STN-LCD(슈퍼 트위스티드 네마틱 액정 표시 소자), OCB-LCD 및 IPS-LCD(인플레인 스위칭 액정 표시 소자)에 유용하지만, AM-LCD에 특히 유용하고, 투과형 또는 반사형의 액정 표시 소자에 사용할 수 있다.
또한, 후술하는 액정 표시 소자 및 도 1∼4의 내용을 참고로 하면, 액정 표시 소자에 사용되는 액정셀의 2매의 기판(2, 8)은 유리 또는 플라스틱과 같은 유연성을 지니는 투명한 재료를 사용할 수 있고, 한쪽은 실리콘 등의 불투명한 재료여도 된다. 또한, 투명 전극(층)(6, 14)을 갖는 투명 기판(2, 8)은, 예를 들면, 유리판 등의 투명 기판(2, 8) 상에 인듐주석옥사이드(ITO)를 스퍼터링함에 의해 얻을 수 있다.
상기 투명 전극(층)이나 TFT가 형성된 기판(2, 8)을, 투명 전극(층)(6, 14)이 내측으로 되도록 대향시킨다. 그때, 스페이서(도시하지 않음)를 개재해서, 기판의 간격을 조정해도 된다. 이때는, 얻어지는 조광층의 두께가 1∼100㎛로 되도록 조정하는 것이 바람직하고, 1.5 내지 10㎛가 보다 바람직하다(도 1∼4 참조).
또한, 편광판을 사용하는 경우는, 콘트라스트가 최대로 되도록 액정의 굴절률 이방성 Δn과 셀두께 d와의 곱을 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 2매의 편광판(1, 9)이 있는 경우는, 각 편광판의 편광축을 조정해서 시야각이나 콘트라스트가 양호하게 되도록 조정할 수도 있다(도 1∼4 참조). 또한, 시야각을 넓히기 위한 위상차 필름도 사용할 수도 있다. 스페이서로서는, 예를 들면, 유리 입자, 플라스틱 입자, 알루미나 입자, 포토레지스트 재료 등을 들 수 있다. 그 후, 에폭시 계열 경화성 조성물 등의 씰제를, 액정 주입구를 마련한 형태로 당해 기판에 스크린 인쇄하고, 당해 기판끼리를 첩합(貼合)하고, 가열하여 씰제를 열경화시킨다.
상기와 같이 2매의 기판을 대향해서 첩합함에 의해 형성한 액정 조성물을 수용하는 액정 조성물 수용 공간에 대해서 중합성 모노머 함유 액정 조성물을 도입하는 방법은, 통상의 진공주입법 또는 ODF법 등을 사용할 수 있다. 그러나, 진공주입법에 의한 중합성 모노머 함유 액정 조성물을 도입하는 방법에서는 적하흔은 발생하지 않지만, 주입의 흔적이 남는 과제를 갖고 있는 것이지만, 본원 발명에 있어서는, ODF법을 사용해서 제조하는 표시 소자에 의해 호적하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 중합성 모노머를 중합시키는 방법으로서는, 액정의 양호한 배향 성능을 얻기 위해서는, 적당한 중합 속도가 바람직하므로, 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 단일 또는 병용 또는 차례로 조사함에 의해서 중합시키는 방법이 바람직하다. 자외선을 사용할 경우, 편광 광원을 사용해도 되며, 비편광 광원을 사용해도 된다. 또한, 중합성 모노머 함유 액정 조성물을 2매의 기판 사이에 협지시킨 상태에서 중합을 행하는 경우에는, 적어도 조사면측의 기판은 활성 에너지선에 대해서 적당한 투명성이 부여되어 있어야 한다. 또한, 광조사 시에 마스크를 사용해서 특정의 부분만을 중합시킨 후, 전장이나 자장 또는 온도 등의 조건을 변화시킴에 의해, 미중합 부분의 배향 상태를 변화시켜서, 활성 에너지선을 더 조사해서 중합시킨다는 수단을 사용해도 된다. 특히 자외선 노광할 때에는, 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 교류 전계를 인가하면서 자외선 노광하는 것이 바람직하다. 인가하는 교류 전계는, 주파수 10Hz 내지 10kHz의 교류가 바람직하고, 주파수 60Hz 내지 10kHZ가 보다 바람직하고, 전압은 액정 표시 소자의 원하는 프리틸트각에 의존해서 선택된다. 즉, 인가하는 전압에 의해 액정 표시 소자의 프리틸트각을 제어할 수 있다. MVA 모드의 액정 표시 소자에 있어서는, 배향안정성 및 콘트라스트의 관점에서 프리틸트각을 80도 내지 89.9도로 제어하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 또는 전자선 등의 활성 에너지선을 조사할 때의 온도는, 본 발명의 액정 조성물의 액정 상태가 유지되는 온도 범위 내인 것이 바람직하다. 실온에 가까운 온도, 즉, 전형적으로는 15∼35℃에서의 온도에서 중합시키는 것이 바람직하다. 자외선을 발생시키는 램프로서는, 메탈할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 사용할 수 있다. 또한, 조사하는 자외선의 파장으로서는, 액정 조성물의 흡수 파장역이 아닌 파장 영역의 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 필요에 따라서, 자외선을 컷해서 사용하는 것이 바람직하다. 조사하는 자외선의 강도는, 0.1mW/㎠∼100W/㎠가 바람직하고, 2mW/㎠∼50W/㎠가 보다 바람직하다. 조사하는 자외선의 에너지량은, 적의 조정할 수 있지만, 10mJ/㎠ 내지 500J/㎠가 바람직하고, 100mJ/㎠ 내지 200J/㎠가 보다 바람직하다. 자외선을 조사할 때에, 강도를 변화시켜도 된다. 자외선을 조사하는 시간은 조사하는 자외선 강도에 따라 적의 선택되지만, 10초 내지 3600초가 바람직하고, 10초 내지 600초가 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물은, 일반식(1) 및 일반식(2)의 화합물을 필수로 하는 것이지만, 보다 바람직한 태양으로서, 일반식(3), 일반식(4), 일반식(5), 일반식(6), 일반식(VII-A), 일반식(VII-B) 및 일반식(8)으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유할 수 있다. 이 경우에 함유량은 다음으로 기재하는 함유량이 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 일반식(1) 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이, 3∼50질량%가 바람직하며, 5∼41질량%가 보다 바람직하고, 10∼35질량%가 더 바람직하고, 11∼34질량%가 보다 더 바람직하고, 12∼34질량%가 특히 바람직하고, 15∼34질량%가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 중합성 모노머와, 일반식(1) 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이, 3.5∼55질량%가 바람직하며, 5∼50질량%가 보다 바람직하고, 10∼48질량%가 더 바람직하고, 15∼42질량%가 보다 더 바람직하고, 15∼40질량%가 더욱 바람직하고, 20∼40질량%가 특히 바람직하고, 22∼40질량%가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 중합성 모노머와, 일반식(1), 일반식(2) 및 일반식(5)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이 25∼90질량%가 바람직하며, 30∼85질량%가 보다 바람직하고, 35∼80질량%가 더 바람직하고, 40∼78질량%가 특히 바람직하고, 45∼75질량%가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 중합성 모노머와, 일반식(1), 일반식(2) 및 일반식(6)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이 4∼70질량%가 바람직하며, 8∼65질량%가 보다 바람직하고, 10∼60질량%가 더 바람직하고, 15∼55질량%가 특히 바람직하고, 25∼45질량%가 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 모노머 함유 액정 조성물에 있어서, 중합성 모노머와, 일반식(1), 일반식(2), 일반식(5) 및 일반식(6)으로 표시되는 화합물을 함유하는 경우에는, 이들 화합물의 합계 함유량이 70∼100질량%가 바람직하며, 80∼98질량%가 보다 바람직하고, 82∼95질량%가 더 바람직하고, 85∼92질량%가 특히 바람직하고, 86∼90질량%가 가장 바람직하다.
본 발명에 있어서의 액정 조성물을 구성하는 각 화합물 중, 1분자 내에 불소 원자수를 2개 이상 갖는 화합물, 구체적으로는 일반식(1), (2) 및 (6)으로 표시되는 화합물이 점유하는 비율은 액정 조성물 중의 40∼90질량%가 바람직하고, 45∼85질량%가 보다 바람직하고, 50∼80질량%가 더 바람직하지만, 더 상술하면, 응답 속도를 중시하는 경우에는 50질량%∼60질량%가 바람직하고, 구동 전압을 중시하는 경우에는 55∼80질량%가 바람직하다.
본 발명의 둘째는, 본 발명에 따른 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자이다. 도 1은, 액정 표시 소자의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 1에서는, 설명을 위하여 편의상 각 구성 요소를 이간해서 기재하고 있다. 도 2는, 당해 도 1에 있어서의 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)(또는 박막 트랜지스터층(3)이라고도 한다)의 II선으로 둘러싸인 영역을 확대한 평면도이다. 도 3은, 도 2에 있어서의 III-III선 방향으로 도 1에 나타내는 액정 표시 소자를 절단한 단면도이다. 도 4는, 도 3에 있어서의 IV의 영역인 박막 트랜지스터를 확대한 도면이다. 이하, 도 1∼4를 참조해서, 본 발명에 따른 액정 표시 소자를 설명한다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)의 구성은, 도 1에 기재하는 바와 같이 투명 도전성 재료로 이루어지는 투명 전극(층)(6)(또는 공통 전극(6)이라고도 한다)을 구비한 제1 기판(8)과, 투명 도전성 재료로 이루어지는 화소 전극 및 각 화소에 구비한 상기 화소 전극을 제어하는 박막 트랜지스터를 형성한 박막 트랜지스터층(3)을 포함하는 제2 기판(2)과, 상기 제1 기판(8)과 제2 기판(2)과의 사이에 협지된 액정 조성물(또는 액정층(5))을 갖고, 당해 액정 조성물 중의 액정 분자의 전압 무인가 시의 배향이 상기 기판(2, 8)에 대해서 대략 수직인 액정 표시 소자로서, 당해 액정 조성물로서 상기 본 발명의 액정 조성물을 사용한 것에 특징을 갖는 것이다. 또한 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 제2 기판(2) 및 상기 제1 기판(8)은, 한 쌍의 편광판(1, 9)에 의해 협지되어도 된다. 또한, 도 1에서는, 상기 제1 기판(8)과 공통 전극(6)과의 사이에 컬러 필터(7)가 마련되어 있다. 추가로 또한, 본 발명에 따른 액정층(5)과 인접하며, 또한 당해 액정층(5)을 구성하는 액정 조성물과 직접 당접하도록 한 쌍의 배향막(4)을 투명 전극(층)(6, 3) 표면에 형성해도 된다.
즉, 본 발명에 따른 액정 표시 소자(10)는, 제2 편광판(1)과, 제2 기판(2)과, 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(또는 박막 트랜지스터층이라고도 한다)(3)과, 배향막(4)과, 액정 조성물을 포함하는 층(5)과, 배향막(4)과, 공통 전극(6)과, 컬러 필터(7)와, 제1 기판(8)과, 제1 편광판(9)이 순차 적층된 구성이다.
또한 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 기판(2)의 표면에 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 전극층(3)은, 주사 신호를 공급하기 위한 게이트 배선(25)과 표시 신호를 공급하기 위한 데이터 배선(24)이 서로 교차하고 있으며, 또한 상기 복수의 게이트 배선(25)과 복수의 데이터 배선(24)으로 둘러싸인 영역에는, 화소 전극(21)이 매트릭스상으로 형성되어 있다. 화소 전극(21)에 표시 신호를 공급하는 스위치 소자로서, 상기 게이트 배선(25)과 상기 데이터 배선(24)이 서로 교차하고 있는 교차부 근방에 있어서, 소스 전극(26), 드레인 전극(23) 및 게이트 전극(27)을 포함하는 박막 트랜지스터가, 상기 화소 전극(21)과 연결해서 마련되어 있다. 또한, 상기 복수의 게이트 배선(25)과 복수의 데이터 배선(24)으로 둘러싸인 영역에는 데이터 배선(24)를 개재해서 공급되는 표시 신호를 보존하는 스토리지 커패시터(22)가 마련되어 있다.
본 발명에 있어서는, 도 2에 기재하는 바와 같이 박막 트랜지스터가 역(逆)스태거드형인 액정 표시 소자에 호적하게 사용할 수 있고, 게이트 배선(25)이나 데이터 배선(24) 등은 금속막인 것이 바람직하고, 알루미늄 배선을 사용하는 경우가 특히 바람직하다. 또한, 게이트 배선(25) 및 데이터 배선(24)는 게이트 절연막을 개재해서 겹쳐져 있다.
또한, 당해 컬러 필터(7)는, 광의 샘을 방지하는 관점에서, 박막 트랜지스터 및 스토리지 커패시터(22)에 대응하는 부분에 블랙 매트릭스(도시하지 않음)를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 도면에서는 컬러 필터(7)는 TFT의 대향면에 마련하고 있지만, 소위 컬러 필터 온 어레이의 구성으로, 제2 기판측에 마련해도 된다.
본 발명에 따른 액정 표시 소자의 박막 트랜지스터의 구조의 호적한 일태양은, 예를 들면, 도 3 및 도 4에서 나타내는 바와 같이, 기판(2) 표면에 형성된 게이트 전극(11)과, 당해 게이트 전극(11)을 덮으며, 또한 상기 기판(2)의 대략 전면을 덮도록 마련된 게이트 절연층(13)과, 상기 게이트 전극(11)과 대향하도록 상기 게이트 절연층(13)의 표면에 형성된 반도체층(17)과, 상기 반도체층(17)의 표면의 일부를 덮도록 마련된 보호막(18)과, 상기 보호층(18) 및 상기 반도체층(17)의 한쪽의 측단부를 덮으며, 또한 상기 기판(2) 표면에 형성된 상기 게이트 절연층(13)과 접촉하도록 마련된 드레인 전극(15)과, 상기 보호막(18) 및 상기 반도체층(17)의 다른 쪽의 측단부를 덮으며, 또한 상기 기판(2) 표면에 형성된 상기 게이트 절연층(13)과 접촉하도록 마련된 소스 전극(19a, 19b)과, 상기 소스 전극(19a, 19b)을 덮으며, 또한 상기 게이트 절연층(13)을 따라서 상기 게이트 절연층(13)의 대략 전면을 덮도록 마련된 투명 전극(14)과, 상기 투명 전극(14)의 일부 및 상기 소스 전극(19a, 19b)을 덮도록 마련된 보호층(101)(도 3에서는 도시하지 않음)을 갖고 있다.
또한, 도 3 및 4에 나타내는 바와 같이, 게이트 전극(11)의 표면에 게이트 전극과의 단차를 없애는 것 등의 이유에 의해 양극 산화 피막(12)을 형성해도 된다. 또한, 쇼트키 장벽의 폭이나 높이를 저감하는 목적에서 반도체층(17)과 드레인 전극(15)과의 사이에 오믹 접촉층(16)을 마련해도 된다.
상술한 바와 같이 액정 표시 소자를 제조하는 과정에 있어서, 적하흔의 발생은, 주입되는 액정 재료에 큰 영향을 받는 것이지만, 액정 표시 소자의 구성에 따라서도 그 영향은 피할 수 없다. 특히, 액정 표시 소자 내에 형성되는 컬러 필터(7), 또는 박막 트랜지스터 등은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 얇은 배향막(4)이나 투명 전극(6, 14) 등만이 액정 조성물과 격리한 부재이기 때문에, 예를 들면 컬러 필터(7)에 사용되는 안료의 화학 구조 또는 컬러 필터 수지의 화학 구조와 특정 화학 구조를 갖는 액정 화합물과의 조합에 의해 적하흔의 발생에 영향이 발생한다.
특히, 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 박막 트랜지스터로서 상기와 같은 역스태거드형을 사용하는 경우에는, 드레인 전극(15)이 게이트 전극(11)을 덮도록 형성되기 때문에 드레인 전극(15)의 면적이 증대하는 경향이 있다. 일반적으로 드레인 전극은, 구리, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 탄탈륨 등의 금속 재료로 형성되고, 패시베이션 처리가 실시되는 것이 통상의 형태이다. 그러나, 예를 들면 도 3 및 도 4에서 나타내는 바와 같이, 보호막(18)은 일반적으로 얇고, 배향막(4)도 얇아, 이온성 물질을 차단하지 않을 가능성이 높으므로, 금속 재료와 액정 조성물의 상호 작용에 의한 적하흔의 발생을 피할 수 없었다.
그러나, 본 발명에 따른 액정 조성물을 포함하는 액정 표시 소자에서는, 예를 들면 액정 표시 소자의 부재와, 본 발명에 따른 액정 조성물의 표면 자유 에너지 또는 흡착 에너지 등과의 사이의 미묘한 밸런스의 관점에서 적하흔의 발생의 문제도 저감할 수 있다고 생각할 수 있다.
본 발명에 따른 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자는 고속 응답과 표시 불량의 억제를 양립시킨 유용한 것이고, 특히, 액티브 매트릭스 구동용 액정 표시 소자에 유용하고, VA 모드, PSVA 모드, PSA 모드, IPS 모드 또는 ECB 모드용에 적용할 수 있다.
(실시예)
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더 상술하지만, 본 발명의 범위는 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다. 실시예 중, 측정한 특성 및 평가는 이하와 같다.
(액정 조성물의 특성)
Tni : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)
△n : 25℃에 있어서의 굴절률 이방성
△ε : 25℃에 있어서의 유전율 이방성
η : 20℃에 있어서의 점도(mPa·s)
γ1 : 25℃에 있어서의 회전 점도(mPa·s)
초기 전압 유지율(초기 VHR) : 주파수 6Hz, 인가 전압 5V의 조건 하에서 343K에 있어서의 전압 유지율(%)
내열 시험 후 VHR : 액정 조성물 샘플을 봉입(封入)한 전기 광학 특성 평가용 TEG(테스트·엘리먼트·그룹)를 130℃의 항온조 중에 1시간 유지한 후, 상술의 VHR 측정 방법과 같은 조건에서 측정했다.
(소부 평가)
액정 표시 소자의 소부 평가는, 표시 에어리어 내에 소정의 고정 패턴을 임의의 시험 시간 1000시간 표시시킨 후에, 전화면 균일한 표시를 행했을 때의 고정 패턴의 잔상이, 허용할 수 없는 잔상 레벨에 도달할 때까지의 시험 시간을 계측했다.
1) 여기에서 말하는 시험 시간이란 고정 패턴의 표시 시간을 나타내고, 이 시간이 길수록 잔상의 발생이 억제되어 있어, 성능이 높은 것을 나타내고 있다.
2) 허용할 수 없는 잔상 레벨이란, 출하 합격 여부 판정에서 불합격으로 되는 잔상이 관찰되는 레벨이다. 이 레벨을 목시로 이하의 4단계 평가로 행했다.
예) 시험 시간이 길수록 성능이 높다.
샘플 A : 1000시간
샘플 B : 500시간
샘플 C : 200시간
샘플 D : 100시간
성능은, A>B>C>D이다.
(적하흔의 평가)
액정 표시 장치의 적하흔의 평가는, 전면 검게 표시한 경우에 있어서의 하얗게 떠오르는 적하흔을 목시로 이하의 5단계 평가로 행했다.
5 : 적하흔 없음(우)
4 : 적하흔 아주 약간 있지만 허용할 수 있는 레벨(양)
3 : 적하흔 약간 있으며, 합부 판정의 보더 라인 레벨(조건부로 가)
2 : 적하흔 있으며 허용할 수 없는 레벨(불가)
1 : 적하흔 있으며 굉장히 열악(악)
(프로세스 적합성의 평가)
프로세스 적합성은, ODF 프로세스에 있어서, 정적(定積) 계량 펌프를 사용해서, 액정을 1회에 50pL씩 「0∼100회, 101∼200회, 201∼300회, ····」라는 각 100회씩 적하했을 때의 각 100회 적하분의 액정의 질량을 계측하여, 질량의 불균일이 ODF 프로세스에 적합할 수 없는 레벨에 도달한 적하 횟수로 평가했다.
예) 적하 횟수가 많을수록 장시간에 걸쳐서 안정적으로 적하 가능하여, 프로세스 적합성이 높다고 할 수 있다.
샘플 A : 95000회
샘플 B : 40000회
샘플 C : 100000회
샘플 D : 10000회
성능은, C>A>B>D이다.
(저온에서의 용해성의 평가)
저온에서의 용해성 평가는, 액정 조성물을 조제 후, 2mL의 샘플병에 액정 조성물을 1g 칭량하고, 이것에 온도 제어식 시험조 중에서, 다음을 1사이클 「-20℃(1시간 유지)→승온(0.1℃/매분)→0℃(1시간 유지)→승온(0.1℃/매분)→20℃(1시간 유지)→강온(-0.1℃/매분)→0℃(1시간 유지)→강온(-0.1℃/매분)→-20℃」로 해서 온도 변화를 계속 부여하고, 목시로 액정 조성물로부터의 석출물의 발생을 관찰하고, 석출물이 관찰되었을 때의 시험 시간을 계측했다.
예) 시험 시간이 길수록 장시간에 걸쳐서 안정해서 액정상을 유지하고 있어, 저온에서의 용해성이 양호하다.
샘플 A : 72시간
샘플 B : 600시간
샘플 C : 384시간
샘플 D : 1440시간
성능은, D>B>C>A이다.
(휘발성/제조장치오염성의 평가)
액정 조성물의 휘발성 평가는, 진공 교반 탈포 믹서의 운전 상태를 스트로브스코프로 비추면서 관찰하고, 액정 조성물의 발포를 목시에 의해 관찰함에 의해서 행했다. 구체적으로는, 용량 2.0L의 진공 교반 탈포 믹서의 전용 용기에 액정 조성물을 0.8㎏ 넣고, 4kPa의 탈기 하, 공전 속도 15S-1, 자전 속도 7.5S-1로 진공 교반 탈포 믹서를 운전하고, 발포가 시작될 때까지의 시간을 계측했다.
발포가 시작될 때까지의 시간이 길수록 휘발하기 어려워, 제조 장치를 오염할 가능성이 낮으므로, 고성능인 것을 나타낸다.
예)
샘플 A : 200초
샘플 B : 45초
샘플 C : 60초
샘플 D : 15초
성능은, A>C>B>D이다.
또, 실시예에 있어서 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호를 사용한다.
(측쇄)
-n -CnH2n +1 탄소수 n의 직쇄상의 알킬기
n- CnH2n +1- 탄소수 n의 직쇄상의 알킬기
-On -OCnH2n +1 탄소수 n의 직쇄상의 알콕실기
nO- CnH2n +1O- 탄소수 n의 직쇄상의 알콕실기
-nO- -CnH2nO-
-V -CH=CH2
V- CH2=CH-
-V1 -CH=CH-CH3
1V- CH3-CH=CH-
-V2 -CH=CH-CH2-CH3
2V- CH3-CH2-CH=CH-
(환구조)
Figure pct00120
(실시예 및 비교예)
하기 표 1∼8에 나타내는 조성예 1∼96을 갖는 액정 조성물을 조제하고, 그 물성값을 측정했다. 이 결과를 다음의 표에 나타낸다. 또한, 참고예로서, 표 9에서 나타내는 샘플예를 갖는 액정 조성물을 조제했다. 그 결과를 이하에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00121
[표 2]
Figure pct00122
[표 3]
Figure pct00123
[표 4]
Figure pct00124
[표 5]
Figure pct00125
[표 6]
Figure pct00126
[표 7]
Figure pct00127
[표 8]
Figure pct00128
[표 9]
Figure pct00129
[표 10]
Figure pct00130
[표 11]
Figure pct00131
Figure pct00132
Figure pct00133
Figure pct00134
Figure pct00135
[표 12]
Figure pct00136
[표 13]
Figure pct00137
(UV 경화 후의 모노머 잔존량의 측정 방법)
샘플 참고예의 액정 조성물 100질량부에 대해서 하기의 모노머(A)를 0.4질량부 첨가하고, UV 경화 후의 모노머 잔존량의 측정을 행했다.
수직 배향 액정셀에 액정 조성물을 주입 후, 각각의 조사 에너지의 UV를 최대 600초 조사하여 중합성 화합물을 중합시켰다. 그 후, 액정셀을 분해하여, 액정 재료, 중합물, 미중합의 중합성 화합물을 포함하는 용출 성분의 아세토니트릴 용액을 얻었다. 이것을 고속 액체 크로마토그래피(칼럼 : 역상(逆相) 비극성 칼럼, 전개 용매 : 아세토니트릴 또는 아세토니트릴/물, 검출기 : UV 검출기)에 의해, 각 성분의 피크 면적을 측정했다. 지표로 하는 액정 재료의 피크 면적과 미중합의 중합성 화합물의 피크 면적비로부터, 잔존하는 중합성 화합물의 양을 결정했다. 이 값과 당초 첨가한 중합성 화합물의 양으로부터 모노머 잔존량을 결정했다. 또, 중합성 화합물의 잔존량의 검출 한계는 10ppm이었다.
[표 14]
Figure pct00138
Figure pct00139
상기 조성예 1∼96에 있어서, 조성예 1∼6, 조성예 55∼60 및 조성예 79∼84에 대해서는 모노머식(A)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.3질량부 첨가하여, 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 조제했다. 마찬가지로, 조성예 7∼12, 조성예 61∼66 및 조성예 91∼96에 대해서는 모노머식(B)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.4질량부, 조성예 13∼18에 대해서는 모노머식(C)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.4질량부, 조성예 19∼24, 조성예 67∼72 및 조성예 75∼80에 대해서는 모노머식(D)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.1질량부 첨가, 조성예 25∼30 및 조성예 73∼78 및 조성예 85∼90에 대해서는 모노머식(E)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.2질량부, 조성예 31∼36에 대해서는 모노머식(F), 조성예 37∼42에 대해서는 모노머식(G)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.5질량부, 조성예 43∼48에 대해서는 모노머식(H)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.2질량부, 조성예 49∼54에 대해서는 모노머식(I)을 액정 조성물 100질량부에 대해서 0.3질량부 첨가해서 각각 중합성 화합물 함유 액정 조성물을 조제하고, 상기한 샘플 조성예와 마찬가지로 잔량 모노머의 측정을 행했다. 그 결과, UV 조사 에너지가 0, 10, 20, 40 및 60의 각각의 조건에서 모노머의 잔량이 샘플 조성예와 비교해서 저감할 수 있는 것이 확인되었다.
본 발명에 관한 액정 조성물은, 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이의 분야에 널리 적용 가능하다.
1 : 제2 편광판 2 : 제2 기판
3 : 박막 트랜지스터층 또는 박막 트랜지스터를 포함하는 전극
4 : 배향막 5 : 액정층
6 : 전극 7 : 컬러 필터
8 : 제1 기판 9 : 제1 편광판
10 : 액정 표시 소자 11 : 게이트 전극
12 : 양극 산화 피막 13 : 게이트 절연층
14 : 투명 전극(층) 15 : 드레인 전극
16 : 오믹 접촉층 17 : 반도체층
18 : 보호막 19a, 19b : 소스 전극
21 : 화소 전극 22 : 스토리지 커패시터
23 : 드레인 전극 24 : 데이터 배선
25 : 게이트 배선 26 : 소스 전극
27 : 게이트 전극 101 : 보호층

Claims (7)

  1. 하기 일반식(1) :
    Figure pct00140

    (상기 일반식(1) 중, X1∼X4는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고,
    R1 및 R2은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이고,
    환A 및 환B는 각각 독립해서, 이하의 식(A)∼(E) :
    Figure pct00141

    중 어느 하나이고,
    n은 0, 1 또는 2이다)으로 표시하는 화합물의 군에서 적어도 1개와,
    하기 일반식(2) :
    Figure pct00142

    (상기 일반식(2) 중, X7 및 X8는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고,
    R3 및 R4은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이다)으로 표시되는 화합물의 군에서 적어도 1개와,
    중합성 모노머를 함유하는 유전율 이방성이 음인 것을 특징으로 하는 중합성 모노머 함유 액정 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일반식(1)으로 표시되는 화합물은, 이하의 일반식(1-1) :
    Figure pct00143

    (상기 일반식(1-1) 중, X1∼X6는 각각 독립해서, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 시아노기이고,
    R1 및 R2은 각각 독립해서, 탄소수 1∼15개의 알킬기, 탄소수 2∼15개의 알케닐기, 또는 탄소수 1∼15개의 알콕시기이고,
    환A는, 이하의 식(A)∼(E) :
    Figure pct00144

    중 어느 하나이고, n은 0, 1 또는 2이다)
    으로 표시되는 화합물인, 중합성 모노머 함유 액정 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중합성 모노머로서는, 일반식(P) :
    Figure pct00145

    (상기 일반식(P) 중, Zp1는, 불소 원자, 시아노기, 수소 원자, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알킬기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알콕시기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐기, 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소 원자수 1∼15의 알케닐옥시기 또는 -Spp2-Rp2을 나타내고,
    Rp1 및 Rp2은 각각 독립해서 이하의 식(R-I) 내지 식(R-IX) :
    Figure pct00146

    중 어느 하나를 나타내고, 상기 식(R-I)∼(R-IX) 중, R2∼R6은 서로 독립해서, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼5개의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼5개의 할로겐화알킬기이고, W는 단결합, -O- 또는 메틸렌기이고, T는 단결합 또는 -COO-이고, p, t 및 q는 각각 독립해서, 0, 1 또는 2를 나타내고,
    Spp1 및 Spp2는 스페이서기를 나타내고,
    Lp1 및 Lp2은 각각 독립해서, 단결합, -O-, -S-, -CH2-, -OCH2-, -CH2O-, -CO-, -C2H4-, -COO-, -OCO-, -OCOOCH2-, -CH2OCOO-, -OCH2CH2O-, -CO-NRa-, -NRa-CO-, -SCH2-, -CH2S-, -CH=CRa-COO-, -CH=CRa-OCO-, -COO-CRa=CH-, -OCO-CRa=CH-, -COO-CRa=CH-COO-, -COO-CRa=CH-OCO-, -OCO-CRa=CH-COO-, -OCO-CRa=CH-OCO-, -(CH2)z-C(=O)-O-, -(CH2)z-O-(C=O)-, -O-(C=O)-(CH2)z-, -(C=O)-O-(CH2)z-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CF2-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2- 또는 -C≡C-(식 중, Ra는 각각 독립해서 수소 원자 또는 탄소 원자수 1∼4의 알킬기를 나타내고, 상기 식 중, z는 1∼4의 정수를 나타낸다)를 나타내고,
    Mp2은, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 안트라센-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 인단-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, Mp2은 무치환이거나 또는 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알킬기, 탄소 원자수 1∼12의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼12의 할로겐화알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기 또는 -Rp1로 치환되어 있어도 되고,
    Mp1은 이하의 식(i-11)∼(ⅸ-11) :
    Figure pct00147

    (식 중, ★에서 Spp1와 결합하고, ★★에서 Lp1 또는 Lp2과 결합한다) 중 어느 하나를 나타내고,
    Mp3은 이하의 식(i-13)∼(ⅸ-13) :
    Figure pct00148

    (식 중, ★에서 Zp1와 결합하고, ★★에서 Lp2과 결합한다) 중 어느 하나를 나타내고,
    mp2∼mp4은 각각 독립해서, 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, mp1 및 mp5은 각각 독립해서 1, 2 또는 3을 나타내지만, Zp1가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Rp1이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Rp2이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Spp1가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Spp2가 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Lp1이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, Mp2이 복수 존재하는 경우에는 그들은 동일해도 되며 달라도 된다)으로 표시되는 화합물로 나타나는, 중합성 모노머 함유 액정 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 일반식(5) :
    Figure pct00149

    (상기 일반식(3) 중, RL1 및 RL2은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 비인접의 2개 이상의 -CH2-는 각각 독립해서 -CH=CH-, -C≡C-, -O-, -CO-, -COO- 또는 -OCO-에 의해서 치환되어 있어도 되고,
    OL은 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
    BL1, BL2 및 BL3는 각각 독립해서, 이하의 (a) 및 (b)로 이루어지는 군에서 선택되는 기이고,
    (a) 1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH2- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH2-는 -O-로 치환되어도 된다)
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    상기 (a) 및 상기 (b)에 나타나는 기에 포함되는 수소 원자는, 각각 독립해서 시아노기, 염소 원자 또는 불소 원자로 치환되어도 되고,
    LL1 및 LL2은 각각 독립해서, 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 LL2이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, OL이 2 또는 3이며 BL3가 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되지만, 일반식(1)으로 표시되는 화합물 및 일반식(2)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
    으로 표시되는 화합물의 군에서 적어도 1개를 더 포함하는, 중합성 모노머 함유 액정 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 일반식(4) :
    Figure pct00150

    (상기 일반식(4) 중, RX1 및 RX2은 각각 독립해서, 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐기를 나타내고, 이들 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어 있어도 되고, 또한 이들 기 중에 존재하는 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 염소 원자 및/또는 불소 원자로 치환되어도 되고,
    u 및 v는 서로 독립해서, 0, 1 또는 2를 나타내지만, u+v는 2 이하이고,
    MX1, MX2 및 MX3은 각각 독립해서, 이하의 (a) 및 (b)로 이루어지는 군에서 선택되고,
    (a) 트랜스-1,4-시클로헥실렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 메틸렌기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 메틸렌기는 -O- 또는 -S-로 치환되어도 된다),
    (b) 1,4-페닐렌기(이 기 중에 존재하는 1개의 -CH= 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH=는 -N=으로 치환되어도 된다)
    상기 (a) 또는 상기 (b)에 나타내는 기에 포함되는 수소 원자는, 각각 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기 및 트리플루오로메톡시기로 이루어지는 군에서 선택되는 기에 의해 치환되어 있어도 되지만, MX2 및/또는 MX3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고,
    LX1, LX2 및 LX3은 각각 독립해서 단결합, -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -OCF2-, -CF2O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-를 나타내고, LX1 및/또는 LX3이 복수 존재하는 경우는, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고,
    XX1 및 XX2는 각각 독립해서 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 불소 원자를 나타내지만, X31 및 X32 중 어느 하나는 불소 원자를 나타낸다. 단, 상기 일반식(1) 및 일반식(2) 및 일반식(3)으로 표시되는 화합물을 제외한다)
    으로 표시되는 화합물의 군에서 적어도 1개를 더 포함하는, 중합성 모노머 함유 액정 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 모노머 함유 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.
  7. 제6항에 기재된 액정 표시 소자를 사용한 액정 디스플레이.
KR1020177000689A 2014-06-19 2015-06-18 중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자 KR20170018901A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-126274 2014-06-19
JP2014126274 2014-06-19
PCT/JP2015/067603 WO2015194632A1 (ja) 2014-06-19 2015-06-18 重合性モノマー含有液晶組成物およびそれを使用した液晶表示素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170018901A true KR20170018901A (ko) 2017-02-20

Family

ID=54935610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177000689A KR20170018901A (ko) 2014-06-19 2015-06-18 중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170226419A1 (ko)
EP (1) EP3159393A4 (ko)
JP (1) JP6622698B2 (ko)
KR (1) KR20170018901A (ko)
CN (1) CN106459764A (ko)
WO (1) WO2015194632A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2980062A3 (en) * 2014-07-30 2016-04-06 Merck Patent GmbH Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal displays
US10824006B2 (en) 2016-06-10 2020-11-03 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
TWI786218B (zh) * 2017-11-21 2022-12-11 日商迪愛生股份有限公司 液晶組成物及液晶顯示元件
CN109943347A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物及液晶显示元件
CN111770909B (zh) * 2018-03-01 2024-01-30 Dic株式会社 聚合性化合物以及使用其的液晶组合物和液晶显示元件
CN108315018A (zh) * 2018-04-10 2018-07-24 烟台显华化工科技有限公司 一种具有负介电各向异性的液晶化合物及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003307720A (ja) 2002-04-16 2003-10-31 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2010536894A (ja) 2007-08-30 2010-12-02 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
JP2011515543A (ja) 2008-03-25 2011-05-19 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5017963B2 (ja) * 2006-08-29 2012-09-05 Ｄｉｃ株式会社 液晶素子
JP5051358B2 (ja) * 2007-05-17 2012-10-17 Ｊｎｃ株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JP5428301B2 (ja) * 2008-11-21 2014-02-26 株式会社三洋物産 遊技機
JP4803320B2 (ja) * 2009-04-14 2011-10-26 Ｄｉｃ株式会社 重合性化合物を含有する液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
TWI458706B (zh) * 2009-05-11 2014-11-01 Jnc Corp 聚合性化合物及含有其之液晶組成物
JP6056234B2 (ja) * 2011-07-27 2017-01-11 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JP2013076061A (ja) * 2011-09-15 2013-04-25 Jnc Corp 液晶組成物および液晶表示素子
WO2013080850A1 (ja) * 2011-11-28 2013-06-06 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
EP2607451B8 (de) * 2011-12-20 2019-03-27 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium
EP2853580A4 (en) * 2012-05-23 2016-01-27 Jnc Corp LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT
KR102113052B1 (ko) * 2012-06-02 2020-05-20 메르크 파텐트 게엠베하 액정 매질
US9045684B2 (en) * 2012-07-30 2015-06-02 Jnc Corporation Liquid crystal composition, antioxidant and liquid crystal display device
CN104755588A (zh) * 2012-10-24 2015-07-01 Dic株式会社 向列液晶组合物及使用其的液晶显示元件
JP6146072B2 (ja) * 2013-03-19 2017-06-14 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
WO2015041006A1 (ja) * 2013-09-19 2015-03-26 Jnc株式会社 テトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP5741776B1 (ja) * 2013-10-08 2015-07-01 Dic株式会社 ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003307720A (ja) 2002-04-16 2003-10-31 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2010536894A (ja) 2007-08-30 2010-12-02 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ
JP2011515543A (ja) 2008-03-25 2011-05-19 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶ディスプレイ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3159393A4 (en) 2018-01-24
EP3159393A1 (en) 2017-04-26
CN106459764A (zh) 2017-02-22
JP6622698B2 (ja) 2019-12-18
JPWO2015194632A1 (ja) 2017-04-20
WO2015194632A1 (ja) 2015-12-23
US20170226419A1 (en) 2017-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5768942B2 (ja) 重合性化合物含有液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
JP5561570B2 (ja) ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子
EP3040398B1 (en) Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display element using same
EP2727978B1 (en) Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display element using same
KR101508226B1 (ko) 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
KR101988816B1 (ko) 액정 조성물 및 액정 표시 소자
EP2684935B1 (en) Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display element using same
KR20170018901A (ko) 중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
KR101519487B1 (ko) 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
KR20180134851A (ko) 네마틱 액정 조성물 및 이를 사용한 액정 표시 소자
KR101595519B1 (ko) 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
KR20180022634A (ko) 네마틱 액정 조성물 및 이것을 사용한 액정 표시 소자
KR101483575B1 (ko) 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
KR101721019B1 (ko) 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
JP5751466B2 (ja) 重合性化合物含有液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
KR101471431B1 (ko) 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
KR101545669B1 (ko) 액정 조성물 및 그를 사용한 액정 표시 소자
KR20150060813A (ko) 액정 조성물, 액정 표시 소자 및 액정 디스플레이
WO2020090173A1 (ja) 液晶複合体および液晶調光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application