TWI570222B - 液晶組成物及使用其之液晶顯示元件 - Google Patents
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Description
本案發明關於適用作為液晶顯示裝置等的構成構件之液晶組成物及液晶顯示元件。
液晶顯示元件係使用於以鐘錶、桌上型電子計算機為首的各種測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子筆記本、印表機、電腦、電視、鐘錶、廣告顯示板等。作為液晶顯示方式,於其代表者中,有TN(扭轉向列)型、STN(超扭轉向列)型、使用TFT(薄膜電晶體)之VA(垂直配向)型或IPS(面內切換)型等。此等液晶顯示元件中所用的液晶組成物,係要求對水分、空氣、熱、光等之外在因素呈現安定,而且在以室溫為中心的儘可能寬廣之溫度範圍中顯示液晶相,為低黏性,且驅動電壓低。再者,為了使對於各個顯示元件最合適的介電常數各向異性(△ε)或折射率各向異性(△n)等成為最適值,液晶組成物係由數種類至數十種類的化合物所構成。
於垂直配向型顯示器中,使用△ε為負的液晶組成物,廣泛使用於液晶TV等。另一方面,於全部的驅動方式中,要求低電壓驅動、高速響應、寬廣的動作溫
度範圍。即,要求△ε為正且絕對值大,黏度(η)小,高的向列相-各向同性液體相轉移溫度(Tni)。另外,從△n與晶胞間隙(d)之乘積△n×d的設定來看,必須使液晶組成物的△n與晶胞間隙一致,調節至適當的範圍。此外,於將液晶顯示元件應用於電視等時,由於重視高速響應性,而要求γ1小之液晶組成物。以往,為了構成γ1小的液晶組成物,一般使用具有二烷基雙環己烷骨架之化合物(參照專利文獻1)。然而,雙環己烷系化合物雖然在γ1的減低之效果高,但一般地蒸氣壓高、烷基鏈長度短之化合物係該傾向特別顯著。又,由於亦有Tni低之傾向,故烷基雙環己烷系化合物係多使用側鏈長度之合計為碳原子數7以上之化合物,對於側鏈長度短之化合物,未充分地檢討,此為實情。
另一方面,液晶顯示元件之用途係擴大,在其使用方法、製造方法亦看到大幅變化。為了對應於此等之變化,要求將如習知的基本物性值以外之特性最合適化。即,使用液晶組成物的液晶顯示元件係廣泛使用VA(垂直配向)型或IPS(面內切換)型等,其大小為50吋以上的超大型尺寸之顯示元件亦達到實用化而使用。隨著基板尺寸之大型化,液晶組成物對基板的注入方法亦從以往的真空注入法變成以滴下注入(ODF:One Drop Fill)法成為注入方法之主流(參照專利文獻2),但將液晶組成物滴下至基板時,滴下痕跡導致顯示品質的降低之問題係浮現。再者,液晶顯示元件中的液晶材料之預傾角的生成係以高速響應性為目的,有開發PS液晶顯示元件
(polymer stabilized,聚合物安定化)、PSA液晶顯示元件(polymer sustained alignment,聚合物維持配向)(參照專利文獻3),此問題係成為更大的問題。即,此等顯示元件具有特徵為在液晶組成物中添加單體,使組成物中的單體硬化。主動矩陣用液晶組成物由於維持高電壓保持率之必要性,可使用的化合物為特定,使用係限於在化合物中具有酯鍵之化合物。PSA液晶顯示元件中使用的單體係丙烯酸酯系為主,一般為在化合物中具有酯鍵者,如此的化合物通常不使用作為主要矩陣用液晶化合物(參照專利文獻3)。如此的異物係誘發滴下痕跡之發生,顯示不良所致的液晶顯示元件之良率的惡化係成為問題。又,於液晶組成物中,添加抗氧化劑、光吸收劑等之添加物時,也有良率惡化之問題。
此處,所謂的滴下痕跡,就是定義為在黑顯示時,滴下液晶組成物的痕跡係白地浮出之現象。於滴下痕跡之抑制中,有揭示藉由在液晶組成物中所混合的聚合性化合物之聚合,在液晶層中形成聚合物層,而抑制因與配向控制膜之關係所發生的滴下痕跡之方法(專利文獻4)。然而,於此方法中,有起因於在液晶中所添加的聚合性化合物而造成的顯示之燒灼的問題,對於滴下痕跡之抑制,其效果亦不充分,要求一邊維持作為液晶顯示元件的基本特性,一邊燒灼或滴下痕跡不易發生之液晶顯示元件之開發。
[專利文獻1]日本特表2008-505235號公報
[專利文獻2]日本特開平6-235925號公報
[專利文獻3]日本特開2002-357830號公報
[專利文獻4]日本特開2006-58755號公報
本發明所欲解決之課題在於提供不使介電常數各向異性、黏度、向列相上限溫度、低溫之向列相安定性、γ1等之作為液晶顯示元件的諸特性及顯示元件之燒灼特性惡化,製造時之滴下痕跡不易發生,於ODF製程中實現安定的液晶材料之吐出量的適合液晶顯示元件之液晶組成物及使用其之液晶顯示元件。
本發明者們為了解決上述課題,檢討最適合於藉由滴下法的液晶顯示元件之製作的各種液晶組成物之構成,發現藉由以特定的混合比例使用特定的液晶化合物,可抑制液晶顯示元件中的滴下痕跡之發生,而達成本案發明之完成。
本案發明係提供介電常數各向異性為負之液晶組成物,其含有式(i)所示的化合物及(ii-b)所示的化合物,
及提供使用該液晶組成物之液晶顯示元件。
本發明之液晶顯示元件,由於具有特徵為高速響應性優異,燒灼的發生少,起因於其製造所致的滴下痕跡之發生少,故適用於液晶TV、監視器等之顯示元件。
1‧‧‧偏光板
2‧‧‧基板
3‧‧‧透明電極或伴隨主動元件的透明電極
4‧‧‧配向膜
5‧‧‧液晶
11‧‧‧閘電極
12‧‧‧陽極氧化皮膜
13‧‧‧閘極絕緣層
14‧‧‧透明電極
15‧‧‧汲電極
16‧‧‧歐姆接觸層
17‧‧‧半導體層
18‧‧‧保護膜
19a‧‧‧源電極1
19b‧‧‧源電極2
100‧‧‧基板
101‧‧‧保護層
第1圖係本發明的液晶顯示元件的構造之一例。
第2圖係反交錯(Inverted Staggered)型薄膜電晶體之構成例。
如前述,滴下痕跡之發生的過程,於現在的時間點係不明,然而液晶化合物中的不純物與配向膜之相互作用、層析現象等有關係的可能性高。液晶化合物中的不純物雖然受到化合物的製程所大幅影響,但化合物之製造方法例如即使僅側鏈的碳原子數相異,也不一定相同。即,液晶化合物係藉由精密的製程來製造,故其成本在化成品之中為高,強烈要求製造效率之提高。因此,為了至少使用便宜的原料,縱令僅側鏈的碳原子數為一個不同,由完全另一種的原料來進行製造者也有高效率的情況。因此,液晶原體的製程係對各原體各不相同,縱令製程相同,原料也大部分相異,結果多在每各原體中混入不同的不純物。然而,滴下痕跡係有因極
微量的不純物而亦發生的可能性,僅藉由原體的精製來抑制滴下痕跡的發生者係有限度。
另一方面,通用的液晶原體之製造方法係在製程確立後,對每各原體有一定規定的傾向。即使於分析技術之已發展的現在中,完全明瞭怎樣的不純物是否混入者也不是容易,必須以每各原體所確定的不純物混入之前提,進行組成物之設計。本案發明者們對於液晶原體的不純物與滴下痕跡之關係進行檢討,結果經驗地明瞭即使含於組成物中,也有滴下痕跡不易發生之不純物與容易發生之不純物。因此,為了抑制滴下痕跡之發生,重要的是以特定的混合比例使用特定的化合物,特別地得知滴下痕跡不易發之組成物的存在。以下記載的較佳實施態樣係基於前述觀點而得到者。
於本發明中液晶組成物中,含有式(i)所示的化合物作為第一成分,較佳為含有24~50質量%,更佳為含有25~45質量%,尤佳為含有27~45質量%,更具體地,當重視響應速度時,較佳為含有27~50質量%,當更重視驅動電壓時,較佳為含有24質量%~40質量%。
含有式(ii-b)所示的化合物作為第二成分,較佳為含有5~30質量%,更佳為含有7~25質量%,尤佳為含有10~25質量%,特佳為含有12~25質量%。
再者,本發明的液晶組成物亦可含有1種類或2種類以上的通式(L)所示的化合物作為第3成分,
(式中,RL1及RL2各自獨立地表示碳原子數1~8的烷基,
該烷基中的1個或非鄰接的2個以上之-CH2-係各自獨立地可被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,OL表示0、1、2或3,BL1、BL2及BL3各自獨立地表示選自由(a)1,4-伸環己基(此基中存在的1個-CH2-或未鄰接的2個以上之-CH2-可被取代成-O-)及(b)1,4-伸苯基(此基中存在的1個-CH=或未鄰接的2個以上之-CH=可被取代成-N=)所組成之群組中的基,上述之基(a)、基(b)各自獨立地可被氰基、氟原子或氯原子取代,LL1及LL2各自獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,當OL為2或3且LL2係複數存在時,彼等可相同或相異,當OL為2或3且BL3係複數存在時,彼等可相同或相異,惟式(i)所示的化合物、式(ii-b)所示的化合物、後述之通式(X)所示的化合物除外)。
RL1及RL2,當其所鍵結的環構造為苯基(芳香族)時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5的烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)的烷氧基及碳原子數4~5的烯基,當其所鍵結的環構造為環己烷、吡喃及二烷等之飽和環構造時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5的烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)的烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5的烯基。
於要求液晶組成物的化學安定性時,通式(L)所示的化合物較佳為在其分子內沒有氯原子。
通式(L)所示的化合物之介電常數各向異性(△ε)的下限值,於一個實施形態中為-3,於另一實施形態中為-2.5。於又一實施形態中為-2,於再一實施形態中為-1.5。又,於別一實施形態中為-1,而且於另一實施形態中為-0.5。又,另一方面,通式(L)所示的化合物之介電常數各向異性(△ε)的上限值,於一個實施形態中為3,於另一實施形態中為2.5。於又一實施形態中為2,於再一實施形態中為1.5。於別一實施形態中為1,而且於另一實施形態中為0.5。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之所欲的性能,適宜組合而使用。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的又一實施形態中為3種類。再者,於本發明的再一實施形態中為4種類。更且,於本發明之別一施形態中為5種類。再者,於本發明的另一實施形態中為6種類。更且,於本發明的又一實施形態中為7種類。再者,於本發明的再一實施形態中為8種類。更且於本發明的別一實施形態中為9種類。再者,於本發明之另一實施形態中為10種類以上。
於本發明的液晶組成物中,通式(L)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電
可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性或揮發性等之要求性能來適宜調整。
較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3%。或者,於本發明的另一實施形態中為5%。又,於本發明的又一實施形態中為10%。再者,於本發明的再一實施形態中為15%。更且,於本發明的別一實施形態中為20%。再者,於本發明之另一實施形態中為25%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為50%。再者,於本發明的又一實施形態中為45%。更且,於本發明的再一實施形態中為40%。再者,於本發明的別一實施形態中為35%。更且,於本發明的另一實施形態中為30%。再者,於本發明的又一實施形態中為25%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3~25%。或者,於本發明的另一實施形態中為5~30%。又,於本發明的又一實施形態中為10~35%。再者,於本發明的再一實施形態中為15~40%。更且,於本發明的別一實施形態中為20~45%。再者,於本發明的另一實施形態中為25~50%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為50~35%。再者,於本發明的又一實施形態中為
45~30%。更且,於本發明的再一實施形態中為40~25%。再者,於本發明的別一實施形態中為35~20%。更且,於本發明之另一實施形態中為30~15%。再者,於本發明的又一實施形態中為25~10%。
於將本發明的液晶組成物之黏度保持低,需要響應速度快的液晶組成物時,較佳為上述的下限值高且上限值高者。再者,於將本發明的液晶組成物之Tni保持高,需要溫度安定性良好的液晶組成物時,較佳為上述的下限值高且上限值高者。又,為了保持低的驅動電壓而想增大介電常數各向異性時,較佳為降低上述的下限值且上限值為低者。
再者,通式(L)所示的化合物較佳為由通式(I)至通式(V)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R91至R9a各自獨立地表示碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10的烷氧基或碳原子數2至10的烯基,惟通式(I)中R91表示碳原子數3的烷基、R92表示碳原子數2的烷基之化合物係除外)。
含有由通式(I)至通式(V)所示的化合物群中
選出的化合物時,較佳為含有1種~10種,更佳為含有1種~8種,特佳為含有1種~5種,亦較佳為含有2種以上的化合物,此時之含量較佳為5~40質量%,更佳為5~35質量%,特佳為7~30質量%。
R91至R9a各自獨立地表示碳原子數1至10的烷基、碳原子數2至10的烯基或碳原子數2至10的烷氧基,更佳為表示碳原子數1至5的烷基、碳原子數2至5的烯基或碳原子數2至5的烷氧基,烯基較佳為以下記載之式(Alkenyl-1)~式(Alkenyl-4)
(式中,以右端鍵結於環構造)所示的構造,當本案發明的液晶組成物含有反應性單體時,較佳為式(Alkenyl-2)及式(Alkenyl-4)所示的構造,更佳為式(Alkenyl-2)所示的構造。
又、R91及R92係可相同或相異,較佳表示相異的取代基。
再者,通式(I)所示的化合物較佳為由通式(I-a)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R13及R14各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基,R13及R14中碳原子數表示3與2的烷基之組合所成的化合物係除外)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,
按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的別一實施形態中為3種類以上。
於本發明的液晶組成物中,通式(I-a)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3%。或者,於本發明的另一實施形態中為4%。又,於本發明的別一實施形態中為15%。再者,於本發明的又一實施形態中為25%。更且,於本發明的再一實施形態中為30%。再者,於本發明之別一施形態中為35%。更且,於本發明的另一實施形態中為38%。更且,於本發明的又一實施形態中為40%。再者,於本發明的再一實施形態中為42%。更且,於本發明的別一實施形態中為45%。再者,於本發明的又一實施形態中為47%。更且,於本發明的另一實施形態中為50%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為60%。又,於本發明的另一實施形態中為55%。再者,於本發明的又一實施形態中為45%。更且,於本發明的再一實施形態中為40%。再者,於本發明的別一實施形
態中為30%。更且,於本發明的另一實施形態中為20%。再者,於本發明的又一實施形態中為15%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3~15%。或者,於本發明的另一實施形態中為4~20%。又,於本發明的別一實施形態中為15~30%。再者,於本發明的又一實施形態中為25~40%。再者,於本發明的再一實施形態中為30~45%。更且,於本發明的另一實施形態中為35~55%。再者,於本發明的又一實施形態中為38~55%。更且,於本發明的再一實施形態中為40~55%。再者,於本發明的別一實施形態中為42~60%。更且,於本發明的另一實施形態中為45~60%。再者,於本發明的又一實施形態中為47~60%。更且,於本發明的再一實施形態中50~60%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為60~30%。又,於本發明的另一實施形態中為55~30%。再者,於本發明的別一實施形態中為45~20%。更且,於本發明的又一實施形態中為40~20%。再者,於本發明的再一實施形態中為30~20%。更且,於本發明之別的實施形態中為20~15%。再者,於本發明的另一實施形態中為15~10%。
式(I-a)所示的化合物更具體地較佳為以下記載之化合物。
較佳為式(I-a-1)及式(I-a-2)所示的化合物。欲製作Tni為高且即使在高溫下也可穩定地顯示之液晶顯示元件時,較佳為使式(I-a-1)及式(I-a-2)所示的化合物之含量成為稍多。
再者,通式(I)所示的化合物較佳為由通式(I-b)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R18各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~5的烷氧基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的又一實施形態中為3種類以上。
於本發明的液晶組成物中,通式(I-b)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為2%。或者,於本發明的另一實施形態中為4%。又,於本發明的又一實施形
態中為7%。再者,於本發明的再一實施形態中為11%。更且,於本發明之別一施形態中為13%。再者,於本發明的另一實施形態中為15%。更且,於本發明的又一實施形態中為17%。再者,於本發明的再一實施形態中為20%。更且,於本發明的別一實施形態中為25%。再者,於本發明的又一實施形態中為30%。更且,於本發明的另一實施形態中為32%。再者,於本發明的再一實施形態中為35%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一形態中為40%。再者,於本發明的又一實施形態中為35%。更且,於本發明的再一實施形態中為30%。再者,於本發明的別一實施形態中為25%。更且,於本發明的另一實施形態中為20%。再者,於本發明的又一實施形態中為15%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為2~15%。或者,於本發明的另一實施形態中為4~15%。又,於本發明的又一實施形態中為7~15%。再者,於本發明的再一實施形態中為11~20%。更且,於本發明的別一實施形態中為13~20%。再者,於本發明的另一實施形態中為15~25%。更且,於本發明的又一實施形態中為17~25%。再者,於本發明的再一實施形態中為20~30%。更且,於本發明的別一實施形態中為25~35%。再者,於本發明的另一實施形態中為30~40%。更且,於本發明
的又一實施形態中為32~40%。再者,於本發明的再一實施形態中為35~40%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為40~35%。更且,於本發明的又一實施形態中為35~20%。再者,於本發明的再一實施形態中為30~15%。更且,於本發明的別一實施形態中為25~10%。再者,於本發明的又一實施形態中為20~15%。更且,於本發明的再一實施形態中15~10%。
式(I-b)所示的化合物更具體地較佳為以下記載之化合物。
較佳為式(I-b-2)或式(I-b-3)所示的化合物,特佳為式(I-b-3)所示的化合物。
再者,通式(I)所示的化合物較佳為由通式(I-c)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R13表示碳原子數1~5的烷基,R15表示碳原子數1~4的烷氧基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的又一實施形態中為3種類以上。
於本發明的液晶組成物中,通式(I-c)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為2%。或者,於本發明的另一實施形態中為4%。又,於本發明的又一實施形態中為6%。再者,於本發明的再一實施形態中為10%。更且,於本發明之別的實施形態中為15%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為40%。又,於本發明的另一實施形態中為35%。再者,於本發明的又一實施形態中為30%。更且,於本發明的再一實施形態中為25%。再者,於本發明的別一實施形態中為20%。更且,於本發明的另一實施形態中為15%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為2~20%。或者,於本發明的另一實施形態中為4~25%。又,於本發明的又一實施形態中為6~30%。再者,於本發
明的再一實施形態中為10~35%。更且,於本發明之別的實施形態中為15~40%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為40~25%。又,於本發明的另一實施形態中為35~20%。再者,於本發明的又一實施形態中為30~15%。更且,於本發明的再一實施形態中為25~10%。再者,於本發明的別一實施形態中為20~10%。更且,於本發明的另一實施形態中為15~5%。於重視低溫下的溶解性時,若稍多地設定含量則效果高,相反地,於重視響應速度時,若稍少地設定含量則效果高。再者,於改良滴下痕跡或燒灼特性時,較佳為將含量之範圍設定在中間。
式(I-c)所示的化合物更具體地較佳為以下記載之化合物。
較佳為式(I-c-1)、式(I-c-2)或式(I-c-3)所示的化合物。
本案發明的液晶組成物亦可更含有具有與通式(I)所示的化合物類似的構造之式(I-d-1)所示的化合物。
較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來調整式(I-d-1)所示的化合物之含量,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為含有11質量%以上32質量%以下的此化合物,更佳為含有15質量%以上32質量%以下,尤佳為含有23質量%以上32質量%以下,尤更佳為含有26質量%以上32質量%以下,特佳為含有28質量%以上32質量%以下。
再者,通式(I)所示的化合物較佳為由通式(I-e)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R16及R17各自獨立地表示碳原子數2~5的烯基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能,組合1種類至3種類以上。通式(I-e)所示的化合物之含量,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%,尤佳為15質量%以上,尤較佳為20質量%以上,尤更佳為25質量%以上,再更佳為30質量%以上,更佳為35質量%以上,更佳為40質量%以上,更佳為45質量%以上,更佳為50質量%以上,特佳為55質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為65質量%以下,更佳為60質
量%以下,尤佳為58質量%以下,特佳為56質量%以下。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為5質量%以上25質量%以下,更佳為10質量%以上30質量%以下,尤佳為15質量%以上35質量%以下,尤較佳為20質量%以上40質量%以下,尤更佳為25質量%以上45質量%以下,再更佳為30質量%以上45質量%以下,更佳為35質量%以上50質量%以下,更佳為40質量%以上50質量%以下,更佳為45質量%以上56質量%以下,更佳為50質量%以上58質量%以下,較佳為55質量%以上65質量%以下。
再者,通式(I-e)所示的化合物較佳為由式(I-e-1)至式(I-e-10)所示的化合物群中選出之化合物,更佳為式(I-e-2)、式(I-e-4)及式(I-e-7)所示的化合物。
再者,通式(II)所示的化合物較佳為由通式
(II-a)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R11表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,R12表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數4~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。
於本發明的液晶組成物中,通式(II-a)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為1%。或者,於本發明的另一實施形態中為5%。又,於本發明的又一實施形態中為7%。再者,於本發明的再一實施形態中11%。更且,於本發明之別一施形態中為13%。再者,於本發明的另一實施形態中為15%。更且,於本發明的又一實施形態中為17%。再者,於本發明的再一實施形態中為20%。更且,於本發明的別一實施形態中為25%。再者,於本發明的又一實施形態中為30%。更且,於本發明的另一實施形態中為35%。再者,於本發明的再一實施形態中為40%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50%。或者,於本發明的另一實施形態中為40%。再者,於本發明的又一實施形態中為35%。更且,於本發明的再一實施形態中為30%。再者,於本發明之別一施形態中為20%。更且,於本發明的另一實施形態中為15%。再者,於本發明的又一實施形態中為10%。更且,於本發明的再一實施形態中為8%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為1~8%。或者,於本發明的另一實施形態中為5~10%。又,於本發明的別一實施形態中為7~15%。再者,於本發明的又一實施形態中為11~20%。更且,於本發明的再一實施形態中為13~20%。再者,於本發明的別一實施形態中為15~30%。更且,於本發明的另一實施形態中為17~30%。再者,於本發明的別一實施形態中為20~35%。更且,於本發明的另一實施形態中為25~35%。再者,於本發明的又一實施形態中為30~40%。更且,於本發明的再一實施形態中為35~50%。再者,於本發明的別一實施形態中為40~50%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50~45%。又,於本發明的另一實施形態中為40~35%。再者,於本發明的又一實施形態中為35~25%。更且,於本發明的再一實施形態中為30~23%。再者,於本發明的別
一實施形態中為20~16%。更且,於本發明的另一實施形態中為15~10%。再者,於本發明的又一實施形態中為10~7%。更且,於本發明的再一實施形態中為8~4%。
於重視低溫下的溶解性時,若稍多地設定含量則效果高,相反地,於重視響應速度時,若稍少地設定含量則效果高。再者,於改良滴下痕跡或燒灼特性時,較佳為將含量之範圍設定在中間。
式(II-a)所示的化合物更具體地較佳為以下記載之化合物。
再者,較佳為式(II-a-1)、式(II-a-2)、式(II-a-3)或式(II-a-6)所示的化合物。
更且,本發明的液晶組成物亦可含有由具有
與通式(II)所示的化合物類似的構造之通式(II-b)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R11表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,R12表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數4~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
相對於本發明的液晶組成物之總量而言,通式(II-b)所示的化合物較佳為1質量%以上6質量%以下,更佳為2質量%以上7質量%以下,尤佳為3質量%以上8質量%以下,尤較佳為4質量%以上9質量%以下,尤更佳為6質量%以上12質量%以下,再更佳為8質量%以上15質量%以下,更佳為10質量%以上21質量%以下,更佳為12質量%以上22質量%以下,更佳為15質量%以上24質量%以下,更佳為18質量%以上25質量%以下,特佳為21質量%以上30質量%以下。
再者,通式(II-b)所示的化合物較佳為式(II-b-1)所示的化合物。
更且,通式(III)所示的化合物較佳為由通式(III-a)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R11表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,R12表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數4~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。
於本發明的液晶組成物中,通式(III-a)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3%。或者,於本發明的另一實施形態中為5%。又,於本發明的又一實施形態中為6%。再者,於本發明的再一實施形態中為8%。再者,於本發明的別一實施形態中為10%。更且,於本發明的另一實施形態中為12%。再者,於本發明的又一實施形態中為15%。更且,於本發明的再一實施形態中為20%。再者,於本發明的別一實施形態中為25%。更且,於本發明的另一實施形態中為30%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50%。又,於本發明的另一實施形態中為40%。再者,於本發明的又一實施形態中為35%。更且,於本發明的再一實施形態中為30%。再者,於本發明的別一實施形態中為20%。更且,於本發明的另一實施形態中為15%。再者,於本發明的又一實施形態中為10%。更且,於本
發明的再一實施形態中為5%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3~15%。或者,於本發明的另一實施形態中為5~15%。又,於本發明的又一實施形態中為6~15%。再者,於本發明的再一實施形態中為8~20%。更且,於本發明的別一實施形態中為10~30%。再者,於本發明的另一實施形態中為12~30%。更且,於本發明的又一實施形態中為15~30%。再者,於本發明的再一實施形態中為20~35%。更且,於本發明的別一實施形態中為25~40%。再者,於本發明的另一實施形態中為30~50%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50~40%。又,於本發明的另一實施形態中為40~30%。再者,於本發明的又一實施形態中為35~25%。更且,於本發明的再一實施形態中為30~20%。再者,於本發明的別一實施形態中為20~15%。更且,於本發明的另一實施形態中為15~10%。再者,於本發明的又一實施形態中為10~5%。更且,於本發明的再一實施形態中為5~3%。
得到高的雙折射率時,若稍多地設定含量則效果高,相反地,於重視高的Tni時,若稍少地設定含量則效果高。再者,於改良滴下痕跡或燒灼特性時,較佳為將含量之範圍設定在中間。
式(III-a)所示的化合物更具體地較佳為以下記載之化合物。
較佳為式(III-a-2)、式(III-a-3)或式(III-a-4)所示的化合物。
再者,可含有由具有與通式(III)所示的化合物類似的構造之通式(III-b)所示的化合物群中選出之化合物,
(式中,R11表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,R12表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數4~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,X11及X12各自獨立地表示氟原子或氫原子,X11或X12中的任一者為氟原子)。
相對於本發明的液晶組成物之總量而言,通式(III-b)所示的化合物較佳為2質量%以上,更佳為4質量%,尤佳為5質量%以上,尤較佳為6質量%以上,尤更佳為9質量%以上,再更佳為12質量%以上,更佳為14質量%以上,更佳為16質量%以上,更佳為18質量%以上,更佳為20質量%以上,特佳為22質量%以上。又,最大可含
有的比率較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下,尤佳為24質量%以下,特佳為23質量%以下。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為2質量%以上23質量%以下,更佳為4質量%以上23質量%以下,尤佳為5質量%以上23質量%以下,尤較佳為6質量%以上24質量%以下,尤更佳為9質量%以上25質量%以下,再更佳為12質量%以上25質量%以下,更佳為14質量%以上25質量%以下,更佳為16質量%以上25質量%以下,更佳為18質量%以上30質量%以下,更佳為20質量%以上30質量%以下,特佳為22質量%以上30質量%以下。
再者,通式(III-b)所示的化合物較佳為式(III-b-1)所示的化合物。
更且,通式(IV)所示的化合物例如較佳為由通式(IV-a)所示的化合物群中選出之化合物,
(R25表示碳原子數1~5的烷基,R24表示碳原子數1~5的烷基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。
於本發明的液晶組成物中,通式(IV-a)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3%。或者,於本發明的另一實施形態中為5%。又,於本發明的又一實施形態中為7%。再者,於本發明的再一實施形態中10%。更且,於本發明之別一施形態中為14%。再者,於本發明的另一實施形態中為16%。更且,於本發明的又一實施形態中為20%。再者,於本發明的再一實施形態中為23%。更且,於本發明的另一實施形態中為26%。再者,於本發明的再一實施形態中為30%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50%。又,於本發明的另一實施形態中為40%。再者,於本發明的又一實施形態中為35%。更且,於本發明的再一實施形態中為30%。再者,於本發明之別一施形態中為20%。更且,於本發明的另一實施形態中為15%。再者,於本發明的又一實施形態中為10%。更且,於本發明的再一實施形態中為5%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3~15%。或者,於本發明的另一實施形態中為5~15%。又,於本發明的又一實施形態中為7~15%。再者,於本發
明的再一實施形態中為10~20%。更且,於本發明之別一實施形態中為14~30%。再者,於本發明的另一實施形態中為16~30%。更且,於本發明的又一實施形態中為20~30%。再者,於本發明的再一實施形態中為23~35%。更且,於本發明的別一實施形態中為26~40%。再者,於本發明的另一實施形態中為30~50%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50~40%。又,於本發明的另一實施形態中為40~30%。再者,於本發明的又一實施形態中為35~25%。更且,於本發明的再一實施形態中為30~20%。再者,於本發明的別一實施形態中為20~15%。更且,於本發明的另一實施形態中為15~10%。再者,於本發明的又一實施形態中為10~5%。更且,於本發明的再一實施形態中為5~3%。
式(IV-a)所示的化合物更具體地較佳為以下記載之化合物。
較佳為式(IV-a-2)所示的化合物。
再者,通式(IV)所示的化合物例如較佳為由通式(IV-b)所示的化合物群中選出之化合物,
(R25表示碳原子數1~5的烷基,R26表示碳原子數1~4的烷氧基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能,含有此等化合物之中的1種~3種類。
通式(IV-b)所示的化合物之含量,較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來調整,較佳為1質量%以上,更佳為4質量%以上,尤佳為8質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為24質量%以下,更佳為18質量%以下,尤佳為14質量%以下。
較佳的含量之範圍宜為1質量%以上14質量%以下,更佳為4質量%以上18質量%以下,尤佳為8質量%以上24質量%以下。
再者,通式(IV-b)所示的化合物例如亦較佳為式(IV-b-1)至式(IV-b-4)所示的化合物,其中較佳為式(IV-b-3)所示的化合物。
再者,通式(IV)所示的化合物例如亦可為由通式(IV-c)所示的化合物群中選出之化合物,
(R23表示碳原子數2~5的烯基,R24表示碳原子數1~5的烷基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類以上。
於本發明的液晶組成物中,通式(IV-c)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為3%。或者,於本發明的另一實施形態中為5%。又,於本發明的又一實施形態中為7%。再者,於本發明的再一實施形態中為10%。更且,於本發明之別一施形態中為14%。再者,於本發明的另一實施形態中為16%。更且,於本發明的又一實施形態中為20%。再者,於本發明的再一實施形態中為23%。更且,於本發明之別一施形態中為26%。再者,於本發明的另一實施形態中為30%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50%。又,於本發明的另一實施形態中為40%。再者,於本發明的又一實施形態中為35%。更且,於本發明的再一實施形態中為30%。再者,於本發明的別一實施形態中為20%。更且,於本發明的另一實施形態中為15%。再者,於本發明的又一實施形態中為10%。更且,於本
發明的再一實施形態中為5%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為3~15%。或者,於本發明的另一實施形態中為5~15%。又,於本發明的又一實施形態中為7~15%。再者,於本發明的再一實施形態中為10~20%。再者,於本發明的別一實施形態中為14~30%。更且,於本發明的另一實施形態中為16~30%。再者,於本發明的又一實施形態中為20~30%。更且,於本發明的再一實施形態中為23~35%。再者,於本發明的別一實施形態中為26~40%。更且,於本發明的另一實施形態中為30~50%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為50~40%。又,於本發明的另一實施形態中為40~30%。再者,於本發明的又一實施形態中為35~25%。更且,於本發明的再一實施形態中為30~20%。再者,於本發明的別一實施形態中為20~15%。更且,於本發明的另一實施形態中為15~10%。再者,於本發明的又一實施形態中為10~5%。更且,於本發明的再一實施形態中為5~3%。
再者,通式(IV-c)所示的化合物例如較佳為式(IV-c-1)至式(IV-c-3)所示的化合物。
按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性
、雙折射率等之要求的性能,可含有式(IV-c-1)所示的化合物,或含有式(IV-c-2)所示的化合物,可含有式(IV-c-1)所示的化合物與式(IV-c-2)所示的化合物這兩者,可有式(IV-c-1)至式(IV-c-3)所示的化合物全部。式(IV-c-1)或式(IV-c-2)所示的化合物之含量,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為3質量%,更佳為5質量%以上,尤佳為7質量%以上,尤較佳為9質量%以上,尤更佳為11質量%以上,再更佳為12質量%以上,更佳為13質量%以上,更佳為18質量%以上,特佳為21質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,尤佳為25質量%以下。
再者,較佳為含量之範圍宜為3質量%以上25質量%以下,更佳為5質量%以上25質量%以下,尤佳為7質量%以上25質量%以下,尤較佳為9質量%以上25質量%以下,尤更佳為11質量%以上25質量%以下,再更佳為12質量%以上25質量%以下,更佳為13質量%以上25質量%以下,更佳為18質量%以上30質量%以下,特佳為21質量%以上40質量%以下。
又,式(IV-c-2)所示的化合物之含量,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為3質量%,更佳為5質量%以上,尤佳為8質量%以上,尤較佳為10質量%以上,尤更佳為12質量%以上,再更佳為15質量%以上,更佳為17質量%以上,更佳為19質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,尤佳為25質量%以下。
再者,較佳的含量之範圍宜為3質量%以上25質量%以下,更佳為5質量%以上25質量%以下,尤佳為8質量%以上25質量%以下,尤較佳為10質量%以上25質量%以下,尤更佳為12質量%以上25質量%以下,再更佳為15質量%以上30質量%以下,更佳為17質量%以上30質量%以下,更佳為19質量%以上40質量%以下。
當含有式(IV-c-1)所示的化合物與式(IV-c-2)所示的化合物這兩者時,兩者之化合物的合計,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為15質量%以上,更佳為19質量%以上,尤佳為24質量%以上,特佳為30質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為45質量%以下,更佳為40質量%以下,尤佳為35質量%以下。
再者,較佳的含量之範圍宜為15質量%以上35質量%以下,更佳為19質量%以上40質量%以下,尤佳為24質量%以上40質量%以下,特佳為30質量%以上45質量%以下。
更且,通式(V)所示的化合物較佳為由通式(V-a)所示的化合物群中選出之化合物,
(R31表示碳原子數1~5的烷基,R32表示碳原子數1~5的烷基或碳原子數1~4的烷氧基)。
式(V-a)所示的化合物更具體地較佳為以下記載的化合物。
再者,通式(V)所示的化合物較佳為由通式(V-b)所示的化合物群中選出之化合物,
(R33表示碳原子數2~5的烯基,R32各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基或碳原子數1~4的烷氧基)。
較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來調整含量,較佳為4質量%以上,更佳為6質量%以上,尤佳為10質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為23質量%以下,更佳為18質量%以下,尤佳為13質量%以下。
再者,含量的較佳範圍宜為4質量%以上13質量%以下,更佳為6質量%以上18質量%以下,尤佳為10質量%以上23質量%以下。
通式(V-b)所示的化合物例如較佳為式(V-b-1)或式(V-b-2)所示的化合物。
再者,通式(V)所示的化合物較佳為由通式(V-c)所示的化合物群中選出之化合物,
(R31表示碳原子數1~5的烷基,R34表示碳原子數1~4的烷
氧基)。
通式(V-c)所示的化合物之含量,較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來調整,更佳為4質量%以上,尤佳為6質量%以上,尤更佳為10質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為23質量%以下,更佳為18質量%以下,尤佳為13質量%以下。
再者,含量的較佳範圍宜為4質量%以上13質量%以下,更佳為6質量%以上18質量%以下,尤佳為10質量%以上23質量%以下。
再者,通式(V-c)所示的化合物例如較佳為由式(V-c-1)至式(V-c-3)所示的化合物群中選出之化合物,特佳為式(V-c-3)所示的化合物。
再者,通式(L)所示的化合物例如較佳為由通式(VI)所示的化合物群中選出之化合物,
(R21及R22各自獨立地表示碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~5的烷基或碳原子數1~4的烷氧基)。
通式(VI)所示的化合物之含量,較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來調整,較佳為4質量%以上,更佳為8質量%以上,尤佳為12質量%以上。又,最大可含有的比率較
佳為24質量%以下,更佳為18質量%以下,尤佳為14質量%以下。
再者,含量的較佳範圍宜為4質量%以上14質量%以下,更佳為8質量%以上18質量%以下,尤佳為12質量%以上24質量%以下。
更且,通式(VI)所示的化合物例如較佳為式(VI-1)及式(VI-2)所示的化合物。
通式(VI)所示的化合物之含量,較佳為按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來調整,更佳為4質量%以上,尤佳為8質量%以上,尤更佳為12質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為24質量%以下,更佳為18質量%以下,尤佳為14質量%以下。
再者,含量的較佳範圍宜為4質量%以上14質量%以下,更佳為8質量%以上18質量%以下,尤佳為12質量%以上24質量%以下。
再者,通式(L)所示的化合物例如較佳為由通式(VII)所示的化合物群中選出之化合物,
(R21及R22各自獨立地表示碳原子數2~5的烯基、碳原子數1~5的烷基或碳原子數1~4的烷氧基)。
可僅含有此等化合物中的1種類,也可含有2
種類以上,但較佳為按照所要求的性能來適宜組合。可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,較佳為按照低溫下溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能,含有此等化合物之中的1種~2種類,特佳為含有1種~3種類。
通式(VII)所示的化合物之含量,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為1質量%以上,更佳為2質量%以上,尤佳為3質量%以上,尤較佳為4質量%以上,特佳為5質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為15質量%以下,更佳為12質量%以下,尤佳為7質量%以下。
再者,含量的較佳範圍宜為1質量%以上7質量%以下,更佳為2質量%以上7質量%以下,尤佳為3質量%以上12質量%以下,尤較佳為4質量%以上12質量%以下,特佳為5質量%以上15質量%以下。
再者,通式(VII)所示的化合物例如較佳為式(VII-1)至式(VII-5)所示的化合物,特佳為式(VII-2)或/及式(VII-5)所示的化合物。
更且,通式(L)所示的化合物較佳為由通式(VIII)所示的群中選出之化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,A51及A52各自獨立地表示1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,Q5表示單鍵或-COO-,X51及X52各自獨立地表示氟原子或氫原子。X51及X52不同時為氟原子)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。再者,於本發明的又一實施形態中為3種類。更且,於本發明的再一實施形態中為4種類。
較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於一個實施形態中為2%。再者,於本發明的另一實施形態中為4%。更且,於本發明的又一實施形態中為7%。再者,於本發明的再一實施形態中為10%。更且,於本發明的另一實施形態中為12%。再者,於本發明的又一實施形態中為15%。更且,於本發明的再一實施形態中為17%。再者,於本發明的別一實施形態中為18%。更且,於本發明的另一實施形態中為
20%。再者,於本發明的又一實施形態中為22%。
又,較佳的含量之上限值,例如於本發明的一個實施形態中,相對於本發明的液晶組成物之總量而言為40%。再者,於本發明的另一實施形態中為30%。更且,於本發明的又一實施形態中為25%。再者,於本發明的再一實施形態中為20%。更且,於本發明的別一實施形態中為15%。再者,於本發明的另一實施形態中為10%。更且,於本發明的又一實施形態中為5%。再者,於本發明的再一實施形態中為4%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於一個實施形態中為2~10%。再者,於本發明的另一實施形態中為4~10%。更且,於本發明的又一實施形態中為7~15%。再者,於本發明的再一實施形態中為10~20%。更且,於本發明的別一實施形態中為12~20%。再者,於本發明的另一實施形態中為15~25%。更且,於本發明的又一實施形態中為17~30%。再者,於本發明的再一實施形態中為18~30%。更且,於本發明的別一實施形態中為20~30%。再者,本發明的另一實施形態中為22~40%。
又,更佳的含量之範圍,例如於本發明的一個實施形態中,相對於本發明的液晶組成物之總量而言為40~30%。再者,於本發明的另一實施形態中為30~25%。更且,於本發明的又一實施形態中為25~20%。再者,於本發明的再一實施形態中為20~15%。更且,於本發明的別一實施形態中為15~10%。再者,於本發明的另一實
施形態中為10~5%。更且,於本發明的又一實施形態中為5~4%。再者,於本發明的再一實施形態中為4~3%。
更且,通式(VIII)所示的化合物較佳為通式(VIII-a)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為含有1質量%以上的通式(VIII-a)所示的化合物,更佳為含有2質量%以上,尤佳為含有3質量%以上,特佳為含有4質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下,尤佳為8質量%以下。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為含有1質量%以上8質量%以下,更佳為含有2質量%以上10質量%以下,尤佳為含有3質量%以上10質量%以下,特佳為含有4質量%以上15質量%以下。
更且,通式(VIII-a)所示的化合物較佳為式(VIII-a-1)至式(VIII-a-4)所示的化合物,更佳為式(VIII-a-2)所示的化合物。
再者,通式(VIII)所示的化合物較佳為通式
(VIII-b)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。再者,於本發明的又一實施形態中為3種類以上。
相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為含有2質量%以上的通式(VIII-b)所示的化合物,更佳為含有4質量%以上,尤佳為含有7質量%以上,特佳為含有8質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為16質量%以下,更佳為13質量%以下,尤佳為11質量%以下。
較佳的含量之範圍宜為含有2質量%以上11質量%以下,更佳為含有4質量%以上13質量%以下,尤佳為含有7質量%以上16質量%以下,特佳為含有8質量%以上16質量%以下。
再者,通式(VIII-b)所示的化合物較佳為式(VIII-b-1)至式(VIII-b-3)所示的化合物。
更且,通式(VIII)所示的化合物較佳為通式(VIII-c)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,X51及X52各自獨立地表示氟原子或氫原子。X51及X52中的至少一個為氟原子,不同時二個皆為氟原子)。
再者,通式(VIII-c)所示的化合物較佳為通式(VIII-c-1)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為含有1質量%以上的通式(VIII-c-1)所示的化合物,更佳為含有2質量%以上,尤佳為含有3質量%以上,特佳為含有4質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下,尤佳為8質量%以下。
再者,較佳的含量之範圍宜為含有1質量%以上8質量%以下,更佳為含有2質量%以上10質量%以下,尤佳為含有3質量%以上10質量%以下,特佳為含有4質量%以上15質量%以下。
更且,通式(VIII-c-1)所示的化合物較佳為式
(VIII-c-1-1)至式(VIII-c-1-3)所示的化合物,更佳為式(VIII-c-1-1)所示的化合物。
再者,通式(VIII-c)所示的化合物較佳為通式(VIII-c-2)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
相對於本發明的液晶組成物之總量而言,較佳為含有1質量%以上的通式(VIII-c-2)所示的化合物,更佳為含有2質量%以上,尤佳為含有3質量%以上,特佳為含有4質量%以上。又,最大可含有的比率較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下,尤佳為8質量%以下。
再者,較佳的含量之範圍宜為含有1質量%以上8質量%以下,更佳為含有2質量%以上10質量%以下,尤佳為含有3質量%以上10質量%以下,特佳為含有4質量%以上15質量%以下。
更且,通式(VIII-c-2)所示的化合物係式(VIII-c-2-1)至式(VIII-c-2-3)所示的化合物。較佳為式(VIII-c-2-1)所示的化合物。
再者,通式(VIII)所示的化合物較佳為通式(VIII-d)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基,X51及X52各自獨立地表示氟原子或氫原子,不同時二個皆氟原子)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能來組合。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類以上。
較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於一個實施形態中為2%。再者,於本發明的另一實施形態中為4%。更且,於本發明的又一實施形態中為7%。再者,於本發明的再一實施形態中為10%。更且,於本發明的另一實施形態中為12%。再者,於本發明的另一實施形態中為15%。更且,於本發明的再一實施形態中為17%。再者,於本發明的別一實
施形態中為18%。更且,於本發明的另一實施形態中為20%。再者,於本發明的又一實施形態中為22%。
又,較佳的含量之上限值,例如於本發明的一個實施形態中,相對於本發明的液晶組成物之總量而言為40%。再者,於本發明的另一實施形態中為30%。更且,於本發明的又一實施形態中為25%。再者,於本發明的再一實施形態中為20%。更且,於本發明之別一施形態中為15%。再者,於本發明的另一實施形態中為10%。更且,於本發明的又一實施形態中為5%。再者,於本發明的再一實施形態中為4%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個形態中為2~10%。再者,於本發明的另一實施形態中為4%~15。更且,於本發明的又一實施形態中為7%~20。再者,於本發明的再一實施形態中為10~20%。更且,於本發明之別一施形態中為12~25%。再者,於本發明的另一實施形態中為15~25%。更且,於本發明的又一實施形態中為17~30%。再者,於本發明的再一實施形態中為18~30%。更且,於本發明之別一施形態中為20~30%。再者,於本發明之別一施形態中為22~40%。
又,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為40~30%。再者,於本發明的另一實施形態中為30~25%。再者,於本發明的又一實施形態中為25~20%。更且,於本發明的再一實施形態中為20~15%。再者,於本發明
的別一實施形態中為15~10%。更且,於本發明的另一實施形態中為10~5%。再者,於本發明的別一實施形態中為5~4%。更且,於本發明的另一實施形態中為4~3%。
於希望本發明的液晶組成物為高的Tni之實施形態時,較佳為使式(VIII-d)所示的化合物之含量成為稍多,於希望低黏度之實施形態時,較佳為使含量成為稍少。
再者,通式(VIII-d)所示的化合物較佳為通式(VIII-d-1)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
再者,通式(VIII-d-1)所示的化合物較佳為式(VIII-d-1-1)至式(VIII-d-1-4)所示的化合物,更佳為式(VIII-d-1-1)或/及式(VIII-d-1-2)所示的化合物。
更且,通式(VIII-d)所示的化合物較佳為通式(VIII-d-2)所示的化合物,
(式中,R51及R52各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基或碳原子數1~4的烷氧基)。
再者,通式(VIII-d-2)所示的化合物較佳為式(VIII-d-2-1)至式(VIII-d-2-4)所示的化合物,更佳為式(VIII-d-2-1)或/及式(VIII-d-2-2)所示的化合物。
本發明的液晶組成物亦可更含有1種或2種類以上的通式(IX-a)所示的化合物,
(式中,R61及R62各自獨立地表示碳原子數1至10的直鏈烷基、碳原子數1至10的直鏈烷氧基或碳原子數2至10的直鏈烯基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能,較佳為含有此等化合物之中的1種~3種類,更佳為含有1種~4種類,特佳為含有1種~5種類以上。又,最大可含有的比率較佳為35質量%以下,更佳為25質量%以下,尤佳為15質量%以下。
再者,較佳的含量之範圍宜為25質量%以上35質量%以下,更佳為15質量%以上25質量%以下,尤佳為5質量%以上15質量%以下。
通式(IX-a)所示的化合物具體地可合適地使用以下列舉之化合物。
本案發明的液晶組成物可更含有1種或2種類以上的通式(IX-b)所示的化合物,
(式中,R71及R72各自獨立地表示碳原子數1至10的直鏈烷基、碳原子數1至10的直鏈烷氧基或碳原子數4至10的直鏈烯基)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之要求的性能,較佳為含有此等化合物之中的1種~3種類,更佳為含有1種~4種類,特佳為含有1種~5種類以上。又,最大可含有的比率較佳為35質量%以下,更佳為25質量%以下,尤佳為15質量%以下。
再者,較佳的含量之範圍宜為25質量%以上
35質量%以下,更佳為15質量%以上25質量%以下,尤佳為5質量%以上15質量%以下。
通式(IX-b)所示的化合物具體地可合適地使用以下列舉之化合物。
本案中的1,4-環己基較佳為反式-1,4-環己基。
本發明中的液晶組成物較佳為含有由通式(X)所示的群中選出的1種或2種類以上之化合物,
(式中,RX1及RX2互相獨立地表示碳原子數1至10的烷基、碳原子數1至10的烷氧基或碳原子數2至10的烯基,此等之基中所存在的1個亞甲基或未鄰接的2個以上之亞甲
基可被取代成-O-或-S-,而且此等之基中所存在的1個或2個以上的氫原子可被取代成氟原子或氯原子,u及v互相獨立地表示0、1或2,u+v為2以下,MX1、MX2及MX3互相獨立地表示選自由(a)反式-1,4-伸環己基(此基中存在的1個亞甲基或未鄰接的2個以上之亞甲基可被取代成-O-或-S-),(b)1,4-伸苯基(此基中存在的1個-CH=或未鄰接的2個以上之-CH=可被取代成-N=)所組成之群組中的基,上述之基(a)或基(b)中所含有的氫原子各自可被氰基、氟原子、三氟甲基、三氟甲氧基或氯原子取代,當MX2及/或MX3係複數存在時,彼等可相同或相異,LX1、LX2及LX3互相獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=CH-或-C≡C-,當LX1及/或LX3係複數存在時,彼等可相同或相異,XX1及XX2互相獨立地表示三氟甲基、三氟甲氧基或氟原子,但任一個表示氟原子;惟,式(ii-b)所示的化合物除外)。
RX1及RX2,當其所鍵結的環構造為苯基(芳香族)時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5的烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)的烷氧基及碳原子數4~5的烯基,當其所鍵結的環構造為環己烷、吡喃及二烷等之飽和環構造時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5的烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)的烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5的烯基。
當重視顯示元件的響應速度之改善時,較佳為烯基,當重視電壓保持率等的可靠性時,較佳為烷基。烯基較佳為以下記載的式(Alkenyl-1)~式(Alkenyl-4)
(式中,以右端鍵結於環構造)所示之構造,當本案發明的液晶組成物含有反應性單體時,較佳為式(Alkenyl-2)及式(Alkenyl-4)所示的構造,更佳為式(Alkenyl-2)所示的構造。
於要求液晶組成物的化學安定性時,通式(X)所示的化合物較佳為在其分子內沒有硫原子、氮原子、酯基、氰基及氯原子。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之所欲的性能,適宜組合而使用。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的又一實施形態中為3種類。再者,於本發明的再一實施形態中為4種類。更且,於本發明的別一實施形態中為5種類。再者,於本發明的另一實施形態中為6種類。更且,於本發明的又一實施形態中為7種類。再者,於本發明的再一實施形態中為8種類。更且,於本發明的別一實施形態中為9種類。再者,於本發明的另一實施形態中為10種類以上。
於本發明的液晶組成物中,通式(X)所示的化合物之含量,必須按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率、製程適合性、滴下痕跡、燒灼、介電常數各向異性等之要求的性能來適宜調整。
較佳的含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為5%。或者,於本發明的另一實施形態中為10%。又,於本發明的又一實施形態中為20%。再者,於本發明的再一實施形態中為30%。更且,於本發明的別一實施形態中為40%。再者,於本發明的另一實施形態中為50%。更且,於本發明的又一實施形態中為55%。再者,於本發明的再一實施形態中為60%。更且,於本發明之別一施形態中為65%。再者,於本發明的另一實施形態中為70%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一形態中為75%。再者,於本發明的又一實施形態中為65%。更且,於本發明的再一實施形態中為55%。再者,於本發明的別一實施形態中為45%。更且,於本發明的另一實施形態中為35%。再者,於本發明的又一實施形態中為25%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為5~25%。或者,於本發明的另一實施形態中為10~35%。又,於本發明的又一實施形態中為20~45%。再者,於本
發明的再一實施形態中為30~55%。更且,於本發明的別一實施形態中為40~65%。再者,於本發明的另一實施形態中為50~75%。更且,於本發明的又一實施形態中為55~75%。再者,於本發明的再一實施形態中為60~75%。更且,於本發明的別一實施形態中為65~75%。再者,於本發明的另一實施形態中為70~75%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為75~45%。再者,於本發明的又一實施形態中為65~50%。更且,於本發明的再一實施形態中為55~40%。再者,於本發明的別一實施形態中為45~30%。更且,於本發明的另一實施形態中為35~20%。再者,於本發明的又一實施形態中為25~15%。
於將本發明的液晶組成物之黏度保持低,需要響應速度快的液晶組成物時,較佳為上述的下限值高且上限值高者。再者,於將本發明的液晶組成物之Tni保持高,需要溫度安定性良好的液晶組成物時,較佳為上述的下限值高且上限值高者。又,為了保持低的驅動電壓而想增大介電常數各向異性時,較佳為降低上述的下限值且上限值為低者。
再者,通式(X)所示的化合物較佳為通式(XI)所示的化合物,
(式中,RX1表示與通式(X)中的RX1相同的意思,MX1表示
與通式(X)中的MX1相同的意思,RX2表示與通式(X)中的RX2相同的意思)。
含有通式(XI)所示的化合物時之較佳含量的下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為1%。或者,於本發明的另一實施形態中為7%。或者,於本發明的又一實施形態中為10%。又,於本發明的再一實施形態中為11%。另外,於本發明的別一實施形態中為14%。還有,於本發明的另一實施形態中為20%。再者,於本發明的又一實施形態中為30%。更且,於本發明的再一實施形態中為40%。再者,於本發明的別一實施形態中為50%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為55%。更且,於本發明的又一實施形態中為45%。再者,於本發明的再一實施形態中為35%。更且,於本發明的別一實施形態中為30%。再者,於本發明的另一實施形態中為25%。更且,於本發明的又一實施形態中為20%。
當含有通式(XI)所示的化合物時,較佳的含量之範圍宜含有5~35質量%,更佳為含有7~25質量%,尤佳為含有11~21質量%,特佳為含有13~16質量%。
通式(XI)中,RX1較佳表示碳原子數1~8的烷基、碳原子數2~8的烯基,更佳表示碳原子數1~8的烷基,尤佳表示碳原子數3~5的烷基,尤更佳表示碳原子數3或5的烷基,較佳為直鏈,較佳為直鏈狀。
通式(XI)中,RX2較佳表示碳原子數1~8的烷基、碳原子數2~8的烯基、碳原子數1~8的烷氧基或碳原子數2~8的烯氧基,更佳表示碳原子數1~8的烷基或碳原子數1~8的烷氧基,尤佳表示碳原子數3~5的烷基或碳原子數2~4的烷氧基,尤較佳表示碳原子數3或5的烷基或碳原子數2或4的烷氧基,尤更佳表示碳原子數2或4的烷氧基,較佳為直鏈。
當重視顯示元件的響應速度之改善時,較佳為烯基,當重視電壓保持率等的可靠性時,較佳為烷基。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之所欲的性能,適宜組合而使用。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的又一實施形態中為3種類。再者,於本發明的再一實施形態中為4種類。更且,於本發明的別一實施形態中為5種類以上。
通式(XI)所示的化合物係可僅使用1種,較佳為使用2種以上,更佳為使用3種以上。當使用2種以上的通式(XI)所示的化合物時,較佳為組合RX1表示碳原子數為3~5的烷基且RX2表示碳原子數為2~4的烷氧基之通式(XI)的化合物而使用,當與其它的通式(XI)所示的化合物組合使用時,RX1表示碳原子數為3~5的烷基且RX2表示碳原子數為2~4的烷氧基之通式(XI)的化合物之含量,較佳
為通式(XI)所示的化合物中之50質量%以上,更佳為70質量%以上,尤佳為80質量%以上。較佳的範圍宜為50質量%以上70質量%以下,更佳為70質量%以上80質量%以下,尤佳為80質量%以上100%以下。
通式(XI)中,MX1表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基,當MX1表示1,4-伸苯基時,該1,4-伸苯基中的1個以上之氫原子可被取代成氟原子,較佳為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,更具體地於使用該發明的液晶組成物所製作的顯示元件及液晶顯示器中,當重視響應速度時,較佳表示1,4-伸苯基,當重視動作溫度範圍時,即需要高的動作溫度範圍(Tni為高)時,較佳表示1,4-伸環己基,當表示1,4-伸苯基時,苯環中的1個以上之氫原子可被取代成氟,但較佳為無取代、1取代或2取代,更佳為無取代。當2取代時,較佳表示2,3-二氟-1,4-伸苯基。
通式(XI)所示的化合物具體地較佳為由以下記載的通式(XI-1)及/或通式(XI-2)
(式中RX11、RX21、RX12及RX22各自獨立地表示碳原子數1~5的烷基、碳原子數2~5的烯基、碳原子數1~5的烷氧基或碳原子數2~5的烯氧基)所示的群中選出之化合物。
當RX21、RX12及RX22為烯基時,碳原子數較佳
為4~5。RX11較佳為烷基或烯基,更佳為烷基,RX21及RX22較佳為烷基或烷氧基,增大△ε的絕對值時,較佳為烷氧基或烯氧基,更佳為烷氧基,RX12較佳為烷基或烯基,更佳為烷基。
通式(XI)所示的化合物具體地較佳為以下記載之式(XI-1-1)~式(XI-2-4)所示的化合物,
更佳為式(XI-1-1)~式(XI-1-4)、式(XI-2-1)及式(XI-2-2)所示的化合物,尤佳為式(XI-1-1)、式(XI-1-3)、式(XI-2-1)及式(XI-2-2)所示的化合物,特佳為式(XI-1-1)、式(XI-1-3)及式(XI-2-1)所示的化合物,若更具體地陳述,則當本案發明的液晶組成物所要求的折射率各向異性△n之值比較低時(約小於0.100),式(XI-1-1)及式(XI-1-3)所示的化合物係最佳,當所要求的折射率各向
異性△n之值為比較高時(約0.100以上),式(XI-2-1)所示的化合物係最佳。當通式(XI)所示的化合物具有烯基時,具體地較佳為由以下記載之式(XI-1-10)~式(XI-2-11)
(式中,RX22表示與通式(XI-2)中的RX22相同的意思)所示的群中選出之化合物。
再者,通式(X)所示的化合物較佳為通式(XII)所示的化合物,
(式中,RX1表示與通式(X)中的RX1相同的意思,MX2表示與通式(X)中的MX2相同的意思、RX2表示與通式(X)中的RX2相同的意思)。
含有通式(XII)所示的化合物時的較佳含量之下限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例
如於本發明的一個實施形態中為1%。或者,於本發明的另一實施形態中為5%。或者,於本發明的又一實施形態中為10%。又,於本發明的再一實施形態中為11%。另外,於本發明的別一實施形態中為14%。還有,於本發明的另一實施形態中為20%。再者,於本發明的又一實施形態中為30%。更且,於本發明的再一實施形態中為40%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為55%。再者,於本發明的又一實施形態中為45%。更且,於本發明的再一實施形態中為35%。再者,於本發明的別一實施形態中為30%。更且,於本發明的另一實施形態中為25%。再者,於本發明的又一實施形態中為20%。更且,於本發明的再一實施形態中為15%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為1~15%。或者,於本發明的另一實施形態中為5~20%。或者,於本發明的又一實施形態中為10~25%。又,於本發明的再一實施形態中為11~25%。另外,於本發明的別一實施形態中為14~30%。還有,於本發明的另一實施形態中為20~35%。再者,於本發明的又一實施形態中為30~45%。更且,於本發明的再一實施形態中40~55%。
更且,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為55~45%。再者,於本發明的又一實施形態中為
45~35%。更且,於本發明的再一實施形態中為35~25%。再者,於本發明的別一實施形態中為30~20%。更且,於本發明的另一實施形態中為25~15%。再者,於本發明的又一實施形態中為20~10%。更且,於本發明的再一實施形態中為15~10%。
通式(XII)中,RX1較佳為表示碳原子數1~8的烷基、碳原子數2~8的烯基、碳原子數1~8的烷氧基或碳原子數2~8的烯氧基,更佳為表示碳原子數1~8的烷基或碳原子數2~8的烯基,碳原子數1~8的烷基,尤佳為表示碳原子數2~5的烷基,特佳為表示碳原子數3~5的烷基,較佳為直鏈。
通式(XII)中,RX2較佳為表示碳原子數1~8的烷基、碳原子數2~8的烯基、碳原子數1~8的烷氧基或碳原子數2~8的烯氧基,更佳為表示碳原子數1~8的烷基或碳原子數1~8的烷氧基,尤佳為表示碳原子數1~5的烷基或碳原子數1~4的烷氧基,尤更佳為表示碳原子數1~4的烷氧基,特佳為表示碳原子數2或3的烷氧基,較佳為直鏈。
當重視顯示元件的響應速度之改善時,較佳為烯基,當重視電壓保持率等的可靠性時,較佳為烷基。
通式(XII)所示的化合物更佳為通式(XII-1)及通式(XII-2)所示的化合物,
(式中,RX1表示與通式(X)中的RX1相同的意思,RX2表示與通式(X)中的RX2相同的意思)。
通式(XII-1)所示的化合物具體地較佳為以下記載之式(XII-1-1)~(XII-1-6)
所示的化合物,更佳為式(XII-1-1)~式(XII-1-4)所示的化合物,尤佳為式(XII-1-1)~式(XII-1-3)所示的化合物,特佳為式(XII-1-1)及式(XII-1-3)所示的化合物。
當通式(XII-1)所示的化合物具有烯基時,具體地較佳為以下記載之式(XII-1-10)~(XII-1-13)
(式中,RX2表示與通式(X)中RX2相同的意思)所示的化合物。
通式(XII-2)所示的化合物具體地較佳為以下記載之式(XII-2-1)~(XII-2-6)
所示的化合物,更佳為式(XII-2-1)~式(XII-2-4)所示的化合物,尤佳為式(XII-2-1)~式(XII-2-3)所示的化合物,特佳為式(XII-2-1)及式(XII-2-3)所示的化合物。
當通式(XII-2)所示的化合物具有烯基時,具體地較佳為以下記載之式(XII-2-10)~(XII-2-13)
(式中,RX2表示與通式(X)中的RX2相同的意思)所示的化合物。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之所欲的性能,適宜組合而使用。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的又一實施形態中為3種類。再者,於本發明的再一實施形態中為4種類。更且,於本發明的別一實施形態中為5種類。再者,於本發明的另一實施形態中為6種類。更且,於本發明的又一實施形態中為7種類。再者,於本發明的再一實施形態中為8種類。更且,於本發明的別一實施形態中為9種類。再者,於本發明的另一實施形態中為10種類以上。
使用4種以上的通式(XII)所示的化合物時,較佳為組合使用式(XII-2-1)~式(XII-2-4)所示的化合物,式(XII-2-1)~式(XII-2-4)所示的化合物之含量較佳為通式(XII)所示的化合物中之50質量%以上,更佳為70質量%
以上,尤佳為80質量%以上。
較佳的含量之範圍宜為50質量%以上70質量%以下,更佳為70質量%以上80質量%以下,尤佳為80質量%以上100質量%以下。
使用3種的通式(XII)所示的化合物時,較佳為組合使用式(XII-2-1)~式(XII-2-3)所示的化合物,式(XII-2-1)~式(XII-2-3)所示的化合物之含量較佳為通式(XII)所示的化合物中之50質量%以上,更佳為70質量%以上,尤佳為80質量%以上。
較佳的含量之範圍宜為50質量%以上70質量%以下,更佳為70質量%以上80質量%以下,尤佳為80質量%以上100質量%以下。
使用2種的通式(XII)所示的化合物時,較佳為組合使用式(XII-2-1)~式(XII-2-2)所示的化合物,式(XII-2-1)~式(XII-2-2)所示的化合物之含量較佳為通式(XII)所示的化合物中之50質量%以上,更佳為70質量%以上,尤佳為80質量%以上。
較佳的含量之範圍宜為50質量%以上70質量%以下,更佳為70質量%以上80質量%以下,尤佳為80質量%以上100質量%以下。
再者,通式(X)所示的化合物較佳為通式(XIII)所示的化合物,
(式中,RX1表示與通式(X)中的RX1相同的意思,MX31表
示與通式(X)中的MX1相同的意思,RX2表示與通式(X)中的RX2相同的意思,W表示0或1,X31~X36表示氫原子或氟原子,X31及X32之組合、X33及X34之組合、X35及X36之組合中的至少1組之組合皆為氟原子)。
可組合的化合物之種類係沒有特別的限制,按照低溫下的溶解性、轉移溫度、電可靠性、雙折射率等之所欲的性能,適宜組合而使用。所使用的化合物之種類,例如於本發明的一個實施形態中為1種類。或者,於本發明的另一實施形態中為2種類。又,於本發明的又一實施形態中為3種類。再者,於本發明的再一實施形態中為4種類。更且,於本發明的別一實施形態中為5種類以上。
含有通式(XIII)所示的化合物時之較佳含量的下限值,當下限值存在時,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為1%。或者,於本發明的另一實施形態中為3%。或者,於本發明的又一實施形態中為5%。又,於本發明的再一實施形態中為8%。另外,於本發明的別一實施形態中為10%。還有,於本發明的另一實施形態中為12%。再者,於本發明的又一實施形態中為15%。另一方面,下限值不存在的實施形態,即0%。
再者,較佳的含量之上限值,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為35%。再者,於本發明的又一實施形態中為30%。更且,於本發明的再一實施形態中為28%。再者,於本
發明的別一實施形態中為27%。更且,於本發明的另一實施形態中為25%。
較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的一個實施形態中為1~25%。或者,於本發明的另一實施形態中為3~27%。或者,於本發明的又一實施形態中為5~27%。又,於本發明的再一實施形態中為8~28%。另外,於本發明的別一實施形態中為10~30%。還有,於本發明的另一實施形態中為12~30%。再者,於本發明的又一實施形態中為15~30%。
再者,較佳的含量之範圍,相對於本發明的液晶組成物之總量而言,例如於本發明的另一實施形態中為35~25%。再者,於本發明的又一實施形態中為30~20%。更且,於本發明的再一實施形態中為28~18%。再者,於本發明的別一實施形態中為27~15%。更且,於本發明的另一實施形態中為25~10%。
當含有通式(XIII)所示的化合物時,較佳為含有0~30質量%,更佳為含有0~25質量%。
通式(XIII)中,RX1及RX2各自獨立地表示碳原子數1~8的烷基、碳原子數2~8的烯基、碳原子數1~8的烷氧基或碳原子數2~8的烯氧基,較佳表示碳原子數1~8的烷基或碳原子數2~8的烯基,更佳表示碳原子數1~8的烷基,尤佳表示碳原子數2~5的烷基,特佳表示碳原子數3~5的烷基,R1及R2的碳原子數最佳為各自相異,較佳為直鏈。
通式(XIII)中,較佳為X31~X36各自獨立地表示氫原子或氟原子,更佳為2~5個表示氟原子,尤佳為2~4個表示氟原子,尤較佳為2~3個表示氟原子,尤更佳為2個表示氟原子。
此時,當氟原子為2個時,較佳為X33~X36中的任2個表示氟原子,更佳為X33及X34之組合皆表示氟原子,或X35及X36之組合皆表示氟原子,尤佳為X33及X34之組合皆表示氟原子。當氟原子為3個以上時,較佳為至少X33及X34之組合皆表示氟原子,或至少X35及X36之組合皆表示氟原子,更佳為至少X33及X34之組合皆表示氟原子。
通式(XIII)中,較佳為MX31表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基,於使用該液晶組成物所製作的顯示元件及液晶顯示器中,當重視響應速度時,較佳表示1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基,更佳表示1,4-伸苯基。當重視驅動電壓時,較佳表示1,4-伸苯基或四氫吡喃-2,5-二基,更佳表示四氫吡喃-2,5-二基。當重動作溫度範圍時,即需要高的動作溫度範圍時,較佳表示1,4-伸環己基或四氫吡喃-2,5-二基,更佳表示1,4-伸環己基。當表示1,4-伸苯基時,苯環中的1個以上之氫原子可被取代成氟原子,但較佳為無取代、1取代或2取代,當2取代時,較佳為2,3-二氟苯-1,4-二基。
通式(XIII)中,W表示0或1,當重視響應速度時,較佳表示0,當重視動作溫度範圍時,即需要高的動作溫度範圍時,較佳表示1。
通式(XIII)所示的化合物較佳為以下記載的通式(XIII-1)~(XIII-43)
通式(XIII-1)所示的化合物具體地較佳為式(XIII-1-1)~式(XIII-1-16)所示的化合物。
上述化合物之中,較佳為式(XIII-1-1)~式(XIII-1-6)所示的化合物,更佳為式(XIII-1-1)、式
(XIII-1-2)及式(XIII-1-4)所示的化合物,尤佳為式(XIII-1-2)及式(XIII-1-4)所示的化合物。
通式(XIII)中的RX1及RX2各自獨立地表示碳原子數1~8的烷基、碳原子數2~8的烯基、碳原子數1~8的烷氧基或碳原子數2~8的烯氧基,較佳表示碳原子數1~8的烷基或碳原子數2~8的烯基,更佳表示碳原子數2~5的烷基或碳原子數2~5的烯基,尤佳表示碳原子數2~5的烷基,較佳為直鏈,當RX1及RX2皆為烷基時,各自的碳原子數較佳為相異。
若更詳述,較佳為RX1表示丙基且RX2表示乙基之化合物或RX1表示丁基且RX2表示乙基之化合物。
本發明的液晶組成物係可以寬廣的範圍使用向列相‧各向同性液體相轉移溫度(TNI),但較佳為60~120℃,更佳為70~100℃,特佳為70~90℃。
本發明中的液晶組成物必須有式(i)及式(ii-b)之化合物,於更佳的態樣中,可含有通式(L)~通式(X)所示的化合物。此時,含量較佳為以下記載之含量。
含有式(i)、式(ii-b)及通式(L)所示的化合物時,此等化合物的合計含量較佳為45質量%~80質量%,更佳為50~75質量%,尤佳為48~73質量%,特佳為50質量%~72質量%,最佳為50~68質量%。
含有式(i)、式(ii-b)及通式(X)所示的化合物時,此等化合物的合計含量較佳為40~80質量%,更佳為45~75質量%,尤佳為47質量%~72質量%,特佳為50~70質量%,最佳為53~68質量%。
含有式(i)、式(ii-b)及通式(XIII)所示的化合物時,此等化合物的合計含量較佳為30~65質量%,更佳為32質量%~65質量%,尤佳為35~65質量%,特佳為37~63質量%,最佳為40~60質量%。
含有式(i)、式(ii-b)、通式(L)及通式(X)所示的化合物時,此等化合物的合計含量較佳為60~95質量%,更佳為63~90質量%,尤佳為65~87質量%,特佳為68~85質量%。
含有式(i)、式(ii-b)、通式(L)及通式(XIII)所示的化合物時,此等化合物的合計含量較佳為50~90質量%,更佳為55~85質量%,尤佳為58~80質量%,特佳為60~78質量%,最佳為62~75質量%。
含有式(i)、式(ii-b)、通式(X)及通式(XIII)所示的化合物時,此等化合物的合計含量較佳為30~90質量%,更佳為35~88質量%,尤佳為40~85質量%,特佳為42~80質量%,最佳為45~78質量%。
含有式(i)、式(ii-b)、通式(L)、通式(X)及通式(XIII)所示的化合物之全部時,此等化合物的合計含量較佳為70~95質量%,更佳為75~95質量%。
於構成本發明的液晶組成物之各化合物中,在1分子內具有2個以上的氟原子數之化合物,具體地式(ii-b)、通式(X)及具有2個以上的氟原子之通式(XIII)所示的化合物之佔有比例,較佳為液晶組成物中的40~90質量%,更佳為45~85質量%,尤佳為50~80質量%,若更詳述,則於重視響應速度時,較佳為50質量%~60質量%
,於重視驅動電壓時,較佳為60~80質量%。
本案發明所使用的化合物,當要求液晶組成物的化學安定性時,於其分子內較佳為不具有氯原子。再者,液晶組成物內具有氯原子的化合物較佳為5%以下,更佳為3%以下,尤佳為1%以下,尤更佳為0.5%以下,較佳為實質不含有。所謂的實質上不含有,就是不意圖化合物製造時作為不純物所生成的化合物等,僅含有氯原子的化合物混入液晶組成物中的意思。
本案發明中使用的化合物係在分子內不具有過酸(-CO-OO-)構造。又,於重視液晶組成物的可靠性及長期安定性時,較佳為不使用具有氰基或羰基的化合物。又,於重視UV照射的安定性時,宜不使用氯原子取代之化合物。亦較佳為僅分子內的環構造皆6員環之化合物。
本發明的液晶組成物之介電常數各向異性△ε值,在25℃中較佳為-2.0至-6.0,更佳為-2.5至-5.0,特佳為-2.5至-4.0,若更詳述,則於重視響應速度時,較佳為-2.5~-3.4,於重視驅動電壓時,較佳為-3.4~-4.0。
本發明的液晶組成物之折射率各向異性△n值,在25℃中較佳為0.08至0.13,更佳為0.09至0.12。若更詳述,則當對應於薄的晶胞間隙時,較佳為0.10至0.12,當對應於厚的晶胞間隙時,較佳為0.08至0.10。
本發明的液晶組成物之旋轉黏度(γ1)較佳為150以下,更佳為130以下,特佳為120以下。
於本發明的液晶組成物中,旋轉黏度與折射
率各向異性之函數的Z較佳為表示特定之值,
(式中,γ1表示旋轉黏度,△n表示折射率各向異性)。
Z較佳為13000以下,更佳為12000以下,特佳為11000以下。
本發明的液晶組成物,當使用於主動矩陣顯示元件時,必須具有1012(Ω‧m)以上之比電阻,較佳為1013(Ω‧m),更佳為1014(Ω‧m)以上。
本發明的液晶組成物,係除了上述的化合物以外,按照用途,還可含有通常的向列液晶、層列液晶、膽固醇液晶、抗氧化劑、紫外線吸收劑、聚合性單體等。
作為聚合性單體,較佳為通式(P)所示的二官能單體,
(式中,X7及X8各自獨立地表示氫原子或甲基,Sp1及Sp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~8的伸烷基或-O-(CH2)s-(式中,s表示2至7之整數,氧原子係鍵結於芳香環),Z2表示-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、
-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CY1=CY2-(式中,Y1及Y2各自獨立地表示氟原子或氫原子)、-C≡C-或單鍵,B表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,式中的全部之1,4-伸苯基係任意的氫原子可被氟原子取代)。
較佳為X7及X8皆表示氫原子的二丙烯酸酯衍生物、皆具有甲基的二甲基丙烯酸酯衍生物中之任一者,亦較佳為其中一者表示氫原子,而另一者表示甲基之化合物。此等化合物的聚合速度係二丙烯酸酯衍生物最快,二甲基丙烯酸酯衍生物慢,非對稱化合物為其中間,可按照其用途來使用較佳的態樣。於PSA顯示元件中,二甲基丙烯酸酯衍生物為特佳。
Sp1及Sp2各自獨立地表示單鍵、碳原子數1~8的伸烷基或-O-(CH2)s-,但於PSA顯示元件中,較佳為至少一個是單鍵者,較佳為皆表示單鍵的化合物,或其中一個為單鍵而另一個表示碳原子數1~8的伸烷基或-O-(CH2)s-之態樣。此時較佳為1~4的烷基,s較佳為1~4。
Z1較佳為-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或單鍵,更佳為-COO-、-OCO-或單鍵,特佳為單鍵。
B表示任意的氫原子可被氟原子取代之1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,較佳為1,4-伸苯基或單鍵。當C表示單鍵以外的環構造時,Z2亦較佳為單鍵以外之連結基,當C為單鍵時,Z1較佳為單鍵。
基於此等之點,於通式(P)中,Sp1及Sp2之間的環構造具體地較佳為以下記載之構造。
於通式(P)中,當C表示單鍵,環構造以二個環形成時,較佳表示下式(Pa-1)至式(Pa-5),更佳表示式(Pa-1)至式(Pa-3),特佳表示式(Pa-1),
(式中,兩端係鍵結於Sp1或Sp2)。
含有此等骨架的聚合性化合物,由於聚合後的配向管制力最適合於PSA型液晶顯示元件,得到良好的配向狀態,故顯示不均係被抑制或全然不發生。
根據以上,作為聚合性單體,特佳為通式(Pa-1-1)~通式(Pa-1-4),其中最佳為通式(Pa-1-2),
(式中,Sp2表示碳原子數2至5的伸烷基)。
於本發明的液晶組成物中添加單體之情況,即使聚合引發劑不存在時,聚合也進行,但為了促進聚合,亦可含有聚合引發劑。作為聚合引發劑,可舉出苯偶姻醚類、二苯基酮類、苯乙酮類、苄基縮酮類、醯基膦氧化物類等。又,為了提高保存安定性,亦可添加安定劑。作為可使用的安定劑,例如可舉出氫醌類、氫醌單烷基醚類、第三丁基兒茶酚類、焦棓酚類、噻吩類、硝基化合物類、β-萘基胺類、β-萘酚類、亞硝基化合物等。
本發明中的液晶組成物可更含有通式(Q)所示的化合物,
(式中,RQ表示碳原子數1至22的直鏈烷基或支鏈烷基,該烷基中的1個或2個以上之CH2基係以氧原子不直接鄰接之方式,可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-
、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代,MQ表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或單鍵)。
RQ表示碳原子數1至22的直鏈烷基或支鏈烷基,該烷基中的1個或2個以上之CH2基係以氧原子不直接鄰接之方式,可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-取代,較佳為碳原子數1至10的直鏈烷基、直鏈烷氧基、1個CH2基被取代成-OCO-或-COO-之直鏈烷基、支鏈烷基、支鏈烷氧基、1個CH2基被取代成-OCO-或-COO-之支鏈烷基,更佳為碳原子數1至20的直鏈烷基、1個CH2基被取代成-OCO-或-COO-之直鏈烷基、支鏈烷基、支鍵烷氧基、1個CH2基被取代成-OCO-或-COO-之支鏈烷基。MQ表示反式-1,4-伸環己基、1,4-伸苯基或單鍵,較佳為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基。
通式(Q)所示的化合物更具體地較佳為下述之通式(Q-a)至通式(Q-d)所示的化合物。
式中,RQ1較佳為碳原子數1至10的直鏈烷基或支鏈烷基,RQ2較佳為碳原子數1至20的直鏈烷基或支鏈烷基,RQ3較佳為碳原子數1至8的直鏈烷基、支鏈烷基、直鏈烷氧基或支鏈烷氧基,LQ較佳為碳原子數1至8的直鏈伸烷基或支鏈伸烷基。於通式(Q-a)至通式(Q-d)所示的化合物中,更佳為通式(Q-c)及通式(Q-d)所示的化合物。於本案發明的液晶組成物中,較佳為含有1種或2種之通式(Q)所示的化合物,更佳為含有1種至5種,其含量較佳為0.001至1質量%,更佳為0.001至0.1質量%,特佳為0.001至0.05質量%。
本發明之含有聚合性化合物的液晶組成物,係適用於液晶顯示元件,特別適用於主動矩陣驅動用液晶顯示元件,可使用於PSA模式、PSVA模式、VA模式、IPS模式或ECB模式用液晶顯示元件。
本發明之含有聚合性化合物的液晶組成物,係可藉由紫外線照射來聚合其中所含有的聚合性化合物而賦予液晶配向能力,使用於利用液晶組成物之雙折射來控制光的透過光量之液晶顯示元件。於液晶顯示元件中,適用於AM-LCD(主動矩陣液晶顯示元件)、TN(向列液晶顯示元件)、STN-LCD(超扭轉向列液晶顯示元件)、OCB-LCD及IPS-LCD(面內切換液晶顯示元件),特別適用於AM-LCD,可使用於透射型或反射型的液晶顯示元件。
液晶顯示元件中使用的液晶胞之2片基板係可使用如玻璃或塑膠之具有柔軟性的透明材料,其中一
片亦可使用矽等之不透明材料。具有透明電極層的透明基板,例如可藉由在玻璃板等的透明基板上濺鍍銦錫氧化物(ITO)而得。
以透明電極層成為內側之方式使前述基板相向。於該情況下,亦可經由間隔物來調整基板之間隔。此時,較佳為以所得之調光層的厚度成為1~100μm之方式進行調整。1.5至10μm係更佳,使用偏光板時,較佳為以對比成為最大之方式,調整液晶的折射率各向異性△n與晶胞厚度d之乘積。又,當有二片偏光板時,亦可調整各偏光板的偏光軸,以視野角或對比成為良好之方式進行調整。再者,為了擴大視野角,亦可使用相位差薄膜。作為間隔物,例如可舉出玻璃粒子、塑膠粒子、氧化鋁粒子、光阻材料等。然後以設有液晶注入口之形式,將環氧系熱硬化性組成物等的密封劑予以網版印刷在該基板上,貼合該基板彼此,加熱而使密封劑熱硬化。
於2片基板間夾持含有聚合性化合物的液晶組成物之方法,係可使用通常的真空注入法或ODF法等,於真空注入法中雖然不發生滴下痕跡,但具有注入之後殘留的問題,於本案發明中,更適用於使用ODF法製造顯示元件。
作為使聚合性化合物聚合之方法,由於為了得到液晶的良好配向性能,宜為適度的聚合速度,故較佳為藉由單一或併用或輪流地照射紫外線或電子線等之活性能量線而使聚合之方法。使用紫外線時,可使用偏光光源,也可使用非偏光光源。又,於2片基板間夾持含
有聚合性化合物的液晶組成物之狀態下進行聚合時,至少照射面側的基板必須對活性能量線給予適當的透明性。又,亦可使用:於光照射時使用遮罩僅使特定的部分聚合後,藉由改變電場或磁場或溫度等之條件,而使未聚合部分之配向狀態變化,再照射活性能量線以使聚合之手段。特別地,於紫外線曝光時,較佳為邊對含聚合性化合物的液晶組成物施加交流電場邊進行紫外線曝光。所施加的交流電場較佳為頻率10Hz至10kHz之交流,更佳為頻率60Hz至10kHz,電壓係依賴於液晶顯示元件之所欲的預傾角來選擇。即,可藉由所施加的電壓來控制液晶顯示元件之預傾角。於橫電場型MVA模式之液晶顯示元件中,從配向安定性及對比之觀點來看,較佳為將預傾角控制在80度至89.9度。
照射時之溫度較佳為將本發明的液晶組成物之液晶狀態保持之溫度範圍內。較佳為在接近室溫之溫度,即典型上在15~35℃之溫度使聚合。作為產生紫外線的燈,可使用金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又,作為照射紫外線之波長,較佳為照射不是液晶組成物的吸收波長範圍之波長範圍的紫外線,較佳為按照需要來截止紫外線而使用。所照射的紫外線之強度較佳為0.1mW/cm2~100W/cm2,更佳為2mW/cm2~50W/cm2。所照射的紫外線之能量係可適宜調整,較佳為10mJ/cm2至500J/cm2,更佳為100mJ/cm2至200J/cm2。照射紫外線時,亦可使強度變化。照射紫外線的時間係根據所照射的紫外線強度來適宜選擇,較佳為10秒至3600秒,更佳
為10秒至600秒。
本發明的液晶顯示元件之構成,係如第1圖中所記載,具有:具備由透明導電性材料所成的共通電極之第一基板,具備控制由透明導電性材料所成的畫素電極與在各畫素上所具備的畫素電極之薄膜電晶體之第二基板,在前述第一基板與第二基板間所夾持的液晶組成物;該液晶組成物中的液晶分子之無電壓施加時的配向係相對於前述基板呈略垂直之液晶顯示元件,其特徵為使用前述本發明的液晶組成物作為該液晶組成物。
滴下痕跡的發生係受到所注入的液晶材料大幅影響,藉由顯示元件的構成亦無法避免其之影響。特別地,液晶顯示元件中所形成的彩色濾光片、薄膜電晶體等只有薄的配向膜、透明電極等與液晶組成物相隔之構件,故因組合而對滴下痕跡之發生造成影響。
特別地,當該薄膜電晶體為反交錯型時,為了以汲電極覆蓋閘電極之方式形成,其面積有增大之傾向。汲電極係由銅、鋁、鉻、鈦、鉬、鉭等的金屬材料所形成,一般地,施有鈍化處理者係通常的形態。然而,保護膜一般為薄,配向膜亦薄,由於不遮斷離子性物質的可能性高,無法避免因金屬材料與液晶組成物之相互作用所致的滴下痕跡之發生。
於本案發明中,如第2圖中所記載,可適用於薄膜電晶體為反交錯型的液晶顯示元件,在使用鋁配線的情況為較佳。
使用本發明的液晶組成物之液晶顯示元件,
係可用於兼顧高速響應與顯示不良之抑制,特別有用於主動矩陣驅動用液晶顯示元件,可適用於VA模式、PSVA模式、PSA模式、IPS模式或ECB模式用。
以下舉出實施例來更詳述本發明,惟本發明不受此等實施例所限定。又,以下的實施例及比較例之組成物中的「%」係『質量%』的意思。
實施例中,所測定的特性係如以下。
TNI:向列相-各向同性液體相轉移溫度(℃)
△n:在20℃的折射率各向異性
△ε:在20℃的介電常數各向異性
η:在20℃的黏度(mPa‧s)
γ1:在20℃的旋轉黏度(mPa‧s)
VHR:於頻率60Hz,施加電壓5V之條件下,在70℃的電壓保持率(%)
耐熱試驗後的VHR:將注入有液晶組成物的VHR測定用TEG(Test-Element-Group)在120℃的恆溫槽中保持30分鐘後,於與上述VHR測定法相同的條件下進行測定。
燒灼:
液晶顯示元件之燒灼評價,係在顯示區域內使指定的固定圖案顯示1200小時後,進行全畫面均一顯示時,目視固定圖案的殘像之程度,藉由以下的4個等級評價來進行。
◎無殘像(非常良好的程度)
○有極少的殘像,但也為可容許之程度(良好的程度)
△有殘像,無法容許之程度(不良的程度)
×有殘像,相當惡劣(差的程度)
滴下痕跡:
液晶顯示裝置的滴下痕跡之評價,係在全面黑顯示時,目視白地浮現之滴下痕跡,藉由以下的4個等級評價來進行。
◎無殘像(非常良好的程度)
○有極少的殘像,但也為可容許之程度(良好的程度)
△有殘像,無法容許之程度(不良的程度)
×有殘像,相當惡劣(差的程度)
製程適合性:
製程適合性係於ODF製程中,使用定容積計量泵,每1次25pL滴下液晶,進行100000次,用以下的4個等級來評價以下的「0~200次、201~400次、401~600次、‧‧‧‧99801~100000次」之各200次滴下的液晶量之變化。
◎變化極小(可穩定地製造液晶顯示元件。非常良好的程度)
○有稍微變化,但也為可容許之程度(良好的程度)
△有變化,無法容許之程度(由於發生不均而良率變差。不良的程度)
×有變化,相當惡劣(發生液晶洩漏或真空氣泡)(差的程度)
低溫下的溶解性:
低溫下的溶解性評價,係在調製液晶組成物後,於1mL的樣品瓶中秤量0.5g液晶組成物,對此在溫度控制式試驗槽中,將以下當作1個循環「-25℃(1小時保持)→升溫(0.1℃/每分鐘)→0℃(1小時保持)→升溫(0.1℃/每分鐘)→25℃(1小時保持)→降溫(-0.1℃/每分鐘)→0℃(1小時保持)→降溫(-0.1℃/每分鐘)→-25℃」,持續給予溫度變化,目視觀察來自液晶組成物的析出物之發生,進行以下的4個等級評價。
◎672小時以上未觀察到析出物。(非常良好的程度)
○336小時以上未觀察到析出物。(良好的程度)
△於168小時以內觀察到析出物。(不良的程度)
×於84小時以內觀察到析出物。(差的程度)
再者,於實施例中,化合物之記載係使用以下的縮寫符號。
(側鏈構造及連結構造)
-n -CnH2n+1 碳數n的直鏈狀之烷基
n- CnH2n+1- 碳數n的直鏈狀之烷基
-On -OCnH2n+1 碳數n的直鏈狀之烷氧基
nO- CnH2n+1O- 碳數n的直鏈狀之烷氧基
-V -CH=CH2
V- CH2=CH-
-V1 -CH=CH-CH3
1V- CH3-CH=CH-
-2V -CH2-CH2-CH=CH3
V2- CH3=CH-CH2-CH2-
-2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH3
1V2- CH3-CH=CH-CH2-CH2-
(環構造)
(比較例1及實施例1~3)
調製具有以下所示之組成的液晶組成物(LC1~4),測定其物性值。將此之結果顯示於以下的表中。
使用各自的液晶組成物,製作第1圖中所示的VA液晶顯示元件。此液晶顯示元件係具有反交錯型的薄膜電晶體作為主動元件。液晶組成物之注入係藉由滴下法進行,進行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。
再者,含量之左側的記號係上述化合物的縮寫符號之記載。
實施例1~3之液晶組成物LC-2~4,與不含有式(i)的化合物之比較例1的液晶組成物LC-1比較下,可知黏度η及旋轉黏性γ1低,於各種面板評價性能、製程適合性以及低溫下的溶解性優異。
(實施例4~7)
調製具有以下所示的組成之液晶組成物(LC-5~8),測定其物性值。又,藉由液晶顯示元件,進
行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。以下顯示其結果。
於實施例4~7的液晶組成物LC-5~8中,實施例5的液晶組成物LC-6由於式(i)的化合物之添加量為4質量%,雖然稍差,但得到良好的結果。
(比較例2及實施例8~10)
調製具有以下所示的組成之液晶組成物(LC-9~12),測定其物性值。又,藉由液晶顯示元件,進行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。以下顯示其結果。
實施例8~10的液晶組成物LC-9、10、12,與不含有式(ii-b)的化合物之比較例2的液晶組成物LC-11比較下,可知黏度η及旋轉黏性γ1低,於各種面板評價性能、製程適合性以及低溫下的溶解性優異。
(實施例11~14)
調製具有以下所示的組成之液晶組成物(LC-13~16),測定其物性值。又,藉由液晶顯示元件,進行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。以下顯示其結果。
於實施例11~14的液晶組成物LC-13~16中,得到良好的結果。
(實施例15~18)
調製具有以下所示的組成之液晶組成物(LC-17~20),測定其物性值。又,藉由液晶顯示元件,進行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。以下顯示其結果。
於實施例15~18的液晶組成物LC-17~20中,得到良好的結果。
(實施例19~22)
調製具有以下所示的組成之液晶組成物(LC-21~24),測定其物性值。又,藉由液晶顯示元件,
進行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。以下顯示其結果。
於實施例19~22的液晶組成物LC-21~24中,
得到良好的結果。
(實施例23~26)
調製具有以下所示的組成之液晶組成物(LC-25~28),測定其物性值。又,藉由液晶顯示元件,進行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。以下顯示其結果。
於實施例23~26的液晶組成物LC-25~28中,得到良好的結果。
(實施例27)
調製具有以下所示的組成之液晶組成物
(LC-27),測定其物性值。又,藉由液晶顯示元件,進行燒灼、滴下痕跡、製程適合性及低溫下的溶解性之評價。以下顯示其結果。
各種面板評價結果、製程適合性、溶解性評價係顯示良好的結果。
(實施例28)
對於99.85%的實施例27中所示之向列液晶組
成物LC-33,添加0.15%的以下所示之聚合性化合物
均勻溶解以調製聚合性液晶組成物CLC-A。CLC-A的物性係與實施例27所示的向列液晶組成物之物性幾乎沒有差異。藉由真空注入法,將CLC-A注入於晶胞間隙3.5μm之塗布有誘發水平配向的聚醯亞胺配向膜之附ITO的晶胞中。一邊對此晶胞施加頻率1kHz之矩形波,一邊通過將320nm以下的紫外線截止之濾光片,藉由高壓水銀燈,將紫外線照射於液晶胞。以晶胞表面的照射強度成為10mw/cm2之方式來調整,照射600秒,得到聚合性液晶組成物中的聚合性化合物經聚合之垂直配向性液晶顯示元件。由於聚合性化合物進行聚合,確認對液晶化合物產生配向管制力。
Claims (13)
- 一種介電常數各向異性為負之液晶組成物,其含有式(i)所示的化合物及式(ii-b)所示的化合物,
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其含有24~50質量%的式(i)所示的化合物。
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其進一步含有1種或2種類以上的通式(L)所示的化合物,
- 如申請專利範圍第3項之液晶組成物,其中通式(L)所示的化合物係通式(I-C)或通式(II-a)所示的化合物,
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其進一步含有1種或2種類以上的通式(X)所示的化合物,
- 如申請專利範圍第5項之液晶組成物,其中通式(X)所示的化合物係通(XI-1)、通式(XII-1)或通式(XIII)所示的化合物,
- 如申請專利範圍第6項之液晶組成物,其中作為通式(XII-1)所示的化合物,含有式(ii-a)所示的化合物,
- 如申請專利範圍第7項之液晶組成物,其中式(ii-a)及式(ii-b)所示的化合物之合計為5~30質量%。
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其中含有式(i)、式(ii-a)、式(ii-b)、通式(I-c)、通式(II-a)、通式(XI-1)、通式(XII-1)或通式(XIII)所示的化合物,其含量之合計為95質量%至100質量%。
- 如申請專利範圍第1項之液晶組成物,其含有反應性單體。
- 一種液晶顯示元件,其使用如申請專利範圍第1項之液晶組成物。
- 一種液晶顯示元件,其使用如申請專利範圍第10項之液晶組成物。
- 一種液晶顯示器,其使用如申請專利範圍第11或12項之液晶顯示元件。
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