JP2016164267A - 液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
Ma1及びMa2はそれぞれ独立して
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
Za1及びZa2はそれぞれ独立して単結合又は−CH2CH2−を表すが、Za1及びZa2がともに単結合を表すことはない。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物及び当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
Xa3及びXa4は水素原子であることが好ましく、Xa1〜Xa4は水素原子であることがより好ましい。
で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(a)で表される化合物を1種又は2種以上含有するが、2種から10種含有することが好ましい。
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、ZLC31、ZLC32、ZLC41、ZLC42、ZLC51及びZLC52はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、Z5は−CH2−又は酸素原子を表し、XLC41は水素原子又はフッ素原子を表し、mLC31、mLC32、mLC41、mLC42、mLC51及びmLC52はそれぞれ独立して0〜3の整数を表し、mLC31+mLC32、mLC41+mLC42及びmLC51+mLC52は1、2又は3であるが、ALC31及びZLC31が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC32及びZLC32が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC41及びZLC41が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC42及びZLC42が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC51及びZLC51が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC52及びZLC52が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよい。ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)において、一般式(a)で表される化合物は除き、また、一般式(LC4)及び一般式(LC5)において一般式(LC3)で表される化合物は除き、更に一般式(LC5)において一般式(LC4)で表される化合物は除く。)
一般式(LC3)、(LC4)及び(LC5)で表される化合物は、Δεが負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていても良く、Zi1及びZi2はそれぞれ独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−又は−CF2CF2−を表すが、Zi1の少なくとも1つは−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−又は−CF2CF2−を表わし、mi1は1〜3の整数を表し、mi2は0〜3の整数を表し、mi1+mi2は1、2又は3であり、Ai1及びZi1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよく、Ai2及びZi2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
一般式(i)で表される化合物は、誘電率異方性(Δε)が負でその絶対値が3よりも大きな化合物であることが好ましい。
一般式(i−1)で表される化合物は、一般式(i−1A)、一般式(i−1B)又は一般式(i−1C)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(i−1A)で表される化合物としては、下記一般式(i−1A−1)〜一般式(i−1A−4)で表される化合物が好ましい。
一般式(i−1B)で表される化合物としては、下記一般式(i−1B−1)〜一般式(i−1B−6)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(i−1C)で表される化合物としては、下記一般式(i−1C−1)〜一般式(i−1C−4)で表される化合物であることが好ましく、一般式(i−1C−1)、及び一般式(i−1C−2)で表される化合物であることがより好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(i)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましいが、一般式(i−1A)、一般式(i−1B)又は一般式(i−1C)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上を含有してもよいし、一般式(i−1A)、一般式(i−1B)又は一般式(i−1C)で表される化合物をそれぞれ1種以上含有してもよい。一般式(i−1A)及び一般式(i−1B)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましく、2種から10種含有することがより好ましい。
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、mii1は1〜3の整数を表し、mii2は0〜3の整数を表し、mii1+mii2は1、2又は3であり、Aii1及びAii2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
mii1は1又は2を表し、mi2は0又は1を表し、mi1+mi2は1又は2であることが好ましい。
一般式(II−2)で表される化合物は、一般式(II−2A)又は一般式(II−2B)で表される化合物であることが好ましい。
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、Rii1及びRii2は一般式(ii)におけるRii1及びRii2と同じ意味を表す。)
一般式(II−2A)で表される化合物としては、下記一般式(II−2A−1)及び一般式(II−2A−2)で表される化合物が好ましい。
一般式(II−2B)で表される化合物としては、下記一般式(II−2B−1)〜一般式(II−2B−3)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の液晶組成物は、一般式(ii)で表される化合物を1種又は2種以上含有することが好ましいが、一般式(II−2A)及び一般式(II−2B)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上を含有してもよいし、一般式(II−2A)及び一般式(II−2B)で表される化合物をそれぞれ1種以上含有してもよい。一般式(II−2A)及び一般式(II−2B)で表される化合物を2種から10種含有することが好ましい。
一般式(LC3−b)としては、下記一般式(LC3−b1)〜一般式(LC3−b10)を表すことが好ましい。
RLC33及びRLC34の組み合わせは特に限定されないが、両方がアルキル基を表すもの、両方がアルケニル基を表すもの、いずれか一方がアルキル基を表し、他方がアルケニル基を表すもの、いずれか一方がアルキル基をあらわし、他方がアルコキシを表すもの、及びいずれか一方がアルキル基をあらわし、他方がアルケニルオキシ基を表すものであることが好ましく、両方がアルキル基を表すもの、及び両方がアルケニル基を表すものであることがより好ましい。
一般式(LC4)としては下記一般式(LC4−a)から一般式(LC4−d)
を表すことが好ましく、下記一般式(LC4−a1)から一般式(LC4−d1)
を表すことが好ましい。
を表すことが好ましく、下記一般式(LC5−a1)から一般式(LC5−c3)
を表すことが好ましい。
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
AL2及びZL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。ただし、一般式(L)において、一般式(a)、一般式(LC3)、一般式(LC4)及び一般式(LC5)で表される化合物は除く。)
一般式(L)で表される化合物は単独で用いてもよいが、組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの所望の性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類である。あるいは本発明の別の実施形態では2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類であり、6種類であり、7種類であり、8種類であり、9種類であり、10種類以上である。
RL11及びRL12は、直鎖状の炭素原子数1〜10のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜9のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜10のアルケニル基が好ましく、直鎖状の炭素原子数1〜8のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜7のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜8のアルケニル基が好ましく、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましい。
一般式(L−1−1)で表される化合物は、式(L−1−1.1)から式(L−1−1.3)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L−1−1.2)又は式(L−1−1.3)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L−1−1.3)で表される化合物であることが好ましい。
本発明の組成物の総量に対しての式(L−1−2)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、1%であり、5%であり、10%であり、15%であり、17%であり、20%であり、23%であり、25%であり、27%であり、30%であり、35%である。好ましい含有量の上限値は、本発明の組成物の総量に対して、60%であり、55%であり、50%であり、45%であり、42%であり、40%であり、38%であり、35%であり、33%であり、30%である。
RL13及びRL14は、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基及び直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
さらに、一般式(L−1−3)で表される化合物は、式(L−1−3.1)から式(L−1−3.12)で表される化合物群から選ばれる化合物であることが好ましく、式(L−1−3.1)、式(L−1−3.3)又は式(L−1−3.4)で表される化合物であることが好ましい。特に、式(L−1−3.1)で表される化合物は本発明の組成物の応答速度を特に改善するため好ましい。また、応答速度よりも高いTniを求めるときは、式(L−1−3.3)、式(L−1−3.4)、式(L−1−3.11)及び式(L−1−3.12)で表される化合物を用いることが好ましい。式(L−1−3.3)、式(L−1−3.4)、式(L−1−3.11)及び式(L−1−3.12)で表される化合物の合計の含有量は、低温での溶解度をよくするために20%以上にすることは好ましくない。
RL15及びRL16は、直鎖状の炭素原子数1〜5のアルキル基、直鎖状の炭素原子数1〜4のアルコキシ基及び直鎖状の炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましい。
RL21は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、RL22は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
RL31及びRL32はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
RL41は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、RL42は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。)
一般式(L−4)で表される化合物は単独で使用することもできるが、2以上の化合物を組み合わせて使用することもできる。組み合わせることができる化合物の種類に特に制限は無いが、低温での溶解性、転移温度、電気的な信頼性、複屈折率などの求められる性能に応じて適宜組み合わせて使用する。使用する化合物の種類は、例えば本発明の一つの実施形態としては1種類であり、2種類であり、3種類であり、4種類であり、5種類以上である。
RL51は炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、RL52は炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数4〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましい。
一般式(L−5)で表される化合物は、式(L−5.1)又は式(L−5.2)で表される化合物であることが好ましく、特に、式(L−5.1)で表される化合物であることが好ましい。
RL61及びRL62はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基が好ましく、XL61及びXL62のうち一方がフッ素原子他方が水素原子であることが好ましい。
式中、RL71及びRL72はそれぞれ独立して炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素原子数2〜5のアルケニル基又は炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましく、AL71及びAL72はそれぞれ独立して1,4−シクロヘキシレン基又は1,4−フェニレン基が好ましく、AL71及びAL72上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子によって置換されていてもよく、QL71は単結合又はCOO−が好ましく、単結合が好ましく、XL71及びXL72は水素原子が好ましい。
Rp1及びRp2はそれぞれ独立して以下の式(R−I)から式(R−IX):
Spp1及びSpp2はスペーサー基を表し、
Lp1及びLp2はそれぞれ独立して、単結合、−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−又は−C≡C−(式中、Raはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、前記式中、zは1〜4の整数を表す。)を表し、
Mp2は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、アントラセン−2,6−ジイル基、フェナントレン−2,7−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、インダン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表すが、Mp2は無置換であるか又は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は−Rp1で置換されていてもよく、
Mp1は以下の式(i−11)〜(ix−11):
Mp3は以下の式(i−13)〜(ix−13):
mp2〜mp4はそれぞれ独立して、0、1、2又は3を表し、mp1及びmp5はそれぞれ独立して1、2又は3を表すが、Zp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Rp2が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Spp2が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Lp1が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、Mp2が複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよい。)で表される化合物で表されることが好ましい。また、当該重合性モノマーは1種又は2種以上含有することが好ましい。
環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、アントラセン−2,6−ジイル基、フェナントレン−2,7−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、インダン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表すが、無置換であるか又は炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、炭素原子数1〜12のハロゲン化アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は−Rp1で置換されていていることが好ましく、
環Cは以下の式(c−i)〜(c−ix):
Spp1及びSpp4はスペーサー基を表し、Xp1〜Xp4は、それぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表すことが好ましく、
Lp4、Lp5およびLp6はそれぞれ独立して、単結合、−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−又は−C≡C−であることが好ましく、前記式中のzは、1〜4の整数であることが好ましい。
本発明に係る一般式(P−d)で表される化合物の好ましい例として、下記式(P−d−1)〜式(P−d−37)で表される重合性化合物が挙げられる。
実施例において化合物の記載について以下の略号を用いる。なお、nは自然数を表す。
(側鎖)
−n −CnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
n− CnH2n+1− 炭素原子数nの直鎖状のアルキル基
−On −OCnH2n+1 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
nO− CnH2n+1O− 炭素原子数nの直鎖状のアルコキシル基
−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
(連結基)
−n− −CnH2n−
−nO− −CnH2n−O−
−On− −O−CnH2n−
−COO− −C(=O)−O−
−OCO− −O−C(=O)−
−CF2O− −CF2−O−
−OCF2− −O−CF2−
(環構造)
Tcn :固体相−ネマチック相転移温度(℃)
Δn :20℃における屈折率異方性
Δε :20℃における誘電率異方性
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ1 :20℃における回転粘度(mPa・s)
K33 :20℃における弾性定数K33(pN)
初期電圧保持率(VHR):UVを照射する前のVHR(%)
UV照射後電圧保持率(VHR):UVを照射した後のVHR(%)
テストセルにプレチルト角形成させる場合は、テストセルに10V、100Hz、矩形波電圧を印加しながら、UVを60J(365nm)照射した。UV光源としてUSHIO社のマルチライトを使用した。
LC−A(比較例1)、LC−A1(実施例1−1)、LC−A2(実施例1−2)、LC−A3(実施例1−3)およびLC−A4(実施例1−4)を調製した。液晶組成物の構成とその物性値は表1のとおりであった。
次に、調製したLC−A、LC−A1、LC−A2、LC−A3およびLC−A4をテストセルに真空注入したのち、そのUV照射前後のVHRを測定した。本発明の液晶組成物であるLC−A1、LC−A2、LC−A3およびLC−A4のUV照射後のVHRは比較例1であるLC−Aと同程度であり、応答速度を改善したにもかかわらず液晶材料の耐UV性を損なっていないことが確かめられた。
(比較例2、実施例2−1〜2−3)
LC−B(比較例2)、LC−B1(実施例2−1)、LC−B2(実施例2−2)およびLC−B3(実施例2−3)を調製した。液晶組成物の構成とその物性値は表2のとおりであった。
次に、調製したLC−B、LC−B1、LC−B2およびLC−B3をテストセルに真空注入したのち、そのUV照射前後のVHRを測定した。本発明の液晶組成物であるLC−B1、LC−B2およびLC−B3のUV照射後のVHRは比較例であるLC−Bと同程度であり、応答速度を改善したにもかかわらず液晶材料の耐UV性を損なっていないことが確かめられた。
(比較例3、実施例3−1〜3−4)
LC−C(比較例3)、LC−C1(実施例3−1)、LC−C2(実施例3−2)、LC−C3(実施例3−3)およびLC−C4(実施例3−4)を調製した。液晶組成物の構成とその物性値は表3のとおりであった。
次に、調製したLC−C、LC−C1、LC−C2、LC−C3およびLC−C4をテストセルに真空注入したのち、そのUV照射前後のVHRを測定した。本発明の液晶組成物であるLC−C1、LC−C2、LC−C3およびLC−C4のUV照射後のVHRは比較例であるLC−Cと同程度かまたは改善しており、応答速度を改善したにもかかわらず液晶材料の耐UV性を損なっていないことが確かめられた。
(比較例4、実施例4−1〜4−4)
LC−D(比較例4)、LC−D1(実施例4−1)、LC−D2(実施例4−2)、LC−D3(実施例4−3)およびLC−D4(実施例4−4)を調製した。液晶組成物の構成とその物性値は表4のとおりであった。
次に、調製したLC−D、LC−D1、LC−D2、LC−D3およびLC−D4をテストセルに真空注入したのち、そのUV照射前後のVHRを測定した。本発明の液晶組成物であるLC−D1、LC−D2、LC−D3およびLC−D4のUV照射後のVHRは比較例であるLC−Dと同程度かまたは改善しており、応答速度を改善したにもかかわらず液晶材料の耐UV性を損なっていないことが確かめられた。
(比較例5、実施例5−1〜5−4)
LC−E(比較例5)、LC−E1(実施例5−1)、LC−E2(実施例5−2)、LC−E3(実施例5−3)およびLC−E4(実施例5−4)を調製した。液晶組成物の構成とその物性値は表5のとおりであった。
次に、調製したLC−E、LC−E1、LC−E2、LC−E3およびLC−E4をテストセルに真空注入したのち、そのUV照射前後のVHRを測定した。本発明の液晶組成物であるLC−E1、LC−E2、LC−E3およびLC−E4のUV照射後のVHRは比較例であるLC−Eと同程度かまたは改善しており、応答速度を改善したにもかかわらず液晶材料の耐UV性を損なっていないことが確かめられた。
(実施例6−1〜6−8)
MLC−A2(実施例6−1)、MLC−A4(実施例6−2)、MLC−B3(実施例6−3)、MLC−C1(実施例6−4)、MLC−D3(実施例6−5)、MLC−E2(実施例6−6)、MLC−E3(実施例6−7)およびMLC−E4(実施例6−8)を調製した。液晶組成物の構成は表6−1および表6−2のとおりであった。
(実施例7−1〜7−7)
MLC−E11(実施例7−1)、MLC−E12(実施例7−2)、MLC−E13(実施例7−3)、MLC−E14(実施例7−4)、MLC−E15(実施例7−5)、MLC−E16(実施例7−6)およびMLC−E17(実施例7−7)を調製した。液晶組成物の構成は表7−1および表7−2のとおりであった。
(比較例6、7、実施例8、9)
LC−F(比較例6)、LC−F1(実施例8)、LC−G(比較例7)およびLC−G1(実施例9)を調製した。液晶組成物の構成とその物性値は表5のとおりであった。
次に、調製したLC−F、LC−F1、LC−GおよびLC−G1をテストセルに真空注入したのち、そのUV照射前後のVHRを測定した。本発明の液晶組成物であるLC−F1およびLC−G1UV照射後のVHRは比較例であるLC−FおよびLC−Gと同程度かまたは改善しており、応答速度を改善したにもかかわらず液晶材料の耐UV性を損なっていないことが確かめられた。 以上のことから、本発明の液晶組成物は、ネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)、屈折率異方性(Δn)、誘電率異方性(Δε)、回転粘度(γ1)、弾性定数(K33)および耐UV性が充分に優れており、これを用いたVA型等の液晶表示素子は表示品位の優れたものであることが確認された。(比較例8、9、実施例10、11)
LC−H(比較例8)、LC−H1(実施例10−1)、LC−H2(実施例10−2)、LC−I(比較例9)およびLC−I1(実施例11)を調製した。液晶組成物の構成とその物性値は表11のとおりであった。
次に、調製したLC−H、LC−H1、LC−H2、LC−IおよびLC−I1をテストセルに真空注入したのち、そのUV照射前後のVHRを測定した。本発明の液晶組成物であるLC−H1およびLC−I1UV照射後のVHRは比較例であるLC−HおよびLC−Iと同程度かまたは改善しており、応答速度を改善したにもかかわらず液晶材料の耐UV性を損なっていないことが確かめられた。
MLC−F1(実施例12−1)、MLC−G1(実施例12−2)、MLC−H1(実施例12−3)、MLC−H2(実施例12−4)およびMLC−I1(実施例12−5)を調製した。液晶組成物の構成は表12のとおりであった。
Claims (11)
- 一般式(a)
Ma1及びMa2はそれぞれ独立して
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
Za1及びZa2はそれぞれ独立して単結合又は−CH2CH2−を表すが、Za1及びZa2がともに単結合を表すことはない。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物。 - 更に、一般式(LC3)、一般式(LC4)及び一般式(LC5)
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、ZLC31、ZLC32、ZLC41、ZLC42、ZLC51及びZLC52はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、Z5は−CH2−又は酸素原子を表し、XLC41は水素原子又はフッ素原子を表し、mLC31、mLC32、mLC41、mLC42、mLC51及びmLC52はそれぞれ独立して0〜3の整数を表し、mLC31+mLC32、mLC41+mLC42及びmLC51+mLC52は1、2又は3であるが、ALC31及びZLC31が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC32及びZLC32が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC41及びZLC41が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC42及びZLC42が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC51及びZLC51が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよく、ALC52及びZLC52が複数存在する場合はそれらは同一であっても異なっていてもよい。ただし、一般式(LC3)〜一般式(LC5)において、一般式(a)で表される化合物は除き、また、一般式(LC4)及び一般式(LC5)において一般式(LC3)で表される化合物は除き、更に一般式(LC5)において一般式(LC4)で表される化合物は除く。)
で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有する請求項1に記載の液晶組成物。 - 一般式(LC3)で表される化合物として、一般式(i)
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、Zi1及びZi2はそれぞれ独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−又は−CF2CF2−を表すが、Zi1の少なくとも1つは−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−又は−CF2CF2−を表わし、mi1は1〜3の整数を表し、mi2は0〜3の整数を表し、mi1+mi2は1、2又は3であり、Ai1及びZi1が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよく、Ai2及びZi2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有する請求項2記載の液晶組成物。 - 一般式(LC3)で表される化合物として、一般式(ii)
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、mii1は1〜3の整数を表し、mii2は0〜3の整数を表し、mii1+mii2は1、2又は3であり、Aii1及びAii2が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有する請求項2又は3のいずれか1項に記載の液晶組成物。 - 更に、一般式(L)
nL1は0、1、2又は3を表し、
AL1、AL2及びAL3はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
ZL1及びZL2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
AL2及びZL3が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。ただし、一般式(L)において、一般式(a)、一般式(LC3)、一般式(LC4)及び一般式(LC5)で表される化合物は除く。)
で表される化合物を1種又は2種以上含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶組成物。 - 一般式(a)で表される化合物として、Ma2は無置換の1,4−フェニレン基又は無置換のナフタレン−2,6−ジイル基を表す化合物を1種又は2種以上含有する請求項1〜6のいずれか一項記載の液晶組成物。
- 一般式(a)の含有量が液晶組成物において0.5質量%から35質量%である請求項1から7のいずれか1項に液晶組成物。
- 一般式(i)の含有量が液晶組成物において1質量%から25質量%である請求項3から8のいずれか1項に液晶組成物。
- 重合性化合物を1種又は2種以上含有する請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
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