液晶组合物及液晶显示元件

文档序号:1661381 发布日期:2019-12-27 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 液晶组合物及液晶显示元件 (Liquid crystal composition and liquid crystal display element ) 是由 山本淳子 间宫纯一 井之上雄一 木村正臣 于 2018-06-14 设计创作,主要内容包括:本发明所要解决的课题在于提供一种垂直取向性、烧屏与相容性优异的液晶组合物,及提供一种使用其的液晶显示元件。本发明提供一种垂直取向性、烧屏特性(预倾角的经时变化)与相容性优异的液晶组合物,及提供一种使用其的液晶显示元件;该液晶组合物含有1种或2种以上的第1单体及大于0.4质量%的1种或2种以上的第2单体,该第1单体具有第1液晶原骨架、与上述第1液晶原骨架连接的通式(PG1)所表示的至少一个聚合性基、及与上述液晶原骨架或上述聚合性基连接的至少一个极性基,该第2单体具有第2液晶原骨架和与上述第2液晶原骨架连接的通式(PG2)所表示的聚合性基、且具备与上述第1单体不同的化学结构。(The present invention addresses the problem of providing a liquid crystal composition having excellent vertical alignment properties, burn-in properties, and compatibility, and a liquid crystal display element using the same. The present invention provides a liquid crystal composition having excellent vertical alignment properties, burn-in characteristics (change over time in pretilt angle), and compatibility, and a liquid crystal display element using the same; the liquid crystal composition comprises 1 or 2 or more kinds of 1 st monomers and more than 0.4 mass% of 1 or 2 or more kinds of 2 nd monomers, wherein the 1 st monomer has a 1 st mesogen skeleton, at least one polymerizable group represented by general formula (PG1) bonded to the 1 st mesogen skeleton, and at least one polar group bonded to the mesogen skeleton or the polymerizable group, and the 2 nd monomer has a 2 nd mesogen skeleton and a polymerizable group represented by general formula (PG2) bonded to the 2 nd mesogen skeleton, and has a chemical structure different from that of the 1 st monomer.)

液晶组合物及液晶显示元件

技术领域

本发明关于一种含有自发取向性单体的液晶组合物及使用其的液晶显示元件。

背景技术

一般而言,液晶面板、液晶显示器等液晶显示元件是通过电场等外部刺激来改变液晶分子的排列状态,将与该改变相伴随的光学特性变化利用于显示中。这样的液晶显示元件通常为在两片透明基板的间隙填充有液晶分子的状态的构成,在与该液晶分子抵接的基板的表面形成有用于使液晶分子预先按特定方向排列的取向膜。

然而,存在下述问题:在液晶显示元件的制造工序中因发生于取向膜表面的损伤、灰尘而导致发生取向缺陷的问题;随着基板尺寸大型化而难以设计及管理用于获得在基板整面的长时间均匀取向的取向膜。

因此,近年来要求开发下述液晶显示元件:通过将含有控制液晶分子取向的自发取向材料的液晶组合物使用于液晶层,而不需要取向膜。

例如,在专利文献1中,记载了一种含有自发取向材料的液晶组合物,通过代替与液晶分子的相互作用相对较弱的丙烯酸月桂酯而含有具备辛基且显示出高直线性的单官能联苯单体与具备硬脂酰基且显示出低直线的二官能联苯单体的液晶组合物,以抑制电压保持率的下降。另外,在专利文献2中,揭示了各种代替取向层而含有控制液晶分子取向的自取向添加剂的液晶组合物,并记载了若将含有向列型LC介质、自取向添加剂及根据需要的聚合性化合物的液晶组合物填充于无预取向层的试验单元中,则关于基板表面具有自发的垂直(homeotropic)取向,以及该垂直取向一直稳定至透明点,可通过施加电压可逆地切换所形成的VA单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利公开2017-0123275号公报

专利文献2:日本特表2016-501938号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而,就上述如专利文献1所示那样的含有烷基链长且具备有联苯骨架的2种疏水性单体的组合物而言,一般被认为与填充于一对基板间的液晶层的液晶分子之间的相互作用比丙烯酸月桂酯强,但因对基板的吸附力低,而会产生无法约束液晶分子的取向方向的问题。

在专利文献2中,虽然考虑了初始的预倾角(pretilt),但是并未考虑重复进行电压的开关的液晶显示元件中预倾角的经时变化。因此,即便可以通过引用文献2的具备羟基的极性基的自取向添加剂来构建钝化层,从而将初始的预倾角(pretilt)控制在所需大小,但是会产生由于预倾角随时间变化而产生显示不均的新问题。特别是,现状是并未针对自取向添加剂和所添加的聚合性化合物的组合、其含量的关系、以及自取向添加剂及聚合性化合物的含量与预倾角的经时变化的关系进行任何探讨。

因此,本发明所要解决的课题在于提供一种垂直取向性、烧屏特性(预倾角的经时变化)与相容性优异的液晶组合物,及提供一种使用其的液晶显示元件。

用于解决课题的手段

本发明人等经潜心研究的结果,发现通过含有1种或2种以上的自取向聚合性单体与特定量的1种或2种以上的聚合性化合物的液晶组合物、以及使用其的液晶显示元件,可解决上述课题,而完成了本申请发明。

发明的效果

本发明涉及的液晶组合物显示出高相容性和对液晶分子的优异的垂直取向性。

本发明涉及的液晶组合物通过含有1种或2种以上的自取向聚合性化合物和特定量的1种或2种以上的聚合性化合物,而表现为没有预倾角的经时变化或预倾角的经时变化少。

本发明涉及的液晶组合物通过含有1种或2种以上的自取向聚合性化合物(第1单体)和特定量的1种或2种以上的聚合性化合物,而可不产生取向不均或减少取向不均。

本发明涉及的液晶显示元件无取向不均或表现为减少的取向不均。

本发明涉及的液晶组合物及具备其的液晶显示元件显示出高可靠性。

具体实施方式

本发明的第一方式为一种液晶组合物,其含有1种或2种以上的第1单体及大于0.4质量%的1种或2种以上的第2单体,该第1单体具有第1液晶原(mesogen)骨架、与上述第1液晶原骨架连接的通式(PG1)所表示的至少一个聚合性基、及与上述液晶原骨架或上述聚合性基连接的至少一个极性基,该第2单体具有第2液晶原骨架、与上述第2液晶原骨架连接的通式(PG2)所表示的聚合性基、且具备与上述第1单体不同的化学结构。

[化1]

*-S11-P11 (PG1)

*-S21-P21 (PG2)

(上述式中,上述P11及P21分别独立地为以下的式(R-I)~式(R-IX)所表示的基团,

[化2]

(上述式(R-I)~(R-IX)中,R21、R31、R41、R51及R61相互独立地为氢原子、碳原子数1~5个的烷基或碳原子数1~5个的卤化烷基,W1为单键、-O-或亚甲基,T1为单键或-COO-,p1、t1及q1分别独立地为0、1或2,上述聚合性基P11的一个以上的氢原子可被上述极性基取代,或者上述极性基也可以含有上述通式(PG1)所表示的聚合性基来作为取代基。上述化学式中的*表示连接键。)

S11及S21分别独立地表示单键或碳原子数1~15的亚烷基,该亚烷基中的1个的-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被上述极性基、-O-、-OCO-或-COO-取代。)

由此,可得到垂直取向性、烧屏特性(预倾角的经时变化)、与相容性优异的液晶组合物。

需说明的是,本说明书中的烷基可为直链状或支链状中的任一者,优选为直链状,作为具体例,例如可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异丙基、异丁基等。需说明的是,本说明书中的亚烷基可为直链状或支链状中的任一者,优选为直链状,作为具体例,可列举:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基及亚辛基等。需说明的是,本说明书中的烷氧基可为直链状或支链状中的任一者,优选为直链状,可列举:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基等。

本发明涉及的第1液晶原骨架优选为通式(Me1)。

[化3]

(上述通式(Me1)中,ZMe1表示单键、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-、或碳原子数2~20的亚烷基,该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代,AMe1表示2价的6元环芳香族基、2价的6元环杂芳香族基、2价的6元环脂肪族基、2价的6元环杂脂肪族基,这些环结构中的氢原子可被卤素原子、或P11-Sp11-、及极性基取代,当分别存在多个ZMe1及AMe1的情况下,分别可以彼此相同也可以不同,

mMe1表示1~5的整数,式(Me1)中,左端的黑点及右端的黑点表示连接键)。

本发明涉及的式(Me1)所表示的液晶原骨架优选为以下的式(Me1-1)~(Me1-16)中的任一者。

[化4]

[化5]

[化6]

本发明涉及的通式(PG1)所表示的聚合性基优选为以下的式(R-I)~(R-IX)中的任一者。

[化7]

(上述式(R-I)~(R-IX)中,R21、R31、R41、R51及R61相互独立地为氢原子、碳原子数1~5个的烷基或碳原子数1~5个的卤化烷基,W1为单键、-O-或亚甲基,T1为单键或-COO-,p1、t1及q1分别独立地为0、1或2,上述式(R-I)~(R-IX)的一个以上的氢原子可被上述极性基取代。上述化学式中的*表示连接键。)

这些之中,在上述(PG1)、(PG2)中,P11分别独立地优选为式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)、式(R-IV)、式(R-V)或式(R-VII),更优选为式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)或式(R-IV),更优选为式(R-I),进一步优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基,更进一步优选为甲基丙烯酰基,一个以上的氢原子可被上述极性基取代。

在上述通式(PG1)中,S11优选为单键或可被极性基取代的碳原子数1~5的亚烷基,更优选为可被极性基取代的碳原子数2~5的亚烷基,S11的至少一个氢原子优选被后述的通式(K)所表示的极性基取代。

本发明涉及的通式(PG1)所表示的聚合性基的数量优选为1个~5个,更优选为1个~4个,进一步优选为1个~3个。

本发明涉及的极性基优选为具备与基板、膜、电极等相互作用(例如:吸附)的相互作用部位的作用,更优选为进行与跟第1单体不同的构件(基板(包含玻璃或金属氧化物)、膜或电极)非共价连接性的相互作用的基团。该极性基优选为具有选自由N、O、S、P及Si所组成的组中的杂原子的极性要素的原子团,该极性基更优选为具有选自由N、O、S、P及Si所组成的组中的杂原子的极性要素的原子团且对上述第1单体以外的构件表现出相互作用,优选由以下通式(K)所表示。需说明的是,本发明涉及的极性基也可以与上述通式(PG1)所表示的聚合性基连接(上述极性基也可以含有上述通式(PG1)所表示的聚合性基来作为取代基)。

[化8]

*-Sik-Kik (K)

(上述通式(K)中,Sik表示单键或碳原子数1~15的亚烷基,该亚烷基中的1个的-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,

上述Kik由以下的式(K-1)~式(K-28)表示。

[化9]

(上述式(K-1)~(K-23)中,RK1及RK2分别独立地表示氢原子或碳原子数1~5的直链或支链的烷基或烷氧基,RK3表示氢原子或1~20的直链或支链的烷基,该烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代,RK4及RK5分别独立地表示氢原子或碳原子数1~8的烷基,

WK1表示次甲基、≡C-CH3、≡C-C2H5、≡C-C3H7、≡C-C4H9、≡C-C5H11、≡C-C6H13或氮原子,

XK1及XK2分别独立地表示-CH2-、氧原子、-C(=O)-或硫原子,

YK1、YK2及YK3分别独立地表示次甲基或氮原子,

ZK1表示氧原子或硫原子,ZK2表示碳原子、硫原子或硅原子,ZK3表示氧原子,ZK4表示单键或双键。)上述Sik或上述Kik的1个以上的氢原子可被上述通式(PG1)所表示的聚合性基取代。)上述化学式中的*表示连接键。)

[化10]

(式中,Yi1表示碳原子数3~20的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基,这些烷基中的至少2个以上的仲碳原子被-(C=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,另外,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRil

Si1及Si3分别独立地表示碳原子数1~6的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-C(=CH2)-、-C(=CHRi3)-、-C(=CRi3 2)-、-O-、-NH-、-C=O-、-COO-或-OCO-取代,

Si2表示碳原子、氮原子或硅原子,

Ri2表示氢原子、碳原子数1~20的直链或支链的烷基,这些基团中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代,

Pi1表示聚合性基,

Spi1表示间隔基团或单键,

ni1表示1~3的整数,ni2及ni3分别独立地表示0~2的整数,在Si2表示碳原子或硅原子的情况下,ni1+ni2+ni3为3,在Si2表示氮原子的情况下,ni1+ni2+ni3为2。Ri3表示与通式(i)中的Ri3相同含义,当通式(K-1)中存在多个Ri2、Xi1、Yi1、Si1、Si3、Pi1及Spi1的情况下,它们可以相同也可以不同。)

[化11]

(式中,Si1、Pi1及Spi1分别表示与通式(K-1)中的Si1、Pi1及Spi1相同的含义,RK21表示碳原子数1~10的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基,这些烷基中的至少2个以上的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-O-或-NH-取代,ni4、niK21分别独立地表示0或1。)

本发明涉及的自发取向性单体具备至少一个极性基、液晶原基及至少一个聚合性基,且具备有与本发明涉及的第2单体不同的化学构造。该极性基也可以隔着间隔基团,与液晶原基或聚合性基连接。

本发明涉及的第1单体具备1液晶原骨架、与上述第1液晶原骨架连接的通式(PG1)所表示的至少一个聚合性基、及与上述液晶原骨架或上述聚合性基连接的至少一个极性基,优选具有第1液晶原骨架、与上述第1液晶原骨架连接的通式(PG1)所表示的至少一个聚合性基、及与上述液晶原骨架或上述聚合性基连接的通式(K)所表示的至少一个极性基。该极性基也可以隔着间隔基团Sik而与液晶原基或聚合性基连接。

作为该Sik,优选表示单键或碳原子数1~8的亚烷基,该亚烷基中的一个或两个以上的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代。另外,也可被上述通式(PG1)所表示的聚合性基取代。

在本发明涉及的极性基中,Kik优选为选自由以下的式(K-1-1)~(K-23-1)所表示的化合物所组成的组中的至少1种。

[化12]

(上述式中,RK4’及RK5’分别独立地表示碳原子数1~5的烷基。也可被上述通式(PG1)所表示的聚合性基取代。上述化学式中的*表示连接键。)

上述中,作为本发明涉及的极性基,优选为式(K-1-1)、(K-2-1)、(K-7-1)、(K-20-1)或(K-22-1)。

在本发明涉及的第1单体中,极性基可与第1液晶原骨架直接连接,或是也可以与通式(PG1)所表示的聚合性基连接。作为极性基与通式(PG1)所表示的聚合性基连接的情况时(上述极性基具有上述通式(PG1)所表示的聚合性基来作为取代基)的优选方式,当极性基以通式(K)所表示时,上述Sik或上述Kik的1个以上的氢原子可被通式(PG1)所表示的聚合性基取代。

另外,在本发明涉及的第1单体中,通式(PG1)所表示的聚合性基的1个以上的氢原子可被极性基取代。作为此情况的优选方式,可列举聚合性基P11或S11的1个以上的氢原子被极性基取代的方式,作为更优选的方式,可列举聚合性基P11或S11的1个以上的氢原子被通式(K)所表示的极性基取代的方式。例如,作为极性基与通式(PG1)所表示的聚合性基直接连接的方式,可列举以下的式(P-K-1)、(P-K-2)、(P-K-3)或(P-K-4)等结构。

[化13]

(上述式中,Rnk1表示氢原子或碳原子数1~5的烷基,nk1及nk2分别独立地表示0~8的整数。)

本发明涉及的第1单体优选表现出控制液晶分子的取向的自发取向性,更优选为选自由通式(i)、通式(ii)、通式(iii)及通式(iv)所表示的化合物所组成的组中的1种或2种以上的化合物。

[化14]

(上述通式(i)中,Ral1、Ral2、Zal1、Zal2、Lal1、Lal2、Lal3、Spal1、Spal2、Spal3、Xal1、Xal2、Xal3、mal1、mal2、mal3、nal1、nal2、nal3、pal1及pal2分别相互独立,

Ral1表示氢原子、卤素原子、具有1~20个碳原子的直链状、分枝状或者环状烷基,此处,在该烷基中,1个或2个以上的未邻接的CH2基可被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此未直接连接的方式取代,进一步1个或2个以上的氢原子可被F或Cl取代,

Ral2表示具备以下的任一种部分结构的极性基,

[化15]

[化16]

Spal1、Spal2及Spal3分别相互独立地表示碳原子数1~12个的烷基或单键,

Xal1、Xal2及Xal3分别相互独立地表示烷基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基或乙烯基,

Zal1表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n al-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n al-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-(CRal3Ral4)n a1-、-CH(-Spal1-Xal1)-、-CH2CH(-Spal1-Xal1)-、-CH(-Spal1-Xal1)CH(-Spal1-Xal1)-,

Zal2分别相互独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n al-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-(CRal3Ral4)na1-、-CH(-Spal1-Xal1)-、-CH2CH(-Spal1-Xal1)-、-CH(-Spal1-Xal1)CH(-Spal1-Xal1)-,

Lal1、Lal2、Lal3分别相互独立地表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Ral3)2、-C(=O)Ral3、具有3~15个碳原子的经任意取代的甲硅烷基、经任意取代的芳基或者环烷基或1~25个的碳原子,此处,1个或者2个以上的氢原子可被卤素原子(氟原子、氯原子)取代,

上述Ral3表示具有1~12个碳原子的烷基,上述Ral4表示氢原子或具有1~12个碳原子的烷基,上述nal表示1~4的整数,

pal1及pal2分别相互独立地表示0或1,mal1、mal2及mal3分别相互独立地表示0~3的整数,nal1、nal2及nal3分别相互独立地表示0~3的整数。)

通式(ii):

[化17]

(式中,Zii1表示单键、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-或碳原子数2~20的亚烷基,该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代,

Aii1表示2价的6元环芳香族基、2价的6元环杂芳香族基、2价的6元环脂肪族基、2价的6元环杂脂肪族基,这些环结构中的氢原子可被卤素原子、或P11-S11-、及具有由通式(K)表示的极性基的1价有机基或Ri1取代,至少一者被P11-S11-取代,

当分别存在多个Zii1及Aii1的情况下,各自彼此可以相同或也可以不同,

mii1表示1~5的整数,

Rii1及Rii2分别独立地表示氢原子、碳原子数1~40的直链或支链的烷基、卤化烷基或Pi1-Spi1-,该烷基中的-CH2-可被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,但-O-不为连续,Rii1及Rii2的至少一者表示具有由通式(K)所表示的极性基的1价有机基,通式(ii)中具有1个或2个以上的P11-S12-,并具有1个或2个以上具有由通式(K)所表示的极性基的1价有机基且具有1个或2个以上的Rii1

上述P11-S12-(P11表示聚合性基,表示选自上述通式(R-I)~通式(R-IX)所表示的组中的取代基,具有由通式(K)所表示的极性基的1价有机基(通式(K)具有上述通式(K-1)~通式(K-23)所表示的部分结构)及Ri1(Ri1表示氢原子、碳原子数1~40的直链或支链的烷基、卤化烷基或Pi1-Spi1-,该烷基中的-CH2-可被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,但-O-不为连续)。

在上述通式(ii)中,Zii1优选表示单键、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-或碳原子数1~40的直链状或支链状的亚烷基、或该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-被-O-取代而成的基团,更优选表示单键、-COO-、-OCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-、或碳原子数1~40的直链状或支链状的亚烷基、或该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-被-O-取单键、碳原子数2~15的直链状的亚烷基、或该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-被-O-取代而成的基团,进一步优选表示单键、CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-或碳原子数2的亚烷基(亚乙基(-CH2CH2-))或者亚乙基中的1个-CH2-经-O-取代而成的基团(-CH2O-、-OCH2-)或碳原子数3~13的直链状亚烷基或者该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-经-O-取代而成的基团。

Aii1优选表示2价的6元环芳香族基或2价的6元环脂肪族基,2价的未经取代的6元环芳香族基、2价的未经取代的6元环脂肪族基或这些环结构中的氢原子优选为未经取代或经碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、卤素原子取代,优选为2价的未经取代的6元环芳香族基或者此环结构中的氢原子被氟原子取代而成的基团、或2价的未经取代的6元环脂肪族基,优选为取代基上的氢原子可被卤素原子、烷基或烷氧基取代的1,4-亚苯基、2,6-萘基或1,4-环己基,至少一个取代基经Pi1-Spi1-取代。

mii1优选表示2~5的整数,进一步优选表示2~4的整数。

通式(iii):

[化18]

(上述通式(iii)中,Riii1为碳原子数1~15的烷基,在该烷基中,至少1个-CH2-可被-O-或-S-取代,至少1个-(CH2)2-可被-CH=CH-或-C≡C-取代,在这些基团中,至少1个氢原子可被卤素原子取代,

Aiii1及Aiii2分别独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、芴-2,7-二基、菲-2,7-二基、蒽-2,6-二基、全氢化环戊[a]菲-3,17-二基或2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17-十四氢环戊[a]菲-3,17-二基,在这些环中,至少1个氢原子可被氟原子、氯原子、碳原子数1~12的烷基、碳原子数2~12的烯基、碳原子数1~11的烷氧基或碳原子数2~11的烯氧基取代,在这些基团中,至少1个氢原子可被氟原子或氯原子取代,

Ziii1为单键或碳原子数1~10的亚烷基,在此亚烷基中,至少1个-CH2-可被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代,至少1个-(CH2)2-可被-CH=CH-或-C≡C-取代,在这些基团中,至少1个氢原子可被卤素原子取代,

Siii1为单键或碳原子数1~10的亚烷基,在该亚烷基中,至少1个-CH2-可被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代,至少1个-(CH2)2-可被-CH=CH-或-C≡C-取代,在这些基团中,至少1个氢可被卤素原子取代,

Kiii1及Kiii2分别独立地为氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的烷基或至少1个氢原子被卤素原子(例如氟原子)取代的碳原子数1~5的烷基,

niii1为0、1、2、3或4,

Riii2为式(iii-1)或式(iii-2)所表示的基团,

[化19]

·-Siii1-Xiii1 (iii-1)

在式(iii-1)及式(iii-2)中,

Siii2及Siii3分别独立地为单键或碳原子数1~10的亚烷基,在该亚烷基中,至少1个-CH2-可被-O-、-NH-、-CO-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代,至少1个-(CH2)2-可被-CH=CH-或-C≡C-取代,在这些基团中,至少1个氢原子可被卤素原子取代,

Siii1为=CH-或=N-,

Xiii1为-OH、-NH2、-OR3、-N(R3)2、式(Xiii1)、-COOH、-SH、-B(OH)2或-Si(R3)3表示的基团,此处,R3为氢原子或碳原子数1~10的烷基,在该烷基中,至少1个-CH2-可被-O-或-CH=CH-取代,在这些基团中,至少1个氢原子可被卤素原子取代,

式(Xiii1):

[化20]

(niii2为1~5的整数)。

通式(iv):

[化21]

通式(iv)所表示的化合物由于特别具有以Ki1表示的部分结构,故当被使用于液晶组合物时,可在夹持液晶组合物(液晶层)的基板上取向、保持使液晶分子在垂直方向上取向的状态。就通式(iv)所表示的化合物而言,认为由于以Ki1表示的部分结构具有极性,故会吸附于夹持液晶组合物(液晶层)的基板,另外,该化合物由于在化合物末端具有以Ki1表示的部分结构,故可保持使液晶分子在垂直方向上取向的状态。因此,根据使用了本实施方式的聚合性化合物的液晶组合物,即使不设置PI层,也可以使液晶分子取向(在无施加电压时诱发液晶分子的垂直取向,在施加电压时则实现液晶分子的水平取向)。因此,含有化合物(iv)的液晶组合物适合用于帮助液晶分子的垂直取向。

并且,本发明人等发现通过本实施方式的含有化合物(iv)的液晶组合物具有以Ki1表示的部分结构,不仅液晶分子的取向,而且也可以确保液晶组合物的保存性稳定性。

进一步,含有以通式(iv)表示的化合物(iv)的液晶组合物由于在特定位置具有聚合性基作为Ai2或Ai3的取代基或者Ki1的取代基,故可维持更加良好的取向性。

根据以上的观点,本实施方式的液晶组合物中的化合物(iv)在分子的末端、优选分子的主链的末端具有以Ki1表示的部分结构即可,以Ki1表示的部分结构所连接的连接对象的化学结构只要在不会阻碍液晶组合物的功能的范围内,则无特别限制。

以下,说明通式(iv)所表示的化合物的具体例。

通式(iv)中的Ki1优选为直链或支链的碳原子数3~40的烷基、碳原子数3~40的直链或支链的卤化烷基、碳原子数3~40的直链或支链的氰化烷基,此处,Ki1中的至少2个以上的仲碳原子经-(C=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,优选Ki1中的至少2个以上的仲碳原子经-(C=Xi1)-取代,优选至少3个以上的仲碳原子经-(C=Xi1)-取代,优选至少4个以上的仲碳原子经-(C=Xi1)-取代。从提升电压保持率(VHR)的观点而言,Xi1优选为氧原子。Ki1优选表示碳原子数3~30的直链或支链的烷基、直链或支链的卤化烷基、直链或支链的氰化烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-(C=CH2)-、-(C=CHRi3)-、-(C=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-取代,更优选表示碳原子数3~20的直链或支链的烷基或直链或支链的氰化烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-(C=CH2)-、-(C=CHRi3)-、-(C=CRi3 2)-、-O-取代,更优选表示碳原子数3~20的支链的烷基或支链的氰化烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-(C=CH2)-、-O-取代。Ri3优选为碳原子数1~10的直链或支链的烷基,优选为碳原子数1~7的烷基,优选为碳原子数1~3的烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。

另外,Ki1中的氢原子优选为聚合性基,即经Pi1-Spi1-取代。通过在Ki1中存在极性基与聚合性基,可得到更加良好的取向性。

Ki1优选表示通式(K-24)。

[化22]

(式中,Yi1表示碳原子数3~20的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基,这些烷基中的至少2个以上的仲碳原子经-(C=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,另外,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-或-OCO-取代,另外,这些烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代,Xi1表示氧原子、硫原子、NH或NRi1

Si1及Si3分别独立地表示碳原子数1~6的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-(C=CH2)-、-(C=CHRi3)-、-(C=CRi3 2)-、-O-、-NH-、-(C=O)-、-COO-或-OCO-取代,

Si2表示碳原子、氮原子或硅原子,

Ri2表示氢原子、碳原子数1~20的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基,这些基团中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-C(=Xi1)-或-CH(-CN)-取代,

Pi1表示聚合性基,

Spi1表示间隔基团或单键,

ni1表示1~3的整数,ni2及ni3分别独立地表示0~2的整数,当Si2表示碳原子或硅原子的情况下,ni1+ni2+ni3为3,当Si2表示氮原子的情况下,ni1+ni2+ni3为2。Ri3表示与通式(i)中的Ri3相同的含义,当通式(K-1)中存在多个Ri2、Xi1、Yi1、Si1、Si3、Pi1及Spi1的情况下,它们可以相同或也可以不同。)

通式(K-1)中的Si1及Si3优选为碳原子数1~6的直链或支链的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-(C=CH2)-、-O-、-(C=O)-、-COO-或-OCO-取代,更优选为单键、碳原子数1~6的直链状的亚烷基、或该亚烷基中的-CH2-以氧原子未直接邻接的方式被-O-取代而成的基团。Si1及Si3具体而言优选表示-(CH2)n-、-O-(CH2)n-、-(CH2)n-O-、-(CH2)n-O-(CH2)m-、-COO-(CH2)n-、-OCO-(CH2)n-(n及m表示1~6的整数)。

Si2优选为碳原子。Ri2优选表示氢原子或碳原子数1~10的直链或支链的烷基,该烷基中的-CH2-可被-O-、-C(=Xi1)-或-CH(-CN)-取代(但-O-不为连续),优选表示氢原子或碳原子数1~7的直链或支链的烷基,该烷基中的-CH2-可被-O-、-C(=Xi1)-或-CH(-CN)-取代(但-O-不为连续),更优选为氢原子、碳原子数1~3的直链烷基。

Yi1为碳原子数3~20的烷基、碳原子数3~20的直链或支链的卤化烷基、碳原子数3~20的直链或支链的氰化烷基,此处,Yi1中的至少2个以上的仲碳原子经-(C=Xi1)-及/或-(CH-CN)-取代,优选为Yi1中的至少2个以上的仲碳原子经-(C=Xi1)-取代。从提升电压保持率(VHR)的观点而言,Xi1优选为氧原子。Yi1优选表示碳原子数3~10的直链或支链的烷基、卤化烷基、氰化烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-(C=CH2)-、-(C=CHRi3)-、-(C=CRi3 2)-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-取代,更优选表示碳原子数3~7的直链或支链的烷基或氰化烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-(C=CH2)-、-(C=CHRi3)-、-(C=CRi3 2)-、-O-取代,更优选表示碳原子数3~7的直链或支链的烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-取代。另外,烷基中的氢原子可被Pi1-Spi1-取代。

从提升液晶的取向性的观点而言,Yi1优选表示选自通式(Y-1)的基团。

[化23]

(式中,WiY1表示单键或氧原子,虚线表示单键或双键,当虚线表示单键的情况下,RiY1表示氢原子、碳原子数1~20的直链或支链的烷基或Pi1-Spi1-,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-、-C≡C-或-CO-取代,当虚线表示双键的情况下,RiY1表示=CH2、=CHRiY4或=CRiY4 2,RiY4表示氢原子、碳原子数1~20的直链或支链的烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代,RiY3表示与当虚线表示单键的情况时的RiY1相同的含义,RiY2表示氢原子、碳原子数1~20的直链或支链的烷基、卤化烷基、氰化烷基,这些烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-、-C(=O)-或-CH2(-CN)-取代,另外,RiY2表示Pi1-Spi1-,当虚线表示双键的情况下,niY1为0,当虚线表示单键的情况下,niY1为1,niY2表示0~5的整数,Pi1表示聚合性基,Spi1表示间隔基团或单键,当存在多个RiY1、RiY3、RiY4、Pi1及Spi1的情况下,它们可以相同或也可以不同,以*与Si3连接。)

当虚线表示单键的情况下,RiY1优选为氢原子或碳原子数1~10的直链或支链的烷基,优选为氢原子或碳原子数1~7的烷基,优选为氢原子或碳原子数1~3的烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。具体而言,优选表示氢原子,另外,从提升耐热性的观点而言,优选表示碳原子数1~3的烷基、碳原子数1~3的烷氧基、-CO-CH3、-CH2-O-CH3。另外,从提升耐热性的观点而言,RiY1也优选表示Pi1-Spi1-。认为当RiY1表示Pi1-Spi1-的情况下,由于因通式(i)所表示的化合物受热分解所产生的分解物会聚合,故可防止杂质增加,对液晶组合物的不良影响变少。Pi1表示聚合性基,优选表示丙烯酰基、甲基丙烯酰基、或选自后述通式(P-1)~(P-15)所表示的组中的取代基。Spi1优选表示碳原子数1~18的直链状亚烷基或单键,更优选表示碳原子数2~15的直链状亚烷基或单键,进一步优选表示碳原子数2~8的直链状亚烷基或单键。

另外,当虚线表示双键的情况下,表示=CH2、=CHRiY4或=CRiY4 2,优选表示=CH2。RiY4优选为碳原子数1~10的直链或支链的烷基,优选为碳原子数1~7的烷基,优选为碳原子数1~3的烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-或-C≡C-取代。

RiY3的优选基团与当虚线表示单键的情况时的RiY1的优选基团相同。niY1优选为0。

作为RiY1及RiY3的优选组合,可列举:皆为氢原子、皆为碳原子数1~3的烷基、皆为碳原子数1~3的烷氧基、皆为-CH2-O-CH3等。当RiY1及RiY3的任一者表示Pi1-Spi1-或-CO-CH3的情况下,另一者优选表示氢原子。niY2优选为0~3的整数,更优选为0、1或2,更优选为0或1。

RiY2优选为氢原子或碳原子数1~10的烷基、卤化烷基或氰化烷基,优选为碳原子数1~7的烷基、卤化烷基或氰化烷基,优选为碳原子数1~3的烷基。另外,该烷基中的仲碳原子优选以氧原子未直接邻接的方式经-O-、-(C=Xi2)-或-(CH2-CN)-取代。从提升VHR的观点而言,Xi2优选为氧原子。另外,RiY2优选表示Pi1-Spi1-。认为当RiY2表示Pi1-Spi1-的情况下,由于因通式(i)所表示的化合物受热分解所产生的分解物会聚合,故可防止杂质增加,对液晶组合物的不良影响变少。

关于通式(Y-1),更具体而言,优选为式(Y-1-1)、(Y-1-2)、(Y-1-3a)、(Y-1-3b)、(Y-1-4)。

[化24]

(式中,niY11表示0或1,RiY21表示碳原子数1~10的烷基、卤化烷基、氰化烷基,这些烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-NH-、-COO-、-OCO-、-(C=O)-或-(CH2-CN)-取代,另外,RiY21表示Pi1-Spi1-,RiY31及RiY32分别独立地表示氢原子、碳原子数1~10的直链或支链的烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CH=CH-、-C≡C-或-CO-取代,另外,RiY31及RiY32表示Pi1-Spi1-。)

RiY21优选为碳原子数1~7的烷基、卤化烷基或氰化烷基,优选为碳原子数1~3的烷基。另外,RiY21优选表示Pi1-Spi1-。RiY31及RiY32优选为氢原子、碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基,优选表示氢原子或碳原子数1~3的烷基、碳原子数1~3的烷氧基、-CO-CH3、-CH2-O-CH3。另外,RiY31及RiY32的至少任一者优选表示Pi1-Spi1-。

从提升与液晶化合物的相容性的观点而言,优选具有式(Y-1-1)的结构。作为式(Y-1-1),优选为式(Y-1-1a)~式(Y-1-1h)。

[化25]

(式中,niY11表示0或1。)

从提升与液晶化合物的相容性、耐热性的观点而言,优选具有式(Y-1-2)的结构。作为式(Y-1-2),优选为式(Y-1-2a)~式(Y-1-2f)。

[化26]

(式中,niY11表示0或1。)

从提升耐热性的观点而言,优选具有式(Y-1-3a)及式(Y-1-3b)的结构。作为式(Y-1-3a),优选为式(Y-1-3aa),作为式(Y-1-3b),优选为式(Y-1-3ba)。

[化27]

(式中,niY11表示0或1。)

从提升液晶组合物的取向性、电压保持率的观点而言,优选具有式(Y-1-4)的结构。作为式(Y-1-4),优选为式(Y-1-4a)~式(Y-1-4f)。尤其是(Y-1-4a)~(Y-1-4c)的结构可取得与液晶化合物的相容性和液晶组合物的取向性之间的平衡,是优选的。

[化28]

(式中,niY11表示0或1。)

另外,Yi1优选表示选自通式(Y-2)的基团。

[化29]

(式中,WiY1、RiY3及RiY2表示与通式(Y-1)中的WiY1、RiY3及RiY2相同的含义。)

通式(Y-2)优选表示通式(Y-2-1)。

[化30]

(式中,niY11、RiY21及Ri31表示与通式(Y-1-1)中的niY11、RiY21及Ri31相同的含义。)

另外,从提升耐热性的观点而言,Yi1优选表示选自通式(Y-3)的基团。

[化31]

(式中,RiY1、RiY2、RiY3、niY1及niY2分别表示与通式(Y-1)中的RiY1、RiY2、RiY3、niY1及niY2相同的含义。)

通式(Y-3)优选表示通式(Y-3-1)~通式(Y-3-4)。

[化32]

(式中,RiY21、RiY31、RiY32及niY11分别表示与通式(Y-1-1)中的RiY21、RiY31、RiY32及niY11相同的含义。)

更具体而言,通式(Y-3-1)优选为通式(Y-3-11)。

[化33]

(式中,RiY21表示与通式(Y-3-1)中的RiY21相同的含义。)

另外,从提升耐热性的观点而言,Yi1优选表示选自通式(Y-4)的基团。

[化34]

(式中,RiY1、RiY2、RiY3、niY1及niY2分别表示与通式(Y-1)中的RiY1、RiY2、RiY3、niY1及niY2相同的含义。)

通式(Y-4)优选表示通式(Y-4-1)~通式(Y-4-3b)。

[化35]

(式中,RiY21、RiY31、RiY32及niY11分别表示与通式(Y-1-1)中的RiY21、RiY31、RiY32及niY11相同的含义。)

更具体而言,通式(Y-4-1)优选为通式(Y-4-11)。

[化36]

(式中,RiY21表示与通式(Y-4-1)中的RiY21相同的含义。)

Pi1优选表示选自以下的式(P-1)~通式(P-15)所表示的组中的取代基。从处理的简便性、反应性的方面而言,优选为式(P-1)~(P-3)、(P-14)、(P-15)的任一取代基,更优选为式(P-1)、(P-2)。

[化37]

(式中,右端的黑点表示连接键。)

Spi1优选表示碳原子数1~18的直链状亚烷基或单键,更优选表示碳原子数2~15的直链状亚烷基或单键,进一步优选表示碳原子数2~8的直链状亚烷基或单键。

从提升液晶的取向性和对液晶化合物的溶解性的观点而言,ni1优选表示1或2。ni2优选表示0或1,从提升取向性的观点而言,更优选表示1。ni3优选表示0或1。

通式(K-24)优选表示选自通式(K-24A)或(K-24B)的基团。

[化38]

(式中,Si1、Si2、Si3、Yi1、Pi1及Spi1分别表示与通式(K-1)中的Si1、Si2、Si3、Yi1、Pi1及Spi1相同的含义,niA1表示1~3的整数,niA3表示0~2的整数,niB1表示1~2的整数,niB3表示0或1,当Si2表示碳原子或硅原子的情况下,niA1+niA3为3,niB1+niB3为2,当Si2表示氮原子的情况下,niA1+niA3表示2,niB1表示1,niB3表示0。)

式(i)中的Ki1为用于使液晶组合物垂直取向的重要结构,通过极性基与聚合基邻接,可得到更加良好的取向性,并且显示出对液晶组合物的良好溶解性。因此,当重视液晶取向性的情况下,优选为通式(K-24B)。另一方面,当重视对液晶化合物的溶解性的情况下,优选为通式(K-24A)。作为通式(K-24A)~(K-24B)的优选例,可列举以下的式(K-24A-1)~(K-24A-4)及式(K-24B-1)~(K-24B-6),从对液晶组合物的溶解性的方面而言,优选为式(K-24A-1)~(K-24A-3),从取向性的方面而言,优选为式(K-24B-2)~(K-24B-4),特别优选可列举式(K-24A-1)、(K-24B-2)及(K-24B-4)。

[化39]

(式中,Si1、Yi1及Pi1分别独立地表示与通式(K-24)中的Si1、Yi1及Pi1相同的含义。)

另外,通式(K-24)优选表示选自通式(K-24-1)、(K-24-2)、(K-24-3a)、(K-24-3b)、(K-24-4a)、(K-24-4b)(K-24-Y2)、(K-24-Y3)及(K-24-Y4)的基团。

[化40]

[化41]

[化42]

(式中,niY11、RiY21、RiY31及RiY32分别独立地表示与通式(Y-1-1)~(Y-4)中的niY11、RiY21、RiY31及RiY32相同的含义,Spi1及Pi1分别表示与通式(i)中的Spi1及Pi1相同的含义,RiK1表示碳原子数1~6的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-或-O-取代,niK1及niK2分别独立地表示0或1。)

RiK1优选为碳原子数1~6的直链亚烷基,优选为碳原子数1~3的直链亚烷基。需说明的是,RiY21、RiY31、RiY32、Spi1及Pi1的优选基团与通式(Y-1-1)~(Y-1-4)、(Y-2)~(Y-4)、通式(i)中的RiY21、RiY31、RiY32、Spi1、Pi1相同。

另外,Ki1优选表示通式(K-25)~(K-28)。

[化43]

(式中,Si1、Pi1及Spi1分别表示与通式(K-24)中的Si1、Pi1及Spi1相同的含义,RK21表示碳原子数1~10的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基,这些烷基中的至少1个以上的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-、-O-或-NH-取代,ni4、niK21分别独立地表示0或1。)

RK21优选表示碳原子数1~5的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基,更优选表示碳原子数1~3的直链烷基或氰化烷基。另外,这些烷基中的至少1个以上的仲碳原子优选以氧原子未直接邻接的方式经-O-取代。RK21具体而言优选为碳原子数1~3的烷基、碳原子数1~3的烷氧基、碳原子数1~3的氰化烷基。

通式(K-25)优选表示以下的通式(K-25-1)~(K-25-3)。

[化44]

(式中,Si1、Pi1、Spi1、ni4及niK21分别表示与通式(K-25)中的Si1、Pi1、Spi1、ni4及niK21相同的含义,RK211表示碳原子数1~3的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基。)

通式(K-26)优选表示以下的通式(K-26-1)及(K-26-2)。

[化45]

(式中,Si1表示与通式(K-26)中的Si1相同的含义,RK211表示碳原子数1~3的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基。)

通式(K-27)优选表示以下的通式(K-27-1)。

[化46]

(式中,Si1、Pi1、Spi1及ni4分别表示与通式(K-27)中的Si1、Pi1、Spi1及niK21相同的含义,RK211表示碳原子数1~3的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基。)

通式(K-28)优选表示以下的通式(K-28-1)。

[化47]

(式中,Si1、Pi1、Spi1及ni4分别表示与通式(K-28)中的Si1、Pi1、Spi1及ni4相同的含义,RK211表示碳原子数1~3的直链或支链的烷基、卤化烷基或氰化烷基。)

需说明的是,Si1、Pi1及Spi1的优选基团与通式(K-24)中的Si1、Pi1及Spi1相同。

式(i)中,Zi1及Zi1优选表示单键、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-、碳原子数1~40的直链状或支链状的亚烷基、或该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-经-O-取代而成的基团,更优选表示单键、-COO-、-OCO-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-、碳原子数1~10的直链状或支链状的亚烷基、或该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-经-O-取代而成的基团,更优选表示单键、碳原子数2~15的直链状亚烷基、或该亚烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-经-O-取代而成的基团,进一步优选为单键、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-OCH2CH2O-、或碳原子数2的亚烷基(亚乙基(-CH2CH2-))或者亚乙基中的1个-CH2-经-O-取代而成的基团(-CH2O-、-OCH2-)或者亚乙基中的1个-CH2-经-COO-、-OCO-取代而成的基团(-CH-CHCOO-、-OCOCH-CH-)。

Ri1优选表示碳原子数1~20的直链或支链的烷基或卤化烷基,该烷基中的仲碳原子优选以氧原子未直接邻接的方式被-O-取代,更优选表示碳原子数3~18的直链或支链的烷基,该烷基中的仲碳原子可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-取代。从提升液晶化合物取向性的观点而言,Ri1的碳原子数优选为3以上,优选为4以上,优选为5以上。

Ai1优选为2价的6元环芳香族基、2价的6元环杂芳香族基、2价的6元环脂肪族基或2价的6元环杂脂肪族基、2价的5元环芳香族基、2价的5元环杂芳香族基、2价的5元环脂肪族基或2价的5元环杂脂肪族基,具体而言,优选表示选自1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、环戊烷-1,3-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基及1,3-二噁烷-2,5-二基的环结构,该环结构优选为未经取代或经Li1取代。Li1优选表示碳原子数1~12的烷基、碳原子数1~12的卤化烷基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数1~12的卤化烷氧基、卤素原子、氰基或硝基。Ai1优选表示2价的6元环芳香族基或2价的6元环脂肪族基,优选为2价的未经取代的6元环芳香族基、2价的未经取代的6元环脂肪族基或这些环结构中的氢原子经碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基或经卤素原子取代而成的基团,优选为2价的未经取代的6元环芳香族基或者此环结构中的氢原子经氟原子取代而成的基团、或2价的未经取代的6元环脂肪族基,更优选为取代基上的氢原子可被卤素原子、烷基或烷氧基取代的1,4-亚苯基、2,6-萘基或1,4-环己基。

Ai2及Ai3分别独立地优选为2价的6元环芳香族基、2价的6元环杂芳香族基、2价的6元环脂肪族基或2价的6元环杂脂肪族基、2价的5元环芳香族基、2价的5元环杂芳香族基、2价的5元环脂肪族基或2价的5元环杂脂肪族基,具体而言,优选表示选自1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、蒽-2,6-二基、菲-2,7-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、环戊烷-1,3-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基及1,3-二噁烷-2,5-二基的环结构,该环结构优选为未经取代或经Li1、Pi1-Spi1-或者Ki1取代。另外,Ai3也优选表示选自1,3-亚苯基、1,3-亚环己基、萘-2,5-二基的环结构。

Li1的优选基团与Ai1中的Li1相同。Ai2及Ai3优选表示2价的6元环芳香族基或2价的6元环脂肪族基,优选为2价的未经取代的6元环芳香族基、2价的未经取代的6元环脂肪族基或这些环结构中的氢原子经碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷氧基、卤素原子或P-Sp-取代而成的基团,优选为2价的未经取代的6元环芳香族基或者此环结构中的氢原子经氟原子取代而成的基团、或2价的未经取代的6元环脂肪族基,更优选为取代基上的氢原子可被卤素原子、烷基或烷氧基、P-Sp-取代的1,4-亚苯基、2,6-亚萘基或1,4-环己基。另外,Ai3经Ki1取代也优选。

此处,通式(i)具有至少1个以上的Pi1-Spi1-作为Ai2或Ai3的取代基或者Ki1的取代基,从更加提升可靠性的观点而言,通式(i)中的聚合性基的数目优选为2以上,优选为3以上。当重视可靠性的情况下,通过将聚合基导入于Ai2或Ai3部,可轻易地谋求多官能化,能够构建牢固的聚合物。Ai2或Ai3中的Pi1-Spi1-的被取代的位置优选为Ki1的附近,更优选为Ai3经Pi1-Spi1-取代。

mi1优选表示0~3的整数,更优选表示0~1的整数。

通式(iv)所表示的化合物优选为以下的通式(iv-1)所表示的化合物。

[化48]

(式中,Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1及Spi1分别独立地表示与通式(iv)中的Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1及Spi1相同的含义,Yi1分别独立地表示与通式(K-24)中的Yi1相同的含义,RiK1、niK1、niK2分别独立地表示与通式(K-24-1)中的RiK1、niK1、niK2相同的含义,Li11表示碳原子数1~3的烷基,mi3表示0~3的整数,mi4表示0~3的整数,但mi3+mi4表示0~4。)

通式(iv-1)所表示的化合物优选为以下的通式(iv-1-1)、(iv-1-2)、(iv-1-3a)、(iv-1-3b)、(iv-1-4)、(iv-1-Y2)、(iv-1-Y3)及(iv-1-Y4)。

[化49]

[化50]

[化51]

(式中,Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1及Spi1分别独立地表示与通式(iv)中的Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1及Spi1相同的含义,RiK1、RiY21、Ri3Y1、Ri3Y2、niK1、niK2、niY11分别独立地表示与通式(K-24-1)~(K-24-3)中的RiK1、RiY21、Ri31、Ri32、niK1、niK2、niY11相同的含义,Li11表示碳原子数1~3的烷基,mi3表示0~3的整数,mi4表示0~3的整数,但mi3+mi4表示0~4。)

需说明的是,通式(iv-1)及通式(iv-1-1)、(iv-1-2)、(iv-1-3)中的各符号的优选基团与上述通式(i)、通式(K-1)及通式(K-1-1)~(K-1-3)中的优选基团相同。

另外,通式(iv)所表示的化合物优选为以下的通式(iv-2)~(iv-5)所表示的化合物。

[化52]

(式中,Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1及Spi1分别独立地表示与通式(iv)中的Ri1、Ai1、Ai2、Zi1、Zi2、mi1、Pi1及Spi1相同的含义,ni4、niK21、RK21分别独立地表示与通式(K-24)中的ni4、niK21、RK21相同的含义,Ri22表示碳原子数1~6的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-CH=CH-、-C≡C-或-O-取代,Li11表示碳原子数1~3的烷基,ni22表示0或1,mi23表示0~3的整数,mi24表示0~3的整数,但mi23+mi24表示0~4。)

Ri22优选为碳原子数1~6的直链亚烷基,优选为碳原子数1~3的直链亚烷基。需说明的是,RiY21、RiY31、RiY32、Spi1及Pi1的优选基团与通式(Y-1-1)~(Y-1-3)、通式(i)中的RiY21、RiY31、RiY32、Spi1、Pi1相同。需说明的是,通式(iv-2)中的各符号的优选基团与上述通式(iv)、通式(K-24)中的优选基团相同。

通式(iv)优选表示以下的通式(R-1)~(R-6)。

[化53]

(式中,Ri1、Ki1及Li1分别表示与通式(iv)中的Ri1、Ki1及Li1相同的含义。)

作为通式(iv)的更具体的例子,可在下述式(R-1-1)~(R-6-7)中表示,但并不限定于此。

[化54]

[化55]

[化56]

(式中,Ri1、Pi1、Si1及Yi1分别独立地表示与通式(iv)及通式(K-1)中的Ri1、Pi1、Si1及Yi1相同的含义。)

本发明的液晶组合物中的第1单体的含量下限优选为0.4质量%,优选为0.43质量%,优选为0.44质量%,优选为0.45质量%,优选为0.46质量%,优选为0.47质量%,优选为0.48质量%,优选为0.49质量%,优选为0.5质量%,优选为0.52质量%,优选为0.55质量%,优选为0.57质量%,优选为0.6质量%,优选为0.62质量%,优选为0.65质量%,优选为0.67质量%,优选为0.7质量%,优选为0.72质量%,优选为0.75质量%,优选为0.77质量%,优选为0.8质量%,优选为0.82质量%,优选为0.84质量%,优选为0.87质量%,优选为0.9质量%。本发明的液晶组合物中的第1单体的含量上限,优选为6.0质量%,优选为5.7质量%,优选为5.5质量%,优选为5.3质量%,优选为5.0质量%,优选为4.8质量%,优选为4.5质量%,优选为4.0质量%,优选为3.8质量%,优选为3.6质量%,优选为3.5质量%,优选为3.0质量%,优选为2.5质量%,优选为2.3质量%,优选为2.1质量%,优选为2质量%,优选为1.8质量%,优选为1.6质量%,优选为1.5质量%,优选为1质量%,优选为0.95质量%,优选为0.9质量%,优选为0.85质量%,优选为0.8质量%,优选为0.75质量%,优选为0.7质量%,优选为0.65质量%,优选为0.6质量%,优选为0.55质量%,优选为0.53质量%,优选为0.5质量%,优选为0.48质量%。

具体而言,作为优选的显示自发取向性的第1单体,可列举以下的式(P-K-1)至(P-39)所表示的化合物。

[化57]

[化58]

[化59]

[化60]

[化61]

[化62]

[化63]

[化64]

[化65]

[化66]

[化67]

[化68]

[化69]

[化70]

[化71]

[化72]

[化73]

[化74]

[化75]

[化76]

[化77]

[化78]

[化79]

本发明涉及的第2单体优选为:具有第2液晶原骨架、及与上述第2液晶原骨架连接的通式(PG2)所表示的聚合性基,且具备与上述第1单体不同的化学结构,不含有上述通式(K)所表示的极性基。

本发明涉及的第2液晶原骨架优选为通式(Me2):

[化80]

(上述通式(Me2)中,ZMe2表示单键、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OOCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2-CH2COO-、-OCOCH2-CH2-、-CH=C(CH3)COO-、-OCOC(CH3)=CH-、-CH2-CH(CH3)COO-、-OCOCH(CH3)-CH2-、-OCH2CH2O-、或碳原子数2~20的亚烷基,该亚烷基中的1个或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-、-COO-或-OCO-取代,AMe2表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、2,7-亚菲基或萘-2,6-二基,这些环结构中的氢原子可被卤素原子、碳原子数1~10个的烷氧基或P21-Sp21-取代,当分别存在多个ZMe2及AMe2的情况下,分别可以彼此相同也可以不同,

mMe2表示1~5的整数,式(Me2)中,左端的黑点及右端的黑点表示连接键)。

本发明涉及的通式(PG2)所表示的聚合性基为以下的式(R-I)~(R-IX)的任一者。

[化81]

(上述式(R-I)~(R-IX)中,R21、R31、R41、R51及R61相互独立地为氢原子、碳原子数1~5个的烷基或碳原子数1~5个的卤化烷基,W1为单键、-O-或亚甲基,T1为单键或-COO-,p1、t1及q1分别独立地为0、1或2。)

这些之中,在上述(PG1)、(PG2)中,P11优选分别独立地为式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)、式(R-IV)、式(R-V)或式(R-VII),更优选为式(R-I)、式(R-II)、式(R-III)或式(R-IV),更优选为式(R-I),进一步优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基,更进一步优选为甲基丙烯酰基。

在上述通式(PG2)中,S21优选为单键或碳原子数1~3的亚烷基,更优选为单键。

在本发明涉及的第2单体的一分子中的由通式(PG2)所表示的聚合性基的数量优选为2个~4个,更优选为2个~3个。

第1单体的作用为:极性基与基板、膜、电极等吸附,确保第1单体的液晶原基和液晶分子的相容性,进一步在聚合性基具备与其它单体的连接部位。另一方面,认为第2单体的作用为:与第1单体连接、以及预倾角的赋予和预倾角的稳定性。因此,认为在第2单体的含量不为特定量的情况下,交联度较低,无法形成稳定的聚合物层,预倾角的稳定性(经时变化)下降。

本发明涉及的第2单体优选为选自由以下的通式(RM-1)及(RM-2)所表示的聚合性化合物所组成的组中的1种或2种以上。

[化82]

(上述通式(RM-1)中,ZM1及ZM2通过以下来表示,

[化83]

RM11——SM11-* (RM-S11)

(上述式(ZM1)中,XM11~XM15分别独立地表示选自由碳原子数1~15个的烷基、-CF3基、氟原子、碳原子数1~15个的烷氧基及氯原子所组成的组中的1种或2种以上、或式(RM-S11),但XM11~XM15之中的至少一个表示式(RM-S11)。)

[化84]

*-SM21-RM21 (RM-S21)

(上述式(ZM2)中,XM21~XM25分别独立地表示选自由碳原子数1~15个的烷基、-CF3基、氟原子、碳原子数1~15个的烷氧基及氯原子所组成的组中的1种或2种以上或式(RM-S21),但XM21~XM25之中的至少一个表示式(RM-S21)。)

(上述式(RM-S11)及上述式(RM-S21)中,SM11及SM21分别独立地表示碳原子数1~12的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子彼此未直接连接的方式被-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代,

RM11及RM21分别独立地表示上述式(R-I)至式(R-IX)中的任一者,

LM1及LM2分别独立地表示单键、-O-、-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-,-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-OCOCH2-、-CH2COO-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或-C≡C-,当存在多个LM2的情况下,它们可以相同也可以不同。)

MM1表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、或萘-2,6-二基,这些基团中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或碳原子数1~8的烷基、卤化烷基、卤化烷氧基、烷氧基、硝基或下式取代,

[化85]

*-SM1-RM1

(式中,SM1表示碳原子数1~12的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子彼此未直接连接的方式被氧原子、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代,RM1表示上述式(R-I)至式(R-IX)中的任一者。)

当存在多个MM1的情况下,它们可以相同也可以不同,

mM1表示0、1或2。

当存在多个SM11、SM21、SM1、RM11、RM21及/或RM1的情况下,它们可以相同也可以不同);

[化86]

(上述通式(RM-2)中,XM1~XM8分别独立地表示氢原子或氟原子,

SM2及SM3分别独立地表示碳原子数1~12的亚烷基或单键,该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子彼此未直接连接的方式被氧原子、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代,

RM2及RM3表示上述式(R-I)至式(R-IX)中的任一者)。

本发明的液晶组合物中的第2单体的含量的下限优选为大于0.4质量%,优选为0.43质量%,优选为0.44质量%,优选为0.45质量%,优选为0.46质量%,优选为0.47质量%,优选为0.48质量%,优选为0.49质量%,优选为0.5质量%,优选为0.52质量%,优选为0.55质量%,优选为0.57质量%,优选为0.6质量%,优选为0.62质量%,优选为0.65质量%,优选为0.67质量%,优选为0.7质量%,优选为0.72质量%,优选为0.75质量%,优选为0.77质量%,优选为0.8质量%,优选为0.82质量%,优选为0.84质量%,优选为0.87质量%,优选为0.9质量%。本发明的液晶组合物中的第2单体的含量的上限优选为3质量%,优选为2.5质量%,优选为2.3质量%,优选为2.1质量%,优选为2质量%,优选为1.8质量%,优选为1.6质量%,优选为1.5质量%,优选为1质量%,优选为0.95质量%,优选为0.9质量%,优选为0.85质量%,优选为0.8质量%,优选为0.75质量%,优选为0.7质量%,优选为0.65质量%,优选为0.6质量%,优选为0.55质量%,优选为0.53质量%,优选为0.5质量%,优选为0.48质量%。

在上述通式(RM-1)中,ZM1表示通式(ZM1),

[化87]

RM11-SM11- (RM-S11)

优选为XM11~XM15之中的一个或两个表示通式(RM-S11),更优选为XM13表示通式(RM-S11)。

在上述通式(RM-1)中,ZM2表示通式(ZM2),

[化88]

-SM21-RM21 (RM-S21)。

优选为XM21~XM25之中的一个或两个表示通式(RM-S21),更优选为XM23表示通式(RM-S21)。

优选为RM11及RM21分别独立地表示式(R-1)或式(R-2)。

在上述通式(RM-1)中,MM1优选为1,4-亚苯基,这些基团中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或碳原子数1~8的烷基、卤化烷基、卤化烷氧基、碳原子数1~8的烷氧基、硝基或上述通式(RM-S11)取代。

就MM1为1,4-亚苯基的聚合性化合物而言,聚合速度变得充分快。

在上述通式(RM-1)中,LM1、LM2优选分别独立地为-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-OCO-、-COOC2H4-、-OCOC2H4-、-C2H4OCO-、-C2H4COO-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-C≡C-或单键。另外,为了提高与液晶分子的相容性,更优选LM1、LM2中与环连接的连接基的长度为偶数的原子数。

在上述通式(RM-1)中,优选为mM1表示0或1。mM1表示0或1的第2单体显示与其他液晶化合物的高相容性。

在本发明涉及的液晶组合物中,通式(RM-1)所表示的第2单体相对于液晶组合物整体的含量优选为大于0.4质量%,优选为0.43质量%,优选为0.44质量%,优选为0.45质量%,优选为0.46质量%,优选为0.47质量%,优选为0.48质量%,优选为0.49质量%,优选为0.5质量%,优选为0.52质量%,优选为0.55质量%,优选为0.57质量%,优选为0.6质量%,优选为0.62质量%,优选为0.65质量%,优选为0.67质量%,优选为0.7质量%,优选为0.72质量%,优选为0.75质量%,优选为0.77质量%,优选为0.8质量%,优选为0.82质量%,优选为0.84质量%,优选为0.87质量%,优选为0.9质量%。在本发明的液晶组合物中,通式(RM-1)所表示的第2单体的含量的上限优选为3质量%,优选为2.5质量%,优选为2.3质量%,优选为2.1质量%,优选为2质量%,优选为1.8质量%,优选为1.6质量%,优选为1.5质量%,优选为1.4质量%,优选为1.2质量%,优选为1质量%,优选为0.95质量%,优选为0.9质量%,优选为0.85质量%,优选为0.8质量%,优选为0.75质量%,优选为0.7质量%,优选为0.65质量%,优选为0.6质量%,优选为0.55质量%,优选为0.53质量%,优选为0.5质量%,优选为0.48质量%。另外,关于通式(RM-1)的含量的优选范围,优选为大于0.4质量%至1.4质量%以下,更优选为大于0.45质量%至1.3质量%以下。

作为本发明涉及的通式(RM-1)所表示的第2单体,具体而言优选为选自以下通式(RM-1-1)及通式(RM-1-2)所表示的聚合性化合物组中的1种或2种以上。

[化89]

(上述通式(RM-1-1)及通式(RM-1-2)中,R107表示P107-S107-,R110表示P110-S110-,P107及P110分别独立地表示上述式(R-1)至式(R-15)的任一者,S107及S110分别独立地表示单键或碳数1~15的亚烷基,该亚烷基中的一个或两个以上的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-OCO-或-COO-取代,

R108、R109、R111及R112分别独立地表示碳原子数1至3的烷基、碳原子数1至3的烷氧基、氟原子、氢原子或上述式(R-1)至式(R-15)的任一者,

A15表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、茚满-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或1,3-二噁烷-2,5-二基,基团可未经取代,或是可被碳原子数1至12的烷基、卤素原子(氟原子、氯原子)、氰基或硝基取代,

L15表示单键、-OCH2-、-CH2O-、-C2H4-、-COO-、-OCO-、-CH=CRa-COO-、-CH=CRa-OCO-、-COO-CRa=CH-、-OCO-CRa=CH-、-(CH2)Y-COO-、-(CH2)Y-OCO-、-OCO-(CH2)Y-、-COO-(CH2)Y-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-或-C≡C-(式中,Ra分别独立地表示氢原子或碳原子数1至3的烷基,上述式中,Y表示1至4的整数),

X15、X16、X17及X18分别独立地表示氢原子、碳原子数1至3的烷基或氟原子。)

在上述通式(RM-1-1)及通式(RM-1-2)中,S107及S110优选为单键或碳数1~6的亚烷基(该亚烷基中的一个或两个以上的-CH2-可以以氧原子不直接邻接的方式被-O-取代),特别优选为单键。

在上述通式(RM-1-1)中,A15优选为未经取代、被碳原子数1至12的烷基、卤素原子(氟原子、氯原子)、氰基或是硝基取代的1,4-亚苯基或萘-2,6-二基,更优选为未经取代、经碳原子数1至3的烷基或是氟原子取代的1,4-亚苯基或萘-2,6-二基。在此情况下,A15的取代基数优选为0~2个。

在上述通式(RM-1-1)及通式(RM-1-2)中,从相容性的观点而言,L15优选为单键、或环与环连结的连接部分的原子数为偶数(例如,Y优选为2或4)。

在本发明涉及的液晶组合物中,通式(RM-1-1)及通式(RM-1-2)所表示的第2单体的相对于液晶组合物整体的含量优选为大于0.4质量%,优选为0.43质量%,优选为0.44质量%,优选为0.45质量%,优选为0.46质量%,优选为0.47质量%,优选为0.48质量%,优选为0.49质量%,优选为0.5质量%,优选为0.52质量%,优选为0.55质量%,优选为0.57质量%,优选为0.6质量%,优选为0.62质量%,优选为0.65质量%,优选为0.67质量%,优选为0.7质量%,优选为0.72质量%,优选为0.75质量%,优选为0.77质量%,优选为0.8质量%,优选为0.82质量%,优选为0.84质量%,优选为0.87质量%,优选为0.9质量%。在本发明的液晶组合物中,通式(RM-1-1)及通式(RM-1-2)所表示的第2单体的含量的上限优选为3质量%,优选为2.5质量%,优选为2.3质量%,优选为2.1质量%,优选为2质量%,优选为1.8质量%,优选为1.6质量%,优选为1.5质量%,优选为1.4质量%,优选为1.2质量%,优选为1质量%,优选为0.95质量%,优选为0.9质量%,优选为0.85质量%,优选为0.8质量%,优选为0.75质量%,优选为0.7质量%,优选为0.65质量%,优选为0.6质量%,优选为0.55质量%,优选为0.53质量%,优选为0.5质量%,优选为0.48质量%。

本发明涉及的通式(RM-1-2)所表示的第2单体优选为1种或2种以上通式(IV)所表示的聚合性化合物。

[化90]

上述通式(IV)中,R7及R8分别独立地表示上述式(R-1)至式(R-15)的任一者,X1至X8分别独立地表示三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、甲基、氟原子或氢原子。

上述通式(IV)中的联苯骨架的结构进一步优选为式(IV-11)至式(IV-21),特别优选为式(IV-20)。

[化91]

含有式(IV-11)至式(IV-21)所表示的骨架的聚合性化合物在聚合后的取向约束力最适当,可得到良好的取向状态。

关于本发明涉及的通式(RM-1)所表示的化合物,具体而言例如优选为式(XX-1)至通式(XX-29)所表示的化合物,进一步优选为式(XX-1)至式(XX-7)及式(XX-23)。

[化92]

[化93]

式(XX-1)至通式(XX-29)中,Spxx表示碳原子数1~8的亚烷基或-O-(CH2)s-(式中,s表示2至7的整数,氧原子连接于环)。

式(XX-1)至通式(XX-29)中,1,4-亚苯基中的氢原子也可以进一步被-F、-Cl、-CF3、-CH3、式(R-1)至式(R-15)中的任一者取代。

另外,作为通式(RM-1)所表示的化合物,优选例如为式(M1)至式(M18)那样的聚合性化合物。

[化94]

另外,式(M19)至式(M34)那样的聚合性化合物也优选。

[化95]

[化96]

式(M19)至式(M34)中的1,4-亚苯基及萘基中的氢原子也可以进一步被-F、-Cl、-CF3、-CH3取代。

另外,式(M35)~式(M65)那样的聚合性化合物也优选。

[化97]

[化98]

[化99]

[化100]

[化101]

[化102]

在本发明涉及的液晶组合物中,式(M1)~式(M67)所表示的第2单体的相对于液晶组合物整体的含量优选为大于0.4质量%,优选为0.43质量%,优选为0.44质量%,优选为0.45质量%,优选为0.46质量%,优选为0.47质量%,优选为0.48质量%,优选为0.49质量%,优选为0.5质量%,优选为0.52质量%,优选为0.55质量%,优选为0.57质量%,优选为0.6质量%,优选为0.62质量%,优选为0.65质量%,优选为0.67质量%,优选为0.7质量%,优选为0.72质量%,优选为0.75质量%,优选为0.77质量%,优选为0.8质量%,优选为0.82质量%,优选为0.84质量%,优选为0.87质量%,优选为0.9质量%。在本发明的液晶组合物中,通式(RM-1)所表示的第2单体的含量的上限优选为3质量%,优选为2.5质量%,优选为2.3质量%,优选为2.1质量%,优选为2质量%,优选为1.8质量%,优选为1.6质量%,优选为1.5质量%,优选为1.4质量%,优选为1.2质量%,优选为1质量%,优选为0.95质量%,优选为0.9质量%,优选为0.85质量%,优选为0.8质量%,优选为0.75质量%,优选为0.7质量%,优选为0.65质量%,优选为0.6质量%,优选为0.55质量%,优选为0.53质量%,优选为0.5质量%,优选为0.48质量%。另外,关于式(M1)~式(M67)所表示的第2单体的相对于液晶组合物整体的含量的优选范围,优选为大于0.4质量%至1.4质量%以下,更优选为大于0.45质量%至1.3质量%以下。

在上述通式(RM-2)中,RM2及RM3优选为分别独立地表示上述式(R-1)或式(R-2)的任一者。

在上述通式(RM-2)中,SM2及SM3优选分别独立地为碳原子数1~6的亚烷基(该亚烷基中的-CH2-可以以氧原子彼此不直接连接的方式被氧原子、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代)或单键。

在本发明涉及的液晶组合物中,通式(RM-2)所表示的第2单体的相对于液晶组合物整体的含量优选为大于0.4质量%,优选为0.43质量%,优选为0.44质量%,优选为0.45质量%,优选为0.46质量%,优选为0.47质量%,优选为0.48质量%,优选为0.49质量%,优选为0.5质量%,优选为0.52质量%,优选为0.55质量%,优选为0.57质量%,优选为0.6质量%,优选为0.62质量%,优选为0.65质量%,优选为0.67质量%,优选为0.7质量%,优选为0.72质量%,优选为0.75质量%,优选为0.77质量%,优选为0.8质量%,优选为0.82质量%,优选为0.84质量%,优选为0.87质量%,优选为0.9质量%。在本发明涉及的液晶组合物中,通式(RM-1)所表示的第2单体的含量的上限优选为3质量%,优选为2.5质量%,优选为2.3质量%,优选为2.1质量%,优选为2质量%,优选为1.8质量%,优选为1.6质量%,优选为1.5质量%,优选为1.4质量%,优选为1.2质量%,优选为1质量%,优选为0.95质量%,优选为0.9质量%,优选为0.85质量%,优选为0.8质量%,优选为0.75质量%,优选为0.7质量%,优选为0.65质量%,优选为0.6质量%,优选为0.55质量%,优选为0.53质量%,优选为0.5质量%,优选为0.48质量%。

作为本发明涉及的通式(RM-2)所表示的化合物的优选例,可列举下述式(RM-2-1)~式(RM-2-52)所表示的聚合性化合物。

[化103]

[化104]

[化105]

另外,作为上述式(RM-2-1)~(RM-2-52)所表示的聚合性单体的具体含量,优选为大于0.4质量%至1.4质量%以下,更优选为0.42质量%~1.3质量%以下,进一步优选为0.43质量%~1.2质量%以下,特别优选为0.44质量%~1质量%以下,最优选为0.45质量%~0.8质量%以下。

在本发明涉及的液晶组合物中,关于第1单体与第2单体的含有质量比率(第1单体/第2单体),优选为0.5~10,优选为0.6~8,优选为0.7~6,优选为0.72~5.5,优选为0.73~5.2,优选为0.74~4.5,优选为0.75~4,优选为0.77~3.5,优选为0.8~3.3,优选为0.82~3。

若第1单体与第2单体的混合比为上述范围,则从预倾角的稳定性、低温稳定性及垂直取向性的观点来看优选,特别是若第1单体与第2单体的含有质量比率(第1单体/第2单体)的下限值为0.7,则可发挥预倾角的稳定性、低温稳定性及垂直取向性这三个效果。

在本发明涉及的液晶组合物中,作为第1单体,优选为含有1种或2种以上具有通式(K)所表示的极性基的化合物,作为第2单体,优选为含有1种或2种以上选自通式(RM-1)及(RM-2)的化合物。第1单体及第2单体可分别各有一种,其中,可以组合骨架不同的单体,设为一种第1单体及两种第2单体,也可以设为两种第1单体及一种第2单体,也可以设为第1单体及第2单体皆为两种。

本发明涉及的液晶组合物优选在(25℃)呈现液晶相,更优选为呈现向列相,优选介电常数各向异性为负的向列型液晶组合物。

本发明涉及的液晶组合物除了第1单体及第2单体以外,优选还含有1种或2种以上选自通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物中的化合物。这些化合物相当于介电性为负的化合物(Δε的符号为负,其绝对值大于2)。

另外,需说明的是,化合物的Δε为下述的值:从添加于在25℃介电性大致为中性的组合物所制备的组合物的介电常数各向异性的测量值外插得到的值。需说明的是,以下虽然以%记载含量,但其意思是质量%。

[化106]

(式中,RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32分别独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-分别独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,

AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32分别独立地表示选自由下述(a)、(b)、(c)及(d)组成的组中的基团:

(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-取代),

(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代),

(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)及

(d)1,4-亚环己烯基,

上述的基团(a)、基团(b)、基团(c)及基团(d)分别独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,

ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,

XN21表示氢原子或氟原子,

TN31表示-CH2-或氧原子,

nN11、nN12、nN21、nN22、nN31及nN32分别独立地表示0~3的整数,但nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32分别独立地为1、2或3,当存在多个AN11~AN32、ZN11~ZN32的情况下,它们可以相同或也可以不同。)

通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物优选为Δε为负且其绝对值大于3的化合物。

通式(N-1)、(N-2)及(N-3)中,RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32优选分别独立地为碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、碳原子数2~8的烯基或碳原子数2~8的烯氧基,优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数2~5的烯氧基。R11、R21及R31进一步优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,R12、R22及R32更优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基或碳原子数2~5的烯氧基。

另外,当末端基(RN11、RN12、RN21、RN22、RN31及RN32)连接的环结构为苯基(芳香族)的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,当前述末端基连接的环结构为环己烷、吡喃及二噁烷等饱和的环结构的情况下,优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。为了使向列相稳定化,碳原子与存在时的氧原子的合计优选在5以下,优选为直链状。

作为烯基,优选选自式(R1)~式(R5)的任一者表示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)[化107]

当要求增大Δn的情况下,AN11、AN12、AN21、AN22、AN31及AN32优选分别独立地为芳香族,而为了改善响应速度,优选为脂肪族,优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、2,3-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,更优选表示下述的结构,[化108]

更优选表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基。

ZN11、ZN12、ZN21、ZN22、ZN31及ZN32优选分别独立地表示-CH2O-、-CF2O-、-CH2CH2-、-CF2CF2-或单键,进一步优选为-CH2O-、-CH2CH2-或单键,特别优选为-CH2O-或单键。

XN21优选为氟原子。

TN31优选为氧原子。

nN11+nN12、nN21+nN22及nN31+nN32优选为1或2,优选为nN11为1且nN12为0的组合、nN11为2且nN12为0的组合、nN11为1且nN12为1的组合、nN11为0且nN12为2的组合、nN21为1且nN22为0的组合、nN21为2且nN22为0的组合、nN31为1且nN32为0的组合、nN31为2且nN32为0的组合。

式(N-1)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。

式(N-2)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。

式(N-3)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%、20%。

当将本发明的组合物的粘度保持得较低、需要响应速度快的组合物的情况下,优选为上述的下限值低且上限值也低。并且,当将本发明的组合物的Tni保持得较高、需要温度稳定性良好的组合物的情况下,优选为上述的下限值低且上限值也低。另外,为了将驱动电压保持得较低而要增大介电常数各向异性时,优选提高上述的下限值且上限值高。

作为通式(N-1)所表示的化合物,可列举下述通式(N-1a)~(N-1g)所表示的化合物组。

[化109]

(式中,RN11及RN12表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义,nNa12表示0或1,nNb11表示0或1,nNc11表示0或1,nNd11表示0或1,nNe11表示1或2,nNf12表示1或2,nNg11表示1或2,ANe11表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,ANg11表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基或1,4-亚苯基,当nNg11为1的情况下,ANg11表示1,4-亚环己烯基,当nNg11为2的情况下,至少1个ANg11表示1,4-亚环己烯基,ZNe11表示单键或亚乙基,当nNe11为1的情况下,ZNe11表示亚乙基。当nNe11为2的情况下,至少1个ZNe11表示亚乙基。)

更具体而言,通式(N-1)所表示的化合物优选为选自通式(N-1-1)~(N-1-22)所表示的化合物组中的化合物。

通式(N-1-1)所表示的化合物为下述化合物。

[化110]

(式中,RN111及RN112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN111优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为丙基、戊基或乙烯基。RN112优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基或丁氧基。

通式(N-1-1)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为少一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-1)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。优选含量的上限值则相对于本发明的组合物总量为50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。

并且,通式(N-1-1)所表示的化合物优选为选自式(N-1-1.1)~式(N-1-1.22)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-1.1)~(N-1-1.4)所表示的化合物,优选为式(N-1-1.1)及式(N-1-1.3)所表示的化合物。

[化111]

式(N-1-1.1)~(N-1-1.22)所表示的化合物可单独使用,也可以组合使用,相对于本发明的组合物总量的单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。优选含量的上限值则相对于本发明的组合物总量为50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。

通式(N-1-2)所表示的化合物为下述化合物。

[化112]

(式中,RN121及RN122分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN121优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基、丁基或戊基。RN122优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为甲基、丙基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。

通式(N-1-2)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为少一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-2)所表示的化合物的优选含量的下限值相对于本发明的组合物总量为5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、37%、40%、42%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为50%、48%、45%、43%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%。

进一步,通式(N-1-2)所表示的化合物优选为选自式(N-1-2.1)~式(N-1-2.22)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-2.3)~式(N-1-2.7)、式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)、式(N-1-2.13)及式(N-1-2.20)所表示的化合物,当重视改良Δε的情况下,优选为式(N-1-2.3)~式(N-1-2.7)所表示的化合物,当重视改良TNI的情况下,优选为式(N-1-2.10)、式(N-1-2.11)及式(N-1-2.13)所表示的化合物,当重视改良响应速度的情况下,则优选为式(N-1-2.20)所表示的化合物。

[化113]

式(N-1-2.1)~式(N-1-2.22)所表示的化合物可单独使用,也可以组合使用,相对于本发明的组合物总量的单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。

通式(N-1-3)所表示的化合物为下述化合物。

[化114]

(式中,RN131及RN132分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN131优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN132优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数3~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为1-丙烯基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-3)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-3)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

进一步,通式(N-1-3)所表示的化合物优选为选自式(N-1-3.1)~式(N-1-3.21)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-3.1)~(N-1-3.7)及式(N-1-3.21)所表示的化合物,优选为式(N-1-3.1)、式(N-1-3.2)、式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)所表示的化合物。

[化115]

式(N-1-3.1)~式(N-1-3.4)、式(N-1-3.6)及式(N-1-3.21)所表示的化合物可单独使用,也可以组合使用,优选为式(N-1-3.1)及式(N-1-3.2)的组合、选自式(N-1-3.3)、式(N-1-3.4)及式(N-1-3.6)中的2种或3种的组合。相对于本发明的组合物总量的单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-4)所表示的化合物为下述化合物。

[化116]

(式中,RN141及RN142分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN141及RN142优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为甲基、丙基、乙氧基或丁氧基。

通式(N-1-4)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为少一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-4)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。

进一步,通式(N-1-4)所表示的化合物优选为选自式(N-1-4.1)~式(N-1-4.14)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-4.1)~(N-1-4.4)所表示的化合物,优选为式(N-1-4.1)、式(N-1-4.2)及式(N-1-4.4)所表示的化合物。

[化117]

式(N-1-4.1)~(N-1-4.14)所表示的化合物可单独使用,也可以组合使用,相对于本发明的组合物总量的单独或这些化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、11%、10%、8%。

通式(N-1-5)所表示的化合物为下述化合物。

[化118]

(式中,RN151及RN152分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN151及RN152优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙基、丙基或丁基。

通式(N-1-5)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为少一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-5)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、8%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

并且,通式(N-1-5)所表示的化合物优选为选自式(N-1-5.1)~式(N-1-5.6)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物。

[化119]

式(N-1-5.1)、式(N-1-5.2)及式(N-1-5.4)所表示的化合物可单独使用,也可以组合使用,相对于本发明的组合物总量的单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、8%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-10)所表示的化合物为下述化合物。

[化120]

(式中,RN1101及RN1102分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1101优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。RN1102优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-10)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为高一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为高一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-10)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

进一步,通式(N-1-10)所表示的化合物优选为选自式(N-1-10.1)~式(N-1-10.14)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-10.1)~(N-1-10.5)、式(N-1-10.13)及式(N-1-10.14)所表示的化合物,优选为式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.13)及式(N-1-10.14)所表示的化合物。

[化121]

式(N-1-10.1)、式(N-1-10.2)、式(N-1-10.13)及式(N-1-10.14)所表示的化合物可单独使用,也可以组合使用,相对于本发明的组合物总量的单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-11)所表示的化合物为下述化合物。

[化122]

(式中,RN1111及RN1112分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1111优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基、丁基、乙烯基或1-丙烯基。RN1112优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-11)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为低一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为高一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-11)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

进一步,通式(N-1-11)所表示的化合物优选为选自式(N-1-11.1)~式(N-1-11.14)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-11.1)~(N-1-11.14)所表示的化合物,优选为式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所表示的化合物。

[化123]

式(N-1-11.2)及式(N-1-11.4)所表示的化合物可单独使用,也可以组合使用,相对于本发明的组合物总量的单独或这些化合物的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-12)所表示的化合物为下述化合物。

[化124]

(式中,RN1121及RN1122分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1121优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1122优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-12)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-12)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-13)所表示的化合物为下述化合物。

[化125]

(式中,RN1131及RN1132分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1131优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1132优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-13)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-13)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-14)所表示的化合物为下述化合物。

[化126]

(式中,RN1141及RN1142分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1141优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1142优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-14)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-14)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-15)所表示的化合物为下述化合物。

[化127]

(式中,RN1151及RN1152分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1151优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1152优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-15)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-15)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-16)所表示的化合物为下述化合物。

[化128]

(式中,RN1161及RN1162分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1161优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1162优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-16)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-16)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-17)所表示的化合物为下述化合物。

[化129]

(式中,RN1171及RN1172分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1171优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。RN1172优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-17)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-17)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-18)所表示的化合物为下述化合物。

[化130]

(式中,RN1181及RN1182分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1181优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为甲基、乙基、丙基或丁基。RN1182优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,优选为乙氧基、丙氧基或丁氧基。

通式(N-1-18)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-18)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

进一步,通式(N-1-18)所表示的化合物优选为选自式(N-1-18.1)~式(N-1-18.5)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-18.1)~(N-1-18.3)所表示的化合物,优选为式(N-1-18.2)及式(N-1-18.3)所表示的化合物。

[化131]

通式(N-1-20)所表示的化合物为下述化合物。

[化132]

(式中,RN1201及RN1202分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1201及RN1202分别独立地优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。

通式(N-1-20)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,而当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-20)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-21)所表示的化合物为下述化合物。

[化133]

(式中,RN1211及RN1212分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1211及RN1212分别独立地优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。

通式(N-1-21)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-21)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(N-1-22)所表示的化合物为下述化合物。

[化134]

(式中,RN1221及RN1222分别独立地表示与通式(N-1)中的RN11及RN12相同的含义。)

RN1221及RN1222优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为乙基、丙基或丁基。

通式(N-1-22)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,当重视TNI的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-1-22)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为35%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、5%。

进一步,通式(N-1-22)所表示的化合物优选为选自式(N-1-22.1)~式(N-1-22.12)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(N-1-22.1)~(N-1-22.5)所表示的化合物,优选为式(N-1-22.1)~(N-1-22.4)所表示的化合物。

[化135]

通式(N-2)所表示的化合物优选为选自以下的通式(N-2-1)~(N-2-3)所表示的化合物组中的化合物。

通式(N-2-1)所表示的化合物为下述化合物。

[化136]

(式中,RN211及RN212分别独立地表示与通式(N-2)中的RN21及RN22相同的含义。)

通式(N-2-2)所表示的化合物为下述化合物。

[化137]

(式中,RN221及RN222分别独立地表示与通式(N-2)中的RN21及RN22相同的含义。)

通式(N-2-3)所表示的化合物为下述化合物。

[化138]

(式中,RN231及RN232分别独立地表示与通式(N-2)中的RN21及RN22相同的含义。)

通式(N-3)所表示的化合物优选为选自通式(N-3-2)所表示的化合物组中的化合物。

[化139]

(式中,RN321及RN322分别独立地表示与通式(N-3)中的RN31及RN32相同的含义。)

RN321及RN322优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为丙基或戊基。

通式(N-3-2)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视改善Δε的情况下,优选将含量设定为高一点,当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,当重视TNI的情况下,若将含量设定为少一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(N-3-2)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为3%、5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为50%、40%、38%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%。

并且,通式(N-3-2)所表示的化合物优选为选自式(N-3-2.1)~式(N-3-2.3)所表示的化合物组中的化合物。

[化140]

本发明涉及的液晶组合物优选除了第1单体及第2单体所表示的化合物以外,还含有1种或2种以上通式(L)所表示的化合物。通式(L)所表示的化合物相当于介电性大致为中性的化合物(Δε的值为-2~2)。

[化141]

(式中,RL1及RL2分别独立地表示碳原子数1~8的烷基,该烷基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-分别独立地可以被-CH=CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代,

nL1表示0、1、2或3,

AL1、AL2及AL3分别独立地表示选自由(a)、(b)及(c)组成的组中的基团:

(a)1,4-亚环己基(存在于该基团中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-取代),

(b)1,4-亚苯基(存在于该基团中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)及

(c)萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(存在于萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代),

上述的基团(a)、基团(b)及基团(c)分别独立地可以被氰基、氟原子或氯原子取代,

ZL1及ZL2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CH=N-N=CH-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-,

当nL1为2或3而存在多个AL2的情况下,它们可以相同也可以不同,当nL1为2或3而存在多个ZL2的情况下,它们可以相同也可以不同,但不包括通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物。)

通式(L)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等想要的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种。或者在本发明的另外的实施方式中为2种、3种、4种、5种、6种、7种、8种、9种、10种以上。

在本发明的组合物中,通式(L)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能做适当调整。

式(L)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、10%、20%、30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%。优选含量的上限值为95%、85%、75%、65%、55%、45%、35%、25%。

当将本发明的组合物的粘度保持得较低、需要响应速度快的组合物的情况下,优选为上述的下限值高且上限值也高。并且,当将本发明的组合物的Tni保持得较高、需要温度稳定性良好的组合物的情况下,优选为上述的下限值高且上限值也高。另外,为了将驱动电压保持得较低而要增大介电常数各向异性时,优选降低上述的下限值且上限值低。

当重视可靠性的情况下,优选RL1及RL2皆为烷基,当重视降低化合物的挥发性的情况下,优选为烷氧基,当重视粘性下降的情况下,优选至少一方为烯基。

存在于分子内的卤素原子优选为0、1、2或3个,优选为0或1,当重视与其他液晶分子的相容性的情况下,则优选为1。

当RL1及RL2连接的环结构为苯基(芳香族)的情况下,RL1及RL2优选分别独立地为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及碳原子数4~5的烯基,当RL1及RL2连接的环结构为环己烷、吡喃及二噁烷等饱和的环结构的情况下,RL1及RL2优选分别独立地为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。为了使向列相稳定化,优选为碳原子与存在时的氧原子的合计在5以下,优选为直链状。

作为烯基,优选选自式(R1)~式(R5)的任一者所表示的基团。(各式中的黑点表示环结构中的碳原子。)

[化142]

当重视响应速度的情况下,nL1优选为0,为了改善向列相的上限温度,优选为2或3,为了取得这些的平衡,则优选为1。另外,为了满足作为组合物所要求的特性,优选组合不同的值的化合物。

当要求增大Δn的情况下,AL1、AL2及AL3优选为芳香族,为了改善响应速度,则优选为脂肪族,优选为分别独立地表示反式-1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、3,5-二氟-1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,更优选表示下述的结构,

[化143]

更优选表示反式-1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。

当重视响应速度的情况下,ZL1及ZL2优选为单键。

通式(L)所表示的化合物优选为分子内的卤素原子数为0个或1个。作为该卤素原子,优选为氟原子或氯原子,更优选为氟原子。

通式(L)所表示的化合物优选为选自通式(L-1)~(L-7)所表示的化合物组中的化合物。

通式(L-1)所表示的化合物为下述化合物。

[化144]

(式中,RL11及RL12分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)

RL11及RL12优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。

通式(L-1)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

优选含量的下限值为相对于本发明的组合物总量为1%、2%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%。

当将本发明的组合物的粘度保持得较低、需要响应速度快的组合物的情况下,优选为上述的下限值高且上限值也高。并且,当将本发明的组合物的Tni保持得较高、需要温度稳定性良好的组合物的情况下,优选为上述的下限值居中且上限值居中。另外,为了将驱动电压保持得较低而要增大介电常数各向异性时,优选为上述的下限值低且上限值也低。

通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-1)所表示的化合物组中的化合物。

[化145]

(式中,RL12表示与通式(L-1)中的含义相同的含义。)

通式(L-1-1)所表示的化合物优选为选自式(L-1-1.1)至式(L-1-1.3)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(L-1-1.2)或式(L-1-1.3)所表示的化合物,特别优选为式(L-1-1.3)所表示的化合物。

[化146]

式(L-1-1.3)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。

通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-2)所表示的化合物组中的化合物。

[化147]

(式中,RL12表示与通式(L-1)中的含义相同的含义。)

式(L-1-2)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、5%、10%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、35%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为60%、55%、50%、45%、42%、40%、38%、35%、33%、30%。

进一步,通式(L-1-2)所表示的化合物优选为选自式(L-1-2.1)~式(L-1-2.4)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(L-1-2.2)~式(L-1-2.4)所表示的化合物。特别是式(L-1-2.2)所表示的化合物由于特别改善本发明的组合物的响应速度因而优选。另外,比起响应速度,更要求高Tni时,优选为使用式(L-1-2.3)或式(L-1-2.4)所表示的化合物。关于式(L-1-2.3)及式(L-1-2.4)所表示的化合物的含量,为了使低温时的溶解度良好,不宜在30%以上。

[化148]

式(L-1-2.2)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为10%、15%、18%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、38%、40%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。

相对于本发明的组合物总量,式(L-1-1.3)所表示的化合物及式(L-1-2.2)所表示的化合物的合计的优选含量的下限值为10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为60%、55%、50%、45%、43%、40%、38%、35%、32%、30%、27%、25%、22%。

通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-3)所表示的化合物组中的化合物。

[化149]

(式中,RL13及RL14分别独立地表示碳原子数1~8的烷基或碳原子数1~8的烷氧基。)

RL13及RL14优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。

式(L-1-3)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、30%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为60%、55%、50%、45%、40%、37%、35%、33%、30%、27%、25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。

进一步,通式(L-1-3)所表示的化合物优选为选自式(L-1-3.1)~式(L-1-3.13)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)或式(L-1-3.4)所表示的化合物。特别是式(L-1-3.1)所表示的化合物由于特别改善本发明的组合物的响应速度因而优选。另外,比起响应速度,更要求高Tni时,优选为使用式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示的化合物。关于式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示的化合物的合计含量,为了使低温时的溶解度良好,不宜在20%以上。

[化150]

式(L-1-3.1)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为20%、17%、15%、13%、10%、8%、7%、6%。

通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-4)及/或(L-1-5)所表示的化合物组中的化合物。

[化151]

(式中,RL15及RL16分别独立地表示碳原子数1~8的烷基或碳原子数1~8的烷氧基。)

RL15及RL16优选为直链状的碳原子数1~5的烷基、直链状的碳原子数1~4的烷氧基及直链状的碳原子数2~5的烯基。

式(L-1-4)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。

式(L-1-5)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、5%、10%、13%、15%、17%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为25%、23%、20%、17%、15%、13%、10%。

进一步,通式(L-1-4)及(L-1-5)所表示的化合物优选为选自式(L-1-4.1)~式(L-1-5.3)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(L-1-4.2)或式(L-1-5.2)所表示的化合物。

[化152]

式(L-1-4.2)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为20%、17%、15%、13%、10%、8%、7%、6%。

优选将选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)、式(L-1-3.11)及式(L-1-3.12)所表示的化合物的2种以上化合物加以组合,优选将选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)、式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)、式(L-1-3.4)及式(L-1-4.2)所表示的化合物的2种以上化合物加以组合,这些化合物的合计含量的优选含量的下限值相对于本发明的组合物总量为1%、2%、3%、5%、7%、10%、13%、15%、18%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%,上限值相对于本发明的组合物总量为80%、70%、60%、50%、45%、40%、37%、35%、33%、30%、28%、25%、23%、20%。当重视组合物的可靠性的情况下,优选将选自式(L-1-3.1)、式(L-1-3.3)及式(L-1-3.4)所表示的化合物的2种以上化合物加以组合,而当重视组合物的响应速度的情况下,则优选为将选自式(L-1-1.3)、式(L-1-2.2)所表示的化合物的2种以上化合物加以组合。

通式(L-1)所表示的化合物优选为选自通式(L-1-6)所表示的化合物组中的化合物。

[化153]

(式中,RL17及RL18分别独立地表示甲基或氢原子。)

式(L-1-6)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、5%、10%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、35%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为60%、55%、50%、45%、42%、40%、38%、35%、33%、30%。

进一步,通式(L-1-6)所表示的化合物优选为选自式(L-1-6.1)~式(L-1-6.3)所表示的化合物组中的化合物。

[化154]

通式(L-2)所表示的化合物为下述化合物。

[化155]

(式中,RL21及RL22分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)

RL21优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,RL22优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。

通式(L-1)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

当重视低温时的溶解性的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,相反地,当重视响应速度的情况下,若将含量设定为少一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

式(L-2)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。

进一步,通式(L-2)所表示的化合物优选为选自式(L-2.1)~式(L-2.6)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(L-2.1)、式(L-2.3)、式(L-2.4)及式(L-2.6)所表示的化合物。

[化156]

通式(L-3)所表示的化合物为下述化合物。

[化157]

(式中,RL31及RL32分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)

RL31及RL32优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。

通式(L-3)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

式(L-3)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%。优选含量的上限值相对于本发明的组合物总量为20%、15%、13%、10%、8%、7%、6%、5%、3%。

当要得到高双折射率的情况下,若将含量设定为多一点,则效果高,相反地,当重视高Tni的情况下,若将含量设定为少一点,则效果高。进一步,当改良滴痕、烧屏特性的情况下,优选为将含量的范围设定为居中。

进一步,通式(L-3)所表示的化合物优选为选自式(L-3.1)~式(L-3.7)所表示的化合物组中的化合物,优选为式(L-3.2)~式(L-3.7)所表示的化合物。

[化158]

通式(L-4)所表示的化合物为下述化合物。

[化159]

(式中,RL41及RL42分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)

RL41优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,RL42优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。

通式(L-4)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

在本发明的组合物中,通式(L-4)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能作适当调整。

式(L-4)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。式(L-4)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的上限值为50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。

通式(L-4)所表示的化合物例如优选为式(L-4.1)~式(L-4.3)所表示的化合物。

[化160]

可根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,含有式(L-4.1)所表示的化合物,或含有式(L-4.2)所表示的化合物,或也可以含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者,或者也可以含有所有式(L-4.1)~式(L-4.3)所表示的化合物。相对于本发明的组合物总量,式(L-4.1)或式(L-4.2)所表示的化合物的优选含量的下限值为3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%,优选的上限值为45、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。

当含有式(L-4.1)所表示的化合物与式(L-4.2)所表示的化合物两者的情况下,两化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为15%、19%、24%、30%,优选的上限值为45、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(L-4)所表示的化合物例如优选为式(L-4.4)~式(L-4.6)所表示的化合物,优选为式(L-4.4)所表示的化合物。

[化161]

可根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能,含有式(L-4.4)所表示的化合物,或含有式(L-4.5)所表示的化合物,或也可以含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者。

式(L-4.4)或式(L-4.5)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为3%、5%、7%、9%、11%、12%、13%、18%、21%。优选的上限值为45、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%、10%、8%。

当含有式(L-4.4)所表示的化合物与式(L-4.5)所表示的化合物两者的情况下,两化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为15%、19%、24%、30%,优选的上限值为45、40%、35%、30%、25%、23%、20%、18%、15%、13%。

通式(L-4)所表示的化合物优选为式(L-4.7)~式(L-4.10)所表示的化合物,特别优选为式(L-4.9)所表示的化合物。

[化162]

通式(L-5)所表示的化合物为下述化合物。

[化163]

(式中,RL51及RL52分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义。)

RL51优选为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,RL52优选为碳原子数1~5的烷基、碳原子数4~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基。

通式(L-5)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

在本发明的组合物中,通式(L-5)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能作适当调整。

式(L-5)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。式(L-5)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的上限值为50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。

通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.1)或式(L-5.2)所表示的化合物,特别优选为式(L-5.1)所表示的化合物。

这些化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。

[化164]

通式(L-5)所表示的化合物优选为式(L-5.3)或式(L-5.4)所表示的化合物。

这些化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。

[化165]

通式(L-5)所表示的化合物优选为选自式(L-5.5)~式(L-5.7)所表示的化合物组中的化合物,特别优选为式(L-5.7)所表示的化合物。

这些化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。

[化166]

通式(L-6)所表示的化合物为下述化合物。

[化167]

(式中,RL61及RL62分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义,XL61及XL62分别独立地表示氢原子或氟原子。)

RL61及RL62优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基或碳原子数2~5的烯基,优选为XL61及XL62其中一者为氟原子,另一者为氢原子。

通式(L-6)所表示的化合物虽也可以单独使用,但也可以将2种以上的化合物组合使用。可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以适当组合使用。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种、5种以上。

式(L-6)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%、23%、26%、30%、35%、40%。式(L-6)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的上限值为50%、40%、35%、30%、20%、15%、10%、5%。当重点为增大Δn的情况下,优选为将含量增多,当重点为低温时的析出的情况下,优选为含量少。

通式(L-6)所表示的化合物优选为式(L-6.1)~式(L-6.9)所表示的化合物。

[化168]

可组合的化合物的种类并无特别限制,优选为从这些化合物中含有1种~3种,进一步优选为含有1种~4种。另外,由于所选择的化合物的分子量分布广也对溶解性有效,故例如优选为从式(L-6.1)或(L-6.2)所表示的化合物选择1种化合物,从式(L-6.4)或(L-6.5)所表示的化合物选择1种化合物,从式(L-6.6)或式(L-6.7)所表示的化合物选择1种化合物,从式(L-6.8)或(L-6.9)所表示的化合物选择1种化合物,再将这些加以适当组合。其中,优选含有式(L-6.1)、式(L-6.3)、式(L-6.4)、式(L-6.6)及式(L-6.9)所表示的化合物。

进一步,通式(L-6)所表示的化合物例如优选为式(L-6.10)~式(L-6.17)所表示的化合物,其中,优选为式(L-6.11)所表示的化合物。

[化169]

这些化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%。这些化合物的优选含量的上限值为20%、15%、13%、10%、9%。

通式(L-7)所表示的化合物为下述化合物。

[化170]

(式中,RL71及RL72分别独立地表示与通式(L)中的RL1及RL2相同的含义,AL71及AL72分别独立地表示与通式(L)中的AL2及AL3相同的含义,但AL71及AL72上的氢原子分别独立地可以被氟原子取代,ZL71表示与通式(L)中的ZL2相同的含义,XL71及XL72分别独立地表示氟原子或氢原子。)

式中,RL71及RL72优选分别独立地为碳原子数1~5的烷基、碳原子数2~5的烯基或碳原子数1~4的烷氧基,AL71及AL72优选分别独立地为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,AL71及AL72上的氢原子分别独立地可以被氟原子取代,ZL71优选为单键或-COO-,优选为单键,XL71及XL72优选为氢原子。

可组合的化合物的种类并无特别限制,根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率等所要求的性能加以组合。关于使用的化合物的种类,例如作为本发明的一个实施方式,为1种、2种、3种、4种。

在本发明的组合物中,通式(L-7)所表示的化合物的含量必须根据低温时的溶解性、转变温度、电可靠性、双折射率、工艺适应性、滴痕、烧屏、介电常数各向异性等所要求的性能作适当调整。

式(L-7)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的下限值为1%、2%、3%、5%、7%、10%、14%、16%、20%。式(L-7)所表示的化合物相对于本发明的组合物总量的优选含量的上限值为30%、25%、23%、20%、18%、15%、10%、5%。

当期望本发明的组合物为高Tni的实施方式的情况下,优选为使式(L-7)所表示的化合物的含量多一点,当期望低粘度的实施方式的情况下,优选为使含量少一点。

进一步,通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.1)~式(L-7.4)所表示的化合物,优选为式(L-7.2)所表示的化合物。

[化171]

进一步,通式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.11)~式(L-7.13)所表示的化合物,优选为式(L-7.11)所表示的化合物。

[化172]

进一步,通式(L-7)所表示的化合物为式(L-7.21)~式(L-7.23)所表示的化合物。优选为式(L-7.21)所表示的化合物。

[化173]

进一步,式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.31)~式(L-7.34)所表示的化合物,优选为(L-7.31)或/及式(L-7.32)所表示的化合物。

[化174]

进一步,式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.41)~式(L-7.44)所表示的化合物,优选为(L-7.41)或/及式(L-7.42)所表示的化合物。

[化175]

进一步,式(L-7)所表示的化合物优选为式(L-7.51)~式(L-7.53)所表示的化合物。

[化176]

本发明的液晶组合物除了上述化合物以外,也可以含有通常的向列液晶、近晶液晶、胆甾醇液晶、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂或红外线吸收剂等。

作为抗氧化剂,可列举通式(H-1)~通式(H-4)所表示的受阻酚。

[化177]

通式(H-1)~通式(H-4)中,RH1表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数2~10的烯基或碳原子数2~10的烯氧基,存在于基团中的1个-CH2-或非邻接的2个以上的-CH2-分别独立地可以被-O-或-S-取代,另外,存在于基团中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可以被氟原子或氯原子取代。更具体而言,优选为碳原子数2~7的烷基、碳原子数2~7的烷氧基、碳原子数2~7的烯基或碳原子数2~7的烯氧基,进一步优选为碳原子数3~7的烷基或碳原子数2~7的烯基。

通式(H-4)中,MH4表示碳原子数1~15的亚烷基(该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-可以以氧原子未直接邻接的方式被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-取代)、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-、-C≡C-、单键、1,4-亚苯基(1,4-亚苯基中的任意氢原子可被氟原子取代)或反式-1,4-亚环己基,优选为碳原子数1~14的亚烷基,若考虑挥发性,则碳原子数优选为大的数值,若考虑粘度,则碳原子数优选为不过大,因此,进一步优选为碳原子数2~12,进一步优选为碳原子数3~10,进一步优选为碳原子数4~10,进一步优选为碳原子数5~10,进一步优选为碳原子数6~10。

通式(H-1)~通式(H-4)中,1,4-亚苯基中的1个或非邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代。另外,1,4-亚苯基中的氢原子分别独立地可以被氟原子或氯原子取代。

通式(H-1)~通式(H-4)中,1,4-亚环己基中的1个或非邻接的2个以上的-CH2-可被-O-或-S-取代。另外,1,4-亚环己基中的氢原子分别独立地可以被氟原子或氯原子取代。

更具体而言,例如可列举式(H-11)~式(H-15)。

[化178]

当本发明的液晶组合物含有抗氧化剂的情况下,优选为10质量ppm以上,优选为20质量ppm以上,优选为50质量ppm以上。含有抗氧化剂时的上限为10000质量ppm,优选为1000质量ppm,优选为500质量ppm,优选为100质量ppm。

本发明的液晶组合物的20℃时的介电常数各向异性(Δε)为-2.0~-8.0,优选为-2.0~-6.0,更优选为-2.0~-5.0,特别优选为-2.5~-5.0。

本发明的液晶组合物的20℃时的折射率各向异性(Δn)为0.08~0.14,更优选为0.09~0.13,特别优选为0.09~0.12。更详细而言,则当对应于薄的单元间隙的情况下,优选为0.10~0.13,而当对应于厚的单元间隙的情况下,则优选为0.08~0.10。

本发明的液晶组合物的20℃时的粘度(η)为10~50mPa·s,优选为10~45mPa·s,优选为10~40mPa·s,优选为10~35mPa·s,优选为10~30mPa·s,进一步优选为10~25mPa·s,特别优选为10~22mPa·s。

本发明的液晶组合物的20℃时的旋转粘性(γ1)为50~160mPa·s,优选为55~160mPa·s,优选为60~160mPa·s,优选为60~150mPa·s,优选为60~140mPa·s,优选为60~130mPa·s,优选为60~125mPa·s,更优选为60~120mPa·s,更优选为60~115mPa·s,更优选为60~110mPa·s,特别优选为60~100mPa·s。

本发明的液晶组合物的向列相-各向同性液相转变温度(Tni)为60℃~120℃,更优选为70℃~100℃,特别优选为70℃~85℃。

例如,当本发明涉及的液晶组合物整体显示出负的介电常数各向异性的情况下,优选含有第1单体及第2单体、1种或2种以上选自通式(N-1)、(N-2)及(N-3)所表示的化合物中的化合物、以及通式(L)所表示的化合物。

本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1)、通式(N-2)、通式(N-3)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的上限值优选为100质量%、99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%、84质量%。

另外,本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1)、通式(N-2)、通式(N-3)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的下限值优选为78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%、99质量%。

本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的上限值优选为100质量%、99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%、84质量%。

另外,本发明的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的下限值优选为78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%、99质量%。

本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的上限值优选为100质量%、99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%。

另外,本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的下限值优选为78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%。

本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的上限值优选为100质量%、99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%。

另外,本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的下限值优选为78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%。

本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的上限值优选为100质量%、99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%。

另外,本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由1种或2种以上的第1单体、1种或2种以上的第2单体、以及通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的下限值优选为78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%。

另外,当重视取向性的情况下,本发明涉及的液晶组合物必须含有11种或2种以上的第1单体与1种或2种以上的第2单体,优选为含有通式(N-1-1)、通式(N-1-2)、通式(N-1-3)或通式(N-1-4)。

另外,当重视响应速度的情况下,本发明涉及的液晶组合物必须含有1种或2种以上的第1单体与1种或2种以上的第2单体,优选为含有通式(N-1-10)或通式(N-1-11)。

另外,当重视取向性的情况下,本发明涉及的液晶组合物必须含有11种或2种以上的第1单体与1种或2种以上的第2单体,优选为含有通式(N-1-1)、通式(N-1-2)、通式(N-1-3)或通式(N-1-4)。

另外,当重视响应速度的情况下,本发明涉及的液晶组合物必须含有1种或2种以上的第1单体与1种或2种以上的第2单体,优选为含有通式(N-1-10)或通式(N-1-11)。

另外,当重视取向性的情况下,本发明涉及的液晶组合物必须含有1种或2种以上的第1单体与1种或2种以上的第2单体,优选为含有通式(N-1-1)、通式(N-1-2)、通式(N-1-3)或通式(N-1-4)。

另外,当重视响应速度的情况下,本发明涉及的液晶组合物必须含有1种或2种以上的第1单体与1种或2种以上的第2单体,优选为含有通式(N-1-10)或通式(N-1-11)。

本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由通式(N-1-4)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的上限值优选为99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%、84质量%。

另外,本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由通式(N-1-4)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)及通式(L)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的下限值优选为78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%。

本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)、通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-5)及通式(L-6)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的上限值优选为99质量%、98质量%、97质量%、96质量%、95质量%、94质量%、93质量%、92质量%、91质量%、90质量%、89质量%、88质量%、87质量%、86质量%、85质量%、84质量%、83质量%、82质量%、81质量%、80质量%。

另外,本发明涉及的液晶组合物整体中,仅由通式(N-1a)、通式(N-1b)、通式(N-1c)、通式(N-1d)、通式(N-1e)、以及通式(L-1)、通式(L-3)、通式(L-4)、通式(L-5)及通式(L-6)所表示的化合物构成的成分所占有的比例的下限值优选为68质量%、70质量%、71质量%、73质量%、75质量%、78质量%、80质量%、81质量%、83质量%、85质量%、86质量%、87质量%、88质量%、89质量%、90质量%、91质量%、92质量%、93质量%、94质量%、95质量%、96质量%、97质量%、98质量%。

使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件具有高速响应这样的显著特征,并且可充分得到倾斜角,没有未反应的聚合性化合物或未反应的聚合性化合物少至不会产生问题,电压保持率(VHR)高,因此,没有取向不良、显示不良等不良情况或不良情况充分被抑制。另外,由于可轻易控制倾斜角及聚合性化合物的残留量,故能轻易将用于制造的能源成本优化及削减,因此最适合于提升生产效率与稳定的量产。

使用了本发明的液晶组合物的液晶显示元件尤其对于主动矩阵驱动用液晶显示元件有用,可用于PSA模式、PSVA模式、VA模式、PS-IPS模式或PS-FFS模式用液晶显示元件。

本发明涉及的液晶显示元件优选具有对向配置的第1基板及第2基板、设置于前述第1基板或前述第2基板的共用电极、设置于前述第1基板或前述第2基板且具有薄膜晶体管的像素电极、以及设置于前述第1基板与第2基板间且含有液晶组合物的液晶层。也可以根据需要,以与前述液晶层抵接的方式,在第1基板及/或第2基板的至少一个基板的对向面侧设置控制液晶分子取向方向的取向膜。作为该取向膜,可配合液晶显示元件的驱动模式,适当选择垂直取向膜、水平取向膜等,可使用摩擦取向膜(例如,聚酰亚胺)或光取向膜(分解型聚酰亚胺等)等公知的取向膜。并且,也可以将滤色器适当设置于第1基板或第2基板上,另外,可在前述像素电极、共用电极上设置滤色器。

使用于本发明涉及的液晶显示元件的液晶单元的2片基板可使用玻璃或如塑料般具有柔软性的透明材料,其中一者也可以为硅等不透明的材料。具有透明电极层的透明基板例如可通过将铟锡氧化物(ITO)溅射于玻璃板等透明基板上而得。

滤色器例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等制成。若以通过颜料分散法制成滤色器的方法作为一例来说明,则将滤色器用的固化性着色组合物涂布于该透明基板上,施以图案化处理,然后通过加热或光照使之固化。通过对红色、绿色、蓝色的3个颜色分别进行此工序,可制成滤色器用的像素部。另外,也可以在该基板上设置设有TFT、薄膜二极管、金属绝缘体金属比电阻元件等主动元件的像素电极。

优选使前述第1基板及前述第2基板按照共用电极、像素电极层成为内侧的方式相对。

第1基板与第2基板的间隔也可以隔着间隔物加以调整。此时,优选调整成所得到的调光层的厚度成为1~100μm。更优选为1.5~10μm,当使用偏光板的情况下,优选以对比度成为最大的方式来调整液晶的折射率各向异性Δn与单元厚度d的积。另外,当具有两片偏光板的情况下,也可以调整各偏光板的偏光轴,调整成视野角、对比度为良好。进一步,也可以使用用于扩大视野角的相位差膜。作为间隔物,例如可列举:玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等。然后,以设有液晶注入口的形状将环氧系热固化性组合物等密封剂网板印刷于该基板,将该基板彼此贴合,进行加热使密封剂热固化。

关于将液晶组合物夹持于2片基板间的方法,可使用通常的真空注入法或ODF法等。

本发明的第2方式为一种在至少一方的基板表面不具备取向膜的液晶显示元件,该液晶显示元件具有:对向配置的第一基板及第二基板;填充于前述第一基板与前述第二基板之间的液晶层;呈矩阵状配置于前述第一基板上的多个栅极总线及数据总线;设置于前述栅极总线与数据总线的交叉部的薄膜晶体管;在每个像素具有通过前述薄膜晶体管驱动的像素电极的电极层;形成于前述第一基板或前述第二基板上的共用电极;以及2种以上具有联苯骨架的聚合性化合物固化于前述第一基板及前述第二基板之间而成的树脂成分。

作为使本发明的液晶组合物所含有的聚合性化合物或聚合性单体及自发取向性单体聚合的方法,为了得到液晶的良好取向性能,期望适度的聚合速度,因此,优选为通过单独或合并使用或依序地照射紫外线或电子束等活性能量线使之聚合的方法。当使用紫外线的情况下,可使用偏光光源,也可以使用非偏光光源。另外,当在2片基板间夹持液晶组合物的状态下进行聚合的情况下,至少照射面侧的基板必须对于活性能量线具有适当的透明性。另外,也可以使用下述方式:在光照时使用掩模仅使特定部分聚合后,改变电场、磁场或温度等条件,由此改变未聚合部分的取向状态,并进一步照射活性能量线使之聚合。尤其是当进行紫外线曝光时,优选对液晶组合物施加交流电场且同时进行紫外线曝光。所施加的交流电场优选为频率10Hz~10kHz的交流,更优选为频率60Hz~10kHz,电压取决于液晶显示元件的所要的预倾角来选择。即,可通过施加的电压来控制液晶显示元件的预倾角。对于PSVA模式的液晶显示元件,从取向稳定性及对比度的观点而言,优选将预倾角控制为80度~89.9度。

使本发明的液晶组合物含有的聚合性化合物聚合时所使用的紫外线或电子束等活性能量线的照射时的温度并无特别限制。例如,当将本发明的液晶组合物应用于具备具有取向膜的基板的液晶显示元件的情况下,优选在前述液晶组合物保持液晶状态的温度范围内。优选为接近室温的温度,即典型而言在15~35℃使之聚合。

另一方面,例如当将本发明的液晶组合物应用于具备不具有取向膜的基板的液晶显示元件的情况下,其温度范围也可以较上述应用于具备具有取向膜的基板的液晶显示元件的照射时的温度范围宽。

作为产生紫外线的灯,可使用金属卤素灯、高压水银灯、超高压水银灯等。另外,作为照射的紫外线的波长,优选照射波长区域不在液晶组合物的吸收波长区域内的紫外线,根据需要,优选将紫外线滤除后使用。所照射的紫外线的强度优选为0.1mW/cm2~100W/cm2,更优选为2mW/cm2~50W/cm2。所照射的紫外线的能量,可加以适当调整,优选为10mJ/cm2~500J/cm2,进一步优选为100mJ/cm2~200J/cm2。当照射紫外线时,也可以改变强度。照射紫外线的时间,可根据所照射的紫外线强度加以适当选择,优选为10秒~3600秒,进一步优选为10秒~600秒。

实施例

以下列举实施例进一步详述本发明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,以下的实施例及比较例的组合物中的“%”意思是“质量%”。在实施例中关于化合物的记载使用以下的代号。

实施例中,所测得的特性如下。

Tni:向列相-各向同性液相转变温度(℃)

Δn:20℃时的折射率各向异性

η:20℃时的粘度(mPa·s)

γ1:20℃时的旋转粘性(mPa·s)

Δε:20℃时的介电常数各向异性

K33:20℃时的弹性常数K33(pN)

在实施例中关于化合物的记载使用以下简写。

(侧链)

-n -CnH2n+1碳数n的直链状烷基

n- CnH2n+1-碳数n的直链状烷基

-On -OCnH2n+1碳数n的直链状烷氧基

nO- CnH2n+1O-碳数n的直链状烷氧基

-V -CH=CH2

V- CH2=CH-

-V1 -CH=CH-CH3

1V- CH3-CH=CH-

-2V -CH2-CH2-CH=CH2

V2- CH2=CH-CH2-CH2-

-2V1 -CH2-CH2-CH=CH-CH3

1V2- CH3-CH=CH-CH2-CH2-

(连接基)

-CFFO- -CF2-O-

-OCFF- -O-CF2-

-1O- -CH2-O-

-O1- -O-CH2-

-COO- -COO-

-OCO- -OCO-

<环结构>

[化179]

本实施例及比较例中的“低温保存性”、“垂直取向性”、“烧屏试验(预倾角的经时变化)”及“可靠性”的评价以下述方法进行。

(低温保存性的评价试验)

使用膜过滤器(安捷伦科技公司制,PTFE 13m-0.2μm)对液晶组合物进行过滤,以真空减压条件静置15分钟,进行溶存空气的除去。使用丙酮将其加以清洗,秤量0.5g于经充分干燥的小玻璃瓶(vial bottle),在-20℃的环境下静置20日。然后,以目视观察有无析出,以下述4个阶段加以判定。

A:无法确认到析出。

B:在2周后析出。

C:在1周后析出。

D:可确认到析出。

(垂直取向性的评价试验1)

制作第一基板(共用电极基板)和第二基板(像素电极基板),第一基板整面一样地具备由透明的共用电极构成的透明电极层及滤色器层、但不具有取向膜,第二基板具备具有由主动元件驱动的透明像素电极的像素电极层但不具有取向膜。将液晶组合物滴加于第一基板上,用第二基板进行夹持,在常压以110℃、2小时的条件使密封材固化,得到单元间隙3.2μm的液晶单元(不具有绝缘膜)。使用偏光显微镜观察此时的垂直取向性及滴痕等取向不均,以下述4个阶段加以评价。

A:在整面上,均匀垂直取向

B:虽有极少取向缺陷,但为可容许的程度

C:有取向缺陷,为无法容许的程度

D:取向不良相当严重

(垂直取向性的评价试验2)

制作第一基板(共用电极基板)和第二基板(像素电极基板),第一基板在绝缘层上具有由经图案化的透明共用电极构成的透明电极层、具备滤色器层、但不具有取向膜,第二基板具备具有由主动元件驱动的透明像素电极的像素电极层、但不具有取向膜。将液晶组合物滴加于第一基板上,用第二基板进行夹持,在常压以110℃、2小时的条件使密封材固化,得到单元间隙3.2μm的液晶单元(具有绝缘膜)。使用偏光显微镜观察此时的垂直取向性及滴痕等取向不均,以下述4个阶段加以评价。

使用偏光显微镜进行观察,以下述4个阶段加以评价。

A:在整面上,均匀垂直取向

B:虽有极少取向缺陷,但为可容许的程度

C:有取向缺陷,为无法容许的程度

D:取向不良相当严重

(液晶烧屏评价方法(预倾角的经时变化))

首先,将诱发垂直取向的聚酰亚胺取向膜涂布于附有ITO的基板后,在对上述聚酰亚胺取向膜进行了经摩擦处理的含有带ITO的基板的液晶单元(单元间隙3.5μm)间,用真空注入法进行注入。然后,在对注入有液晶组合物的液晶单元以频率100Hz施加10V电压的状态下使用高压水银灯,隔着滤除325nm以下的紫外线的滤光器,照射紫外线。此时,调整成以中心波长365nm的条件测得的照度为100mW/cm2,照射累积光量10J/cm2的紫外线。使上述的紫外线照射条件为照射条件1。通过此照射条件1对液晶单元中的液晶分子赋予预倾角。

接着,使用荧光UV灯,调整成以中心波长313nm的条件测得的照度为3mW/cm2,进一步照射累积光量20J/cm2的紫外线,得到液晶显示元件。使上述的紫外线照射条件为照射条件2。通过照射条件2,来降低照射条件1中未反应的液晶单元中的聚合性化合物的残留量。

照射紫外线后,对于因预倾角的变化所引起的显示不良(烧屏)进行评价。首先,测量液晶显示元件的预倾角,作为预倾角(初始)。对该液晶显示元件以频率100Hz施加矩形波30V电压,且同时照射背光10小时。然后,测量预倾角,作为预倾角(试验后)。将从测得的预倾角(初始)减去预倾角(试验后)所得的值作为预倾角变化量(=预倾角变化的绝对值)[°]。预倾角使用Shintech制的OPTIPRO进行测量。需说明的是,30V的电压大小为通常的驱动电压的数倍大,成为加速试验。

预倾角变化量越接近0[°],发生因预倾角的变化所引起的显示不良的可能性越低。在本研究中,将变化量1.3[°]以下设为显示不均的容许临界范围。

(液晶组合物的制备与评价结果)

在本实施例中,使用以下的式(P-1)至(P-35)所表示的第1单体。

[化180]

[化181]

[化182]

[化183]

[化184]

[化185]

[化186]

[化187]

(比较例1、实施例1~实施例3)

制备以下的LC-A的液晶组合物,测定其物性值。液晶组合物的构成与其物性值的结果如表所示。

[表1]

LC-A
3-Cy-Cy-2 17.5
3-Cy-Cy-4 3
3-Cy-Ph-O1 15
3-Ph-Ph-1 9
3-Cy-Ph-Ph-2 8
3-Cy-1O-Ph5-O1 7.5
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 17
2-Cy-Ph-Ph5-O2 6.5
3-Cy-Ph-Ph5-O2 8
3-Cy-Ph-Ph5-O4 8.5
合计(%) 100
TNI[℃] 75.4
Δn 0.111
γ1[mPa·s] 118
Δε -3.1

作为实施例1,制备相对于液晶组合物LC-A 100重量份添加有1.50重量份的式(P-1)所表示的化合物及0.50重量份的式(XX-5)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-1。作为实施例2,制备相对于液晶组合物LC-A 100重量份添加有1.50重量份的式(P-1)所表示的化合物及1.00重量份的式(XX-5)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-2。作为实施例3,制备相对于液晶组合物LC-A 100重量份添加有1.50重量份的式(P-1)所表示的化合物及1.50重量份的式(XX-5)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-3。作为实施例4,制备相对于液晶组合物LC-A 100重量份添加有0.50重量份的式(P-1)所表示的化合物及1.50重量份的式(XX-5)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-4。另外,将以LC-A为100重量份添加有1.50重量份的式(P-1)所表示的化合物及0.30重量份的式(XX-5)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-5作为比较例1。

[表2]

低温保存性、垂直取向性(1)、垂直取向性(2)、预倾角变化量的结果如表所示。

[表3]

实施例1~4显示与比较例1相比充分小的预倾角变化量,确认到显示不均、烧屏少。实施例1~4与比较例1相比,认为由于第2单体(XX-5)的添加量多,因此聚合物的强度变高,稳定性优异。另外认为,实施例1~3由于第1单体(P-1)相对于第2单体(XX-5)的比例充分,因此垂直取向性高。

(比较例2、实施例5~实施例8)

制备以下的LC-B的液晶组合物,测定其物性值。液晶组合物的构成与其物性值的结果如表所示。

[表4]

LC-B
3-Cy-Cy-2 11.5
3-Cy-Cy-4 12.5
3-Cy-Cy-5 3
3-Cy-Cy-V1 10
3-Cy-Ph-O1 4.5
1V2-Ph-Ph-1 2
3-Cy-Ph-Ph-1 9
3-Cy-Ph-Ph-2 5.5
3-Cy-Ph-Ph5-O2 10
3-Ph-Ph5-O2 12
3-Cy-Ph5-O2 7
3-Cy-Cy-Ph5-O2 10
2O-Y-O5 3
合计(%) 100
TNI[℃] 75.2
Δn 0.111
γ1[mPa·s] 138
Δε -3.42

作为实施例5,制备相对于液晶组合物LC-B 100重量份添加有0.50重量份的式(P-26)所表示的化合物及0.50重量份的式(XX-2)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-6。作为实施例6,制备相对于液晶组合物LC-B 100重量份添加有0.50重量份的式(P-26)所表示的化合物及1.00重量份的式(XX-2)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-7。作为实施例7,制备相对于液晶组合物LC-B 100重量份添加有0.50重量份的式(P-26)所表示的化合物及1.50重量份的式(XX-2)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-8。作为实施例8,制备相对于液晶组合物LC-B 100重量份添加有0.50重量份的式(P-26)所表示的化合物及1.50重量份的式(XX-2)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-9。另外,将以LC-B为100重量份添加有1.50重量份的式(P-26)所表示的化合物及0.30重量份的式(XX-2)所表示的化合物而成的液晶组合物LC-10作为比较例2。

[表5]

在以下表示低温保存性、垂直取向性(1)、垂直取向性(2)、预倾角变化量。

[表6]

实施例5~7显示与比较例2相比充分小的预倾角变化量,确认到显示不均、烧屏少。实施例5~7与比较例2相比,认为由于第2单体(R-1)的添加量多,因此聚合物的强度变高,稳定性优异。另外认为,实施例4~6由于第1单体(P-26)相对于第2单体(XX-2)的比例充分,因此垂直取向性高。

(实施例9~实施例29)

制备相对于液晶组合物LC-A 100重量份分别添加作为第1单体的式(P-2)、式(P-4)、式(P-5)、式(P-6)、式(P-13)、式(P-14)、或式(P-15)所表示的化合物、并且添加第2单体(XX-5)而成的液晶组合物,作为实施例9至实施例29。在下表表示各实施例的比例。

[表7]

在以下表示低温保存性、垂直取向性(1)、垂直取向性(2)、预倾角变化量。

[表8]

低温保存性 垂直取向性(1) 垂直取向性(2) 预倾角变化量(°)
实施例9 A A A 1.0
实施例10 A A A 0.7
实施例11 A A B 0.4
实施例12 A A A 1.1
实施例13 A A A 0.8
实施例14 A A B 0.5
实施例15 A A A 0.8
实施例16 A A A 0.5
实施例17 A A B 0.3
实施例18 A A A 0.4
实施例19 A A A 0.2
实施例20 A B B 0.1
实施例21 A A A 1.0
实施例22 A A A 0.7
实施例23 A A B 0.4
实施例24 A A A 1.0
实施例25 A A A 0.7
实施例26 A A B 0.3
实施例27 A A A 0.9
实施例28 A A A 0.8
实施例29 A A A 0.4

实施例9~29显示与比较例相比充分小的预倾角变化量,确认到显示不均、烧屏少。实施例9~29和比较例2相比,认为由于第2单体(XX-5)的添加量多,因此聚合物的强度变高,稳定性优异。

(实施例30~实施例36)

制备相对于液晶组合物LC-B 100重量份分别添加0.50重量份的作为第1单体的式(P-20)、式(P-25)、式(P-27)、式(P-28)、式(P-29)、式(P-22)或式(P-35)所表示的化合物、并且添加0.50重量份的作为第2单体的式(XX-2)所表示的化合物而成的液晶组合物,作为实施例30至实施例36。在下表表示各实施例的比例。

[表9]

在表中表示低温保存性、垂直取向性(1)、垂直取向性(2)、预倾角变化量。

[表10]

低温保存性 垂直取向性(1) 垂直取向性(2) 预倾角变化量(°)
实施例30 A A A 0.8
实施例31 A A A 0.9
实施例32 A A A 0.7
实施例33 A A A 0.8
实施例34 A A A 1.0
实施例35 A A A 1.1
实施例36 A A A 1.1

在实施例30~36中,确认到表现出与比较例相比充分小的预倾角变化量。认为通过增加第2单体量,聚合物的强度变高,稳定性优异,倾斜角稳定性提高。

(实施例37~实施例45)

制备相对于液晶组合物LC-A 100重量份分别添加作为第1单体的式(P-1)、式(P-4)、式(P-5)或式(P-26)所表示的化合物、与作为第2单体的式(XX-5)、式(XX-1)、式(XX-7)或式(XX-15)所表示的化合物而成的液晶组合物,作为实施例37至实施例45。以下表示各实施例的比例。

[表11]

在表中表示低温保存性、垂直取向性(1)、垂直取向性(2)、预倾角变化量。

[表12]

低温保存性 垂直取向性(1) 垂直取向性(2) 预倾角变化量(°)
实施例37 A A A 0.8
实施例38 A A A 1.1
实施例39 A A A 1.1
实施例40 A A A 1.1
实施例41 A A A 1.0
实施例42 A A A 1.1
实施例43 A A A 1.0
实施例44 A A A 0.5
实施例45 A A A 0.6

在实施例37至45中,也确认到表现出与比较例相比充分小的预倾角变化量。认为通过增加第2单体量,聚合物的稳定性变高,倾斜角稳定性提高。

评价在实施例37至45中使用两种第1单体、两种第2单体的情况时的低温保存性与垂直取向性、预倾角变化量。确认到表现出与比较例相比充分小的预倾角变化量。确认到即便添加两种单体,也同样地表现出与比较例相比充分小的预倾角变化量。进一步也确认到,通过添加新的聚合性化合物,低温保存性受到改善。在第1单体及第2单体对于液晶的溶解性低的情况下,降低一种成分的浓度,进一步添加不同的自发取向性单体,可使垂直取向性提高。

进一步,制备按照如下所述的化合物及混合比率构成的组合物来取代上述液晶组合物LC-A及LC-B,将所制备的液晶组合物设为LC-C至LC-H。

[表13]

LC-C LC-D LC-E LC-F LC-G LC-H
3-Ph-Ph-1 11 13 8 12.5
3-Cy-1O-Ph5-O1 16 6
3-Cy-1O-Ph5-O2 6.5
3-Cy-Ph-O1 14 7
3-Cy-Ph-O2 14
2-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 15
3-Cy-Cy-1O-Ph5-O2 16 21 2
2-Cy-Ph-Ph5-O2 6 6 6 8.5 3
3-Cy-Ph-Ph5-O2 7 8 8.5 8.5
3-Cy-Ph-Ph5-O3 7
3-Cy-Ph-Ph5-O4 6 12 9
3-Cy-Cy-2 24 21 17 18 23.5 8
3-Cy-Cy-4 7 7.5 10 7.5
3-Cy-Ph5-O2 7 13 7
5-Cy-Ph5-O2 7
3-Ph-Ph5-O2 14 16
3-Cy-Cy-Ph5-O2 10
4-Cy-Cy-Ph5-O2 9
5-Cy-Cy-Ph5-O2 5 8
3-Cy-Cy-Ph-1 3 10
3-Cy-Ph-Ph-1 3
3-Cy-Ph-Ph-2 3 10 6
5-Cy-Ph-Ph-2 16 4.5
3-Ph-Ph5-Ph-2 7.5 8
4-Ph-Ph5-Ph-2 8
3-Cy-Cy-V 14.5
3-Cy-Cy-V-1 9.5
合计(%) 100 100 100 100 100 100
TNI[℃] 77 77 75.9 75.5 75.3 74.4
Δn 0.112 0.112 0.109 0.102 0.106 0.107
γ1[mPa·s] -3 -3 -2.9 -2.6 -2.67 -2.87
Δε 110 110 124 87 93 79

对于上述液晶组合物LC-C至LC-H,以适当的浓度将作为第1单体的式(P-1)、(P-2)、(P-3)、(P-7)、(P-15)、(P-28)或(P-32)所表示的化合物、与作为第2单体的式(XX-1)、(XX-2)、(XX-5)、(XX-7)、(XX-15)所表示的化合物混合,进行与上述相同的取向性试验的评价,结果确认到与比较例相比取向性提高。

(实施例46~实施例53)

制备以下的LC-A的液晶组合物,测定其物性值。液晶组合物的构成与其物性值的结果如表所示。

制备相对于液晶组合物LC-A 100重量份分别添加作为第1单体的式(P-36)、式(P-37)、式(P-48)、式(P-49)、式(P-50)、式(P-51)、式(P-52)或式(P-53)所表示的化合物、与作为第2单体的式(XX-5)或式(XX-21)所表示的化合物而成的液晶组合物,作为实施例46至实施例53。以下表示各实施例的比例。

[表14]

在表中表示低温保存性、垂直取向性(1)、垂直取向性(2)、预倾角变化量。

[表15]

低温保存性 垂直取向性(1) 垂直取向性(2) 预倾角变化量(0)
实施例46 A A A 0.5
实施例47 A A A 0.4
实施例48 A A A 0.5
实施例49 A A A 0.7
实施例50 A A A 0.8
实施例51 A A A 0.8
实施例52 A A A 0.5
实施例53 A A A 0.5

在实施例46~53中,确认到表现出与比较例相比充分小的预倾角变化量。认为通过增加第2单体量,聚合物的稳定性变高,倾斜角稳定性提高。

评价在实施例46至53中使用两种第1单体、两种第2单体的情况时的低温保存性与垂直取向性、预倾角变化量。确认到表现出与比较例相比充分小的预倾角变化量。确认到即便添加两种单体,也同样地表现出与比较例相比充分小的预倾角变化量。进一步也确认到,通过添加新的聚合性化合物,低温保存性得到改善。在第1单体及第2单体对于液晶的溶解性低的情况下,降低一种成分的浓度,进一步添加不同的自发取向性单体,可使垂直取向性提高。

另外,将含有第1单体及第2单体的液晶组合物封入于单元而成的单元安装于偏光器与检偏器正交配置的偏光显微镜,观察透射光。若液晶分子垂直取向,则因偏光板的作用而使得光无法透射过,单元呈现黑色。通过此试验法评价上述样品,结果可确认所有样品中皆未产生取向不均,皆呈现出同样的垂直取向性。

另外,评价通过利用照射紫外光进行的聚合所产生的预倾角,结果确认到所有的样品皆被赋予适当的倾斜角。而使用了它们的液晶显示元件由于被赋予有充分的预倾角,故被确认到充分的高速响应。

另外,在本评价中,为了在将初始预倾角设为一定的状态下评价各单体的聚合物稳定性,在确认预倾角变化量时,使用了诱发垂直取向的带聚酰亚胺取向膜的基板。此外,在使用如下的液晶单元的情况下也确认到显示相同结果,该液晶单元为,以不具有取向膜的第一基板(共用电极基板)、与不具有取向膜的第二基板(像素电极基板)来进行制作,将液晶组合物滴加于第一基板上,用第二基板进行夹持,使密封材固化,得到单元间隙3.2μm的液晶单元。

另外,认为本发明的预倾角的经时变化受到聚合物膜的硬度影响,认为通过本发明的条件来进行制造,会形成更硬的聚合物膜。

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