(57)【要約】【課題】本発明は、螺旋ピッチが短くかつコーン角が大きい強誘電性液晶組成物を提供することを目的とする。【解決手段】液晶組成物は少なくとも２種の液晶化合物を含む。前記２種の液晶化合物の少なくとも１種はキラル成分を有する。キラル成分を有する液晶化合物の組成比が相対的に高い前記液晶組成物は大きいカイラリティを有する。それ故に、前記液晶組成物の螺旋ピッチは短く、コーン角は大きい。したがって、前記液晶組成物を含む液晶表示装置は、透過率が高く、ブラックを表示するのに適しており、消費電力が少ない。【選択図】図１
2015187212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物２０〜３０重量部と、
下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物１５〜２５重量部とを含む液晶組成物。
【化１】
2015187212.tif 000040
【化２】
2015187212.tif 000041
（ここで、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。）
【請求項２】
下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物２０〜３０重量部、または、下記化学式４で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第４の液晶化合物２０〜３０重量部をさらに含む、請求項１に記載の液晶組成物。
【化３】
2015187212.tif 000042
【化４】
2015187212.tif 000043
（ここで、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。）
【請求項３】
下記化学式５で表される第５の液晶化合物２５〜３５重量部をさらに含む、請求項２に記載の液晶組成物。
【化５】
2015187212.tif 000044
【請求項４】
下記化学式６で表される第６の液晶化合物６〜１０重量部と、下記化学式７で表される第７の液晶化合物２〜６重量部とをさらに含む、請求項３に記載の液晶組成物。
【化６】
2015187212.tif 000045
【化７】
2015187212.tif 000046
【請求項５】
反応性メソゲンをさらに含む、請求項３に記載の液晶組成物。
【請求項６】
前記反応性メソゲンは、下記化学式８で表される第１の反応性メソゲンと、下記化学式９で表される第２の反応性メソゲンとを含み、
前記第１の反応性メソゲンが１〜１０重量部であり、前記第２の反応性メソゲンが１〜３重量部であることを特徴とする、請求項５に記載の液晶組成物。
【化８】
2015187212.tif 000047
【化９】
2015187212.tif 000048
【請求項７】
光開始剤０.０２〜０.０６重量部をさらに含む、請求項５に記載の液晶組成物。
【請求項８】
第１の基板と、
前記第１の基板と相対する第２の基板と、
前記第２の基板上に設けられ、第１の駆動電圧が印加される第１の電極と、
前記第２の基板上に設けられ、平面上において前記第１の電極と離隔して設けられ、前記第１の駆動電圧と異なる第２の駆動電圧が印加される第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられる液晶層とを有し、
前記液晶層は、
下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物２０〜３０重量部と、
下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物１５〜２５重量部とを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【化１０】
2015187212.tif 000049
【化１１】
2015187212.tif 000050
（ここで、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。）
【請求項９】
前記液晶層は、下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物２０〜３０重量部、または、下記化学式４で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第４の液晶化合物２０〜３０重量部をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の液晶表示装置。
【化１２】
2015187212.tif 000051
【化１３】
2015187212.tif 000052
（ここで、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。）
【請求項１０】
前記液晶層は、下記化学式５で表される第５の液晶化合物２５〜３５重量部をさらに含む、請求項９に記載の液晶表示装置。
【化１４】
2015187212.tif 000053
【請求項１１】
前記液晶層は、下記化学式６で表される第６の液晶化合物６〜１０重量部と、下記化学式７で表される第７の液晶化合物２〜６重量部とをさらに含む、請求項１０に記載の液晶表示装置。
【化１５】
2015187212.tif 000054
【化１６】
2015187212.tif 000055
【請求項１２】
下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物２０〜３０重量部と、
下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物３０〜４０重量部と、
下記化学式３で表される第３の液晶化合物３５〜４５重量部とを含む液晶組成物。
【化１７】
2015187212.tif 000056
【化１８】
2015187212.tif 000057
【化１９】
2015187212.tif 000058
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。）
【請求項１３】
下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物３０〜４０重量部と、
下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物５〜１５重量部と、
下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物２０〜３０重量部と、
下記化学式４で表される第４の液晶化合物２５〜３５重量部とを含む液晶組成物。
【化２０】
2015187212.tif 000059
【化２１】
2015187212.tif 000060
【化２２】
2015187212.tif 000061
【化２３】
2015187212.tif 000062
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。）
【請求項１４】
反応性メソゲンをさらに含む、請求項１３に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
前記反応性メソゲンは、下記化学式５で表される第１の反応性メソゲンと、下記化学式６で表される第２の反応性メソゲンとを含み、
前記第１の反応性メソゲンが１〜６重量部であり、前記第２の反応性メソゲンが０.５〜１.５重量部であることを特徴とする、請求項１４に記載の液晶組成物。
【化２４】
2015187212.tif 000063
【化２５】
2015187212.tif 000064
【請求項１６】
下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物２０〜３０重量部と、
下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物１５〜２０重量部と、
下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物２０〜３０重量部と、
下記化学式４で表される第４の液晶化合物２５〜３５重量部とを含む液晶組成物。
【化２６】
2015187212.tif 000065
【化２７】
2015187212.tif 000066
【化２８】
2015187212.tif 000067
【化２９】
2015187212.tif 000068
（ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。）
【請求項１７】
反応性メソゲンをさらに含む、請求項１６に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
前記反応性メソゲンは、下記化学式５で表される第１の反応性メソゲンと、下記化学式６で表される第２の反応性メソゲンとを含み、
前記第１の反応性メソゲンが０.５〜１.５重量部であり、前記第２の反応性メソゲンが０.５〜１.５重量部であることを特徴とする、請求項１７に記載の液晶組成物。
【化３０】
2015187212.tif 000069
【化３１】
2015187212.tif 000070
【請求項１９】
光開始剤０.０２〜０.０６重量部をさらに含む、請求項１８に記載の液晶組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶組成物及びこれを含む液晶表示装置に関するものであって、より詳しくは、強誘電性液晶組成物及びこれを含む液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は液晶の電気光学効果を利用する。前記液晶表示装置は、一対の基板及び前記一対の基板の間に配置された液晶を有する。前記一対の基板の外面には偏光板が付設されている。
【０００３】
前記液晶表示装置は、液晶の種類及び液晶層の配向方法などにより、ツイステッドネマチックモード、水平電極スイッチングモード、垂直配向モード、強誘電性モードなどに分類される。
【０００４】
強誘電性モードの液晶表示装置は、強誘電性液晶を含む。強誘電性液晶は、分極モーメント及び電場の極性相互作用により応答時間が数十μｓから数百μｓ程度と極めて短い。
【０００５】
しかしながら、一般的な強誘電性液晶はコーン角が小さいため、透過率が低い。透過率を高めるためには、液晶表示装置のセルギャップを増加させなければならないが、セルギャップが増加するほど、応答時間は長くなり、駆動電圧が大きくなる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５７５３１３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、螺旋ピッチが短くかつコーン角が大きい強誘電性液晶組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、透過率が高く、応答速度が速く、消費電力が低い液晶表示装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物２０〜３０重量部と、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物１５〜２５重量部とを含む。ここで、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００１０】
【化１】
2015187212.tif 000003
【００１１】
【化２】
2015187212.tif 000004
【００１２】
本発明の他の実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物２０〜３０重量部と、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物３０〜４０重量部と、下記化学式３で表される第３の液晶化合物３５〜４５重量部とを含む。ここで、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００１３】
【化３】
2015187212.tif 000005
【００１４】
【化４】
2015187212.tif 000006
【００１５】
【化５】
2015187212.tif 000007
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物３０〜４０重量部と、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物５〜１５重量部と、下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物２０〜３０重量部と、下記化学式４で表される第４の液晶化合物２５〜３５重量部とを含む。ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００１７】
【化６】
2015187212.tif 000008
【００１８】
【化７】
2015187212.tif 000009
【００１９】
【化８】
2015187212.tif 000010
【００２０】
【化９】
2015187212.tif 000011
【００２１】
本発明のさらに他の実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物２０〜３０重量部と、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物１５〜２０重量部と、下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物２０〜３０重量部と、下記化学式４で表される第４の液晶化合物２５〜３５重量部とを含む。ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００２２】
【化１０】
2015187212.tif 000012
【００２３】
【化１１】
2015187212.tif 000013
【００２４】
【化１２】
2015187212.tif 000014
【００２５】
【化１３】
2015187212.tif 000015
【００２６】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、第１の基板、前記第１の基板と相対する第２の基板、第１の電極、第２の電極、及び前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層を有する。前記第１の電極及び第２の電極は、前記第２の基板上に離隔して設けられる。前記第１の電極は第１の駆動電圧を受け、前記第２の電極は前記第１の駆動電圧と異なる第２の駆動電圧が印加される。前記液晶層は、上述した本発明の実施形態に係る液晶組成物のいずれか１種を含む。
【発明の効果】
【００２７】
前記液晶組成物は、短い螺旋ピッチを有し、かつ大きなコーン角を有する。それにより、前記液晶組成物を含む液晶表示装置はブラックを表示しやすく、透過率が高い。また、前記液晶表示装置においてはセルギャップが小さいため、消費電力が低減され、応答速度が速い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、駆動電圧に応じて変化する液晶の方向を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、駆動電圧に応じて変化する液晶の方向を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、駆動電圧に応じて変化する液晶の方向を示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、駆動電圧に応じて変化する液晶の方向を示す断面図である。
【図５】図５は、液晶のコーン角を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る液晶組成物の相変化を示す図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態に係る液晶組成物の相変化を示す図である。
【図８】図８は、本発明のさらに他の実施形態に係る液晶組成物の相変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付した図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。図２Ａ及び図２Ｂは、駆動電圧に応じて変化する液晶の方向を示す断面図である。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、互いに相対する第１の表示基板１００及び第２の表示基板２００、並びに前記第１の表示基板１００と前記第２の表示基板２００との間に設けられた液晶層３００を有する。
【００３２】
前記第１の表示基板１００は、第１のベース基板１１０上に設けられた第１の電極１２０と、前記第１の電極１２０と離隔して設けられた第２の電極１３０とを備える。図示していないが、前記第１のベース基板１１０上には複数の薄膜層が備えられる。
【００３３】
前記第１の電極１２０及び前記第２の電極１３０には互いに異なるレベルの駆動電圧がそれぞれ印加され、それにより、前記第１の電極１２０と前記第２の電極１３０との間に水平電界が形成される。前記第１の電極１２０及び前記第２の電極１３０に印加される前記駆動電圧のレベルの変化に伴い、前記水平電界の方向が変化する。
【００３４】
図示していないが、前記第１の表示基板１００はまた、平面上に複数の画素を備えることができる。前記複数の画素は、それぞれ前記第１の電極１２０及び前記第２の電極１３０を備える。前記複数の画素は、それぞれ前記第１の電極１２０及び前記第２の電極１３０に前記駆動電圧をスイッチングする薄膜トランジスタを備える。
【００３５】
図示していないが、前記第２の表示基板２００は、前記画素に対応するカラーフィルタを備えることができる。また、前記第１の表示基板１００及び前記第２の表示基板２００は配向膜をそれぞれ備えることができる。
【００３６】
前記液晶層３００は強誘電性を有する液晶を含む。図１に示すように、前記強誘電性液晶は垂直配向することができる。前記強誘電性液晶は螺旋構造を形成している。一つの螺旋ピッチを形成する強誘電性液晶は層から層へ移動していくにつれて、円錐面上に沿って連続して回転する。
【００３７】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、電界が形成されると、前記強誘電性液晶はそれぞれの分極モーメントと電場との間の極性相互作用により螺旋構造が解ける。それにより、前記液晶層３００に入射した光は散乱し、前記液晶層３００を透過する。
【００３８】
図２Ａに示すように、第１の方向（Ｅ１）に電界が生じると、前記強誘電性液晶は螺旋の中心軸に対して所定の角度で傾斜する。一つの螺旋ピッチを形成する強誘電性液晶は同一方向に整列する。
【００３９】
図２Ｂに示すように、前記第１の方向（Ｅ１）とは逆の第２の方向（Ｅ２）に電界が生じると、前記強誘電性液晶の自発分極の向きが変化する。それにより、前記強誘電性液晶は螺旋の中心軸に対して図２Ａに示す強誘電性液晶とは対称の角度で傾斜する。
【００４０】
換言すると、図２Ａに示す強誘電性液晶の配向子が螺旋の中心軸に対して＋αの角度をなすとすると、図２Ｂに示す強誘電性液晶の配向子は、前記螺旋構造の中心軸に対して−αの角度をなす。
【００４１】
図３は、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置の断面図であり、図４Ａ及び図４Ｂは、駆動電圧に応じて変化する液晶の配列を示す断面図である。
【００４２】
図３、図４Ａ及び図４Ｂに示す液晶表示装置においては、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示す液晶表示装置と前記強誘電性液晶の配向方向が異なる。図３、図４Ａ及び図４Ｂに示す前記強誘電性液晶は、前記第１の表示基板１００及び前記第２の表示基板２００に対して水平方向に配向される。
【００４３】
本実施形態に係る液晶表示装置は、前記強誘電性液晶の配向方向が異なる点を除き、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示す液晶表示装置と同様である。
【００４４】
一方で、図３に示す液晶表示装置は、前記第１の表示基板１００及び前記第２の表示基板２００の外面に付設される一対の偏光板の透過軸、並びに図４Ａ及び図４Ｂに示す前記強誘電性液晶の配向子の配置を調節して入射される光をスイッチングすることができる。
【００４５】
図５は、強誘電性液晶のコーン角を示す図である。電界が生じるのにしたがって、前記強誘電性液晶はコーン角（θ）をなし、配向子の方向が変化する。図２Ａ及び図２Ｂに示す強誘電性液晶、並びに図４Ａ及び図４Ｂに示す強誘電性液晶は、図５に示す前記強誘電性液晶のコーン角（θ）を有する。
【００４６】
実際、図１及び図３に示す液晶表示装置の透過率は、図５に示すコーン角（θ）によって決定される。コーン角（θ）が小さいと透過率が低いため、透過率を高めるためには、セルギャップ（前記第１の表示基板１００と前記第２の表示基板２００との間の距離）を増加させなければならない。しかしながら、前記セルギャップが増加されると、反応速度が遅くなる。前記速い反応速度を得るためには、さらに大きい駆動電圧が必要となり、これにより消費電力が増加する。
【００４７】
一般的な強誘電性液晶組成物は螺旋ピッチが１０μｍ以上である。そのため、一般的な表示装置が完全なブラックを表示するには制限がある。また、前記液晶の前記コーン角が５０°以下であるため、透過率が低い。
【００４８】
本発明に係る液晶表示装置は、以下において説明する液晶組成物を含む。以下において説明する液晶組成物は、螺旋ピッチが１μｍ以下であり、一般的な強誘電性液晶と比較して螺旋ピッチが短い。また、一般的な強誘電性液晶組成物と比較してコーン角が大きい。
【００４９】
（本発明の一実施形態に係る液晶組成物）
本実施形態に係る液晶組成物は２種以上の液晶化合物を含む。前記２種以上の液晶化合物中の少なくとも１種の液晶化合物はキラル成分を含む。
【００５０】
本実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物を含み、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物を含む。
【００５１】
【化１４】
2015187212.tif 000016
【００５２】
【化１５】
2015187212.tif 000017
【００５３】
前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、前記第２の液晶化合物は、１５〜２５重量部含まれる。前記化学式１及び前記化学式２において、前記Ｒ１及び前記Ｒ２は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００５４】
前記第２の液晶化合物はキラル成分を含む。本実施形態において、前記第１の液晶化合物に対する前記第２の液晶化合物の重量部が相対的に高いので、前記液晶組成物は大きいカイラリティを有する。そのため、前記液晶組成物の螺旋ピッチが短い。
【００５５】
本実施形態に係る液晶組成物は、相変化においてブルー相を有し、スメクチックＡ相（ＳｍＡ ｐｈａｓｅ）を有しない。
【００５６】
また、本実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物をさらに含むことができる。
【００５７】
【化１６】
2015187212.tif 000018
【００５８】
前記第３の液晶化合物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、２０〜３０重量部含まれることができる。ここで、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００５９】
また、本実施形態に係る液晶組成物は、前記第３の液晶化合物の代わりに下記化学式４で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第４の液晶化合物を含むことができる。
【００６０】
【化１７】
2015187212.tif 000019
【００６１】
前記第４の液晶化合物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、２０〜３０重量部含まれることができる。ここで、Ｒ５は、炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００６２】
本発明の一実施形態に係る液晶組成物は、上述した液晶化合物のほかに、所定の重量部のキラル成分を有する液晶化合物をさらに含むことができる。また、前記液晶組成物は、反応性メソゲン及び光開始剤をさらに含むことができる。これに関する具体的な内容は、以下の実験例によりさらに詳しく説明する。
【００６３】
（実験例１）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２５重量％、前記第２の液晶化合物２０重量％、及び前記第３の液晶化合物２５重量％を含む。
【００６４】
また、本実験例において、前記液晶組成物は、下記化学式５で表される第５の液晶化合物を３０重量％含む。下記第５の液晶化合物は、キラル成分を有する。
【００６５】
【化１８】
2015187212.tif 000020
【００６６】
図６は、本実験例に係る液晶組成物の相変化を示している。本実験例に係る液晶組成物はブルー相を有し、スメクチックＡ相を有しない。
【００６７】
図６に示すように、前記液晶組成物は９０℃で等方相を有し、７７℃でブルー相を有し、６４.７℃でキラルスメクチック相を有する。実質的に、等方相−ネマチック相の転移温度は８４℃〜７４.５℃である。また、ネマチック相−キラルスメクチック相の転移温度は６６.７℃〜６５.８℃である。上述したように、前記液晶組成物の相変化過程においてスメクチックＡ相を有しない。
【００６８】
前記液晶組成物のコーン角は７３°であり、分極モーメントは２９７ｎＣ／ｃｍ２である。
【００６９】
他の実験例において、前記第５の液晶化合物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、２５〜３５重量部含まれていてもよい。
【００７０】
（実験例２）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２５.５重量％、前記第２の液晶化合物２０重量％、前記第４の液晶化合物２５.５重量％、及び前記第５の液晶化合物２９重量％を含む。
【００７１】
前記液晶組成物は、等方相−ネマチック相の転移温度が７４℃であり、ネマチック相−キラルスメクチック相の転移温度が６０℃である。前記液晶組成物の相変化過程において、スメクチックＡ（ＳｍＡ）相を有しない。また、前記液晶組成物は６９℃でブルー相を有する。
【００７２】
前記液晶組成物のコーン角は７０°である。他の実験例において、前記第５の液晶化合物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、２５〜３５重量部含まれていてもよい。
【００７３】
（実験例３）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２２重量％、前記第２の液晶化合物１８重量％、前記第３の液晶化合物２２重量％、及び前記第５の液晶化合物２６重量％を含む。
【００７４】
また、本実験例において、前記液晶組成物は、下記化学式６で表される第６の液晶化合物８重量％及び下記化学式７で表される第７の液晶化合物４重量％を含む。すなわち、本実験例に係る液晶組成物は、前記実験例１と比較してキラル成分を含む下記第６の液晶化合物及び第７の液晶化合物をさらに含んでいる。
【００７５】
【化１９】
2015187212.tif 000021
【００７６】
【化２０】
2015187212.tif 000022
【００７７】
前記液晶組成物は、等方相−ネマチック相の転移温度が６７℃であり、ネマチック相−キラルスメクチック相の転移温度が５８℃である。前記液晶組成物の相変化過程においてスメクチックＡ相を有しない。また、前記液晶組成物は６３℃でブルー相を有する。
【００７８】
前記液晶組成物のコーン角は７６°である。
【００７９】
他の実験例において、前記第６の液晶化合物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、６〜１０重量部含まれることができる。また、前記第７の液晶化合物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、２〜６重量部含まれることができる。
【００８０】
（実験例４）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２３重量％、前記第２の液晶化合物１８重量％、前記第４の液晶化合物２３重量％、及び前記第５の液晶化合物２６重量％を含む。
【００８１】
また、本実験例において、前記液晶組成物は、下記化学式８で表される第１の反応性メソゲン８重量％と、下記化学式９で表される第２の反応性メソゲン２重量％とを含む。前記第１の反応性メソゲン及び前記第２の反応性メソゲンは、前記液晶表示装置の前記配向膜に前記液晶化合物を固定させるものである。
【００８２】
【化２１】
2015187212.tif 000023
【００８３】
【化２２】
2015187212.tif 000024
【００８４】
前記第１の反応性メソゲン及び前記第２の反応性メソゲンは、前記液晶組成物の配向過程に影響を及ぼすのみであり、相変化には影響を与えない。従って、本実験例に係る液晶組成物は、前記実験例２と極めて類似した相変化を有する。
【００８５】
他の実験例において、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、前記第１の反応性メソゲンを１〜１０重量部含むことができ、前記第２の反応性メソゲンを１〜３重量部含むことができる。
【００８６】
（実験例５）
本実験例に係る液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２２重量％、前記第２の液晶化合物１８重量％、前記第３の液晶化合物２２重量％、前記第５の液晶化合物２６重量％、前記第６の液晶化合物７重量％、及び前記第７の液晶化合物３重量％を含む。また、前記第１の反応性メソゲン及び前記第２の反応性メソゲンをそれぞれ１重量％含む。
【００８７】
本実験例に係る液晶組成物は、前記等方相−ネマチック相の転移温度が６７℃であり、ネマチック相−キラルスメクチック相の転移温度が５８℃である。前記液晶組成物の相変化過程においてスメクチックＡ相を有しない。また、前記液晶組成物は６３℃でブルー相を有する。前記液晶組成物のコーン角は７６°である。すなわち、実験例３に係る液晶組成物に反応性メソゲンをさらに含んでいても、前記相変化は同様である。
【００８８】
他の実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、光開始剤０.０２〜０.０６重量部をさらに含むことができる。
【００８９】
（本発明の他の実施形態に係る液晶組成物）
本実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物を含み、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物を含み、かつ下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第３の液晶化合物を含む。下記第１の液晶化合物及び第３の液晶化合物はキラル成分を含む。
【００９０】
【化２３】
2015187212.tif 000025
【００９１】
【化２４】
2015187212.tif 000026
【００９２】
【化２５】
2015187212.tif 000027
【００９３】
前記化学式１、前記化学式２、及び前記化学式３において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【００９４】
本実施形態に係る液晶組成物において、第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、前記第２の液晶化合物を３０〜４０重量部含み、第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、前記第３の液晶化合物を３５〜４５重量部含む。
【００９５】
キラル成分を含む液晶化合物の組成比が高いため、前記液晶組成物は大きいカイラリティを有する。それ故に、前記液晶組成物の螺旋ピッチは短い。また、前記液晶組成物は、従来の液晶組成物と比較して大きなコーン角を有する。
【００９６】
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２４重量％、前記第２の液晶化合物３６重量％、前記第３の液晶化合物４０重量％を含む。本実験例に係る液晶組成物は、等方相−ネマチック相の転移温度が８２.９℃であり、ネマチック相−キラルスメクチック相の転移温度が６９.１℃である。本実験例において、前記液晶組成物のコーン角は７７°であり、分極モーメントは５６ｎＣ／ｃｍ２である。
【００９７】
本実施形態に係る液晶組成物は、相変化過程においてスメクチックＡ（ＳｍＡ）相を有しない。また、上述した実施形態に係る液晶組成物とは異なり、ブルー相を有しない。
【００９８】
その他に、本実施形態に係る液晶組成物は、反応性メソゲン及び光開始剤をさらに含むこともできる。
【００９９】
（本発明のさらに他の実施形態に係る液晶組成物）
本実施形態に係る液晶組成物は４種以上の液晶化合物を含む。前記４種以上の液晶化合物の少なくとも１種の液晶化合物はキラル成分を含む。
【０１００】
本実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物と、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物と、下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物と、下記化学式４で表される第４の液晶化合物とを含む。
【０１０１】
【化２６】
2015187212.tif 000028
【０１０２】
【化２７】
2015187212.tif 000029
【０１０３】
【化２８】
2015187212.tif 000030
【０１０４】
【化２９】
2015187212.tif 000031
【０１０５】
前記第１の液晶化合物３０〜４０重量部に対して、前記第２の液晶化合物は５〜１５重量部、前記第３の液晶化合物は２０〜３０重量部、前記第４の液晶化合物は２５〜３５重量部含まれる。前記化学式１〜４において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【０１０６】
従来の液晶組成物と比較してキラル成分を含む液晶化合物の組成比が高い前記液晶組成物は大きいカイラリティを有する。それ故に、前記液晶組成物の螺旋ピッチは短い。
【０１０７】
本実施形態に係る液晶組成物は、相変化においてブルー相及びスメクチックＡ相を有しない。
【０１０８】
（実験例６）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物３５重量％、前記第２の液晶化合物１０重量％、前記第３の液晶化合物２５重量％、及び前記第４の液晶化合物３０重量％を含む。ここで、前記Ｒ１はＣ６（炭素数が６であるアルキル基）であり、Ｒ２はＣ７（炭素数が７であるアルキル基）である。
【０１０９】
図７は、本実験例に係る液晶組成物の相変化を示している。本実験例に係る液晶組成物はブルー相及びスメクチックＡ相を有しない。
【０１１０】
図７に示すように、前記液晶組成物は１００℃で等方相を有し、９０℃でネマチック相を有し、８３℃でキラルスメクチック相を有する。実質的に、等方相−ネマチック相の転移温度は９０.３℃〜８４℃である。また、ネマチック相−キラルスメクチック相の転移温度は８３℃〜６９.５℃である。
【０１１１】
前記液晶組成物のコーン角は６２°であり、分極モーメントは１８７ｎＣ／ｃｍ２である。
【０１１２】
（実験例７）
本実験例において、前記液晶組成物の組成比は異なる。本実験例に係る液晶組成物は、前記第１の液晶化合物３５重量％、前記第２の液晶化合物１１重量％、前記第３の液晶化合物２５重量％、及び前記第４の液晶化合物２９重量％を含む。
【０１１３】
前記液晶組成物は、等方相−ネマチック相の転移温度が９２℃であり、ネマチック相−キラルスメクチック相の転移温度が７２℃である。前記液晶組成物の相変化過程において、ブルー相及びスメクチックＡ相を有しない。前記液晶組成物のコーン角は６２°である。
【０１１４】
（実験例８）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物３３重量％、前記第２の液晶化合物１０重量％、前記第３の液晶化合物２４重量％、及び前記第４の液晶化合物２８重量％を含む。
【０１１５】
また、本実験例において、前記液晶組成物は、下記化学式５で表される第１の反応性メソゲン４重量％と、下記化学式６で表される第２の反応性メソゲン１重量％とを含む。
【０１１６】
【化３０】
2015187212.tif 000032
【０１１７】
【化３１】
2015187212.tif 000033
【０１１８】
本実験例に係る液晶組成物は、前記実験例６及び前記実験例７と同様の相変化を有する。
【０１１９】
他の実験例において、前記第１の液晶化合物３０〜４０重量部に対して、前記第１の反応性メソゲンを２〜６重量部含むことができ、前記第２の反応性メソゲンを０.５〜１.５重量部含むことができる。
【０１２０】
（本発明のさらに他の実施形態に係る液晶組成物）
本実施形態に係る液晶組成物は２種以上の液晶化合物を含む。前記２種以上の液晶化合物の少なくとも１種の液晶化合物はキラル成分を含む。
【０１２１】
本実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式１で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物と、下記化学式２で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第２の液晶化合物とを含む。
【０１２２】
【化３２】
2015187212.tif 000034
【０１２３】
【化３３】
2015187212.tif 000035
【０１２４】
また、本実施形態に係る液晶組成物は、下記化学式３で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１の液晶化合物と、下記化学式４で表される第４の液晶化合物とをさらに含むことができる。
【０１２５】
【化３４】
2015187212.tif 000036
【０１２６】
【化３５】
2015187212.tif 000037
【０１２７】
前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、前記第２の液晶化合物を１５〜２０重量部、前記第３の液晶化合物を２０〜３０重量部、前記第４の液晶化合物を２５〜３５重量部含む。前記化学式１〜４において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ炭素数が５〜１０であるアルキル基である。
【０１２８】
従来の液晶組成物と比較してキラル成分を含む液晶化合物の組成比が高い前記液晶組成物は大きいカイラリティを有する。それ故に、前記液晶組成物の螺旋ピッチは短い。
【０１２９】
本実施形態に係る液晶組成物は、相変化においてネマチック相及びスメクチックＡ相を有しない。
【０１３０】
（実験例９）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２５重量％、前記第２の液晶化合物１８重量％、前記第３の液晶化合物２６重量％、及び前記第４の液晶化合物３０重量％を含む。ここで、前記Ｒ１はＣ９（炭素数が９であるアルキル基）である。
【０１３１】
前記液晶組成物は等方相−スメクチックＡ相の転移温度が６１℃である。前記液晶組成物のコーン角は７０°である。
【０１３２】
（実験例１０）
本実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２５重量％、前記第２の液晶化合物１７重量％、前記第３の液晶化合物２６重量％、及び前記第４の液晶化合物２９重量％を含む。ここで、前記Ｒ１はＣ９（炭素数が９であるアルキル基）である。
【０１３３】
さらに、本実験例において、前記液晶組成物は、下記化学式５で表される第１の反応性メソゲン１重量％と、下記化学式６で表される第２の反応性メソゲン１重量％とを含む。
【０１３４】
【化３６】
2015187212.tif 000038
【０１３５】
【化３７】
2015187212.tif 000039
【０１３６】
図８は、本実験例に係る液晶組成物の相変化を示している。前記液晶組成物は等方相−スメクチックＡ相の転移温度が６１℃である。前記液晶組成物のコーン角は７０°である。本実験例に係る液晶組成物は、前記実験例９と同様の相変化を有する。
【０１３７】
他の実験例において、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、前記第１の反応性メソゲンを０.５〜１.５重量部含むことができ、前記第２の反応性メソゲンを０.５〜１.５重量部含むことができる。
【０１３８】
また、他の実験例において、前記液晶組成物は、前記第１の液晶化合物２０〜３０重量部に対して、光開始剤０.０２〜０.０６重量部をさらに含むことができる。
【０１３９】
以上、実施形態を参照して説明したが、当該技術分野において通常の知識を有する者は後述する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正し、及び変更することが可能であることを理解することができる。また、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、後述する特許請求の範囲及びそれと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【符号の説明】
【０１４０】
１００  第１の表示基板
１１０  第１のベース基板
１２０  第１の電極
１３０  第２の電極
２００  第２の表示基板
【図１】
2015187212.tif 000071
【図２Ａ】
2015187212.tif 000072
【図２Ｂ】
2015187212.tif 000073
【図３】
2015187212.tif 000074
【図４Ａ】
2015187212.tif 000075
【図４Ｂ】
2015187212.tif 000076
【図５】
2015187212.tif 000077
【図６】
2015187212.tif 000078
【図７】
2015187212.tif 000079
【図８】
2015187212.tif 000080