(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成物の総質量の１００％に対して、
式Ｉ４−５、式Ｉ４−６、式Ｉ６−２、式Ｉ６−３、式Ｉ６−４、式Ｉ５−２、式Ｉ５−３、式Ｉ５−４、式Ｉ５−８、式Ｉ５−９で表される化合物から選ばれる三種以上の化合物であるネマチック液晶化合物２０−４４％と、
式IIで表されるネマチック液晶化合物２３−４０％と、
式IIIで表されるネマチック液晶化合物１９−３９％と、
式IVで表されるネマチック液晶化合物０−５％と、
式Ｖで表されるネマチック液晶化合物０−１０％と、を含むことを特徴とする液晶組成物。
0005789637.tif 000052
0005789637.tif 000053
式中、Ｒ３及びＲ４は、互いに独立して、Ｃ1-10のアルキル、Ｃ1-10のアルコキシ、−ＮＣＳ、−ＣＮ又は−Ｆであり、Ｋ3、Ｋ4は互いに独立して、水素又はフッ素であり、Ｚは−ＣOO−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ2ＣＨ2−であり、
0005789637.tif 000054
式中、Ｒ５及びＲ６は、互いに独立して、Ｃ1-10のアルキル、Ｃ1-10のアルコキシ、−ＮＣＳ、−ＣＮ又は−Ｆであり、Ｋ5、Ｋ6、Ｋ7、Ｋ8、Ｋ9及びＫ10は互いに独立して、水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000055
式中、Ｒ７及びＲ８は、互いに独立して、Ｃ1-10のアルキル、Ｃ1-10のアルコキシ、−ＮＣＳ、−ＣＮ又は−Ｆであり、Ｋ11、Ｋ12、Ｋ13、Ｋ14、Ｋ15及びＫ16は互いに独立して、水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000056
Xは、炭素−炭素単結合を表し、Yは、−Ｃ≡Ｃ−を表し、
0005789637.tif 000057
式中、Ｒ９及びＲ１０は、互いに独立して、Ｃ1-10のアルキル、Ｃ1-10のアルコキシ、−Ｃ=ＣＨ2、Ｃ1-10置換アルコキシ、−ＮＣＳ、−ＣＮ又は−Ｆであり、Ｋ17及びＫ18は互いに独立して、水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000058
【請求項２】
前記式IIで表される化合物中のＲ３はＣ1-10のアルキルであり、Ｒ４は−ＮＣＳ、−ＣＮ又は−Ｆであることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
前記式IIで表される化合物中のＲ３はＣ1-10のアルキルであり、Ｒ４は−ＮＣＳであり、Ｋ3、Ｋ4はフッ素であり、Ｚは−Ｃ≡Ｃ−であることを特徴とする請求項２に記載の液晶組成物。
【請求項４】
前記式IIで表される化合物は、下記の群から選択される、１種または２種以上の化合物であることを特徴とする請求項２に記載の液晶組成物。
0005789637.tif 000059
0005789637.tif 000060
【請求項５】
前記式IIで表される化合物は、II２−２、II２−３及びII２−４で表される化合物から選択される２種以上であることを特徴とする請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項６】
前記式IIIで表される化合物中のＲ５はＣ1-10のアルキルであり、Ｒ６はＣ1-10のアルキル、−ＮＣＳ、−ＣＮ又は−Ｆであることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項７】
前記式IIIで表される化合物中のＲ５はＣ1-10のアルキルであり、Ｒ６は−ＮＣＳであり、Ｋ5、Ｋ6、Ｋ7及びＫ8は水素であり、Ｋ9及びＫ10はフッ素であり、
0005789637.tif 000061
【請求項８】
前記式IIIで表される化合物は、下記の群から選択される、１種または２種以上の化合物であることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
0005789637.tif 000062
0005789637.tif 000063
0005789637.tif 000064
【請求項９】
前記式IIIで表される化合物は、式III１−２、式III１−３、式III２−１、式III２−２及び式III２−３で表される化合物から選択される、四種以上のものであることを特徴とする請求項８に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
前記式IVで表される化合物中のＲ７はＣ1-10のアルキルであり、Ｒ８はＣ1-10のアルキル、Ｃ1-10のアルコキシ、−ＮＣＳ、−ＣＮ又は−Ｆであり、Xは炭素−炭素単結合、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ2ＣＨ2−であり、Yは炭素−炭素単結合又は−Ｃ≡Ｃ−であることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
前記式IVで表される化合物中のＲ７はＣ1-10のアルキルであり、Ｒ８は−ＮＣＳであり、Ｋ11及びＫ12はフッ素であり、Ｋ13、Ｋ14、Ｋ15及びＫ16は水素であり、
0005789637.tif 000065
ことを特徴とする請求項１０に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
前記式IVで表される化合物は、下記の群から選択される、１種または２種以上の化合物であることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
0005789637.tif 000066
0005789637.tif 000067
0005789637.tif 000068
0005789637.tif 000069
【請求項１３】
前記式IVで表される化合物はIV２−２であることを特徴とする請求項１２に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
前記式Ｖで表される化合物中のＲ９はＣ1-10のアルキル、Ｃ1-10のアルコキシ又は−Ｃ＝ＣＨ2であり、Ｒ１０はＣ1-10のアルキル、Ｃ1-10のフッ素置換アルコキシ又は−Ｆであり、
0005789637.tif 000070
0005789637.tif 000071
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
前記式Ｖで表される化合物中のＲ９はＣ1-10のアルキル又は−Ｃ=ＣＨ2であり、Ｒ１０はフッ素、Ｋ17はフッ素、Ｋ18は水素であり、
0005789637.tif 000072
ことを特徴とする請求項１４に記載の液晶組成物。
【請求項１６】
前記式Ｖで表される化合物は、下記の群から選択される、１種または２種以上の化合物であることを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
0005789637.tif 000073
0005789637.tif 000074
0005789637.tif 000075
【請求項１７】
前記式Ｖで表される化合物は、Ｖ３−１、Ｖ５−１で表される化合物の一種類であることを特徴とする請求項１６に記載の液晶組成物。
【請求項１８】
更にキラルドーパント化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載の液晶組成物の、可変焦点液晶レンズの製造における応用。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれかに記載の液晶組成物を含むことを特徴とする、液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶組成物、特にネマチック液晶組成物に関する。本発明の液晶組成物は、可変焦点液晶レンズ（Liquid Crystal lens）などの領域に応用することができる。
【背景技術】
【０００２】
1888年、F.Reinitzerは、有機化合物の融点を測定した際、ある化合物は、溶解後、不透明な混濁状態を経たことを発見し、このような混濁の液体中間相には、晶体と類似な現象を有するため、液晶と名づけられた。20世紀70年代には、大規模な集成回路及び液晶材料の発展に伴って、液晶は、表示方面への応用において、突破的な進展を有し、ねじれネマチック液晶の光電効果を利用して、更に集成回路と連結し、表示機器を製造した。そのため、液晶材料の産業化を実現させ、この種類の液晶材料は、ねじれネマチック液晶ディスプレイ（TN-LCD）材料と呼ばれ、その製品は、主に電子時計及び電卓機に応用される。80年体中期において、超ねじれネマチック液晶ディスプレイ（STN-LCD）材料の開発を成功させ、その製品は、主に、BP機械、携帯電話及びノードパソコンに応用される。1993年に、日本では、薄膜トランジスタ液晶ディスブレイTFT-LCDの生産技術を把握した後、液晶ディスプレイは、飛躍的な進展を始めた。現在、液晶ディスプレイは、表示技術の主流となり、液晶ディスプレイは、多種類の形態で人々の前に表示され、その沢山の製品は、優れる特性を有するので、流行の追及、及びデパートでの注目商品となりつつある。
【０００３】
カメラ、携帯電話のカメラ、3D立体映像ディスプレイや位相変調器などの装置は、ズームレンズにより映像を拡大したり、縮小したりして、画像を形成する。伝統的な可変焦点レンズは、複数のレンズグループ（lens group）が設けられ、レンズグループ同士を光軸の方向に沿って移動させることにより、お互いの間隔を変更させるよう、全体のズームを変更させるが、画像形成の距離に影響を与えない。しかし、この種類のレンズは、比較的に遠いレンズグループの移動距離が必要されるため、このような焦点調節の機械装置は、体積が大きく、調節が遅く、焦点調節の範囲が限られ、しかも、コストが高く、装置の駆動消耗エネルギーが高く且つ損失しやすい等の欠点を有する。
【０００４】
機械的な焦点調節の方法を代えて、且つ広い範囲でズームを変更させるよう、先行技術では、電界を利用してズームを制御する可変焦点液晶レンズ（Liquid Crystal lens）を開示しており、円孔付きの電極に電圧をかけて特殊の電界を形成することにより、電界での液晶分子を偏向させ、そのため、光に分散又は集合の役割を果たす。実際、一種類の模擬光学素子であり、電極の間に異なる電圧をかけることにより、我々が必要とされる特定の光学レンズ特性を便利に実現させることができる。
【０００５】
また、先行技術では、電界を利用してレンズを形成した柱状の液晶レンズラスターは公開され、3D立体ディスプレイを実現させる。透明なガラス基板において、細い条の透明なITO電極がエッチングされ、そして該電極に異なる電圧をかけて電界を形成し、電界で液晶分子を偏向させることにより、入射光の方向を変更させると同時に、電圧の変化及び電極数の変わりにより、柱状の液晶レンズラスターのズーム及び格子の距離等を変更する。
【０００６】
柱状の液晶レンズラスターが伝統的な円柱状物理のラスターより優越性を実現させるよう、柱状の液晶レンズラスターは、60Hz、120Hz又はより高い周波数において、自由に切り替えることができるため、高速度の応答性能を有する液晶組成物が必要される。
【０００７】
柱状の液晶レンズラスターの応答性能と関連する、液晶組成物の各変数の間には、次の関連式を有する。
関連式一：
Ton=(γ1d2/k11π2)/[(V/Vth)2-1]
関連式二：
Toff=γ1d2/k11π2
式中、γ1は回転粘度、 dは液晶層の厚さ、K11はスプレイ弾性定数、Vは駆動電圧、Vthは閾値電圧である。
【０００８】
前記の関係式から分かるように、液晶組成物の回転粘度を下げたり、スプレイ弾性定数を向上したり、液晶層の厚さを低下させたり、することにより、応答時間を縮小することができる。しかし、回転粘度を低下させることにより応答時間を改善させる場合、液晶の弾性定数及び相転移温度のいずれも低下することになり、また、弾性定数を向上すると、閾値電圧及び回転粘度をも増加する傾向がある。同時に、液晶層の厚さを下げると、液晶組成物の複屈折率を増加させ、同様に回転粘度を増加させることになる。よって、応答時間を改善させるよう、三つの影響要素の間のバランス関係を最小限に下げなければならない。
【０００９】
例えば、3D立体ディスプレイ用柱状液晶レンズは、レンズ用計算式f=r2/(2Δnd)に準じて、具体的に計算して得られる複屈折率（Δn）は、0.25以上でならければならず、同時に、比較的に小さい粘弾性係数率、広い相転移温度範囲が必要される。式中、rは該レンズの1/2格子距離、Δnは液晶の複屈折率、ｄは液晶セルのセル厚さを指す。
【００１０】
複屈折率（Δn）は、液晶化合物の重要な物理特性の一つである。複屈折率は、大いに液晶分子中のベンゼン構造及びπ結合の末端基に支配される。よって、実際、この性質と分子の誘電異方性とは、関連があり、大きい誘電異方性を有する分子も通常、大きいΔnを有する。しかし、例外の場合も存在する。同系列の化合物からなる組成物において、通常、Δnと組成の濃度との関係を直線性的に示す。従って、イソチオシアナト基、シアノ基、エステル基、アルコキシ基やベンゼンまたはアセチレン結合を含有する液晶は、比較的に大きい光学異方性を有する。普通のTN、STNディスプレイ用混合液晶材料のΔnは、一般的に、0.12〜0.20の間にあり、TFTディスプレイ用液晶材料のΔnは、一般的に、0.065〜0.135の間にあり、PDLC及び多安定ディスプレイ用液晶材料のΔnは、一般的に0.20より大きいことが必要され、一方、3D立体ディスプレイ用液晶レンズ（Liquid Crystal lens）の液晶材料のΔnは、一般的に、0.25より大きいことが必要される。
【００１１】
混合液晶材料の各成分の物理性能が異なるため、理想的なパラメータの組み合わせを実現させにくく、よって、液晶単体選択及び成分の配合の面から、更に最適化する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、比較的に大きい複屈折率を有する液晶組成物及びその応用を提供することにある。
本発明によれば、提供した比較的に大きい複屈折率を有する液晶組成物は、同時に、高いネマチック相の上限温度、低いネマチック相の下限温度、低い回転粘度、高応答速度などの特性を有する。
該液晶組成物は、TNディスプレイ、STNディスプレイ、PDLCディスプレイ、多安定ディスプレイ、相変調器及びカメラ、携帯電話のカメラ、液晶シャッター3Dメガネ、3D立体表示液晶回折素子や3D立体映像表示用可変焦点液晶レンズ（Liquid Crystal lens）などの領域に応用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を実現させるため、本発明に用いられる技術案は、次の通りである。
組成物の総質量の100％に対して、
式Iで表されるネマチック液晶化合物0-70％と、
式IIで表されるネマチック液晶化合物0-50％と、
式IIIで表されるネマチック液晶化合物0-50％と、
式IVで表されるネマチック液晶化合物0-30％と、
式Vで表されるネマチック液晶化合物0-30％と、を含むことを特徴とする液晶組成物。
【００１４】
該液晶組成物において、式Iで表されるネマチック液晶化合物は、下記である。
0005789637.tif 000002
式中、R1およびR2は、互いに独立して、Ｃ1~10のアルキル、Ｃ1~10のアルコキシ、-C=CH2、-NCS、-CN又は-Fであり、K1、K2は互いに独立して、水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000003
該類の化合物は、極めて低い粘度を有するため、液晶混合物配合の全体の粘度を有効的に下げ、応答速度を向上させることができる。
【００１５】
式IIで表されるネマチック液晶化合物は、
0005789637.tif 000004
であり、
式中、R3、R4は、互いに独立して、Ｃ1~10のアルキル、Ｃ1~10のアルコキシ、-NCS、-CN又は-Fであり、K3、K4は互いに独立して、水素又はフッ素であり、Zは-COO-、
0005789637.tif 000005
又は-CH2CH2-である。
示されるネマチック液晶化合物は、適切な複屈折率（0.2-0.35）、相対的に低い回転粘度（100-200ｍPa.S）及び相対的に低い相転移温度（50-100度）を有する共に、一定のΔε値（3-15）を有するため、動作電圧を下げることができる。
【００１６】
式IIIで表されるネマチック液晶化合物は、
0005789637.tif 000006
であり、
式中、R5、R6は、互いに独立して、Ｃ1~10のアルキル、Ｃ1~10のアルコキシ、-NCS、-CN又は-Fであり、K5、K6、K7、K8、K9、K10は互いに独立して、水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000007
III類の化合物は、ジビフェニリルアセチレン類化合物と比べて、高い透明点を有すると共に、大きい複屈折率Δnを有するため、液晶混合組成物のΔnを有効的に改善でき、液晶セルのセル厚さを下げ、応答速度を向上させることができる。
【００１７】
式IVで表されるネマチック液晶化合物は、
0005789637.tif 000008
であり、
式中、R7、R8は、互いに独立して、Ｃ1~10のアルキル、Ｃ1~10のアルコキシ、-NCS、-CN又は-Fであり、K11、K12、K13、K14、K15及びK16は互いに独立して、水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000009
X、Yは、互いに独立して、炭素−炭素単結合、-COO-、
0005789637.tif 000010
又は-CH2CH2-である。
この類の化合物は、適切な複屈折率、適切な透明点、適切な動作電圧を有し、特に、重要なのは、相対的に高い弾性定数K11を有するため、液晶組成物の粘弾性係数を有効的に下げ、応答時間を縮小することができる。
【００１８】
式Vで表されるネマチック液晶化合物は、
0005789637.tif 000011
であり、
式中、R9、R10は、互いに独立して、Ｃ1~10のアルキル、Ｃ1~10のアルコキシ、-C=CH2、C1-10のフッ素置換アルコキシ、-NCS、-CN又は-Fであり、K17、K18は互いに独立して、水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000012
この類の化合物は、極めて低い回転粘度を有し、且つ複屈折率がそんなに低くないため、液晶混合システムに添加すると、システムの粘弾性係数率を大幅に下げ、応答時間を向上することができる。
【００１９】
本発明の1つの具体的な実施方式において、前記式Iで表される化合物中のR１はＣ1~10のアルキルであり、R2はＣ1~10のアルコキシ、-C=CH2、-NCS又は-CNである。
本発明の1つのより具体的な実施方式において、前記式Iで表される化合物中のR１はＣ1~10のアルキルであり、R2は-C=CH2、-NCS又は-CNであり、K1及びK2は水素又はフッ素であり、
0005789637.tif 000013
【００２０】
具体的に、前記式Ｉで表される化合物は、下記の群から選択される、１種または２種以上の化合物である。
0005789637.tif 000014
0005789637.tif 000015
0005789637.tif 000016
【００２１】
より詳しくは、前記式Iで表される化合物は、式 I4-5、式 I4-6、式 I6-2、式 I6-3、式 I6-4、式 I5-2、式 I5-3、式 I5-4、式 I5-8、式 I5-9で表される化合物から選ばれる三種以上の化合物である。
前記液晶組成物の総質量に対して、前記 Iで表される化合物は20-44%を占める。
【００２２】
本発明の一つの具体的な実施方式において、前記式IIで表される化合物中のR3はＣ1~10のアルキルであり、R4は-NCS、-CN又は-Fである。
本発明の一つのより具体的な実施方式において、前記式IIで表される化合物中のR3はＣ1~10のアルキルであり、R4は-NCSであり、K3、K4はフッ素であり、Zは
0005789637.tif 000017
である。
【００２３】
具体的に、前記式IIで表される化合物は、下記の群から選択される１種または２種以上の化合物である。
0005789637.tif 000018
0005789637.tif 000019
【００２４】
より具体的に、前記式IIで表される化合物は、II2-2、II2-3及びII2-4で表される化合物から選択される２種以上のものである。
その中、前記液晶組成物の総質量に対して、前記式IIで表される化合物が２３−４０％を占める。
【００２５】
本発明の一つの具体的な実施方式において、前記式IIIで表される化合物中のR5はＣ1~10のアルキルであり、R6はＣ1~10のアルキル、-NCS、-CN又は-Fである。
本発明の一つのより具体的な実施方式において、前記式IIIで表される化合物中のR5はＣ1~10のアルキルであり、R6は-NCSであり、K5、K6、K7及びK8は水素であり、K9及びK10はフッ素であり、
0005789637.tif 000020
【００２６】
具体的に、前記式IIIで表される化合物は、下記の群から選択される１種または２種以上の化合物である。
0005789637.tif 000021
0005789637.tif 000022
【００２７】
より具体的に、前記式IIIで表される化合物は、式III1-2、式III1-3、式III2-1、式III2-2及び式III2-3、で表される化合物から選択される、四種以上のものである。
その中、前記液晶組成物の総質量に対して、前記式IIIで表される化合物が１９−３９％を占める。
本発明の一つの具体的な実施方式において、前記式IVで表される化合物中のR7はＣ1~10のアルキルであり、R8はＣ1~10のアルキル、Ｃ1~10のアルコキシ、-NCS、-CN又は-Fであり、Xは炭素−炭素単結合、
0005789637.tif 000023
又は-CH2CH2-であり、Yは炭素−炭素単結合又は
0005789637.tif 000024
である。
本発明の一つのより具体的な実施方式において、前記式IVで表される化合物中のR7は、Ｃ1~10のアルキルであり、R8は-NCSであり、K11和K12はフッ素であり、K13、K14、K15及びK16は水素であり、
0005789637.tif 000025
Xは炭素−炭素単結合であり、Yは
0005789637.tif 000026
である。
【００２８】
具体的に、前記式IVで表される化合物は、下記の群から選択される、１種または２種以上の化合物である。
0005789637.tif 000027
0005789637.tif 000028
0005789637.tif 000029
0005789637.tif 000030
【００２９】
より具体的に、前記式IVで表される化合物は、IV2-2である。
その中、前記液晶組成物の総質量に対して、前記式IVで表される化合物が０−２％を占める。
本発明の一つの具体的な実施方式において、前記式Vで表される化合物中のR9はＣ1~10のアルキル、Ｃ1~10のアルコキシ又は-C=CH2であり、R10はＣ1~10のアルキル、Ｃ1~10のフッ素置換アルコキシ又は-Fであり、
0005789637.tif 000031
本発明の一つのより具体的な実施方式において、前記式Vで表される化合物中のR9はＣ1~10のアルキル又は-C=CH2であり、R10はフッ素、K17はフッ素、K18は水素であり、
0005789637.tif 000032
【００３０】
具体的に、前記式Vで表される化合物は、下記の群から選択される１種または２種以上の化合物である。
0005789637.tif 000033
0005789637.tif 000034
【００３１】
より具体的に、前記式Vで表される化合物は、V3-1、V5-1で表される化合物の一種類である。
その中、前記液晶組成物の総質量に対して、前記式Vで表される化合物が０−３％を占める。
【００３２】
本発明の一つの具体的な実施方式において、前記液晶組成物は、
式Iで表されるネマチック液晶化合物10-45％と、
式IIで表されるネマチック液晶化合物10-45％と、
式IIIで表されるネマチック液晶化合物10-40％と、
式IVで表されるネマチック液晶化合物0-5％と、
式Vで表されるネマチック液晶化合物0-10％と、を含む。
【００３３】
本発明の一つの具体的な実施方式において、前記液晶組成物は、
式Iで表されるネマチック液晶化合物20-44％と、
式IIで表されるネマチック液晶化合物23-40％と、
式IIIで表されるネマチック液晶化合物19-39％と、
式IVで表されるネマチック液晶化合物0-2％と、
式Vで表されるネマチック液晶化合物0-3％と、を含む。
【００３４】
本発明の一つの具体的な実施方式において、前記液晶組成物は、更にキラルドーパント化合物を含有する。
【００３５】
その中、前記ネマチック液晶組成物と前記キラルドーパント化合物の質量比は、100：0.01-100：5.0であり、好ましくは100：0.01-100：2.0である。
【００３６】
前記キラルドーパント化合物は、主に以下のCB15、R/S-811、R/S-1011等を含むがそれらに限らない。
0005789637.tif 000035
【００３７】
本発明の液晶組成物は、常用の方法を用いて二種類又は多種類の液晶化合物を混合して生産することができ、例えば、高温下において、異なる化合物を混合してお互いに溶解する方法で製造する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、下記の有益な技術効果を有する。本発明のネマチック液晶組成物は、該ネマチック液晶組成物の成分及び各成分の質量分数の変更により、比較的な大きい複屈折率及び比較的な低い回転粘度を獲得でき、素子のセル厚さを下げ、応答速度を向上することができる。
【００３９】
本発明のネマチック液晶組成物は、ネマチック相の低い動作電圧、高い上限温度、低いネマチック相の下限温度、低い回転粘度、高応答速度、高光学異方性、高誘電異方性、紫外線に対する高安定性、熱に対する高安定性等の特性中の少なくとも一種類の特性を満足することができる。本発明のネマチック液晶組成物は、少なくとも二種類の特性と関連する適切なバランス性の特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
下記は、本発明の実施例である。実施例を用いて本発明の明細書を結びつけることにより、本発明をより理解することができるが、本発明の範囲は、これらの実施例に限らない。
【００４１】
表現を便利させるため、以下の各実施例において、液晶化合物の化学基構造を、表１に表される符号で示す。
［表１］液晶化合物の化学基構造符号
0005789637.tif 000036
【００４２】
下記の構造式の化合物を例として挙げる。
0005789637.tif 000037
該構造式は、表１で示した符号を表すと、nCPTWNCSである。符号中のｎは、左末端のアルキル基の炭素数を示し、例えば、ｎが3であることは、該アルキル基は、-C3H7である。符号中のPはフェニレンを、符号中のWは3,5-ジフルオロフェニレン基を、符号中のNCSはイソチオシアナト基を示す。
【００４３】
実施例において、測定とされる関連物理性能のパラメータ符号及び測定条件は、次の通りである。
Tni      透明点（ネマチック相−等方性相の相転移温度）
Tcn      スメクチック相−ネマチック相の相転移温度
γ1        回転粘度（mpa.s  20℃  20μｍ反平行測定キット）
Δε       誘電異方性（1KHz  20℃  20μｍ反平行測定キット）
Δn       光学異方性（20℃  8μｍ反平行測定キット）
K11        スプレイ弾性定数（20℃  20μｍ反平行測定キット）
K33      曲げ弾性定数（20℃  20μｍ反平行測定キット）
Vth       動作電圧(20℃  液晶分子を動かせるために必要な電圧)
γ1/K11     粘弾性係数率
【００４４】
実施例1：
実施例１のネマチック液晶組成物は、下記の化合物からなり、その中、パーセントは、質量分数を表す。
0005789637.tif 000038
該実施例１のネマチック液晶組成物の性能パラメータ表
0005789637.tif 000039
該液晶組成物を用いる液晶レンズラスターは、その応答時間がT=540msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.02mmである。一方、従来、市販では既に存在する液晶材料E７は、その応答時間がT=1210msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.85mmである。従って、使用の本発明液晶材料は、応答時間が５５％を向上し、ズームが４５％を減少した。
【００４５】
実施例２：
実施例２のネマチック液晶組成物は、下記の化合物からなり、その中、パーセントは、質量分数を表す。
0005789637.tif 000040
該実施例２のネマチック液晶組成物の性能パラメータ表
0005789637.tif 000041
該液晶組成物を用いる液晶レンズラスターは、その応答時間がT=500msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.08mmである。一方、従来、市販では既に存在する液晶材料E７は、その応答時間がT=1210msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.85mmである。従って、使用の本発明液晶材料は、応答時間が５９％を向上し、ズームが４２％を減少した。
【００４６】
実施例３：
実施例３のネマチック液晶組成物は、下記の化合物からなり、その中、パーセントは、質量分数を表す。
0005789637.tif 000042
該実施例３のネマチック液晶組成物の性能パラメータ表
0005789637.tif 000043
該液晶組成物を用いる液晶レンズラスターは、その応答時間がT=605msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.10mmである。一方、従来、市販では既に存在する液晶材料E７は、その応答時間がT=1210msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.85mmである。従って、使用の本発明液晶材料は、応答時間が５０％を向上し、ズームが４１％を減少した。
【００４７】
実施例４：
実施例4のネマチック液晶組成物は、下記の化合物からなり、その中、パーセントは、質量分数を表す。
0005789637.tif 000044
該実施例４のネマチック液晶組成物の性能パラメータ表
0005789637.tif 000045
該液晶組成物を用いる液晶レンズラスターは、その応答時間がT=598msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.01mmである。一方、従来、市販では既に存在する液晶材料E７は、その応答時間がT=1210msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.85mmである。従って、使用の本発明液晶材料は、応答時間が５１％を向上し、ズームが４５％を減少した。
【００４８】
実施例５：
実施例５のネマチック液晶組成物は、下記の化合物からなり、その中、パーセントは、質量分数を表す。
0005789637.tif 000046
実施例５のネマチック液晶組成物の性能パラメータ表
0005789637.tif 000047
該液晶組成物を用いる液晶レンズラスターは、その応答時間がT=540msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.15mmである。一方、従来、市販では既に存在する液晶材料E７は、その応答時間がT=1210msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.85mmである。従って、使用の本発明液晶材料は、応答時間が５５％を向上し、ズームが３８％を減少した。
【００４９】
実施例６：
実施例6のネマチック液晶組成物は、下記の化合物からなり、その中、パーセントは、質量分数を表す。
0005789637.tif 000048
該実施例６のネマチック液晶組成物の性能パラメータ表
0005789637.tif 000049
該液晶組成物を用いる液晶レンズラスターは、その応答時間がT=470msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.02mmである。一方、従来、市販では既に存在する液晶材料E７は、その応答時間がT=1210msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.85mmである。従って、使用の本発明液晶材料は、応答時間が６１％を向上し、ズームが４５％を減少した。
【００５０】
実施例７：
実施例7のネマチック液晶組成物は、下記の化合物からなり、その中、パーセントは、質量分数を表す。
0005789637.tif 000050
該実施例7のネマチック液晶組成物の性能パラメータ表
0005789637.tif 000051
該液晶組成物を用いる液晶レンズラスターは、その応答時間がT=485msであり、対応の液晶レンズのズームがf=0.85mmである。一方、従来、市販では既に存在する液晶材料E７は、その応答時間がT=1210msであり、対応の液晶レンズのズームがf=1.85mmである。従って、使用の本発明液晶材料は、応答時間が６０％を向上し、ズームが５４％を減少した。
【００５１】
また、前記の七つの実施例では、実際の需要に応じて、第VI類化合物として、キラルドーパント化合物を添加してもよく、その含有量は、該ネマチック液晶組成物の質量分数の０−５％であり、好ましくは0-1％である。前記キラルドーパントは、CB15、R-811、S-811、R-1011、S-1011のようなキラル添加剤を主に含むが、それらに限らない。
【００５２】
本発明の実施例１−７において、複屈折率Δnそれぞれは、0.337、0.347、0.354、0.371、0.378、0.387及び0.415であり、いずれも、比較的に大きい複屈折率に該当し、しかも、その自身は、化学安定性が高く、光安定性が高いという特徴を有する。また、前記の要求を満たす以外は、下記の有益な効果をも有する。
【００５３】
１．動作電圧は、0.63Vから0.81Vの間にあり、低動作電圧を満足する。Tcnは、-20℃〜-15℃であり、Tniは、78〜112℃の間にあり、即ち、ネマチックの上限温度が高く、下限温度が低く，温度に対する依存性は比較的に低い。
２．回転粘度γ1はそれぞれ、75mpa.s、86mpa.s、93mpa.s、101mpa.s、104mpa.s、111mpa.s及び113mpa.sであり、いずれも比較的に低い回転粘度に該当する。
３．最も重要なのは、本発明の実施例1-7の液晶組成物のいずれも、低い粘弾性係数率を有し、いずれも11以下である。
本発明の実施例1-7の液晶組成物の回転粘度γ1が低く、粘弾性係数率（γ1/K11）が低いので、液晶組成物の応答時間が短い。
【００５４】
本発明の液晶組成物は、該ネマチック液晶組成物の成分及び各成分質量分数を変更することにより、比較的に大きい複屈折率を獲得し、故に、ネマチック液晶デイスプレイセル厚さの値を減少し、液晶の応答速度を増加し、液晶表示製品を軽量化に転化させる。
【００５５】
以上から、本発明の液晶組成物は、更に、ネマチック相の低い動作電圧、高い上限温度、低いネマチック相の下限温度、低い回転粘度、高応答速度等の特性を有する。
【００５６】
以上の記載は、本発明の実施例であるに過ぎず、それは、本発明の保護範囲を制限することではない。本発明の明細書及び添付図面の内容に基づいて行った等効構造又は等効流れの変化、或いはその他の関連技術分野を直接又は間接に運用することのいずれも、本発明の保護範囲内に含まれる。