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公開番号2025031454
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023207961
出願日2023-12-08
発明の名称液晶組成物及びその応用
出願人石家庄誠志永華顕示材料有限公司,SHIJIAZHUANG CHENGZHI YONGHUA DISPLAY MATERIAL CO., LTD.
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類C09K 19/34 20060101AFI20250228BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】適切な誘電異方性及び光学異方性を保持するとともに低い回転粘性、大きな弾性定数、良好な低温相溶性を有し、特に早い低温応答速度及び良好な耐高温、耐UV性能を有し、速い応答速度、幅広い表示温度範囲を備え、残像を効果的に改善することができる液晶表示素子又は液晶ディスプレイを開発するための、液晶組成物を提供する。
【解決手段】液晶組成物は、1つ以上の式Iで示される化合物を含む。
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(R₁は置換/非置換のC1～15アルキル基;X₁は-O-、-S-又は-CH₂O-;Zは単結合、-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-C≡C-、-CH=CH-又は-CH₂CH₂-)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
１つ以上の式Ｉで示される化合物を含むことを特徴とする、液晶組成物。
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22
129
ここで、
Ｒ
１
は炭素数が１～１５の鎖状アルキル基を示し、且つ前記鎖状アルキル基における１つ又は複数のＨ原子はハロゲンで置換されていてもよく、及び／又は前記鎖状アルキル基における任意の１つ又は複数の－ＣＨ
２
－はそれぞれ独立して、Ｏ又はＳ原子が互いに直接結合しない方式で、選択的に－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、
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2025031454000075.jpg
16
129
－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－Ｏ－又は－Ｏ－ＣＯ－で置換され、
Ｘ
１
は－Ｏ－、－Ｓ－又は－ＣＨ
２
Ｏ－を示し、
Ｚは単結合、－ＣＯ－Ｏ－、－Ｏ－ＣＯ－、－ＣＨ
２
Ｏ－、－ＯＣＨ
２
－、－ＣＦ
２
Ｏ－、－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－又は－ＣＨ
２
ＣＨ
２
－を示す。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
１つ以上の式ＩＩで示される化合物及び１つ以上の式ＩＩＩで示される化合物をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶組成物。
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2025031454000076.jpg
24
129
ここで、
Ｒ
２
、Ｒ
３
、Ｒ
４
、Ｒ
５
はそれぞれ独立して炭素数が１～１５の鎖状アルキル基を示し、且つ前記鎖状アルキル基における１つ又は複数のＨ原子はハロゲンで置換されていてもよく、及び／又は前記鎖状アルキル基における任意の１つ又は複数の－ＣＨ
２
－はそれぞれ独立して、Ｏ又はＳ原子が互いに直接結合しない方式で、選択的に－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、
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2025031454000077.jpg
15
129
－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－Ｏ－又は－Ｏ－ＣＯ－で置換される。
【請求項３】
前記式Ｉで示される化合物は、以下の式Ｉ－１からＩ－１５で示される化合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶組成物。
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2025031454000078.jpg
144
138
ここで、
Ｒ
１
は炭素数が１～１５の鎖状アルキル基を示し、且つ前記鎖状アルキル基における１つ又は複数のＨ原子はハロゲンで置換されていてもよく、及び／又は前記鎖状アルキル基における任意の１つ又は複数の－ＣＨ
２
－はそれぞれ独立して、Ｏ又はＳ原子が互いに直接結合しない方式で、選択的に－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、
JPEG
2025031454000079.jpg
16
138
－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－Ｏ－又は－Ｏ－ＣＯ－で置換される。
【請求項４】
前記式Ｉで示される化合物は、以下の式Ｉ－５及び／又はＩ－６で示される化合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の液晶組成物。
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2025031454000080.jpg
25
142
ここで、
Ｒ
１
は炭素数が１～１５の鎖状アルキル基を示し、且つ前記鎖状アルキル基における１つ又は複数のＨ原子はハロゲンで置換されていてもよく、及び／又は前記鎖状アルキル基における任意の１つ又は複数の－ＣＨ
２
－はそれぞれ独立して、Ｏ又はＳ原子が互いに直接結合しない方式で、選択的に－Ｃ≡Ｃ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、
JPEG
2025031454000081.jpg
16
142
－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－Ｏ－又は－Ｏ－ＣＯ－で置換される。
【請求項５】
前記式Ｉで示される化合物の質量含有量は２～１０％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】
前記液晶組成物は１つ以上の式ＩＶで示される化合物をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶組成物。
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2025031454000082.jpg
19
142
ここで、
Ｒ
６
、Ｒ
７
はそれぞれ独立して炭素数が１～１５の鎖状アルキル基、炭素数が２～１５の鎖状アルケニル基又は炭素数が１～１５の鎖状アルコキシ基を示す。
【請求項７】
少なくとも３つの式ＩＶで示される化合物を含むことを特徴とする、請求項６に記載の液晶組成物。
【請求項８】
１つ以上の式Ｖで示される化合物をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶組成物。
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2025031454000083.jpg
19
142
ここで、
Ｒ
８
、Ｒ
９
はそれぞれ独立して炭素数が１～１５の鎖状アルキル基、炭素数が２～１５の鎖状アルケニル基又は炭素数が１～１５の鎖状アルコキシ基を示し、
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2025031454000084.jpg
19
142
を示す。
【請求項９】
前記式Ｖで示される化合物は、以下の式Ｖ－１からＶ－２で示される化合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の液晶組成物。
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2025031454000085.jpg
19
142
ここで、
Ｒ
８
、Ｒ
９
はそれぞれ独立して炭素数が１～１５の鎖状アルキル基、炭素数が２～１５の鎖状アルケニル基又は炭素数が１～１５の鎖状アルコキシ基を示す。
【請求項１０】
少なくとも２つの式Ｖ－２で示される化合物を含むことを特徴とする、請求項９に記載の液晶組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は２０２３年８月２５日に出願された台湾特許出願第１１２１３２２００号の優先権を主張するものである。この関連出願の開示内容はその全体が本願に組み込まれる。
続きを表示（約 2,500 文字）【０００２】
本発明は液晶表示技術分野に関し、具体的には液晶組成物及びその液晶表示素子又はディスプレイを含む。
【背景技術】
【０００３】
液晶材料は一定の温度下で、液体の流動性と結晶の異方性を併せ持つ有機棒状小分子化合物の混合物である。液晶材料は光学異方性及び誘電異方性を有するという特徴から、電卓、ノートパソコン、自動車計器、テレビなどのディスプレイに広く用いられている。表示技術の発展に伴って、液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）などのフラットパネルディスプレイ装置は高画質、省電力、薄型であり応用範囲が広いなどの利点を有することから、ディスプレイ装置における主流になり、最終的にはブラウン管ディスプレイを代替する。
【０００４】
液晶ディスプレイは表示モードの種類によってＴＮ（ｔｗｉｓｔｎｅｍａｔｉｃ、ねじれネマティック）、ＳＴＮ（ｓｕｐｅｒｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ、超ねじれネマティック）、ＩＰＳ（ｉｎ－ｐｌａｎｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、インプレーンスイッチング）、ＶＡ（ｖｅｒｔｉｃａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ、バーティカルアライメント）などの種類に分類される。
【０００５】
科学技術の急速な発展に伴って、液晶がディスプレイ分野に応用され、且つますます幅広く応用されており、主に携帯電話、コンピュータ、テレビ、車載、屋外表示、医療機器などのディスプレイ端末に用いられている。表示技術に対する要件が絶えず高まっているため、ディスプレイ業界も絶えず進歩しており、液晶表示素子の応用及び需要もますます増加している。よりスムーズではっきりしており、画像がより鮮やかで、飽和度がより高い表示画面の液晶ディスプレイが求められているだけでなく、消費者は液晶ディスプレイのスミア（又はゴーストと呼ばれる）現象に対して敏感である可能性があり、それは、冬の時期に一部の携帯電話に明らかなスミア現象が発生するためであるが、実際のところ「スミア」はディスプレイにおける本来の属性である。スミアが生じる最大の原因はＬＣＤの応答時間が長すぎることであり、ＬＣＤディスプレイの画像表示における核心は「液晶分子の配列方向が変化すること」、すなわち液晶分子の挙動である。従って、ＬＣＤディスプレイの画像表示の品質は、その環境に液晶分子の挙動に影響を与える要因が存在する限り、変化させることが可能である。液晶材料は環境の温度に対して非常に敏感であり、温度が低いほど、液晶分子が反転する速度も遅くなり、これはディスプレイの応答時間が長くなることを意味し、低温環境下では輝度が低下し、応答時間が大幅に悪化する。携帯電話、タブレットなどの中小サイズのディスプレイのスミア現象以外に、デスクトップに使用される大型サイズの液晶ディスプレイの応答時間が長いことも指摘される欠点である。
【０００６】
消費者が液晶テレビを購入する際に、最も心配するのはスミアの問題である。液晶テレビは大きく、反応が遅く、球技スポーツを見る時にスミア現象があるため、ＶＡソフトスクリーンが早くから推奨され、液晶テレビにＶＡソフトスクリーンが常に用いられることで、明らかな効果が得られ、はっきりしており、彩度が高いが、動態画面を見ていると糸引き現象が時に現れる。それに対してＩＰＳハードスクリーン液晶は糸引き現象を解決することができ、ＩＰＳハードスクリーンは動態の解像度、色再現の正確さ、可視角度などの面で顕著な優位性を持つ。これは従来のソフトスクリーン液晶に比べて、ＩＰＳハードスクリーンが液晶分子の安定した配列構造を有し、応答速度がより速く、それにより動態の解像度において非常に高い表現力を有し、ソフトスクリーン液晶ディスプレイが外部圧力及び揺れを受けた時に発生するぼやけ及び水紋の拡散現象を完全に除去し、非常に速い画面を再生した時の残像及び糸引きを解消するためである。このため、常に運動状態にある宇宙機、自動車、地下鉄などの業界ではいずれもＩＰＳハードスクリーンが採用され、それによりいかなる損失もない画質が得られる。ＩＰＳハードスクリーンパネルはＶＡソフトスクリーンのスミアの問題を克服し、動態画面を見ている時でもはっきりしていてスムーズであり、且つ放熱機能が高く、表面の耐圧能力が高い。
【０００７】
簡単に言えば、応答時間とは、液晶セル（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｃｅｌｌ）が発光から非発光になり、再び発光状態に戻るまでに必要な時間であり、すなわち１つの画素が黒から白になり再び黒になるまでに必要な時間である（その原理は液晶分子内に電圧を印加して、液晶分子をねじり及び復帰させることである）。反応時間はミリ秒（ｍｓ、ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄｓ）で計算され、反応時間が長ければ長いほど、液晶ディスプレイの画面の反応が遅くなる。理論的に分析した場合、２５～３０フレーム／秒のＤＶＤ映画のビデオ再生は、応答時間が３０～４０ミリ秒の間の液晶ディスプレイにおいて良好な表示効果を得ることができるが、毎秒のフレーム数がより多い３Ｄゲームは、応答時間に対する要件がより高く、１６ミリ秒、さらにはより速い１２ミリ秒であり、この場合ＩＰＳハードスクリーン液晶はその優位性を体現することができる。応答時間が短ければ短いほど、動態画面を見ている時の糸引きがあり引きずられる感覚はなくなる。
【０００８】
液晶の低温における表示応答速度の問題に関し、液晶ディスプレイの原理特性の分析から、現在、液晶ディスプレイの応答速度に大きく影響するいくつかの原因は以下のとおりである。
【０００９】
１、液晶材料の粘性係数であって、粘性係数は材料自体の特性によって決定される。
【００１０】
２、液晶セルのギャップの大きさ、即ち上下の導電性ガラス基板のギャップであって、液晶層の厚さでもある。
（【００１１】以降は省略されています）

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