CN116964176A - 化合物、液晶组合物以及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备及天线 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种可提供Tni高、Δn大、Vth低、Δεr大、tanδiso小、且低温时的保存性良好的液晶组合物的化合物、液晶组合物以及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备及天线。具体而言,是一种具有亚乙炔基(‑C≡C‑)与异硫氰酸酯基(‑NCS)的通式(i)所表示的化合物、含有1种或2种以上该化合物的液晶组合物。

Description

化合物、液晶组合物以及使用其的液晶显示元件、传感器、液 晶透镜、光通信设备及天线
技术领域
本发明关于一种化合物、液晶组合物以及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备及天线。
背景技术
作为大多用于显示器用途的液晶的新颖用途,在汽车等移动体与通信卫星之间进行电波的收发且使用液晶的天线备受瞩目。先前,卫星通通信使用拋物面天线,但在汽车等移动体中使用的情况下,必须随时使拋物面天线朝向卫星方向,需要大的可动部。但是,使用液晶的天线通过面板内部的液晶运作,可改变电波的收发方向,因此不需要移动天线本身,天线的形状也可设为平面。另外,为了实现全球大容量且高速通信,正在研究基于多个低轨道卫星的低轨道卫星星座。为了追踪从地面看起来经常在移动的低轨道卫星,有用的是可容易地改变电波的收发方向的液晶天线。
一般而言,对于汽车等的自动驾驶而言,需要下载高精度三维地图信息的大量数据。但是,若为使用液晶的天线,则通过将该天线组装于汽车中,即便无机械性的可动部也能够从通信卫星下载大量数据。卫星通信中使用的频带为约13GHz带,与至今为止的液晶显示器用途中使用的频率大不相同。因此,对液晶所要求的物性也大不相同,天线用液晶所要求的Δn为0.4左右,动作温度范围为-20℃~120℃。
另外,作为汽车等移动体的自动驾驶用传感器,使用液晶的红外线激光图像识别/测距装置也备受瞩目。对该用途的液晶所要求的Δn为0.3~0.6,动作温度范围为10℃~100℃。
进而,已知构成显示出0.2以上的高Δn的液晶组合物的液晶性化合物大多相容性低。因而,选择相容性高的液晶性化合物也很重要。
对此,作为天线用液晶的技术,例如可列举专利文献1。
另外,在非专利文献1中,提倡使用液晶材料作为高频设备的构成成分。
先前技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-37607号公报
非专利文献
非专利文献1:多尔菲(D.Dolfi),“电子快报(Electronics Letters)”,(英国),1993年,29卷,10号,p.926~927
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供一种可提供Tni高、Δn大、Vth低、Δεr大、tanδiso小、且低温时的保存性良好的液晶组合物的化合物、液晶组合物以及使用其的液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备及天线。
用于解決課題的手段
本发明人等进行努力研究的结果发现,含有1种或2种以上具有亚乙炔基(-C≡C-)与异硫氰酸酯基(-NCS)的通式(i)所表示的化合物的液晶组合物可解决上述课题,从而完成本发明。
解决上述课题的本发明的构成如下所述。
本发明的化合物的特征在于:为下述通式(i)所表示的化合物。
(通式(i)中,
Ri1表示氢原子、卤素原子或碳原子数1~20的烷基,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Ai1、Ai2及Ai3分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代。)、
(b)1,4-亚苯基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代。)、
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基(萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)、
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代);
上述Ai1不表示1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,
上述Ai1、Ai2及Ai3中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Si1取代,
取代基Si1表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基(pentafluorosulfanyl)、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-及/或-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-及/或-NH-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
在取代基Si1存在多个的情况下,它们可以相同也可以不同,
Zi1表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-CF2-及/或-CO-取代,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代,
但氧原子与氧原子不直接连接)。
另外,本发明的液晶组合物的特征在于含有1种或2种以上的上述化合物。
另外,本发明的液晶显示元件的特征在于使用有上述液晶组合物。
另外,本发明的传感器的特征在于使用有上述液晶组合物。
另外,本发明的液晶透镜的特征在于使用有上述液晶组合物。
另外,本发明的光通信设备的特征在于使用有上述液晶组合物。
另外,本发明的天线的特征在于使用有上述液晶组合物。
发明的效果
根据本发明,通过含有1种或2种以上的具有亚乙炔基(-C≡C-)与异硫氰酸酯基(-NCS)的通式(i)所表示的化合物的液晶组合物,可得到Tni高、Δn大、Vth低、Δεr大、tanδiso小、且低温时的保存性良好的液晶组合物,该液晶组合物对液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备及天线有用。
附图说明
[图1]为搭载有本发明的天线的车辆的概略图的一例。
[图2]为本发明的天线的分解图的一例。
[图3]为本发明的天线主体的分解图的一例。
[图4]为本发明的缝隙天线阵(slot array)部的俯视图的一例。
[图5]为本发明的天线主体的投影图的俯视图的一例。
[图6]为沿A-A线切断图5的天线主体的剖视图的一个形态。
[图7]为沿A-A线切断图5的天线主体的剖视图的另一个形态。
[图8]为示出本发明的天线主体的投影图的俯视图的另一例。
[图9]为沿C-C线切断图8的天线主体的剖视图。
[图10]为沿B-B线切断图8的天线主体的剖视图。
具体实施方式
(通式(i)所表示的化合物)
本发明的化合物为具有亚乙炔基(-C≡C-)与异硫氰酸酯基(-NCS)的下述通式(i)所表示的化合物。
另外,本发明的液晶组合物含有1种或2种以上的具有亚乙炔基(-C≡C-)与异硫氰酸酯基(-NCS)的通式(i)所表示的化合物。
通式(i)中,Ri1表示氢原子、卤素原子或碳原子数1~20的烷基。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
碳原子数1~20的烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选为硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Ri1通过将该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Ri1通过将该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基(alkylsulfanyl)、烷硫基(alkylthio))。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
另外,Ri1通过将该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-取代,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Ri1通过将该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Ri1通过将该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且将1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Ri1通过将该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
Ri1通过将该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且将该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状卤化烷氧基,优选为直链状卤化烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Ri1中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的烷基)的具体例,可列举式(Ri1-1)~(Ri1-36)所表示的基等。
式(Ri1-1)~(Ri1-36)中,黑点表示向Ai1的连接键。
再者,作为Ri1,从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~6的直链状烷基或碳原子数2~6的直链状硫代烷氧基。
通式(i)中,Ai1、Ai2及Ai3分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基(萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)。
但是,Ai1不表示1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基。
Ai1、Ai2及Ai3中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Si1取代。
取代基Si1表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者。
该烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
该烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为3~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-及/或-CO-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-及/或-NH-CO-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-可被-O-CO-O-取代。
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
作为取代基Si1,优选为卤素原子,优选为氟原子。
另外,Ai1及Ai2的至少1个优选被至少1个的取代基Si1取代,优选被卤素原子取代,优选被氟原子取代。
再者,在取代基Si1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为Ai1中的取代基Si1的取代位置,优选为下述式(Ai1-SP-1)~(Ai1-SP-2)中的任一者。
式(Ai1-SP-1)~(Ai1-SP-2)中,白点表示向Ri1的连接键,黑点表示向亚乙炔基(-C≡C-)的连接键。
作为Ai2中的取代基Si1的取代位置,优选为下述式(Ai2-SP-1)~(Ai2-SP-3)中的任一者。
式(Ai2-SP-1)~(Ai2-SP-3)中,白点表示向亚乙炔基(-C≡C-)的连接键,黑点表示向Zi1的连接键。
作为Ai3中的取代基Si1的取代位置,优选为下述式(Ai3-SP-1)~(Ai3-SP-3)中的任一者。
式(Ai3-SP-1)~(Ai3-SP-3)中,白点表示向Zi1的连接键,黑点表示向异硫氰酸酯基(-NCS)的连接键。
更具体而言,Ai1优选表示下述式(Ai1-1)~(Ai1-6)中的任一者。
式(Ai1-1)~(Ai1-6)中,白点表示向Ri1的连接键,黑点表示向亚乙炔基(-C≡C-)的连接键。
Ai1从溶解性的观点而言,特别优选表示上述式(Ai1-1)或(Ai1-6)。
更具体而言,Ai2优选表示下述式(Ai2-1)~(Ai2-7)中的任一者。
式(Ai2-1)~(Ai2-7)中,白点表示向亚乙炔基(-C≡C-)的连接键,黑点表示向Zi1的连接键。
Ai2从Δn及/或Δεr的观点而言,更优选表示上述式(Ai2-1)、(Ai2-2)或(Ai2-6),特别优选表示(Ai2-1)。
更具体而言,Ai3优选表示下述式(Ai3-1)~(Ai3-4)中的任一者。
式(Ai3-1)~(Ai3-4)中,白点表示向Zi1的连接键,黑点表示向异硫氰酸酯基(-NCS)的连接键。
Ai3从Δn及/或Δεr的观点而言,更优选表示上述式(Ai3-1)、(Ai3-2)或(Ai3-3),特别优选表示(Ai3-3)。
通式(i)中,Zi1表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者。
该亚烷基为直链状、支链状或环状亚烷基,优选为直链状亚烷基。
该亚烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-CF2-及/或-CO-取代。
另外,该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代。
但是,在该亚烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
作为碳原子数2~20的亚烷基的具体例(也包含经取代的基),可列举式(Zi1-1)~(Zi1-24)所表示的基等。
式(Zi1-1)~(Zi1-24)中,白点表示向Ai2的连接键,黑点表示向Ai3的连接键。
从Δn及/或Δεr的观点而言,Zi1优选为单键或-C≡C-。
作为通式(i)所表示的化合物,优选为下述通式(i-1)~(i-2)所表示的化合物。
通式(i-1)~(i-2)中,Ri1、Ai1及Zi1表示与上述通式(i)中的Ri1、Ai1及Zi1分别相同的含义,优选的基也表示相同的基。具体而言,Ri1从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~6的直链状烷基或碳原子数2~6的直链状硫代烷氧基。
具体而言,Ai1优选表示下述式(Ai1-1)~(Ai1-6)中的任一者,优选为下述式(Ai1-1)或(Ai1-6)。
式(Ai1-1)~(Ai1-6)中,白点表示向Ri1的连接键,黑点表示向亚乙炔基(-C≡C-)的连接键。
具体而言,Zi1优选为单键、-C≡C-或-CH=CH-。
通式(i-1)~(i-2)中,Xi-1-2-1、Xi-1-2-2、Xi-1-2-3、Xi-1-2-4、Xi-1-2-5、Xi-1-2-6、Xi-1-2-7、Xi -1-2-8、Xi-1-3-2、Xi-1-3-3、Xi-1-3-5、Xi-1-3-6分别独立地表示氢原子或取代基Si1
取代基Si1表示与上述通式(i)中的取代基Si1分别相同的含义,优选的基也表示相同的基。
作为通式(i-1)所表示的化合物,优选为下述通式(i-1-1)~(i-1-43)所表示的化合物。
/>
通式(i-1-1)~(i-1-43)中,Ri1及Si1分别独立地表示与上述通式(i)中的Ri1及Si1相同的含义。
作为通式(i-1-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-1.1)~(i-1-1.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-2.1)~(i-1-2.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-3.1)~(i-1-3.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-4.1)~(i-1-4.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-5.1)~(i-1-5.8)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-6)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-6.1)~(i-1-6.2)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-7)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-7.1)~(i-1-7.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-8)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-8.1)~(i-1-8.5)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-9)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-9.1)~(i-1-9.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-10)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-10.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-11)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-11.1)~(i-1-11.16)所表示的化合物等。
/>
作为通式(i-1-12)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-12.1)~(i-1-12.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-13)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-13.1)~(i-1-13.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-14)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-14.1)~(i-1-14.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-15)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-15.1)~(i-1-15.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-16)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-16.1)~(i-1-16.5)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-17)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-17.1)~(i-1-17.2)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-18)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-18.1)~(i-1-18.5)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-19)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-19.1)~(i-1-19.14)所表示的化合物等。
/>
作为通式(i-1-20)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-20.1)~(i-1-20.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-21)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-21.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-22)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-22.1)~(i-1-22.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-23)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-23.1)~(i-1-23.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-24)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-24.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-25)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-25.1)~(i-1-25.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-26)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-26.1)~(i-1-26.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-27)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-27.1)~(i-1-27.19)所表示的化合物等。
/>
/>
作为通式(i-1-28)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-28.1)~(i-1-28.5)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-29)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-29.1)~(i-1-29.5)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-30)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-30.1)~(i-1-30.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-31)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-31.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-32)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-32.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-33)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-33.1)~(i-1-33.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-34)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-34.1)~(i-1-34.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-35)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-35.1)~(i-1-35.5)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-36)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-36.1)~(i-1-36.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-37)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-37.1)~(i-1-37.5)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-38)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-38.1)~(i-1-38.8)所表示的化合物等。
/>
作为通式(i-1-39)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-39.1)~(i-1-39.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-40)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-40.1)~(i-1-40.4)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-41)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-41.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-42)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-42.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-1-43)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-1-43.1)所表示的化合物等。
作为通式(i-2)所表示的化合物,优选为下述通式(i-2-1)所表示的化合物。
通式(i-2-1)中,Ri1及Si1分别独立地表示与上述通式(i)中的Ri1及Si1相同的含义。
作为通式(i-2-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(i-2-1.1)所表示的化合物等。
通式(i)、通式(i-1)~(i-2)、通式(i-1-1)~(i-1-43)、通式(i-2-1)、结构式(i-1-1.1)~(i-1-1.4)、结构式(i-1-2.1)~(i-1-2.4)、结构式(i-1-3.1)~(i-1-3.4)、结构式(i-1-4.1)~(i-1-4.4)、结构式(i-1-5.1)~(i-1-5.8)、结构式(i-1-6.1)~(i-1-6.2)、结构式(i-1-7.1)~(i-1-7.4)、结构式(i-1-8.1)~(i-1-8.5)、结构式(i-1-9.1)~(i-1-9.4)、结构式(i-1-10.1)、结构式(i-1-11.1)~(i-1-11.16)、结构式(i-1-12.1)~(i-1-12.4)、结构式(i-1-13.1)~(i-1-13.4)、结构式(i-1-14.1)~(i-1-14.4)、结构式(i-1-15.1)~(i-1-15.4)、结构式(i-1-16.1)~(i-1-16.5)、结构式(i-1-17.1)~(i-1-17.2)、结构式(i-1-18.1)~(i-1-18.5)、结构式(i-1-19.1)~(i-1-19.14)、结构式(i-1-20.1)~(i-1-20.4)、结构式(i-1-21.1)、结构式(i-1-22.1)~(i-1-22.4)、结构式(i-1-23.1)~(i-1-23.4)、结构式(i-1-24.1)、结构式(i-1-25.1)~(i-1-25.4)、结构式(i-1-26.1)~(i-1-26.4)、结构式(i-1-27.1)~(i-1-27.19)、结构式(i-1-28.1)~(i-1-28.5)、结构式(i-1-29.1)~(i-1-29.5)、结构式(i-1-30.1)~(i-1-30.4)、结构式(i-1-31.1)、结构式(i-1-32.1)、结构式(i-1-33.1)~(i-1-33.4)、结构式(i-1-34.1)~(i-1-34.4)、结构式(i-1-35.1)~(i-1-35.5)、结构式(i-1-36.1)~(i-1-36.4)、结构式(i-1-37.1)~(i-1-37.5)、结构式(i-1-38.1)~(i-1-38.8)、结构式(i-1-39.1)~(i-1-39.4)、结构式(i-1-40.1)~(i-1-40.4)、结构式(i-1-41.1)、结构式(i-1-42.1)、结构式(i-1-43.1)或结构式(i-2-1.1)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~5种,优选为1~4种,优选为1~3种。
通式(i)、通式(i-1)~(i-2)、通式(i-1-1)~(i-1-43)、通式(i-2-1)、结构式(i-1-1.1)~(i-1-1.4)、结构式(i-1-2.1)~(i-1-2.4)、结构式(i-1-3.1)~(i-1-3.4)、结构式(i-1-4.1)~(i-1-4.4)、结构式(i-1-5.1)~(i-1-5.8)、结构式(i-1-6.1)~(i-1-6.2)、结构式(i-1-7.1)~(i-1-7.4)、结构式(i-1-8.1)~(i-1-8.5)、结构式(i-1-9.1)~(i-1-9.4)、结构式(i-1-10.1)、结构式(i-1-11.1)~(i-1-11.16)、结构式(i-1-12.1)~(i-1-12.4)、结构式(i-1-13.1)~(i-1-13.4)、结构式(i-1-14.1)~(i-1-14.4)、结构式(i-1-15.1)~(i-1-15.4)、结构式(i-1-16.1)~(i-1-16.5)、结构式(i-1-17.1)~(i-1-17.2)、结构式(i-1-18.1)~(i-1-18.5)、结构式(i-1-19.1)~(i-1-19.14)、结构式(i-1-20.1)~(i-1-20.4)、结构式(i-1-21.1)、结构式(i-1-22.1)~(i-1-22.4)、结构式(i-1-23.1)~(i-1-23.4)、结构式(i-1-24.1)、结构式(i-1-25.1)~(i-1-25.4)、结构式(i-1-26.1)~(i-1-26.4)、结构式(i-1-27.1)~(i-1-27.19)、结构式(i-1-28.1)~(i-1-28.5)、结构式(i-1-29.1)~(i-1-29.5)、结构式(i-1-30.1)~(i-1-30.4)、结构式(i-1-31.1)、结构式(i-1-32.1)、结构式(i-1-33.1)~(i-1-33.4)、结构式(i-1-34.1)~(i-1-34.4)、结构式(i-1-35.1)~(i-1-35.5)、结构式(i-1-36.1)~(i-1-36.4)、结构式(i-1-37.1)~(i-1-37.5)、结构式(i-1-38.1)~(i-1-38.8)、结构式(i-1-39.1)~(i-1-39.4)、结构式(i-1-40.1)~(i-1-40.4)、结构式(i-1-41.1)、结构式(i-1-42.1)、结构式(i-1-43.1)或结构式(i-2-1.1)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为3质量%以上,优选为5质量%以上,优选为10质量%以上,优选为15质量%以上,优选为20质量%以上,优选为25质量%以上,优选为30质量%以上,优选为35质量%以上。
通式(i)、通式(i-1)~(i-2)、通式(i-1-1)~(i-1-43)、通式(i-2-1)、结构式(i-1-1.1)~(i-1-1.4)、结构式(i-1-2.1)~(i-1-2.4)、结构式(i-1-3.1)~(i-1-3.4)、结构式(i-1-4.1)~(i-1-4.4)、结构式(i-1-5.1)~(i-1-5.8)、结构式(i-1-6.1)~(i-1-6.2)、结构式(i-1-7.1)~(i-1-7.4)、结构式(i-1-8.1)~(i-1-8.5)、结构式(i-1-9.1)~(i-1-9.4)、结构式(i-1-10.1)、结构式(i-1-11.1)~(i-1-11.16)、结构式(i-1-12.1)~(i-1-12.4)、结构式(i-1-13.1)~(i-1-13.4)、结构式(i-1-14.1)~(i-1-14.4)、结构式(i-1-15.1)~(i-1-15.4)、结构式(i-1-16.1)~(i-1-16.5)、结构式(i-1-17.1)~(i-1-17.2)、结构式(i-1-18.1)~(i-1-18.5)、结构式(i-1-19.1)~(i-1-19.14)、结构式(i-1-20.1)~(i-1-20.4)、结构式(i-1-21.1)、结构式(i-1-22.1)~(i-1-22.4)、结构式(i-1-23.1)~(i-1-23.4)、结构式(i-1-24.1)、结构式(i-1-25.1)~(i-1-25.4)、结构式(i-1-26.1)~(i-1-26.4)、结构式(i-1-27.1)~(i-1-27.19)、结构式(i-1-28.1)~(i-1-28.5)、结构式(i-1-29.1)~(i-1-29.5)、结构式(i-1-30.1)~(i-1-30.4)、结构式(i-1-31.1)、结构式(i-1-32.1)、结构式(i-1-33.1)~(i-1-33.4)、结构式(i-1-34.1)~(i-1-34.4)、结构式(i-1-35.1)~(i-1-35.5)、结构式(i-1-36.1)~(i-1-36.4)、结构式(i-1-37.1)~(i-1-37.5)、结构式(i-1-38.1)~(i-1-38.8)、结构式(i-1-39.1)~(i-1-39.4)、结构式(i-1-40.1)~(i-1-40.4)、结构式(i-1-41.1)、结构式(i-1-42.1)、结构式(i-1-43.1)或结构式(i-2-1.1)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为75质量%以下,优选为70质量%以下,优选为65质量%以下,优选为55质量%以下,优选为45质量%以下,优选为35质量%以下,优选为25质量%以下,优选为15质量%以下,优选为10质量%以下。
通式(i)、通式(i-1)~(i-2)、通式(i-1-1)~(i-1-43)、通式(i-2-1)、结构式(i-1-1.1)~(i-1-1.4)、结构式(i-1-2.1)~(i-1-2.4)、结构式(i-1-3.1)~(i-1-3.4)、结构式(i-1-4.1)~(i-1-4.4)、结构式(i-1-5.1)~(i-1-5.8)、结构式(i-1-6.1)~(i-1-6.2)、结构式(i-1-7.1)~(i-1-7.4)、结构式(i-1-8.1)~(i-1-8.5)、结构式(i-1-9.1)~(i-1-9.4)、结构式(i-1-10.1)、结构式(i-1-11.1)~(i-1-11.16)、结构式(i-1-12.1)~(i-1-12.4)、结构式(i-1-13.1)~(i-1-13.4)、结构式(i-1-14.1)~(i-1-14.4)、结构式(i-1-15.1)~(i-1-15.4)、结构式(i-1-16.1)~(i-1-16.5)、结构式(i-1-17.1)~(i-1-17.2)、结构式(i-1-18.1)~(i-1-18.5)、结构式(i-1-19.1)~(i-1-19.14)、结构式(i-1-20.1)~(i-1-20.4)、结构式(i-1-21.1)、结构式(i-1-22.1)~(i-1-22.4)、结构式(i-1-23.1)~(i-1-23.4)、结构式(i-1-24.1)、结构式(i-1-25.1)~(i-1-25.4)、结构式(i-1-26.1)~(i-1-26.4)、结构式(i-1-27.1)~(i-1-27.19)、结构式(i-1-28.1)~(i-1-28.5)、结构式(i-1-29.1)~(i-1-29.5)、结构式(i-1-30.1)~(i-1-30.4)、结构式(i-1-31.1)、结构式(i-1-32.1)、结构式(i-1-33.1)~(i-1-33.4)、结构式(i-1-34.1)~(i-1-34.4)、结构式(i-1-35.1)~(i-1-35.5)、结构式(i-1-36.1)~(i-1-36.4)、结构式(i-1-37.1)~(i-1-37.5)、结构式(i-1-38.1)~(i-1-38.8)、结构式(i-1-39.1)~(i-1-39.4)、结构式(i-1-40.1)~(i-1-40.4)、结构式(i-1-41.1)、结构式(i-1-42.1)、结构式(i-1-43.1)或结构式(i-2-1.1)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,优选为5~75质量%,优选为10~70质量%,优选为15~65质量%。
通式(i)所表示的化合物(也包含下位概念)可使用公知的合成方法进行合成,以下,列举一些例子。
(制法1)下述式(s-6)所表示的化合物的制造
(式中,Ri1及Si1表示与上述通式(i)中的Ri1及Si1相同的含义。)
通过使通式(s-1)所表示的化合物与通式(s-2)所表示的化合物反应,可得到通式(s-3)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂、铜催化剂及碱的薗头偶合反应。
作为钯催化剂的具体例,可列举[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)、乙酸钯(II)、二氯双[二-叔丁基(对二甲基氨基苯基)膦基]钯(II)、二氯双(三苯基膦)钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)等。
在使用乙酸钯(II)作为钯催化剂时,也可添加三苯基膦、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基联苯等配位体。
作为铜催化剂的具体例,可列举碘化铜(I)。
作为碱的具体例,可列举三乙胺等。
通过使通式(s-3)所表示的化合物与通式(s-4)所表示的化合物反应,可得到通式(s-5)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂、铜催化剂及碱的薗头偶合反应。
作为钯催化剂、铜催化剂及碱的具体例,可列举上述物质。
进一步,通过使通式(s-5)所表示的化合物与1,1-硫羰基二咪唑,可得到通式(s-6)所表示的目标化合物。
(制法2)下述式(s-14)所表示的化合物的制造
(式中,Ri1及Si1表示与上述通式(i)中的Ri1及Si1相同的含义。)
通过将通式(s-7)所表示的化合物与通式(s-8)所表示的化合物反应,可得到通式(s-9)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂、铜催化剂及碱的薗头偶合反应。
作为钯催化剂的具体例,可列举[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)、乙酸钯(II)、二氯双[二-叔丁基(对二甲基氨基苯基)膦基]钯(II)、二氯双(三苯基膦)钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)等。
在使用乙酸钯(II)作为钯催化剂时,也可添加三苯基膦、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基联苯等配位体。
作为铜催化剂的具体例,可列举碘化铜(I)。
作为碱的具体例,可列举三乙胺等。
使通式(s-9)所表示的化合物与通式(s-10)所表示的化合物反应,进一步以极低温化(-60℃以下)使其与丁基锂反应后,与N,N-二甲基甲酰胺反应,由此可得到通式(s-11)所表示的化合物。
作为使通式(s-9)所表示的化合物与通式(s-10)所表示的化合物反应的反应方法,例如可列举使用钯催化剂及碱的赫克反应。
作为钯催化剂及碱的具体例,可列举上述物质。
通过使通式(s-11)所表示的化合物与例如羟胺反应,可得到通式(s-12)所表示的化合物。
通过使通式(s-12)所表示的化合物与例如N-氯琥珀酰亚胺反应,可得到通式(s-13)所表示的化合物。
通过使通式(s-13)所表示的化合物与例如硫脲反应,可得到通式(s-14)所表示的目标化合物。
(制法3)下述式(s-20)所表示的化合物的制造
(式中,Ri1及Si1表示与上述通式(i)中的Ri1及Si1相同的含义。)
将通式(s-15)所表示的化合物与通式(s-16)所表示的化合物反应后,与三氟甲磺酸酐反应,由此可得到通式(s-17)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂、铜催化剂及碱的薗头偶合反应。
作为钯催化剂的具体例,可列举[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)、乙酸钯(II)、二氯双[二-叔丁基(对二甲基氨基苯基)膦基]钯(II)、二氯双(三苯基膦)钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)等。
在使用乙酸钯(II)作为钯催化剂时,也可添加三苯基膦、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基联苯等配位体。
作为铜催化剂的具体例,可列举碘化铜(I)。
作为碱的具体例,可列举三乙胺等。
通过使通式(s-17)所表示的化合物与通式(s-18)所表示的化合物反应,可得到通式(s-19)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂及碱的铃木偶合反应。
作为钯催化剂及碱的具体例,可列举上述物质。
进一步,通过使通式(s-19)所表示的化合物与1,1-硫羰基二咪唑反应,可得到通式(s-20)所表示的目标化合物。
(制法4)下述式(S-26)所表示的化合物的制造
(式中,Ri1及Si1表示与上述通式(i)中的Ri1及Si1相同的含义。)
通过使通式(s-21)所表示的化合物与通式(s-22)所表示的化合物反应,可得到通式(s-23)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂、铜催化剂及碱的薗头偶合反应。
作为钯催化剂的具体例,可列举[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)、乙酸钯(II)、二氯双[二-叔丁基(对二甲基氨基苯基)膦基]钯(II)、二氯双(三苯基膦)钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)等。
在使用乙酸钯(II)作为钯催化剂时,也可添加三苯基膦、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基联苯等配位体。
作为铜催化剂的具体例,可列举碘化铜(I)。
作为碱的具体例,可列举三乙胺等。
通过使通式(s-23)所表示的化合物与通式(s-24)所表示的化合物反应,可得到通式(s-25)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂及碱的铃木偶合反应。
作为钯催化剂及碱的具体例,可列举上述物质。
进一步,通过使通式(s-25)所表示的化合物与1,1-硫羰基二咪唑反应,可得到通式(s-26)所表示的目标化合物。
(制法5)下述式(s-32)所表示的化合物的制造
(式中,Ri1及Si1表示与上述通式(i)中的Ri1及Si1相同的含义。)
通过使通式(s-27)所表示的化合物与通式(s-28)所表示的化合物反应,可得到通式(s-29)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂、铜催化剂及碱的薗头偶合反应。
作为钯催化剂的具体例,可列举[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)、乙酸钯(II)、二氯双[二-叔丁基(对二甲基氨基苯基)膦基]钯(II)、二氯双(三苯基膦)钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)等。
在使用乙酸钯(II)作为钯催化剂时,也可添加三苯基膦、2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基联苯等配位体。
作为铜催化剂的具体例,可列举碘化铜(I)。
作为碱的具体例,可列举三乙胺等。
通过使通式(s-29)所表示的化合物与通式(s-30)所表示的化合物反应,可得到通式(s-31)所表示的化合物。
作为反应方法,例如可列举使用钯催化剂及碱的铃木偶合反应。
作为钯催化剂及碱的具体例,可列举上述物质。
进一步,通过使通式(s-31)所表示的化合物与1,1-硫羰基二咪唑反应,可得到通式(s-32)所表示的目标物的化合物。
(其他化合物)
(通式(ii)所表示的化合物)
本发明的液晶组合物从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,也可进一步含有1种或2种以上的具有异硫氰酸酯基(-NCS)的下述通式(ii)所表示的化合物。
通式(ii)中,Rii1表示碳原子数1~20的烷基。
该烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
该烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-可被-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Rii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rii1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rii1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rii1通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状卤化烷氧基,优选为直链状卤化烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Rii1中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Rii1-1)~(Rii1-37)所表示的基等。
式(Rii12-1)~(Rii1-37)中,黑点表示向Aii1的连接键。
在Rii1所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,在Ri1所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。
另外,作为Rii1,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,优选为直链状。
再者,作为Rii1,从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基、碳原子数2~8的直链状的烷氧基或碳原子数2~8的直链状的卤化烷氧基。
通式(ii)中,Aii1及Aii2分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基(萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)。
Aii1及Aii2中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Sii1取代。
取代基Sii1表示卤素原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基或碳原子数1~20的烷基中的任一者。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
碳原子数1~20的烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
作为取代基Sii1,优选为氟原子或氯原子。
另外,Aii1的至少1个或Aii2优选被至少1个的取代基Sii1取代。
再者,在取代基Sii1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为Aii1中的取代基Sii1的取代位置,优选为下述式(Aii1-SP-1)~(Aii1-SP-5)中的任一者。
式(Aii1-SP-1)~(Aii1-SP-5)中,白点表示向Rii1或Zii1的连接键,黑点表示向Zii1的连接键。
作为Aii2中的取代基Sii1的取代位置,优选为下述式(Aii2-SP-1)~(Aii2-SP-7)中的任一者。
式(Aii2-SP-1)~(Aii2-SP-7)中,白点表示向Zii1的连接键,黑点表示向异硫氰酸酯基(-NCS)的连接键。
更具体而言,Aii1优选表示下述式(Aii1-1)~(Aii1-7)中的任一者。
式(Aii1-1)~(Aii1-7)中,白点表示向Rii1或Zii1的连接键,黑点表示向Zii1的连接键。
更具体而言,Aii2优选表示下述式(Aii2-1)~(Aii2-6)中的任一者。
式(Aii2-1)~(Aii2-6)中,白点表示向Zii1的连接键,黑点表示向异硫氰酸酯基(-NCS)的连接键。
通式(ii)中,Zii1表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者。
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-取代。
另外,该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代。
另外,该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
但是,在碳原子数1~10的亚烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
作为碳原子数1~20的亚烷基的具体例(也包含经取代的基),可列举式(Zii1-1)~(Zii1-24)所表示的基等。
式(Zii1-1)~(Zii1-24)中,白点表示向Aii1的连接键,黑点表示向Aii1或Aii2的连接键。
通式(ii)中,nii1表示1~4、优选表示1~2的整数。
在nii1为1的情况下,从Δn及/或Δεr的观点而言,Zii1优选表示单键或-C≡C-。
另外,在nii1为2的情况下,从Δn及/或Δεr的观点而言,Zii1优选表示单键或-C≡C-。
再者,在通式(ii)中,在Aii1及Zii1存在多个的情况下,它们可分别相同,也可不同。
但是,在通式(ii)所表示的化合物中,不包含通式(i)所表示的化合物(包含下位概念)。
作为通式(ii)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-1)~(ii-5)所表示的化合物。
Rii1-Aii1-Aii2-NCS (ii-1)
Rii1-Aii1-Aii1-2-Aii2-NCS (ii-5)
通式(ii-1)~(ii-6)中,Rii1、Aii1及Aii2表示与上述通式(ii)中的Rii1、Aii1及Aii2分别相同的含义。
通式(ii-3)~(ii-6)中,Aii1-2的定义与上述通式(ii)中的Aii1的定义相同。
作为通式(ii-1)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-1-1)~(ii-1-2)所表示的化合物。
通式(ii-1-1)~(ii-1-2)中,Rii1分别独立地表示与上述通式(ii)中的Rii1分别相同的含义。
作为通式(ii-1-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-1-1.1)~(ii-1-1.4)所表示的化合物等。
作为通式(ii-1-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-1-2.1)~(ii-1-2.6)所表示的化合物等。
作为通式(ii-2)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-2-1)~(ii-2-5)所表示的化合物。
通式(ii-2-1)~(ii-2-5)中,Rii1及Sii1分别独立地表示与上述通式(i)中的Rii1及Sii1分别相同的含义。
作为通式(ii-2-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-1.1)~(ii-2-1.5)所表示的化合物等。
作为通式(ii-2-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-2.1)~(ii-2-2.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-2-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-3.1)~(ii-2-3.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-2-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-4.1)~(ii-2-4.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-2-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-2-5.1)~(ii-2-5.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-3)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-3-1)~(ii-3-6)所表示的化合物。
通式(ii-3-1)~(ii-3-6)中,Rii1及Sii1分别独立地表示与上述通式(ii)中的Rii1及Sii1分别相同的含义。
作为通式(ii-3-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-1.1)~(ii-3-1.4)所表示的化合物等。
作为通式(ii-3-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-2.1)~(ii-3-2.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-3-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-3.1)~(ii-3-3.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-3-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-4.1)~(ii-3-4.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-3-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-5.1)~(ii-3-5.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-3-6)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-3-6.1)~(ii-3-6.2)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-4-1)~(ii-4-8)所表示的化合物。
通式(ii-4-1)~(ii-4-8)中,Rii1及Sii1分别独立地表示与上述通式(ii)中的Rii1及Sii1分别相同的含义。
作为通式(ii-4-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-1.1)~(ii-4-1.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-2.1)~(ii-4-2.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-3.1)~(ii-4-3.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-4.1)~(ii-4-4.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-5.1)~(ii-4-5.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4-6)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-6.1)~(ii-4-6.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4-7)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-7.1)~(ii-4-7.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-4-8)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-4-8.1)~(ii-4-8.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-5)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-5-1)~(ii-5-5)所表示的化合物。
通式(ii-5-1)~(ii-5-5)中,Rii1及Sii1分别独立地表示与上述通式(ii)中的Rii1及Sii1分别相同的含义。
作为通式(ii-5-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-5-1.1)~(ii-5-1.4)所表示的化合物等。
作为通式(ii-5-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-5-2.1)~(ii-5-2.4)所表示的化合物等。
作为通式(ii-5-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-5-3.1)~(ii-5-3.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-5-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-5-4.1)~(ii-5-4.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-5-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-5-5.1)所表示的化合物等。
作为通式(ii-6)所表示的化合物,优选为下述通式(ii-6-1)~(ii-6-2)所表示的化合物。
通式(ii-6-1)~(ii-6-2)中,Rii1及Sii1分别独立地表示与上述通式(ii)中的Rii1及Sii1分别相同的含义。
作为通式(ii-6-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-6-1.1)~(ii-6-1.3)所表示的化合物等。
作为通式(ii-6-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(ii-6-2.1)~(ii-6-2.3)所表示的化合物等。
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通式(ii)、通式(ii-1)~(ii-6)、通式(ii-1-1)~(ii-1-2)、通式(ii-2-1)~(ii-2-5)、通式(ii-3-1)~(ii-3-6)、通式(ii-4-1)~(ii-4-8)、通式(ii-5-1)~(ii-5-5)、通式(ii-6-1)~(ii-6-2)、结构式(ii-1-1.1)~(ii-1-1.4)、结构式(ii-1-2.1)~(ii-1-2.6)、结构式(ii-2-1.1)~(ii-2-1.5)、结构式(ii-2-2.1)~(ii-2-2.3)、结构式(ii-2-3.1)~(ii-2-3.3)、结构式(ii-2-4.1)~(ii-2-4.3)、结构式(ii-2-5.1)~(ii-2-5.3)、结构式(ii-3-1.1)~(ii-3-1.4)、结构式(ii-3-2.1)~(ii-3-2.3)、结构式(ii-3-3.1)~(ii-3-3.3)、结构式(ii-3-4.1)~(ii-3-4.3)、结构式(ii-3-5.1)~(ii-3-5.3)、结构式(ii-3-6.1)~(ii-3-6.2)、结构式(ii-4-1.1)~(ii-4-1.3)、结构式(ii-4-2.1)~(ii-4-2.3)、结构式(ii-4-3.1)~(ii-4-3.3)、结构式(ii-4-4.1)~(ii-4-4.3)、结构式(ii-4-5.1)~(ii-4-5.3)、结构式(ii-4-6.1)~(ii-4-6.3)、结构式(ii-4-7.1)~(ii-4-7.3)、结构式(ii-4-8.1)~(ii-4-8.3)、结构式(ii-5-1.1)~(ii-5-1.4)、结构式(ii-5-2.1)~(ii-5-2.4)、结构式(ii-5-3.1)~(ii-5-3.3)、结构式(ii-5-4.1)~(ii-5-4.3)、结构式(ii-5-5.1)、结构式(ii-6-1.1)~(ii-6-1.3)或结构式(ii-6-2.1)~(ii-6-2.3)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~10种,优选为1~8种,优选为1~6种,优选为1~4种,优选为1~3种。
通式(ii)、通式(ii-1)~(ii-6)、通式(ii-1-1)~(ii-1-2)、通式(ii-2-1)~(ii-2-5)、通式(ii-3-1)~(ii-3-6)、通式(ii-4-1)~(ii-4-8)、通式(ii-5-1)~(ii-5-5)、通式(ii-6-1)~(ii-6-2)、结构式(ii-1-1.1)~(ii-1-1.4)、结构式(ii-1-2.1)~(ii-1-2.6)、结构式(ii-2-1.1)~(ii-2-1.5)、结构式(ii-2-2.1)~(ii-2-2.3)、结构式(ii-2-3.1)~(ii-2-3.3)、结构式(ii-2-4.1)~(ii-2-4.3)、结构式(ii-2-5.1)~(ii-2-5.3)、结构式(ii-3-1.1)~(ii-3-1.4)、结构式(ii-3-2.1)~(ii-3-2.3)、结构式(ii-3-3.1)~(ii-3-3.3)、结构式(ii-3-4.1)~(ii-3-4.3)、结构式(ii-3-5.1)~(ii-3-5.3)、结构式(ii-3-6.1)~(ii-3-6.2)、结构式(ii-4-1.1)~(ii-4-1.3)、结构式(ii-4-2.1)~(ii-4-2.3)、结构式(ii-4-3.1)~(ii-4-3.3)、结构式(ii-4-4.1)~(ii-4-4.3)、结构式(ii-4-5.1)~(ii-4-5.3)、结构式(ii-4-6.1)~(ii-4-6.3)、结构式(ii-4-7.1)~(ii-4-7.3)、结构式(ii-4-8.1)~(ii-4-8.3)、结构式(ii-5-1.1)~(ii-5-1.4)、结构式(ii-5-2.1)~(ii-5-2.4)、结构式(ii-5-3.1)~(ii-5-3.3)、结构式(ii-5-4.1)~(ii-5-4.3)、结构式(ii-5-5.1)、结构式(ii-6-1.1)~(ii-6-1.3)或结构式(ii-6-2.1)~(ii-6-2.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%以上,优选为3质量%以上,优选为10质量%以上,优选为15质量%以上,优选为20质量%以上,优选为30质量%以上,优选为40质量%以上,优选为55质量%以上。
通式(ii)、通式(ii-1)~(ii-6)、通式(ii-1-1)~(ii-1-2)、通式(ii-2-1)~(ii-2-5)、通式(ii-3-1)~(ii-3-6)、通式(ii-4-1)~(ii-4-8)、通式(ii-5-1)~(ii-5-5)、通式(ii-6-1)~(ii-6-2)、结构式(ii-1-1.1)~(ii-1-1.4)、结构式(ii-1-2.1)~(ii-1-2.6)、结构式(ii-2-1.1)~(ii-2-1.5)、结构式(ii-2-2.1)~(ii-2-2.3)、结构式(ii-2-3.1)~(ii-2-3.3)、结构式(ii-2-4.1)~(ii-2-4.3)、结构式(ii-2-5.1)~(ii-2-5.3)、结构式(ii-3-1.1)~(ii-3-1.4)、结构式(ii-3-2.1)~(ii-3-2.3)、结构式(ii-3-3.1)~(ii-3-3.3)、结构式(ii-3-4.1)~(ii-3-4.3)、结构式(ii-3-5.1)~(ii-3-5.3)、结构式(ii-3-6.1)~(ii-3-6.2)、结构式(ii-4-1.1)~(ii-4-1.3)、结构式(ii-4-2.1)~(ii-4-2.3)、结构式(ii-4-3.1)~(ii-4-3.3)、结构式(ii-4-4.1)~(ii-4-4.3)、结构式(ii-4-5.1)~(ii-4-5.3)、结构式(ii-4-6.1)~(ii-4-6.3)、结构式(ii-4-7.1)~(ii-4-7.3)、结构式(ii-4-8.1)~(ii-4-8.3)、结构式(ii-5-1.1)~(ii-5-1.4)、结构式(ii-5-2.1)~(ii-5-2.4)、结构式(ii-5-3.1)~(ii-5-3.3)、结构式(ii-5-4.1)~(ii-5-4.3)、结构式(ii-5-5.1)、结构式(ii-6-1.1)~(ii-6-1.3)或结构式(ii-6-2.1)~(ii-6-2.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为80质量%以下,优选为75质量%以下,优选为70质量%以下,优选为65质量%以下,优选为50质量%以下,优选为30质量%以下,优选为25质量%以下,优选为15质量%以下。
通式(ii)、通式(ii-1)~(ii-6)、通式(ii-1-1)~(ii-1-2)、通式(ii-2-1)~(ii-2-5)、通式(ii-3-1)~(ii-3-6)、通式(ii-4-1)~(ii-4-8)、通式(ii-5-1)~(ii-5-5)、通式(ii-6-1)~(ii-6-2)、结构式(ii-1-1.1)~(ii-1-1.4)、结构式(ii-1-2.1)~(ii-1-2.6)、结构式(ii-2-1.1)~(ii-2-1.5)、结构式(ii-2-2.1)~(ii-2-2.3)、结构式(ii-2-3.1)~(ii-2-3.3)、结构式(ii-2-4.1)~(ii-2-4.3)、结构式(ii-2-5.1)~(ii-2-5.3)、结构式(ii-3-1.1)~(ii-3-1.4)、结构式(ii-3-2.1)~(ii-3-2.3)、结构式(ii-3-3.1)~(ii-3-3.3)、结构式(ii-3-4.1)~(ii-3-4.3)、结构式(ii-3-5.1)~(ii-3-5.3)、结构式(ii-3-6.1)~(ii-3-6.2)、结构式(ii-4-1.1)~(ii-4-1.3)、结构式(ii-4-2.1)~(ii-4-2.3)、结构式(ii-4-3.1)~(ii-4-3.3)、结构式(ii-4-4.1)~(ii-4-4.3)、结构式(ii-4-5.1)~(ii-4-5.3)、结构式(ii-4-6.1)~(ii-4-6.3)、结构式(ii-4-7.1)~(ii-4-7.3)、结构式(ii-4-8.1)~(ii-4-8.3)、结构式(ii-5-1.1)~(ii-5-1.4)、结构式(ii-5-2.1)~(ii-5-2.4)、结构式(ii-5-3.1)~(ii-5-3.3)、结构式(ii-5-4.1)~(ii-5-4.3)、结构式(ii-5-5.1)、结构式(ii-6-1.1)~(ii-6-1.3)或结构式(ii-6-2.1)~(ii-6-2.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,优选为10~80质量%,优选为15~75质量%,优选为20~70质量%。
通式(ii)所表示的化合物(包含下位概念)可使用公知的合成方法进行合成。
本发明的液晶组合物从Vth、Δn及/或Δεr的观点而言,也可进一步含有1种或2种以上的具有氰基(-CN)的下述通式(iii)所表示的化合物。
通式(iii)中,Riii1表示碳原子数1~20的烷基。
该烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
该烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-可被-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Riii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
另外,Riii1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riii1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riii1通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子取代,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riii1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状卤化烷氧基,优选为直链状卤化烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Riii1中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Riii1-1)~(Riii1-36)所表示的基等。
式(Riii1-1)~(Riii1-36)中,黑点表示向Aiii1的连接键。
在Riii1所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,在Riii1所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。
另外,作为Riii1,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,优选为直链状。
再者,作为Riii1,从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基。
通式(iii)中,Aiii1、Aiii2及Aiii3分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基中的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(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)。
Aiii1、Aiii2及Aiii3中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Siii1取代。
取代基Siii1表示卤素原子、氰基、碳原子数1~6的烷基中的任一者。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
另外,优选为至少1个的Aiii1、Aiii2或Aiii3被至少1个的取代基Siii1取代。
另外,Aiii2优选被至少1个的取代基Sii1取代。
再者,在取代基Siii1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为Aiii2中的取代基Siii1的取代位置,从溶解性的观点而言,优选为下述式(Aiii2-SP-1)。
式(Aiii2-SP-1)中,白点表示向Aiii1的连接键,黑点表示向Aiii3的连接键。
更具体而言,Aiii1优选为表示下述式(Aiii1-1)~(Aiii1-2)中的任一者。
式(Aiii1-1)~(Aiii1-2)中,白点表示向Riii1或Aiii1的连接键,黑点表示向Aiii1或Aiii2的连接键。
更具体而言,Aiii2优选为表示下述式(Aiii2-1)~(Aiii2-3)中的任一者。
式(Aiii2-1)~(Aiii2-3)中,白点表示向Aiii1的连接键,黑点表示向Aiii3的连接键。
更具体而言,Aiii3优选为表示下述式(Aiii3-1)~(Aiii3-2)中的任一者。
式(Aiii3-1)~(Aiii3-2)中,白点表示向Aiii2的连接键,黑点表示向氰基(-CN)的连接键。
通式(iii)中,niii1表示1~2的整数。
再者,在通式(iii)中,在Aiii1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为通式(iii)所表示的化合物,优选为下述通式(iii-1)所表示的化合物。
Riii1-Aiii1-Aiii2-Aiii3-CN (iii-1)
通式(iii-1)中,Riii1、Aiii1、Aiii2及Aiii3表示与上述通式(iii)中的Riii1、Aiii1、Aiii2及Aiii3分别相同的含义。
作为通式(iii-1)所表示的化合物,优选为下述通式(iii-1-1)~(iii-1-3)所表示的化合物。
通式(iii-1-1)~(iii-1-3)中,Riii1及Siii1分别独立地表示与上述通式(iii)中的Riii1及Siii1分别相同的含义。
作为通式(iii-1-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iii-1-1.1)~(iii-1-1.3)所表示的化合物等。
作为通式(iii-1-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iii-1-2.1)~(iii-1-2.3)所表示的化合物等。
作为通式(iii-1-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iii-1-3.1)~(iii-1-3.3)所表示的化合物等。
通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-1)~(iii-1-3)、结构式(iii-1-1.1)~(iii-1-1.3)、结构式(iii-1-2.1)~(iii-1-2.3)或结构式(iii-1-3.1)~(iii-1-3.3)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~5种,优选为1~4种,优选为1~3种,优选为1~2种,优选为1种。
通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-1)~(iii-1-3)、结构式(iii-1-1.1)~(iii-1-1.3)、结构式(iii-1-2.1)~(iii-1-2.3)或结构式(iii-1-3.1)~(iii-1-3.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%以上,优选为2质量%以上,优选为3质量%以上。
通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-1)~(iii-1-3)、结构式(iii-1-1.1)~(iii-1-1.3)、结构式(iii-1-2.1)~(iii-1-2.3)或结构式(iii-1-3.1)~(iii-1-3.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为20质量%以下,优选为15质量%以下,优选为10质量%以下。
通式(iii)、通式(iii-1)、通式(iii-1-1)~(iii-1-3)、结构式(iii-1-1.1)~(iii-1-1.3)、结构式(iii-1-2.1)~(iii-1-2.3)或结构式(iii-1-3.1)~(iii-1-3.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从溶解性及/或Vth的观点而言,优选为1~15质量%,优选为2~15质量%,优选为3~20质量%。
通式(iii)所表示的化合物(包含下位概念)可使用公知的合成方法进行合成。
本发明的液晶组合物从Vth、Δn及/或Δεr的观点而言,也可进一步含有1种或2种以上的具有炔基(Riv1-C≡C-)及氰基(-CN)的下述通式(iv)所表示的化合物。
通式(iv)中,Riv1表示碳原子数1~20的烷基。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
该烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-可被-CH=CH-、-COO-、-OCO-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Riv1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riv1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riv1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riv1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riv1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riv1通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Riv1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Riv1中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Riv1-1)~(Riv1-36)所表示的基等。
式(Riv1-1)~(Riv1-36)中,黑点表示向-C≡C-的连接键。
再者,作为Riv1,从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基。
通式(iv)中,Aiv1及Aiv2分别独立地表示由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基中的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(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)。
Aiv1及Aiv2中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Siv1取代。
取代基Siv1表示卤素原子、氰基、碳原子数1~6的烷基中的任一者。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
另外,优选为Aiv1的至少1个被取代基Siv1取代。
再者,在取代基Siv1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为Aiv1中的取代基Siv1的取代位置,从溶解性的观点而言,优选为下述式(Aiv1-SP-1)中的任一者。
式(Aiv1-SP-1)中,白点表示向-C≡C-或Aiv1的连接键,黑点表示向Aiv1或Aiv2的连接键。
作为Aiv2中的取代基Siv1的取代位置,优选为下述式(Aiv2-SP-1)~(Aiv2-SP-2)中的任一者。
式(Aiv2-SP-1)~(Aiv2-SP-2)中,白点表示向Aiv1的连接键,黑点表示向氰基(-CN)的连接键。
更具体而言,Aiv1优选表示下述式(Aiv1-1)~(Aiv1-3)中的任一者。
式(Aiv1-1)~(Aiv1-3)中,白点表示向-C≡C-或Aiv1的连接键,黑点表示向Aiv1或Aiv2的连接键。
更具体而言,Aiv2优选表示下述式(Aiv2-1)~(Aiv2-4)中的任一者。
式(Aiv2-1)~(Aiv2-4)中,白点表示向Aiv1的连接键,黑点表示向氰基(-CN)的连接键。
niv1表示1~2的整数。
再者,在通式(iv)中,在Aiv1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为通式(iv)所表示的化合物,优选为下述通式(iv-1)所表示的化合物。
通式(iv-1)中,Riv1、Aiv1及Aiv2表示与上述通式(iv)中的Riv1、Aiv1及Aiv2分别相同的含义。
作为通式(iv-1)所表示的化合物,优选为下述通式(iv-1-1)~(iv-1-6)所表示的化合物。
通式(iv-1-1)~(iv-1-6)中,Riv1及Siv1分别独立地表示与上述通式(iv)中的Riv1及Siv1分别相同的含义。
作为通式(iv-1-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-1.1)~(iv-1-1.2)所表示的化合物等。
作为通式(iv-1-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-2.1)~(iv-1-2.2)所表示的化合物等。
作为通式(iv-1-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-3.1)~(iv-1-3.2)所表示的化合物等。
作为通式(iv-1-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-4.1)~(iv-1-4.2)所表示的化合物等。
作为通式(iv-1-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-5.1)~(iv-1-5.2)所表示的化合物等。
作为通式(iv-1-6)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(iv-1-6.1)~(iv-1-6.2)所表示的化合物等。
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-1)~(iv-1-6)、结构式(iv-1-1.1)~(iv-1-1.2)、结构式(iv-1-2.1)~(iv-1-2.2)、结构式(iv-1-3.1)~(iv-1-3.2)、结构式(iv-1-4.1)~(iv-1-4.2)、结构式(iv-1-5.1)~(iv-1-5.2)或结构式(iv-1-6.1)~(iv-1-6.2)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~5种,优选为1~4种,优选为1~3种,优选为1~2种,优选为1种。
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-1)~(iv-1-6)、结构式(iv-1-1.1)~(iv-1-1.2)、结构式(iv-1-2.1)~(iv-1-2.2)、结构式(iv-1-3.1)~(iv-1-3.2)、结构式(iv-1-4.1)~(iv-1-4.2)、结构式(iv-1-5.1)~(iv-1-5.2)或结构式(iv-1-6.1)~(iv-1-6.2)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为0质量%以上,优选为1质量%以上,优选为5质量%以上。
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-1)~(iv-1-6)、结构式(iv-1-1.1)~(iv-1-1.2)、结构式(iv-1-2.1)~(iv-1-2.2)、结构式(iv-1-3.1)~(iv-1-3.2)、结构式(iv-1-4.1)~(iv-1-4.2)、结构式(iv-1-5.1)~(iv-1-5.2)或结构式(iv-1-6.1)~(iv-1-6.2)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为35质量%以下,优选为30质量%以下,优选为25质量%以下。
通式(iv)、通式(iv-1)、通式(iv-1-1)~(iv-1-6)、结构式(iv-1-1.1)~(iv-1-1.2)、结构式(iv-1-2.1)~(iv-1-2.2)、结构式(iv-1-3.1)~(iv-1-3.2)、结构式(iv-1-4.1)~(iv-1-4.2)、结构式(iv-1-5.1)~(iv-1-5.2)或结构式(iv-1-6.1)~(iv-1-6.2)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选为0~35质量%,优选为1~30质量%,优选为5~25质量%。
通式(iv)所表示的化合物(包含下位概念)可使用公知的合成方法进行合成。
本发明的液晶组合物从Vth、Δn及/或Δεr的观点而言,也可进一步含有1种或2种以上的具有作为连接基的至少1个-C≡C-以及氰基(-CN)的下述通式(v)所表示的化合物。
通式(v)中,Rv1表示碳原子数1~20的烷基。
该烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
该烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Rv1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rv1通过Rv1中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rv1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rv1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rv1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rv1通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rv1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状卤化烷氧基,优选为直链状卤化烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Rv1中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Rv1-1)~(Rv1-36)所表示的基等。
式(Rv1-1)~(Rv1-36)中,黑点表示向Av1的连接键。
在Rv1所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,在Rv1所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。
另外,作为Rv1,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,优选为直链状。
再者,作为Rv1,从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~8的直链状的烷基。
通式(v)中,Av1及Av2分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基中的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(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)。
Av1及Av2中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Sv1取代。
取代基Sv1表示卤素原子、氰基或碳原子数1~6的烷基中的任一者。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中所存在的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,碳原子数1~6的烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
另外,优选为Av1的至少1个或Av2被至少1个的取代基Sv1取代。
再者,在取代基Sv1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为Av1中的取代基Sv1的取代位置,从溶解性的观点而言,优选为下述式(Av1-SP-1)。
式(Av1-SP-1)中,白点表示向Rv1或Zv1的连接键,黑点表示向Zv1的连接键。
作为Av2中的取代基Sv1的取代位置,优选为下述式(Av2-SP-1)~(Av2-SP-2)中的任一者。
式(Av2-SP-1)~(Av2-SP-2)中,白点表示向Zv1的连接键,黑点表示向氰基(-CN)的连接键。
更具体而言,Av1优选表示下述式(Av1-1)~(Av1-3)中的任一者。
式(Av1-1)~(Av1-3)中,白点表示向Rv1或Zv1的连接键,黑点表示向Zv1的连接键。
更具体而言,Av2优选表示下述式(Av2-1)~(Av2-3)中的任一者。
式(Av2-1)~(Av2-3)中,白点表示向Zv1的连接键,黑点表示向氰基(-CN)的连接键。
通式(v)中,Zv1表示单键、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-中的任一者。
但是,Zv1的至少1个表示-C≡C-。
通式(v)中,nv1表示1~2的整数。
再者,作为通式(v),在Av1及Zv1存在多个的情况下,它们可分别相同,也可不同。
作为通式(v)所表示的化合物,优选为下述通式(v-1)~(v-2)所表示的化合物。
通式(v-1)~(v-2)中,Rv1、Av1及Av2表示与上述通式(v)中的Rv1、Av1及Av2分别相同的含义。
通式(v-1)~(v-2)中,Av1-2的定义与上述通式(v)中的Av1的定义相同。
作为通式(v-1)所表示的化合物,优选为下述通式(v-1-1)~(v-1-6)所表示的化合物。
通式(v-1-1)~(v-1-6)中,Rv1及Sv1分别独立地表示与上述通式(v)中的Rv1及Sv1分别相同的含义。
作为通式(v-1-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-1.1)~(v-1-1.3)所表示的化合物等。
作为通式(v-1-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-2.1)~(v-1-2.3)所表示的化合物等。
作为通式(v-1-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-3.1)~(v-1-3.3)所表示的化合物等。
作为通式(v-1-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-4.1)~(ii-1-4.3)所表示的化合物等。
作为通式(v-1-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-5.1)~(v-1-5.3)所表示的化合物等。
作为通式(v-1-6)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-1-6.1)~(v-1-6.3)所表示的化合物等。
作为通式(v-2)所表示的化合物,优选为下述通式(v-2-1)~(v-2-2)所表示的化合物。
通式(v-2-1)~(v-2-2)中,Rv1及Sv1分别独立地表示与上述通式(v)中的Rv1及Sv1分别相同的含义。
作为通式(v-2-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-2-1.1)~(v-2-1.3)所表示的化合物等。
作为通式(v-2-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(v-2-2.1)~(v-2-2.3)所表示的化合物等。
通式(v)、通式(v-1)~(v-2)、通式(v-1-1)~(v-1-6)、通式(v-2-1)~(v-2-2)、结构式(v-1-1.1)~(v-1-1.3)、结构式(v-1-2.1)~(v-1-2.3)、结构式(v-1-3.1)~(v-1-3.3)、结构式(v-1-4.1)~(v-1-4.3)、结构式(v-1-5.1)~(v-1-5.3)、结构式(v-1-6.1)~(v-1-6.3)、结构式(v-2-1.1)~(v-2-1.3)或结构式(v-2-2.1)~(v-2-2.3)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~5种,优选为1~4种,优选为1~3种,优选为1~2种,优选为1种。
通式(v)、通式(v-1)~(v-2)、通式(v-1-1)~(v-1-6)、通式(v-2-1)~(v-2-2)、结构式(v-1-1.1)~(v-1-1.3)、结构式(v-1-2.1)~(v-1-2.3)、结构式(v-1-3.1)~(v-1-3.3)、结构式(v-1-4.1)~(v-1-4.3)、结构式(v-1-5.1)~(v-1-5.3)、结构式(v-1-6.1)~(v-1-6.3)、结构式(v-2-1.1)~(v-2-1.3)或结构式(v-2-2.1)~(v-2-2.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%以上,优选为3质量%以上,优选为5质量%以上。
通式(v)、通式(v-1)~(v-2)、通式(v-1-1)~(v-1-6)、通式(v-2-1)~(v-2-2)、结构式(v-1-1.1)~(v-1-1.3)、结构式(v-1-2.1)~(v-1-2.3)、结构式(v-1-3.1)~(v-1-3.3)、结构式(v-1-4.1)~(v-1-4.3)、结构式(v-1-5.1)~(v-1-5.3)、结构式(v-1-6.1)~(v-1-6.3)、结构式(v-2-1.1)~(v-2-1.3)或结构式(v-2-2.1)~(v-2-2.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为30质量%以下,优选为25质量%以下,优选为20质量%以下。
通式(v)、通式(v-1)~(v-2)、通式(v-1-1)~(v-1-6)、通式(v-2-1)~(v-2-2)、结构式(v-1-1.1)~(v-1-1.3)、结构式(v-1-2.1)~(v-1-2.3)、结构式(v-1-3.1)~(v-1-3.3)、结构式(v-1-4.1)~(v-1-4.3)、结构式(v-1-5.1)~(v-1-5.3)、结构式(v-1-6.1)~(v-1-6.3)、结构式(v-2-1.1)~(v-2-1.3)或结构式(v-2-2.1)~(v-2-2.3)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从溶解性及/或Vth的观点而言,优选为1~30质量%,优选为3~25质量%,优选为5~20质量%。
通式(v)所表示的化合物(包含下位概念)可使用公知的合成方法进行合成。
本发明的液晶组合物从Δn及/或Δεr的观点而言,也可进一步含有1种或2种以上的具有至少1个-C≡C-作为连接基的下述通式(vi)所表示的化合物。
通式(vi)中,Rvi1表示氢原子或碳原子数1~20的烷基。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
碳原子数1~20的烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Rvi1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi1通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi1通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi1通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Rvi1中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Rvi1-1)~(Rvi1-36)所表示的基等。
式(Rvi1-1)~(Rvi1-36)中,黑点表示向Avi1的连接键。
Rvi1在重视液晶组合物整体的可靠性的情况下,优选为碳原子数1~12的烷基,在重视降低液晶组合物整体的粘性的情况下,优选为碳原子数2~8的烯基。
在Rvi1所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,在Rvi1所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。
另外,作为Rvi1,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,优选为直链状。
再者,作为Rvi1,从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~6的直链状的烷基。
通式(vi)中,Rvi2表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基或碳原子数1~20的烷基中的任一者。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
该烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Rvi2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi2通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi2通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi2通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvi2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Rvi2中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Rvi2-1)~(Rvi2-36)所表示的基等。
式(Rvi2-1)~(Rvi2-36)中,黑点表示向Avi3的连接键。
在Rvi2所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,在Ri1所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。
另外,作为Rvi2,为了使向列相稳定化,优选为碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,优选为直链状。
再者,作为Rvi2,从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,优选为碳原子数2~6的直链状的烷基或碳原子数1~6的直链状的硫代烷氧基。
通式(vi)中,Avi1、Avi2及Avi3分别独立地表示碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环中的任一者。
更具体而言,碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环优选表示选自由以下的基(a)、基(b)基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-或-S-取代)
(b)1,4-亚苯基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基(萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中所存在的1个-CH=或2个以上的-CH=可被-N=取代)
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)。
Avi1、Avi2及Avi3中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Svi1取代。
取代基Svi1表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者。
该烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
该烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为3~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-及/或-CO-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-及/或-NH-CO-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-可被-O-CO-O-取代。
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
作为取代基Svi1,优选为氟原子或碳数1~3的直链状的烷基。
另外,优选为Avi1、Avi2及Avi3的至少1个被至少1个的取代基Svi1取代。
另外,Avi1优选被至少1个的取代基Svi1取代。
再者,在取代基Svi1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为Avi1中的取代基Svi1的取代位置,优选为下述式(Avi1-SP-1)~(Avi1-SP-2)中的任一者。
式(Avi1-SP-1)~(Avi1-SP-2)中,白点表示向Rvi1的连接键,黑点表示向-C≡C-的连接键。
作为Avi2中的取代基Svi1的取代位置,优选为下述式(Avi2-SP-1)~(Avi2-SP-7)中的任一者,从与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选表示下述式(Avi2-SP-1)~(Avi2-SP-7)中的任一者。
式(Avi2-SP-1)~(Avi2-SP-7)中,白点表示向-C≡C的连接键,黑点表示向Zvi1的连接键。
作为Avi3中的取代基Svi3的取代位置,优选为下述式(Avi3-SP-1)~(Avi3-SP-7)中的任一者,从溶解性的观点而言,优选表示下述式(Avi3-SP-1)~(Avi3-SP-5)中的任一者。
式(Avi3-SP-1)~(Avi3-SP-7)中,白点表示向Zvi1的连接键,黑点表示向Zvi1或Rvi2的连接键。
更具体而言,Avi1优选表示下述式(Avi1-1)~(Avi1-4)中的任一者。
式(Avi1-1)~(Avi1-4)中,白点表示向Rvi1的连接键,黑点表示向-C≡C-的连接键。
更具体而言,Avi2优选表示下述式(Avi2-1)~(Avi2-5)中的任一者。
式(Avi2-1)~(Avi2-5)中,白点表示向-C≡C-的连接键,黑点表示向Zi1的连接键。
更具体而言,Avi3优选表示下述式(Avi3-1)~(Avi3-3)中的任一者。
式(Avi3-1)~(Avi3-3)中,白点表示向Zvi1的连接键,黑点表示向Zvi1或Rvi2的连接键。
通式(vi)中,Zvi1分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者。
该亚烷基为直链状、支链状或环状亚烷基,优选为直链状亚烷基。
该亚烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-CF2-及/或-CO-取代。
另外,该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
但是,在该亚烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
作为碳原子数2~20的亚烷基的具体例(也包含经取代的基),可列举式(Zvi1-1)~(Zvi1-24)所表示的基等。
式(Zvi1-1)~(Zvi1-24)中,白点表示向Avi2或Avi3的连接键,黑点表示向Avi3的连接键。
nvi1为1~3的整数,优选表示1~2的整数。
在nvi1为1的情况下,从Δn及/或Δεr的观点而言,Zvi1优选表示-C≡C-。
另外,在nvi1为2或3的情况下,从Δn及/或Δεr的观点而言,Zvi1的至少1个优选表示-C≡C-。
再者,作为通式(vi),在Avi3及Zvi1存在多个的情况下,它们可分别相同,也可不同。
作为通式(vi)所表示的化合物,优选为下述通式(vi-1)所表示的化合物。
通式(vi-1)中,Rvi1、Rvi2、Avi1、Avi2及Avi3表示与上述通式(vi)中的Rvi1、Rvi2、Avi1、Avi2及Avi3分别相同的含义。
作为通式(vi-1)所表示的化合物,优选为下述通式(vi-1-1)~(vi-1-7)所表示的化合物。
通式(vi-1-1)~(vi-1-7)中,Rvi1、Rvi2及Svi1分别独立地表示与上述通式(vi)中的Rvi1、Rvi2及Svi1分别相同的含义。
作为通式(vi-1-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vi-1-1.1)~(vi-1-1.2)所表示的化合物等。
作为通式(vi-1-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vi-1-2.1)~(vi-1-2.6)所表示的化合物等。
作为通式(vi-1-3)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vi-1-3.1)~(vi-1-3.4)所表示的化合物等。
作为通式(vi-1-4)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vi-1-4.1)~(vi-1-4.5)所表示的化合物等。
作为通式(vi-1-5)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vi-1-5.1)~(vi-1-5.4)所表示的化合物等。
作为通式(vi-1-6)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vi-1-6.1)~(vi-1-6.5)所表示的化合物等。
作为通式(vi-1-7)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vi-1-7.1)所表示的化合物等。
通式(vi)、通式(vi-1)、通式(vi-1-1)~(vi-1-7)、结构式(vi-1-1.1)~(vi-1-1.2)、结构式(vi-1-2.1)~(vi-1-2.6)、结构式(vi-1-3.1)~(vi-1-3.4)、结构式(vi-1-4.1)~(vi-1-4.5)、结构式(vi-1-5.1)~(i-v1-5.4)、结构式(vi-1-6.1)~(i-v1-6.5)或结构式(vi-1-7.1)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~10种,优选为1~5种,优选为1~3种。
通式(vi)、通式(vi-1)、通式(vi-1-1)~(vi-1-7)、结构式(vi-1-1.1)~(vi-1-1.2)、结构式(vi-1-2.1)~(vi-1-2.6)、结构式(vi-1-3.1)~(vi-1-3.4)、结构式(vi-1-4.1)~(vi-1-4.5)、结构式(vi-1-5.1)~(i-v1-5.4)、结构式(vi-1-6.1)~(i-v1-6.5)或结构式(vi-1-7.1)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%以上,优选为3质量%以上,优选为5质量%以上。
通式(vi)、通式(vi-1)、通式(vi-1-1)~(vi-1-7)、结构式(vi-1-1.1)~(vi-1-1.2)、结构式(vi-1-2.1)~(vi-1-2.6)、结构式(vi-1-3.1)~(vi-1-3.4)、结构式(vi-1-4.1)~(vi-1-4.5)、结构式(vi-1-5.1)~(i-v1-5.4)、结构式(vi-1-6.1)~(i-v1-6.5)或结构式(vi-1-7.1)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为35质量%以下,优选为30质量%以下,优选为25质量%以下。
通式(vi)、通式(vi-1)、通式(vi-1-1)~(vi-1-7)、结构式(vi-1-1.1)~(vi-1-1.2)、结构式(vi-1-2.1)~(vi-1-2.6)、结构式(vi-1-3.1)~(vi-1-3.4)、结构式(vi-1-4.1)~(vi-1-4.5)、结构式(vi-1-5.1)~(i-v1-5.4)、结构式(vi-1-6.1)~(i-v1-6.5)或结构式(vi-1-7.1)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,优选为1~35质量%,优选为3~30质量%,优选为5~25质量%。
通式(vi)所表示的化合物(也包含下位概念)可使用公知的合成方法进行合成。
本发明的液晶组合物从Δn及/或Δεr的观点而言,也可进一步含有1种或2种以上的具有作为连接基的至少1个-C≡C-与-N=N-的下述通式(vii)所表示的化合物。
Rvii1-Avii1-C≡C-Avii2-N=N-Avii3-Rvii2 (Vii)
通式(vii)中,Rvii1及Rvii2分别独立地表示卤素原子、氰基、碳原子数1~20的烷基。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
碳原子数1~20的烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Rvii1及Rvii2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvii1及Rvii2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvii1及Rvii2通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvii1及Rvii2通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvii1及Rvii2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rvii1及Rvii2通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
Rvii1及Rvii2通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Rvii1及Rvii2中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Rvii1/2-1)~(Rvii1/2-36)所表示的基等。
式(Rvii1/2-1)~(Rvii1/2-36)中,黑点表示向Avii1或Avii3的连接键。
Rvii1在重视液晶组合物整体的可靠性的情况下,优选为碳原子数1~12的烷基,在重视降低液晶组合物整体的粘性的情况下,优选为碳原子数2~8的烯基。
另外,在Rvii1所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,在Rvii1所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。
另外,作为Rvii1,为了使向列相稳定化,在碳原子及存在的情况下的氧原子的合计为5以下,优选为直链状。
Rvii2在通式(vii)所表示的化合物为Δε为正的所谓p型化合物的情况下,优选为氟原子、氰基、三氟甲基或三氟甲氧基,优选为氟原子或氰基。
在通式(vii)所表示的化合物为Δε几乎为0的所谓非极性型化合物的情况下,Rvii2表示与Rvii1相同的含义,Rvii2与Rvii1可相同,也可不同。
再者,作为Rvii1/2,从溶解性的观点而言,优选为碳原子数2~6的直链状的烷基。
通式(vii)中,Avii1、Avii2及Avii3分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)及基(c)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的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(存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(c)萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基(萘-1,4-二基、萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)。
另外,上述的基(a)、基(b)及基(c)中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子、氰基或碳原子数1~6的烷基取代。
卤素原子可列举氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,从稳定性及安全性的观点而言,优选为氟原子。
为了改善响应速度,Avii1、Avii2及/或Avii3分别独立优选为作为脂肪族的二价的环式基的基(a),在要求提高Δn的情况下,优选为作为表现芳香族性的二价的环式基的基(b)或基(c),优选为分别独立地表示下述结构中的任一者:
(R表示碳原子数1~6的烷基。),
优选为1,4-亚苯基、萘-2,6-二基及四氢萘-2,6-二基中的任一者,这些1,4-亚苯基、萘-2,6-二基及四氢萘-2,6-二基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被氟原子或碳原子数1~6的烷基取代。
特别是Avii1表示选自由以下的基(d)~基(f)所组成的组中的基时,从提高Δn的观点而言优选。
(Xvii1及Xvii2分别独立地表示氢原子或氟原子。)
另外,从与其他液晶化合物的相容性的观点而言,优选表示基(f)。
另外,为了提高与其他液晶组合物的相容性,Avii1、Avii2及/或Avii3的至少1个优选表示被碳原子数1~6的烷基取代的1,4-亚苯基,更优选表示被乙基取代的1,4-亚苯基。
本发明的通式(vii)所表示的化合物的一分子中的环结构即Avii1、Avii2及/或Avii3中,合计来算优选具有1~5个氟原子,更优选具有1~4个。
上述通式(vii)所表示的化合物优选为以下的通式(vii-1)~(vii-3)所表示的化合物。
(上述通式(vii-1)~(vii-3)中,Rvii1、Rvii2、Avii2及Avii3表示与上述通式(vii)中的Rvii1、Rvii2、Avii2及Avii3分别相同的含义,优选的基、优选的数量也相同。
上述通式(vii-1)~(vii-3)中,Xvii1及Xvii2分别独立地表示氢原子或氟原子。)
作为通式(vii-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vii-1.1)~(vii-1.74)所表示的化合物。
/>
/>
/>
作为通式(vii-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(vii-2.1)~(vii-2.22)所表示的化合物。
/>
式中,X分别独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1~6的烷基。
上述结构式(vii-1.1)~(vii-1.74)及(vii-2.1)~(vii-2.22)所表示的化合物中,优选为结构式(vii-1.1)~(vii-1.20)及结构式(vii-2.17)~(vii-2.22)。
通式(vii)、通式(vii-1)~通式(vii-3)、结构式(vii-1.1)~(vii-1.74)或结构式(vii-2.1)~(vii-2.22)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~10种,优选为1~5种。
通式(vii)、通式(vii-1)~通式(vii-3)、结构式(vii-1.1)~(vii-1.74)或结构式(vii-2.1)~(vii-2.22)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为5质量%,优选为10质量%,优选为15质量%。
通式(vii)、通式(vii-1)~通式(vii-3)、结构式(vii-1.1)~(vii-1.74)或结构式(vii-2.1)~(vii-2.22)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为40质量%,优选为35质量%,优选为30质量%。
通式(vii)、通式(vii-1)~通式(vii-3)、结构式(vii-1.1)~(vii-1.74)或结构式(vii-2.1)~(vii-2.22)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,优选为5~40质量%,优选为10~35质量%,优选为15~30质量%。
通式(vii)所表示的化合物(包含下位概念)可使用公知方法来制造。
本发明的液晶组合物从溶解性的观点而言,也可进一步含有1种或2种以上的下述通式(np-1)~(np-3)所表示的化合物。
通式(np-1)~(np-3)中,Rnpi及Rnpii分别独立地表示碳原子数1~20的烷基、卤素原子中的任一者。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
碳原子数1~20的烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
例如,Rnpi及Rnpii通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,可表示碳原子数1~19的烷氧基。
该烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rnpi及Rnpii通过该烷基中的1个-CH2-取代为-S-,可表示碳原子数1~19的硫代烷氧基(烷基硫基、烷硫基)。
该硫代烷氧基为直链状、支链状或环状硫代烷氧基,优选为直链状硫代烷氧基。
该硫代烷氧基中的碳原子数优选为1~10,优选为1~6。
另外,Rnpi及Rnpii通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~20的烯基。
该烯基为直链状、支链状或环状烯基,优选为直链状烯基。
该烯基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rnpi及Rnpii通过该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-C≡C-,可表示碳原子数2~20的炔基。
该炔基为直链状、支链状或环状炔基,优选为直链状炔基。
该炔基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rnpi及Rnpii通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且1个或2个以上的-CH2-CH2-取代为-CH=CH-,可表示碳原子数2~19的烯氧基。
该烯氧基为直链状、支链状或环状烯氧基,优选为直链状烯氧基。
该烯氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
另外,Rnpi及Rnpii通过该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~20的卤化烷基。
该卤化烷基为直链状、支链状或环状卤化烷基,优选为直链状卤化烷基。
该卤化烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
Rnpi及Rnpii通过该烷基中的1个-CH2-取代为-O-,且该烷基中的1个或2个以上的氢原子取代为卤素原子,可表示碳原子数1~19的卤化烷氧基。
该卤化烷氧基为直链状、支链状或环状烷氧基,优选为直链状烷氧基。
该卤化烷氧基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
作为Rnpi及Rnpii中的碳原子数1~20的烷基(也包含经取代的基)的具体例,可列举式(Rnpi/ii-1)~(Rnpi/ii-36)所表示的基等。
式(Rnpi/ii-1)~(Rnpi/ii-36)中,黑点表示向环A、环B、环C或环D的连接键。
作为Rnpi及Rnpii中的卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
通式(np-1)~(np-3)中,环A、环B、环C及环D分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基(存在于该基中的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(萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代)
(d)1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基。
上述环A、环B、环C及环D中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Snpi1取代。
取代基Snpi1表示卤素原子、氰基或碳原子数1~20的烷基中的任一者。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,从稳定性及安全性的观点而言,优选为氟原子。
碳原子数1~20的烷基为直链状、支链状或环状烷基,优选为直链状烷基。
碳原子数1~20的烷基中的碳原子数优选为2~10,优选为2~6。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代。
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
但是,在该烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
作为取代基Snpi1,从Vth的观点而言,优选为卤素原子,优选为氟原子。
再者,在取代基Snpi1存在多个的情况下,它们可相同,也可不同。
作为环A中的取代基Snpi1的取代位置,优选为下述式(A-SP-1)。
式(A-SP-1)中,白点表示向Rnpi的连接键,黑点表示向Znpi的连接键。
更具体而言,环A优选表示下述式(A-1)~(A-3)中的任一者。
式(A-1)~(A-3)中,白点表示向Rnpi的连接键,黑点表示向Znpi的连接键。
更具体而言,环B优选表示下述式(B-1)~(B-2)中的任一者。
式(B-1)~(B-2)中,白点表示向Znpi的连接键,黑点表示向Rnpii或Znpii的连接键。
更具体而言,环C优选表示下述式(C-1)~(C-2)中的任一者。
/>
式(C-1)~(C-2)中,白点表示向Znpii的连接键,黑点表示向Rnpii或Znpiii的连接键。
通式(np-1)~(np-3)中,Znpi、Znpii及Znpiii分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者。
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-取代。
另外,该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代。
另外,该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代。
但是,在碳原子数1~10的烷基被特定基取代的情况下,氧原子与氧原子不直接连接。
另外,从化合物的稳定性的观点而言,优选硫原子与硫原子及/或氧原子与硫原子不直接连接。
作为碳原子数1~20的亚烷基的具体例(也包含经取代的基),可列举式(Znpi /ii/iii-1)~(Znpi/ii/iii-24)所表示的基等。
式(Znpi/ii/iii-1)~(Znpi/ii/iii-24)中,白点表示向环A、环B或环C的连接键,黑点表示向环B、环C或环D的连接键。
从Δn及/或Δεr的观点而言,Znpi、Znpii及Znpiii分别独立地优选表示单键、-C≡C-及-CO-O-中的任一者。
但是,在通式(np-1)~(np-3)所表示的化合物中,不包含通式(vi)及(vii)所表示的化合物(包含下位概念)。
作为通式(np-2)所表示的化合物,优选为下述通式(np-2-1)~(np-2-2)所表示的化合物。
通式(np-2-1)~(np-2-2)中,Rnpi、Rnpii及Snpi表示与上述通式(np-1)~(np-3)中的Rnpi、Rnpii及Snpi分别相同的含义。
作为通式(np-2-1)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(np-2-1.1)所表示的化合物等。
作为通式(np-2-2)所表示的化合物的具体例,可列举下述结构式(np-2-2.1)~(np-2-2.5)所表示的化合物等。
通式(np-1)~(np-3)、通式(np-2-1)~(np-2-2)、结构式(np-2-1.1)或结构式(np-2-2.1)~(np-2-2.5)所表示的化合物在液晶组合物中所使用的种类为1种或2种以上,优选为1~10种,优选为1~8种,优选为1~6种,优选为1~4种,优选为1~2种。
通式(np-1)~(np-3)、通式(np-2-1)~(np-2-2)、结构式(np-2-1.1)或结构式(np-2-2.1)~(np-2-2.5)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的下限值优选为1质量%,优选为5质量%,优选为10质量%。
通式(np-1)~(np-3)、通式(np-2-1)~(np-2-2)、结构式(np-2-1.1)或结构式(np-2-2.1)~(np-2-2.5)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量的上限值优选为50质量%,优选为40质量%,优选为30质量%。
通式(np-1)~(np-3)、通式(np-2-1)~(np-2-2)、结构式(np-2-1.1)或结构式(np-2-2.1)~(np-2-2.5)所表示的化合物在液晶组合物100质量%中的合计含量从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,优选为1~50质量%,优选为5~40质量%,优选为10~30质量%。
通式(np-1)~(np-3)、通式(np-2-1)~(np-2-2)、结构式(np-2-1.1)或结构式(np-2-2.1)~(np-2-2.5)所表示的化合物可通过公知的方法来制造。
(液晶组合物)
本发明的液晶组合物例如可通过将上述通式(i)所表示的化合物、视需要的上述其他化合物、添加物混合来进行制造。
作为添加物,可列举稳定剂、色素化合物、聚合性化合物等。
作为稳定剂,可列举例如:氢醌类、氢醌单烷基醚类、叔丁基儿茶酚类、邻苯三酚类、硫酚类、硝基化合物类、β-萘胺类、β-萘酚类、亚硝基化合物类、受阻酚类、受阻胺类等。
作为受阻酚类,可列举下述结构式(XX-1)~(XX-3)所表示的受阻酚系抗氧化剂等。
作为受阻胺类,可列举下述结构式(YY-1)~(YY-2)所表示的受阻胺系光稳定剂等。
使用稳定剂的情况下稳定剂在液晶组合物100质量%中的合计含量优选为0.005~1质量%,优选为0.02~0.50质量%,优选为0.03~0.35质量%。
作为液晶组合物中所使用的化合物的组合,从溶解性、Δn及/或Δεr的观点而言,优选为通式(i)所表示的化合物(包含下位概念)与通式(ii)所表示的化合物(包含下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包含下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包含下位概念)、与通式(vi)所表示的化合物(包含下位概念)的组合;通式(i)所表示的化合物(包含下位概念)、通式(ii)所表示的化合物(包含下位概念)、通式(vi)所表示的化合物(包含下位概念)、与通式(vii)所表示的化合物(包含下位概念)的组合。
<液晶组合物的特性值>
液晶相上限温度(Tni)为液晶组合物从向列相朝各向同性向发生相转变的温度。
Tni通过以下方法进行测定,即:制作将液晶组合物用载玻片与盖玻片夹持而成的制品,在热载台上一边进行加热,一边进行偏光显微镜观察。
另外,也可通过差示扫描热量法(DSC)来进行测定。
单位使用“℃”。
Tni越高,则即便在高温下也可维持向列相,可扩大驱动温度范围。
本发明的液晶组合物的液晶相上限温度(Tni)可根据在可控制液晶显示元件的外部温度的室内或汽车内等使用的情况、或是在室外使用的情况而适当进行设定,但从驱动温度范围的观点而言,优选为100℃以上,优选为100~200℃,优选为110℃~190℃。
液晶相下限温度(T→N)为液晶组合物从其他相(玻璃、近晶相、结晶相)朝向列相发生相转变的温度。
T→N通过以下方法进行测定,即:将液晶组合物填充于玻璃毛细管,使其浸渍于-70℃的冷冻剂中,使液晶组合物发生相转变而成为其他相,一边提高温度,一边进行观察。
另外,也可通过差示扫描热量法(DSC)来进行测定。
单位使用“℃”。
T→N越低,则即便在低温下也可维持向列相,因此可扩大驱动温度范围。
本发明的液晶组合物的液晶相下限温度(T→N)从驱动温度范围的观点而言,优选为10℃以下,优选为-70~0℃,优选为-40~-5℃。
Δn(折射率各向异性)与后述的光学传感器中所使用的近红外区域的Δn相关。
Δn越大,则目标波长的光的相位调制力越大,因此特别适于光学传感器类。
在25℃、589nm的Δn使用阿贝折射计根据液晶组合物的异常光折射率(ne)与平常光折射率(no)的差(ne-no)来求得。
另外,也可通过相位差测定装置来求得Δn。
相位差Re、液晶层的厚度d与Δn之间,Δn=Re/d的关系成立。
将液晶组合物注入单元间隙(d)为约3.0μm、且实施了反平行摩擦处理的带有聚酰亚胺取向膜的玻璃单元,利用相位差膜/光学材料检查装置RETS-100(大冢电子股份有限公司制造)来测定面内的Re。
测定以温度25℃、589nm的条件来进行。
无单位。
本发明的液晶组合物在25℃、589nm的Δn优选为0.30以上,优选为0.30~0.60,优选为0.35~0.55,优选为0.38~0.50。
旋转粘度(γ1)为与液晶分子的旋转相关的粘性系数。
γ1可将液晶组合物填充于单元间隙约10μm的玻璃单元并使用LCM-2(TOYOCorporation制造)来进行测定。
在介电常数各向异性为正的液晶组合物的情况下,使用水平取向单元,在介电常数各向异性为负的液晶组合物的情况下,使用垂直取向单元。
测定以温度25℃进行。
单位使用mPa·s。
γ1越小,则液晶组合物的响应速度变得越快,因此适用于任何液晶显示元件。
本发明的液晶组合物在25℃的液晶组合物的旋转粘度(γ1)从响应速度的观点而言,优选为150~2000mPa·s,优选为200~1800mPa·s,优选为250~1500mPa·s。
阈值电压(Vth)与液晶组合物的驱动电压相关。
Vth可将液晶组合物填充于8.3μm间隙的TN单元并根据施加了电压时的穿透率来确定。
测定以温度25℃进行。
单位使用“V”。
Vth越低,则越可以低电压驱动。
本发明的液晶组合物的25℃时的Vth从驱动电压的观点而言,优选为3.0V以下,优选为0.3~3.0V,优选为0.5~2.7V,优选为0.7~2.5V,优选为0.9~2.3V,优选为1.1~2.1V,优选为1.3~2.0V。
高频区域中的介电常数各向异性越高,则对目标频带的电波的相位调制力变得越大,因此特别适合于天线用途。
另外,在天线用途中,高频区域中的介电损耗正切越小,则目标频带的能量损失变得越小,因此合适。
本发明的液晶组合物中,以高频区域的特性为代表,测定10GHz时的介电常数各向异性Δεr及介电损耗正切的平均值tanδiso
Δεr=(εr∥r⊥),tanδiso=(2εr⊥tanδr∥tanδ)/(2εr⊥r∥)。
此处,“εr”为介电常数,“tanδ”为介电损耗正切,下标的“∥”表示相对于液晶的取向方向为平行方向的成分,“⊥”表示相对于液晶的取向方向为垂直方向的成分。
Δεr及tanδiso可通过以下方法来进行测定。
首先,将液晶组合物导入聚四氟乙烯(PTFE)制的毛细管。
此处所使用的毛细管具有0.80mm的内半径及0.835mm的外半径,有效长度为4.0cm。
将封入有液晶组合物的毛细管导入至具有10GHz的共振频率的空腔共振器(EMLabs股份有限公司制造)的中心。
该空腔共振器具有30mm的直径、宽度26mm的外形。
然后输入信号,使用网络分析仪(是德科技股份有限公司制造)纪录所输出的信号的结果。
使用未封入液晶组合物的PTFE毛细管的共振频率等与封入有液晶组合物的PTFE毛细管的共振频率等之差,确定10GHz时的介电常数(εr)及损耗角(δ)。
然后,所得到的δ的正切为介电损耗正切(tanδ)。
再者,关于使用有封入了液晶组合物的PTFE毛细管的共振频率等,通过控制液晶分子的取向,可求出作为与液晶分子的取向方向垂直的特性成分的值及与液晶分子的取向方向平行的特性成分的值。
为了使液晶分子排列成PTFE毛细管的垂直方向(与有效长度方向垂直),或为了排列成平行方向(与有效长度方向平行),使用永久磁铁或电磁铁的磁场。
磁场例如为磁极间距离45mm、中央附近的磁场强度为0.23特斯拉。
通过使封入有液晶组合物的PTFE毛细管相对于磁场旋转为平行或垂直,得到期望的特性成分。
测定以温度25℃进行。
Δεr及tanδiso皆无单位。
本发明的液晶组合物的25℃时的Δεr更大为优选,从GHz频带中的相位调制力的观点而言,优选为0.90以上,优选为0.90~1.40,优选为0.95~1.40,优选为1.00~1.40。
本发明的液晶组合物的25℃时的tanδiso更小为优选,从GHz频带中的损耗的观点而言,优选为0.025以下,优选为0.001~0.025,优选为0.003~0.020,优选为0.005~0.017,优选为0.007~0.015,优选为0.008~0.013,优选为0.009~0.012。
(液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备及天线)
以下,对使用本发明的液晶组合物的液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备、天线进行说明。
本发明的液晶显示元件的特征在于使用上述液晶组合物,优选为以主动矩阵方式或被动矩阵方式驱动。
另外,本发明的液晶显示元件优选为通过可逆地改变上述液晶组合物的液晶分子的取向方向来可逆地切换介电常数的液晶显示元件。
本发明的传感器的特征在于使用上述液晶组合物,例如,作为其方式,可列举:利用电磁波、可见光或红外光的测距传感器;利用温度变化的红外线传感器;利用胆甾醇型液晶的间距变化引起的反射光波长变化的温度传感器;利用反射光波长变化的压力传感器;利用组成变化引起的反射光波长变化的紫外线传感器;利用电压、电流引起的温度变化的电传感器;利用伴随放射线粒子的径迹的温度变化的放射线传感器;利用超声波的机械振动引起的液晶分子排列变化的超声波传感器;利用温度变化引起的反射光波长变化或电场引起的液晶分子排列变化的电磁传感器等。
作为测距传感器,优选为使用光源的LiDAR(Light Detection And Ranging,光探测与测距)用。
作为LiDAR,优选为人造卫星用、飞机用、无人飞机(无人机)用、汽车用、铁路用、船舶用。
作为汽车用,特别优选为自动驾驶汽车用。
光源优选为发光二极管(light-emitting diode,LED)或激光,优选为激光。
用于LiDAR的光优选为红外光,波长优选为800nm~2000nm。
特别优选905nm或1550nm波长的红外激光。
在重视所使用的光检测器的成本、全天候的灵敏度的情况下,优选为905nm的红外激光,在重视与人的视觉相关的安全性的情况下,优选为1550nm的红外激光。
本发明的液晶组合物显示出高Δn,因此可提供可见光、红外光及电磁波区域的相位调制力大、检测灵敏度优异的传感器。
本发明的液晶透镜的特征在于使用上述液晶组合物,例如,作为其方式之一,具有:第一透明电极层、第二透明电极层、设置于上述第一透明电极层及上述第二透明电极层之间的含有上述液晶组合物的液晶层、设置于上述第二透明电极层及上述液晶层之间的绝缘层、及设置于上述绝缘层及上述液晶层之间的高电阻层。
本发明的液晶透镜例如用作2D、3D的切换透镜、照相机的焦点调节用透镜等。
本发明的光通信设备的特征在于使用上述液晶组合物,例如,作为其方式之一,可列举如下结构的硅上液晶(Liquid crystal on silicon,LCOS),其在反射层(电极)上具有液晶层,上述液晶层中二维状地配置了构成各个多个像素的液晶。
本发明的光通信设备例如用作空间相位调制器。
本发明的天线的特征在于使用上述液晶组合物。
更具体而言,本发明的天线具备:具有多个缝隙(slot)的第一基板、与上述第一基板对向且设置有供电部的第二基板、设置于上述第一基板与上述第二基板之间的第一电介体层、与上述多个缝隙对应地配置的多个贴片电极(patch electrode)、设置有上述贴片电极的第三基板、以及设置于上述第一基板与上述第三基板之间的液晶层;上述液晶层含有上述液晶组合物。
作为液晶组合物,通过使用含有1种或2种以上的具有亚乙炔基(-C≡C-)与异硫氰酸酯基(-NCS)的通式(i)所表示的化合物的液晶组合物,Tni高、Δn大、Vth低、Δεr大、tanδiso小、低温时的保存性良好,因此可提供对热等外部刺激具有高可靠性的天线。
由此,可提供一种能够对微波或毫米波的电磁波进行更大的相位控制的天线。
以下,使用附图对本发明的天线进行说明。
如图1所示,连接有4个天线单元1的天线组装体11安装于车辆(汽车)2的车顶部。天线单元1为平面型天线,且安装于车顶部,因此天线单元1始终朝向通信卫星方向。由此,可双向地进行收发的卫星通信。
再者,本说明书中的“天线”包括天线单元1或连接多个天线单元1而成的天线组装体11。
本发明的天线优选在用于卫星通信的Ka带频率或者K带频率或Ku带频率下运作。
接着,图2中示出天线单元1的构成要素的实施方式的一例。图2是图1所示的天线单元1的分解图。具体而言,天线单元1的构成具有:天线主体10;控制板4,控制天线主体10;壳体3,具备能够收容天线主体10及控制板4的凹部;以及上盖5,将壳体3封闭。
控制板4中设置有发送机及/或接收机。发送机具有下述机构:通过信息源编码处理,对语音或图像等数据那样的来自信号源的信息例如进行语音编码或图像编码等,并通过传输线路编码处理进行纠错编码后,进行调变而以电波的形式进行传输。另一方面,接收机具有下述机构:对入射电波进行调变,通过传输线路译码处理进行纠错后,通过信息源译码处理,例如经过语音译码或图像译码,转换为语音或图像等数据那样的信息。另外,控制板4由公知的微电脑即中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)等构成,统管控制天线主体1、发送机及/或接收机的各部的运作。通过将预先保存于控制板4所具备的CPU或ROM中的各种程序读出至RAM中执行,来执行特定的处理。控制板4具备以下储存部、运算部、检测部等的功能,储存部储存各种设定信息或控制程序,运算部执行与向天线主体1内的液晶层施加的电压量及电压方向有关的各种运算、与电波的发送有关的各种运算、以及/或者电波的接收中的各种运算,检测部进行接收电波或发送电波的检测或者对液晶层的施加电压的检测。
图2中,作为能够收容圆盘型的天线主体1的壳体3的一例,记载有6棱柱型的壳体3及上盖5,但可根据天线主体1的形状将壳体3及上盖5适宜变更为圆柱状、八棱柱状、三棱柱状等公知的形状。
为了说明天线主体10的构成,以下使用图3~图10进行说明。图3是对天线主体10的构成要素进行了分解的概略图。
如图3所示,天线主体10包括缝隙天线阵部6及贴片阵列部7。而且,在缝隙天线阵部6中,在圆板状的导体P面上形成有多个缝隙(切口部)8,在缝隙天线阵部6的中心部的内部设置有供电部12。另外,在贴片阵列部7中,作为一例,在圆板体Q形成有多个长度为L、宽度为W的方形的贴片(patch)9。而且,天线主体10具有下述结构:具有缝隙天线阵部6和贴片阵列部7,该缝隙天线阵部6为形成有多个缝隙8的圆板状的导体P,该贴片阵列部7为形成有多个贴片的圆板状的贴片阵列部7,并且贴片阵列部7与缝隙天线阵部6贴合,以使贴片9对应于在该圆板状的导体P的表面上所形成的各个缝隙8而对置地配置。
缝隙天线阵部6是将圆板状的导体P面上空出的切口部(以下为缝隙8)用作放射元件(或入射元件)的天线部。而且,缝隙天线阵部6具有缝隙8及设置于圆板状的导体P的中心部的供电部12。一般而言,缝隙天线阵部6具有在传输线路的前端直接激发、或者经由设置于缝隙背面的空腔进行激发的机构。而且,缝隙天线阵部6可用于向利用底板的天线或从微带线路(microstrip line)等经由缝隙向贴片天线的供电等。图3中,作为缝隙天线阵部6的一例,记载了径向线缝隙天线阵的形态,但本发明的范围并不限于此。
图4中示出图3的缝隙天线阵部6的俯视图。以下,使用图4来说明缝隙天线阵部6。缝隙天线阵部6具备通过设置于其中心部的同轴线来进行供电的结构。因此,在图4所示的缝隙天线阵部6的中心部设置有供电部12。另外,缝隙天线阵部6在圆板状的导体P的表面上形成有多个成组的缝隙8(以下称为“缝隙对”)。缝隙对8具有两个长方形形状的切口部配置为“八”字的结构。更详细而言,两个长方体形状的缝隙8以正交的方式配置,缝隙对8的其中一个缝隙相对于另一个缝隙间隔1/4波长地配置。由此,可收发根据天线的方位角而具有不同的旋转方向的圆极化波。
再者,本说明书中,将两个缝隙8称为缝隙对8,将一个缝隙8简称为缝隙8,将缝隙及缝隙对的总称称为缝隙(对)8。
缝隙对8从圆板状的导体基板P的中心部朝向放射方向外侧以螺旋状形成有多个。而且,缝隙对8以沿着螺旋相邻的缝隙对8间的距离均固定的方式形成于圆盘型的基板表面。由此,可在缝隙天线阵部6的正面使相位一致而增强电磁场,且可在正面形成笔型波束(pencil beam)。
再者,图3及图4中,将缝隙8的形状的一例表示为长方体的形状,但本发明的缝隙8的形状并不限于长方体,可采用圆形、椭圆形、多边形等公知的形状。另外,图3及图4中,作为缝隙8的一例,示出了缝隙对的方式,但本发明的缝隙8并不限于缝隙对。进而,示出了使圆板状的导体基板P的表面的缝隙8的配置为螺旋状的例子,但缝隙8的配置并不限于螺旋状,也可将缝隙8配置为例如后述的图8所示那样的同心圆状。
本发明的供电部12具有接收电磁波及/或放射电磁波的功能。而且,本发明的供电部12只要是将由作为放射元件或入射元件的贴片9捕捉电波而产生的高频电力向接收机传输的部分,或者是为了供给高频电力而连接放射元件与供电线的部分,则并无特别限制,可利用公知的供电部及供电线。图3及图4中示出同轴供电部作为一例。
如图3所示,贴片阵列部7具备:圆板体Q,具有多个长度为L、宽度为W的方形形状的贴片9;以及液晶层(未图示),填充在与缝隙天线阵部6之间。本实施方式的贴片阵列部7是所谓的微带天线的构成,是以长度L与1/2波长的整数倍一致的频率共振的共振器。
再者,图3中,作为贴片9的一例,示出了长度为L、宽度为W的方形形状的贴片9,但贴片9的形状并不限于四边形,也可为圆形形状的贴片9。图5中示出了圆形形状的贴片9的实施方式作为本发明的另一实施方式。
图5是本发明的天线主体10的俯视图,更详细而言,是在从贴片阵列部7观察天线主体10的情况下,相对于圆板体Q的主面而垂直投影贴片9、供电部12、缝隙对8的图。因此,由虚线表示贴片9、供电部12及缝隙对8。另外,在贴片9的形状为圆形形状的情况下,一般而言,可以按照被称为TM11模式的电磁场分布来运作。如图5所示,贴片9的投影体与缝隙对8的投影体重合,因此可理解设置于圆板体Q上的贴片9对应于在圆板状的导体P的表面上所形成的各个缝隙8而对置地配置的状态。如上所述,通过利用相对于各个缝隙8对应地配置各个贴片9的构成,可通过电磁耦合供电方式从缝隙8向贴片9供电,或者从贴片9向缝隙8传播入射电波。因此,可提供能够发送及/或接收电波的天线。
一般而言,使用同轴线等一般的传输线路或平面型传输线路来对贴片阵列部7的放射元件(例如贴片9)进行供电的方法大致分为直接连接供电方式及电磁耦合供电方式两种。因此,作为本发明的供电方式,可列举以下2种方法,即:直接连接供电方式,其是通过将传输线路直接连接于贴片9(放射元件)来激发放射元件的方法;以及电磁耦合供电方式,其是不直接连接传输线路与贴片电极(放射元件),而通过在终端开放或短路的供电线路的周围产生的电磁场来激发贴片电极(放射元件)的方法。本发明中,示出电磁耦合供电方式的方式。
本实施方式中,利用(同轴)供电部12的供电线路为终端开放,因此产生该供电线路的终端与节点一致的电流驻波。由此,产生包围该供电线路((同轴)供电部12)那样的磁场,通过该磁场入射至缝隙8,而将缝隙(对)8激发。而且,通过因缝隙(对)8的激发而产生的磁场入射至贴片9,而将贴片9激发。由于激发强度最大的是入射至缝隙8的磁场最大之时,因此优选在从供电线路((同轴)供电部12)产生的磁场最大的位置(电流驻波的波腹)形成缝隙(对)8。
本发明的天线的优选方式是将径向线缝隙天线阵与贴片天线阵列组合而成的构成。
接着,使用图5所示的天线主体10的剖视图即图6来说明天线主体10的实施方式。当然,图6是表示天线的构成的概略图。
如图6所示,天线主体10具有:圆板状的第二基板14、从中心部朝向放射方向外侧形成有多个缝隙(对)8的圆板状的第一基板13(与圆板状的导体P对应;也称为缝隙天线阵基板)、设置于第二基板14及第一基板13之间的第一电介体层17、设置于圆板状的第一基板13及圆板状的第二基板14的中心部的供电部12、圆板状的第三基板15(与圆板体Q对应;也称为贴片基板)、安装于第三基板15的贴片9(放射元件或入射元件)、以及设置于第三基板15及第一基板13之间的液晶层16。另外,供电部12经由供电线12a与设置于控制基板的发送机及/或接收机电性连接。而且,各个贴片9对应于各个缝隙对8。
此处所谓的“(各个)贴片9对应于(各个)缝隙对8”,是指如上述图5的说明那样,相对于第二基板14的主面而垂直投影贴片9的投影面与缝隙(对)8重合。换言之,是指相对于第三基板15的主面而垂直投影缝隙(对)8的投影面与贴片9重合。
另外,第一基板13、第二基板14及第三基板15优选为具有相同面积的圆板体。
在图6中,描述了由(同轴)供电部12供电的电波(箭头)成为柱面波而在第一电介体层17内向放射方向外侧传播的期间,从缝隙(对)8向液晶层16传输的情形。而且,若如图4所示,缝隙(对)8为将所谓的“八”字型的正交的两个缝隙错开1/4波长而配置,则可产生圆极化波。如上所述,通过电磁耦合供电方式而将缝隙(对)8激发,由此从缝隙(对)8产生的磁场入射至贴片9而将贴片9激发。其结果,贴片9可放射出指向性高的电波。
另一方面,在接收入射电波的情况下,根据收发可逆的定理,与上述相反地,贴片9接收到入射电波后,经由设置于该贴片9正下方的缝隙(对)8而将入射电波传播至供电部12。
圆极化波与线性极化波不同,是电场方向随着时间经过而旋转的电波,分类为在全球定位系统(GPS)或电子收费(ETC)中使用的右旋圆极化波、及在卫星无线电广播等中使用的左旋圆极化波,本发明的天线中,任一极化波均可接收。
通过向贴片9与第一基板13之间的液晶层16施加电压,可改变液晶层16的液晶分子的取向方向。其结果,液晶层16的介电常数发生变化,因此缝隙(对)8的静电电容发生变化,结果可控制缝隙(对)8的电抗及共振频率。换言之,通过控制液晶层16的介电常数,可调节缝隙8的电抗及共振频率,因此可控制通过调节缝隙(对)8及贴片9的激发而进行的对各贴片9的供电。由此,能够调节经由液晶层16的放射电波。因此,例如,也可设置薄膜晶体管(TFT)等调节向液晶层16施加的电压的施加电压调节手段。另外,通过改变液晶层16的液晶分子的取向方向,折射率发生变化,作为其结果,穿透液晶层16的电磁波的相位发生偏移,作为其综合结果,能够进行相位阵列控制。
第一基板13及第二基板14的材料只要为铜等导体则并无特别限制。另外,第三基板15的材料并无特别限制,根据使用方式,可使用玻璃基板、亚克力基板、陶瓷(氧化铝)、硅、玻璃纤维布铁氟龙(Glass Cloth Teflon)(注册商标)(聚四氟乙烯(PTFE))等公知的材料。第一电介体层17的材料可根据期望的相对介电常数适宜选择公知的材料,也可为真空。进而,贴片9的材料只要为铜、银等导体则并无特别限制。
接着,使用图7来说明天线主体10的另一实施方式。图7中所示的实施方式是天线主体10的缝隙天线阵部6的部分与图6所示的实施方式不同的方式。
在图7中,天线主体10具有在一个表面形成有多个缝隙(对)8的、中空体的第一基板13,收容于该中空体的第一基板13的内部的圆板状的第二基板14、第一电介体层17及供电部12,圆板状的第三基板15,安装于第三基板15的贴片9,以及设置于第三基板15及第一基板13之间的液晶层16;并且,供电部12设置于未形成有多个缝隙(对)8的第一基板13的另一个表面与第二基板14之间,并且设置于第一基板13及圆板状的第二基板14的中心部。另外,供电部12经由供电线12a与设置于控制基板的发送机及/或接收机电性连接。而且,各个贴片9对应于各个缝隙对8。另外,在图7中,中空体的第一基板13的两侧面部向中空体的外侧突出,具体而言,具有相对于水平方向成45°的倾斜面。
如图7中所示,由(同轴)供电部12供电的电波(箭头)成为柱面波而在第一电介体层17内向放射方向外侧传播。而且,传播的柱面波被中空体的第一基板13的两侧面部反射,由此绕过第二基板14的柱面波被变换为从圆板状的第一基板13的外周朝向中心的行进波(箭头)而在第一电介体层17内传播。此时,行进波从缝隙(对)8向液晶层16传输。由此,与图6所示的实施方式同样地,贴片9被激发,可放射出指向性高的电波。
另一方面,在接收到入射电波的情况下也同样地,贴片9接收到入射电波后,经由设置于该贴片9正下方的缝隙(对)8而将入射电波传播至供电部12。
接着,使用图8~图10来对天线主体10的又一实施方式进行说明。在上述的图5~图7的天线主体10的实施方式中,对在第一基板13与第三基板15之间均匀地设置液晶层16的天线主体10的构成进行了说明。另一方面,在图8~图10的实施方式中,对在分别配置有贴片9与缝隙8的空间内(以下为密闭区域20)填充有液晶层16的天线主体10的构成进行说明。
图8是表示本发明的天线主体10的实施方式的一例的俯视图。更详细而言,图8是在从贴片阵列部7观察天线主体10的情况下,相对于圆板体Q的主面而垂直投影贴片9、供电部12、缝隙8的图。因此,与图5同样地,由虚线表示贴片9、供电部12及缝隙8。图8中,方形形状的贴片9与一个长方体形状的缝隙8分别对应于密闭区域20而配置。另外,如图8所示,贴片9的投影体与缝隙8的投影体重合,因此在贴片9的正下方形成有缝隙8。由此,图8所示的天线主体10的实施方式可通过电磁耦合供电方式从缝隙8向贴片9供电,或者从贴片9向缝隙8传播入射电波。因此,可提供能够发送及/或接收电波的天线。
另外,如图8中所示,在本实施方式中,贴片9及缝隙8从圆板体Q的中心朝向圆板体Q的外周方向配置成同心圆状。因此,通过同轴模式供电,会出现圆锥波束,因此在圆板体Q的正面相位一致,电磁场可相互增强。
接着,使用图8所示的天线主体10的剖视图即图9来说明天线主体10的实施方式。再者,当然图9是表示天线的构成的概略图。
如图9所示,天线主体10具有:圆板状的第二基板14;从中心部朝向放射方向外侧以同心轴状形成有多个缝隙8的圆板状的第一基板13;设置于第二基板14侧的第一基板13表面的缓冲层22;设置于缓冲层22与第二基板14之间的第一电介体层17;设置于圆板状的第一基板13及圆板状的第二基板14的中心部,且以与第一电介体层17接触的方式设置的供电部12;圆板状的第三基板15;安装于第三基板15的贴片9(放射元件或入射元件);以及由第三基板15及第一基板13之间的密封壁24隔离,且以与贴片9接触的方式将设置有贴片9的多个密闭区域20内填充的液晶层16。另外,供电部12经由供电线12a与设置于控制基板的发送机及/或接收机电性连接。而且,各个贴片9对应于各个缝隙8,在各密闭区域20内存在至少一个贴片9、至少一个缝隙8及液晶层16,多个密闭区域20中的各个密闭区域20隔着密封壁21、密封壁23、密封壁24而被隔离。
图9中虽未示出,但根据需要,也可在各密闭区域20内,将控制液晶层16的电压的TFT(薄膜晶体管)设置在例如第一基板13上。由此,能够以主动方式控制液晶层16的电压的施加。另外,视需要,也可在各密闭区域20内设置取向膜,用于固定构成液晶层16的液晶分子的取向方向。作为上述取向膜,可在第一基板13与液晶层16之间设置使得液晶分子容易向垂直方向取向的垂直取向膜或者使得液晶分子容易向水平方向取向的均质取向膜。例如可列举聚酰亚胺取向膜、光取向膜等。
接着,使用图8所示的天线主体10的沿B-B线切断的剖视图即图10来说明本实施方式的密闭区域20。再者,当然图10是表示密闭区域20的概略图。
如图10所示,密闭区域20是由密封壁24、缓冲层22及第一基板13与第三基板15将上下四方包围而成的密闭空间,在内部至少一个贴片9与至少一个缝隙8以对置的方式设置于同一密闭空间内,且填充有液晶层16。
在本实施方式中,密封壁24可由公知的绝缘体等形成。另外,缓冲层22可由公知的电介质材料等形成。
图10中虽未示出,但根据需要,也可在密闭区域20内,将控制液晶层16的电压的TFT(薄膜晶体管)例如设置在第一基板13上。由此,能够以主动方式控制液晶层16的电压的施加。若对利用该主动方式的驱动方法进行更详细的说明,则例如可列举如下方法:以贴片9为共用电极,且以第一基板13为像素电极,通过形成于第一基板13上的TFT来控制贴片9与第一基板13之间的电压,从而控制液晶层16的液晶分子的取向的方法;或者,以第一基板13为像素电极,且在第一基板13上形成电极层及TFT,控制贴片9与第一基板13之间的电压,从而控制液晶层16的液晶分子的取向的方法;进而,在第一基板13上设置梳齿电极及TFT,通过该TFT来控制液晶层16的液晶分子的取向的方法等。再者,以主动方式控制液晶层16的电压的施加的方法并不限于上述方法。
另外,此时,也可在各密闭区域20内设置取向膜,用于固定构成液晶层16的液晶分子的取向方向。作为上述取向膜,可在第一基板13与液晶层16之间设置使得液晶分子容易向垂直方向取向的垂直取向膜或者使得液晶分子容易向水平方向取向的均质取向膜。
为了使液晶层16同步,可对向贴片9与第一基板13之间的液晶层16施加的电压进行调变。例如,如上所述,通过使用主动方式控制对液晶层16的施加电压,缝隙8的静电电容发生变化,结果可控制缝隙8的电抗及共振频率。缝隙8的共振频率与从传播于线路中的电波放射的能量具有相关关系。因此,通过调整缝隙8的共振频率,缝隙8不与来自供电部12的柱面波能量实质上耦合,或者与柱面波能量耦合并放射至自由空间。这样的缝隙8的电抗及共振频率的控制可在形成的多个密闭区域20的各个密闭区域20中进行。换言之,通过控制液晶层16的介电常数,可通过TFT来控制对各密闭区域20内的贴片9的供电。因此,可控制发送电波的贴片9及不发送电波的贴片,因此能够调节经由液晶层16的放射电波的发送及接收。
实施例
以下,列举实施例来更详细地说明本发明,但本发明并不受下述实施例的任何限定。
以下实施例及比较例的组合物以表中的比例含有各化合物,含量以“质量%”记载。
另外,化合物的记载使用以下的略称。再者,只要并无特别说明,则可采取顺式体与反式体的化合物表示反式体。
<环结构>
<末端结构>
[表1]
略称 化学结构
-n -CnH2n+1
n- CnH2n+1-
-On -O-CnH2n+1
nO- CnH2n+1-O-
-Sn -S-CnH2n+1
nS- CnH2n+1-S-
-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-
-OCF3 -O-CF3
CF3O- CF3-O-
-H -H
H- H-
-CN -CN
CN- CN-
-NCS -NCS
NCS- NCS-
(其中,表中的n为自然数。)
<连接结构>
[表2]
略称 化学结构
-n- -CnH2n-
-nO- -CnH2n-O-
-On- -O-CnH2n-
-COO- -C(=O)-O-
-OCO- -O-C(=O)-
-V- -CH=CH-
-nV- -CnH2n-CH=CH-
-Vn- -CH=CH-CnH2n-
-T- -C≡C-
-CF2O- -CF2-O-
-OCF2- -O-CF2-
-Az- -N=N-
(其中,表中的n为自然数。)
(受阻酚系抗氧化剂)
(受阻胺系光稳定剂)
(液晶组合物的制备)
制备表3所记载的LC-A~B以及LC-1~4。
[表3]
表3 LC-A LC-B LC-C LC-1 LC-2 LC-3 LC-4
4-Ph3-T-Ph-Ph-NCS 4
3-Ph3-T-Ph-Ph3-NCS 8
4-Ph3-T-Ph-Ph3-NCS 15 8 5 5
5-Ph3-T-Ph-Ph3-NCS 5
3-Cy-T-Ph-Ph3-NCS 15 10 15 8
4-Cy-T-Ph-Ph3-NCS 10 16
3-Cy-T-Ph-T-Ph3-NCS 5 5 8
4-Cy-T-Ph-T-Ph3-NCS 5
5-Cy-T-Ph-T-Ph3-NCS 5
5-Cy-Ph-NCS 6 3
7-Ph-Ph1-NCS 8
4-Ph-T-Pc1-NCS 10
4O-Ph2-T-Ph-NCS 5 4 5
5O-Ph2-T-Ph-NCS 4 5
5-Ph-T-Ph1-NCS 4
4O-Ph-T-Ph1-NCS 2 5 5
3-Ph-T-Ph3-NCS 6 13 10 17 9
5-Ph-T-Ph3-NCS 10 13 10 17 10
2-Cy-Ph-Ph3-NCS 26 10 10
4-Cy-Ph-Ph3-NCS 20 10 10
4-Cy-Ph-T-Ph1-NCS 16
5-Cy-Ph-T-Ph1-NCS 13
CF3O-Ph-Ph-Ph3-NCS 22
4-Ph-Ph-T-Ph3-NCS 6
5-Ph-Ph-T-Ph3-NCS 10
5-Ph-Ph5-T-Ph1-NCS 40
3-Tet3-T-Ph-T-Ph1-NCS 7 5 5
3-Ph-T-Ph1-Ph-CN 12
3-Ph-T-Ph1-T-Ph-2 8
3-Ph-T-Ph1-T-Ph-3 7
3-Ph-T-Ph1-T-Ph-5 8
3-Ph-T-Pm1-T-Ph-2 7
4-Ph-T-Pm1-T-Ph-3 7
4-Ph3-T-Pm2-T-Ph-S1 7
3-Tet3-T-Ph-T-Ph-2 10 5
3-Tet3-T-Ph-T-Ph-4 8
2-Ph3-T-Ph-Az-Ph-2 5
3-Ph3-T-Ph-Az-Ph-2 8
3-Tet3-T-Ph-Az-Ph-2 5
3-Tet3-T-Ph-Az-Ph-4 5
3-Cy-COO-Ph-T-Ph-5 3
2-Ph3-T-Ph-Ph-3 5
2-Ph3-T-Ph-Ph-4 11
3-Ph3-T-Ph-Ph-2 11
3-Ph3-T-Ph-Ph-4 9
4-Ph3-T-Ph-Ph-3 16
合计(质量%) 100 100 100 100 100 100 100
(实施例1~28以及比较例1~3)
使用LC-A~B以及LC-1~4、受阻酚系抗氧化剂(XX-1)~(XX-3)、及受阻胺系光稳定剂(YY-1)~(YY-2),制备表2~6所记载的液晶组合物,测定其物性值,进行<保存稳定性试验>。将结果示于表4~8。
<保存稳定性试验>
称取0.5g的液晶组合物至1mL的试样瓶(Maruemu公司制造)中,实施以150~250Pa进行10分钟脱气的脱泡。然后,使用干燥氮气进行吹洗,盖上随附的盖子。将其在0℃的温度控制式恒温槽(爱斯佩克公司制造,SH-241)中保存2周,每1周通过目视确认液晶组合物的结晶化的产生。
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
根据实施例1~4,使用有通式(i)所表示的化合物的液晶组合物为Tni高、Δn大、Vth低、Δεr大、tanδiso小、低温时的保存性良好的液晶组合物。
特别是,实施例2、4为特别是Δn及Δεr大的结果。
另一方面,根据比较例1~3,未使用有通式(i)所表示的化合物的液晶组合物确认到低温时的保存性不良、或是Vth非常高、Δεr小。
进一步,根据实施例5~28,确认到即便在并用受阻酚系抗氧化剂或受阻胺系光稳定剂的情况下,依旧Tni高、Δn大、Vth低、Δεr大、tanδiso小、低温时的保存性良好。
(实施例29~42)
进一步,制备表9所记载的LC-5~6。然后,使用LC-5~6、受阻酚系抗氧化剂(XX-1)~(XX-3)、及受阻胺系光稳定剂(YY-1)~(YY-2),制备表10~12所记载的液晶组合物,测定其物性值,进行保存稳定性试验,其结果,确认到与实施例1~28相同的效果。将结果示于表9~12。
[表9]
表9 LC-5 LC-6
4-Ph3-T-Ph-Ph-NCS
3-Ph3-T-Ph-Ph3-NCS
4-Ph3-T-Ph-Ph3-NCS 5
5-Ph3-T-Ph-Ph3-NCS 8.5
3-Cy-T-Ph-Ph3-NCS 8 12
4-Cy-T-Ph-Ph3-NCS 12
3-Cy-T-Ph-T-Ph3-NCS 8 5
4-Cy-T-Ph-T-Ph3-NCS 5
5-Cy-T-Ph-T-Ph3-NCS
5-Cy-Ph-NCS
7-Ph-Ph1-NCS
4-Ph-T-Pc1-NCS
4O-Ph2-T-Ph-NCS
5O-Ph2-T-Ph-NCS
5-Ph-T-Ph1-NCS
4O-Ph-T-Ph1-NCS
3-Ph-T-Ph3-NCS 9 12
5-Ph-T-Ph3-NCS 10 5.5
2-Cy-Ph-Ph3-NCS 20
4-Cy-Ph-Ph3-NCS 20
4-Cy-Ph-T-Ph1-NCS
5-Cy-Ph-T-Ph1-NCS
CF3O-Ph-Ph-Ph3-NCS
4-Ph-Ph-T-Ph3-NCS
5-Ph-Ph-T-Ph3-NCS
5-Ph-Ph5-T-Ph1-NCS
3-Tet3-T-Ph-T-Ph1-NCS 5
3-Ph-T-Ph1-Ph-CN 12
3-Ph-T-Ph1-T-Ph-2
3-Ph-T-Ph1-T-Ph-3
3-Ph-T-Ph1-T-Ph-5
3-Ph-T-Pm1-T-Ph-2
4-Ph-T-Pm1-T-Ph-3
4-Ph3-T-Pm2-T-Ph-S1
4-Ph3-T-Pm1-T-Ph-S1 7
3-Tet3-T-Ph-T-Ph-2 5
3-Tet3-T-Ph-T-Ph-4 8
2-Ph3-T-Ph-Az-Ph-2 5
3-Ph3-T-Ph-Az-Ph-2 8
3-Tet3-T-Ph-Az-Ph-2 5
3-Tet3-T-Ph-Az-Ph-4 5
3-Cy-COO-Ph-T-Ph-5
2-Ph3-T-Ph-Ph-3
2-Ph3-T-Ph-Ph-4
3-Ph3-T-Ph-Ph-2
3-Ph3-T-Ph-Ph-4
4-Ph3-T-Ph-Ph-3
合计(质量%) 100 100
[表10]
[表11]
[表12]
(通式(i)所表示的化合物的合成)
(实施例29)式(I-1)所表示的化合物的制造
在氮气氛下,将三苯基膦30g、二氯甲烷200mL加入反应容器内,冷却至0℃。滴加4-丙基环己醛15g、四溴化碳33g的二氯甲烷溶液50mL。反应结束后,对析出物进行过滤,然后将溶液浓缩。在浓缩物中加入四氢呋喃(THF)100mL,冷却至-60℃。一边保持于-60℃,一边缓慢地滴加正丁基锂己烷溶液(1.6M)50mL。滴加结束后,在-60℃搅拌2小时。反应结束后,以水、10质量%盐酸进行后处理,然后利用己烷进行萃取并浓缩。利用硅胶柱层析(己烷)对浓缩物进行纯化,得到式(I-1-1)所表示的化合物10g。
接着,在氮气氛下,将1-溴-4-碘苯20.0g、碘化铜(I)0.5g、双(三苯基膦)二氯化钯(II)0.9g、三乙胺50mL、THF100mL加入反应容器内。一边在室温搅拌,一边滴加将式(I-1-1)所表示的化合物10g溶解于THF50mL而得的溶液,并在室温搅拌1小时。将10质量%的盐酸注入反应液中,利用甲苯进行萃取。以食盐水对有机层进行后处理,然后利用硅胶柱层析(甲苯)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=1/2),得到式(I-1-2)所表示的化合物12g。
接着,在氮气氛下,将式(I-1-2)所表示的化合物12g、碘化铜(I)0.2g、四(三苯基膦)钯0.7g、三乙胺30mL、N,N-二甲基甲酰胺50mL加入反应容器内。一边于80℃加热,一边滴加4-氨基-3,5-二氟苯乙炔6.5g的N,N-二甲基甲酰胺溶液20mL,在80℃搅拌2小时。以10质量%的盐酸对反应液进行后处理,然后利用乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,利用硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=1/3),得到式(1-1-3)所表示的化合物13g。
将式(I-1-3)所表示的化合物13g、二氯甲烷40ml、1,1-硫羰基二咪唑7.5g加入反应容器中,在室温进行搅拌。反应结束后,以饱和食盐水将有机层清洗后,利用硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=1/1),得到式(I-1)所表示的化合物6.5g。
Cr 113N 227Iso
MS(EI):m/z=419
(实施例30)式(I-2)所表示的化合物的制造
在氮气氛下,将式(I-2-1)所表示的化合物10.0g、碘化铜(I)0.2g、双(三苯基膦)二氯钯0.7g、三乙胺20mL、THF40mL加入反应容器内。一边以60℃加热,一边滴加三甲基硅基乙炔4.5g的THF10mL溶液,在60℃搅拌2小时。将反应液冷却,然后以饱和氯化铵水溶液100mL进行后处理,接着以甲苯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,利用硅胶柱层析(甲苯)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=1/2),得到目标化合物。
接着,在氮气氛下,将所得到的化合物、碳酸钾3g加入反应容器内,使其溶解于甲醇100ml中,然后在40℃反应2小时。以甲苯对反应液进行萃取,以饱和食盐水将有机层清洗后,利用硅胶柱层析(甲苯)进行纯化,得到式(1-2-2)所表示的化合物6.8g。
在氮气氛下,将式(I-2-2)所表示的化合物6.8g、儿茶酚硼烷5g、双(三苯基膦)二氯化钯(II)0.5g、THF60mL加入反应容器内,进行3小时的加热回流使其反应。反应结束后,以水进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。将有机层浓缩,得到式(I-2-3)所表示的化合物10.0g。
接着,在氮气氛下,将式(I-2-3)所表示的化合物10.0g、4-溴-2、6-二氟苯胺6.5g、四(三苯基膦)钯340mg、碳酸钾8.5g、四氢呋喃75mL、水10mL加入反应容器内,将反应容器加热至70℃。反应结束后,以饱和氯化铵水溶液100mL对反应液进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,利用硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯),得到式(I-2-4)所表示的化合物7.2g。
接着,在氮气氛下,将式(I-2-4)所表示的化合物7.2g、二氯甲烷50ml、1,1-硫羰基二咪唑6g加入反应容器内,进行6小时的加热回流。反应结束后,以饱和食盐水将有机层清洗,然后以硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯),得到式(I-2)所表示的化合物4.5g。
MS(EI):m/z=421
(实施例31)式(I-3)所表示的化合物的制造
在氮气氛下,将式(I-3-2)所表示的化合物22g、碘化铜(I)1.0g、四(三苯基膦)钯3g、三乙胺20mL、N,N-二甲基甲酰胺100mL加入反应容器内。一边在80℃加热,一边滴加式(I-3-1)所表示的化合物15g的N,N-二甲基甲酰胺20mL溶液,在80℃搅拌2小时。反应结束后,将反应液冷却,以10质量%的盐酸进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗,然后以硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=2/1)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=2/1),得到式(1-3-3)所表示的化合物24g。
接着,在氮气氛下,将式(I-3-3)所表示的化合物24g、吡啶10g、二氯甲烷150mL加入反应容器内,冷却至0~10℃。然后,缓慢地滴加三氟甲磺酸酐34g。滴加结束后,在室温使其反应2小时。反应结束后,以10质量%的盐酸进行后处理,然后以饱和食盐水进行清洗,将有机层浓缩。
接着,将浓缩物移至反应容器内,在氮气氛下加入碘化铜(I)0.8g、四(三苯基膦)钯2.5g、三乙胺20mL、N,N-二甲基甲酰胺100mL。一边以80℃加热反应器,一边滴加4-氨基3,5-二氟苯乙炔12g的N,N-二甲基甲酰胺20mL溶液,在80℃搅拌2小时。反应结束后,将反应液冷却,以10质量%的盐酸进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,以硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=1/1)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯),得到式(1-3-4)所表示的化合物26g。
接着,在氮气氛下,将式(I-3-4)所表示的化合物26g、二氯甲烷100ml、1,1-硫羰基二咪唑13g加入反应容器内,在室温进行搅拌。反应结束后,以饱和食盐水将有机层清洗,然后以硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=2/1),得到式(I-3)所表示的化合物21g。
MS(EI):m/z=445
(实施例32)式(I-4)所表示的化合物的制造
在氮气氛下,将1-溴-4-碘苯28g、碘化铜(I)1.0g、四(三苯基膦)钯3g、三乙胺20mL、THF200mL加入反应容器内。在室温下滴加式(I-4-1)所表示的化合物19g的THF100mL溶液,在室温进一步搅拌4小时。反应结束后,以10质量%的盐酸对反应液进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,以硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=1/4),得到式(1-4-2)所表示的化合物32g。
接着,在氮气氛下,将式(I-4-2)所表示的化合物32g、式(I-4-3)所表示的化合物24g、四(三苯基膦)钯1g、碳酸钾18g、四氢呋喃150mL、水20mL加入反应容器内,将反应容器加热至70℃。反应结束后,以饱和氯化铵水溶液100mL对反应液进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,以硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=1/1)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=2/1),得到式(I-4-4)所表示的化合物28g。
接着,在氮气氛下,将式(I-4-4)所表示的化合物28g、二氯甲烷150ml、1,1-硫羰基二咪唑15g加入反应容器内,进行6小时的加热回流。反应结束后,以饱和食盐水将有机层清洗,然后以硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯),得到式(I-4)所表示的化合物23g。
Cr 91SmA 145N 203Iso
MS(EI):m/z=439
(实施例33)式(I-5)所表示的化合物的制造
在氮气氛下,将式(I-5-1)所表示的化合物29g、碘化铜(I)1.0g、四(三苯基膦)钯3g、三乙胺20mL、N,N-二甲基甲酰胺150mL加入反应容器内。一边以80℃加热反应容器,一边滴加式(I-5-2)所表示的化合物23g的N,N-二甲基甲酰胺50mL溶液,在80℃搅拌2小时。反应结束后,将反应液冷却,以10质量%的盐酸进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,以硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=2/1)进行纯化。进一步,进行再结晶(乙醇),得到式(1-5-3)所表示的化合物26g。
接着,在氮气氛下,将式(I-5-3)所表示的化合物26g、吡啶12g、二氯甲烷150mL加入反应容器内,冷却至0~10℃。然后,缓慢地滴加三氟甲磺酸酐30g。滴加结束后,在室温使其反应2小时。反应结束后,以10质量%的盐酸进行后处理,然后以饱和食盐水进行清洗,将有机层浓缩。
接着,将含有式(1-5-4)所表示的化合物的浓缩物移至反应容器内,在氮气氛下,将式(I-5-5)所表示的化合物26.0g、四(三苯基膦)钯1g、碳酸钾18g、四氢呋喃150mL、水20mL加入反应容器内,将反应容器加热至70℃。反应结束后,以饱和氯化铵水溶液对反应液进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,以硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=1/1)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=3/1),得到式(I-5-6)所表示的化合物24g。
接着,在氮气氛下,将式(I-5-6)所表示的化合物24g、二氯甲烷150ml、1,1-硫羰基二咪唑12g加入反应容器内,进行6小时的加热回流。反应结束后,以饱和食盐水将有机层清洗,然后以硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯),得到式(I-5)所表示的化合物23g。
MS(EI):m/z=453
(实施例34)式(I-6)所表示的化合物的制造
除了使用式(I-6-1)所表示的化合物17.6g来替代实施例32的式(1-4-1)所表示的化合物19g以外,以与实施例32相同的方法,得到式(I-6)所表示的化合物20g。
MS(EI):m/z=425
(实施例35)式(I-7)所表示的化合物的制造
除了使用式(I-7-1)所表示的化合物20.5g来替代实施例32的式(1-4-1)所表示的化合物19g以外,以与实施例32相同的方法,得到式(I-7)所表示的化合物23g。
MS(EI):m/z=453
(实施例36)式(I-8)所表示的化合物的制造
除了使用式(I-8-1)所表示的化合物11g来替代实施例29的式(I-1-1)所表示的化合物10g以外,以与实施例29相同的方法,得到式(I-8)所表示的化合物7g。
MS(EI):m/z=433
(实施例37)式(I-9)所表示的化合物的制造
除了使用式(I-9-1)所表示的化合物12g来替代实施例29的式(I-1-1)所表示的化合物10g以外,以与实施例29相同的方法,得到(I-9)所表示的化合物9g。
MS(EI):m/z=447
(实施例38)式(I-10)所表示的化合物的制造
除了使用式(I-10-2)所表示的化合物21g来替代实施例32的式(I-4-3)所表示的化合物24g以外,以与实施例32相同的方法,得到式(I-10)所表示的化合物23g。
Cr 102SmA 206N 261Iso
MS(EI):m/z=403
(实施例39)式(I-11)所表示的化合物的制造
在氮气氛下,将式(I-11-1)所表示的化合物30g、式(I-11-2)所表示的化合物26g、四(三苯基膦)钯1g、碳酸钾20g、四氢呋喃150mL、水20mL加入反应容器内,将反应容器加热至70℃。反应结束后,以饱和氯化铵水溶液对反应液进行后处理,然后以乙酸乙酯进行萃取。以饱和食盐水将有机层清洗后,通过硅胶柱层析(二氯甲烷/乙酸乙酯=2/1)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯/己烷=1/2),得到式(I-11-3)所表示的化合物29g。
将式(I-11-3)所表示的化合物29g、二氯甲烷150ml、1,1-硫羰基二咪唑17g加入反应容器内,进行6小时的加热回流。反应结束后,以饱和食盐水将有机层清洗,然后以硅胶柱层析(二氯甲烷)进行纯化。进一步,进行再结晶(甲苯),得到式(I-11)所表示的化合物22g。
Cr 77N 210Iso
MS(EI):m/z=395
(实施例40)式(I-12)所表示的化合物的制造
除了使用式(I-12-1)所表示的化合物32g来替代实施例39的式(I-11-1)所表示的化合物30g以外,以与实施例39相同的方法,得到式(I-12)所表示的化合物21g。
MS(EI):m/z=409
产业上的可利用性
本发明的化合物、液晶组合物可利用于液晶显示元件、传感器、液晶透镜、光通信设备及天线。
符号说明
1:天线单元;2:车辆;3:壳体;4:控制板;5:上盖;6:缝隙天线阵部;7:贴片阵列部;8:缝隙;9:贴片;10:天线主体;11:天线组装体;12:供电部;12a:供电线;13:第一基板;14:第二基板;15:第三基板;16:液晶层;17:第一电介体层;20:密闭区域;21,23,24:密封壁;22:缓冲层;P:导体;Q:圆板体。

Claims (18)

1.一种液晶组合物,其含有1种或2种以上的下述通式(i)所表示的化合物,
[化1]
通式(i)中,
Ri1表示氢原子、卤素原子或碳原子数1~20的烷基,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Ai1、Ai2及Ai3分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基,存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代,
(b)1,4-亚苯基,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基,萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代;
所述Ai1不表示1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,
所述Ai1、Ai2及Ai3中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Si1取代,
取代基Si1表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-及/或-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-及/或-NH-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
在取代基Si1存在多个的情况下,它们可以相同也可以不同,
Zi1表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-CF2-及/或-CO-取代,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代,
但氧原子与氧原子不直接连接。
2.根据权利要求1所述的液晶组合物,其中,所述通式(i)所表示的化合物选自由下述通式(i-1)~(i-2)所表示的化合物所组成的组,
[化2]
通式(i-1)~(i-2)中,
Ri1、Ai1及Zi1表示与所述通式(i)中的Ri1、Ai1及Zi1分别相同的含义,
Xi-1-2-1、Xi-1-2-2、Xi-1-2-3、Xi-1-2-4、Xi-1-2-5、Xi-1-2-6、Xi-1-2-7、Xi-1-2-8、Xi-1-3-2、Xi-1-3-3、Xi-1-3-5、Xi-1-3-6分别独立地表示氢原子或取代基Si1
取代基Si1表示与所述通式(i)中的取代基Si1分别相同的含义。
3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物,其进一步含有1种或2种以上的下述通式(ii)所表示的化合物,
[化3]
通式(ii)中,
Rii1分别独立地表示碳原子数1~20的烷基,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Aii1及Aii2分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基,存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代,
(b)1,4-亚苯基,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基,萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代;
所述Aii1及Aii2中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Sii1取代,
取代基Sii1表示卤素原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基或碳原子数1~20的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
在取代基Sii1存在多个的情况下,它们可以相同也可以不同,
Zii1表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-取代,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
氧原子与氧原子不直接连接,
nii1表示1~4的整数,
在Aii1及Zii1存在多个的情况下,它们可分别相同,也可不同,
其中,不包含通式(i)所表示的化合物。
4.根据权利要求3所述的液晶组合物,其中,所述通式(ii)所表示的化合物选自由下述通式(ii-1)~(ii-6)所表示的化合物所组成的组,
[化4]
Rii1-Aii1-Aii2-NCS (il-l)
Rii1-Aii1-Aii1-2-Aii2-NCS (ii-5)
通式(ii-1)~(ii-6)中,
Rii1、Aii1及Aii2表示与所述通式(ii)中的Rii1、Aii1及Aii2分别相同的含义,通式(ii-3)~(ii-6)中,Aii1-2的定义与上述通式(ii)中的Aii1的定义相同。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶组合物,其进一步含有1种或2种以上的下述通式(vi)所表示的化合物,
[化5]
通式(vi)中,
Rvi1表示氢原子或碳原子数1~20的烷基,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Rvi2表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基或碳原子数1~20的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Avi1、Avi2及Avi3分别独立地表示碳原子数3~16的烃环或碳原子数3~16的杂环中的任一者,
所述Avi1、Avi2及Avi3中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Svi1取代,
取代基Svi1表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-及/或-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-及/或-NH-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
在取代基Svi1存在多个的情况下,它们可以相同也可以不同,
Zvi1分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-CF2-及/或-CO-取代,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
nvi1表示1~3的整数,
在Avi1及Zvi1存在多个的情况下,它们可分别相同,也可不同。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的液晶组合物,其进一步含有1种或2种以上的下述通式(vii)所表示的化合物,
[化6]
Rvii1-Avii1-C≡C-Avii2-N=N-Avii3-Rvii2 (vii)
上述通式(vii)中,
Rvii1及Rvii2分别独立地表示卤素原子、氰基、碳原子数1~20的烷基,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Avii1、Avii2、Avii3分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)及基(c)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基,存在于该基中的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,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,及
(c)萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或十氢萘-2,6-二基,萘-1,4-二基、萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代;
上述的基(a)、基(b)及基(c)中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子、氰基或碳原子数1~6的烷基取代。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的液晶组合物,其进一步含有1种或2种以上的下述通式(v)所表示的化合物,
[化7]
通式(v)中,
Rv1表示碳原子数1~20的烷基,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Av1及Av2分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基,存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代,
(b)1,4-亚苯基,存在于该基中的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,萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代;
所述Av1及Av2中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Sv1取代,
取代基Sv1表示卤素原子、氰基或碳原子数1~6的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中所存在的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
在取代基Sv1存在多个的情况下,它们可以相同也可以不同,
Zv1表示单键、-C≡C-、-CH=CH-、-CF=CF-中的任一者,
Zv1的至少1个表示-C≡C-,
nv1表示1~2的整数,
在Av1及Zv1存在多个的情况下,它们可分别相同,也可不同。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的液晶组合物,其含有1种或2种以上的通式(np-1)~(np-3)所表示的化合物,
[化8]
上述通式(np-1)~(np-3)中,
Rnpi及Rnpii分别独立地表示碳原子数1~20的烷基、卤素原子中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
环A、环B、环C及环D分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基,存在于该基中的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,萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(d)1,4-亚环己烯基、1,3-二噁烷-反式-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基;
所述环A、环B、环C及环D中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Snpi1取代,
取代基Snpi1表示卤素原子、氰基或碳原子数1~20的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
另外,该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
在取代基Snpi1存在多个的情况下,它们可以相同也可以不同,
Znpi、Znpii及Znpiii分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-取代,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
但氧原子与氧原子不直接连接。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的液晶组合物,其在25℃、589nm的Δn为0.30以上。
10.一种液晶显示元件,其使用有权利要求1~9中任一项所述的液晶组合物。
11.根据权利要求10所述的液晶显示元件,其以主动矩阵方式或被动矩阵方式驱动。
12.一种液晶显示元件,其通过可逆地改变权利要求1~9中任一项所述的液晶组合物的液晶分子的取向方向,来可逆地切换介电常数。
13.一种传感器,其使用有权利要求1~9中任一项所述的液晶组合物。
14.一种液晶透镜,其使用有权利要求1~9中任一项所述的液晶组合物。
15.一种光通信设备,其使用有权利要求1~9中任一项所述的液晶组合物。
16.一种天线,其使用有权利要求1~9中任一项所述的液晶组合物。
17.根据权利要求16所述的天线,其具备:
具备多个缝隙的第一基板、
与所述第一基板对向且设置有供电部的第二基板、
设置于所述第一基板与所述第二基板之间的第一电介体层、
与所述多个缝隙对应地配置的多个贴片电极、
设置有所述贴片电极的第三基板、及
设置于所述第一基板与所述第三基板之间的液晶层;
所述液晶层含有权利要求1~9中任一项中所述的液晶组合物。
18.一种下述通式(i)所表示的化合物,
[化9]
通式(i)中,
Ri1表示氢原子、卤素原子或碳原子数1~20的烷基,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-、-CO-及/或-CS-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-、-NH-CO-、-CH=CH-、-CF=CF-及/或-C≡C-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
Ai1、Ai2及Ai3分别独立地表示选自由以下的基(a)、基(b)、基(c)及基(d)所组成的组中的基:
(a)1,4-亚环己基,存在于该基中的1个-CH2-或未邻接的2个以上的-CH2-可被-O-及/或-S-取代,
(b)1,4-亚苯基,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(c)1,4-亚环己烯基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、十氢萘-2,6-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基、菲-2,7-二基,萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、5,6,7,8-四氢萘-1,4-二基、蒽-2,6-二基、蒽-1,4-二基、蒽-9,10-二基或菲-2,7-二基中所存在的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代,
(d)噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,5-二基、苯并噻吩-2,6-二基、二苯并噻吩-3,7-二基、二苯并噻吩-2,6-二基、噻吩并[3,2-b]噻吩-2,5-二基,存在于该基中的1个-CH=或未邻接的2个以上的-CH=可被-N=取代;
所述Ai1不表示1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,
所述Ai1、Ai2及Ai3中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被取代基Si1取代,
取代基Si1表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基硅基、二甲基硅基、硫代异氰基、碳原子数1~20的烷基中的任一者,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-S-及/或-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CO-O-、-O-CO-、-CO-S-、-S-CO-、-CO-NH-及/或-NH-CO-取代,
该烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-CH2-分别独立地可被-O-CO-O-取代,
该烷基中的1个或2个以上的氢原子分别独立地可被卤素原子取代,
但氧原子与氧原子不直接连接,
在取代基Si1存在多个的情况下,它们可以相同也可以不同,
Zi1表示单键、碳原子数1~20的亚烷基中的任一者,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-分别独立地可被-O-、-CF2-及/或-CO-取代,
该亚烷基中的1个或2个以上的-CH2-CH2-分别独立地可被-CH2-CH(CH3)-、-CH(CH3)-CH2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=C(CH3)-、-C(CH3)=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-CO-O-及/或-O-CO-取代,
但氧原子与氧原子不直接连接。
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