JP2003147020A - 液晶ゲルを重合した重合物、光学異方体並びに液晶又は光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶ディスプレイを構成する光学部材や、光学
素子等を製造する材料として有用な液晶ゲルを重合した
重合物、該重合物を用いた光学異方体、並びに液晶又は
光学素子を提供すること。 【解決手段】本発明の重合物は、重合性基を１つ以上有
する重合性化合物を少なくとも１種含む液晶性材料と、
ゲル化剤とを含むゲル用材料をゲル化して得た液晶ゲル
を重合してなる重合物であり、本発明の光学異方体、液
晶又は光学素子は、該重合物を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
を構成する光学部材や、光学素子等を製造する材料とし
て有用な液晶ゲルを重合した重合物、これを用いた光学
異方体並びに液晶又は光学素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子の高性能化は、情報
化社会の進展に伴い不可欠となっている。また、液晶デ
ィスプレイの用途範囲も広いため、様々なニーズにあわ
せて、液晶素子のスイッチングモードや駆動方式などデ
バイス面から、液晶材料そのものや液晶表示素子を構成
する部材などの材料面まで膨大な研究開発、改良がなさ
れてきている。より優れた表示材料とするため、液晶と
他の物質とを組合わせた様々な複合体が提案、開発され
ている。反射型LCDの表示モードの１つである散乱タイ
プのポリマー分散型液晶素子に使われる、ポリマー分散
液晶(PDLC)は、液晶材料とポリマーとの複合体である。
PDLCは、液晶材料と重合性基を有するモノマーとを混合
したのち、モノマーを重合させ、液晶材料とポリマーと
の相分離を利用して作製する。この際、ポリマーと液晶
材料との屈折率差による散乱を利用し十分な散乱強度を
得るために、液晶材料とポリマーとの屈折率差はある程
度以上大きくする必要があり、そのためポリマーの含有
量を数十％以上にして作製されている。また、低分子液
晶性化合物と非晶質を形成する低分子化合物との液晶組
成物に関して、非晶質を形成する低分子化合物が水素結
合によりネットワークを形成し、そのドメイン中に低分
子液晶性化合物を分散させる例(特開平８−２５４６８
８号公報)、水素結合により形成される側鎖型液晶性高
分子と低分子液晶性化合物等とからなる液晶組成物が、
配向膜のない自己支持性に優れた液晶素子になる例(特
開平６−４３４４０号公報)が提案されている。液晶ゲ
ルという概念も１９９０年代始めから報告されている
(例えばLiq.Cryst.,10,5,733(1991))。これらによると
液晶中にポリマーが分散し、このポリマーに液晶分子が
取りこまれることにより材料全体として流動性を失った
ゲルとなることが報告されている。このような液晶ゲル
中のポリマーはランダムにネットワークを形成してい
る。さらに、実用的な液晶スイッチング素子に応用した
ときに、応答性に優れた特性を示す、ポリマーではな
く、低分子のゲル化剤を用いた液晶ゲル(特開平１１−
５２３４１号公報、特開２０００−２３９６６３号公
報)が提案されている。このような液晶ゲルは、ゲル化
剤の添加量が１〜３質量％程度と、ポリマー分散型液晶
のポリマー含有量(３０〜５０質量％)と比べると極めて
少ないため、微細なサイズの繊維会合体が形成できるこ
とや、少量で液晶性化合物の流動性を消失させることが
できるのが特徴である。このような特徴を生かして、液
晶ゲルをスイッチング素子に利用し、応答速度などのス
イッチング特性を制御、改良する技術が報告されてい
る。このスイッチング素子の表示モードは、ＴＮタイプ
を採用するため、用いる液晶ゲル自体は、光散乱等が抑
制されるようなものが望まれる。また、ゲル繊維が配向
している液晶ゲルを用いた液晶スイッチング素子も報告
されているが(特開２０００−３０５０８７号公報)、利
用している特徴は、上記特開平１１−５２３４１号公
報)等に記載された液晶ゲルと全く同じである。さら
に、自己保持性のあるスイッチング素子として、高分子
液晶材料が提案されている。この高分子液晶材料は、ポ
リマー鎖にメソーゲン部位がペンダント状に結合した側
鎖型高分子液晶材料が一般的であるが、応答性を改善す
るために、水素結合を利用してメソーゲンをポリマー鎖
に結合させた材料、すなわち、低分子化合物とポリマー
との一種の複合体も報告されている(特開平６−４３４
４０号公報)。しかし、上記複合体は、様々な課題を有
している。例えば、PDLCは十分な散乱強度を得るために
多量のポリマーを含有させたり、厚みを大きくする必要
がある。PDLC中のポリマーのネットワーク構造は、用い
る液晶材料とモノマーとの組み合わせに大きく依存する
ので、用いる材料が決まると、得られるネットワーク構
造はかなり限定される。更に、PDLCではネットワーク構
造形成するポリマーは通常ランダムに成長するため、１
方向に良好に配向するようなネットワーク構造を得るこ
とは困難である。配向自己保持性をもたせるために液晶
を高分子化したものは、材料としては均一な物質である
ので、得られる光学的機能は液晶がもつ複屈折性だけで
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
ディスプレイを構成する光学部材や、光学素子等を製造
する材料として有用な液晶ゲルを重合した重合物を提供
することにある。本発明の別の目的は、液晶ゲルを重合
した重合物を用いた光学異方体、並びに液晶又は光学素
子を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、ゲル化剤と、液晶性
材料とを組合わせることにより、様々な光学特性を発現
し、また組成や組合わせを適当に選択することにより、
必要に応じた形状保持性や光学異方性、大きな光散乱を
発現できるような液晶ゲル材料が得られ、更にそれらを
重合することにより、得られらた光学機能を固定した材
料が得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】即ち、本発明によれば、重合性基を１つ以
上有する重合性化合物を少なくとも１種含む液晶性材料
と、ゲル化剤とを含むゲル用材料をゲル化して得た液晶
ゲルを重合してなる重合物が提供される。また本発明に
よれば、上記重合物を含む光学異方体、並びに上記重合
物を備えた液晶又は光学素子が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の重合物は、重合性基を１つ以上有する重合
性化合物を少なくとも１種含む液晶性材料と、ゲル化剤
とを含むゲル用材料をゲル化して得た液晶ゲルを重合し
てなる重合物である。本発明に用いる前記液晶ゲルは、
ゲル化剤の添加量が微量で、会合体繊維のサイズが微細
であり、生じる光散乱は、ゲル繊維と液晶性材料との屈
折率差だけでなく、繊維形成による配向変化をも利用し
たものである。従って、従来提案されている、ポリマー
の含有量が多い、ポリマー分散型液晶の技術とは全く異
なる。本発明に用いる液晶ゲルは、流動性がないので、
重合後も重合前の光学機能が固定される。

【０００７】前記ゲル用材料に用いる液晶性材料は、重
合性基を少なくとも１つ有する重合性化合物を含み、全
体として液晶性を有しておれば特に限定されない。従っ
て、重合性化合物は、液晶性化合物を含んでおれば、非
液晶性化合物が含まれていてもよい。また、液晶性材料
の屈折率異方性は特に限定されないが、得られる重合物
により大きな光学機能を付与するために、液晶性材料の
屈折率の平均値(ｎｏとｎｅの平均値)は、後述するゲル
化剤の屈折率とある程度差がある方が好ましく、更に液
晶性材料の屈折率異方性(ne−ｎｏ)がより大きい方が好
ましい場合もある。ただし、液晶ゲルという複合体とし
て発現する光学機能を利用するので、ゲル化剤や形成す
る繊維サイズ等によって、これらの物性の最適値は変化
するものであり、総合的な性質を鑑みて、適宜制御する
ことができる。

【０００８】前記重合性基を１つ以上有する液晶性化合
物としては、例えば、式(１)〜(３)で示される液晶性化
合物の少なくとも１種を含むことが好ましい。

【０００９】

【化８】

【００１０】上記式(１)において、Ａ¹〜Ａ¹²はそれぞ
れ独立に、水素原子、フッ素原子、又はフッ素原子で置
換されていてもよい炭素数１〜１０の、アルキル基若し
くはアルコキシ基を示す。Ｂ¹¹及びＢ¹²はそれぞれ独立
に、水素原子又はメチル基を示す。ｐ¹、ｑ¹、ｒ¹、ｓ¹
及びｔ¹は各々０又は１である。ｍ¹¹及びｎ¹¹は各々０
〜１４の整数であるが、ｓ¹が０のときｎ¹¹は０であ
り、ｔ¹が０のときｍ¹¹は０である。Ｗ¹¹は単結合、−
ＣＨ₂ＣＨ₂−又は−Ｃ≡Ｃ−を表す。式(１)で示される
液晶性化合物としては、以下の構造式で示される化合物
等を例示することができる。但し、例示中のｍ及びｎは
各々０〜１４の整数を示す。

【００１１】

【化９】

【００１２】

【化１０】

【００１３】

【化１１】

【００１４】

【化１２】

【００１５】

【化１３】

【００１６】

【化１４】

【００１７】

【化１５】

【００１８】上記式(２)において、Ａ¹³〜Ａ¹⁶はそれぞ
れ独立に、水素原子、フッ素原子、又はフッ素原子で置
換されていてもよい炭素数１〜１０の、アルキル基若し
くはアルコキシ基を示す。Ｐ²¹及びＰ²²はそれぞれ独立
に、式(２ａ)又は式(２ｂ)で示される構造を示し、少な
くとも一方は式(２ａ)で示される構造である。

【００１９】

【化１６】 ここで、式(２ａ)及び式(２ｂ)において、Ａ¹⁷〜Ａ²⁶は
それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又はフッ素原
子で置換されていてもよい炭素数１〜１０の、アルキル
基若しくはアルコキシ基を表す。Ｒ²¹及びＲ²²はそれぞ
れ独立に、式(２ｃ)で示される基、水素原子、フッ素原
子、シアノ基、−ＳＦ₅、−ＮＣＳ、４−Ｒ²³−(シクロ
アルキル)基、４−Ｒ²³−(シクロアルケニル)基、Ｒ²⁴
−(Ｏ)ｑ基を示し、少なくとも一方は式(２ｃ)で示され
る基である。但し、Ｒ²³は水素原子、フッ素原子で置換
されていてもよい炭素数１〜１２の直鎖若しくは分枝の
アルキル基を示し、Ｒ²⁴はフッ素原子で置換されていて
もよい炭素数１〜１２の直鎖若しくは分枝のアルキル
基、炭素数３〜１２のアルケニル基又は炭素数３〜１２
のアルキニル基を示す。ｑは０又は１を示す。また、Ｒ
²¹及びＲ²²の両方が式(２ｃ)で示される基である場合、
それぞれの基は同一でも異なっていてもよい。

【００２０】

【化１７】 ここで、式(２ｃ)において、ｎ²¹は０又は１、ｍ²¹は１
〜２０の整数を示す。Ｂ²¹は水素原子又はメチル基を示
す。

【００２１】上記式(２)において、Ｒ²¹及びＲ²²の例示
としては、例えば、水素原子；フッ素原子；メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシ
ル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、
ウンデシル基、ドデシル基等のアルキル基及びこれらが
フッ素原子で置換されたフルオロアルキル基(例えばト
リフルオロメチル基)；エテニル基、プロペニル基、ブ
テニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル
基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセ
ニル基、ドデセニル基等のアルケニル基及びこれらがフ
ッ素原子で置換されたフルオロアルケニル基；プロピニ
ル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプ
チニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ド
デシニル基等のアルキニル基及びこれらがフッ素原子で
置換されたフルオロアルキニル基；メトキシ基、エトキ
シ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、
ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ
基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオ
キシ基等のアルコキシ基及びこれらがフッ素原子で置換
されたフルオロアルコキシ基(例えば１〜３個のフッ素
原子で置換されたメトキシ基、１〜５個のフッ素原子で
置換されたエトキシ基)；ビニルオキシ基、プロペニル
オキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基、ヘ
キセニルオキシ基、ヘプテニルオキシ基、オクテニルオ
キシ基、ノネニルオキシ基、デセニルオキシ基等のアル
ケニルオキシ基及びこれらがフッ素原子で置換されたフ
ルオロアルケニルオキシ基；プロピオニルオキシ基、ブ
チニルオキシ基、ペンチニルオキシ基、ヘキシニルオキ
シ基、ヘプチニルオキシ基、オクチニルオキシ基、ノニ
ニルオキシ基、デシニルオキシ基、ウンデシニルオキシ
基、ドデシニルオキシ基等のアルキニルオキシ基及びこ
れらがフッ素原子で置換されたフルオロアルキニルオキ
シ基；メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキ
シメチル基、ブトキシメチル基、ペンチルオキシメチル
基、ヘキシルオキシメチル基、ヘプチルオキシメチル
基、オクチルオキシメチル基、ノニルオキシメチル基、
デシルオキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエ
チル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペン
チルオキシエチル基、ヘキシルオキシエチル基、ヘプチ
ルオキシエチル基、オクチルオキシエチル基、ノニルオ
キシエチル基、デシルオキシエチル基、メトキシプロピ
ル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、ブ
トキシプロピル基、ペンチルオキシプロピル基、ヘキシ
ルオキシプロピル基、ヘプチルオキシプロピル基、オク
チルオキシプロピル基、ノニルオキシプロピル基、メト
キシブチル基、エトキシブチル基、プロポキシブチル
基、ブトキシブチル基、ペンチルオキシブチル基、ヘキ
シルオキシブチル基、ヘプチルオキシブチル基、オクチ
ルオキシブチル基、メトキシペンチル基、エトキシペン
チル基、プロポキシペンチル基、ブトキシペンチル基、
ペンチルオキシペンチル基、ヘキシルオキシペンチル
基、ヘプチルオキシペンチル基等のアルコキシアルキル
基及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロアルコ
キシアルキル基；２−メチルプロピル基、２−メチルブ
チル基、３−メチルブチル基、３−メチルペンチル基等
の分枝アルキル基及びこれらがフッ素原子で置換された
フルオロ分枝アルキル基；２−メチルプロピルオキシ
基、２−メチルブチルオキシ基、３−メチルブチルオキ
シ基、３−メチルペンチルオキシ基等の分枝アルキルオ
キシ基及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロ分
枝アルキルオキシ基；４−メチルシクロヘキシル基、４
−エチルシクロヘキシル基、４−プロピルシクロヘキシ
ル基、４−ブチルシクロヘキシル基、４−ペンチルシク
ロヘキシル基、４−ヘキシルシクロヘキシル基、４−ヘ
プチルシクロヘキシル基、４−オクチルシクロヘキシル
基、４−ノニルシクロヘキシル基、４−デシルシクロヘ
キシル基等の４−アルキルシクロアルキル基およびこれ
らがフッ素原子で置換された４−フルオロアルキルシク
ロアルキル基；４−プロピルシクロヘキセニル基、４−
ペンチルシクロヘキセニル基等の４−アルキルシクロア
ルケニル基及びこれらがフッ素原子で置換された４−フ
ルオロアルキルシクロアルケニル基；シアノ基；Ｓ
Ｆ₅；ＮＣＳ；ＯＣＨ₂ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₂Ｈ₄ＯＣ
ＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₃Ｈ₆ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₄Ｈ₈ＯＣ
ＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₅Ｈ₁₀ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ6Ｈ₁₂Ｏ
ＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₇Ｈ₁₄ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₈Ｈ₁₆
ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₉Ｈ₁₈ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₁₀
Ｈ₂₀ＯＣＯＣＨＣＨ₂、；ＯＣＨ₂ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)Ｃ
Ｈ₂、ＯＣ₂Ｈ₄ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₃Ｈ₆ＯＣＯ
Ｃ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₄Ｈ₈ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ
₅Ｈ₁₀ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₆Ｈ₁₂ＯＣＯＣ(Ｃ
Ｈ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₇Ｈ₁₄ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₈Ｈ
₁₆ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₉Ｈ₁₈ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)Ｃ
Ｈ₂、ＯＣ₁₀Ｈ₂₀ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂等が挙げられ
る。

【００２２】式(２)で示される液晶性化合物としては、
以下の構造式で示される化合物等を例示することができ
る。但し、例示中のＲ¹¹及びＲ¹²は上記Ｒ²¹及びＲ²²の
例示のものから適宜選択することができ、Ｒ¹¹及びＲ¹²
の少なくとも一方は、ＯＣＨ ₂ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₂
Ｈ₄ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₃Ｈ₆ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ ₄
Ｈ₈ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₅Ｈ₁₀ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ
₆Ｈ₁₂ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₇Ｈ₁₄ＯＣＯＣＨＣＨ₂、Ｏ
Ｃ₈Ｈ₁₆ＯＣＯＣＨＣＨ₂、ＯＣ₉Ｈ₁₈ＯＣＯＣＨＣＨ₂、
ＯＣ₁₀Ｈ₂₀ＯＣＯＣＨＣＨ₂、；ＯＣＨ₂ＯＣＯＣ(Ｃ
Ｈ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₂Ｈ₄ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₃Ｈ₆
ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₄Ｈ₈ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)Ｃ
Ｈ₂、ＯＣ₅Ｈ₁₀ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₆Ｈ₁₂ＯＣ
ＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ ₂、ＯＣ₇Ｈ₁₄ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、
ＯＣ₈Ｈ₁₆ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₉Ｈ ₁₈ＯＣＯＣ
(ＣＨ₃)ＣＨ₂、ＯＣ₁₀Ｈ₂₀ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)ＣＨ₂等であ
ることが好ましい。

【００２３】

【化１８】

【００２４】

【化１９】

【００２５】

【化２０】

【００２６】

【化２１】

【００２７】上記式(３)において、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及
び環Ｄはそれぞれ独立に、１，４−フェニレン、１，４
−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、
４，１−シクロヘキセニレン、２，５−シクロヘキセニ
レン、５，２−シクロヘキセニレン、３，６−シクロヘ
キセニレン、６，３−シクロヘキセニレン、２，５−ピ
リミジンジイル、５，２−ピリミジンジイル、２，５−
ピリジンジイル、５，２−ピリジンジイル、２，５−ジ
オキサンジイル、若しくは５，２−ジオキサンジイルを
示し、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄ上の水素原子は、フッ
素原子、又はフッ素原子で置換されていてもよい、アル
キル基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよい。
Ｒ³¹及びＲ³²はそれぞれ独立に、式(３−１)〜式(３−
３)で表される基、又は水素原子、フッ素原子、フルオ
ロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル
基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリ
フルオロメトキシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアル
キル基、炭素数３〜１２のアルケニル基、炭素数３〜１
２のアルキニル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭
素数３〜１２のアルケニルオキシ基、炭素数３〜１２の
アルキニルオキシ基、炭素数２〜１６のアルコキシアル
キル基、若しくは炭素数３〜１６のアルコキシアルケニ
ル基を示す。これらのアルキル基、アルケニル基又はア
ルキニル基中の少なくとも１つのメチレン基は、酸素原
子、イオウ原子、ケイ素原子で置換されていてもよく、
直鎖又は分岐のどちらでもよい。但し、Ｒ³¹及びＲ³²の
少なくとも一方は、式(３−１)〜式(３−３)で表される
基のいずれかを示し、両方が式(３−１)〜式(３−３)で
表される基の場合、各々のn³、ｍ³及びＢ³は同一又は異
なっていてもよい。Ｚ¹、Ｚ²及びＺ³はそれぞれ独立
に、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ
−、炭素数１〜５のアルキレン基、炭素数２〜５のアル
ケニレン基、炭素数２〜５のアルキニレン基若しくは単
結合を示し、ｂ³、ｃ³及びｄ³はそれぞれ独立に０又は
１であり、同時に０になることはない。

【００２８】

【化２２】 ここで、式(３−１)〜式(３−３)において、n³は０又は
１、ｍ³は１〜２０の整数を示す。Ｂ³は水素原子又はメ
チル基を示す。

【００２９】式(３)中のＲ³¹及びＲ³²の具体例として
は、例えば、水素原子、フッ素原子、フルオロメチル
基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フル
オロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロ
メトキシ基、シアノ基、フッ素原子で置換されていても
よい、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウン
デシル、ドデシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、
ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノ
ネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、メトキ
シ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキ
シ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキ
シ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、
ドデシルオキシ、ビニルオキシ、プロペニルオキシ、ブ
テニルオキシ、ペンテニルオキシ、ヘキシニルオキシ、
ヘプテニルオキシ、オクテニルオキシ、ノネニルオキ
シ、デセニルオキシ、プロピニルオキシ、ブチニルオキ
シ、ペンチニルオキシ、ヘキシニルオキシ、ヘプチニル
オキシ、オクチニルオキシ、ノニニルオキシ、デシニル
オキシ、ウンデシニルオキシ、ドデシニルオキシ、メト
キシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブト
キシメチル、ペンチルオキシメチル、ヘキシルオキシメ
チル、ヘプチルオキシメチル、オクチルオキシメチル、
ノニルオキシメチル、デシルオキシメチル、メトキシエ
チル、エトキシエチル、プロポキシエチル、ブトキシエ
チル、ペンチルオキシエチル、ヘキシルオキシエチル、
ヘプチルオキシエチル、オクチルオキシエチル、ノニル
オキシエチル、デシルオキシエチル、メトキシプロピ
ル、エトキシプロピル、プロポキシプロピル、ブトキシ
プロピル、ペンチルオキシプロピル、ヘキシルオキシプ
ロピル、ヘプチルオキシプロピル、オクチルオキシプロ
ピル、ノニルオキシプロピル、デシルオキシプロピル、
メトキシブチル、エトキシブチル、プロポキシブチル、
ブトキシブチル、ペンチルオキシブチル、ヘキシルオキ
シブチル、ヘプチルオキシブチル、オクチルオキシブチ
ル、ノニルオキシブチル、デシルオキシブチル、メトキ
シペンチル、エトキシペンチル、プロポキシペンチル、
ブトキシペンチル、ペンチルオキシペンチル、ヘキシル
オキシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、オクチルオ
キシペンチル、ノニルオキシペンチル、デシルオキシペ
ンチル等が挙げられる。

【００３０】式(３)で表される液晶性化合物の具体例と
しては、以下の構造式で示される化合物等が挙げられ
る。構造式中のＲ⁵及びＲ⁶は、上記Ｒ³¹及びＲ³²に対応
する具体例から適宜選択することができる。また、構造
式中のＷは、水素原子又はフッ素原子を示し、Ｘは０〜
３の整数である。更に、環Ｈは１，４−シクロヘキシレ
ンを示し、環Ｇは、フッ素原子で置換されていてもよ
い、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、
１，４−シクロヘキセニレン、４，１−シクロヘキセニ
レン、２，５−シクロヘキセニレン、５，２−シクロヘ
キセニレン、３，６−シクロヘキセニレン、６，３−シ
クロヘキセニレン、２，５−ピリミジンジイル、５，２
−ピリミジンジイル、２，５−ピリジンジイル、５，２
−ピリジンジイル、２，５−ジオキサンジイル又は５，
２−ジオキサンジイルを示す。好ましい環Ｇとしては、
１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレ
ン、４，１−シクロヘキセニレン、２，５−シクロヘキ
セニレン、５，２−シクロヘキセニレン、３，６−シク
ロヘキセニレン、６，３−シクロヘキセニレンが挙げら
れる。

【００３１】

【化２３】

【００３２】

【化２４】

【００３３】

【化２５】

【００３４】

【化２６】

【００３５】

【化２７】

【００３６】

【化２８】

【００３７】

【化２９】

【００３８】

【化３０】

【００３９】

【化３１】

【００４０】

【化３２】

【００４１】

【化３３】

【００４２】

【化３４】

【００４３】

【化３５】

【００４４】

【化３６】

【００４５】

【化３７】

【００４６】

【化３８】

【００４７】

【化３９】

【００４８】

【化４０】

【００４９】

【化４１】

【００５０】

【化４２】

【００５１】

【化４３】

【００５２】

【化４４】

【００５３】

【化４５】

【００５４】

【化４６】

【００５５】上記式(１)〜(３)で示される液晶性化合物
は、公知の有機合成技術を駆使して合成することができ
る。

【００５６】前記液晶性材料には、上記式(１)〜(３)で
表される液晶性化合物の他に、他の液晶性化合物、例え
ば重合性基を含まない下記式(４)〜(７)で表される化合
物も混合することができる。

【００５７】

【化４７】 式(４)中、Ａ²⁷〜Ａ³⁸は、それぞれ独立に水素原子、フ
ッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１
〜１０の、アルキル基若しくはアルコキシ基を示し、少
なくとも１つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素
数１〜１０の、アルキル基若しくはアルコキシ基であ
る。Ｒ⁴¹及びＲ⁴²は、それぞれ独立に水素原子、フッ素
原子、シアノ基、−ＳＦ₅、−ＮＣＳ、４−Ｒ⁴³−(シク
ロアルキル)基、４−Ｒ⁴³−(シクロアルケニル基)又は
Ｒ⁴⁴−(Ｏ)ｑ基を示す。但し、Ｒ⁴³は水素原子、フッ素
原子で置換されていても良い炭素数１〜１２の直鎖若し
くは分枝のアルキル基を示し、Ｒ⁴⁴はフッ素原子で置換
されていても良い、炭素数１〜１２の直鎖若しくは分枝
のアルキル基又は炭素数３〜１２の直鎖若しくは分枝の
アルケニル基を示す。ｑは０又は１を示す。

【００５８】

【化４８】 式(５)中、Ａ³⁹〜Ａ⁵⁰は、それぞれ独立に水素原子、フ
ッ素原子、又は炭素数１〜１０のアルキル基を示す。ｍ
⁵¹は０又は１である。Ｒ⁵¹は水素原子、フッ素原子で置
換されていても良い炭素数１〜１２の直鎖若しくは分枝
のアルキル基を示す。Ｒ⁵²は、それぞれ独立にＲ⁵¹、フ
ッ素原子、シアノ基、−ＳＦ₅、−ＮＣＳ、４−Ｒ⁵³−
(シクロアルキル)基、４−Ｒ⁵³−(シクロアルケニル基)
又はＲ⁵⁴−(Ｏ)ｑ基を示す。但し、Ｒ⁵³は水素原子、フ
ッ素原子で置換されていても良い炭素数１〜１２の直鎖
若しくは分枝のアルキル基を示し、Ｒ⁵⁴はフッ素原子で
置換されていても良い、炭素数１〜１２の直鎖若しくは
分枝のアルキル基又は炭素数３〜１２の直鎖若しくは分
枝のアルケニル基を示す。ｑは０又は１を示す。

【００５９】

【化４９】 式(６)中、Ａ⁵¹〜Ａ⁵⁴は、それぞれ独立に水素原子、フ
ッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１
〜１０の、アルキル基若しくはアルコキシ基を示す。Ｐ
⁶¹及びＰ⁶²はそれぞれ独立に、式(６ａ)又は式(６ｂ)で
示される構造を示し、少なくとも一方は式(６ａ)で示さ
れる構造である。

【００６０】

【化５０】 ここで、式(６ａ)又は式(６ｂ)において、Ａ⁵¹〜Ａ⁶⁰は
それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で
置換されていてもよい炭素数１〜１０の、アルキル基若
しくはアルコキシ基を表す。Ｒ⁶¹及びＲ⁶²はそれぞれ独
立に、水素原子、フッ素原子、シアノ基、−ＳＦ₅、−
ＮＣＳ、４−Ｒ⁶³−(シクロアルキル)基、４−Ｒ⁶³−
(シクロアルケニル基)又はＲ⁶⁴−(Ｏ)ｑ基を示す。但
し、Ｒ⁶³は水素原子、又はフッ素原子で置換されていて
も良い炭素数１〜１２の直鎖若しくは分枝のアルキル基
を示す。Ｒ⁶⁴はフッ素原子で置換されていても良い、炭
素数１〜１２の直鎖又は分枝のアルキル基、若しくは炭
素数３〜１２の直鎖又は分岐の、アルケニル基又はアル
キニル基を示す。ｑは０又は１を示す。

【００６１】

【化５１】 式(７)中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄはそれぞれ独立
に、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、
１，４−シクロヘキセニレン、４，１−シクロヘキセニ
レン、２，５−シクロヘキセニレン、５，２−シクロヘ
キセニレン、３，６−シクロヘキセニレン、６，３−シ
クロヘキセニレン、２，５−ピリミジンジイル、５，２
−ピリミジンジイル、２，５−ピリジンジイル、５，２
−ピリジンジイル基、２，５−ジオキサンジイル、若し
くは５，２−ジオキサンジイルを示し、環Ａ、環Ｂ、環
Ｃ及び環Ｄ上の水素原子は、フッ素原子、又はフッ素原
子で置換されていてもよい、アルキル基若しくはアルコ
キシ基で置換されていてもよい。Ｒ⁷¹及びＲ⁷²はそれぞ
れ独立に、水素原子、フッ素原子、フルオロメチル基、
ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロ
メトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメト
キシ基、シアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素
数３〜１２のアルケニル基、炭素数３〜１２のアルキニ
ル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、炭素数３〜１２
のアルケニルオキシ基、炭素数３〜１２のアルキニルオ
キシ基、炭素数２〜１６のアルコキシアルキル基、若し
くは炭素数３〜１６のアルコキシアルケニル基を示す。
これらのアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基中
のメチレン基は、酸素原子、イオウ原子、ケイ素原子で
置換されてもよく、直鎖又は分岐のどちらでもよい。Ｚ
⁷¹、Ｚ⁷²及びＺ⁷³はそれぞれ独立に、−ＣＯＯ−、−Ｏ
ＣＯ−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、炭素数１〜５のア
ルキレン基、炭素数２〜５のアルケニレン基、炭素数２
〜５のアルキニレン基若しくは単結合を示し、ｂ⁷、ｃ⁷
及びｄ⁷はそれぞれ独立に０又は１であり、同時に０に
なることはない。

【００６２】上記式(４)中のＲ⁴¹及びＲ⁴²としては、例
えば、水素原子；フッ素原子；メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル
基、ドデシル基等のアルキル基及びこれらがフッ素原子
で置換されたフルオロアルキル基(例えばトリフルオロ
メチル基)；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オ
クチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウ
ンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基等のアルコキシ基
及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロアルコキ
シ基(例えば１〜３個のフッ素原子で置換されたメトキ
シ基、１〜５個のフッ素原子で置換されたエトキシ
基)；メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキ
シメチル基、ブトキシメチル基、ペンチルオキシメチル
基、ヘキシルオキシメチル基、ヘプチルオキシメチル
基、オクチルオキシメチル基、ノニルオキシメチル基、
デシルオキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエ
チル基、プロポキシエチル基、ブトキシエチル基、ペン
チルオキシエチル基、ヘキシルオキシエチル基、ヘプチ
ルオキシエチル基、オクチルオキシエチル基、ノニルオ
キシエチル基、デシルオキシエチル基、メトキシプロピ
ル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基、ブ
トキシプロピル基、ペンチルオキシプロピル基、ヘキシ
ルオキシプロピル基、ヘプチルオキシプロピル基、オク
チルオキシプロピル基、ノニルオキシプロピル基、メト
キシブチル基、エトキシブチル基、プロポキシブチル
基、ブトキシブチル基、ペンチルオキシブチル基、ヘキ
シルオキシブチル基、ヘプチルオキシブチル基、オクチ
ルオキシブチル基、メトキシペンチル基、エトキシペン
チル基、プロポキシペンチル基、ブトキシペンチル基、
ペンチルオキシペンチル基、ヘキシルオキシペンチル
基、ヘプチルオキシペンチル基等のアルコキシアルキル
基及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロアルコ
キシアルキル基；２−メチルプロピル基、２−メチルブ
チル基、３−メチルブチル基、３−メチルペンチル基等
の分枝アルキル基及びこれらがフッ素原子で置換された
フルオロ分枝アルキル基；２−メチルプロピルオキシ
基、２−メチルブチルオキシ基、３−メチルブチルオキ
シ基、３−メチルペンチルオキシ基等の分枝アルキルオ
キシ基及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロ分
枝アルキルオキシ基；４−メチルシクロヘキシル基、４
−エチルシクロヘキシル基、４−プロピルシクロヘキシ
ル基、４−ブチルシクロヘキシル基、４−ペンチルシク
ロヘキシル基、４−ヘキシルシクロヘキシル基、４−ヘ
プチルシクロヘキシル基、４−オクチルシクロヘキシル
基、４−ノニルシクロヘキシル基、４−デシルシクロヘ
キシル基等の４−アルキル−シクロアルキル基及びこれ
らがフッ素原子で置換された４−フルオロアルキル−シ
クロアルキル基；４−プロピルシクロヘキセニル基、４
−ペンチルシクロヘキセニル基等の４−アルキル−シク
ロアルケニル基及びこれらがフッ素原子で置換された４
−フルオロアルキル−シクロアルケニル基；シアノ基；
−ＳＦ₅；−ＮＣＳ等が挙げられる。

【００６３】式(４)で表される液晶性化合物の具体例と
しては、以下の構造式で示される化合物等が挙げられ
る。構造式中のＲ¹及びＲ²は、上記Ｒ⁴¹及びＲ⁴²に対応
する具体例等から適宜選択することができる。

【００６４】

【化５２】

【００６５】

【化５３】

【００６６】

【化５４】

【００６７】

【化５５】

【００６８】

【化５６】

【００６９】

【化５７】

【００７０】

【化５８】

【００７１】

【化５９】

【００７２】上記式(５)中のＲ⁵¹及びＲ⁵²の具体例とし
ては、上記式(４)のＲ⁴¹及びＲ⁴²の具体例として列挙し
たものから相当する例を適宜選択して挙げることができ
る。

【００７３】式(５)で表される液晶性化合物の具体例と
しては、以下の構造式で示される化合物等が挙げられ
る。構造式中のＲ¹及びＲ²は、上記Ｒ⁵¹及びＲ⁵²として
適宜選択した具体例等に対応する具体例から適宜選択す
ることができる。

【００７４】

【化６０】

【００７５】

【化６１】

【００７６】

【化６２】

【００７７】

【化６３】

【００７８】

【化６４】

【００７９】

【化６５】

【００８０】

【化６６】

【００８１】

【化６７】

【００８２】

【化６８】

【００８３】

【化６９】

【００８４】

【化７０】

【００８５】

【化７１】

【００８６】

【化７２】

【００８７】

【化７３】

【００８８】

【化７４】

【００８９】

【化７５】

【００９０】式(６)中のＲ⁶¹及びＲ⁶²の具体例として
は、上記式(４)のＲ⁴¹及びＲ⁴²の具体例として列挙した
ものから相当する例を適宜選択して挙げることができ
る。

【００９１】式(６)で表される液晶性化合物の具体例と
しては、上述の式(２)で示される液晶性化合物の例示と
して挙げた具体的構造式の化合物等が挙げられる。但
し、この構造式中のＲ¹及びＲ²としては、水素原子；フ
ッ素原子；メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等
のアルキル基及びこれらがフッ素原子で置換されたフル
オロアルキル基(例えばトリフルオロメチル基)；エテニ
ル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキ
セニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、
デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等のアルケ
ニル基及びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロア
ルケニル基；プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル
基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニ
ニル基、デシニル基、ドデシニル基等のアルキニル基及
びこれらがフッ素原子で置換されたフルオロアルキニル
基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオ
キシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシル
オキシ基、ドデシルオキシ基等のアルコキシ基及びこれ
らがフッ素原子で置換されたフルオロアルコキシ基(例
えば１〜３個のフッ素原子で置換されたメトキシ基、１
〜５個のフッ素原子で置換されたエトキシ基)；ビニル
オキシ基、プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペ
ンテニルオキシ基、ヘキセニルオキシ基、ヘプテニルオ
キシ基、オクテニルオキシ基、ノネニルオキシ基、デセ
ニルオキシ基等のアルケニルオキシ基及びこれらがフッ
素原子で置換されたフルオロアルケニルオキシ基；プロ
ピオニルオキシ基、ブチニルオキシ基、ペンチニルオキ
シ基、ヘキシニルオキシ基、ヘプチニルオキシ基、オク
チニルオキシ基、ノニニルオキシ基、デシニルオキシ
基、ウンデシニルオキシ基、ドデシニルオキシ基等のア
ルキニルオキシ基及びこれらがフッ素原子で置換された
フルオロアルキニルオキシ基；メトキシメチル基、エト
キシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル
基、ペンチルオキシメチル基、ヘキシルオキシメチル
基、ヘプチルオキシメチル基、オクチルオキシメチル
基、ノニルオキシメチル基、デシルオキシメチル基、メ
トキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル
基、ブトキシエチル基、ペンチルオキシエチル基、ヘキ
シルオキシエチル基、ヘプチルオキシエチル基、オクチ
ルオキシエチル基、ノニルオキシエチル基、デシルオキ
シエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル
基、プロポキシプロピル基、ブトキシプロピル基、ペン
チルオキシプロピル基、ヘキシルオキシプロピル基、ヘ
プチルオキシプロピル基、オクチルオキシプロピル基、
ノニルオキシプロピル基、メトキシブチル基、エトキシ
ブチル基、プロポキシブチル基、ブトキシブチル基、ペ
ンチルオキシブチル基、ヘキシルオキシブチル基、ヘプ
チルオキシブチル基、オクチルオキシブチル基、メトキ
シペンチル基、エトキシペンチル基、プロポキシペンチ
ル基、ブトキシペンチル基、ペンチルオキシペンチル
基、ヘキシルオキシペンチル基、ヘプチルオキシペンチ
ル基等のアルコキシアルキル基及びこれらがフッ素原子
で置換されたフルオロアルコキシアルキル基；２−メチ
ルプロピル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル
基、３−メチルペンチル基等の分枝アルキル基及びこれ
らがフッ素原子で置換されたフルオロ分枝アルキル基；
２−メチルプロピルオキシ基、２−メチルブチルオキシ
基、３−メチルブチルオキシ基、３−メチルペンチルオ
キシ基等の分枝アルキルオキシ基及びこれらがフッ素原
子で置換されたフルオロ分枝アルキルオキシ基；４−メ
チルシクロヘキシル基、４−エチルシクロヘキシル基、
４−プロピルシクロヘキシル基、４−ブチルシクロヘキ
シル基、４−ペンチルシクロヘキシル基、４−ヘキシル
シクロヘキシル基、４−ヘプチルシクロヘキシル基、４
−オクチルシクロヘキシル基、４−ノニルシクロヘキシ
ル基、４−デシルシクロヘキシル基等の４−アルキルシ
クロアルキル基およびこれらがフッ素原子で置換された
４−フルオロアルキルシクロアルキル基；４−プロピル
シクロヘキセニル基、４−ペンチルシクロヘキセニル基
等の４−アルキルシクロアルケニル基及びこれらがフッ
素原子で置換された４−フルオロアルキルシクロアルケ
ニル基；シアノ基；ＳＦ₅；ＮＣＳが挙げられる。

【００９２】上記式(７)中のＲ⁷¹及びＲ⁷²の具体例とし
ては、例えば、水素原子、フッ素原子、フルオロメチル
基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フル
オロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロ
メトキシ基、シアノ基、フッ素原子で置換されていても
よい、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウン
デシル、ドデシル、エテニル、プロペニル、ブテニル、
ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノ
ネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、メトキ
シ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキ
シ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキ
シ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、
ドデシルオキシ、ビニルオキシ、プロペニルオキシ、ブ
テニルオキシ、ペンテニルオキシ、ヘキシニルオキシ、
ヘプテニルオキシ、オクテニルオキシ、ノネニルオキ
シ、デセニルオキシ、プロピニルオキシ、ブチニルオキ
シ、ペンチニルオキシ、ヘキシニルオキシ、ヘプチニル
オキシ、オクチニルオキシ、ノニニルオキシ、デシニル
オキシ、ウンデシニルオキシ、ドデシニルオキシ、メト
キシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブト
キシメチル、ペンチルオキシメチル、ヘキシルオキシメ
チル、ヘプチルオキシメチル、オクチルオキシメチル、
ノニルオキシメチル、デシルオキシメチル、メトキシエ
チル、エトキシエチル、プロポキシエチル、ブトキシエ
チル、ペンチルオキシエチル、ヘキシルオキシエチル、
ヘプチルオキシエチル、オクチルオキシエチル、ノニル
オキシエチル、デシルオキシエチル、メトキシプロピ
ル、エトキシプロピル、プロポキシプロピル、ブトキシ
プロピル、ペンチルオキシプロピル、ヘキシルオキシプ
ロピル、ヘプチルオキシプロピル、オクチルオキシプロ
ピル、ノニルオキシプロピル、デシルオキシプロピル、
メトキシブチル、エトキシブチル、プロポキシブチル、
ブトキシブチル、ペンチルオキシブチル、ヘキシルオキ
シブチル、ヘプチルオキシブチル、オクチルオキシブチ
ル、ノニルオキシブチル、デシルオキシブチル、メトキ
シペンチル、エトキシペンチル、プロポキシペンチル、
ブトキシペンチル、ペンチルオキシペンチル、ヘキシル
オキシペンチル、ヘプチルオキシペンチル、オクチルオ
キシペンチル、ノニルオキシペンチル、デシルオキシペ
ンチル等が挙げられる。

【００９３】式(４)で表される液晶性物質の具体例とし
ては、以下の構造式で示される化合物等が挙げられる。
構造式中のＲ⁵及びＲ⁶は、上記Ｒ⁷¹及びＲ⁷²に対応する
具体例から適宜選択することができる。また、構造式中
のＷは、水素原子又はフッ素原子を示し、Ｘは０〜３の
整数である。更に、環Ｈは１，４−シクロヘキシレンを
示し、環Ｇは、フッ素原子で置換されていてもよい、
１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、１，
４−シクロヘキセニレン、４，１−シクロヘキセニレ
ン、２，５−シクロヘキセニレン、５，２−シクロヘキ
セニレン、３，６−シクロヘキセニレン、６，３−シク
ロヘキセニレン、２，５−ピリミジンジイル、５，２−
ピリミジンジイル、２，５−ピリジンジイル、５，２−
ピリジンジイル、２，５−ジオキサンジイル又は５，２
−ジオキサンジイルを示す。好ましい環Ｇとしては、
１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレ
ン、４，１−シクロヘキセニレン、２，５−シクロヘキ
セニレン、５，２−シクロヘキセニレン、３，６−シク
ロヘキセニレン、６，３−シクロヘキセニレンが挙げら
れる。

【００９４】

【化７６】

【００９５】

【化７７】

【００９６】

【化７８】

【００９７】

【化７９】

【００９８】

【化８０】

【００９９】

【化８１】

【０１００】

【化８２】

【０１０１】

【化８３】

【０１０２】

【化８４】

【０１０３】

【化８５】

【０１０４】

【化８６】

【０１０５】

【化８７】

【０１０６】

【化８８】

【０１０７】

【化８９】

【０１０８】

【化９０】

【０１０９】

【化９１】

【０１１０】

【化９２】

【０１１１】

【化９３】

【０１１２】

【化９４】

【０１１３】

【化９５】

【０１１４】

【化９６】

【０１１５】

【化９７】

【０１１６】

【化９８】

【０１１７】

【化９９】

【０１１８】前記ゲル用材料に用いるゲル化剤は、本来
流動性の液晶性材料の流動性を消失させるものであれば
良い。例えば、水素結合等の分子間相互作用により巨大
繊維状会合体を形成し、この巨大繊維状会合体がファン
デルワールス力等によって相互に結合して三次元化して
ネットワーク構造を形成し、該ネットワーク構造中に上
記液晶性物質の分子を取り込んでゲル化させうる化合物
等が挙げられる。前記ゲル化剤としては、式(Ｇ)で示さ
れる構成単位及び／又はアミド基を有するゲル化剤、更
に、炭素数６以上、好ましくは炭素数１０〜２０の直鎖
アルキル基を含むゲル化剤等が挙げられる。これら式
(Ｇ)で示される構成単位及び／又はアミド基は、ゲル化
剤の分子中に複数含まれていても良い。ゲル化剤の分子
量は特に限定されないが２０００以下が好ましい。

【０１１９】

【化１００】 式(Ｇ)中、Ｒ^G1は分岐したアルキル基、好ましくは炭素
数３〜１０の分岐したアルキル基を示す。

【０１２０】前記ゲル化剤は、後述する液晶性物質に合
わせて適宜決定することができるが、例えば、以下に示
す構造の化合物等が挙げられる。なお、式中、Ｒ^G2、Ｒ
^G3は各々炭素数３〜２０の直鎖又は分岐したアルキル基
を示し、ｎ^G、ｍ^Gは各々３〜２０の整数を示す。

【化１０１】

【０１２１】本発明において、前記ゲル用材料中のゲル
化剤の配合割合は、通常、０．０１〜３０質量％、好ま
しくは０．１〜３０質量％の範囲が好ましい。一方、液
晶性材料の配合割合は、例えば、上記式(１)及び式(３)
で示される液晶性化合物の場合、各々０〜９９．９９質
量％、特に、１０〜９０質量％が好ましく、式(２)で示
される液晶性化合物の場合は０〜５０質量％、特に、０
〜３０質量％が好ましい。また、上記式(４)〜式(７)で
示される液晶性化合物を含有させる場合の配合割合は、
得られる液晶ゲルが重合後硬化できれば特に制限はない
が、ゲル用材料中の液晶性材料全量に対して合計で１〜
６０質量％が好ましく、更に好ましくは１〜３０質量％
である。

【０１２２】前記ゲル用材料には、捩れ剤として、カイ
ラル化合物を一種もしくは複数種含有させることができ
る。カイラル化合物は特に限定されないが、好ましくは
以下に示す化合物が例示できる。但し、例示中の＊は不
斉炭素を表す。これらカイラル化合物の配合割合は、配
合組成等において適宜選択することができ特に限定され
ない。

【０１２３】

【化１０２】

【０１２４】本発明において、上記ゲル用材料をゲル化
させるには、例えば、ゲル用材料を、該材料の組成等に
応じて適当な温度条件等により混合することによりゲル
化させることができる。

【０１２５】本発明の重合物を調製するにあたり、上記
液晶ゲルを、例えば、加熱や紫外線、可視光又は電子線
等のエネルギー照射、レーザーを用いた干渉露光、電子
線照射等により重合させることにより行なうことができ
る。この際、液晶ゲルには予め適当な重合開始剤を含有
させておくこともできる。また、重合用光源として、偏
光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。
本発明の液晶ゲルを重合してなる重合物は、目的に応じ
て液晶性材料とゲル化剤との組合わせや配合量を調整し
たり、ゲル化条件を制御することにより、形成するゲル
繊維のサイズや密度、配向性を制御し、それにより様々
な光学機能を発現する材料とすることができる。要する
に、液晶という流動性や易配向性を利用して、所望の形
状や厚み、面積に加工することが可能な材料である。従
来のポリマー分散型液晶や、ポリマーと液晶が複合した
液晶ゲル、高分子液晶等では、このような特長をすべて
満足させることは容易ではない

【０１２６】本発明の光学異方体は、上記重合物を含
み、該重合物が光学異方性を示すものであれば良く、ゲ
ル化剤及び液晶性化合物の組成や重合条件を適宜選択す
ることにより得ることができる。このような光学異方体
は、公知の液晶表示素子やＬＣＤ用光学部材等に使用す
ることができる。本発明の液晶又は光学素子は、上記重
合物を一対の電極基板に挟持した素子であれば、特に限
定されず、公知の液晶表示素子と同様な構成のものが挙
げられる。電極の種類及び形態も特に限定されず、公知
の電極等が使用できる。また、素子の目的に合わせて、
ガラス基板やフィルム上に上記重合物を形成したものを
組み込んで、表示素子を製造することもできる。本発明
の液晶又は光学素子は、通常の液晶表示素子等の作製方
法に従って作成でき、他の要素を適宜付加させることも
可能である。

【０１２７】

【実施例】以下、実施例により更に詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されない。実施例１ 式(１)で表される液晶性化合物としての式(１−１)で示
される化合物６４．５質量％、式(４)で表される液晶性
化合物としての式(４−１)で示される液晶性化合物３
３．５質量％、式(Ｇ−１)で示されるゲル化剤１質量％
及び重合開始剤イルガキュア６５１(チバガイギー社製)
１質量％を混合した。その後、この混合物を徐冷したと
ころ、７８℃で等方相からネマティック相に転移し、更
に徐冷したところ５０℃付近でゲル化が生じ、流動性を
失った液晶ゲルとなった。

【化１０３】

【０１２８】上記で調整した流動性を有する混合物を、
等方相でセルに注入後、セル中でネマティック相、ゲル
相に転移させながら室温まで温度を戻し、高圧水銀ラン
プにより光照射(トータル照射エネルギー；５．５J/c
m²)を行い、液晶ゲルの重合物を得た。得られた重合物
の重合度をアクリル基の２重結合(Ｃ＝Ｃ)の赤外吸収ピ
ーク強度を測定し、該強度より見積もったところ７６％
で液晶ゲルの重合物が得られていることが確認できた。

【０１２９】実施例２ 式(１)で表される液晶性化合物として式(１−１)で示さ
れる化合物９７．０質量％、式(Ｇ−２)で示されるゲル
化剤１．０質量％及び重合開始剤Esacure DP250 (シー
ベルヘグナー社製)２．０質量％を混合しゲル用混合物
を得た。該ゲル用混合物１００質量部に対し溶媒として
イソブトキシエトキシエタノール６０質量部を加え、１
００℃で約３分加熱攪拌し完全に溶解させ、ゲル用混合
溶液とした。その後速やかに該ゲル用混合溶液を、ラビ
ング処理したポリイミド(日産化学社製ポリイミドSE 52
91)配向膜上にスピンコートし、次いで溶媒を加熱除去
し(２５０℃、約１０秒)、ゲル用材料の薄膜を得た。こ
のゲル用材料の薄膜に高圧水銀ランプにより光照射(ト
ータル照射エネルギー；２．９Ｊ／ｃｍ²)を行い、液晶
ゲルの重合膜を得た。こうして得られた液晶ゲルの重合
膜の重合度を実施例１に準じて測定したところ、８０％
であった。また、該液晶ゲルの重合膜を光学顕微鏡にて
観察したところ、ラビング方向に平行な幅約数μｍ〜数
十μｍの縞構造が、重合膜全体にわたり一様に生じてい
ることが観察された。

【０１３０】

【化１０４】

【０１３１】

【発明の効果】本発明の重合物は、特定な液晶ゲルの重
合物であるので、反射、透過、散乱等の光との相互作用
が大きく、様々な光学機能を発現させることが可能な材
料であり、重合前の液晶という流動性や易配向性を利用
して、所望の形状や厚み、面積に加工することが可能な
材料である。従って、例えば、偏光分離素子等に代表さ
れるＬＣＤ用光学部材等の材料として特に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 隆史 神奈川県川崎市宮前区土橋１−７−１− 502 (72)発明者 英 謙二 長野県上田市古里1918−16 (72)発明者 溝下 倫大 東京都北区堀船１−10−12−202 Ｆターム(参考） 4H027 BA11 BD07 BD24 BE01 4J100 AL08P AL66P BA02P BA15P BB07P BB10P BC04P BC43P BC58P BC73P BC83P CA01 CA04 CA23 CA31 FA02 JA32

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合性基を１つ以上有する重合性化合物
   を少なくとも１種含む液晶性材料と、ゲル化剤とを含む
   ゲル用材料をゲル化して得た液晶ゲルを重合してなる重
   合物。
2. 【請求項２】 液晶性材料が、重合性基を１つ以上有す
   る液晶性化合物を含む請求項１記載の重合物。
3. 【請求項３】 重合性基を１つ以上有する液晶性化合物
   として、式(１)〜(３)で示される液晶性化合物の少なく
   とも１種を含む、請求項２記載の重合物。 【化１】 (式(１)中、Ａ¹〜Ａ¹²はそれぞれ独立に、水素原子、フ
   ッ素原子、又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素
   数１〜１０の、アルキル基若しくはアルコキシ基を示
   す。Ｂ¹¹及びＢ¹²はそれぞれ独立に、水素原子又はメチ
   ル基を示す。ｐ¹、ｑ¹、ｒ¹、ｓ¹及びｔ¹は各々０又は
   １である。ｍ¹¹及びｎ¹¹は各々０〜１４の整数である
   が、ｓ¹が０のときｎ¹¹は０であり、ｔ¹が０のときｍ¹¹
   は０である。Ｗ ¹¹は単結合、−ＣＨ₂ＣＨ₂−又は−Ｃ≡
   Ｃ−を表す。) 【化２】 (式(２)中、Ａ¹³〜Ａ¹⁶はそれぞれ独立に、水素原子、
   フッ素原子、又はフッ素原子で置換されていてもよい炭
   素数１〜１０の、アルキル基若しくはアルコキシ基を示
   す。Ｐ²¹及びＰ²²はそれぞれ独立に、式(２ａ)又は式
   (２ｂ)で示される構造を示し、少なくとも一方は式(２
   ａ)で示される構造である。 【化３】 (ここで、式(２ａ)及び式(２ｂ)において、Ａ¹⁷〜Ａ²⁶
   はそれぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又はフッ素
   原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０の、アルキ
   ル基若しくはアルコキシ基を表す)。Ｒ²¹及びＲ²²はそ
   れぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、シアノ基、−Ｓ
   Ｆ₅、−ＮＣＳ、４−Ｒ²³−(シクロアルキル)基、４−
   Ｒ²³−(シクロアルケニル)基、Ｒ²⁴−(Ｏ)ｑ基(但し、
   Ｒ²³は水素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭
   素数１〜１２の直鎖若しくは分枝のアルキル基を示し、
   Ｒ²⁴はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１
   ２の直鎖若しくは分枝のアルキル基、炭素数３〜１２の
   アルケニル基又は炭素数３〜１２のアルキニル基を示
   す。ｑは０又は１を示す)、あるいは式(２ｃ)で示され
   る基を示し、Ｒ²¹及びＲ²²の少なくとも一方は式(２ｃ)
   で示される基である(ここで、Ｒ²¹及びＲ²²の両方が式
   (２ｃ)で示される基である場合、それぞれの基は同一で
   も異なっていてもよい)。 【化４】 (ここで、式(２ｃ)において、ｎ²¹は０又は１、ｍ²¹は
   １〜２０の整数を示す。Ｂ²¹は水素原子又はメチル基を
   示す。) 【化５】 (式(３)中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄはそれぞれ独立
   に、１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、
   １，４−シクロヘキセニレン、４，１−シクロヘキセニ
   レン、２，５−シクロヘキセニレン、５，２−シクロヘ
   キセニレン、３，６−シクロヘキセニレン、６，３−シ
   クロヘキセニレン、２，５−ピリミジンジイル、５，２
   −ピリミジンジイル、２，５−ピリジンジイル、５，２
   −ピリジンジイル、２，５−ジオキサンジイル、若しく
   は５，２−ジオキサンジイルを示し、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ
   及び環Ｄ上の水素原子は、フッ素原子、又はフッ素原子
   で置換されていてもよい、アルキル基若しくはアルコキ
   シ基で置換されていてもよい。Ｒ³¹及びＲ³²はそれぞれ
   独立に、式(３−１)〜式(３−３)で表される基、又は水
   素原子、フッ素原子、フルオロメチル基、ジフルオロメ
   チル基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、
   ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、シア
   ノ基、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１２の
   アルケニル基、炭素数３〜１２のアルキニル基、炭素数
   １〜１２のアルコキシ基、炭素数３〜１２のアルケニル
   オキシ基、炭素数３〜１２のアルキニルオキシ基、炭素
   数２〜１６のアルコキシアルキル基、若しくは炭素数３
   〜１６のアルコキシアルケニル基を示す。これらのアル
   キル基、アルケニル基又はアルキニル基中の少なくとも
   １つのメチレン基は、酸素原子、イオウ原子、ケイ素原
   子で置換されていてもよく、直鎖又は分岐のどちらでも
   よい(但し、Ｒ³¹及びＲ³²の少なくとも一方は、式(３−
   １)〜式(３−３)で表される基のいずれかを示し、両方
   が式(３−１)〜式(３−３)で表される基の場合、各々の
   n³、ｍ³及びＢ³は同一又は異なっていてもよい)。Ｚ¹、
   Ｚ²及びＺ³はそれぞれ独立に、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ
   −、−ＯＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、炭素数１〜５のアルキ
   レン基、炭素数２〜５のアルケニレン基、炭素数２〜５
   のアルキニレン基若しくは単結合を示し、ｂ³、ｃ³及び
   ｄ³はそれぞれ独立に０又は１であり、同時に０になる
   ことはない。) 【化６】 (ここで、式(３−１)〜式(３−３)において、n³は０又
   は１、ｍ³は１〜２０の整数を示す。Ｂ³は水素原子又は
   メチル基を示す。))
4. 【請求項４】 ゲル化剤が、式(Ｇ)で示される構成単位
   及び／又はアミド基を有することを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１項記載の重合物。 【化７】 (式(Ｇ)中、Ｒ^G1は分岐したアルキル基を示す。)
5. 【請求項５】 ゲル化剤が、炭素数１０以上の直鎖アル
   キル基を少なくとも１つ有することを特徴とする請求項
   ４記載の重合物。
6. 【請求項６】 請求項１〜５記載の重合物を含む光学異
   方体。
7. 【請求項７】 請求項１〜５記載の重合物を備えた液晶
   又は光学素子。