JP2007092000A - Composition for polymer-stabilized liquid crystal display element and polymer-distributed liquid crystal display element - Google Patents

Composition for polymer-stabilized liquid crystal display element and polymer-distributed liquid crystal display element Download PDF

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JP2007092000A JP2005287030A JP2005287030A JP2007092000A JP 2007092000 A JP2007092000 A JP 2007092000A JP 2005287030 A JP2005287030 A JP 2005287030A JP 2005287030 A JP2005287030 A JP 2005287030A JP 2007092000 A JP2007092000 A JP 2007092000A
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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for a polymer-stabilized liquid crystal display element, which can improve thermal stability and mechanical stability and also reduce the driving voltage in a polymer-stabilized liquid crystal display element. <P>SOLUTION: The composition for a polymer-stabilized liquid crystal contains a polymerisable compound at a content ranging from 0.01% to 10%, which is represented by general formula (I-a), wherein the glass transition temperature of a polymerized product of the compound ranges from -100°C to 25°C. The composition also contains a specific liquid crystal compound. The polymer-stabilized liquid crystal display element contains such a composition as a component. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はアクティブ素子にて駆動可能な高分子安定化液晶表示素子に有用な組成物及び当該組成物を用いた高分子安定化液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a composition useful for a polymer-stabilized liquid crystal display element that can be driven by an active element, and a polymer-stabilized liquid crystal display element using the composition.

高分子を用いて液晶配向を安定化する技術としては、ねじれネマチック液晶に光硬化性モノマーを添加し光照射する事で配向の高分子安定化を図る技術が開示されている(非特許文献1参照)。当該引用文献記載のネマチック液晶は、高分子安定化される前のねじれ構造を、光硬化後も維持しており、光硬化性モノマーとして、液晶骨格を有する液晶性モノマーを用いる事で、表示用液晶材料の液晶性・配向性を失わないようにしている。
当該引用文献においては、光硬化性モノマーをねじれネマチック液晶ホスト中に数%の濃度で添加した後、電圧無印加の状態で光照射して作製した高分子安定型液晶素子の例を示している。さらに実施例において液晶性モノマーを2%、3%、4%、5%を変えた時の電圧−誘電率特性が示されている。この結果によると、液晶性モノマーの添加量が増加すると飽和する誘電率が下がり飽和させるためには更に高い電圧を印加させる必要があり駆動電圧が高くなり、これに応じて素子の駆動電圧も増加する。この点が高分子安定化液晶素子を実用化させる上で課題になっている。
As a technique for stabilizing liquid crystal alignment using a polymer, a technique for stabilizing the alignment polymer by adding a photocurable monomer to twisted nematic liquid crystal and irradiating with light is disclosed (Non-patent Document 1). reference). The nematic liquid crystal described in the cited document maintains the twisted structure before polymer stabilization even after photocuring, and by using a liquid crystalline monomer having a liquid crystal skeleton as the photocurable monomer, the display The liquid crystal properties and orientation of the liquid crystal material are not lost.
The cited document shows an example of a polymer stable type liquid crystal element produced by adding a photocurable monomer to a twisted nematic liquid crystal host at a concentration of several percent and then irradiating with light without applying voltage. . Further, in the examples, voltage-dielectric constant characteristics when the liquid crystal monomer is changed by 2%, 3%, 4%, and 5% are shown. According to this result, when the amount of liquid crystal monomer added increases, the saturation dielectric constant decreases, and a higher voltage needs to be applied in order to saturate, resulting in a higher drive voltage and a corresponding increase in device drive voltage. To do. This is a problem in putting a polymer-stabilized liquid crystal element into practical use.

一方、高分子安定化ねじれネマチック液晶をTFT液晶表示素子に適用した例として、TFT液晶表示素子において光硬化性液晶性モノマーを少量添加して重合させることにより、形成された高分子の作用で配向を安定化する技術が開示されている(特許文献1参照)。しかしながら、当該引用文献においては、立下り時の液晶の応答速度の改善はされているものの、前述の駆動電圧の問題については解決されていない。   On the other hand, as an example of applying a polymer-stabilized twisted nematic liquid crystal to a TFT liquid crystal display element, a small amount of photocurable liquid crystalline monomer is added and polymerized in the TFT liquid crystal display element, and the alignment is performed by the action of the formed polymer. Has been disclosed (see Patent Document 1). However, in the cited document, although the response speed of the liquid crystal at the time of falling is improved, the above-described problem of the driving voltage is not solved.

高分子安定化液晶表示素子においてねじれネマチック液晶表示モード以外には、OCB(Optically compensated birefringence)モードへ応用した技術が提案されている(非特許文献2参照)。当該引用文献には、液晶分子を光反応性モノマー中に分散させ、外部電界印加により所望のベンド配列構造を得たのち、光照射により前記ベンド配列を固定化する技術が開示されている。OCBモードは表示装置を立ち上げる際に高い電圧を印加して初期状態で液晶分子がスプレイ配列しているが、これをベンド配列へ変える配向転移操作が必要になるで、予め、ベンド配向を高分子により固定化することにより、このベンド配列への配向転移操作が不要にな表示立ち上げと同時にOCBモードによる表示が可能にしてOCBモードの欠点を解消している。
又、1枚の基板上に液晶分子を高分子液晶マトリックス中に固定化してハイブリット配向を固定化させ、該基板上のホモジニアス配向部分が接するよう二枚の基板を張り合わせてOCBモードのベント配向を作り液晶表示素子に用いる技術が開示されている(特許文献2参照)。この場合は、電圧を印加せずベント配向を作るのことが特徴である。
しかしながら、これらの引用文献開示の発明においても前述の駆動電圧の問題については解決されていない。
In addition to the twisted nematic liquid crystal display mode in the polymer-stabilized liquid crystal display element, a technique applied to an OCB (Optically compensated birefringence) mode has been proposed (see Non-Patent Document 2). The cited document discloses a technique in which liquid crystal molecules are dispersed in a photoreactive monomer, a desired bend alignment structure is obtained by applying an external electric field, and then the bend alignment is fixed by light irradiation. In the OCB mode, liquid crystal molecules are splayed in the initial state by applying a high voltage when starting up the display device, but an alignment transition operation is required to change this to a bend alignment. By immobilizing with molecules, it is possible to display in the OCB mode at the same time as starting up the display which does not require the alignment transition operation to the bend arrangement, thereby eliminating the disadvantages of the OCB mode.
In addition, liquid crystal molecules are fixed on a single substrate in a polymer liquid crystal matrix to fix the hybrid alignment, and the two substrates are bonded so that the homogeneous alignment portions on the substrate are in contact with each other to form an OCB mode vent alignment. A technique used for manufacturing liquid crystal display elements is disclosed (see Patent Document 2). In this case, a feature is that a vent orientation is formed without applying a voltage.
However, in the inventions disclosed in these cited references, the above-described problem of the driving voltage is not solved.

高分子安定強誘電性液晶(高分子安定FLC)に関しては、FLC材料と共にモノマーを使用し、電界を印加し一方の方向に液晶分子を揃えながら紫外線を照射することにより高分子安定化を図る技術が提案されている(非特許文献3及び4参照)。
又、強誘電性液晶と単官能液晶性(メタ)アクリレートモノマーを含有する液晶組成物を液晶セル中に注入した後、該組成物が所定の液晶相を示す温度において紫外線を照射し、単官能液晶性(メタ)アクリレートモノマーを高分子化させることによって得られる高分子安定化強誘電性液晶表示素子が開示されている(特許文献3、4及び5参照)。このような単官能液晶性(メタ)アクリレートモノマーを用いた素子は、良好な中間調表示が可能であるという特徴を有するものの、単官能液晶性(メタ)アクリレートモノマーの重合により得られた高分子の耐熱性が良好でなく、結果として素子として高温での信頼性が良好でないという問題があった。
For polymer-stable ferroelectric liquid crystals (polymer-stable FLC), a technology that uses a monomer together with an FLC material to stabilize the polymer by applying an electric field and irradiating ultraviolet rays while aligning the liquid crystal molecules in one direction. Has been proposed (see Non-Patent Documents 3 and 4).
Further, after injecting a liquid crystal composition containing a ferroelectric liquid crystal and a monofunctional liquid crystalline (meth) acrylate monomer into a liquid crystal cell, the composition is irradiated with ultraviolet rays at a temperature at which the composition exhibits a predetermined liquid crystal phase, and monofunctional. A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal display device obtained by polymerizing a liquid crystalline (meth) acrylate monomer has been disclosed (see Patent Documents 3, 4 and 5). A device using such a monofunctional liquid crystalline (meth) acrylate monomer has a feature that it can display a good halftone, but a polymer obtained by polymerization of a monofunctional liquid crystalline (meth) acrylate monomer. As a result, there was a problem that the reliability of the device at high temperatures was not good.

単官能液晶性(メタ)アクリレートモノマーより耐熱性に優れた高分子を与える多官能液晶性モノマーを用いた高分子安定化強誘電性液晶表示素子はに開示されている(特許文献6参照)。しかしながら、多官能液晶性モノマーは、液晶性を示す温度が80℃以上と高いものが多く、高分子安定化液晶素子作成の紫外線を照射する前段階において温度を高くする必要性が生じ、その結果、望ましくない熱重合が誘起され、液晶配向の均一性が劣化してしまうという問題があった。   A polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal display element using a polyfunctional liquid crystalline monomer that gives a polymer having higher heat resistance than a monofunctional liquid crystalline (meth) acrylate monomer is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228867 (see Patent Document 6). However, many polyfunctional liquid crystalline monomers have a liquid crystallinity that is as high as 80 ° C. or higher, and there is a need to increase the temperature before the irradiation of ultraviolet rays for creating a polymer-stabilized liquid crystal device. There is a problem that undesirable thermal polymerization is induced and the uniformity of liquid crystal alignment deteriorates.

特開2005−10202号公報JP 2005-10202 A 特開2003−248226号公報JP 2003-248226 A 特開平9−211462号公報JP-A-9-212462 特開平9−211463号公報JP-A-9-21463 特開平11−21554号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-21554 特開平6−194635号公報JP-A-6-194635 日本学術振興会 情報科学用有機材料第142委員会 A部会(液晶材料) 第91回研究会資料(28頁から30頁)Japan Society for the Promotion of Science, Organic Materials for Information Science, 142nd Committee, Section A (Liquid Crystal Materials), 91st Study Group Materials (pages 28-30) 電子情報通信学会技術研究報告、Vol.95、(EID95−17)、 pp.43−48、1995IEICE technical report, Vol. 95, (EID95-17), pp. 43-48, 1995 フルー(H.Furue),ジャパン・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス (Jpn. J. Appl. Phys.), 36,L1517 (1997)H. Furue, Japan Journal of Applied Physics, 36, L1517 (1997) フルー(H.Furue),ジャパン・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス (Jpn. J. Appl. Phys.), 37,3417 (1998)H. Furue, Japan Journal of Applied Physics, 37, 3417 (1998)

本発明の課題は、高分子安定液晶表示素子に於いて、熱的、力学的安定性を向上させると共に、駆動電圧を低減することが可能な高分子安定液晶表示素子用組成物をすることにある。   An object of the present invention is to provide a composition for a polymer stable liquid crystal display device capable of improving the thermal and mechanical stability and reducing the driving voltage in the polymer stable liquid crystal display device. is there.

高分子安定液晶表示素子用組成物において、熱的、力学的な安定性を向上させるためには、二官能液晶性アクリレート等を用いて架橋高分子を持ちいてればよい。二官能液晶性アクリレートの使用により、メソゲン基が高分子主鎖に配置され該メソゲン基の両端が架橋により固定化されているため熱の揺らぎの影響が少なく低分子液晶の配向安定化の信頼性が向上する。しかし、その反面、熱の揺らぎが小さくなるため低分子液晶との相互作用が増大する、その結果低分子液晶の配向を固定化した際に起こる低分子液晶/高分子界面でのアンカーリング力が高くなり駆動電圧が増大する、そのため、アモルファスシリコン-TFTやポリシリコンTFTで駆動が困難となる問題があった。
一方、単官能液晶性アクリレートを少量添加した高分子安定液晶は、駆動電圧の点では有利なものの熱的安定性に欠け信頼性に乏しいものであった。これは高分子主鎖にペンダント状に結合しているメソゲン基が熱により揺らぎが大きくなり初期状態で得られた配向が乱れることに起因している。
上記課題を解決するため、本願発明者らは、種々の重合性液晶化合物と液晶化合物の組成を検討し本願発明の完成に至った。
本願は、一般式(I-a)
In order to improve the thermal and mechanical stability in the composition for a polymer stable liquid crystal display element, it is only necessary to have a crosslinked polymer using a bifunctional liquid crystalline acrylate or the like. By using bifunctional liquid crystalline acrylates, the mesogenic groups are arranged in the polymer main chain, and both ends of the mesogenic groups are fixed by cross-linking, so there is little influence of thermal fluctuations and the reliability of alignment stabilization of low-molecular liquid crystals Will improve. However, on the other hand, since the fluctuation of heat is reduced, the interaction with the low-molecular liquid crystal increases, and as a result, the anchoring force at the low-molecular liquid crystal / polymer interface that occurs when the orientation of the low-molecular liquid crystal is fixed. As a result, the drive voltage increases and the drive voltage increases, which makes it difficult to drive with amorphous silicon-TFT or polysilicon TFT.
On the other hand, the polymer stable liquid crystal to which a small amount of monofunctional liquid crystalline acrylate is added is advantageous in terms of driving voltage, but lacks thermal stability and has poor reliability. This is due to the fact that the mesogenic groups bonded to the polymer main chain in a pendant manner are greatly fluctuated by heat and the orientation obtained in the initial state is disturbed.
In order to solve the above problems, the inventors of the present application have studied the composition of various polymerizable liquid crystal compounds and liquid crystal compounds, and have completed the present invention.
The present application is the general formula (Ia)

Figure 2007092000
(式中、A及びAはそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、A及びAはそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基、エチル基で置換されていても良く、A及びAはそれぞれ独立して炭素原子数2から20の直鎖アルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、A及びAはそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数1から10のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良く、Aは炭素原子数9から16のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する少なくとも1個以上5個以下のメチレン基の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数1から10の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されており、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)で表される重合性化合物であって該化合物の重合物のガラス転移温度が−100℃から25℃である化合物を含有し、その含有率が0.01%から10%の範囲であり、一般式(II-a)
Figure 2007092000
(In the formula, A 1 and A 9 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group; A 2 and A 8 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms; One or more methylene groups present therein may be each independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO— as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other, One or two or more hydrogen atoms present in the alkylene group may be each independently substituted with a fluorine atom, a methyl group, or an ethyl group, and A 3 and A 6 are each independently 2 carbon atoms. To 20 straight chain alkyl groups, and one or more methylene groups present in the alkyl group are each independently an oxygen atom, —CO—, —COO on the assumption that oxygen atoms are not directly bonded to each other. Or it may be substituted with -OCO-, A 4 and A 7 each independently represent a hydrogen atom, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, one or two present in the alkyl group The above methylene groups may be each independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO— as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other, Two or more hydrogen atoms may be each independently substituted with a halogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and A 5 represents an alkylene group having 9 to 16 carbon atoms, One of the hydrogen atoms of at least 1 to 5 methylene groups present is independently substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and is present in the alkylene group. 1 or 2 or more methylene groups may be each independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO—, or —OCO— as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other. And a compound having a glass transition temperature of −100 ° C. to 25 ° C. of the polymerized product of the compound, the content is in the range of 0.01% to 10%, and the general formula ( II-a)

Figure 2007092000
(式中、Rは炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよく、
、は1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
及びCはそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、又はインダン−2,5−ジイル基、を表し、該1,4−フェニレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、インダン−2,5−ジイル基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
及びZはそれぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−C≡C−、−CFO−、−COO−、又は−OCO−を表し、
はフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメチル基、イソシアネート基、シアノ基又はRと同じ意味を表し、
は、0、1又は2を表す。ただし、nが2を表す場合、複数存在するC及びZは同じであっても異なっていても良い。)で表される化合物を含有し、その含有率が少なくとも90%である高分子安定化液晶液晶組成物及び、当該組成物を構成部材とする高分子安定化駅署表示素子を提供する。
Figure 2007092000
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more methylene groups present in the alkyl group or alkenyl group are: As oxygen atoms that are not directly bonded to each other, they may be substituted with oxygen atoms,
C 1 represents a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group or a 1,3-dioxane-2,5-diyl group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted or substituted. As one or more fluorine atoms, chlorine atoms, methyl groups or trifluoromethyl groups or trifluoromethoxy groups,
C 2 and C 3 are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6 -Represents a diyl group, a 2,6-naphthylene group, or an indan-2,5-diyl group, the 1,4-phenylene group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group, indan-2,5-diyl group is unsubstituted or has one or more fluorine, chlorine, methyl, trifluoromethyl or trifluoromethoxy groups as substituents Can have
Z 1 and Z 2 each independently represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, —C≡C—, —CF 2 O—, —COO—, or —OCO—,
X 1 represents the same meaning as a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, a difluoromethyl group, an isocyanate group, a cyano group or R 1 ;
n 1 represents 0, 1 or 2. However, when n 1 represents 2, a plurality of C 1 and Z 1 may be the same or different. And a polymer-stabilized liquid crystal liquid crystal composition having a content of at least 90%, and a polymer-stabilized station display device comprising the composition as a constituent member.

本願発明の高分子安定化液晶組成物を構成部材とする高分子安定化液晶表示素子は駆動電圧が低く、熱的及び力学的安定性に優れる特徴を有する。又、TFT駆動も可能であることから、プラスチック液晶セル等の構成部材として有用である。   The polymer-stabilized liquid crystal display element comprising the polymer-stabilized liquid crystal composition of the present invention as a constituent member has a low driving voltage and is excellent in thermal and mechanical stability. In addition, since it can be driven by TFT, it is useful as a structural member for plastic liquid crystal cells and the like.

以下に本発明の一例について説明する。本発明の高分子安定化液晶表示素子用組成物は、その中に含まれるラジカル重合性化合物が熱、又は紫外線等の活性エネルギー線により重合し、それに伴い液晶組成物と相分離を引き起こし、透明性高分子物質と液晶組成物からなる高分子安定化液晶表示素子を得るのに使用される。
このようにして形成された高分子安定化液晶表示素子は、前述したように組成物に添加され高分子前駆体の含有量に比例して駆動電圧が上昇する。該前駆体の含有量が微量である場合、駆動電圧の上昇度合いは問題にはならないが、熱的や機械的安定性に乏しい。信頼性を高くするためには、前駆体の含有量を増やす必要があり、この時に駆動電圧の増加や液晶配向性の低下、及び散乱性の発現が問題になる。駆動電圧の増加は、例えば高分子分散型液晶表示素子の駆動電圧に関する記述として、特開平6−222320号公報において次式の関係が示されている。高分子安定化液晶素子の駆動電圧に対する考え方は、高分子分散型液晶表示素子と同様で、次の通りになる。
An example of the present invention will be described below. The composition for a polymer-stabilized liquid crystal display element of the present invention is a transparent polymer in which a radical polymerizable compound contained therein is polymerized by active energy rays such as heat or ultraviolet rays, thereby causing phase separation from the liquid crystal composition. It is used to obtain a polymer-stabilized liquid crystal display device comprising a conductive polymer material and a liquid crystal composition.
The polymer-stabilized liquid crystal display element thus formed has a driving voltage that increases in proportion to the content of the polymer precursor added to the composition as described above. When the content of the precursor is very small, the degree of increase in driving voltage is not a problem, but thermal and mechanical stability is poor. In order to increase the reliability, it is necessary to increase the content of the precursor, and at this time, an increase in driving voltage, a decrease in liquid crystal alignment, and the appearance of scattering properties become problems. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-222320 discloses the relationship of the following equation as an increase in the driving voltage as a description relating to the driving voltage of the polymer dispersed liquid crystal display element. The concept for the driving voltage of the polymer-stabilized liquid crystal element is the same as that of the polymer-dispersed liquid crystal display element and is as follows.

Figure 2007092000
(Vthはしきい値電圧を表わし、1Kii及び2Kiiは弾性定数を表わし、iは1、2又は3を表わし、Δεは誘電率異方性を表わし、<r>は透明性高分子物質界面の平均空隙間隔を表わし、Aは液晶組成物に対する透明性高分子物質のアンカリングエネルギーを表わし、dは透明性電極を有する基板間の距離を表わす。)
Figure 2007092000
(Vth represents threshold voltage, 1 Kii and 2 Kii represent elastic constants, i represents 1, 2 or 3, Δε represents dielectric anisotropy, and <r> represents a transparent polymer substance. (Indicates the average gap distance of the interface, A indicates the anchoring energy of the transparent polymer substance with respect to the liquid crystal composition, and d indicates the distance between the substrates having transparent electrodes.)

これによると、高分子安定化液晶表示素子の駆動電圧は、透明性高分子物質界面の平均空隙間隔、基板間の距離、液晶組成物の弾性定数・誘電率異方性、及び液晶組成物と透明性高分子物質間のアンカリングエネルギーによって決定される。このうち、一般の液晶表示素子では駆動電圧はセル厚、該誘電率異方性、及び該弾性定数で決まるが、高分子分散液晶と同様に高分子安定化液晶表示素子に於いて特有の要因である。それは、液晶組成物と透明性高分子物質間のアンカリングエネルギーである。そのため、高分子安定化液晶表示素子においてもポリマーと液晶との界面の面積が増加すると供に系のアンカーリングエネルギーが増して駆動電圧が上がる。言い換えると、本発明の組成物中に高分子前駆体の含有量が増加すると駆動電圧が上がることを意味している。駆動電圧の上昇を低減し、低い駆動電圧を維持させるためには、高分子安定化液晶を構成する高分子のアンカーリングエネルギーを低くすれば良いことになる。該エネルギーを低くするには、アルキル側鎖を有する二官能モノマーを用いれば良い。特に、アルキル側鎖の炭素数が5から15が良く、更に、該炭素数が8から13がより好ましい。アルキル側鎖が短い場合は、アンカーリングエネルギーが高くなり、長すぎると、側鎖の影響が強くなりアンカーリングエネルギーが高くなる。又、低分子液晶に類似したベンゼン環等を有するメソゲン基を側鎖にすると低分子液晶との親和性が高くなりアンカーリングエネルギーが増加して好ましくない。更に、アルキル側鎖間の距離も重要で、炭素数の距離換算して6〜18が良い。使用する液晶組成に依存するがアルキル側鎖間が狭いと低分子液晶が高分子界面で垂直配向してしまい好ましくない。   According to this, the driving voltage of the polymer-stabilized liquid crystal display element includes the average gap distance at the interface of the transparent polymer substance, the distance between the substrates, the elastic constant / dielectric anisotropy of the liquid crystal composition, and the liquid crystal composition. It is determined by the anchoring energy between transparent polymer materials. Of these, in general liquid crystal display elements, the driving voltage is determined by the cell thickness, the dielectric anisotropy, and the elastic constant. It is. It is the anchoring energy between the liquid crystal composition and the transparent polymer material. Therefore, in the polymer-stabilized liquid crystal display device, when the area of the interface between the polymer and the liquid crystal is increased, the anchoring energy of the system is increased and the driving voltage is increased. In other words, it means that when the content of the polymer precursor is increased in the composition of the present invention, the driving voltage is increased. In order to reduce the increase in driving voltage and maintain a low driving voltage, the anchoring energy of the polymer constituting the polymer-stabilized liquid crystal may be lowered. In order to lower the energy, a bifunctional monomer having an alkyl side chain may be used. Particularly, the alkyl side chain preferably has 5 to 15 carbon atoms, and more preferably 8 to 13 carbon atoms. When the alkyl side chain is short, the anchoring energy becomes high, and when it is too long, the influence of the side chain becomes strong and the anchoring energy becomes high. Further, if a mesogenic group having a benzene ring or the like similar to a low-molecular liquid crystal is used as a side chain, the affinity with the low-molecular liquid crystal is increased and the anchoring energy is increased, which is not preferable. Furthermore, the distance between the alkyl side chains is also important, and is preferably 6 to 18 in terms of carbon distance. Although it depends on the liquid crystal composition to be used, if the distance between the alkyl side chains is narrow, the low-molecular liquid crystal is not preferred because it is vertically aligned at the polymer interface.

アンカーリングエネルギーは、側鎖が低分子液晶に及ぼす分子間相互作用と、主鎖が低分子液晶に及ぼす分子間相互作用とのバランスで決まり、両者の力が均等になるときにアンカーリングエネルギーが最小になる。更に、高分子の架橋間距離は、高分子主鎖の熱運動性に影響を及ぼし、架橋間距離が短く熱運動性が低いと低分子液晶に対する分子相互作用が強く働きアンカーリングエネルギーが高まる。架橋間距離が長くなると高分子主鎖の熱運動性が増して主鎖の熱による揺らぎが大きくなり分子間相互作用の力より揺らぎの力が大きくなると分子間相互作用を打ち消すように作用するためアンカーリングエネルギーが小さくなる。しかし、架橋間距離が長くなると高分子前駆体の重合速度が遅くなり、液晶との相溶性が下がり好ましくなくなる。高分子主鎖の熱運動性を表す指標としては高分子ガラス転移温度が一般に用いられる。本発明では、アンカーリングを低くする目的で該ガラス転移温度が室温以下になる高分子前駆体を用いることが好ましく、更には、ガラス転移温度が0〜-100℃であることがより好ましい。他に、ガラス転移温度を低くする意味では、機械的安定性を向上させるためにガラス転移温度を低くすることが好ましい。ガラス転移温度が室温以上であると素子外部からの変形などで高分子で液晶の配向を安定化させる高分子網目構造が変形したり破損したりして高分子配向安定化の作用が落ちてしまう。ガラス転移温度が低いと該網目構造が変形しても網目の弾力性で元の状態に戻り固定化された配向が保持される。即ち、本発明に使用する液晶組成と高分子前駆体の主鎖長と側鎖長を調整して、且つガラス転移温度が室温以下である高分子前駆体を使用することで駆動電圧が低く、信頼性の高い高分子安定化液晶素子が得られる。しかし、高分子安定化液晶では液晶表示素子作製時の初期配向を安定化させることも重要な課題である。本発明の高分子前駆体を液晶相中で重合させると配向のオーダーは高くはないが液晶分子ダイレクターに沿うように網目状の高分子が形成されることが顕微鏡等で観察される。これは、前駆体主鎖が液晶に接すると液晶分子ダイレクター方向へ該前駆体主鎖が揃う傾向があり、該前駆体の高分子化により液晶の配向が固定化される。しかし、該前駆体の濃度が高くなると重合ミクロ相分離で起こるスピノダル分解やバイノーダル分解による相分離構造が液晶の配向を無視して形成されるため目的の液晶の配向を固定化させることはできなくなる。液晶が配向膜等で配向させた状態を配向欠陥無く固定化させるためには、少なくとも、ネマチック相やスメチック相等の液晶相中で該高分子前駆体を網目状に重合させる必要がある。又、該相分離構造形成を避けるためには、高分子前駆体の含有量を少なくして、液晶が配向している状態で液晶分子間に網目状高分子が形成できるよう該高分子前駆体含有量や該前駆体の組成を調整することが好ましく、更に、光重合の場合は、UV露光時間、UV露光強度、及び温度を調整して網目状の高分子を形成させて液晶配向欠陥が無いようにすることが好ましい。又、組成物中の高分子前駆体を重合させる際に、所望の液晶配向を得るためには、垂直配向、パラレル配向やアンチパラレル配向、及びツイスト配向のラビング配向処理や光配向処理を施した配向膜を有する液晶セルを用いたり、上下基板が垂直配向膜、又は垂直配向膜と平行配向との組み合わせた液晶セル等を用いる。更には、光、熱、電圧、磁場等の外場を印加して得られる捩れ配向、ベント配向やスプレイ配向等や、配向膜単独だけでは得ることが難しい液晶配向状態を作り、該前駆体の高分子化により、それらの配向状態を固定化させて目的の高分子安定化液晶表示素子を得ることができる。   The anchoring energy is determined by the balance between the intermolecular interaction that the side chain has on the low-molecular liquid crystal and the intermolecular interaction that the main chain has on the low-molecular liquid crystal. Be minimized. Furthermore, the distance between crosslinks of the polymer affects the thermal mobility of the polymer main chain. When the distance between crosslinks is short and the thermal mobility is low, the molecular interaction with the low-molecular liquid crystal is strong and the anchoring energy is increased. As the distance between crosslinks becomes longer, the thermal mobility of the polymer main chain increases and the fluctuation due to the heat of the main chain increases, and if the fluctuation force becomes larger than the intermolecular interaction force, it acts to cancel the intermolecular interaction Anchoring energy is reduced. However, if the distance between crosslinks is long, the polymerization rate of the polymer precursor is slowed, and the compatibility with the liquid crystal is lowered. As an index representing the thermal mobility of the polymer main chain, a polymer glass transition temperature is generally used. In the present invention, it is preferable to use a polymer precursor having a glass transition temperature of room temperature or lower for the purpose of lowering the anchoring, and more preferably the glass transition temperature is 0 to -100 ° C. In addition, in order to lower the glass transition temperature, it is preferable to lower the glass transition temperature in order to improve mechanical stability. If the glass transition temperature is higher than room temperature, the polymer network structure that stabilizes the liquid crystal alignment with the polymer may be deformed or damaged due to deformation from the outside of the device, etc. . When the glass transition temperature is low, even if the network structure is deformed, the original orientation is restored by the elasticity of the network and the fixed orientation is maintained. That is, by adjusting the main chain length and side chain length of the liquid crystal composition and polymer precursor used in the present invention, and using a polymer precursor having a glass transition temperature of room temperature or less, the driving voltage is low, A highly reliable polymer-stabilized liquid crystal element can be obtained. However, in the polymer-stabilized liquid crystal, it is an important issue to stabilize the initial alignment at the time of manufacturing the liquid crystal display element. When the polymer precursor of the present invention is polymerized in the liquid crystal phase, the order of orientation is not high, but it is observed with a microscope or the like that a network polymer is formed along the liquid crystal molecule director. This is because when the precursor main chain is in contact with the liquid crystal, the precursor main chain tends to be aligned in the direction of the liquid crystal molecule director, and the alignment of the liquid crystal is fixed by polymerizing the precursor. However, when the concentration of the precursor is increased, the phase separation structure by spinodal decomposition or binodal decomposition that occurs in polymerization microphase separation is formed ignoring the alignment of the liquid crystal, so that the target liquid crystal alignment cannot be fixed. . In order to fix the state in which the liquid crystal is aligned by the alignment film or the like without the alignment defect, it is necessary to polymerize the polymer precursor in a network at least in a liquid crystal phase such as a nematic phase or a smectic phase. In order to avoid the formation of the phase separation structure, the polymer precursor is formed so that a network polymer can be formed between the liquid crystal molecules while the content of the polymer precursor is reduced and the liquid crystal is aligned. It is preferable to adjust the content and composition of the precursor, and in the case of photopolymerization, a liquid crystal alignment defect is formed by adjusting the UV exposure time, UV exposure intensity, and temperature to form a network polymer. It is preferable not to have it. In order to obtain a desired liquid crystal alignment when polymerizing the polymer precursor in the composition, a rubbing alignment treatment or a photo-alignment treatment of vertical alignment, parallel alignment, anti-parallel alignment, and twist alignment was performed. A liquid crystal cell having an alignment film is used, a liquid crystal cell in which the upper and lower substrates are a vertical alignment film, or a combination of a vertical alignment film and parallel alignment is used. Furthermore, twisted alignment obtained by applying an external field such as light, heat, voltage, and magnetic field, bent alignment, splay alignment, and the like, and a liquid crystal alignment state that is difficult to obtain with only an alignment film alone are formed. By polymerizing, the alignment state can be fixed and the target polymer stabilized liquid crystal display element can be obtained.

本発明に用いる高分子前駆体は、上述のような高分子前駆体としてより改善効果が大きい化合物の探索を行った結果、到達したものである。一般式(I-a)を少なくとも一種以上含有しておれば良く、複数、主鎖長やアルキル側鎖長の異なるものを含有させても良い。更に、必要に応じて、重合性液晶化合物を併用しても良い。重合性液晶化合物を用いると低分子液晶の配向性を高めることができるが、低分子液晶との親和性が高く駆動電圧が増加し易くなるため5%以下が好ましい。重合性液晶化合物の併用により配向性を高めて、且つ一般式(I-a)の低アンカーリングエネルギーの作用と低ガラス転移温度の効果で駆動電圧が低くて機械的強度が高い高分子安定化液晶表示素子を得ることができる。
液晶セルの2枚の基板はガラス、プラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムチンオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法、又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、TFT、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
The polymer precursor used in the present invention has arrived as a result of searching for a compound having a greater improvement effect as the polymer precursor as described above. What is necessary is just to contain at least 1 or more types of general formula (Ia), and you may contain multiple, different main chain lengths or alkyl side chain length. Furthermore, you may use a polymerizable liquid crystal compound together as needed. When a polymerizable liquid crystal compound is used, the orientation of the low-molecular liquid crystal can be improved. However, the affinity for the low-molecular liquid crystal is high and the driving voltage is likely to increase, so 5% or less is preferable. Polymer-stabilized liquid crystal display with high mechanical strength and low driving voltage due to the low anchoring energy and low glass transition temperature of general formula (Ia). An element can be obtained.
The two substrates of the liquid crystal cell can be made of a transparent material having flexibility such as glass or plastic, and one of them can be an opaque material such as silicon. A transparent substrate having a transparent electrode layer can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on a transparent substrate such as a glass plate.
The color filter can be prepared by, for example, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, or a dyeing method. A method for producing a color filter by a pigment dispersion method will be described as an example. A curable coloring composition for a color filter is applied on the transparent substrate, subjected to patterning treatment, and cured by heating or light irradiation. By performing this process for each of the three colors red, green, and blue, a pixel portion for a color filter can be created. In addition, a pixel electrode provided with an active element such as a TFT, a thin film diode, or a metal insulator metal specific resistance element may be provided on the substrate.

前記基板を、透明電極層が内側となるように対向させる。その際、スペーサーを介して、基板の間隔を調整してもよい。このときは、得られる調光層の厚さが1〜100μmとなるように調整するのが好ましい。2から10μmが更に好ましく、偏光板を使用する場合は、コントラストが最大になるように液晶の屈折率異方性Δnとセル厚dとの積を調整することが好ましい。又、二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラトが良好になるように調整することもできる。更に、視野角を広げるための位相差フィルムも使用することもできる。スペーサーとしては、例えば、ガラス粒子、プラスチック粒子、アルミナ粒子、フォトレジスト材料等が挙げられる。その後、エポキシ系熱硬化性組成物等のシール剤を、液晶注入口を設けた形で該基板にスクリーン印刷し、該基板同士を貼り合わせ、加熱しシール剤を熱硬化させる。   The said board | substrate is made to oppose so that a transparent electrode layer may become an inner side. In that case, you may adjust the space | interval of a board | substrate through a spacer. At this time, it is preferable to adjust so that the thickness of the light control layer obtained may be set to 1-100 micrometers. 2 to 10 μm is more preferable. When a polarizing plate is used, it is preferable to adjust the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the cell thickness d so that the contrast is maximized. In addition, when there are two polarizing plates, the polarizing axis of each polarizing plate can be adjusted so that the viewing angle and contrast are good. Furthermore, a retardation film for widening the viewing angle can also be used. Examples of the spacer include glass particles, plastic particles, alumina particles, and a photoresist material. Thereafter, a sealant such as an epoxy thermosetting composition is screen-printed on the substrates in a form provided with a liquid crystal injection port, the substrates are bonded together, and heated to thermally cure the sealant.

2枚の基板間に高分子安定化液晶組成物を狭持させるに方法は、通常の真空注入法、又はODF法などを用いることができる。この時、高分子安定化液晶組成物は、各種液晶化合物と本発明の高分子前駆体が相溶していれば良く、均一なアイソトロピック状態か、又はネマチック相であることが好ましい。スメクチック相では、素子作製時の取り扱い方が難しくなる。   As a method for sandwiching the polymer-stabilized liquid crystal composition between the two substrates, a normal vacuum injection method, an ODF method, or the like can be used. At this time, the polymer-stabilized liquid crystal composition only needs to be compatible with various liquid crystal compounds and the polymer precursor of the present invention, and is preferably in a uniform isotropic state or a nematic phase. In the smectic phase, handling during device fabrication becomes difficult.

ラジカル重合性化合物を重合させる方法としては、紫外線照射が好適である。紫外線を発生させるランプとしては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、照射する紫外線の波長としては、高分子分散型液晶表示素子用組成物に含有されている光重合開始剤の吸収波長領域であり、且つ含有されている液晶組成物の吸収波長域でない波長領域の紫外線を照射することが好ましく、具体的には、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプを使用して330nm以下の紫外線をカットして使用することが好ましく、350nm以下の紫外線をカットして使用することがより好ましい。   As a method for polymerizing the radically polymerizable compound, ultraviolet irradiation is suitable. As a lamp for generating ultraviolet rays, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be used. Further, the wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is an absorption wavelength region of the photopolymerization initiator contained in the polymer dispersion type liquid crystal display element composition, and a wavelength that is not the absorption wavelength region of the contained liquid crystal composition. It is preferable to irradiate ultraviolet rays in the region. Specifically, it is preferable to cut and use ultraviolet rays of 330 nm or less using a metal halide lamp, high-pressure mercury lamp, or ultra-high pressure mercury lamp, and cut ultraviolet rays of 350 nm or less. And more preferably used.

照射する紫外線の強度は、目的とする調光層を得るため適宜調整することができるが、使用する高分子前駆体の反応性に依存するが10から10000mJ/cm2が好ましく、50から5000mw/cm2がより好ましい。紫外線を照射する時間は照射する紫外線強度により適宜選択されるが、10から600秒が好ましい。 The intensity of the irradiated ultraviolet light can be adjusted as appropriate to obtain the desired light control layer, but it depends on the reactivity of the polymer precursor used, but is preferably 10 to 10,000 mJ / cm @ 2, 50 to 5000 mw / cm. 2 is more preferable. The time for irradiation with ultraviolet rays is appropriately selected depending on the intensity of ultraviolet rays to be irradiated, but is preferably 10 to 600 seconds.

また、紫外線照射の時の温度は、所望の液晶初期配向を調光層の特性を決めて安定化させるのに重要な要素となる。等方相状態を固定化させる場合は、高分子安定化液晶表示素子用組成物のアイソトロピック−ネマティック転移点よりわずかに高い温度が好ましく、具体的には転移点+0.1から10℃が好ましく、転移点+0.1℃から3℃がより好ましい。また、ネマチック相やスメクチック相、コレステリック相を示す温度でにして素子を作製することができる。
高分子安定化させる液晶の配向状態は、スメクチック相やネマチック相で見られるベンド配向、捩れ配向、及びスプレイ配向等やそれらを複数組み合わせたマルチドメイン、及び一軸配向を持つモノドメインを複数方向に配置したマルチドメイン等、必要な配向状態を温度を変えたり、電界を印加して電圧を変化させたり、基板界面に有るポリイミド配向膜や光配向膜等の配向処理方向を一方向や複数方向に処理して液晶を配向させてり、液晶の配向を様々な方法で目的の配向状態を作り、紫外線露光して高分子安定化させることが好ましい。
The temperature at the time of ultraviolet irradiation is an important factor for stabilizing the desired initial alignment of the liquid crystal by determining the characteristics of the light control layer. When the isotropic phase state is fixed, a temperature slightly higher than the isotropic-nematic transition point of the polymer-stabilized liquid crystal display element composition is preferable, and specifically, the transition point is preferably +0.1 to 10 ° C. The transition point + 0.1 ° C. to 3 ° C. is more preferable. Further, the device can be manufactured at a temperature showing a nematic phase, a smectic phase, or a cholesteric phase.
The alignment state of the liquid crystal that stabilizes the polymer is arranged in multiple directions, such as bend alignment, twist alignment, splay alignment, etc. seen in the smectic phase and nematic phase, and multi-domains combining them in combination, and mono domains with uniaxial alignment. Change the temperature of the required alignment state, such as multi-domain, change the voltage by applying an electric field, or process the alignment processing direction of polyimide alignment film or photo alignment film at the substrate interface in one direction or multiple directions Then, it is preferable to align the liquid crystal, create the desired alignment state by various methods and stabilize the polymer by ultraviolet exposure.

本発明の高分子安定化液晶組成物に使用する化合物は具体的な一例を以下に一例を示す。
一般式(I−a)で表される化合物の好ましい構造として、A及びAはいずれも水素原子であることが好ましい。これらの置換基がメチル基である化合物においても本願発明の効果は発現するが、水素原子である化合物は重合速度がより速くなる点で有利である。A、及びAはそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜3のアルキレン基であることが好ましい。二つの重合性官能基間距離は、A、及びAとAとで独立的にそれぞれ炭素数の長さを変えて調整することができる。一般式(I−a)で表される化合物の特徴は、重合性官能基間の距離(架橋点間の距離)が長いことであるが、この距離があまりに長いと重合速度が極端に遅くなって相分離に悪い影響が出てくるため、重合性官能基間距離には上限がある。一方、A及びAの二つの側鎖間距離も主鎖の運動性に影響がある。すなわちA及びAの間の距離が短いと側鎖A及びAがお互いに干渉するようになり、運動性の低下をきたす。従って、一般式(I−a)で表される化合物において重合性官能基間距離はA、A、及びAの和で決まるが、このうちAとAを長くするよりはAを長くした方が好ましい。
Specific examples of the compound used in the polymer-stabilized liquid crystal composition of the present invention are shown below.
As a preferable structure of the compound represented by the general formula (Ia), both A 1 and A 9 are preferably hydrogen atoms. Although the effect of the present invention is exhibited even in a compound in which these substituents are methyl groups, the compound in which the substituent is a hydrogen atom is advantageous in that the polymerization rate becomes faster. A 2 and A 8 are preferably each independently a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. The distance between the two polymerizable functional groups can be adjusted by changing the length of carbon number independently for A 2 and A 8 and A 5 . The feature of the compound represented by the general formula (Ia) is that the distance between the polymerizable functional groups (distance between the crosslinking points) is long, but if this distance is too long, the polymerization rate becomes extremely slow. Therefore, there is an upper limit on the distance between the polymerizable functional groups. On the other hand, the distance between the two side chains of A 3 and A 6 also affects the mobility of the main chain. That is, if the distance between A 3 and A 6 is short, the side chains A 3 and A 6 will interfere with each other, resulting in a decrease in mobility. Therefore, in the compound represented by the general formula (Ia), the distance between the polymerizable functional groups is determined by the sum of A 2 , A 8 , and A 5 , and among these, A 2 and A 8 are longer than A. It is preferable to make 5 longer.

一方側鎖であるA及びA、又はA及びAの長さの関係については次のような態様が好ましい。これらの置換基においてA≧A、及びA≧Aが成り立っていることが好ましい。この関係が成り立っている場合長い方の側鎖であるA及びAはそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い炭素原子数2から18のアルキル基であることが好ましいが、酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い炭素原子数3から15のアルキル基であることがさらに好ましい。側鎖は主鎖に比べて運動性が高いので、これが存在することは低温での高分子鎖の運動性向上に寄与するが、前述したように二つの側鎖間で空間的な干渉が起こる状況では逆に運動性が低下する。このような側鎖間での空間的な干渉を防ぐためには側鎖間距離を長くすること、及び、側鎖長を必要な範囲内で短くすることが有効である。さらにA及びAついてはそれぞれ独立に水素原子、及び酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い炭素原子数1から10のアルキル基であることが好ましく、酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い炭素原子数1から7のアルキル基である場合がより好ましく、酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い炭素原子数1から5のアルキル基である場合がさらに一層好ましく、炭素原子数1から3のアルキル基である場合が最も好ましい。このA及びAについても、その長さが長すぎることは側鎖間の空間的な干渉を誘起するため好ましくない。この一方でA及びAが短い長さを持ったアルキル鎖である場合、高い運動性を持った側鎖になり得ること、及び隣接する主鎖同士の接近を阻害する働きを有することが考えられ、高分子主鎖間の干渉を防ぐ作用がり主鎖の運動性を高めているものと考えられアンカーリングエネルギーが低温で増加して行くことを抑制することができ高分子安定化液晶表示素子の低温域における表示特性を改善する上で有効である。 On the other hand, the following aspect is preferred for the relationship between the lengths of A 3 and A 4 , or A 6 and A 7 , which are side chains. In these substituents, it is preferable that A 3 ≧ A 4 and A 6 ≧ A 7 are satisfied. When this relationship is established, A 3 and A 6 which are longer side chains are each independently 2 to 18 carbon atoms which may be substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—. The alkyl group is preferably an alkyl group having 3 to 15 carbon atoms which may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-. Since the side chain has higher mobility than the main chain, its presence contributes to improvement of the mobility of the polymer chain at low temperature, but as mentioned above, spatial interference occurs between the two side chains. On the contrary, motility decreases. In order to prevent such spatial interference between the side chains, it is effective to increase the distance between the side chains and to shorten the side chain length within a necessary range. Further, A 4 and A 7 are each independently preferably a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO—, More preferably, it is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms which may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-, and an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO The case of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms which may be substituted with-is even more preferable, and the case of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is most preferable. As for A 4 and A 7 , too long is not preferable because it induces spatial interference between side chains. On the other hand, when A 4 and A 7 are alkyl chains having a short length, they can be side chains having high mobility and have a function of inhibiting the proximity of adjacent main chains. It is thought that it acts to prevent interference between the main chains of the polymer, and the mobility of the main chain is considered to be increased, so that the anchoring energy can be prevented from increasing at low temperatures, and the polymer stabilized liquid crystal display This is effective in improving the display characteristics in the low temperature region of the device.

二つの側鎖間に位置するAは、側鎖間距離を変える意味からも、架橋点間距離を広げるてガラス転移温度を下げる意味からも、長い方が好ましい。しかしながらAが長すぎる場合は一般式(I−a)で表される化合物の分子量が大きくなりすぎ液晶組成物との相溶性が低下してくること、及び重合速度が遅くなりすぎて相分離に悪影響が出ること等の理由から自ずとその長さには上限が設定される。よって、本願においてAのアルキレン鎖長は、炭素原子数2から40であるが、炭素原子数3から35が好ましく、炭素原子数6から18がより好ましい。Aは構造上の特徴として、アルキレン基中の水素原子が炭素原子数1から10のアルキル基で置換された構造を有する。アルキル基の置換数は1個以上5個以下であるが、1個から3個が好ましく、2個又は3個置換されていることがより好ましい。置換するアルキル基の炭素原子数は、1から5が好ましく、1から3がより好ましい。 A 5 located between the two side chains is preferably longer in terms of changing the distance between the side chains and increasing the distance between the crosslinking points to lower the glass transition temperature. However to come formula compatibility with (I-a) molecular weight becomes large and too liquid crystal composition of the compound represented by decreases when A 5 is too long, and the polymerization rate slows down too phase separation The length is naturally set to an upper limit because of adverse effects on the length. Therefore, alkylene chain length of A 5 in the present application is a 40 to 2 carbon atoms, preferably 35 carbon atoms 3, carbon atoms 6 18 is more preferred. A 5 represents a structural features, have a hydrogen atom in the alkylene group is replaced by an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms structures. The number of substitution of the alkyl group is 1 or more and 5 or less, preferably 1 to 3, and more preferably 2 or 3 substitutions. The number of carbon atoms in the alkyl group to be substituted is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.

以上より、Aは、炭素原子数3から35のアルキレン基であって、該アルキレン基中に存在する1個以上5個以下のメチレン基の水素原子の一つがそれぞれ独立に炭素原子数1から10のアルキル基で置換されており、該アルキレン基中に含まれるメチレン基が酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良いことが好ましく、
炭素原子数3から35のアルキレン基であって、該アルキレン基中に含まれる1個以上3個以下のメチレン基の水素原子の一つがそれぞれ独立に炭素原子数1から3のアルキル基で置換されており、該アルキレン基中に含まれるメチレン基が酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良いことがより好ましく、
炭素原子数3から32のアルキレン基であって、該アルキレン基中に含まれる1個以上3個以下のメチレン基の水素原子の一つがそれぞれ独立に炭素原子数1から3のアルキル基で置換されており、該アルキレン基中に含まれるメチレン基が酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良いことがさらに好ましく、
が炭素原子数3から32のアルキレン基であって、該アルキレン基中に含まれる1個又は2個のメチレン基の水素原子の一つがそれぞれ独立に炭素原子数1から3のアルキル基で置換されていることが特に好ましい。
As described above, A 5 is an alkylene group having 3 to 35 carbon atoms, and one of hydrogen atoms of 1 to 5 methylene groups present in the alkylene group is independently selected from 1 to C atoms. It is preferably substituted with 10 alkyl groups, and the methylene group contained in the alkylene group may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-,
An alkylene group having 3 to 35 carbon atoms, wherein one of hydrogen atoms of 1 to 3 methylene groups contained in the alkylene group is independently substituted with an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. More preferably, the methylene group contained in the alkylene group may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-,
An alkylene group having 3 to 32 carbon atoms, wherein one of hydrogen atoms of 1 to 3 methylene groups contained in the alkylene group is independently substituted with an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; More preferably, the methylene group contained in the alkylene group may be substituted with an oxygen atom, -CO-, -COO- or -OCO-,
A 5 is an alkylene group having 3 to 32 carbon atoms, and one of the hydrogen atoms of one or two methylene groups contained in the alkylene group is each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. It is particularly preferred that it is substituted.

一般式(I−a)で表される化合物は、Tetrahedoron Letters,Vol.30,pp4985、Tetrahedoron Letters,Vol.23,No6,pp681−684、及び、Journal of Polymer Science:PartA:Polymer Chemistry,Vol.34,pp217−225等の公知の方法で合成することができる。
例えば、一般式(I−a)において、A、及びAが水素である化合物は、エポキシ基を複数有する化合物と、エポキシ基と反応し得る活性水素を有するアクリル酸やメタクリル酸等の重合性化合物とを反応させ、水酸基を有する重合性化合物を合成し、次に、飽和脂肪酸とを反応させることにより得ることができる。
更に、複数のエポキシ基を有する化合物と飽和脂肪酸とを反応させ、水酸基を有する化合物を合成し、次に水酸基と反応し得る基を有するアクリル酸塩化物等の重合性化合物とを反応させることにより得ることができる。
The compound represented by the general formula (Ia) is disclosed in Tetrahedoron Letters, Vol. 30, pp 4985, Tetrahedron Letters, Vol. 23, No. 6, pp 681-684, and Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 34, pp217-225 and the like.
For example, in the general formula (Ia), a compound in which A 4 and A 7 are hydrogen is a compound such as acrylic acid or methacrylic acid having a compound having a plurality of epoxy groups and active hydrogen capable of reacting with the epoxy group. It can be obtained by reacting with a functional compound to synthesize a polymerizable compound having a hydroxyl group and then reacting with a saturated fatty acid.
Furthermore, by reacting a compound having a plurality of epoxy groups with a saturated fatty acid, synthesizing a compound having a hydroxyl group, and then reacting with a polymerizable compound such as an acrylate chloride having a group capable of reacting with a hydroxyl group. Obtainable.

またラジカル重合性化合物が、例えば、一般式(I−a)のA、及びAがアルキル基であり、A、及びAが炭素原子数1であるメチレン基である場合は、オキセタン基を複数有する化合物と、オキセタン基と反応し得る脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法や、オキセタン基を一つ有する化合物と、オキセタン基と反応し得る多価の脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法等により得ることができる。
また、一般式(I−a)のA、及びAが炭素原子数3であるプロピレン基の場合は、オキセタン基の代わりにフラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。更に、一般式(I−a)のA、及びAが炭素原子数4であるブチレン基の場合は、オキセタン基の代わりにピラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。
When the radically polymerizable compound is, for example, A 4 and A 7 in the general formula (Ia) are alkyl groups, and A 2 and A 8 are methylene groups having 1 carbon atom, oxetane A method of reacting a compound having a plurality of groups with a fatty acid chloride or a fatty acid capable of reacting with an oxetane group, and further reacting with a polymerizable compound having active hydrogen such as acrylic acid, or a compound having one oxetane group And a polyvalent fatty acid chloride or a fatty acid capable of reacting with an oxetane group, and further reacting with a polymerizable compound having active hydrogen such as acrylic acid.
Further, when A 2 and A 8 in the general formula (Ia) are propylene groups having 3 carbon atoms, they can be obtained by using a compound having a plurality of furan groups instead of the oxetane groups. Further, when A 2 and A 8 in the general formula (Ia) are a butylene group having 4 carbon atoms, it can be obtained by using a compound having a plurality of pyran groups instead of an oxetane group.

一般式(II−a)で表される化合物は、幅広い液晶温度範囲、低温域でのネマティック安定性及び相溶性、且つ高誘電率、高い比抵抗値の点で具体的には次に記載する一般式(IV−a)、一般式(V−a)、一般式(V−b)、一般式(VI−a)及び一般式(VI−b)で表される化合物が好ましい。
一般式(IV−a)
The compound represented by the general formula (II-a) is specifically described below in terms of a wide liquid crystal temperature range, nematic stability and compatibility in a low temperature range, a high dielectric constant, and a high specific resistance value. Compounds represented by general formula (IV-a), general formula (Va), general formula (Vb), general formula (VI-a) and general formula (VI-b) are preferred.
Formula (IV-a)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R11は炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよく、
11は1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
11は単結合又は−CHCH−を表し、
11は、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基(該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)、フッ素原子、塩素原子、イソシアネート基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又は一般式(IV−b)を表し、
(Wherein R 11 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more methylene groups present in the alkyl group or alkenyl group are As oxygen atoms that are not directly bonded to each other, they may be substituted with oxygen atoms,
C 11 represents a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted or has one or more fluorine atoms, chlorine atoms as substituents, It can have a methyl group or a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group,
Z 11 represents a single bond or —CH 2 CH 2 —,
X 11 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group or alkenyl group have oxygen atoms mutually It may be substituted with an oxygen atom as not directly bonded.), Represents a fluorine atom, a chlorine atom, an isocyanate group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, a difluoromethoxy group or a general formula (IV-b) ,

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、C12は1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
18は、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基(該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)、フッ素原子、塩素原子、イソシアネート基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、又はジフルオロメトキシ基基を表す。)
12からX17はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、メチル基、メトキシ基又はエチル基を表し、
11は0又は1を表す。)
一般式(IV−a)においてR11としては、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から6のアルケニル基(該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)が好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数1から5のアルコキシ基がより好ましい。
11としては、単結合が好ましく、
11としては、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から5のアルコキシ基又はフッ素原子が好ましく、
12からX17は、水素原子、フッ素原子又はメチル基が好ましく、X12からX17の中で1つ以上、3つ以下がフッ素原子、又はメチル基であるものがより好ましい。
(In the formula, C 12 represents a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted or has one or more fluorine atoms as a substituent. A chlorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group,
X 18 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms (one or two or more methylene groups present in the alkyl group or alkenyl group have oxygen atoms mutually It may be substituted with an oxygen atom as not directly bonded.), A fluorine atom, a chlorine atom, an isocyanate group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a difluoromethoxy group. )
X 12 to X 17 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, a methyl group, a methoxy group or an ethyl group,
n 11 represents 0 or 1. )
In the general formula (IV-a), R 11 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms (one or two or more present in the alkyl group or alkenyl group). The methylene group may be substituted with an oxygen atom, assuming that the oxygen atoms are not directly bonded to each other.), Preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. preferable.
Z 11 is preferably a single bond,
X 11 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorine atom,
X 12 to X 17 are preferably a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group, and more preferably one or more and three or less of X 12 to X 17 are a fluorine atom or a methyl group.

具体的には、一般式(IV-c)から一般式(IV-i)   Specifically, from general formula (IV-c) to general formula (IV-i)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中R31、R32、及びR33はそれぞれ独立して、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から5のアルコキシ基を表し、
X61からX66はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はメチル基を表し、
X71からX76はそれぞれ独立して、水素原子、又はフッ素原子を表す。)
で表される化合物が好ましく、これらの中でも、X61からX66の少なくとも1つ以上、3つ以下がフッ素原子、又はメチル基であるもの、及びX71からX76の少なくとも1つ以上、3つ以下がフッ素原子であるものがより好ましく。具体的には一般式(IV-j)から一般式(I-59)
(Wherein R 31 , R 32 and R 33 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms,
X 61 to X 66 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a methyl group,
X 71 to X 76 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom. )
Of these, preferred is a compound represented by: at least one of X 61 to X 66 , three or less being a fluorine atom or a methyl group, and at least one or more of X 71 to X 76 , 3 More preferably, no more than one is a fluorine atom. Specifically, from general formula (IV-j) to general formula (I-59)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R35、R36及びR37はそれぞれ独立して、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から5のアルコキシ基基を表し、
X81、X84、X85及びX86はそれぞれ独立して水素原子、又はフッ素原子を表し、X82及びX83はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、又はメチル基を表すが、式(I-55)及び式(I-56)中のX82からX86の少なくとも1つ以上、3つ以下がフッ素原子、又はメチル基を表し、
X87及びX88はそれぞれ独立して、水素原子、又はフッ素原子を表す。)
で表される化合物が更により好ましい。
(Wherein R 35 , R 36 and R 37 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms,
X 81 , X 84 , X 85 and X 86 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, and X 82 and X 83 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group, (I-55) and in formula (I-56) at least one or more of X 82 to X 86 represent a fluorine atom or a methyl group,
X 87 and X 88 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom. )
Even more preferred is a compound represented by:

一般式(V−a)及び一般式(V−b)   General formula (Va) and general formula (Vb)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R21及びR31はそれぞれ独立して、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよく、
21及びC31はそれぞれ独立して、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
21フェニル基又はシクロヘキシル基を表し、
31は1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表し、
21及びX31はそれぞれ独立して、フッ素原子、塩素原子、イソシアネート基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はジフルオロメトキシ基を表し、
22からX26及びX32からX36はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を表し、
21及びZ31はそれぞれ独立して、単結合又は−CHCH−を表し、
22及びZ32はそれぞれ独立して、単結合、−CHCH−又は−CFO−を表し、
21及びn31は0又は1を表す。)
一般式(V−a)及び一般式(V−b)においてR21及びR31としては、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から6のアルケニル基(該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)が好ましく、該アルケニル基は式(V-c)
(In the formula, each of R 21 and R 31 independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more present in the alkyl group or alkenyl group or Two or more methylene groups may be substituted with oxygen atoms, assuming that the oxygen atoms are not directly bonded to each other,
C 21 and C 31 each independently represent a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted or has one or two substituents. It can have the above fluorine atom, chlorine atom, methyl group or trifluoromethyl group or trifluoromethoxy group,
Y represents a 21 phenyl group or a cyclohexyl group,
Y 31 represents a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group,
X 21 and X 31 each independently represent a fluorine atom, a chlorine atom, an isocyanate group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a difluoromethoxy group,
X 22 to X 26 and X 32 to X 36 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group,
Z 21 and Z 31 each independently represent a single bond or —CH 2 CH 2 —;
Z 22 and Z 32 each independently represent a single bond, —CH 2 CH 2 — or —CF 2 O—,
n 21 and n 31 represent 0 or 1. )
In formulas (Va) and (Vb), R 21 and R 31 are each an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms (the alkyl group or alkenyl group). 1 or 2 or more methylene groups present therein may be substituted with an oxygen atom so that the oxygen atoms are not directly bonded to each other), and the alkenyl group has the formula (Vc)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(構造式は右端で直接もしくは酸素原子を介して環に連結しているものとする。)で表されるものが好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基がより好ましい。
21及びC31としては、1,4-シクロヘキシレン基が好ましく、
21及びZ31としては、単結合が好ましく、
21及びX31としては、フッ素原子もしくはトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
具体的には一般式(V-1)から一般式(V-33)で表される化合物が好ましい。
(The structural formula is assumed to be connected to the ring directly or through an oxygen atom at the right end), and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.
C 21 and C 31 are preferably 1,4-cyclohexylene groups,
Z 21 and Z 31 are preferably a single bond,
X 21 and X 31 are preferably a fluorine atom or a trifluoromethoxy group, and more preferably a fluorine atom.
Specifically, compounds represented by general formula (V-1) to general formula (V-33) are preferable.

Figure 2007092000
Figure 2007092000

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R11は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
一般式(VI−a)及び一般式(VI−b)
(In the formula, R 11 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
General formula (VI-a) and general formula (VI-b)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R41及びR51はそれぞれ独立して、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよく、
41及びC51はそれぞれ独立して、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
41はフェニル基又は、シクロヘキシル基を表し、
51は1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表し、
41及びX51はそれぞれ独立して、フッ素原子、塩素原子、イソシアネート基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はジフルオロメトキシ基を表し、
42からX45及びX52からX55はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を表し、
41及びZ51はそれぞれ独立して、単結合又は−CHCH−を表し、
42及びZ52はそれぞれ独立して、単結合、−CHCH−又は−CFO−を表し、
41及びn51は0又は1を表す。)
一般式(VI−a)及び一般式(VI−b)においてR41及びR51としては、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から6のアルケニル基(該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)が好ましく、該アルケニル基は式(VI-c)
(In the formula, R 41 and R 51 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more present in the alkyl group or alkenyl group or Two or more methylene groups may be substituted with oxygen atoms, assuming that the oxygen atoms are not directly bonded to each other,
C 41 and C 51 each independently represents a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted or has one or two substituents. It can have the above fluorine atom, chlorine atom, methyl group or trifluoromethyl group or trifluoromethoxy group,
Y 41 represents a phenyl group or a cyclohexyl group,
Y 51 represents a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group,
X 41 and X 51 each independently represent a fluorine atom, a chlorine atom, an isocyanate group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a difluoromethoxy group,
X 42 to X 45 and X 52 to X 55 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group,
Z 41 and Z 51 each independently represent a single bond or —CH 2 CH 2 —;
Z 42 and Z 52 each independently represent a single bond, —CH 2 CH 2 — or —CF 2 O—,
n 41 and n 51 represent 0 or 1. )
In the general formula (VI-a) and the general formula (VI-b), R 41 and R 51 are each an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms (the alkyl group or alkenyl group). 1 or 2 or more methylene groups present therein may be substituted with an oxygen atom so that the oxygen atoms are not directly bonded to each other), and the alkenyl group has the formula (VI-c)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(構造式は右端で直接もしくは酸素原子を介して環に連結しているものとする。)で表されるものが好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基がより好ましい。
41及びC51としては、1,4-シクロヘキシレン基が好ましく、
41及びZ51としては、単結合が好ましく、
41及びX51としては、フッ素原子もしくはトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
具体的には一般式(VI-1)から一般式(VI-42)で表される化合物が好ましい。
(The structural formula is assumed to be connected to the ring directly or through an oxygen atom at the right end), and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.
C 41 and C 51 are preferably 1,4-cyclohexylene groups,
Z 41 and Z 51 are preferably a single bond,
X 41 and X 51 are preferably a fluorine atom or a trifluoromethoxy group, and more preferably a fluorine atom.
Specifically, compounds represented by general formula (VI-1) to general formula (VI-42) are preferable.

Figure 2007092000
Figure 2007092000

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R11は炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)
また、更なる液晶温度領域の拡大、高誘電率、又は低粘性を得るため、一般式(IV−a)、一般式(V−a)、一般式(V−b)、一般式(VI−a)、一般式(VI−b)の化合物に加えて、一般式(VIII−a)、又は一般式(IX−a)で表される化合物を含有することも好ましい。
一般式(VIII−a)
(In the formula, R 11 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
Further, in order to obtain further expansion of the liquid crystal temperature region, high dielectric constant, or low viscosity, general formula (IV-a), general formula (Va), general formula (Vb), general formula (VI- In addition to the compound of a) and general formula (VI-b), it is also preferable to contain the compound represented by general formula (VIII-a) or general formula (IX-a).
General formula (VIII-a)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R61及びR62はそれぞれ独立して、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよく、
61、C62及びC63はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
61及びZ62はそれぞれ独立して、単結合又は−CHCH−を表し、
61は、0、1又は2を表す。ただし、n61=2の場合、複数存在するC61及びZ61はそれぞれ同じあっても、異なっていても良い。)
一般式(VIII−a)においてR61及びR62としては、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から6のアルケニル基(該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)が好ましく、該アルケニル基は式(V-c)で表されるものが好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基又はアルコキシ基が更により好ましい。
また、特に低粘性を得たい場合は、n61が0であり、C62及びC63が、1,4-シクロへキシレン基であり、Z62が単結合であることが好ましく、
特に液晶温度範囲を拡大するには、n61が0又は1であり、C61及びC62が、1,4-シクロへキシレン基であり、C63が1,4フェニレン基(該1,4-フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、メチル基を有することができる。)であり、Z61が単結合又は−CHCH−であり、Z62が単結合であることが好ましく、
特に高屈折率を得るためには、n61が1でありC61が1,4-シクロへキシレン基、又は1,4フェニレン基(該1,4-フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、メチル基を有することができる。)であり、C62及びC63が、1,4フェニレン基(該1,4-フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子又はメチル基を有することができる。)であることが好ましい。
具体的には一般式(VIII-1)から一般式(VIII-5)で表される化合物が好ましい。
(Wherein R 61 and R 62 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and Two or more methylene groups may be substituted with oxygen atoms, assuming that the oxygen atoms are not directly bonded to each other,
C 61 , C 62 and C 63 each independently represents a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted or one or a substituent It can have two or more fluorine atoms, chlorine atoms, methyl groups or trifluoromethyl groups or trifluoromethoxy groups,
Z 61 and Z 62 each independently represent a single bond or —CH 2 CH 2 —;
n 61 represents 0, 1 or 2. However, when n 61 = 2, a plurality of C 61 and Z 61 may be the same or different. )
In General Formula (VIII-a), R 61 and R 62 are each an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms (one or 2 present in the alkyl group or alkenyl group). More than one methylene group may be substituted with an oxygen atom so that oxygen atoms are not directly bonded to each other. The alkenyl group is preferably a group represented by the formula (Vc), and a carbon atom Even more preferred are alkyl groups or alkoxy groups of the number 1-5.
In particular, when it is desired to obtain a low viscosity, it is preferable that n 61 is 0, C 62 and C 63 are 1,4-cyclohexylene groups, and Z 62 is a single bond.
In particular, to expand the liquid crystal temperature range, n 61 is 0 or 1, C 61 and C 62 are 1,4-cyclohexylene groups, and C 63 is a 1,4-phenylene group (the 1,4 The -phenylene group is unsubstituted or can have one or more fluorine atoms or methyl groups as substituents), and Z 61 is a single bond or —CH 2 CH 2 —; Z 62 is preferably a single bond,
In order to obtain a particularly high refractive index, n 61 is 1 and C 61 is 1,4-cyclohexylene group or 1,4-phenylene group (the 1,4-phenylene group is unsubstituted or substituted). 1 or 2 or more fluorine atoms or a methyl group as a group), and C 62 and C 63 are 1,4-phenylene groups (is the 1,4-phenylene group unsubstituted)? Alternatively, it may have one or two or more fluorine atoms or methyl groups as a substituent.
Specifically, compounds represented by general formula (VIII-1) to general formula (VIII-5) are preferable.

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R12及びR13はそれぞれ独立して炭素原子数1から5のアルキル基、(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のCH2基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)を表し、X21からX26はそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子又はメチル基を表す。)
一般式(IX−a)
(Wherein R 12 and R 13 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, (one or two or more CH 2 groups present in the alkyl group have oxygen atoms directly And may be substituted with an oxygen atom as a non-bonded group.), And X 21 to X 26 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group.)
Formula (IX-a)

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R71は炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよく、
71、C72及びC73はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基又はインダン−2,5−ジイル基、を表し、該1,4−フェニレン基、インダンー2,5−ジイル基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
71及びZ72はそれぞれ独立して、単結合、−CHCH−又は−CFO−を表し、
71はフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基、ジフルオロメチル基、イソシアネート基を表し、
71は、0、1又は2を表す。ただし、n71=2の場合、複数存在するC71及びZ71はそれぞれ同じあっても、異なっていても良い。)
一般式(IX−a)のR71としては、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数2から6のアルケニル基(該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよい。)が好ましく、該アルケニル基は式(V-c)で表されるものが好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数1から5のアルコキシ基が更により好ましい。
71としては、フッ素原子又はトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
また、特に高誘電率を得たい場合は、n71が0又は1であり、C71が1,4-シクロへキシレン基であり、C72が1,4-シクロへキシレン基、又は1,4-フェニレン基(該1,4-フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、メチル基を有することができる。)であり、C73が2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、2,6-ジフルオロ-1,4-フェニレン基又は3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基であり、Z71及びZ72が単結合であることが好ましい。
特に液晶温度範囲を拡大するには、n71が2であり、C71が1,4-シクロへキシレン基であり、C72が、1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基であり、C73が2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、2,6-ジフルオロ-1,4-フェニレン基又は3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基であり、Z71及びZ72が単結合又は−CHCH−であることが好ましい。
具体的には一般式(IX-1)から一般式(IX-4)で表される化合物が好ましい。
(Wherein R 71 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more methylene groups present in the alkyl group or alkenyl group are As oxygen atoms that are not directly bonded to each other, they may be substituted with oxygen atoms,
C 71 , C 72 and C 73 each independently represents a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group or an indan-2,5-diyl group, and the 1,4-phenylene group, indan-2 , 5-diyl groups can be unsubstituted or have one or more fluorine, chlorine, methyl, trifluoromethyl or trifluoromethoxy groups as substituents;
Z 71 and Z 72 each independently represent a single bond, —CH 2 CH 2 — or —CF 2 O—,
X71 represents a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group or a trifluoromethoxy group, a difluoromethyl group, an isocyanate group,
n 71 represents 0, 1 or 2. However, when n 71 = 2, a plurality of C 71 and Z 71 may be the same or different. )
R 71 in the general formula (IX-a) is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms (one or two or more present in the alkyl group or alkenyl group). The methylene group may be substituted with an oxygen atom, assuming that oxygen atoms are not directly bonded to each other.), And the alkenyl group is preferably represented by the formula (Vc). Even more preferred are 5 alkyl groups or alkoxy groups of 1 to 5 carbon atoms.
X 71 is preferably a fluorine atom or a trifluoromethoxy group, and more preferably a fluorine atom.
In particular, when it is desired to obtain a high dielectric constant, n 71 is 0 or 1, C 71 is a 1,4-cyclohexylene group, C 72 is a 1,4-cyclohexylene group, or 1, A 4-phenylene group (the 1,4-phenylene group is unsubstituted or may have one or more fluorine atoms or a methyl group as a substituent), and C 73 is 2-fluoro A 1,4-phenylene group, a 3-fluoro-1,4-phenylene group, a 2,6-difluoro-1,4-phenylene group or a 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, Z 71 and Z 72 is preferably a single bond.
In particular, to expand the liquid crystal temperature range, n 71 is 2, C 71 is a 1,4-cyclohexylene group, and C 72 is a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group. And C 73 is 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 2,6-difluoro-1,4-phenylene group or 3,5-difluoro-1,4 - phenylene group, Z 71 and Z 72 is a single bond or -CH 2 CH 2 - is preferably.
Specifically, compounds represented by general formula (IX-1) to general formula (IX-4) are preferable.

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R14は炭素原子数1から5のアルキル基又はアルコキシ基を表し、X31からX34は水素原子又はフッ素原子を表し、Z11は単結合、又は−CHCH−を表す。)
これら一般式(IX-1)から一般式(IX-4)の中でも一般式(IX-5)から一般式(IX-8)で表される化合物がより好ましい。
(Wherein R 14 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group, X 31 to X 34 represent a hydrogen atom or a fluorine atom, Z 11 represents a single bond, or —CH 2 CH 2 —. To express.)
Among these general formulas (IX-1) to (IX-4), compounds represented by general formula (IX-5) to general formula (IX-8) are more preferable.

Figure 2007092000
Figure 2007092000

(式中、R15は炭素原子数1から5のアルキル基を表し、X35からX37はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。)
これらの液晶組成物は不純物等を除去する、又は比抵抗値を更に高くする目的で、シリカ、アルミナ等による精製処理を施しても良い。比抵抗値としては1012Ω・cm以上が好ましく、1013Ω・cm以上がより好ましい。
更に、目的に応じて液晶組成物中に、キラル化合物、染料等のドーパントを添加することもできる。
(In the formula, R 15 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X 35 to X 37 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom.)
These liquid crystal compositions may be subjected to a purification treatment with silica, alumina or the like for the purpose of removing impurities or the like or further increasing the specific resistance value. The specific resistance value is preferably 10 12 Ω · cm or more, and more preferably 10 13 Ω · cm or more.
Furthermore, dopants such as chiral compounds and dyes can be added to the liquid crystal composition according to the purpose.

本発明の高分子安定化液晶表示素子用組成物を重合させる場合の重合方法としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等を用いることが可能であるが、ラジカル重合により重合することが好ましい。   As a polymerization method for polymerizing the composition for a polymer-stabilized liquid crystal display element of the present invention, radical polymerization, anion polymerization, cationic polymerization, and the like can be used, but polymerization is preferably performed by radical polymerization.

ラジカル重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができるが、光重合開始剤が好ましい。具体的には以下の化合物が好ましい。
ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系;
ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系;ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系;
ベンゾフェノン、ο−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系;
2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系;
ミヒラーケトン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系;
10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。
この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。
As the radical polymerization initiator, a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used, but a photopolymerization initiator is preferable. Specifically, the following compounds are preferable.
Diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- ( 2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propan-1-one, 2-benzyl- Acetophenone series such as 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone;
Benzoins such as benzoin, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide; benzyl and methylphenylglyoxyesters;
Benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3 ', 4,4' -Benzophenone series such as tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone;
Thioxanthone systems such as 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone;
Aminobenzophenone series such as Michler's ketone and 4,4′-diethylaminobenzophenone;
10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone and the like are preferable.
Of these, benzyldimethyl ketal is most preferred.

一般式(II−a)が、一般式(IV−a)、一般式(V−a)及び一般式(V−b)、一般式(VI−a)及び一般式(VI−b)、一般式(VIII−a)、一般式(IX−a)、で表される化合物を含む液晶組成物を93から99.9質量%含有し、一般式(I−a)、で表される化合物を含む重合性組成物を0.1から7%を含有し、重合開始剤を0.1から2質量%含有することが好ましく、該液晶組成物を93から99.9質量%含有し、該重合性組成物を22から36質量%含有し、重合開始剤を0.1から2質量%含有することが更に好ましい。液晶組成物としては、一般式(IV−a)で表される化合物の含有率が5から90%、一般式(V−a)及び一般式(V−b)、一般式(VI−a)及び一般式(VI−b)、で表される化合物群の含有率が5から70%であるものが好ましく、一般式(IV−a)で表される化合物の含有率が10から80%、一般式(V−a)及び一般式(V−b)、一般式(VI−a)及び一般式(VI−b)、で表される化合物群の含有率が10から50%であるものがより好ましい。 General formula (II-a) is general formula (IV-a), general formula (Va) and general formula (Vb), general formula (VI-a) and general formula (VI-b), A compound containing 93 to 99.9% by mass of a liquid crystal composition containing a compound represented by the formula (VIII-a) and the general formula (IX-a), and a compound represented by the general formula (Ia) Containing 0.1 to 7% of the polymerizable composition, preferably containing 0.1 to 2% by weight of the polymerization initiator, containing 93 to 99.9% by weight of the liquid crystal composition, More preferably, the content is 22 to 36% by mass, and the polymerization initiator is 0.1 to 2% by mass. As the liquid crystal composition, the content of the compound represented by the general formula (IV-a) is 5 to 90%, the general formula (Va), the general formula (Vb), and the general formula (VI-a). And the content of the compound group represented by the general formula (VI-b) is preferably 5 to 70%, the content of the compound represented by the general formula (IV-a) is 10 to 80%, What has the content rate of the compound group represented by general formula (Va) and general formula (Vb), general formula (VI-a), and general formula (VI-b) being 10 to 50%. More preferred.

その他、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、非反応性のオリゴマーや無機充填剤、有機充填剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、シランカップリング剤等を適宜添加しても良い。
本発明において使用する多官能液晶性モノマーは、重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、エチニル基、メルカプト基、マレイミド基、ClCH=CHCONH-、CH2=CCl-、CHCl=CH-、RCH=CHCOO-(Rは塩素、フッ素、または炭素原子数1〜10の炭化水素基を表す)が挙げられるが、これらの中でもアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、メルカプト基、ビニルオキシ基が好ましく、メタアクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基が特に好ましく、アクリロイルオキシ基が最も好ましい。多官能液晶性モノマーの分子構造としては、2つ以上の環構造を有することを特徴とする液晶骨格、重合性官能基、さらに液晶骨格と重合性官能基を連結する柔軟性基を少なくとも2つ有するものが好ましく、3つの柔軟性基を有するものがさらに好ましい。柔軟性基としては、-(CH)n-(nは整数を表す)で表されるようなアルキレンスペーサー基や-(Si(CH)-O)-(nは整数を表す)で表されるようなシロキサンスペーサー基を挙げることができ、アルキレンスペーサー基が好ましい。これらの柔軟性基と液晶骨格、もしくは重合性官能基との結合部分には、-O-、-COO-、-CO-のような結合が介在していても良い。
In addition, antioxidants, UV absorbers, non-reactive oligomers and inorganic fillers, organic fillers, polymerization inhibitors, antifoaming agents, leveling agents, plasticizers, silane coupling agents, etc. are added as necessary. You may do it.
The polyfunctional liquid crystalline monomer used in the present invention includes, as a polymerizable functional group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, acrylamide group, methacrylamide group, epoxy group, vinyl group, vinyloxy group, ethynyl group, mercapto group, maleimide. group, ClCH = CHCONH-, CH 2 = CCl-, CHCl = CH-, RCH = CHCOO- (R is chlorine, fluorine, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms) but may be mentioned, these Among them, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, epoxy group, mercapto group, and vinyloxy group are preferable, methacryloyloxy group and acryloyloxy group are particularly preferable, and acryloyloxy group is most preferable. As the molecular structure of the polyfunctional liquid crystalline monomer, there are at least two liquid crystal skeletons having two or more ring structures, a polymerizable functional group, and a flexible group for connecting the liquid crystal skeleton and the polymerizable functional group. Those having three flexible groups are more preferable. Examples of the flexible group include an alkylene spacer group represented by — (CH 2 ) n — (n represents an integer) and — (Si (CH 3 ) 2 —O) n — (n represents an integer). And an alkylene spacer group is preferable. Bonds such as —O—, —COO—, and —CO— may be present in the bonding portion between these flexible groups and the liquid crystal skeleton or polymerizable functional group.

液晶骨格は、通常この技術分野で液晶骨格(メソゲン)と認識されるものであれば、特に制限なく使用することができるが、少なくとも2つ以上の環構造を有するものが好ましい。環構造としては使用できる環は、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、1,2,4-トリアジン、1,3,5-トリアジン、テトラジン、ジヒドロオキサジン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘキサノン、ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、テトラヒドロチオピラン、ジチアン、オキサチアン、ジオキサボリナン、ナフタレン、ジオキサナフタレン、テトラヒドロナフタレン、キノリン、クマリン、キノキサリン、デカヒドロナフタレン、インダン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、フェナンスレン、ジヒドロフェナンスレン、パーヒドロフェナンスレン、ジオキサパーヒドロフェナンスレン、フルオレン、フルオレノン、シクロヘプタン、シクロヘプタトリエンオン、コレステン、ビシクロ[2.2.2]オクタンやビシクロ[2.2.2]オクテン、1,5-ジオキサスピロ(5.5)ウンデカン、1,5-ジチアスピロ(5.5)ウンデカン、トリフェニレン、トルクセン、ポルフィリン、フタロシアニンを挙げることができ、これらの中でも、ベンゼン、シクロヘキサン、フェナントレン、ナフタレン、テトラヒドロネフタレン、デカヒドロネフタレンが好ましい。これらの環は、炭素原子数1〜7のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、又はシアノ基、ハロゲン原子で一つ以上置換されていても良い。アルキル基としてはメチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基が望ましく、メチル基とエチル基が特に好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましく、アルカノイル基としてはアセチル基、プロピオニル基、ブチロイル基が好ましく、ハロゲン原子としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子が好ましく、フッ素原子と塩素原子が特に好ましい。また、多官能液晶性モノマーに加えて、単官能液晶性モノマーを添加しても良い。 The liquid crystal skeleton can be used without particular limitation as long as it is generally recognized as a liquid crystal skeleton (mesogen) in this technical field, but those having at least two or more ring structures are preferable. Rings that can be used as the ring structure are benzene, pyridine, pyrazine, pyridazine, pyrimidine, 1,2,4-triazine, 1,3,5-triazine, tetrazine, dihydrooxazine, cyclohexane, cyclohexene, cyclohexadiene, cyclohexanone, piperidine , Piperazine, tetrahydropyran, dioxane, tetrahydrothiopyran, dithiane, oxathiane, dioxaborinane, naphthalene, dioxanaphthalene, tetrahydronaphthalene, quinoline, coumarin, quinoxaline, decahydronaphthalene, indane, benzoxazole, benzothiazole, phenanthrene, dihydrophenance Len, perhydrophenanthrene, dioxaperhydrophenanthrene, fluorene, fluorenone, cycloheptane, cycloheptatrienone Examples include cholesterol, bicyclo [2.2.2] octane, bicyclo [2.2.2] octene, 1,5-dioxaspiro (5.5) undecane, 1,5-dithiaspiro (5.5) undecane, triphenylene, torquesen, porphyrin, and phthalocyanine. Among these, benzene, cyclohexane, phenanthrene, naphthalene, tetrahydronephthalene, and decahydronephthalene are preferable. One or more of these rings may be substituted with an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group, an alkanoyl group, a cyano group, or a halogen atom. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group are desirable, and a methyl group and an ethyl group are particularly preferable. As an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group are preferable. As an alkanoyl group, an acetyl group, a propionyl group, and a butyroyl group are preferable. As a halogen atom, a fluorine atom, a bromine atom, and a chlorine atom are preferable. A fluorine atom and a chlorine atom are particularly preferable. In addition to the polyfunctional liquid crystalline monomer, a monofunctional liquid crystalline monomer may be added.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例における「%」は特に断りのない限り『質量%』を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, “%” means “% by mass” unless otherwise specified.

(高分子安定化液晶表示素子の評価法)
実施例中の高分子分散型液晶表示素子は以下の方法で作製した。
液晶組成物、ラジカル重合性組成物、光重合開始剤及び微量の重合禁止剤からなる調光層形成材料を真空注入法でセルギャップ4μmのITO付きガラスセル内に注入した。また真空度は2パスカルとなるよう設定した。注入後ガラスセルを取り出し、注入口を封口剤3026E(スリーボンド社製)で封止した後、25℃のネマチック相状態で、紫外線カットフィルターL−37(ホーヤ カンデオ オプトロニクス社製)を介して、サンプル表面の照射強度が5mW/cmとなるように調整されたメタルハライドランプを300秒間照射して、高分子分安定化液晶表示素子を得た。
実施例中に示される高分子分散型液晶表示素子の特性の略号、及び意味は以下に示す通りである。
25℃の室内環境、あるいは−20℃の低温環境において、高分子分散型液晶表示素子に60Hzの交流電圧を印加する。印加電圧を無印加から0.2V/ステップ、かつ3秒/ステップの条件で5Vまで段階的に上昇させる。印加電圧が15Vに到達したら今度は印加電圧を0.2Vステップ、かつ3秒/ステップの条件で無印加まで下降させる。この操作を行った時の印加電圧と光透過率の関係から、以下の特性値が定義される。
T100:電圧無印加時の光透過率(%)。
T0:印加電圧上昇に伴う光透過率変化が飽和に達し、光透過率が変化しなくなった時の光透過率(%)。
T90:T0+0.9×(T100−T0)で定義される光透過率(%)。
V0:T0における印加電圧(V)。
Vth:印加電圧を無印加から上昇させていった時、T90の透過率における印加電圧(V)。
電圧保持率(VHR):液晶電圧保持率測定システムVHR-A1(東陽テクニカ社製)を用いて測定した、パルス幅64μsec、フレーム周期200msec、印加電圧5Vにおける、電圧低下がない場合の理想的波形との面積比(%)。
(高分子のガラス転移温度の評価)
微量に重合禁止剤を含む高分子前駆体に、光重合開始剤を2%添加して真空注入法でセルギャップ4μmのITO付きガラスセル内に注入して紫外線をメタルハライドランプを照射してセル内に高分子薄膜を形成させた。英国ソーラトロン社製のインピーダンス解析装置(1260A)に、増幅器とアッテネーターを介してこのセルを接続して
10Vp-pの1kHzサイン波に於けるインピーダンスを25℃〜-120℃までの範囲で測定し、測定データーから誘電損率を求めた。誘電損率の温度曲線からピーク値を示す温度をガラス転移温度と定義した。
(Evaluation method for polymer-stabilized liquid crystal display elements)
The polymer dispersion type liquid crystal display elements in the examples were produced by the following method.
A light control layer forming material comprising a liquid crystal composition, a radical polymerizable composition, a photopolymerization initiator and a small amount of a polymerization inhibitor was injected into a glass cell with ITO having a cell gap of 4 μm by a vacuum injection method. The degree of vacuum was set to 2 Pascals. After the injection, the glass cell was taken out, the inlet was sealed with a sealing agent 3026E (manufactured by ThreeBond), and then in a nematic phase state at 25 ° C., through a UV cut filter L-37 (manufactured by Hoya Candeo Optronics). A metal halide lamp adjusted to have a surface irradiation intensity of 5 mW / cm 2 was irradiated for 300 seconds to obtain a polymer component-stabilized liquid crystal display element.
Abbreviations and meanings of characteristics of the polymer dispersed liquid crystal display elements shown in the examples are as follows.
An AC voltage of 60 Hz is applied to the polymer dispersed liquid crystal display element in an indoor environment of 25 ° C. or a low temperature environment of −20 ° C. The applied voltage is increased stepwise from no application to 5 V under the conditions of 0.2 V / step and 3 seconds / step. When the applied voltage reaches 15 V, this time the applied voltage is lowered to no application under the condition of 0.2 V step and 3 seconds / step. The following characteristic values are defined from the relationship between the applied voltage and the light transmittance when this operation is performed.
T100: Light transmittance (%) when no voltage is applied.
T0: Light transmittance (%) when the light transmittance change with increasing applied voltage reaches saturation and the light transmittance stops changing.
T90: Light transmittance (%) defined by T0 + 0.9 × (T100−T0).
V0: Applied voltage (V) at T0.
Vth: Applied voltage (V) at the transmittance of T90 when the applied voltage is increased from no application.
Voltage holding ratio (VHR): An ideal waveform when there is no voltage drop at a pulse width of 64μsec, a frame period of 200msec, and an applied voltage of 5V, measured using a liquid crystal voltage holding ratio measurement system VHR-A1 (manufactured by Toyo Technica) And area ratio (%).
(Evaluation of glass transition temperature of polymer)
2% of photopolymerization initiator is added to a polymer precursor containing a small amount of a polymerization inhibitor and injected into a glass cell with ITO having a cell gap of 4 μm by a vacuum injection method. A polymer thin film was formed. Connect this cell to an impedance analyzer (1260A) manufactured by Solartron in the United Kingdom via an amplifier and an attenuator, and measure the impedance of a 10Vp-p 1kHz sine wave in the range of 25 ° C to -120 ° C. The dielectric loss factor was obtained from the measurement data. The temperature showing the peak value from the temperature curve of the dielectric loss factor was defined as the glass transition temperature.

(実施例1)
ITO透明電極層付きのガラス基板に、ポリイミド膜「SE-7992」(日産化学製)を約0.03μmの厚さで形成した後、ラビング処理を施してポリイミド配向膜付きガラス基板を得た。このようにして得た2枚のポリイミド配向膜付きガラス基板を、配向膜が形成された面が内側になるようにして4μmの間隔をもって対向させて捩れ配向液晶セルを作成した。液晶組成物(A)が97wt%、高分子前駆体(M-1)を2.9wt%、光重合開始剤「イルガキュアー651」(チバスペシャリティケミカルズ製)を0.1wt%の高分子安定化液晶組成物を調整し、不純物等を除去して比抵抗値を高くする目的で、シリカによる精製処理を施して比抵抗値としては7x1012Ω・cmを得た。液晶相の状態で上述の液晶セルへ真空注入した。注入口に紫外線硬化型の封口剤を塗布して前述の方法で高分子安定化液晶素子を得た。偏光顕微鏡で液晶配向を観察したところ、捩れ配向であり、配向欠陥が無いことを確認した。電圧を印加して駆動特性を評価したところ、Vthは、2.13Vrmsで動作することを確認した。次に、上述と同様の液晶セルに組成物の注入を行い、電圧10V印加しながら前述の条件でUV露光を行い高分子安定化液晶素子が得られた。電圧を無印加で、偏光顕微鏡で配向を観察すると暗視野でホメオトロピック配向であり、液晶の初期配向が高分子安定化されたことが確認された。この素子を90℃、1時間放置して偏光顕微鏡で液晶の配向を観察したところホメオトロピック配向で初期配向が保持されていた。電圧保持率を測定したところ99.1%であった。使用した高分子前駆体(M-1)の高分子薄膜のガラス転移温度Tgは、-30℃であった。
Example 1
After forming a polyimide film “SE-7992” (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) with a thickness of about 0.03 μm on a glass substrate with an ITO transparent electrode layer, a rubbing treatment was performed to obtain a glass substrate with a polyimide alignment film. The two glass substrate with polyimide alignment film thus obtained were opposed to each other with an interval of 4 μm so that the surface on which the alignment film was formed was on the inner side to form a twist alignment liquid crystal cell. Polymer stabilization with 97 wt% of liquid crystal composition (A), 2.9 wt% of polymer precursor (M-1), and 0.1 wt% of photopolymerization initiator “Irgacure 651” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) For the purpose of adjusting the liquid crystal composition and increasing the specific resistance value by removing impurities and the like, purification treatment with silica was performed to obtain a specific resistance value of 7 × 10 12 Ω · cm. The liquid crystal phase was vacuum-injected into the liquid crystal cell. A UV-curable sealing agent was applied to the inlet and a polymer-stabilized liquid crystal device was obtained by the method described above. When the liquid crystal alignment was observed with a polarizing microscope, it was confirmed that the alignment was twisted and there were no alignment defects. When driving characteristics were evaluated by applying a voltage, it was confirmed that Vth operates at 2.13 Vrms. Next, the composition was injected into a liquid crystal cell similar to that described above, and UV exposure was performed under the above-described conditions while applying a voltage of 10 V to obtain a polymer-stabilized liquid crystal element. When the alignment was observed with a polarizing microscope without applying voltage, it was confirmed that the alignment was homeotropic in the dark field, and that the initial alignment of the liquid crystal was stabilized. When this device was allowed to stand at 90 ° C. for 1 hour and the alignment of the liquid crystal was observed with a polarizing microscope, the initial alignment was maintained in the homeotropic alignment. The voltage holding ratio was measured and found to be 99.1%. The glass transition temperature Tg of the polymer thin film of the polymer precursor (M-1) used was −30 ° C.

Figure 2007092000
Figure 2007092000

Figure 2007092000
(実施例2)
ITO透明電極層付きのガラス基板に、みゅポリイミド膜「SE-7992」(日産化学製)を約0.03μmの厚さで形成した後、ラビング処理を施してポリイミド配向膜付きガラス基板を得た。このようにして得た2枚のポリイミド配向膜付きガラス基板を、配向膜が形成された面が内側になるようにして4μmの間隔をもって対向させて捩れ配向液晶セルを作成した。液晶組成物(A)が97wt%、高分子前駆体M-2を2.9wt%、光重合開始剤「イルガキュアー651」(チバスペシャリティケミカルズ製)を0.1wt%の高分子安定化液晶組成物を調整し、液晶相の状態で上記液晶セルへ真空注入した。注入口に紫外線硬化型の封口剤を塗布して前述の方法で高分子安定化液晶素子を得た。偏光顕微鏡で液晶配向を観察したところ、捩れ配向であり、配向欠陥が無いことを確認した。電圧を印加して駆動特性を評価したところ、Vthは、2.37Vrmsで動作することを確認した。次に、上述と同様の液晶セルに組成物の注入を行い、電圧10V印加しながら前述の条件でUV露光を行い高分子安定化液晶素子が得られた。電圧を無印加で、偏光顕微鏡で配向を観察すると暗視野でホメオトロピック配向であり、液晶の初期配向が高分子安定化されたことが確認された。この素子を90℃、1時間放置して偏光顕微鏡で液晶の配向を観察したところホメオトロピック配向で初期配向が保持されていた。使用した高分子前駆体(M-2)の高分子薄膜のガラス転移温度Tgは、-5℃であった。
Figure 2007092000
(Example 2)
On a glass substrate with an ITO transparent electrode layer, a Mi polyimide film “SE-7992” (Nissan Chemical) was formed to a thickness of about 0.03 μm and then rubbed to obtain a glass substrate with a polyimide alignment film. . The two glass substrate with polyimide alignment film thus obtained were opposed to each other with an interval of 4 μm so that the surface on which the alignment film was formed was on the inner side to form a twist alignment liquid crystal cell. Polymer stabilized liquid crystal composition comprising 97 wt% of liquid crystal composition (A), 2.9 wt% of polymer precursor M-2, and 0.1 wt% of photopolymerization initiator “Irgacure 651” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) The product was prepared and vacuum injected into the liquid crystal cell in the liquid crystal phase. A UV-curable sealing agent was applied to the inlet and a polymer-stabilized liquid crystal device was obtained by the method described above. When the liquid crystal alignment was observed with a polarizing microscope, it was confirmed that the alignment was twisted and there were no alignment defects. When the drive characteristics were evaluated by applying a voltage, it was confirmed that Vth operated at 2.37 Vrms. Next, the composition was injected into the same liquid crystal cell as described above, and UV exposure was performed under the above-mentioned conditions while applying a voltage of 10 V to obtain a polymer-stabilized liquid crystal element. When the voltage was not applied and the alignment was observed with a polarizing microscope, it was confirmed that the alignment was homeotropic in the dark field, and the initial alignment of the liquid crystal was stabilized. When this device was allowed to stand at 90 ° C. for 1 hour and the alignment of the liquid crystal was observed with a polarizing microscope, the initial alignment was maintained in the homeotropic alignment. The glass transition temperature Tg of the polymer thin film of the polymer precursor (M-2) used was −5 ° C.

Figure 2007092000
(比較例1)
ITO透明電極層付きのガラス基板に、ポリイミド膜「SE-7992」(日産化学製)を約0.03μmの厚さで形成した後、ラビング処理を施してポリイミド配向膜付きガラス基板を得た。このようにして得た2枚のポリイミド配向膜 付きガラス基板を、配向膜が形成された面が内側になるようにして4μmの間隔をもって対向させて捩れ配向液晶セルを作成した。液晶組成物(A)が97wt%、高分子前駆体M-3(新中村化学工業株式会社製NKエステル A-HD-N)を2.9wt%、光重合開始剤「イルガキュアー651」(チバスペシャリティケミカルズ製)を0.1wt%の高分子安定化液晶組成物を調整し、不純物等を除去して比抵抗値を高くする目的で、シリカによる精製処理を施して比抵抗値としては3x1012Ω・cmを得た。液晶相の状態で上述の液晶セルへ真空注入した。注入口に紫外線硬化型の封口剤を塗布して前述の方法で高分子安定化液晶素子を得た。偏光顕微鏡で液晶配向を観察したところ、捩れ配向であり、配向欠陥が無いことを確認した。電圧を印加して駆動特性を評価したところ、Vthは、6.35Vrmsで動作することを確認した。次に、上述と同様の液晶セルに組成物の注入を行い、電圧10V印加しながら前述の条件でUV露光を行い高分子安定化液晶素子が得られた。電圧を無印加で、偏光顕微鏡で配向を観察すると完全な暗視野にならず十分なホメオトロピック配向が得られなかった。液晶の初期配向を高分子安定化させることができなかった。電圧保持率を測定したところ98.7%であった。使用した高分子前駆体(M-1)の高分子薄膜のガラス転移温度Tgは、104℃であった。
Figure 2007092000
(Comparative Example 1)
After forming a polyimide film “SE-7992” (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) with a thickness of about 0.03 μm on a glass substrate with an ITO transparent electrode layer, a rubbing treatment was performed to obtain a glass substrate with a polyimide alignment film. The two glass substrates with a polyimide alignment film thus obtained were opposed to each other with an interval of 4 μm so that the surface on which the alignment film was formed was on the inner side to form a twisted alignment liquid crystal cell. Liquid crystal composition (A) is 97 wt%, polymer precursor M-3 (NK ester A-HD-N made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) is 2.9 wt%, photopolymerization initiator "Irgacure 651" (Ciba For the purpose of adjusting the 0.1 wt% polymer-stabilized liquid crystal composition and increasing the specific resistance by removing impurities and the like, the specific resistance value is 3 × 10 12. Ω · cm was obtained. The liquid crystal phase was vacuum-injected into the liquid crystal cell. A UV-curable sealing agent was applied to the inlet and a polymer-stabilized liquid crystal device was obtained by the method described above. When the liquid crystal alignment was observed with a polarizing microscope, it was confirmed that the alignment was twisted and there were no alignment defects. When the drive characteristics were evaluated by applying a voltage, it was confirmed that Vth operated at 6.35 Vrms. Next, the composition was injected into the same liquid crystal cell as described above, and UV exposure was performed under the above-mentioned conditions while applying a voltage of 10 V to obtain a polymer-stabilized liquid crystal element. When no voltage was applied and the alignment was observed with a polarizing microscope, a complete dark field was not obtained and sufficient homeotropic alignment could not be obtained. The initial alignment of the liquid crystal could not be stabilized. The voltage holding ratio was measured and found to be 98.7%. The glass transition temperature Tg of the polymer thin film of the polymer precursor (M-1) used was 104 ° C.

Figure 2007092000
Figure 2007092000

Claims (4)

一般式(I-a)
Figure 2007092000
(式中、A及びAはそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、A及びAはそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基、エチル基で置換されていても良く、A及びAはそれぞれ独立して炭素原子数2から20の直鎖アルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、A及びAはそれぞれ独立して水素原子、又は炭素原子数1から10のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良く、Aは炭素原子数9から16のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する少なくとも1個以上5個以下のメチレン基の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数1から10の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されており、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)で表される重合性化合物であって該化合物の重合物のガラス転移温度が−100℃から25℃である化合物を含有し、その含有率が0.01%から10%の範囲であり、一般式(II-a)
Figure 2007092000
(式中、Rは炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、該アルキル基又はアルケニル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子で置換されていてもよく、
、は1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
及びCはそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、又はインダン−2,5−ジイル基、を表し、該1,4−フェニレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、インダン−2,5−ジイル基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基を有することができ、
及びZはそれぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−C≡C−、−CFO−、−COO−、又は−OCO−を表し、
はフッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメチル基、イソシアネート基、シアノ基又はRと同じ意味を表し、
は、0、1又は2を表す。ただし、nが2を表す場合、複数存在するC及びZは同じであっても異なっていても良い。)で表される化合物を含有し、その含有率が少なくとも90%である高分子安定化液晶液晶組成物。
General formula (Ia)
Figure 2007092000
(In the formula, A 1 and A 9 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group; A 2 and A 8 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms; One or more methylene groups present therein may be each independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO— as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other, One or two or more hydrogen atoms present in the alkylene group may be each independently substituted with a fluorine atom, a methyl group, or an ethyl group, and A 3 and A 6 are each independently 2 carbon atoms. To 20 straight chain alkyl groups, and one or more methylene groups present in the alkyl group are each independently an oxygen atom, —CO—, —COO on the assumption that oxygen atoms are not directly bonded to each other. Or it may be substituted with -OCO-, A 4 and A 7 each independently represent a hydrogen atom, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, one or two present in the alkyl group The above methylene groups may be each independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO— or —OCO— as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other, Two or more hydrogen atoms may be each independently substituted with a halogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and A 5 represents an alkylene group having 9 to 16 carbon atoms, One of the hydrogen atoms of at least 1 to 5 methylene groups present is independently substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and is present in the alkylene group. 1 or 2 or more methylene groups may be each independently substituted with an oxygen atom, —CO—, —COO—, or —OCO— as those in which oxygen atoms are not directly bonded to each other. And a compound having a glass transition temperature of −100 ° C. to 25 ° C. of the polymerized product of the compound, the content is in the range of 0.01% to 10%, and the general formula ( II-a)
Figure 2007092000
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one or more methylene groups present in the alkyl group or alkenyl group are: As oxygen atoms that are not directly bonded to each other, they may be substituted with oxygen atoms,
C 1 represents a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group or a 1,3-dioxane-2,5-diyl group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted or substituted. As one or more fluorine atoms, chlorine atoms, methyl groups or trifluoromethyl groups or trifluoromethoxy groups,
C 2 and C 3 are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6 -Represents a diyl group, a 2,6-naphthylene group, or an indan-2,5-diyl group, the 1,4-phenylene group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 2,6-naphthylene group, indan-2,5-diyl group is unsubstituted or has one or more fluorine, chlorine, methyl, trifluoromethyl or trifluoromethoxy groups as substituents Can have
Z 1 and Z 2 each independently represents a single bond, —CH 2 CH 2 —, —C≡C—, —CF 2 O—, —COO—, or —OCO—,
X 1 represents the same meaning as a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, a difluoromethyl group, an isocyanate group, a cyano group or R 1 ;
n 1 represents 0, 1 or 2. However, when n 1 represents 2, a plurality of C 1 and Z 1 may be the same or different. ), A polymer-stabilized liquid crystal liquid crystal composition having a content of at least 90%.
重合性化合物の重合物のガラス転移温度が−100℃から0℃である請求項1記載の高分子安定化液晶組成物。 The polymer-stabilized liquid crystal composition according to claim 1, wherein the polymerized polymer of the polymerizable compound has a glass transition temperature of -100 ° C to 0 ° C. 液晶性アクリレートモノマーを含有しその含有率が0.1%から5%である請求項1又は2記載の高分子安定化液晶組成物。 3. The polymer-stabilized liquid crystal composition according to claim 1, which contains a liquid crystal acrylate monomer and has a content of 0.1% to 5%. 液晶相中に三次元網目状の高分子鎖を形成させることにより低分子液晶を固定化した高分子安定化液晶表示素子であって、該高分子鎖及び低分子液晶が請求項1から3の何れかに記載の高分子安定化液晶組成物に紫外線露光による重合相分離により形成されたことを特徴とする高分子安定化液晶表示素子。
A polymer-stabilized liquid crystal display element in which a low-molecular liquid crystal is fixed by forming a three-dimensional network polymer chain in a liquid crystal phase, wherein the high-molecular chain and the low-molecular liquid crystal are defined in claims 1 to 3. A polymer-stabilized liquid crystal display element, wherein the polymer-stabilized liquid crystal composition according to any one of the above is formed by polymerized phase separation by ultraviolet exposure.
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