JP2010090277A - 高分子安定化強誘電性液晶組成物、及び液晶素子及び当該表示素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2μm以下の薄厚にすると、強誘電性液晶は液晶セル基板表面の配向安定化(表面安定化)の作用により配向のメモリー性(双安定性)が発現してメモリー性を有する黒と白の二値表示のディスプレイが得られるが、フルカラーディスプレイへの応用に於いては、印加電圧に比例した連続階調表示が必須で、前記双安定性の二値表示のディスプレイでは印加電圧に比例した階調表示が不可能になりフルカラー表示のディスプレイへの応用を難しくしている。
又、これらは、強誘電性液晶と単官能液晶性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で、該組成物がスメクチックA相やスメクチックC*相等の所定の液晶相を示す温度において紫外線を照射して、単官能液晶性アクリレートモノマーを高分子化させることにより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2、3、4及び5参照)。更に、強誘電性液晶材と単官能液晶性アクリレートモノマーを含有する強誘電性液晶組成物の強誘電性を示す温度で紫外線を照射する場合は、該組成物を液晶セル中で、該液晶組成物が強誘電性を示す温度において直流電圧を印加しながら紫外線を照射する方法が開示されている(特許文献4参照)。
本願発明は、一般式(I−a)
C11は1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C12及びC13はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル又はインダン−2,5−ジイル基(これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z11及びZ12はそれぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−CO−S−、−S−CO−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n1は、0、1又は2を表す。ただし、n1が2を表す場合、複数あるC1及びZ1は同じであっても異なっていても良い。)
及び一般式(I−b)
X11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、シアノ基又は以下の一般式(I−c)を表し。
一般式(II−a)及び一般式(II−b)
C21及びC22はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリミジン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基又は1,4−シクロへキシレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、シアノ基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z21は単結合、−S−、−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−COO−又は−OCO−を表し、
Y21及びY22はそれぞれ独立して単結合、酸素原子、炭素数1〜14のアルキレン基、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2CH2−又は−OCOCH2−を表し、
n2は、0、1又は2を表す。ただし、n2が2を表す場合、複数あるC21及びZ21は同じであっても異なっていても良く、
X21及びX22はそれぞれ独立して、一般式(II−c)から一般式(II−h)
Rc、Rd、Re、Rf及びRgはそれぞれ独立して炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、)を表し、
Xc、Xd及びYdはそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Xe及びYeはそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Xh及びYhはそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Zdは単結合又はメチレン基を表し、
Zeは酸素原子又は−OC(Re1)(Re2)O−で表される基(ただし、Re1及びRe2はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)を表し、
Zfはカルボニル基又は−CH(Rf1)−で表される基(ただし、Rf1は水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)を表し、
Zgは−OCO−、−COO−、−CH2O−又は−OCH2−を表す。)のいずれかの式で表される基を表す。)で表される化合物からなる化合物郡(II)から選ばれる少なくとも一種のカイラル化合物を含有し、
一般式(III)
C31は1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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(これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C32及びC33はそれぞれ独立してベンゼン−1,2,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,5−トリイル基、シクロヘキサン−1,2,4−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,4−トリイル基又はシクロヘキサン−1,3,5−トリイル基を表し、Z30及びZ32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(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、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z31及びZ33それぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n3は、3、4、5又は6を表すが、複数あるC31及びZ31は同じであっても異なっていても良く、n4及びn5はそれぞれ独立して1、2又は3を表す。)で表される重合性化合物を少なくとも1種類以上含有することを特徴とする高分子安定化強誘電性液晶組成物を提供する。また、本願はこの高分子安定化強誘電性液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
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、ネマチック相から除冷してスメチック相へ相転移させることが好ましく、用いる液晶セルの基板面が平坦であることがより好ましい。また、ネマチック相やスメクチック相等の液晶相中で該モノマーを網目状、又は分散した状態に重合させる必要がある。更に、該相分離構造形成を避けるためには、モノマー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、さらに、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。また、組成物中のモノマーを重合させる際に、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のラビング配向処理や光配向処理を施した配向膜、あるいは無機物の形状効果を利用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たりすることができる。さらには、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、平行配向等や、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、該モノマーの高分子化により、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。例えば、スメクチック相では外場によりダイレクターを一定方向へ揃えた配向状態を高分子安定化させたり、スイッチングさせて過度的な配向状態を高分子化により固定化させ所望の高分子安定化液晶表示素子を得ることもできる。
<低分子液晶化合物(I)>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)郡は、下記一般式(I−a)又は(I−b)で示され、
C11は1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C12及びC13はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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(これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z11及びZ12はそれぞれ独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
X11は、一般式(I−c)、又はフッ素原子、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、シアノ基を表し、
(n1は、0、1又は2を表す。ただし、n1が2を表す場合、複数あるC1及びZ1は同じであっても異なっていても良い。)
一般式(I−c)は、
以下に、本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)郡の具体例を示す。
<一般式(VI−a)及び一般式(VI−b)で表される化合物>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)の具体例を示すと(I)は、下記一般式(VI−a)、及び下記一般式(VI−b)で表わされ、
一般式(VI−a)は、
C21は、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基(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、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る。)を表し、
X22からX26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、
Z21は、単結合又は−CH2CH2−を表し、
Z22は、単結合、−CH2CH2−又は−CF2O−を表し、
n21は0又は1を表す。)
一般式(VI−b)は、
C31は、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基(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、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る。)を表し、
X31は、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、
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、
Z31は、単結合又は−CH2CH2−を表し、
Z32は、単結合、−CH2CH2−又は−CF2O−を表し、
n31は0又は1を表す。)
該アルキル基又はアルケニル基は、式(VI−c)
C21及びC31としては、1,4−シクロヘキシレン基が好ましい。
Z21及びZ31としては、単結合が好ましい。
X21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。
<一般式(VII−a)及び一般式(VII−b)で表される化合物>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)の具体例を示すと(I)は、下記一般式(VII−a)、及び一般式(VII−b)で表わされ、
C41は、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基(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、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る。)を表し、
X41は、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、
X42からX45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、
Z41は、単結合又は−CH2CH2−を表し、
Z42は、単結合、−CH2CH2−又は−CF2O−を表し、
n41は0又は1を表す。)
C51は、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基(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、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る。)を表し、
X51は、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、
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、
Z51は、単結合又は−CH2CH2−を表し、
Z52は、単結合、−CH2CH2−又は−CF2O−を表し、
n51は0又は1を表す。)
該アルキル基又はアルケニル基は、式(VII−c)
C41及びC51としては、1,4−シクロヘキシレン基が好ましい。
Z41及びZ51としては、単結合が好ましい。
X41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。
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(V−a)、一般式(VI−a)、一般式(VI−b)、一般式(VII−a)、一般式(VII−b)の化合物に加えて、一般式(VIII−a)、一般式(IX−a)又は一般式(X)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)で表される化合物>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)の具体例を示すと(I)は、下記一般式(VIII−a)
C61、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(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る。)を表し、
n61は、0、1又は2を表す。ただし、n61が2の場合、複数存在するC61及びZ62は同一であっても異なっていても良い。
更に一般式(VIII−a)の具体的な例は一般式(VIII−6)から(VIII−15)が好ましい。
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)の具体例を示すと(I)は、下記一般式(IX−a)
Z71及びZ72はそれぞれ独立して、単結合、−CH2CH2−又は−CH2O−を表し、
X71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、
n71は、0、1又は2を表す。ただし、n71が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。)
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−7)で表される化合物がより好ましい。
<一般式(X)で表される化合物>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)の具体例を示すと(I)は、下記一般式(X)
一般式(X)で表される化合物は具体例的には、一般式(X−a)から(X−f)で表される。
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、
X81からX96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。
炭素原子数は5〜12であることがさらに好ましく、スメクチックC相の安定性を保ち上限温度を高く保つため、あるいは、粘度を低く従って応答速度を早くするためにはアルキル部分は直鎖であることが好ましく、一方、融点を低下させるためにはアルキル部分に分岐構造があるのが好ましい。分岐構造としては液晶性を過度に低下させないため、エチル基あるいはメチル基分岐が好ましく、メチル分岐が特に好ましい。より具体的には次の構造を持つ化合物が好ましい。
より具体的には次の構造を持つ化合物が好ましい。
強誘電性液晶組成物の強誘電性を発現するためのキラル成分としては、公知慣用のキラル化合物を用いることができる。キラル化合物としては不斉原子を持つ化合物、あるいは軸不斉を持つ化合物を用いることが好ましく、さらに、不斉炭素を持つ化合物、あるいは炭素−炭素結合を軸とした不斉を持つ化合物を用いることが好ましい。不斉炭素は鎖状構造の一部に導入されていても、環状構造の一部に導入されていても良い。不斉炭素としては、炭素上にフッ素原子、メチル基、CF3基が導入されているのもが好ましく、また特に、一般式(V−a)、あるいは、一般式(V−e)で表される化合物の環構造としては具体的には次の構造を持つことが好ましい。
<一般式(XI)で表される化合物>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(I)の具体例を示すと(I)は、下記一般式(XI)
Z201は、単結合、−CH2CH2、−OCH2−又は−CH2O−を表し、
該アルキル基又はアルケニル基は、式(XI−g)
<一般式(XII)で表される化合物>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる低分子液晶化合物(II)の具体例を示すと(II)は、下記一般式(XII)
一般式(XII−a)及び一般式(XII−c)においてR301及びR302としては、炭素原子数1から18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、該アルキル基又はアルケニル基は、式(XII−d)
<カイラル液晶化合物>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられるカイラル液晶化合物(II)郡は、下記
一般式(II−a)、又は(II−b)で示され、
C21及びC22はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリミジン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基又は1,4−シクロへキシレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、シアノ基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z21は単結合、−S−、−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−COO−又は−OCO−を表し、
Y21及びY22はそれぞれ独立して単結合、酸素原子、炭素数1〜14のアルキレン基、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2CH2−又は−OCOCH2−を表し、
n2は、0、1又は2を表す。ただし、n2が2を表す場合、複数あるC21及びZ21は同じであっても異なっていても良い。
X21及びX22はそれぞれ独立して、一般式(II−c)から(II−h)
式(II−c)から(II−h)中、*は炭素原子が不斉炭素原子であることを表し、
Rc、Rd、Re、Rf及びRgはそれぞれ独立して炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、)を表し、
Xc、Xd及びYdはそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Xe及びYeはそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Xh及びYhはそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Zdは単結合又はメチレン基を表し、
Zeは酸素原子又は−OC(Re1)(Re2)O−で表される基(ただし、Re1及びRe2はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)を表し、
Zfはカルボニル基又は−CH(Rf1)−で表される基(ただし、Rf1は水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)を表し、
(Zgは−OCO−、−COO−、−CH2O−又は−OCH2−を表す。)
で表されるカイラル化合物(II)であって、
具体例としては下記構造のものが特に好ましく用いられる。
C32及びC33はそれぞれ独立してベンゼン−1,2,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,5−トリイル基、シクロヘキサン−1,2,4−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,4−トリイル基又はシクロヘキサン−1,3,5−トリイル基を表し、Z30及びZ32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(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、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z31及びZ33それぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n3は、3,4,5,6を表すが、複数あるC31及びZ31は同じであっても異なっていても良く、n4及びn5はそれぞれ独立して1、2及び3を表す。
一般式(III)は、好ましくは一般式(III−a)
C34及びC35はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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、
Z34及びZ36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(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、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、該アルキレン基は、炭素原子数はメソゲン基の運動性へ影響を及ぼし、数が小さいとアンカーリング力が大きくなる傾向があるため、特にアルキレン基の炭素原子数3から12が好ましい。
Z35は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n6は、3、4、5、6を表す。ただし、複数あるC34及びZ35は同じであっても異なっていても良い。)を表す
(式(III)中、
6員環C34、C35及びC36はそれぞれ独立的に、
(III−a1)
C37及びC38はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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−ジイル基であって、(これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することを表し、)
Z37及びZ39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(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、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
n7は、2、3、4、5、6を表し、n7=n6−1の関係を満たす。ただし、複数あるC37及びZ38は同じであっても異なっていても良く、複数あるC37の内少なくとも1つに置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有すること。)で表す。
式中
6員環C37、C38及びC39はそれぞれ独立的に、
一般式(III−b)で表される化合物の具体例を以下の(III−b1)から(III−b20)に挙げることができる。
(III−b1)
実施例中の高分子安定化液晶表示素子は以下の方法で作製した。
化合物郡(II)のキラル液晶化合物とアキラル液晶化合物物郡(I)から成る強誘電性液晶組成物FLC−1、又はFLC−2と化合物群(III)をそれぞれ少なくとも一種含む光重合性アクリレート組成物、又はアルキル側鎖型アクリレートを配合して、高分子安定化液晶組成物を調整した。
FLC−1の相系列、及び転移温度は次の通り、
Iso・86℃・N・79℃・SmA・69℃・Cry・−11℃
スメクチックC*相のチルト角は、23度
FLC−2の相系列、及び転移温度は次の通り、
Iso・102.6℃・N・88.1℃・SmA・82.4℃・Cry・-27℃ スメクチックC*相のチルト角は、33度
(MOL−1)
強誘電性液晶組成物FLC−2を98%、重合性液晶MON−1を1.568%、MOL−5を0.392%、重合性液晶光開始剤イルガキュア651(Irg651)を0.04%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製。上述の高分子安定化光学液晶素子の作製方法に於いて、セル厚1.8μmの液晶セルに調整した液晶組成物を注入して、105℃で等方相にした後、徐冷してスメクチックA相にて配向欠陥の無いことを偏光顕微鏡で確認した。82.4℃のスメクチックC*相転移温度から25℃でスメクチックC*相の配向状態を観察すると二軸性配向であった。これに、25℃でスメクチックC*相にて周波数1.7kHzの矩形波を印加しながら紫外線を露光して高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を重合させて液晶光学素子を作製した。偏光顕微鏡で重合後の配向を観察した所、露光後、偏光顕微鏡で顕微鏡の試料台を回転させて配向状態を観察した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。電極周囲は、スメクチックC*相の特徴である二軸配向を示し、二方向の配向状態である二つドメインが高分子安定化された。前記消光の位置にて電圧を0Vとから徐々に上げて印加すると暗視野から明視野へ電極部分全体が一様に変化して透過率が連続的に増加することから、連続階調表示が可能であることを確認した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、応答は、立ち上がり時間が190μs、立下り時間が250μs、駆動電圧V90は6.18Vo−p、コントラストが1:771、最小透過率0.07%、最大透過率54%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−2を98%、MOL−1を1.568%、MOL−6を0.392%、イルガキュア651(Irg651)を0.04%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、応答は、立ち上がり時間が190μs、立下り時間が250μs、駆動電圧V90は6.10Vo−p、コントラストが1:579、最小透過率0.08%、最大透過率46.3%の特性が得られた。
強誘電性液晶組成物FLC−2を98%、重合性液晶MOL−1を1.96%、光開始剤イルガキュア651(Irg651)を0.04%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製。上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。前記消光の位置にて電圧を0Vとから徐々に上げて印加すると暗視野から明視野へ電極部分全体が一様に変化して透過率が連続的に増加することから、連続階調表示が可能であることを確認した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、V90の応答は、立ち上がり時間が190μs、立下り時間が250μs、駆動電圧V90は5.98Vo−p、コントラストが1:1057の特性が得られた。ここで実施例3の駆動電圧V90が5.98Vを示している理由は、電圧−透過率特性で飽和電圧を印加しても透過率が飽和していないため測定誤差が生じている。実際は透過率を飽和させるためには、V90の約2倍の電圧になることが示唆された。
液晶組成物FLC−2を95%、MOL−2を4.9%、イルガキュア651(Irg651)を0.1%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は8.27Vo−p、コントラストが1:344、最小透過率0.09%、最大透過率31%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−1を97%、MOL−2を2.94%、イルガキュア651(Irg651)を0.06%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は6.7Vo−p、コントラストが1:263、最小透過率0.09%、最大透過率23.7%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−2を98%、MOL−8を1.568%、MOL−5を0.392%、イルガキュア651(Irg651)を0.04%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は6.12Vo−p、コントラストが1:536、最小透過率0.11%、最大透過率59.3%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−1を98%、MOL−7を1.96%、イルガキュア651(Irg651)を0.04%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は6.7Vo−p、コントラストが1:263、最小透過率0.09%、最大透過率23.7%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−2を98%、MOL−5を1.96%、イルガキュア651(Irg651)を0.04%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は5.5Vo−p、コントラストが1:102、最小透過率0.5%、最大透過率50.8%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−2を97%、MOL−6を2.94%、イルガキュア651(Irg651)を0.06%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は7.1Vo−p、コントラストが1:10、最小透過率4.3%、最大透過率41.8%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−1を99%、MOL−4を0.98%、イルガキュア651(Irg651)を0.02%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は9.3Vo−p、コントラストが1:23、最小透過率2.3%、最大透過率52%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−1を97%、MOL−3を2.94%、イルガキュア651(Irg651)を0.06%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は7.2Vo−p、コントラストが1:110、最小透過率0.29%、最大透過率32.0%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−1を96%、MOL−3を3.92%、イルガキュア651(Irg651)を0.08%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は7.9Vo−p、コントラストが1:138、最小透過率0.15%、最大透過率20.7%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−1を97%、MOL−3を2.646%、イルガキュア651(Irg651)を0.06%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は6.3Vo−p、コントラストが1:45、最小透過率0.45%、最大透過率20.1%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−2を98%、MOA−1を1.96%、イルガキュア651(Irg651)を0.04%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は5.1Vo−p、コントラストが1:65、最小透過率0.51%、最大透過率33.0%の特性が得られた。
液晶組成物FLC−2を97%、MOL−4を2.94%、イルガキュア651(Irg651)を0.06%の比率で配合して高分子安定化液晶組成物を調製し、上述の高分子安定化液晶表示素子の作製方法によって高分子安定化液晶組成物中の重合性液晶化合物を矩形波1kHzの電圧を印加させながら重合させて液晶表示素子を作製した。(実施例1)と同様の方法で素子の特性を評価した。電極部分は、電圧を印加しない場合は、ラビング配向方向へ消光位を示し一軸配向を示した。60Hzの矩形波を印加して電圧―透過率特性を測定した所、左右対称のV字型電圧―透過率特性を示し、駆動電圧V90は6.58Vo−p、コントラストが1:70、最小透過率0.43%、最大透過率30.0%の特性が得られた。
Claims (6)
- 一般式(I−a)
C11は1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C12及びC13はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル又はインダン−2,5−ジイル基(これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z11及びZ12はそれぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−CO−S−、−S−CO−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n1は、0、1又は2を表す。ただし、n1が2を表す場合、複数あるC1及びZ1は同じであっても異なっていても良い。)
及び一般式(I−b)
X11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、シアノ基又は以下の一般式(I−c)を表し。
一般式(II−a)及び一般式(II−b)
C21及びC22はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリミジン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基又は1,4−シクロへキシレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、シアノ基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z21は単結合、−S−、−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−COO−又は−OCO−を表し、
Y21及びY22はそれぞれ独立して単結合、酸素原子、炭素数1〜14のアルキレン基、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2CH2−又は−OCOCH2−を表し、
n2は、0、1又は2を表す。ただし、n2が2を表す場合、複数あるC21及びZ21は同じであっても異なっていても良く、
X21及びX22はそれぞれ独立して、一般式(II−c)から一般式(II−h)
Rc、Rd、Re、Rf及びRgはそれぞれ独立して炭素原子数1〜18の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキレン基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、)を表し、
Xc、Xd及びYdはそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Xe及びYeはそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Xh及びYhはそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、メチル基又はシアノ基を表し、
Zdは単結合又はメチレン基を表し、
Zeは酸素原子又は−OC(Re1)(Re2)O−で表される基(ただし、Re1及びRe2はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)を表し、
Zfはカルボニル基又は−CH(Rf1)−で表される基(ただし、Rf1は水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)を表し、
Zgは−OCO−、−COO−、−CH2O−又は−OCH2−を表す。)のいずれかの式で表される基を表す。)で表される化合物からなる化合物郡(II)から選ばれる少なくとも一種のカイラル化合物を含有し、
一般式(III)
C31は1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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(これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C32及びC33はそれぞれ独立してベンゼン−1,2,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,5−トリイル基、シクロヘキサン−1,2,4−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,4−トリイル基又はシクロヘキサン−1,3,5−トリイル基を表し、Z30及びZ32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(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、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z31及びZ33それぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n3は、3、4、5又は6を表すが、複数あるC31及びZ31は同じであっても異なっていても良く、n4及びn5はそれぞれ独立して1、2又は3を表す。)で表される重合性化合物を少なくとも1種類以上含有することを特徴とする高分子安定化強誘電性液晶組成物。 - 一般式(III)で表される重合性化合物として一般式(III−a)
C34及びC35はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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、
Z34及びZ36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(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、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z35は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n6は、3、4、5、6を表す。ただし、複数あるC34及びZ35は同じであっても異なっていても良く、n6が4以上の場合は、C34及びC35はそれぞれ独立して、これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有しても良い)で表される重合性化合物を50%以上含有し一般式(III−b)
C37及びC38はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、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−ジイル基であって、(これらの基のうち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−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することを表し、)
Z37及びZ39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(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、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z38は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n7は、2、3、4、5、6を表し、n7=n6−1の関係を満たす。ただし、複数あるC37及びZ38は同じであっても異なっていても良く、複数あるC37の内少なくとも1つに置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有すること。)で表される重合性化合物を50%以下含有する請求項1記載の高分子安定化強誘電性液晶組成物。 - 一般式(III)で表される重合性化合物の含有率が0.1%から8%である請求項1又は2記載の高分子安定化強誘電性液晶組成物。
- 液晶相の相系列が高温側から順に、等方相、ネマチック相、スメクチックA相、スメクチックC*相であることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の高分子安定化強誘電性液晶組成物。
- 請求項1から4の何れかに記載の高分子安定化強誘電性液晶組成物を用いた液晶表示素子。
- 請求項1から4の何れかに記載の高分子安定化液晶組成物に交流を印加しながら紫外線露光して得られる液晶表示素子の製造方法であって、低分子液晶の液晶相がキラルスメクチックC相を示す温度で周波数100Hzから10kHzの矩形波を該高分子安定化強誘電性液晶組成物が示す電圧−透過率特性の飽和電圧以下で印加しながら紫外線露光することで重合性化合物(III)郡が架橋することにより低分子液晶の配向を高分子安定化させ、液晶中にナノ粒子状又は三次元網目状高分子鎖を形成させて低分子液晶の配向を安定化させた液晶表示素子の製造方法であり、得られる液晶素子が無電界状態に於いて一軸配向状態を示し、これに電界を印加することにより電界強度に依存して消光位が連続的に変化することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
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