JP2010285499A - Liquid crystal composition containing polymerizable compound and liquid crystal display element using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は重合性化合物を含有する液晶組成物、更に当該液晶組成物を使用した液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal composition containing a polymerizable compound, and further to a liquid crystal display device using the liquid crystal composition.
PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶表示装置は、液晶分子のプレチルト角を制御するためにセル内にポリマー構造物を形成した構造を有するものであり、高速応答性や高いコントラストから次世代の液晶表示素子として期待されている。 A PSA (Polymer Sustained Alignment) type liquid crystal display device has a structure in which a polymer structure is formed in a cell in order to control the pretilt angle of liquid crystal molecules. Expected as an element.
PSA型液晶表示素子の製造は、液晶性化合物及び重合性化合物からなる重合性組成物を基板間に注入し、電圧を印加し液晶分子を配向させた状態で重合性化合物を重合させて液晶分子の配向を固定することにより行われる。この場合において、重合が不完全で残存した重合性化合物により、作製された表示素子における表示の焼き付きが発生することから、重合性化合物の残存量は最小限に抑える必要がある。しかし、重合を完全に進行させるために多量の重合開始剤を添加すると、残留した重合開始剤により表示素子の電圧保持率が低下し表示品位に悪影響を及ぼし、電圧保持率の低下を抑えるために重合する際に使用する重合開始剤の量を減らした場合、重合が完全に進行しないため重合性化合物が残存し、残存した重合性化合物による焼き付きの発生が避けらない。少ない重合開始剤の添加量で重合性化合物を完全に硬化させ、重合性化合物の残留を抑えるためには、重合において強い紫外線を長時間照射する等により、多量のエネルギーを加える必要があり、製造装置の大型化、製造効率の低下を招くこととなる。従って、従来の重合性化合物を含有する液晶組成物においては、未硬化の重合性化合物及び重合開始剤の両方の残存量を同時に低減することは困難であり、重合開始剤を用いることなく重合が完結するような重合性化合物を含有する液晶組成物が求められていた。 A PSA-type liquid crystal display device is manufactured by injecting a polymerizable composition comprising a liquid crystalline compound and a polymerizable compound between substrates and applying a voltage to polymerize the polymerizable compound in a state in which the liquid crystal molecules are aligned to produce liquid crystal molecules. This is done by fixing the orientation. In this case, the remaining amount of the polymerizable compound needs to be minimized because display persistence occurs in the manufactured display element due to the incomplete polymerization and the remaining polymerizable compound. However, if a large amount of a polymerization initiator is added to allow the polymerization to proceed completely, the residual polymerization initiator will reduce the voltage holding ratio of the display element, adversely affect the display quality, and suppress the decrease in voltage holding ratio. When the amount of the polymerization initiator used for polymerization is reduced, the polymerization does not proceed completely, so that the polymerizable compound remains, and the occurrence of image sticking by the remaining polymerizable compound is inevitable. In order to completely cure the polymerizable compound with a small addition amount of polymerization initiator and suppress the residue of the polymerizable compound, it is necessary to apply a large amount of energy by irradiating strong ultraviolet rays for a long time in the polymerization. This leads to an increase in the size of the apparatus and a decrease in manufacturing efficiency. Therefore, in a liquid crystal composition containing a conventional polymerizable compound, it is difficult to simultaneously reduce the residual amounts of both the uncured polymerizable compound and the polymerization initiator, and polymerization can be performed without using a polymerization initiator. There has been a demand for a liquid crystal composition containing a polymerizable compound that can be completed.
一方、焼き付きの発生には、重合性化合物を含有する液晶組成物における、液晶分子のプレチルト角に起因する場合が知られている。すなわち、重合性化合物の硬化物であるポリマーが柔軟であると、表示素子を構成した場合において同一のパターンを長時間表示し続けるとポリマーの構造が変化し、その結果としてプレチルト角が変化してしまう。プレチルト角の変化は焼き付きの原因となるため、ポリマー構造が変化しない剛直な構造を持つポリマーを形成する重合性化合物が必要となる。 On the other hand, the occurrence of image sticking is known to be caused by the pretilt angle of liquid crystal molecules in a liquid crystal composition containing a polymerizable compound. That is, if the polymer, which is a cured product of the polymerizable compound, is flexible, the structure of the polymer changes when the same pattern is displayed for a long time in the case where the display element is configured. As a result, the pretilt angle changes. End up. Since the change in the pretilt angle causes burn-in, a polymerizable compound that forms a polymer having a rigid structure in which the polymer structure does not change is required.
従来、ポリマーの剛直性を向上させることにより焼き付きを防止するために、環構造と重合性官能基のみを持つ1,4−フェニレン基等の構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成すること(特許文献1参照)や、ビアリール構造を有する重合性化合物を用いて表示素子を構成すること(特許文献2参照)が検討されてきた。しかし、これらの重合性化合物は液晶化合物に対する相溶性が低いため、液晶組成物を調整した際に、該重合性化合物の析出が発生することから、実用的な液晶組成物としての応用は困難であった。 Conventionally, in order to prevent image sticking by improving the rigidity of a polymer, a display element is configured using a polymerizable compound having a ring structure and a structure such as a 1,4-phenylene group having only a polymerizable functional group. (See Patent Document 1) and the construction of a display element using a polymerizable compound having a biaryl structure (see Patent Document 2) have been studied. However, since these polymerizable compounds have low compatibility with the liquid crystal compound, precipitation of the polymerizable compound occurs when the liquid crystal composition is prepared. Therefore, application as a practical liquid crystal composition is difficult. there were.
又、ポリマーの剛直性を向上させることにより焼き付きを防止するため、2官能性の重合性化合物と、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレイト等の3官能以上の重合性化合物の混合液晶組成物を用いて表示素子を構成すること(特許文献3参照)が提案されている。しかし、ジペンタエリスリトールペンタアクリレイト及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレイトは、分子内に環構造を持たないため、液晶化合物との親和力が弱く、配向を規制する力が弱いことから、十分な配向安定性が得られない問題があった。 Also, in order to prevent seizure by improving the rigidity of the polymer, a mixture of a bifunctional polymerizable compound and a trifunctional or higher functional polymerizable compound such as dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate It has been proposed to form a display element using a liquid crystal composition (see Patent Document 3). However, since dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate do not have a ring structure in the molecule, their affinity for liquid crystal compounds is weak and their ability to regulate alignment is weak, so sufficient alignment stability There was a problem that could not be obtained.
以上より、重合性化合物を含有する液晶組成物において求められる、表示素子の焼き付き特性、配向安定性、析出が発生しない組成物としての安定性、PSA型液晶表示素子作製の際の製造効率等の特性を充足することは困難であり、当該表示素子実用化の妨げとなっていた。 From the above, the seizure characteristics of the display element, the alignment stability, the stability as a composition that does not cause precipitation, the production efficiency when preparing the PSA type liquid crystal display element, and the like required for the liquid crystal composition containing the polymerizable compound It is difficult to satisfy the characteristics, which hinders the practical application of the display element.
本発明が解決しようとする課題は、光重合開始剤を使用しないか、極めて少ない使用量において重合を行った場合においても、重合性化合物の残存量が少なくなる、重合性化合物を含有する液晶組成物を提供することにあり、重合性化合物含有液晶組成物を提供することにあり、そして、重合性化合物と液晶材料が良好に相溶し、重合後の配向性がより安定し、表示特性に不具合が起こらない重合性化合物含有液晶組成物を提供することにある。更には、重合性化合物含有液晶組成物が重合することにより液晶配向能が付与され表示性能が優れた液晶表示素子を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is that a liquid crystal composition containing a polymerizable compound reduces the residual amount of the polymerizable compound even when polymerization is carried out without using a photopolymerization initiator or in an extremely small amount used. A polymerizable compound-containing liquid crystal composition, and the polymerizable compound and the liquid crystal material are compatible with each other, the orientation after polymerization is more stable, and the display characteristics are improved. It is an object of the present invention to provide a polymerizable compound-containing liquid crystal composition that does not cause problems. Furthermore, it is providing the liquid crystal display element which the liquid crystal aligning ability was provided by polymerizing the polymeric compound containing liquid crystal composition, and was excellent in display performance.
本願発明者らは種々の重合性化合物及び種々の非重合性の液晶材料の検討を行った結果、特定の構造を有する重合性化合物及び非重合性の液晶材料から成る重合性化合物を含有する液晶組成物が前述の課題を解決できることを見出し本願発明を完成するに至った。 As a result of studying various polymerizable compounds and various non-polymerizable liquid crystal materials, the inventors of the present application have found that a liquid crystal containing a polymerizable compound having a specific structure and a polymerizable compound composed of a non-polymerizable liquid crystal material. The inventors have found that the composition can solve the above-mentioned problems and have completed the present invention.
すなわち、第一成分として、一般式(I) That is, as the first component, the general formula (I)
(式中、R11は以下の式(R-1)から式(R-15) (In the formula, R 11 is the following formula (R-1) to formula (R-15)
の何れかを表し、
S11は、酸素原子同士が直接結合しないものとしてメチレン基が酸素原子、−COO−、−OCO−、又は−OCOO−に置き換えられても良い炭素数1〜12のアルキレン基、又は単結合を表し、
L11及びL12はお互い独立して、単結合、−O−、−S−、−CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−C2H4−、―COO−、−OCO−、−OCOOCH2−、−CH2OCOO−、−CO−NR111−、−NR111−CO−、−SCH2−、−CH2S−、―CH=CH−COO−、−COO―CH=CH−、−OCO−CH=CH−、―COOC2H4−、―OCOC2H4−、―C2H4OCO−、―C2H4COO−、−OCOCH2−、―CH2COO−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF2−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し(式中、R111は炭素原子数1〜4のアルキル基を表す。)、
Zは、H、F、Cl、CN、SCN、OCF3又は1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を表し、アルキル基中のメチレン基は酸素原子同士が直接結合しないものとして、酸素原子、硫黄原子、−CO−、―COO−、−OCO−、−OCOO、−CH=CH−、−C≡C−で置換されて良く、
Zはあるいは−L13−S12−R12を表し(式中、R12はR11と、S12はS11と、L13はL11とそれぞれ同じ意味を表す。)、
M11及びM12は、お互い独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、M13は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、1,3,5−ベンゼントリイル基、1,3,4−ベンゼントリイル基、1,3,4,5−ベンゼンテトライル基、1,3,5−シクロヘキサントリイル基又は1,3,4−シクロヘキサントリイル基を表し、M11、M12及びM13上の水素原子は、お互い独立して無置換であるか又はフッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜8のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、又はアルコキシ基に置換されていても良く、
mは0、1及び2を表し、nは1、2及び3を表し、Z、M12及びL12が複数ある場合は、同一であっても異なっていても良い。)で表される重合性化合物から選ばれる一種又は二種以上の化合物を含有し、第二成分として、一般式(II)
Any one of
S 11 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms in which a methylene group may be replaced with an oxygen atom, —COO—, —OCO—, or —OCOO—, or a single bond, as oxygen atoms are not directly bonded to each other. Represent,
L 11 and L 12 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —C 2 H 4 —, — COO -, - OCO -, - OCOOCH 2 -, - CH 2 OCOO -, - CO-NR 111 -, - NR 111 -CO -, - SCH 2 -, - CH 2 S -, - CH = CH-COO- , -COO-CH = CH -, - OCOCH = CH -, - COOC 2 H 4 -, - OCOC 2 H 4 -, - C 2 H 4 OCO -, - C 2 H 4 COO -, - OCOCH 2 -, - CH 2 COO -, - CH = CH -, - CF = CH -, - CH = CF -, - CF 2 -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 - or an -C≡C- (wherein, R 111 is It represents an alkyl group having atom number 1-4.)
Z represents H, F, Cl, CN, SCN, OCF 3 or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and the methylene group in the alkyl group is an oxygen atom, A sulfur atom, —CO—, —COO—, —OCO—, —OCOO, —CH═CH—, —C≡C— may be substituted,
Z represents alternatively -L 13 -S 12 -R 12 (wherein R 12 has the same meaning as R 11 , S 12 has the same meaning as S 11 , and L 13 has the same meaning as L 11 ).
M 11 and M 12 are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6- Represents a diyl group, a tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or a 1,3-dioxane-2,5-diyl group, and M 13 represents a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, a pyridine-2. , 5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,3 , 5-Benzenetriyl group, 1,3,4-benzenetriyl group, 1,3,4,5-benzenetetrayl group, 1,3,5-cyclohexanetriyl group or 1,3,4-cyclohexane Tolyle The represents a hydrogen atom on M 11, M 12 and M 13 are, independently of one another, are a non or substituted by fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, halogen An alkyl group, a halogenated alkoxy group, or an alkoxy group,
m represents 0, 1 and 2, n represents 1, 2 and 3, and when there are a plurality of Z, M 12 and L 12 , they may be the same or different. ) Containing one or more compounds selected from the polymerizable compounds represented by formula (II) as the second component
(式中、R21及びR22はお互い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、これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
M21、M22及びM23はお互い独立して
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、及び
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
oは0、1又は2を表し、
L21、及びL22はお互い独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−又は−C≡C−を表し、L22及びM23が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。)で表される化合物を一種又は二種以上含有し、第三成分として、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)
(In the formula, R 21 and R 22 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one methylene group or an adjacent group present in these groups) Two or more methylene groups which are not present may be substituted with —O— or —S—, and one or more hydrogen atoms present in these groups are substituted with fluorine atoms or chlorine atoms. It ’s okay,
M 21 , M 22 and M 23 are independent of each other
(a) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by -O- or -S-) ),
(b) 1,4-phenylene group (one —CH═ present in this group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by a nitrogen atom), 3-fluoro-1 , 4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, and
(c) 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, piperidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6 -Represents a group selected from the group consisting of -diyl group and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group,
o represents 0, 1 or 2;
L 21 and L 22 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— , —CH═CH—, —CH═N—N═CH—, or —C≡C—, and when there are a plurality of L 22 and M 23 , they may be the same or different. 1 or 2 or more compounds represented by general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc)
(式中R31、R32及びR33はお互い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、これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
M31、M32、M33、M34、M35、M36、M37、及びM38はお互い独立して、
(d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、及び、
(f) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-2,5-ジイル基、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-ジイル基及びデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(d)、基(e)又は基(f)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37及びL38はお互い独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M32、M34、M35、M37、M38、L31、L33、L35、L36、及びL38が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
X31、X32、X33、X34、X35、X36、及びX37はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
Y31、Y32、及びY33はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、又はジフルオロメトキシ基を表し、
X31、X32、又はY31のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、又はジフルオロメトキシ基を表すか、M31、又はM32、に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、
X33、X34、X35、又はY32のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基を表すか、M33、M34、又はM35、に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、
X36、X37、又はY33のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基を表すか、M36、M37、及びM38、に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、
p、q、r、s、及びtはお互い独立して、0、1又は2を表すが、q+r及びs+tは2以下である。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は
一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)
(Wherein R 31 , R 32 and R 33 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and one methylene group present in these groups) Alternatively, two or more methylene groups that are not adjacent to each other may be substituted with -O- or -S-, and one or more hydrogen atoms present in these groups may be replaced with a fluorine atom or a chlorine atom. May be replaced,
M 31 , M 32 , M 33 , M 34 , M 35 , M 36 , M 37 , and M 38 are independent of each other,
(d) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by -O- or -S-) ),
(e) a 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by a nitrogen atom), 3-fluoro-1 , 4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, and
(f) 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, piperidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4 -Represents a group selected from the group consisting of a tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and a decahydronaphthalene-2,6-diyl group, and is included in the above group (d), group (e) or group (f) Each hydrogen atom may be substituted with a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a chlorine atom,
L 31 , L 32 , L 33 , L 34 , L 35 , L 36 , L 37 and L 38 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 -, - OCH 2 - , - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O- or represents -C≡C-, M 32, M 34, M 35, M 37, M 38, L When there are a plurality of 31 , L 33 , L 35 , L 36 , and L 38 , they may be the same or different,
X 31 , X 32 , X 33 , X 34 , X 35 , X 36 , and X 37 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom,
Y 31 , Y 32 and Y 33 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, Or a difluoromethoxy group,
At least one of X 31 , X 32 , and Y 31 is a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, or a difluoromethoxy. Or at least one of hydrogen atoms contained in M 31 or M 32 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a chlorine atom,
At least one of X 33 , X 34 , X 35 , or Y 32 is a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, A difluoromethoxy group, or at least one of hydrogen atoms contained in M 33 , M 34 , or M 35 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a chlorine atom,
At least one of X 36 , X 37 and Y 33 is a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a difluoromethoxy group Or at least one of the hydrogen atoms contained in M 36 , M 37 and M 38 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a chlorine atom,
p, q, r, s, and t independently represent 0, 1, or 2, but q + r and s + t are 2 or less. Or a compound selected from the group consisting of compounds represented by formula (IVa), general formula (IVb) and general formula (IVc)
(式中R41、R42、R43、R44、R45及び、R46はお互い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、これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、
M41、M42、M43、M44、M45、M46、M47、M48、及びM49はお互い独立して、
(d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)及び、
(f) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-2,5-ジイル基、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-ジイル基及びデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(d)、基(e)又は基(f)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48、及びL49はお互い独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M42、M43、M45、M46、M48、M49、L41、L43、L44、L46、L47及びL49が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
X41、X42はお互い独立してトリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はフッ素原子を表し、X43、X44、X45、X46、X47、及びX48はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はフッ素原子を表すが、X41及びX42の何れか一つはフッ素原子を表し、X43、X44、及びX45の何れか一つはフッ素原子を表し、X46、X47、及びX48の何れか一つはフッ素原子を表すが、X46、及びX47、は同時にフッ素原子を表すことはなく、X46、及びX48は同時にフッ素原子を表すことはない、
Gはメチレン基又は−O−を表し、
u、v、w、x、y、及びzはお互い独立して、0、1又は2を表すが、u+v、w+x及びy+zは2以下である。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする重合性化合物含有液晶組成物を提供し、更に、当該液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。
(Wherein R 41 , R 42 , R 43 , R 44 , R 45 and R 46 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, One methylene group present in the group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be substituted with -O- or -S-, and one or two present in these groups The above hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms or chlorine atoms,
M 41 , M 42 , M 43 , M 44 , M 45 , M 46 , M 47 , M 48 , and M 49 are independent of each other.
(d) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by -O- or -S-) ),
(e) a 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by a nitrogen atom);
(f) 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, piperidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4 -Represents a group selected from the group consisting of a tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and a decahydronaphthalene-2,6-diyl group, and is included in the above group (d), group (e) or group (f) Each hydrogen atom may be substituted with a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a chlorine atom,
L 41 , L 42 , L 43 , L 44 , L 45 , L 46 , L 47 , L 48 , and L 49 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— or —C≡C— represents M 42 , M 43 , M 45 , M 46 , When there are a plurality of M 48 , M 49 , L 41 , L 43 , L 44 , L 46 , L 47 and L 49 , they may be the same or different,
X 41 and X 42 each independently represents a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a fluorine atom, and X 43 , X 44 , X 45 , X 46 , X 47 and X 48 are each independently a hydrogen atom. , A trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a fluorine atom, wherein any one of X 41 and X 42 represents a fluorine atom, and any one of X 43 , X 44 , and X 45 represents a fluorine atom Any one of X 46 , X 47 and X 48 represents a fluorine atom, but X 46 and X 47 do not represent a fluorine atom at the same time, and X 46 and X 48 represent fluorine at the same time. Never represent an atom,
G represents a methylene group or —O—;
u, v, w, x, y, and z each independently represent 0, 1, or 2, but u + v, w + x, and y + z are 2 or less. And a polymerizable compound-containing liquid crystal composition characterized by containing one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by formula (1), and a liquid crystal display device using the liquid crystal composition. provide.
本願発明の必須成分である重合性化合物は他の非重合性液晶材料との相溶性が優れるため、安定した液晶組成物を得ることができる。また、液晶化合物と類似した骨格を有するため液晶化合物の配向規制力が強い。また、該重合性化合物を含有する液晶組成物は、光重合開始剤を使用することなくあるいは極めて少量の添加で重合性化合物を重合させることができ、重合後に残存する未重合の重合性化合物がない、あるいは極めて少ない。加えて、重合性化合物の重合に必要なエネルギーを大幅に削減できる。これにより液晶材料中の重合性化合物をポリマー化することで配向付与する液晶表示素子の表示不具合が大幅に軽減され、また、製造のためのエネルギーコストを削減し、生産効率を向上できるため、該液晶表示素子用の液晶材料として有用である。 Since the polymerizable compound which is an essential component of the present invention has excellent compatibility with other non-polymerizable liquid crystal materials, a stable liquid crystal composition can be obtained. Further, since it has a skeleton similar to a liquid crystal compound, the alignment regulating power of the liquid crystal compound is strong. In addition, the liquid crystal composition containing the polymerizable compound can polymerize the polymerizable compound without using a photopolymerization initiator or with a very small amount of addition, and an unpolymerized polymerizable compound remaining after the polymerization can be obtained. No or very little. In addition, the energy required for polymerization of the polymerizable compound can be greatly reduced. As a result, the display defects of the liquid crystal display element to which orientation is imparted by polymerizing the polymerizable compound in the liquid crystal material can be greatly reduced, and the energy cost for production can be reduced and the production efficiency can be improved. It is useful as a liquid crystal material for liquid crystal display elements.
本願発明の重合性化合物を含有する液晶組成物で用いられる重合性化合物は、一般式(I)で表される化合物で構成される。一般式(I)において、R11は重合基を表すが、重合性基の具体的な例としては、下記に示す構造が挙げられる。 The polymerizable compound used in the liquid crystal composition containing the polymerizable compound of the present invention is composed of a compound represented by the general formula (I). In the general formula (I), R 11 represents a polymerizable group, and specific examples of the polymerizable group include the structures shown below.
これらの重合基はラジカル重合、ラジカル付加重合、カチオン重合、及びアニオン重合により硬化する。特に重合方法として紫外線重合を行う場合には、式(R−1)、式(R−2)、式(R−4)、式(R−5)、式(R−7)、式(R−11)、式(R−13)又は式(R−15)が好ましく、式(R−1)、式(R−2)、式(R−7)、式(R−11)又は式(R−13)がより好ましく、式(R−1)、式(R−2)がより好ましい。 These polymerizable groups are cured by radical polymerization, radical addition polymerization, cationic polymerization, and anionic polymerization. In particular, when performing ultraviolet polymerization as a polymerization method, the formula (R-1), formula (R-2), formula (R-4), formula (R-5), formula (R-7), formula (R -11), formula (R-13) or formula (R-15) are preferred, and formula (R-1), formula (R-2), formula (R-7), formula (R-11) or formula ( R-13) is more preferable, and formula (R-1) and formula (R-2) are more preferable.
S11は、スペーサー基又は単結合を表すが、スペーサー基としては、炭素原子数1〜12のアルキレン基、又は単結合が好ましく、該アルキレン基中のメチレン基は酸素原子同士が直接結合しないものとして酸素原子、−COO−、−OCO−、又は−OCOO−に置き換えられても良い。溶解性を向上させるにはある程度の長さを持つメチレン基が好ましいが、あまり長くすると重合後のポリマーの柔軟性が上がり、焼付けの原因となる。このため、炭素原子数1〜8のアルキレン基が好ましく、炭素原子数2〜6のアルキレン基がより好ましい。 S 11 represents a spacer group or a single bond, and the spacer group is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or a single bond, and the methylene group in the alkylene group does not directly bond oxygen atoms to each other. As an oxygen atom, -COO-, -OCO-, or -OCOO-. In order to improve the solubility, a methylene group having a certain length is preferable, but if the length is too long, the flexibility of the polymer after polymerization is increased, which causes baking. For this reason, a C1-C8 alkylene group is preferable and a C2-C6 alkylene group is more preferable.
L11及びL12はお互い独立して、単結合、−O−、−S−、−CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−C2H4−、−COO−、−OCO−、−OCOOCH2−、−CH2OCOO−、−CO−NR111−、−NR111−CO−、−SCH2−、−CH2S−、―CH=CH−COO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COOC2H4−、−OCOC2H4−、−C2H4OCO−、−C2H4COO−、−OCOCH2−、−CH2COO−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF2−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−が好ましく(式中、R111は炭素原子数1〜4のアルキル基を表す。)、単結合、−O−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−C2H4−、−COO−、−OCO−、−OCOOCH2−、−CH2OCOO−、−CH=CH−COO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−OCO−、−COOC2H4−、−OCOC2H4−、−C2H4OCO−、−C2H4COO−、−OCOCH2−、−CH2COO−、又は−CH=CH−がより好ましく、単結合、−O−、−OCH2−、−CH2O−、−CH=CH−COO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−OCO−、−COOC2H4−、−OCOC2H4−、−C2H4OCO−、−C2H4COO−、−OCOCH2−、−CH2COO−、又は−CH=CH−がより好ましい。 L 11 and L 12 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —C 2 H 4 —, — COO -, - OCO -, - OCOOCH 2 -, - CH 2 OCOO -, - CO-NR 111 -, - NR 111 -CO -, - SCH 2 -, - CH 2 S -, - CH = CH-COO- , -COO-CH = CH -, - OCOCH = CH -, - COOC 2 H 4 -, - OCOC 2 H 4 -, - C 2 H 4 OCO -, - C 2 H 4 COO -, - OCOCH 2 -, - CH 2 COO -, - CH = CH -, - CF = CH -, - CH = CF -, - CF 2 -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 - or -C≡C- is in preferred (wherein, R 11 Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), a single bond, -O -., - OCH 2 -, - CH 2 O -, - CO -, - C 2 H 4 -, - COO -, - OCO -, - OCOOCH 2 -, - CH 2 OCOO -, - CH = CH-COO -, - COO-CH = CH -, - OCO-CH = CH-OCO -, - COOC 2 H 4 -, - OCOC 2 H 4 -, - C 2 H 4 OCO -, - C 2 H 4 COO -, - OCOCH 2 -, - CH 2 COO-, or -CH = CH-, more preferably a single bond, -O -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - CH = CH-COO -, - COO-CH = CH -, - OCO-CH = CH-OCO -, - COOC 2 H 4 -, - OCOC 2 H 4 -, - C 2 H 4 OCO -, - C 2 H 4 COO -, - OCOCH 2 -, - H 2 COO-, or -CH = CH- is more preferable.
Zは、H、F、Cl、CN、SCN、OCF3、酸素原子同士が直接結合しないものとしてメチレン基が酸素原子、硫黄原子、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO、−CH=CH−、−C≡C−で置換されて良い1〜12個の炭素原子を有するアルキル基又は−L13−S12−R1であることが好ましく、更にH、F、酸素原子同士が直接結合しないものとしてメチレン基が酸素原子、硫黄原子、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO、−CH=CH−、−C≡C−で置換されて良い1〜12個の炭素原子を有するアルキル基、又は−L13−S12−R12であることがより好ましく、更に水素原子、メチレン基が酸素原子同士が直接結合しないものとして酸素原子で置換されて良い炭素原子数1〜12のアルキル基、又は−L13−S12−R12がより好ましい。R12は独立してR11と同じ意味を表し、S12は独立してS11と同じ意味を表し、L13はL11と同じ意味を表す。Zが、−S12−R12の場合、S11及びS12は、上記同様にお互い独立してスペーサー基又は単結合を表すが、スペーサー基としては、炭素原子数2〜12のアルキレン基、又は単結合が好ましく、メチレン基は酸素原子同士が直接結合しないものとして酸素原子、−COO−、−OCO−、又は−OCOO−に置き換えられても良い炭素原子数2〜12のアルキレン基、又は単結合がより好ましい。 Z is H, F, Cl, CN, SCN, OCF 3 , an oxygen atom is not directly bonded to each other, and a methylene group is an oxygen atom, a sulfur atom, —CO—, —COO—, —OCO—, —OCOO, — It is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with CH═CH— or —C≡C— or —L 13 —S 12 —R 1 , and further, H, F, and oxygen atoms 1 to 12 methylene groups may be substituted with oxygen atom, sulfur atom, —CO—, —COO—, —OCO—, —OCOO, —CH═CH—, —C≡C— More preferably, it is an alkyl group having the following carbon atoms, or —L 13 —S 12 —R 12 , and further, a hydrogen atom or a carbon atom that may be substituted with an oxygen atom as a methylene group in which oxygen atoms are not directly bonded to each other Number 1-12 Alkyl group, or -L 13 -S 12 -R 12 are more preferred. R 12 independently represents the same meaning as R 11 , S 12 independently represents the same meaning as S 11, and L 13 represents the same meaning as L 11 . When Z is —S 12 —R 12 , S 11 and S 12 each independently represent a spacer group or a single bond, and the spacer group is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, Alternatively, a single bond is preferable, and a methylene group is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms that may be replaced with an oxygen atom, —COO—, —OCO—, or —OCOO— as a group in which oxygen atoms are not directly bonded to each other, or A single bond is more preferable.
mは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましい。nは1、2、3又は4が好ましく、1又は2が好ましい。 m is preferably 0, 1 or 2, and more preferably 0 or 1. n is preferably 1, 2, 3 or 4, and preferably 1 or 2.
一般式(I)で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式(I-1)〜(I-68)で表される化合物が好ましい。 More specifically, the compounds represented by the general formula (I) are preferably compounds represented by the following general formulas (I-1) to (I-68).
(式中、p及びqは、それぞれ独立的に0〜12の整数を表すが、0の場合に酸素同士が直結した構造を表す場合には、酸素原子をひとつ除去する。)
一般式(I-1)〜一般式(I-24)で表される化合物がより好ましく、更に、一般式(I-1)〜一般式(I-18)で表される化合物がより好ましい。
(In the formula, p and q each independently represent an integer of 0 to 12, but when 0 represents a structure in which oxygens are directly connected, one oxygen atom is removed.)
Compounds represented by general formula (I-1) to general formula (I-24) are more preferable, and compounds represented by general formula (I-1) to general formula (I-18) are more preferable.
本願発明の重合性化合物含有液晶組成物では、一般式(I)で表される重合性化合物を少なくとも1種を含有するが、1種〜5種含有することが好ましく、1種〜3種含有することが特に好ましい。一般式(I)で表される化合物の含有率は、少ないと非重合性液晶化合物に対する配向規制力が弱くなり、多すぎると重合時の必要エネルギーが上昇し、重合せず残存してしまう重合性化合物の量が増してしまうため、下限値は0.01質量%であることが好ましく、0.03質量%であることがより好ましく、上限値は2.0質量%であることが好ましく、1.0質量%であることがより好ましい。 In the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention, it contains at least one polymerizable compound represented by the general formula (I), preferably 1 to 5 types, preferably 1 to 3 types. It is particularly preferable to do this. If the content of the compound represented by the general formula (I) is small, the alignment regulating power for the non-polymerizable liquid crystal compound is weak, and if it is too large, the required energy during polymerization rises and polymerization that does not polymerize remains. The lower limit value is preferably 0.01% by mass, more preferably 0.03% by mass, and the upper limit value is preferably 2.0% by mass, since the amount of the active compound increases. More preferably, it is 1.0 mass%.
第二成分として使用する一般式(II)で表される化合物において、R21及びR22はお互い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(これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されたもの、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されたものも含む。)が好ましく、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、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数3から6のアルケニルオキシ基がより好ましく、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のアルコキシ基が特に好ましい。 In the compound represented by the general formula (II) used as the second component, R 21 and R 22 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms (these One methylene group present in a group or two or more methylene groups not adjacent to each other is substituted with -O- or -S-, and one or more methylene groups present in these groups The hydrogen atom includes those substituted with a fluorine atom or a chlorine atom.), Preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or An alkenyloxy group having 3 to 6 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is particularly preferable.
M21、M22及びM23はお互い独立してトランス-1,4-シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基が酸素原子に置換されているものを含む)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上のCH基は窒素原子に置換されているものを含む)、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基又は1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基が好ましく、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基、又は1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基が特に好ましい。oは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましい。L21、及びL22はお互い独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−又は−C≡C−が好ましく、単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−又は−CH2O−がより好ましく、単結合、又は−CH2CH2−が更に好ましい。更に詳述すると、一般式(II)は、具体的な構造として以下の一般式(II-A)から一般式(II-P)からなる群で表される化合物が好ましい。 M 21 , M 22 and M 23 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one CH 2 group present in this group or two non-adjacent CH 2 groups are oxygen atoms) Including a substituted group), a 1,4-phenylene group (including one or more CH groups present in this group substituted by a nitrogen atom), 3-fluoro-1, 4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group, naphthalene -2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group or 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group is preferred, trans-1,4-cyclohexylene group, 1 1,4-phenylene group or 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group is more preferable, and trans-1,4-cyclohexylene group or 1,4-phenylene group is particularly preferable. o is preferably 0, 1 or 2, and more preferably 0 or 1. L 21 and L 22 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— , -CH = CH -, - CH = N-N = CH- or -C≡C-, more preferably a single bond, -CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 - or -CH 2 O— is more preferable, and a single bond or —CH 2 CH 2 — is still more preferable. More specifically, the general formula (II) is preferably a compound represented by the group consisting of the following general formulas (II-A) to (II-P) as a specific structure.
(式中、R23及びR24は、それぞれ独立的に炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のアルコキシ基、炭素数2から10のアルケニル基又は炭素数3から10のアルケニルオキシ基を表す。)
R23及びR24は、それぞれ独立的に炭素数1から10のアルキル基、炭素数1から10のアルコキシ基又は炭素数2から10のアルケニル基がより好ましく、炭素数1から5のアルキル基又は炭素数1から10のアルコキシ基が更に好ましい。
(Wherein R 23 and R 24 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms) Represents a group.)
R 23 and R 24 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or More preferred are alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms.
一般式(II-A)から一般式(II-P)で表される化合物中、一般式(II-A)、一般式(II-B)、一般式(II-C)、一般式(II-E)、一般式(II-H)、 一般式(II-I)、一般式(II-I)、又は一般式(II-K)で表される化合物が好ましく、一般式(II-A)、一般式(II-C)、一般式(II-E)、 一般式(II-H)又は一般式(II-I)で表される化合物が更に好ましい。 Among the compounds represented by general formula (II-A) to general formula (II-P), general formula (II-A), general formula (II-B), general formula (II-C), and general formula (II) -E), general formula (II-H), general formula (II-I), general formula (II-I), or a compound represented by general formula (II-K) is preferred, and general formula (II-A ), General formula (II-C), general formula (II-E), general formula (II-H) or general formula (II-I) is more preferred.
本願発明では一般式(II)で表される化合物を少なくとも1種を含有するが、1種〜10種含有することが好ましく、2種〜8種含有することが特に好ましく、一般式(II)で表される化合物の含有率の下限値は5質量%であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、20質量%であることが更に好ましく、30質量%であることが特に好ましく、上限値としては80質量%が好ましく、70質量%が更に好ましく、60質量%が更に好ましい。 In the present invention, it contains at least one compound represented by the general formula (II), preferably 1 to 10 types, more preferably 2 to 8 types, and particularly preferably the general formula (II). Is preferably 5% by mass, more preferably 10% by mass, still more preferably 20% by mass, and particularly preferably 30% by mass. The upper limit is preferably 80% by mass, more preferably 70% by mass, and still more preferably 60% by mass.
第三成分として使用する一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)で表される化合物において、R31、R32及びR33はお互い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、炭素数1〜15の直鎖状アルキル基又は炭素数2〜15のアルケニル基(これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されているもの、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されているものも含む。)が好ましく、炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、炭素数1〜10の直鎖状アルコキシ基又は炭素数2〜10アルケニル基がより好ましく、炭素数1〜8の直鎖状アルキル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基が特に好ましい。 In the compounds represented by the general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc) used as the third component, R 31 , R 32 and R 33 are each independently of 1 to 10 carbon atoms. An alkyl group or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms (one methylene group present in these groups or adjacent thereto). Two or more methylene groups not substituted by —O— or —S—, and one or more hydrogen atoms present in these groups are substituted by fluorine atoms or chlorine atoms A linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably a straight chain having 1 to 8 carbon atoms. A chain alkyl group or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms is particularly preferable. Arbitrariness.
M31、M32、M33、M34、M35、M36、M37、及びM38はお互い独立して、トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられているものも含む。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられているものも含む)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-1,4-ジイル基、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-ジイル基及びデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基で表す基(各々の基はそれぞれ水素原子がシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されているものも含む。)が好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基又は3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基が更に好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基が特に好ましい。 M 31 , M 32 , M 33 , M 34 , M 35 , M 36 , M 37 , and M 38 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (one of the groups present in this group). A methylene group or two or more methylene groups not adjacent to each other include those in which -O- or -S- is substituted.), 1,4-phenylene group (one -CH present in this group) = Or two or more non-adjacent —CH═ include those substituted with nitrogen atoms), 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, piperidine- Groups represented by 1,4-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and decahydronaphthalene-2,6-diyl group (each Groups also include those in which each hydrogen atom is replaced by a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a chlorine atom ), Preferably trans-1,4-cyclohexylene group, 1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group or 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, A 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is more preferred, and a trans-1,4-cyclohexylene group is particularly preferred.
L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37及びL38はお互い独立して単結合、−OCO−、−COO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−が好ましく、単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−又は−C≡C−がより好ましく、単結合又は−CH2CH2−が特に好ましい。X31、X32、X33、X34、X35、X36、及びX37はお互い独立して水素原子又はフッ素原子をし、Y31、Y32、及びY33はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基又は炭素原子数1〜12のアルキル基を表すことが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基又は炭素原子数1〜12のアルキル基を表すことが好ましく、フッ素原子を表すことが特に好ましい。p、q、r、s、及びtはお互い独立して、0、1又は2を表すが、q+r及びs+tは2以下を表す。 L 31 , L 32 , L 33 , L 34 , L 35 , L 36 , L 37 and L 38 are each independently a single bond, —OCO—, —COO—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 −, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— or —C≡C— are preferred, single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 -Or -C≡C- is more preferable, and a single bond or -CH 2 CH 2 -is particularly preferable. X 31 , X 32 , X 33 , X 34 , X 35 , X 36 , and X 37 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom, and Y 31 , Y 32 , and Y 33 are each independently a hydrogen atom. Represents a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a difluoromethoxy group, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. And preferably represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. And particularly preferably represents a fluorine atom. p, q, r, s, and t each independently represent 0, 1 or 2, but q + r and s + t represent 2 or less.
具体的には以下の一般式(IIIa-1)で示される構造を表すことが好ましい。 Specifically, it is preferable to represent a structure represented by the following general formula (IIIa-1).
(式中、R34は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、L39及びL40はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M38は1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、X32は水素原子又はフッ素原子を表し、p1は0又は1を表し、Y34はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)
更に具体的には以下の一般式(IIIa-2a)〜一般式(IIIa-4d)
(Wherein R 34 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and L 39 and L 40 are each independently a single atom. bond, -CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O- or represents -C≡C-, M 38 is 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, X 32 represents a hydrogen atom or a fluorine atom, p 1 represents 0 or 1, Y 34 represents a cyano group, a fluorine atom, a chlorine atom Represents a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group or a trifluoromethoxy group.)
More specifically, the following general formula (IIIa-2a) to general formula (IIIa-4d)
(式中、R34は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、X31及びX32はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Y31はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)で表される構造が好ましく、 (Wherein R 34 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and X 31 and X 32 are each independently hydrogen. Y 31 represents a cyano group, a fluorine atom, a chlorine atom, a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group, or a trifluoromethoxy group.
(式中、R34は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、Y31はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)で表される構造も好ましい。 (In the formula, R 34 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and Y 31 represents a cyano group, a fluorine atom, or a chlorine atom. Represents a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group or a trifluoromethoxy group).
一般式(IIIb)は具体的な構造として以下の一般式 General formula (IIIb) has the following general formula as a specific structure:
(式中、R35は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、Y35はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)で表される構造が好ましく、
一般式(IIIc)は具体的な構造として以下の一般式
(In the formula, R 35 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and Y 35 represents a cyano group, a fluorine atom, or a chlorine atom. Represents a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group or a trifluoromethoxy group).
General formula (IIIc) has the following general formula as a specific structure:
(式中、R36は炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、Y36はシアノ基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基又はトリフルオロメトキシ基を表す。)で表される構造が好ましい。 (In the formula, R 36 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and Y 36 represents a cyano group, a fluorine atom, or a chlorine atom. , Represents a trifluoromethyl group, a fluoromethoxy group, a difluoromethoxy group or a trifluoromethoxy group).
一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも1種を含有するが、1種〜10種含有することが好ましく、2種〜8種含有することが特に好ましく、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)で表される化合物からなる群の含有率の下限値は5質量%であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、20質量%であることが好ましく、上限値は80質量%が好ましく、70質量%が好ましく、60質量%が好ましく、50質量%が更に好ましい。 It contains at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc), preferably 1 to 10 types. It is particularly preferable to contain 8 to 8 species, and the lower limit of the content of the group consisting of the compounds represented by general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc) is 5% by mass. Preferably, it is more preferably 10% by mass, preferably 20% by mass, and the upper limit is preferably 80% by mass, preferably 70% by mass, preferably 60% by mass, and further preferably 50% by mass.
また、一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)で表される化合物において、R41、R42、R43、R44、R45及びR46はお互い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、炭素数1〜15の直鎖状アルキル基又は炭素数2〜15のアルケニル基(これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されているもの、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されているものも含む。)が好ましく、炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、炭素数1〜10の直鎖状アルコキシ基又は炭素数2〜10アルケニル基がより好ましく、炭素数1〜8の直鎖状アルキル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基が特に好ましい。M41、M42、M43、M44、M45、M46、M47、M48及びM49はお互い独立して、トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられているものも含む。)、1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられているものも含む)、1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-2,5-ジイル基、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-ジイル基及びデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基で表す基(各々の基に含まれる水素原子がそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されているものも含む。)が好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基、1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基又は2,3-ジフルオロ-1,4-フェニレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基又は1,4-フェニレン基が更に好ましく、トランス-1,4-シクロへキシレン基が特に好ましい。L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48及びL49はお互い独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCO−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−が好ましく、単結合、−CH2CH2−、−OCH2−又は−CH2O−がより好ましい。X41、X42、X43、X44、X45、X46、及びX47はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Gはメチレン基又は−O−を表し、u、v、w、x、y及びzはお互い独立して、0、1又は2を表すが、u+v、w+x及びy+zは2以下で表す。 In the compounds represented by general formula (IVa), general formula (IVb) and general formula (IVc), R 41 , R 42 , R 43 , R 44 , R 45 and R 46 are each independently a carbon atom. An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms (one methylene present in these groups) A group or two or more methylene groups not adjacent to each other are substituted by —O— or —S—, and one or more hydrogen atoms present in these groups are fluorine atoms or chlorine atoms In addition, a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a linear alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms is more preferable. A linear alkyl group having 1 to 8 or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms is particularly preferred. There. M 41 , M 42 , M 43 , M 44 , M 45 , M 46 , M 47 , M 48 and M 49 are each independently a trans-1,4-cyclohexylene group (1 present in this group). Methylene groups or two or more methylene groups not adjacent to each other include those in which -O- or -S- is substituted.), 1,4-phenylene group (one in this group) -CH = or two or more non-adjacent -CH = are substituted with nitrogen atoms), 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, Groups represented by piperidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and decahydronaphthalene-2,6-diyl group ( A hydrogen atom contained in each group is substituted with a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a chlorine atom, respectively. And a trans-1,4-cyclohexylene group, a 1,4-phenylene group, a 3-fluoro-1,4-phenylene group, or a 2,3-difluoro-1,4-phenylene group is more preferable. A trans-1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group is more preferable, and a trans-1,4-cyclohexylene group is particularly preferable. L 41 , L 42 , L 43 , L 44 , L 45 , L 46 , L 47 , L 48 and L 49 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, — OCO -, - COO -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O- or -C≡C-, more preferably a single bond, -CH 2 CH 2 -, - OCH 2 - or -CH 2 O-are more preferred. X 41 , X 42 , X 43 , X 44 , X 45 , X 46 , and X 47 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom, G represents a methylene group or —O—, and u, v, w , X, y and z each independently represent 0, 1 or 2, but u + v, w + x and y + z are each represented by 2 or less.
一般式(IVa)で表される化合物において、具体的には以下の一般式(IVa-1)で示される構造を表すことが好ましい。 In the compound represented by the general formula (IVa), it is preferable to specifically represent the structure represented by the following general formula (IVa-1).
(式中、R47及びR48はお互い独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、L50、L51及びL52はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M50は1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、u1及びv1は、それぞれ独立して0又は1を表す。)
更に具体的には以下の一般式(IVa-2a)〜一般式(IVa-3i)
(In the formula, R 47 and R 48 independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, L 50 , L 51 and L 52 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— or — C≡C—, M 50 represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and u 1 and v 1 each independently represents 0 or 1.)
More specifically, the following general formula (IVa-2a) to general formula (IVa-3i)
(式中、R47及びR48は、それぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す。)で表される構造が好ましく、R47及びR48がそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数1〜8のアルコキシル基が更に好ましい。 (Wherein R 47 and R 48 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms). In which R 47 and R 48 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms.
一般式(IVb)で表される化合物において、具体的には以下の一般式(IVb-1)で示される構造を表すことが好ましい。 In the compound represented by the general formula (IVb), specifically, a structure represented by the following general formula (IVb-1) is preferably represented.
(式中、R49 及びR50はお互い独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、L52、L53及びL54はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M51、M52及びM53は1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、w1及びx1は、独立して0、1又は2を表すが、w1+x1は2以下を表す。)
更に具体的には以下の一般式(IVb-2a)〜(IVb-3l)
(Wherein R 49 and R 50 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, L 52 , L 53 and L 54 each independently represent a single bond, -CH 2 CH 2 -, - (CH 2) 4 -, - OCH 2 -, - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O- or - C≡C—, M 51 , M 52 and M 53 represent a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group, and w 1 and x 1 independently represent 0, 1 or 2. W1 + x1 represents 2 or less.)
More specifically, the following general formulas (IVb-2a) to (IVb-3l)
(式中、R49及びR50は、それぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す。)で表される構造が好ましい。 (Wherein R 49 and R 50 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms). The structure is preferred.
一般式(IVc)で表される化合物において、具体的には以下の一般式(IVc-1a)及び一般式(IVc-1b)で示される構造を表すことが好ましい。 In the compound represented by the general formula (IVc), specifically, it is preferable to represent a structure represented by the following general formula (IVc-1a) and general formula (IVc-1b).
(式中、R51 及びR52はお互い独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表し、L56、L57及びL58はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M54、M55及びM56は1,4-フェニレン基又はトランス-1,4-シクロヘキシレン基を表し、y1及びz1は、独立して0、1又は2を表すが、y1+z1は2以下を表す。)
更に具体的には以下の一般式(IVc-2a)〜(IVc-2g)
(In the formula, R 51 and R 52 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, L 56 , L 57 and L 58 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— or — C≡C—, M 54 , M 55 and M 56 represent 1,4-phenylene group or trans-1,4-cyclohexylene group, and y 1 and z 1 independently represent 0, 1 or 2. However, y1 + z1 represents 2 or less.)
More specifically, the following general formulas (IVc-2a) to (IVc-2g)
(式中、R51 及びR52はお互い独立して炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基を表す。)
第三成分として使用する一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物、又は一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも1種を含有するが、2種〜10種含有することが好ましく、2種〜8種含有することが特に好ましく、含有率の下限値が5質量%であることが好ましく、10質量%であることがより好ましく、20質量%であることがより好ましく、上限値が80質量%であることが好ましく、70質量%であることが好ましく、60質量%であることが好ましく、50質量%であることが好ましい。
(In the formula, R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.)
A compound selected from the group consisting of compounds represented by general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc) used as the third component, or general formula (IVa), general formula (IVb) and general It contains at least one compound selected from the group consisting of the compounds represented by formula (IVc), but preferably contains 2 to 10 types, particularly preferably contains 2 to 8 types, and the content rate The lower limit is preferably 5% by mass, more preferably 10% by mass, more preferably 20% by mass, and the upper limit is preferably 80% by mass, and is 70% by mass. It is preferably 60% by mass, and preferably 50% by mass.
本願発明の液晶組成物において、Δnは0.08〜0.25の範囲であることが好ましい。 In the liquid crystal composition of the present invention, Δn is preferably in the range of 0.08 to 0.25.
本願発明の液晶組成物において、Δεは液晶表示素子の表示モードによって、正、又は負のΔεを有するものを用いることができる。MVAモードの液晶表示素子においては、負のΔεを有する液晶組成物を使用する。その場合のΔεは、−1以下が好ましく、−2以下がより好ましい。 In the liquid crystal composition of the present invention, Δε having a positive or negative Δε can be used depending on the display mode of the liquid crystal display element. In the MVA mode liquid crystal display element, a liquid crystal composition having a negative Δε is used. In that case, Δε is preferably −1 or less, and more preferably −2 or less.
本願発明の液晶組成物は、広い液晶相温度範囲(液晶相下限温度と液晶相上限温度の差の絶対値)を有するが、液晶相温度範囲が100℃以上であることが好ましく、120℃以上がより好ましい。また、液晶相上限温度は70℃以上であることが好ましく、80℃以上がより好ましい。更に、液晶相下限温度は−20℃以下であることが好ましく、−30℃以下がより好ましい。 The liquid crystal composition of the present invention has a wide liquid crystal phase temperature range (the absolute value of the difference between the liquid crystal phase lower limit temperature and the liquid crystal phase upper limit temperature), but the liquid crystal phase temperature range is preferably 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher. Is more preferable. The upper limit temperature of the liquid crystal phase is preferably 70 ° C. or higher, and more preferably 80 ° C. or higher. Furthermore, the lower limit temperature of the liquid crystal phase is preferably −20 ° C. or lower, and more preferably −30 ° C. or lower.
本願発明の液晶組成物は、上記の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶などを含有していてもよい。 The liquid crystal composition of the present invention may contain a normal nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal and the like in addition to the above compounds.
本願発明の重合性化合物を含有する液晶組成物は、重合開始剤が存在しない場合でも重合は進行するが、重合を促進するために重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、アシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。 The liquid crystal composition containing the polymerizable compound of the present invention is polymerized even when no polymerization initiator is present, but may contain a polymerization initiator in order to accelerate the polymerization. Examples of the polymerization initiator include benzoin ethers, benzophenones, acetophenones, benzyl ketals, acylphosphine oxides, and the like.
本願発明の液晶組成物には、その保存安定性を向上させるために、安定剤を添加することもできる。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、液晶組成物に対して0.005〜1質量%の範囲が好ましく、0.02〜0.5質量%が更に好ましく、0.03〜0.1質量%が特に好ましい。 In order to improve the storage stability of the liquid crystal composition of the present invention, a stabilizer may be added. Examples of the stabilizer that can be used include hydroquinones, hydroquinone monoalkyl ethers, tert-butylcatechols, pyrogallols, thiophenols, nitro compounds, β-naphthylamines, β-naphthols, nitroso compounds, and the like. It is done. The addition amount in the case of using a stabilizer is preferably in the range of 0.005 to 1% by mass, more preferably 0.02 to 0.5% by mass, and 0.03 to 0.1% by mass with respect to the liquid crystal composition. % Is particularly preferred.
本願発明の液晶組成物は、液晶組成物中の重合性化合物が重合することにより液晶配向能が付与され、液晶組成物の複屈折を利用して光の透過光量を制御する液晶表示素子に使用される。液晶表示素子として、AM-LCD(アクティブマトリックス液晶表示素子)、TN(ネマチック液晶表示素子)、STN-LCD(超ねじれネマチック液晶表示素子)、OCB-LCD及びIPS-LCD(インプレーンスイッチング液晶表示素子)に有用であるが、AM-LCDに特に有用であり、透過型あるいは反射型の液晶表示素子に用いることができる。 The liquid crystal composition of the present invention is used for a liquid crystal display element that is provided with liquid crystal alignment ability by polymerization of a polymerizable compound in the liquid crystal composition and controls the amount of light transmitted using the birefringence of the liquid crystal composition. Is done. As liquid crystal display elements, AM-LCD (active matrix liquid crystal display element), TN (nematic liquid crystal display element), STN-LCD (super twisted nematic liquid crystal display element), OCB-LCD and IPS-LCD (in-plane switching liquid crystal display element) However, it is particularly useful for AM-LCDs, and can be used for transmissive or reflective liquid crystal display elements.
液晶表示素子に使用される液晶セルの2枚の基板はガラス、又は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スズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。 The two substrates of the liquid crystal cell used in the liquid crystal display element 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.
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 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。1.5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. More preferably, the thickness is 1.5 to 10 μm. 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 with a liquid crystal inlet provided, 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。 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.
重合性化合物を重合させる方法としては、迅速な重合の進行が望ましいので、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射することによって重合させる方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても良いし、非偏光光源を用いても良い。また、液晶組成物を2枚の基板間に挟持させて状態で重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は活性エネルギー線に対して適当な透明性が与えられていなければならない。また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させることにより、未重合部分の配向状態を変化させて、更に活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用いても良い。特に紫外線露光する際には、重合性化合物含有液晶組成物に交流を印加しながら紫外線露光することが好ましい。印加する交流は、周波数10Hzから10kHzの交流が好ましく、周波数60Hzから10kHzがより好ましく、電圧は液晶表示素子の所望のプレチルト角に依存して選ばれる。つまり、印加する電圧により液晶表示素子のプレチルト角を制御することができる。MVAモードの液晶表示素子においては、配向安定性およびコントラストの観点からプレチルト角を80度から89度に制御することが好ましい。 As a method for polymerizing a polymerizable compound, since rapid progress of polymerization is desirable, a method of polymerizing by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams is preferable. When ultraviolet rays are used, a polarized light source or a non-polarized light source may be used. Further, when the polymerization is carried out with the liquid crystal composition sandwiched between two substrates, at least the substrate on the irradiation surface side must be given appropriate transparency to the active energy rays. Moreover, after polymerizing only a specific part using a mask during light irradiation, the orientation state of the unpolymerized part is changed by changing conditions such as an electric field, a magnetic field, or temperature, and further irradiation with active energy rays is performed. Then, it is possible to use a means for polymerization. In particular, when ultraviolet exposure is performed, it is preferable to perform ultraviolet exposure while applying an alternating current to the polymerizable compound-containing liquid crystal composition. The alternating current to be applied is preferably an alternating current having a frequency of 10 Hz to 10 kHz, more preferably a frequency of 60 Hz to 10 kHz, and the voltage is selected depending on a desired pretilt angle of the liquid crystal display element. That is, the pretilt angle of the liquid crystal display element can be controlled by the applied voltage. In the MVA mode liquid crystal display element, it is preferable to control the pretilt angle from 80 degrees to 89 degrees from the viewpoint of alignment stability and contrast.
照射時の温度は、本願発明の液晶組成物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ましい。室温に近い温度、即ち、典型的には15〜35℃での温度で重合させることが好ましい。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、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、必要に応じて、紫外線をカットして使用することが好ましい。照射する紫外線の強度は、0.1mW/cm2〜100W/cm2が好ましく、2mW/cm2〜50W/cm2がより好ましい。照射する紫外線のエネルギー量は、適宜調整することができるが、10から10000mJ/cm2が好ましく、100から7000mJ/cm2がより好ましい。紫外線を照射する際に、強度を変化させても良い。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 temperature during irradiation is preferably within a temperature range in which the liquid crystal state of the liquid crystal composition of the present invention is maintained. Polymerization is preferably performed at a temperature close to room temperature, that is, typically at a temperature of 15 to 35 ° C. 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. Moreover, as a wavelength of the ultraviolet-rays to irradiate, it is preferable to irradiate the ultraviolet-ray of the wavelength range which is not the absorption wavelength range of a liquid crystal composition, and it is preferable to cut and use an ultraviolet-ray as needed. Intensity of ultraviolet irradiation is preferably from 0.1mW / cm 2 ~100W / cm 2 , 2mW / cm 2 ~50W / cm 2 is more preferable. Energy of ultraviolet light irradiation, can be appropriately adjusted, is preferably 10000 mJ / cm 2 to 10, more preferably 7000mJ / cm 2 to 100. When irradiating with ultraviolet rays, the intensity may be changed. 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.
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施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の組成物における「%」は『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. Further, “%” in the compositions of the following examples and comparative examples means “mass%”.
液晶組成物の物性として、以下のように表す。
TN-I :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)を液晶相上限温度
Δε :誘電率異方性
Δn :屈折率異方性
Vth :周波数1KHzの矩形波を印加した時の透過率が10%変化する印加電圧(しきい値電圧)
(UV硬化後のモノマー残存量の測定方法)
液晶セルに液晶組成物を注入後、UVを照射し重合性化合物を重合させる。その後、液晶セルを分解し、液晶材料、重合物、未重合の重合性化合物を含む溶出成分のアセトニトリル溶液を得る。これを高速液体クロマトグラフィー(カラム:、展開溶媒:アセトニトリル)により、各成分のピーク面積を測定する。指標とする液晶材料のピーク面積と未重合の重合性化合物のピーク面積比から、残存する重合性化合物の量を決定した。この値と当初添加した重合性化合物の量からモノマー残存量を決定した。なお、重合性化合物の残存量の検出限界は1000ppmであった。
(実施例1)
一般式(II)から選ばれる化合物、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)から選ばれる化合物又は、一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)から選ばれる化合物を含有した液晶組成物LC−1を調製した。構成する化合物及び含有する比率は以下の通りである。
The physical properties of the liquid crystal composition are expressed as follows.
T NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C), liquid crystal phase upper limit temperature Δε: Dielectric anisotropy Δn: Refractive index anisotropy
Vth: Applied voltage (threshold voltage) at which the transmittance changes by 10% when a rectangular wave with a frequency of 1 KHz is applied
(Measurement method of residual amount of monomer after UV curing)
After injecting the liquid crystal composition into the liquid crystal cell, UV is irradiated to polymerize the polymerizable compound. Thereafter, the liquid crystal cell is disassembled to obtain an acetonitrile solution of an elution component containing a liquid crystal material, a polymer, and an unpolymerized polymerizable compound. The peak area of each component is measured by high performance liquid chromatography (column :, developing solvent: acetonitrile). The amount of the remaining polymerizable compound was determined from the peak area ratio of the liquid crystal material as an index and the peak area ratio of the unpolymerized polymerizable compound. The residual monomer amount was determined from this value and the amount of the polymerizable compound initially added. The detection limit of the remaining amount of the polymerizable compound was 1000 ppm.
Example 1
Compound selected from general formula (II), compound selected from general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc), or general formula (IVa), general formula (IVb) and general formula (IVc) A liquid crystal composition LC-1 containing a compound selected from: The constituent compounds and the ratios contained are as follows.
上記液晶組成物LC−1の物性を表1に示す。 Table 1 shows the physical properties of the liquid crystal composition LC-1.
液晶組成物LC−1 99.7%に対して、式(I-1-a) For the liquid crystal composition LC-1 99.7%, the formula (I-1-a)
で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−1を調製した。CLC−1の物性は上記のLC−1の物性とほとんど違いはなかった。CLC−1をセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角(クリスタルローテーション法)を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前後のプレチルト角及び素子の電気光学特性を表2に示す。 A polymerizable liquid crystal composition CLC-1 was prepared by adding 0.3% of the polymerizable compound represented by the formula (II) and dissolving it uniformly. The physical properties of CLC-1 were almost the same as the physical properties of LC-1. CLC-1 was injected by a vacuum injection method into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle (crystal rotation method) of this cell, the liquid crystal cell is irradiated with ultraviolet light by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet light of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. did. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. Table 2 shows the pretilt angle of the element before and after UV irradiation and the electro-optical characteristics of the element.
上記のプレチルト角の結果から、重合性化合物が重合することにより、液晶化合物に対する配向規制力が生じており、液晶分子が垂直方向から2.3度傾いた状態でプレチルト角を固定化した垂直配向性液晶表示素子を得ることがわかった。 From the result of the above pretilt angle, the alignment property of the liquid crystal compound is generated by the polymerization of the polymerizable compound, and the vertically aligned liquid crystal in which the pretilt angle is fixed while the liquid crystal molecules are inclined 2.3 degrees from the vertical direction. It was found that a display element was obtained.
また、液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する一般式(I-1-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出されなかった。これにより、一般式(I-1-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(比較例1)
液晶組成物LC−1 99.7%に対して、式(A)
Further, the content of the compound represented by the general formula (I-1-a) contained in the device was analyzed by liquid chromatographic analysis, but it was not detected. Thus, the polymerizable compound represented by the general formula (I-1-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. confirmed.
(Comparative Example 1)
For the liquid crystal composition LC-1 99.7%, the formula (A)
で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−Aを調製した。CLC−Aをセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、89.6度であったのに対して、照射後のプレチルト角は89.5度とプレチルト角に変化は無く、液晶分子が垂直方向からほとんど傾いていなかった。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する一般式(A)で示される化合物の含有量を分析した結果、紫外線照射前と含有量に変化はなく、重合性化合物(A)の重合は進行していなかった。
(実施例2)
液晶組成物LC−1 99.5%に対して、式(I-1-a)
で示される重合性化合物を0.5%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−2を調製した。CLC−2をセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、89.7度であったのに対して、照射後のプレチルト角は86.3度となり、液晶分子が垂直方向から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する一般式(I-1-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、一般式(I-1-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(実施例3)
液晶組成物LC−1 99.7%に対して、式(I-4-a)
A polymerizable liquid crystal composition CLC-A was prepared by adding 0.3% of the polymerizable compound represented by the formula (II) and dissolving it uniformly. CLC-A was injected by vacuum injection into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the device was 89.6 degrees, whereas the pretilt angle after the irradiation was 89.5 degrees, the pretilt angle was not changed, and the liquid crystal molecules were hardly tilted from the vertical direction. It was. As a result of analyzing the content of the compound represented by the general formula (A) contained in the element by liquid chromatographic analysis, there is no change in the content before ultraviolet irradiation, and the polymerization of the polymerizable compound (A) proceeds. It wasn't.
(Example 2)
For the liquid crystal composition LC-1 99.5%, the formula (I-1-a)
A polymerizable liquid crystal composition CLC-2 was prepared by adding 0.5% of the polymerizable compound represented by formula (II) and uniformly dissolving the compound. CLC-2 was injected by vacuum injection into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the device was 89.7 degrees, whereas the pretilt angle after the irradiation was 86.3 degrees, and the pretilt angle was fixed while the liquid crystal molecules were tilted from the vertical direction. It was. The content of the compound represented by the general formula (I-1-a) contained in the device was analyzed by liquid chromatographic analysis, but was below the detection limit. Thus, the polymerizable compound represented by the general formula (I-1-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. confirmed.
(Example 3)
For the liquid crystal composition LC-1 99.7%, the formula (I-4-a)
で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−3を調製した。CLC−3をセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、89.7度であったのに対して、照射後のプレチルト角は87.1度となり、液晶分子が垂直方向から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する一般式(I-4-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、一般式(I-4-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(実施例4)
液晶組成物LC−1 99.7%に対して、式(I-6-a)
A polymerizable liquid crystal composition CLC-3 was prepared by adding 0.3% of the polymerizable compound represented by formula (II) and uniformly dissolving. CLC-3 was injected by vacuum injection into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the element was 89.7 degrees, whereas the pretilt angle after the irradiation was 87.1 degrees, and the pretilt angle was fixed while the liquid crystal molecules were tilted from the vertical direction. It was. The content of the compound represented by the general formula (I-4-a) contained in the element was analyzed by liquid chromatographic analysis, but was below the detection limit. Thereby, the polymerizable compound represented by the general formula (I-4-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. confirmed.
Example 4
For the liquid crystal composition LC-1 99.7%, the formula (I-6-a)
で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−4を調製した。CLC−4をセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、89.6度であったのに対して、照射後のプレチルト角は87.2度となり、液晶分子が垂直方向から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する一般式(I-6-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、一般式(I-6-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(実施例5)
液晶組成物LC−1 99.9%に対して、式(I-6-a)で示される重合性化合物を0.1%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−5を調製した。CLC−5をセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、89.6度であったのに対して、照射後のプレチルト角は87.8度となり、液晶分子が垂直方向から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する一般式(I-6-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、一般式(I-6-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(実施例6)
一般式(II)から選ばれる化合物、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)から選ばれる化合物又は、一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物LC−2を調製した。
A polymerizable liquid crystal composition CLC-4 was prepared by adding 0.3% of the polymerizable compound represented by formula (II) and uniformly dissolving the compound. CLC-4 was injected by vacuum injection into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the element was 89.6 degrees, whereas the pretilt angle after the irradiation was 87.2 degrees, and the pretilt angle was fixed while the liquid crystal molecules were tilted from the vertical direction. It was. The content of the compound represented by the general formula (I-6-a) contained in the device was analyzed by liquid chromatographic analysis, but was below the detection limit. Thus, the polymerizable compound represented by the general formula (I-6-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. confirmed.
(Example 5)
A polymerizable liquid crystal composition CLC-5 was prepared by adding 0.1% of the polymerizable compound represented by the formula (I-6-a) to 99.9% of the liquid crystal composition LC-1 and uniformly dissolving it. did. CLC-5 was injected by vacuum injection into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the element was 89.6 degrees, whereas the pretilt angle after the irradiation was 87.8 degrees, and the pretilt angle was fixed while the liquid crystal molecules were tilted from the vertical direction. It was. The content of the compound represented by the general formula (I-6-a) contained in the device was analyzed by liquid chromatographic analysis, but was below the detection limit. Thus, the polymerizable compound represented by the general formula (I-6-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. confirmed.
(Example 6)
Compound selected from general formula (II), compound selected from general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc), or general formula (IVa), general formula (IVb) and general formula (IVc) As an example containing a compound selected from the following, a liquid crystal composition LC-2 having the following components was prepared.
上記液晶組成物LC−2の物性を表3に示す。 Table 3 shows the physical properties of the liquid crystal composition LC-2.
液晶組成物LC−2 99.7%に対して、式(I-1-a)で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−6を調製した。CLC−6をセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、89.5度であったのに対して、照射後のプレチルト角は87.7度とプレチルトがとなり、液晶分子が垂直方向から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する式(I-1-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式(I-1-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(実施例7)
一般式(II)から選ばれる化合物、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)から選ばれる化合物又は、一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物LC−3を調製した。
A polymerizable liquid crystal composition CLC-6 was prepared by adding 0.3% of the polymerizable compound represented by the formula (I-1-a) to 99.7% of the liquid crystal composition LC-2 and uniformly dissolving it. did. CLC-6 was injected by vacuum injection into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the element was 89.5 degrees, whereas the pretilt angle after the irradiation was 87.7 degrees, which was a pretilt, and the pretilt angle was adjusted while the liquid crystal molecules were tilted from the vertical direction. It was fixed. The content of the compound represented by the formula (I-1-a) contained in the element was analyzed by liquid chromatographic analysis, but was below the detection limit. As a result, it was confirmed that the polymerizable compound represented by the formula (I-1-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. did.
(Example 7)
Compound selected from general formula (II), compound selected from general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc), or general formula (IVa), general formula (IVb) and general formula (IVc) As an example containing a compound selected from the following, a liquid crystal composition LC-3 having the following components was prepared.
上記液晶組成物LC−3の物性を表4に示す。 Table 4 shows the physical properties of the liquid crystal composition LC-3.
液晶組成物LC−3 99.7%に対して、式(I-1-a)で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−7を調製した。CLC−7をセルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、89.6度であったのに対して、照射後のプレチルト角は87.3度とプレチルトがとなり、液晶分子が垂直方向から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する式(I-1-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式(I-1-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(実施例8)
一般式(II)から選ばれる化合物、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)から選ばれる化合物又は、一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)から選ばれる化合物を含有した実例として以下のような構成成分の液晶組成物LC−4を調製した。
A polymerizable liquid crystal composition CLC-7 was prepared by adding 0.3% of the polymerizable compound represented by the formula (I-1-a) to 99.7% of the liquid crystal composition LC-3 and uniformly dissolving it. did. CLC-7 was injected by vacuum injection into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces homeotropic alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the element was 89.6 degrees, whereas the pretilt angle after the irradiation was 87.3 degrees, which was a pretilt, and the pretilt angle was adjusted while the liquid crystal molecules were tilted from the vertical direction. It was fixed. The content of the compound represented by the formula (I-1-a) contained in the element was analyzed by liquid chromatographic analysis, but was below the detection limit. As a result, it was confirmed that the polymerizable compound represented by the formula (I-1-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. did.
(Example 8)
Compound selected from general formula (II), compound selected from general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc), or general formula (IVa), general formula (IVb) and general formula (IVc) As an example containing a compound selected from the following, a liquid crystal composition LC-4 having the following components was prepared.
上記液晶組成物LC−4の物性を表5に示す。 Table 5 shows the physical properties of the liquid crystal composition LC-4.
液晶組成物LC−4 99.7%に対して、式(I-1-a)で示される重合性化合物を0.3%添加し均一溶解することにより重合性液晶組成物CLC−8を調製した。CLC−8をセルギャップ3.5μmでパラレル配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。このセルのプレチルト角を測定した後、周波数1KHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた垂直配向性液晶表示素子を得た。素子の紫外線照射前のプレチルト角は、0.1度であったのに対して、照射後のプレチルト角は3.5度とプレチルトが付与され、液晶分子が水平方向から傾いた状態でプレチルト角を固定化されていた。液体クロマトグラフ分析により、素子中に含有する式(I-1-a)で示される化合物の含有量を分析したが、検出限界以下であった。これにより、式(I-1-a)で示される重合性化合物は、重合開始剤を使用することなく重合することができ、かつ重合後に残存する未重合物が検出限界以下であることを確認した。
(実施例9及び比較例2)
実施例1〜6及び比較例1で作製した重合後の液晶表示素子を電圧印加し、経過時間と焼き付きの様子を目視観察した。(○は変化は見られないことを表す。×は焼き付きが見られ、×の数が多いほど程度が悪いことを表す。)
A polymerizable liquid crystal composition CLC-8 was prepared by adding 0.3% of the polymerizable compound represented by the formula (I-1-a) to 99.7% of the liquid crystal composition LC-4 and uniformly dissolving the compound. did. CLC-8 was injected by a vacuum injection method into a cell with ITO coated with a polyimide alignment film that induces parallel alignment with a cell gap of 3.5 μm. After measuring the pretilt angle of this cell, the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays by a high-pressure mercury lamp through a filter that cuts ultraviolet rays of 320 nm or less while applying a rectangular wave of 1.8 V at a frequency of 1 KHz. The cell surface was adjusted to have an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 and irradiated for 600 seconds to obtain a vertically aligned liquid crystal display element in which the polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition was polymerized. The pretilt angle before the ultraviolet irradiation of the element was 0.1 degree, whereas the pretilt angle after the irradiation was 3.5 degrees, and the pretilt angle was given when the liquid crystal molecules were tilted from the horizontal direction. Was fixed. The content of the compound represented by the formula (I-1-a) contained in the element was analyzed by liquid chromatographic analysis, but was below the detection limit. As a result, it was confirmed that the polymerizable compound represented by the formula (I-1-a) can be polymerized without using a polymerization initiator, and the unpolymerized product remaining after the polymerization is below the detection limit. did.
(Example 9 and Comparative Example 2)
A voltage was applied to the liquid crystal display elements after polymerization prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, and the elapsed time and the state of image sticking were visually observed. (○ indicates that no change is observed. × indicates burn-in, and the greater the number of ×, the worse the degree.)
比較例1で作製した液晶表示素子は表示後48時間で焼き付きが発生し、168時間後には、ほぼ全面に渡り表示不良が見られた。これに対し実施例1〜6で作製した液晶表示素子では、500時間経過後でも、良好な表示状態を維持した。これにより、本願発明化合物のように重合性材料がすべて重合し消費された液晶表示素子の高い信頼性が確認でき、また配向規制力の低下も起こらずポリマーが十分大きな剛直性を有していることがわかった。 The liquid crystal display device manufactured in Comparative Example 1 burned in 48 hours after display, and display defects were observed over almost the entire surface after 168 hours. On the other hand, in the liquid crystal display element produced in Examples 1-6, the favorable display state was maintained even after 500 hours passed. As a result, it is possible to confirm the high reliability of the liquid crystal display element in which all the polymerizable material is polymerized and consumed, such as the compound of the present invention, and the polymer has sufficiently high rigidity without causing a decrease in the alignment regulating force. I understood it.
Claims (8)
S11は、酸素原子同士が直接結合しないものとしてメチレン基が酸素原子、−COO−、−OCO−、又は−OCOO−に置き換えられても良い炭素数1〜12のアルキレン基、又は単結合を表し、
L11及びL12はお互い独立して、単結合、−O−、−S−、−CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−C2H4−、―COO−、−OCO−、−OCOOCH2−、−CH2OCOO−、−CO−NR111−、−NR111−CO−、−SCH2−、−CH2S−、―CH=CH−COO−、−COO―CH=CH−、−OCO−CH=CH−、―COOC2H4−、―OCOC2H4−、―C2H4OCO−、―C2H4COO−、−OCOCH2−、―CH2COO−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF2−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し(式中、R111は炭素原子数1〜4のアルキル基を表す。)、
Zは、H、F、Cl、CN、SCN、OCF3又は1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を表し、アルキル基中のメチレン基は酸素原子同士が直接結合しないものとして、酸素原子、硫黄原子、−CO−、―COO−、−OCO−、−OCOO、−CH=CH−、−C≡C−で置換されて良く、
Zはあるいは−L13−S12−R12を表し(式中、R12はR11と、S12はS11と、L13はL11とそれぞれ同じ意味を表す。)、
M11及びM12は、お互い独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、M13は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、1,3,5−ベンゼントリイル基、1,3,4−ベンゼントリイル基、1,3,4,5−ベンゼンテトライル基、1,3,5−シクロヘキサントリイル基又は1,3,4−シクロヘキサントリイル基を表し、M11、M12及びM13上の水素原子は、お互い独立して無置換であるか又はフッ素原子、塩素原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜8のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、又はアルコキシ基に置換されていても良く、
mは0、1及び2を表し、nは1、2及び3を表し、Z、M12及びL12が複数ある場合は、同一であっても異なっていても良い。)で表される重合性化合物から選ばれる一種又は二種以上の化合物を含有し、第二成分として、一般式(II)
M21、M22及びM23はお互い独立して
(a) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、及び
(c) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基及び1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
oは0、1又は2を表し、
L21、及びL22はお互い独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−又は−C≡C−を表し、L22及びM23が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。)で表される化合物を一種又は二種以上含有し、第三成分として、一般式(IIIa)、一般式(IIIb)及び一般式(IIIc)
M31、M32、M33、M34、M35、M36、M37、及びM38はお互い独立して、
(d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、3,5-ジフルオロ-1,4-フェニレン基、及び、
(f) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-2,5-ジイル基、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-ジイル基及びデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(d)、基(e)又は基(f)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37及びL38はお互い独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M32、M34、M35、M37、M38、L31、L33、L35、L36、及びL38が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
X31、X32、X33、X34、X35、X36、及びX37はお互い独立して水素原子又はフッ素原子を表し、
Y31、Y32、及びY33はお互い独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、又はジフルオロメトキシ基を表し、
X31、X32、又はY31のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、又はジフルオロメトキシ基を表すか、M31、又はM32、に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、
X33、X34、X35、又はY32のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基を表すか、M33、M34、又はM35、に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、
X36、X37、又はY33のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基を表すか、M36、M37、及びM38、に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、
p、q、r、s、及びtはお互い独立して、0、1又は2を表すが、q+r及びs+tは2以下である。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物又は
一般式(IVa)、一般式(IVb)及び一般式(IVc)
M41、M42、M43、M44、M45、M46、M47、M48、及びM49はお互い独立して、
(d) トランス-1,4-シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(e) 1,4-フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)及び、
(f) 1,4-シクロヘキセニレン基、1,4-ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン-2,5-ジイル基、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-ジイル基及びデカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(d)、基(e)又は基(f)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
L41、L42、L43、L44、L45、L46、L47、L48、及びL49はお互い独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、M42、M43、M45、M46、M48、M49、L41、L43、L44、L46、L47及びL49が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、
X41、X42はお互い独立してトリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はフッ素原子を表し、X43、X44、X45、X46、X47、及びX48はお互い独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又はフッ素原子を表すが、X41及びX42の何れか一つはフッ素原子を表し、X43、X44、及びX45の何れか一つはフッ素原子を表し、X46、X47、及びX48の何れか一つはフッ素原子を表すが、X46、及びX47、は同時にフッ素原子を表すことはなく、X46、及びX48は同時にフッ素原子を表すことはない、
Gはメチレン基又は−O−を表し、
u、v、w、x、y、及びzはお互い独立して、0、1又は2を表すが、u+v、w+x及びy+zは2以下である。)で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を一種又は二種以上含有することを特徴とする重合性化合物含有液晶組成物。 As the first component, the general formula (I)
S 11 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms in which a methylene group may be replaced with an oxygen atom, —COO—, —OCO—, or —OCOO—, or a single bond, as oxygen atoms are not directly bonded to each other. Represent,
L 11 and L 12 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CH 2 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CO—, —C 2 H 4 —, — COO -, - OCO -, - OCOOCH 2 -, - CH 2 OCOO -, - CO-NR 111 -, - NR 111 -CO -, - SCH 2 -, - CH 2 S -, - CH = CH-COO- , -COO-CH = CH -, - OCOCH = CH -, - COOC 2 H 4 -, - OCOC 2 H 4 -, - C 2 H 4 OCO -, - C 2 H 4 COO -, - OCOCH 2 -, - CH 2 COO -, - CH = CH -, - CF = CH -, - CH = CF -, - CF 2 -, - CF 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 - or an -C≡C- (wherein, R 111 is It represents an alkyl group having atom number 1-4.)
Z represents H, F, Cl, CN, SCN, OCF 3 or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and the methylene group in the alkyl group is an oxygen atom, A sulfur atom, —CO—, —COO—, —OCO—, —OCOO, —CH═CH—, —C≡C— may be substituted,
Z represents alternatively -L 13 -S 12 -R 12 (wherein R 12 has the same meaning as R 11 , S 12 has the same meaning as S 11 , and L 13 has the same meaning as L 11 ).
M 11 and M 12 are each independently 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6- Represents a diyl group, a tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group or a 1,3-dioxane-2,5-diyl group, and M 13 represents a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, a pyridine-2. , 5-diyl group, pyrimidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5-diyl group, 1,3 , 5-Benzenetriyl group, 1,3,4-benzenetriyl group, 1,3,4,5-benzenetetrayl group, 1,3,5-cyclohexanetriyl group or 1,3,4-cyclohexane Tolyle The represents a hydrogen atom on M 11, M 12 and M 13 are, independently of one another, are a non or substituted by fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, halogen An alkyl group, a halogenated alkoxy group, or an alkoxy group,
m represents 0, 1 and 2, n represents 1, 2 and 3, and when there are a plurality of Z, M 12 and L 12 , they may be the same or different. ) Containing one or more compounds selected from the polymerizable compounds represented by formula (II) as the second component
M 21 , M 22 and M 23 are independent of each other
(a) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by -O- or -S-) ),
(b) 1,4-phenylene group (one —CH═ present in this group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by a nitrogen atom), 3-fluoro-1 , 4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, and
(c) 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, piperidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6 -Represents a group selected from the group consisting of -diyl group and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group,
o represents 0, 1 or 2;
L 21 and L 22 are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— , —CH═CH—, —CH═N—N═CH—, or —C≡C—, and when there are a plurality of L 22 and M 23 , they may be the same or different. 1 or 2 or more compounds represented by general formula (IIIa), general formula (IIIb) and general formula (IIIc)
M 31 , M 32 , M 33 , M 34 , M 35 , M 36 , M 37 , and M 38 are independent of each other,
(d) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by -O- or -S-) ),
(e) a 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by a nitrogen atom), 3-fluoro-1 , 4-phenylene group, 3,5-difluoro-1,4-phenylene group, and
(f) 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, piperidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4 -Represents a group selected from the group consisting of a tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and a decahydronaphthalene-2,6-diyl group, and is included in the above group (d), group (e) or group (f) Each hydrogen atom may be substituted with a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a chlorine atom,
L 31 , L 32 , L 33 , L 34 , L 35 , L 36 , L 37 and L 38 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 -, - OCH 2 - , - CH 2 O -, - OCF 2 -, - CF 2 O- or represents -C≡C-, M 32, M 34, M 35, M 37, M 38, L When there are a plurality of 31 , L 33 , L 35 , L 36 , and L 38 , they may be the same or different,
X 31 , X 32 , X 33 , X 34 , X 35 , X 36 , and X 37 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom,
Y 31 , Y 32 and Y 33 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, Or a difluoromethoxy group,
At least one of X 31 , X 32 , and Y 31 is a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, or a difluoromethoxy. Or at least one of hydrogen atoms contained in M 31 or M 32 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a chlorine atom,
At least one of X 33 , X 34 , X 35 , or Y 32 is a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, A difluoromethoxy group, or at least one of hydrogen atoms contained in M 33 , M 34 , or M 35 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a chlorine atom,
At least one of X 36 , X 37 and Y 33 is a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a thiocyanato group, a trifluoromethoxy group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a difluoromethoxy group Or at least one of the hydrogen atoms contained in M 36 , M 37 and M 38 represents a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a chlorine atom,
p, q, r, s, and t independently represent 0, 1, or 2, but q + r and s + t are 2 or less. Or a compound selected from the group consisting of compounds represented by formula (IVa), general formula (IVb) and general formula (IVc)
M 41 , M 42 , M 43 , M 44 , M 45 , M 46 , M 47 , M 48 , and M 49 are independent of each other.
(d) trans-1,4-cyclohexylene group (one methylene group present in this group or two or more methylene groups not adjacent to each other may be replaced by -O- or -S-) ),
(e) a 1,4-phenylene group (one —CH═ present in the group or two or more non-adjacent —CH═ may be replaced by a nitrogen atom);
(f) 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo (2.2.2) octylene group, piperidine-2,5-diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4 -Represents a group selected from the group consisting of a tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and a decahydronaphthalene-2,6-diyl group, and is included in the above group (d), group (e) or group (f) Each hydrogen atom may be substituted with a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a chlorine atom,
L 41 , L 42 , L 43 , L 44 , L 45 , L 46 , L 47 , L 48 , and L 49 are each independently a single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, — (CH 2 ) 4 —, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 O— or —C≡C— represents M 42 , M 43 , M 45 , M 46 , When there are a plurality of M 48 , M 49 , L 41 , L 43 , L 44 , L 46 , L 47 and L 49 , they may be the same or different,
X 41 and X 42 each independently represents a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group or a fluorine atom, and X 43 , X 44 , X 45 , X 46 , X 47 and X 48 are each independently a hydrogen atom. , A trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, or a fluorine atom, wherein any one of X 41 and X 42 represents a fluorine atom, and any one of X 43 , X 44 , and X 45 represents a fluorine atom Any one of X 46 , X 47 and X 48 represents a fluorine atom, but X 46 and X 47 do not represent a fluorine atom at the same time, and X 46 and X 48 represent fluorine at the same time. Never represent an atom,
G represents a methylene group or —O—;
u, v, w, x, y, and z each independently represent 0, 1, or 2, but u + v, w + x, and y + z are 2 or less. A polymerizable compound-containing liquid crystal composition containing one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by formula (1):
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