JP2015108127A - 液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第一成分として紫外線に対して高い安定性を有する特定の化合物を含有し、そして負の誘電率異方性を有する液晶組成物であり、この組成物は第二成分として高い上限温度または小さな粘度を有する特定の化合物、第三成分として負に大きな誘電率異方性を有する特定の化合物、および添加物成分として重合性基を有する特定の化合物を含有してもよい。
【選択図】 なし
Description
式(1)において、R1は、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;R2は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;X1およびX2は独立して、フッ素、塩素、または水素であり;X3およびX4は独立して、フッ素または塩素であり;Z1は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−である。
式(1)において、R1は、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;R2は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;X1およびX2は独立して、フッ素、塩素、または水素であり;X3およびX4は独立して、フッ素または塩素であり;Z1は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−である。
式(1−1)において、R1は、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;R2は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。
式(2)において、R3およびR4は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Aおよび環Bは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z2は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;aは、1、2、または3である。
式(2−1)から式(2−13)において、R3およびR4は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
式(3)において、R5およびR6は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Cおよび環Eは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Dは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z3およびZ4は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;bは、1、2、または3であり、cは、0または1であり、そしてbとcとの和は3以下である。
式(3−1)から式(3−19)において、R5およびR6は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。
式(4)において、環Fおよび環Iは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Gは、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z7およびZ8は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P1、P2、およびP3は独立して、重合性基であり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;dは、0、1、または2であり;e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてe、f、およびgの和は1以上である。
式(P−1)から式(P−6)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;P1およびP3の両方が式(P−4)で表される基であるとき、Sp1およびSp3の少なくとも1つは、少なくとも1つの−CH2−が、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられたアルキレンである。
式(4−1)から式(4−27)において、P4、P5、およびP6は独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される基の群から選択された重合性基であり;
式(P−1)から式(P−3)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。
式(1−1)において、R1は、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルであり;R2は、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。
である。ここでhは1から12の整数である。R2、R5、およびR6は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいR2、R5、またはR6は、安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルであり、誘電率異方性を上げるために炭素数1から12のアルコキシである。R3およびR4は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいR3またはR4は、粘度を下げるために、炭素数2から12のアルケニルであり、安定性を上げるために炭素数1から12のアルキルである。
1)誘電率(ε‖)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16mL)のエタノール(20mL)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
1)重合性化合物を含まない組成物:2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のVA素子に試料を入れた。この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に矩形波(60Hz、10V、0.5秒)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。応答時間は透過率90%から10%に変化するのに要した時間(立ち下がり時間;fall time;ミリ秒)で表した。
窒素雰囲気下の反応容器中、2−(4−ブロモフェニルエチル)−1,3−ジオキソラン(130.0g,505.6mmol)、(4−エトキシ−2,3−ジフルオロフェニル)ボロン酸(112.4g,556.4mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(1.3g,1.12mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド(40.8g,126.6mmol)および炭酸カリウム(104.9g,759.2mmol)の混合物を、トルエン500ml、エタノール50mlおよび水500mlの混合溶媒中5時間還流した。有機層を水、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、2−(2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)エチル−1,3−ジオキソランを得た(146.4g,収率86.6%)。
窒素雰囲気下の反応容器中、第一工程で得られた、2−(2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)エチル−1,3−ジオキソラン(146.4g,437.9mmol)および86%ギ酸(146ml,3.33mol)の混合物を、トルエン500ml中3時間還流した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去し、3−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパナールを得た(125.1g,収率98.4%)。
窒素雰囲気下の反応容器中、第二工程で得られた、3−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパナール(125.1g,430.9mmol)のエタノール500ml溶液に、氷冷下、水素化ホウ素ナトリウム(18.2g,481.7mmol)を添加した。反応混合物を5時間室温で攪拌し、水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、3−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパン−1−オールを得た(110.5g,収率87.7%)。
窒素雰囲気下の反応容器中、第三工程で得られた、3−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパン−1−オール(50g,171.1mmol)およびトリエチルアミン(19.0g,188.2mmol)のジクロロメタン300ml溶液に、氷冷下、塩化メタンスルホン酸(21.6g,188.2mmol)を滴下した。反応混合物を室温で8時間攪拌し、水でクエンチした。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、3−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロピル メタンスルホネートを得た(55.6g,収率87.6%)。
窒素雰囲気下の反応容器中、第四工程で得られた、3−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロピル メタンスルホネート(30g,81.0mmol)のアセトニトリル(150ml)溶液にテトラブチルアンモニウムフルオリドのTHF溶液(1.0M,162ml,162.0mmol)を加え、2時間還流した。反応混合物を水に注ぎ、トルエンで抽出した。一緒にした有機層を水、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去した。残渣をシリカゲルカラムおよび再結晶で精製し、化合物(1−1);4−エトキシ−2,3−ジフルオロ−4’−(3−フルオロプロピル)−1,1’−ビフェニルを得た(19.7g,82.6%)。
上限温度(NI)=−2.7℃;誘電率異方性(Δε)=−6.29;光学異方性(Δn)=0.148;粘度(η)=50.1mPa・s.
窒素雰囲気下の反応容器中、4−ブロモフェニル酢酸エチル(50.0g,205.7mmol)、(4−エトキシ−2,3−ジフルオロフェニル)ボロン酸(49.9g,246.8mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.48g,0.41mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド(16.6g,51.4mmol)および炭酸カリウム(56.9g,411.4mmol)の混合物を、トルエン200ml、エタノール20mlおよび水200mlの混合溶媒中5時間還流した。有機層を水、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)酢酸エチルを得た(62.0g,収率90.0%)。
素雰囲気下の反応容器中、水素化リチウムアルミニウム(4.4g,116.1mmol)のTHF200ml懸濁液に、第一工程で得られた、2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)酢酸エチル(62.0g,193.4mmol)のTHF200ml溶液を氷冷下、滴下した。反応混合物を室温で1時間攪拌し、水に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。一緒にした有機層を水、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)エタン−1−オールを得た(45.5g,収率84.4%)。
窒素雰囲気下の反応容器中、第二工程で得られた、2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)エタン−1−オール(45.5g,163.3mmol)およびトリエチルアミン(18.2g,179.7mmol)のジクロロメタン300ml溶液に、氷冷下、塩化メタンスルホン酸(20.6g,179.7mmol)を滴下した。反応混合物を室温で8時間攪拌し、水でクエンチした。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下、ロータリーエバポレーターで留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィで精製し、2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)エチル メタンスルホネートを得た(53.0g,収率92.6%)。
窒素雰囲気下の反応容器中、第三工程で得られた、2−(4’−エトキシ−2’,3’−ジフルオロ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)エチル メタンスルホネート(40.0g,112.2mmol)のt−ブタノール800ml溶液にテトラブチルアンモニウムフルオリドのTHF溶液(1.0M,224.5ml,224.5mmol)を加え、2時間還流した。反応混合物を水に注ぎ、トルエンで抽出した。一緒にした有機層を水、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。残渣をシリカゲルカラムおよび再結晶で精製し、化合物(1−1);4−エトキシ−2,3−ジフルオロ−4’−(2−フルオロエチル)−1,1’−ビフェニルを得た(11.2g,収率35.5%)。
上限温度(NI)=−20.7℃;誘電率異方性(Δε)=−4.68;光学異方性(Δn)=0.135;粘度(η)=53.8mPa・s.
誘電率異方性が負である本発明の組成物を調製し、特性を測定した。
F2−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 4%
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 8%
3−HH−V (2−1) 29%
3−HH−V1 (2−1) 5%
1−BB−3 (2−3) 5%
V−HHB−1 (2−5) 6%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 4%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 5%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 13%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 8%
2−BB(2F,3F)B−3 (3−9) 3%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−13) 6%
NI=75.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.112;Δε=−2.9;Vth=2.31V;η=22.3mPa・s;VHR−1a=95.6%;VHR−3a=78.5%.
化合物(1−1)を含有しない誘電率異方性が負である組成物を調製し、特性を測定した。
3−HH−V (2−1) 29%
3−HH−V1 (2−1) 5%
1−BB−3 (2−3) 5%
V−HHB−1 (2−5) 6%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 4%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 4%
V2−BB(2F,3F)−O4 (3−4) 8%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 5%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 13%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 8%
2−BB(2F,3F)B−3 (3−9) 3%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−13) 6%
NI=77.5℃;Tc<−20℃;Δn=0.113;Δε=−2.8;Vth=2.29V;η=20.2mPa・s;VHR−1a=94.9%;VHR−3a=67.8%.
[実施例M2]
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 6%
2−HH−3 (2−1) 20%
3−HH−4 (2−1) 7%
3−HB−O2 (2−2) 5%
1−BB−3 (2−3) 8%
V−HHB−1 (2−5) 5%
3−HBB−2 (2−6) 2%
5−B(F)BB−2 (2−7) 3%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 2%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (3−3) 7%3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 7%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 5%
V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 8%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 10%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−13) 5%
NI=76.5℃;Tc<−20℃;Δn=0.112;Δε=−3.0;Vth=2.26V;η=23.1mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 8%
3−HH−V (2−1) 26%
1−HH−2V1 (2−1) 5%
3−HB−O2 (2−2) 3%
3−HHB−O1 (2−5) 5%
V−HHB−1 (2−5) 6%
3−H1OB(2F,3F)−O2 (3−3) 6%
2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 4%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 6%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 4%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 7%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 15%
NI=75.5℃;Tc<−20℃;Δn=0.102;Δε=−3.8;Vth=1.95V;η=23.0mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 7%
2−HH−3 (2−1) 19%
3−HH−4 (2−1) 6%
3−HH−V (2−1) 8%
V2−BB−1 (2−3) 3%
1−BB−5 (2−3) 7%
3−HHB−O1 (2−5) 3%
3−HBB−2 (2−6) 3%
5−B(F)BB−2 (2−7) 3%
5−HBBH−3 (2−11) 3%3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
2O−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 3%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 10%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 20%
NI=76.4℃;Tc<−20℃;Δn=0.112;Δε=−2.7;Vth=2.41V;η=21.8mPa・s.
F2−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 8%
2−HH−3 (2−1) 21%
3−HH−V (2−1) 10%
1−BB−3 (2−3) 6%
1V2−BB−1 (2−3) 3%
V2−HHB−1 (2−5) 5%
3−HBB−2 (2−6) 4%
5−B(F)BB−3 (2−7) 3%2−H1OB(2F,3F)−O2 (3−3) 6%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 10%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 21%
1O1−HBBH−4 (−) 3%
NI=75.1℃;Tc<−20℃;Δn=0.106;Δε=−2.9;Vth=2.32V;η=23.9mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
3−HH−V (2−1) 26%
1−BB−3 (2−3) 6%
V−HHB−1 (2−5) 5%
1−BB(F)B−2V (2−8) 3%
3−HHEBH−4 (2−9) 3%V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
1V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 6%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 6%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 12%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 5%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−11) 7%
3−dhBB(2F,3F)−O2 (3−14) 4%
NI=77.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.115;Δε=−3.0;Vth=2.30V;η=24.8mPa・s.
F2−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
3−HH−V (2−1) 30%
V2−HB−1 (2−2) 6%
V−HHB−1 (2−5) 5%
2−BB(F)B−5 (2−8) 3%
5−HBB(F)B−3 (2−13) 3%
1V2−BB(2F,3F)−O4 (3−4) 5%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 6%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 7%
V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
1V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−11) 5%
3−dhBB(2F,3F)−O2 (3−14) 5%
F2−HB(2F,3F)−O2 (−) 10%
NI=77.9℃;Tc<−20℃;Δn=0.110;Δε=−2.9;Vth=2.36V;η=22.8mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
3−HH−V (2−1) 25%
3−HH−VFF (2−1) 3%
5−HH−O1 (2−1) 4%
1−BB−3 (2−3) 6%
3−HHEH−3 (2−4) 3%
V−HHB−1 (2−5) 5%
3−H2B(2F,3F)−O2 (3−2) 10%
5−H2B(2F,3F)−O2 (3−2) 4%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
V2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
3−HH2B(2F,3F)−O2 (3−7) 5%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−11) 5%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−13) 3%
V−HBB(2F,3F)−O2 (3−13) 6%
V2−HBB(2F,3F)−O2 (3−13) 6%
NI=77.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.106;Δε=−2.7;Vth=2.37V;η=18.4mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
3−HH−V (2−1) 26%
1−BB−3 (2−3) 6%
3−HHB−1 (2−5) 3%
V−HHB−1 (2−5) 7%
3−HBB−2 (2−6) 3%
3−B(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (3−5) 6%
1V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 4%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 6%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 10%
V−HHB(2F,3F)−O4 (3−6) 5%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 3%
3−HHB(2F,3CL)−O2 (3−16) 3%
5−HBB(2F,3CL)−O2 (3−17) 3%
3−H1OCro(7F,8F)−5 (3−18) 7%
3−HH1OCro(7F,8F)−5 (3−19) 3%
NI=75.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.111;Δε=−3.4;Vth=2.23V;η=32.0mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
2−HH−3 (2−1) 22%
3−HH−V (2−1) 8%
1−BB−3 (2−3) 5%
3−HHB−3 (2−5) 3%
3−B(F)BB−2 (2−7) 3%
3−HB(F)HH−5 (2−10) 3%
3−HB(F)BH−3 (2−12) 3%V2−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 5%
3−H2B(2F,3F)−O2 (3−2) 9%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 12%
V−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 7%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 12%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−11) 3%
NI=79.1℃;Tc<−20℃;Δn=0.102;Δε=−3.4;Vth=2.15V;η=25.2mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
2−HH−3 (2−1) 22%
3−HH−V (2−1) 8%
1−BB−3 (2−3) 10%
3−HHB−1 (2−5) 3%
3−HB(F)HH−5 (2−10) 3%
3−HB(F)BH−3 (2−12) 3%
1V2−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 4%
5−H2B(2F,3F)−O2 (3−2) 9%
2−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 6%
2−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 7%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 8%
2−BB(2F,3F)B−3 (3−9) 3%
2−HHB(2F,3CL)−O2 (3−16) 3%
4−HHB(2F,3CL)−O2 (3−16) 3%
NI=74.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.103;Δε=−2.9;Vth=2.30V;η=24.9mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
3−HH−V (2−1) 27%
4−HH−V1 (2−1) 6%
3−HH−2V1 (2−1) 3%
3−HBB−2 (2−6) 7%
5−HBB(F)B−2 (2−13) 3%
3−HB(2F,3F)−O4 (3−1) 5%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
1V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 5%
2O−B(2F,3F)B(2F,3F)−O6 (3−5) 3%
3−HH2B(2F,3F)−O2 (3−7) 5%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 14%
3−HEB(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (3−15) 6%
NI=75.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.111;Δε=−3.5;Vth=2.01V;η=24.0mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
3−HH−V (2−1) 29%
3−HH−O1 (2−1) 3%3−HB−O2 (2−2) 3%
V−HHB−1 (2−5) 8%
3−BB(F)B−5 (2−8) 3%
5−HBB(F)B−2 (2−13) 2%3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 6%
V−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 7%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 3%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 10%
3−HH1OB(2F,3F)−O2 (3−8) 12%
4−HBB(2F,3F)−O2 (3−13) 6%
3−HBB(2F,3CL)−O2 (3−17) 3%
NI=77.1℃;Tc<−20℃;Δn=0.107;Δε=−3.1;Vth=2.22V;η=22.7mPa・s.
F3−BB(2F,3F)−O2 (1−1) 5%
3−HH−V (2−1) 22%
4−HH−V (2−1) 3%
5−HH−V (2−1) 6%
7−HB−1 (2−2) 3%
V−HHB−1 (2−5) 5%
3−HBB−2 (2−6) 3%
2−BB(F)B−3 (2−8) 3%
3−BB(2F,3F)−O4 (3−4) 5%
V2−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 3%
1V2−BB(2F,3F)−O1 (3−4) 4%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 5%
V−HHB(2F,3F)−O1 (3−6) 6%
V−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 12%
3−HDhB(2F,3F)−O2 (3−11) 5%
3−HEB(2F,3F)B(2F,3F)−O2 (3−15) 5%
F3−HB(2F,3F)−O2 (−) 5%
誘電率異方性が負である上記の組成物に、5−BB(2F)BBm−2を0.3重量%の割合で添加し、特性を測定した。
NI=77.1℃;Tc<−20℃;Δn=0.113;Δε=−3.3;Vth=2.25V;η=26.0mPa・s.
Claims (19)
- 液晶組成物の重量に基づいて、第一成分の割合が3重量%から30重量%の範囲である、請求項1または2に記載の液晶組成物。
- 第二成分として式(2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(2)において、R3およびR4は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、または少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Aおよび環Bは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Z2は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;aは、1、2、または3である。 - 液晶組成物の重量に基づいて、第二成分の割合が10重量%から90重量%の範囲である、請求項4または5に記載の液晶組成物。
- 第三成分として式(3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(3)において、R5およびR6は独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Cおよび環Eは独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;環Dは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;Z3およびZ4は独立して、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、または−OCO−であり;bは、1、2、または3であり、cは、0または1であり、そしてbとcとの和は3以下である。 - 液晶組成物の重量に基づいて、第三成分の割合が10重量%から90重量%の範囲である、請求項7または8に記載の液晶組成物。
- 添加物成分として式(4)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物を含有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(4)において、環Fおよび環Iは独立して、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、テトラヒドロピラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、ピリミジン−2−イル、またはピリジン−2−イルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;環Gは、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−1,3−ジイル、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、ナフタレン−1,6−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−2,7−ジイル、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、またはピリジン−2,5−ジイルであり、これらの環において、少なくとも1つの水素は、ハロゲン、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から12のアルキルで置き換えられてもよく;Z7およびZ8は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−CO−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−、−C(CH3)=CH−、−CH=C(CH3)−、または−C(CH3)=C(CH3)−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;P1、P2、およびP3は独立して、重合性基であり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよく;dは、0、1、または2であり;e、f、およびgは独立して、0、1、2、3、または4であり、そしてe、f、およびgの和は1以上である。 - 添加物成分として式(4−1)から式(4−27)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物を含有する、請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。
式(4−1)から式(4−27)において、P4、P5、およびP6は独立して、式(P−1)から式(P−3)で表される基の群から選択された重合性基であり;
式(P−1)から式(P−3)において、M1、M2、およびM3は独立して、水素、フッ素、炭素数1から5のアルキル、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた炭素数1から5のアルキルであり;Sp1、Sp2、およびSp3は独立して、単結合または炭素数1から10のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−CH2−は、−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素は、フッ素または塩素で置き換えられてもよい。 - 液晶組成物の重量に基づいて、添加物成分の割合が0.03重量%から10重量%の範囲である、請求項10から12のいずれか1項に記載の液晶組成物。
- 請求項1から13のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
- 液晶表示素子の動作モードが、IPSモード、VAモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項15に記載の液晶表示素子。
- 請求項10から13のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有し、この液晶組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向型の液晶表示素子。
- 請求項1から13のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。
- 請求項10から13のいずれか1項に記載の液晶組成物の、高分子支持配向型の液晶表示素子における使用。
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