JP2018087155A - Dichroism compound, liquid crystal composition and liquid crystal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は二色性化合物、該化合物を含有して成る液晶組成物、及び液晶素子に関する。 The present invention relates to a dichroic compound, a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal element.
従来より、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末などの表示素子、視野切り替え可能なカメラファインダーなどの調光素子などに液晶表示素子(LCD)が広く利用されてきている。液晶表示素子としては、例えば、TN(twisted nematic)型液晶素子、STN(super twisted nematic)型液晶素子が一般に利用されている。TN型液晶素子およびSTN型液晶素子では偏光フィルムを使用するために、入射光の利用効率が低い。このため表示素子の明るさを確保するために、強力な光源のバックライトを使用するのが一般的で、消費電力の増加につながっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal display elements (LCDs) have been widely used as display elements for personal computers, portable information terminals and the like, and light control elements such as camera finders capable of switching the field of view. As the liquid crystal display element, for example, a TN (twisted nematic) type liquid crystal element and an STN (super twisted nematic) type liquid crystal element are generally used. Since the TN liquid crystal element and the STN liquid crystal element use a polarizing film, the utilization efficiency of incident light is low. For this reason, in order to ensure the brightness of the display element, it is common to use a backlight of a powerful light source, which leads to an increase in power consumption.
最近では、省エネルギーの観点から、ゲスト−ホスト(GH)型液晶素子が見直されている。GH型液晶素子では、二色性化合物を含有する液晶組成物が用いられ、明るい色表示が可能であり、また視野角が広いなどの利点を有する。GH型液晶素子では、二色性化合物の光吸収異方性を利用し、カラーフィルターを使用しないので、光の利用効率が高く、省エネルギーでの表示が可能となる。
GH型液晶素子に使用する二色性化合物に求められる特性としては、例えば、オーダーパラメータ(S値)が高いこと、また液晶化合物(液晶混合物)に対する溶解度が高いことなどが挙げられる。
Recently, from the viewpoint of energy saving, guest-host (GH) type liquid crystal elements have been reviewed. In the GH type liquid crystal element, a liquid crystal composition containing a dichroic compound is used, and a bright color display is possible and a viewing angle is wide. In the GH type liquid crystal element, the light absorption anisotropy of the dichroic compound is used and no color filter is used, so that the light use efficiency is high and display with energy saving becomes possible.
The characteristics required for the dichroic compound used in the GH type liquid crystal element include, for example, a high order parameter (S value) and a high solubility in the liquid crystal compound (liquid crystal mixture).
近年では、薄型軽量で鮮明な画像が得られることから、液晶素子の駆動方式としては、薄膜トランジスタ(TFT)による駆動方式が主流となっている。TFT駆動方式の実用的なGH型液晶素子を実現するためには、液晶の電圧保持率(VHR)が高いことが重要になる。液晶組成物中の二色性化合物の劣化、あるいは配向膜に吸着された微量のイオン性物質などに起因して、長期間の駆動により、経時的な液晶組成物の抵抗値の低下、ひいては電圧保持率が低下することが懸念されることから、TFT駆動方式のGH型液晶素子に使用される二色性化合物には、耐久性(駆動安定性)が求められている。さらには、液晶組成物および液晶素子を、長期間の駆動安定性が要求される分野へ応用する場合には、電圧保持率の安定性が要求されるのである。 In recent years, since a thin, light and clear image can be obtained, a driving method using a thin film transistor (TFT) has become the mainstream as a driving method of a liquid crystal element. In order to realize a practical GH type liquid crystal element of the TFT driving method, it is important that the voltage holding ratio (VHR) of the liquid crystal is high. Due to deterioration of the dichroic compound in the liquid crystal composition or a small amount of ionic substance adsorbed on the alignment film, the resistance value of the liquid crystal composition decreases with time due to long-term driving, and thus voltage Since there is a concern that the retention rate is lowered, durability (driving stability) is required for the dichroic compound used in the TFT-driven GH type liquid crystal element. Furthermore, when the liquid crystal composition and the liquid crystal element are applied to a field where long-term driving stability is required, the stability of the voltage holding ratio is required.
従来から、GH型液晶素子用の二色性化合物が数多く開発されてきているものの、現在では、オーダーパラメータが高く、また液晶に対する溶解度が高く、さらには実用上充分な耐久性を有する二色性化合物の開発が望まれている。二色性化合物としては、優れた特性を有する種々の色の化合物の開発が求められており、例えば、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の化合物が求められている。
現在までに、アリールチオ基を有するマゼンタ色の二色性化合物としては、例えば、式(A)および式(B)で表される化合物が報告されている(特許文献1)
Many dichroic compounds for GH type liquid crystal elements have been developed so far, but at present, dichroism has high order parameters, high solubility in liquid crystals, and sufficient durability for practical use. Development of compounds is desired. As a dichroic compound, development of various color compounds having excellent characteristics is required, for example, yellow, magenta, and cyan compounds are required.
To date, as magenta dichroic compounds having an arylthio group, for example, compounds represented by Formula (A) and Formula (B) have been reported (Patent Document 1).
また、式(C)で表される化合物も二色性化合物として有用であることが報告されている(特許文献2、3)
Moreover, it is reported that the compound represented by Formula (C) is also useful as a dichroic compound (Patent Documents 2 and 3).
さらには、式(D)で表される化合物も二色性化合物として有用であることが報告されている(特許文献4)
Furthermore, it is reported that the compound represented by the formula (D) is also useful as a dichroic compound (Patent Document 4).
これらの式(A)〜式(D)で表される化合物の液晶組成物中のオーダーパラメータは高いものの、液晶に対する溶解度は低いものであった。またこれらの二色性化合物を含有してなる液晶組成物の耐久性(駆動安定性)は優れたものとは言い難いものであった。
さらに、液晶に対する二色性化合物の溶解度を高める目的で、式(E)で表される化合物(特許文献5)、式(F)で表される化合物(特許文献6)および式(G)で表される化合物(特許文献7)が開発されている。
Although the order parameter in the liquid crystal composition of the compounds represented by these formulas (A) to (D) is high, the solubility in the liquid crystal is low. Further, the durability (driving stability) of the liquid crystal composition containing these dichroic compounds was hardly excellent.
Further, for the purpose of increasing the solubility of the dichroic compound in the liquid crystal, the compound represented by formula (E) (Patent Document 5), the compound represented by Formula (F) (Patent Document 6), and Formula (G) A compound represented (Patent Document 7) has been developed.
式(E)、式(F)および式(G)で表される二色性化合物の液晶に対する溶解性は改善されているものの、該化合物を含有する液晶組成物の耐久性(駆動安定性)は依然満足できるものではない。現在では、優れた特性を有するマゼンタ色の二色性化合物、および該化合物を含有してなる液晶組成物、液晶素子の開発が求められている。
Although the solubility of the dichroic compounds represented by formula (E), formula (F) and formula (G) in the liquid crystal is improved, the durability (driving stability) of the liquid crystal composition containing the compound is improved. Is still not satisfactory. At present, development of a magenta dichroic compound having excellent characteristics, a liquid crystal composition containing the compound, and a liquid crystal element has been demanded.
現在までに、種々の二色性化合物、および該化合物を含有してなる液晶組成物の提案がなされているが、そのいずれもが、実用的に充分満足できる特性を有しているとはいい難いものであった。本発明は、上述に鑑み、オーダーパラメータ(S値)が高く、液晶化合物に対する溶解度に優れ、さらに耐久性(駆動安定性)に優れた二色性化合物、および該化合物を含有してなる液晶組成物、液晶素子を提供することである。
To date, various dichroic compounds and liquid crystal compositions containing the compounds have been proposed, but all of them have characteristics that are sufficiently satisfactory for practical use. It was difficult. In view of the above, the present invention provides a dichroic compound having a high order parameter (S value), excellent solubility in a liquid crystal compound, and excellent durability (driving stability), and a liquid crystal composition containing the compound. The object is to provide a liquid crystal element.
本発明者は、前記課題を解決するため、鋭意検討した結果、特定構造を有するアントラキノン化合物が二色性化合物として優れた特性を有することを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an anthraquinone compound having a specific structure has excellent characteristics as a dichroic compound.
すなわち、本発明は、
(i)一般式(1)で表される二色性化合物である。
〔式中、Ar1はアルキル基が置換されていてもよいフェニル基、あるいはアルキル基が置換されていてもよいナフチル基を表し、Ar2はハロゲン原子で置換されているフェニル基、フルオロアルキル基で置換されているフェニル基、アルコキシ基で置換されているフェニル基、あるいはフルオロアルコキシ基で置換されているフェニル基を表す〕
That is, the present invention
(I) A dichroic compound represented by the general formula (1).
[In the formula, Ar 1 represents a phenyl group which may be substituted with an alkyl group or a naphthyl group which may be substituted with an alkyl group, and Ar 2 represents a phenyl group or a fluoroalkyl group substituted with a halogen atom. A phenyl group substituted with an alkoxy group, a phenyl group substituted with an alkoxy group, or a phenyl group substituted with a fluoroalkoxy group]
また、
(ii)上記(i)に記載の二色性化合物の少なくとも1種、および少なくとも1種の液晶化合物とから成る液晶組成物に関するものであり、
さらに、
(iii)少なくとも一方が透明電極である1対の電極を有する基板間に、上記(ii)に記載の液晶組成物を挟持してなる液晶素子に関するものである。
Also,
(Ii) relates to a liquid crystal composition comprising at least one dichroic compound described in (i) above and at least one liquid crystal compound;
further,
(Iii) The present invention relates to a liquid crystal element in which the liquid crystal composition described in (ii) above is sandwiched between substrates having a pair of electrodes, at least one of which is a transparent electrode.
本発明により、各種の液晶素子(例えば、表示部材、調光部材、遮光部材)に有用な二色性化合物、液晶組成物、液晶素子を提供することが可能になった。
According to the present invention, it is possible to provide a dichroic compound, a liquid crystal composition, and a liquid crystal element useful for various liquid crystal elements (for example, a display member, a light control member, and a light shielding member).
以下、本発明を詳細に説明する。
<二色性化合物>
本発明は、一般式(1)で表される二色性化合物である。
〔式中、Ar1はアルキル基が置換されていてもよいフェニル基、あるいはアルキル基が置換されていてもよいナフチル基を表し、Ar2はハロゲン原子で置換されているフェニル基、フルオロアルキル基で置換されているフェニル基、アルコキシ基で置換されているフェニル基、あるいはフルオロアルコキシ基で置換されているフェニル基を表す〕
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Dichroic compound>
The present invention is a dichroic compound represented by the general formula (1).
[In the formula, Ar 1 represents a phenyl group which may be substituted with an alkyl group or a naphthyl group which may be substituted with an alkyl group, and Ar 2 represents a phenyl group or a fluoroalkyl group substituted with a halogen atom. A phenyl group substituted with an alkoxy group, a phenyl group substituted with an alkoxy group, or a phenyl group substituted with a fluoroalkoxy group]
一般式(1)で表される二色性化合物において、Ar1はアルキル基が置換されていてもよいフェニル基、あるいはアルキル基が置換されていてもよいナフチル基を表す。
より好ましくは、Ar1は一つのアルキル基のみが置換されていてもよいフェニル基、あるいは一つのアルキル基のみが置換されていてもよいナフチル基を表す。
In the dichroic compound represented by the general formula (1), Ar 1 represents a phenyl group in which an alkyl group may be substituted or a naphthyl group in which an alkyl group may be substituted.
More preferably, Ar 1 represents a phenyl group in which only one alkyl group may be substituted, or a naphthyl group in which only one alkyl group may be substituted.
Ar1において置換されていてもよいアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基であり、より好ましくは、炭素数1〜14の直鎖または分岐のアルキル基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜10の直鎖または分岐のアルキル基である。 The alkyl group which may be substituted in Ar 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, More preferably, it is a C1-C10 linear or branched alkyl group.
一般式(1)で表される二色性化合物において、Ar1の具体例としては、
例えば、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−n−プロピルフェニル基、3−n−プロピルフェニル基、4−n−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、3−n−ブチルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、4−sec−ブチルフェニル基、2−tert−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、2−n−ペンチルフェニル基、3−n−ペンチルフェニル基、4−n−ペンチルフェニル基、4−イソペンチルフェニル基、4−tert−ペンチルフェニル基、3−n−ヘキシルフェニル基、4−n−ヘキシルフェニル基、3−n−ヘプチルフェニル基、4−n−ヘプチルフェニル基、2−n−オクチルフェニル基、3−n−オクチルフェニル基、4−n−オクチルフェニル基、3−n−ノニルフェニル基、4−n−ノニルフェニル基、3−n−デシルフェニル基、4−n−デシルフェニル基、4−n−ウンデシルフェニル基、3−n−ドデシルフェニル基、4−n−ドデシルフェニル基、4−n−テトラデシルフェニル基などのアルキル基が置換されていてもよいフェニル基、
In the dichroic compound represented by the general formula (1), specific examples of Ar 1 include
For example, phenyl group, 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 3-ethylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 2-n-propylphenyl group, 3-n-propylphenyl group 4-n-propylphenyl group, 4-isopropylphenyl group, 3-n-butylphenyl group, 4-n-butylphenyl group, 4-isobutylphenyl group, 4-sec-butylphenyl group, 2-tert-butyl Phenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 2-n-pentylphenyl group, 3-n-pentylphenyl group, 4-n-pentylphenyl group, 4-isopentylphenyl group, 4-tert-pentylphenyl group, 3-n-hexylphenyl group, 4-n-hexylphenyl group, 3-n-heptylphenyl group, 4-n-heptylpheny Group, 2-n-octylphenyl group, 3-n-octylphenyl group, 4-n-octylphenyl group, 3-n-nonylphenyl group, 4-n-nonylphenyl group, 3-n-decylphenyl group, Alkyl groups such as 4-n-decylphenyl group, 4-n-undecylphenyl group, 3-n-dodecylphenyl group, 4-n-dodecylphenyl group, 4-n-tetradecylphenyl group are substituted. A good phenyl group,
1−ナフチル基、2−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−エチル−1−ナフチル基、4−n−プロピル−1−ナフチル基、4−tert−ブチル−1−ナフチル基、5−n−ブチル−1−ナフチル基、6−エチル−1−ナフチル基、6−メチル−2−ナフチル基、6−エチル−2−ナフチル基、6−n−プロピル−2−ナフチル基、6−n−ブチル−2−ナフチル基、6−tert−ブチル−2−ナフチル基、6−n−ヘキシル−2−ナフチル基、7−メチル−2−ナフチル基、7−エチル−2−ナフチル基、7−n−プロピル−2−ナフチル基、7−n−ブチル−2−ナフチル基、7−tert−ブチル−2−ナフチル基、7−n−ヘキシル−2−ナフチル基などのアルキル基が置換されていてもよいナフチル基を挙げることができる。 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4-ethyl-1-naphthyl group, 4-n-propyl-1-naphthyl group, 4-tert-butyl-1-naphthyl group, 5-n-butyl-1-naphthyl group, 6-ethyl-1-naphthyl group, 6-methyl-2-naphthyl group, 6-ethyl-2-naphthyl group, 6-n-propyl-2-naphthyl group, 6 -N-butyl-2-naphthyl group, 6-tert-butyl-2-naphthyl group, 6-n-hexyl-2-naphthyl group, 7-methyl-2-naphthyl group, 7-ethyl-2-naphthyl group, Alkyl groups such as 7-n-propyl-2-naphthyl group, 7-n-butyl-2-naphthyl group, 7-tert-butyl-2-naphthyl group, 7-n-hexyl-2-naphthyl group are substituted. Mentioning an optional naphthyl group It can be.
一般式(1)で表される二色性化合物において、Ar2はハロゲン原子で置換されているフェニル基、フルオロアルキル基で置換されているフェニル基、アルコキシ基で置換されているフェニル基、あるいはフルオロアルコキシ基で置換されているフェニル基を表す。
より好ましくは、Ar2は一つのハロゲン原子のみで置換されているフェニル基、一つのフルオロアルキル基のみで置換されているフェニル基、一つのアルコキシ基のみで置換されているフェニル基、あるいは一つのフルオロアルコキシ基のみで置換されているフェニル基を表す。
In the dichroic compound represented by the general formula (1), Ar 2 is a phenyl group substituted with a halogen atom, a phenyl group substituted with a fluoroalkyl group, a phenyl group substituted with an alkoxy group, or Represents a phenyl group substituted with a fluoroalkoxy group.
More preferably, Ar 2 is a phenyl group substituted with only one halogen atom, a phenyl group substituted with only one fluoroalkyl group, a phenyl group substituted with only one alkoxy group, or one It represents a phenyl group substituted only with a fluoroalkoxy group.
Ar2において置換基として有するハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子または臭素原子であり、より好ましくは、フッ素原子または塩素原子である。
Ar2において置換基として有するフルオロアルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖または分岐のフルオロアルキル基であり、より好ましくは、炭素数1〜14の直鎖または分岐のフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜10の直鎖または分岐のフルオロアルキル基である。
Ar2において置換基として有するアルコキシ基としては、炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルコキシ基であり、より好ましくは、炭素数1〜14の直鎖または分岐のアルコキシ基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜10の直鎖または分岐のアルコキシ基である。
Ar2において置換基として有するフルオロアルコキシ基としては、炭素数1〜20の直鎖または分岐のフルオロアルコキシ基であり、より好ましくは、炭素数1〜14の直鎖または分岐のフルオロアルコキシ基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜10の直鎖または分岐のフルオロアルコキシ基である。
The halogen atom as a substituent in Ar 2 is, for example, a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom, and more preferably a fluorine atom or a chlorine atom.
The fluoroalkyl group as a substituent in Ar 2 is a linear or branched fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a linear or branched fluoroalkyl group having 1 to 14 carbon atoms. More preferably, it is a linear or branched fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
The alkoxy group as a substituent in Ar 2 is a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 14 carbon atoms, and still more preferably Is a linear or branched alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
The fluoroalkoxy group as a substituent in Ar 2 is a linear or branched fluoroalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a linear or branched fluoroalkoxy group having 1 to 14 carbon atoms. More preferably, it is a linear or branched fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
一般式(1)で表される二色性化合物において、Ar2の具体例としては、
例えば、2−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、4−フルオロフェニル基、2−クロロフェニル基、3−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基などのハロゲン原子で置換されているフェニル基;
In the dichroic compound represented by the general formula (1), specific examples of Ar 2 include
For example, phenyl substituted with a halogen atom such as 2-fluorophenyl group, 3-fluorophenyl group, 4-fluorophenyl group, 2-chlorophenyl group, 3-chlorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 4-bromophenyl group Group;
例えば、3−(フルオロメチル)フェニル基、4−(フルオロメチル)フェニル基、2−(トリフルオロメチル)フェニル基、3−(トリフルオロメチル)フェニル基、4−(トリフルオロメチル)フェニル基、3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロエチル)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロエチル)フェニル基、3−(パーフルオロエチル)フェニル基、4−(パーフルオロエチル)フェニル基、
3−(3−フルオロ−n−プロピル)フェニル基、3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−プロピル)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−プロピル)フェニル基、3−(1,1,3−トリヒドロ−パーフルオロ−n−プロピル)フェニル基、3−(2−ヒドロ−パーフルオロ−2−プロピル)フェニル基、3−(パーフルオロ−n−プロピル)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−プロピル)フェニル基、
3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ブチル)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ブチル)フェニル基、3−(パーフルオロ−n−ブチル)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−ブチル)フェニル基、
For example, 3- (fluoromethyl) phenyl group, 4- (fluoromethyl) phenyl group, 2- (trifluoromethyl) phenyl group, 3- (trifluoromethyl) phenyl group, 4- (trifluoromethyl) phenyl group, 3- (1,1-dihydro-perfluoroethyl) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoroethyl) phenyl group, 3- (perfluoroethyl) phenyl group, 4- (perfluoroethyl) phenyl Group,
3- (3-fluoro-n-propyl) phenyl group, 3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-propyl) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-propyl) phenyl Group, 3- (1,1,3-trihydro-perfluoro-n-propyl) phenyl group, 3- (2-hydro-perfluoro-2-propyl) phenyl group, 3- (perfluoro-n-propyl) Phenyl group, 4- (perfluoro-n-propyl) phenyl group,
3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-butyl) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-butyl) phenyl group, 3- (perfluoro-n-butyl) phenyl group 4- (perfluoro-n-butyl) phenyl group,
3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ペンチル)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ペンチル)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−ペンチル)フェニル基、
4−〔2,2−ビス(トリフルオロメチル)プロピル〕フェニル基、
4−(6−フルオロ−n−ヘキシル)フェニル基、3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ヘキシル)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−ヘキシル)フェニル基、
3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−オクチル)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−オクチル)フェニル基、3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−デシル)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ドデシル)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−テトラデシル)フェニル基などのフルオロアルキル基で置換されているフェニル基;
3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-pentyl) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-pentyl) phenyl group, 4- (perfluoro-n-pentyl) phenyl group ,
4- [2,2-bis (trifluoromethyl) propyl] phenyl group,
4- (6-fluoro-n-hexyl) phenyl group, 3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-hexyl) phenyl group, 4- (perfluoro-n-hexyl) phenyl group,
3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-octyl) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-octyl) phenyl group, 3- (1,1-dihydro-perfluoro- n-decyl) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-dodecyl) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-tetradecyl) phenyl group and other fluoroalkyl groups A substituted phenyl group;
例えば、2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、3−エトキシフェニル基、4−エトキシフェニル基、3−n−プロポキシフェニル基、4−n−プロポキシフェニル基、4−イソプロポキシフェニル基、2−n−ブトキシフェニル基、3−n−ブトキシフェニル基、4−n−ブトキシフェニル基、4−イソブトキシフェニル基、4−n−ペンチルオキシフェニル基、2−n−ヘキシルオキシフェニル基、3−n−ヘキシルオキシフェニル基、4−n−ヘキシルオキシフェニル基、4−n−ヘプチルオキシフェニル基、3−n−オクチルオキシフェニル基、4−n−オクチルオキシフェニル基、4−n−ノニルオキシフェニル基、4−n−デシルオキシフェニル基、4−n−ウンデシルオキシフェニル基、4−n−ドデシルオキシフェニル基、4−n−テトラデシルオキシフェニル基などのアルコキシ基で置換されているフェニル基; For example, 2-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 3-ethoxyphenyl group, 4-ethoxyphenyl group, 3-n-propoxyphenyl group, 4-n-propoxyphenyl group, 4- Isopropoxyphenyl group, 2-n-butoxyphenyl group, 3-n-butoxyphenyl group, 4-n-butoxyphenyl group, 4-isobutoxyphenyl group, 4-n-pentyloxyphenyl group, 2-n-hexyl Oxyphenyl group, 3-n-hexyloxyphenyl group, 4-n-hexyloxyphenyl group, 4-n-heptyloxyphenyl group, 3-n-octyloxyphenyl group, 4-n-octyloxyphenyl group, 4 -N-nonyloxyphenyl group, 4-n-decyloxyphenyl group, 4-n-undecyloxyphenyl group 4-n-dodecyloxy-phenyl group, a phenyl group substituted with an alkoxy group such as 4-n-tetradecyloxyphenyl group;
例えば、3−(フルオロメチルオキシ)フェニル基、4−(フルオロメチルオキシ)フェニル基、2−(トリフルオロメチルオキシ)フェニル基、3−(トリフルオロメチルオキシ)フェニル基、4−(トリフルオロメチルオキシ)フェニル基、
3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロエチルオキシ)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロエチルオキシ)フェニル基、3−(パーフルオロエチルオキシ)フェニル基、4−(パーフルオロエチルオキシ)フェニル基、
For example, 3- (fluoromethyloxy) phenyl group, 4- (fluoromethyloxy) phenyl group, 2- (trifluoromethyloxy) phenyl group, 3- (trifluoromethyloxy) phenyl group, 4- (trifluoromethyl) Oxy) phenyl group,
3- (1,1-dihydro-perfluoroethyloxy) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoroethyloxy) phenyl group, 3- (perfluoroethyloxy) phenyl group, 4- (perfluoro Ethyloxy) phenyl group,
3−(3−フルオロ−n−プロピルオキシ)フェニル基、3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−プロピルオキシ)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−プロピルオキシ)フェニル基、3−(1,1,3−トリヒドロ−パーフルオロ−n−プロピルオキシ)フェニル基、3−(2−ヒドロ−パーフルオロ−2−プロピルオキシ)フェニル基、3−(パーフルオロ−n−プロピルオキシ)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−プロピルオキシ)フェニル基、 3- (3-fluoro-n-propyloxy) phenyl group, 3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-propyloxy) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-propyl) Oxy) phenyl group, 3- (1,1,3-trihydro-perfluoro-n-propyloxy) phenyl group, 3- (2-hydro-perfluoro-2-propyloxy) phenyl group, 3- (perfluoro) -N-propyloxy) phenyl group, 4- (perfluoro-n-propyloxy) phenyl group,
3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ブチルオキシ)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ブチルオキシ)フェニル基、3−(パーフルオロ−n−ブチルオキシ)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−ブチルオキシ)フェニル基、
3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ペンチルオキシ)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ペンチルオキシ)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−ペンチルオキシ)フェニル基、
4−〔2,2−ビス(トリフルオロメチル)プロピルオキシ〕フェニル基、
4−(6−フルオロ−n−ヘキシルオキシ)フェニル基、3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ヘキシルオキシ)フェニル基、4−(パーフルオロ−n−ヘキシルオキシ)フェニル基、
3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−オクチルオキシ)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−オクチルオキシ)フェニル基、3−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−デシルオキシ)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ドデシルオキシ)フェニル基、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−テトラデシルオキシ)フェニル基などのフルオロアルコキシ基で置換されているフェニル基を挙げることができる。
3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-butyloxy) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-butyloxy) phenyl group, 3- (perfluoro-n-butyloxy) phenyl group 4- (perfluoro-n-butyloxy) phenyl group,
3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-pentyloxy) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-pentyloxy) phenyl group, 4- (perfluoro-n-pentyloxy) ) Phenyl group,
4- [2,2-bis (trifluoromethyl) propyloxy] phenyl group,
4- (6-fluoro-n-hexyloxy) phenyl group, 3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-hexyloxy) phenyl group, 4- (perfluoro-n-hexyloxy) phenyl group,
3- (1,1-dihydro-perfluoro-n-octyloxy) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-octyloxy) phenyl group, 3- (1,1-dihydro-per Fluoro-n-decyloxy) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-dodecyloxy) phenyl group, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-tetradecyloxy) phenyl group, etc. And a phenyl group substituted with a fluoroalkoxy group.
本発明の一般式(1)で表される二色性化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the dichroic compound represented by the general formula (1) of the present invention include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
一般式(1)で表される化合物は、例えば、一般式(2)で表される化合物と一般式(3)で表される化合物を、あるいは、一般式(4)で表される化合物と一般式(5)で表される化合物を、塩基の存在下で作用させることにより製造することができる。
〔式中、Ar1およびAr2は一般式(1)同じ意味を表し、−OTsはp−トルエンスルフォニルオキシ基を表す〕
The compound represented by the general formula (1) is, for example, a compound represented by the general formula (2) and a compound represented by the general formula (3), or a compound represented by the general formula (4). The compound represented by the general formula (5) can be produced by acting in the presence of a base.
[Wherein, Ar 1 and Ar 2 represent the same meaning as in general formula (1), and -OTs represents a p-toluenesulfonyloxy group]
尚、一般式(2)で表される化合物は、例えば、一般式(6)表される化合物と、一般式(5)で表される化合物を、塩基の存在下で作用させることにより製造することができる一般式(7)で表される化合物を、例えば、p−トルエンスルフォニルクロライドを、塩基(例えば、ピリジン、トリエチルアミン)の存在下で作用させることにより製造することができる。
また、一般式(4)で表される化合物は、例えば、一般式(6)表される化合物と、一般式(3)で表される化合物を、塩基の存在下で作用させることにより製造することができる一般式(8)で表される化合物を、例えば、p−トルエンスルフォニルクロライドを、塩基(例えば、ピリジン、トリエチルアミン)の存在下で作用させることにより製造することができる。
The compound represented by the general formula (2) is produced, for example, by reacting the compound represented by the general formula (6) and the compound represented by the general formula (5) in the presence of a base. The compound represented by the general formula (7) that can be produced can be produced, for example, by reacting p-toluenesulfonyl chloride in the presence of a base (eg, pyridine, triethylamine).
The compound represented by the general formula (4) is produced, for example, by reacting the compound represented by the general formula (6) and the compound represented by the general formula (3) in the presence of a base. The compound represented by the general formula (8) that can be produced can be produced, for example, by reacting p-toluenesulfonyl chloride in the presence of a base (for example, pyridine, triethylamine).
〔式中、Ar1およびAr2は一般式(1)同じ意味を表す〕 [Wherein, Ar 1 and Ar 2 represent the same meaning as in general formula (1)]
一般式(1)で表される化合物は、一般式(2)で表される化合物と一般式(3)で表される化合物、あるいは一般式(4)で表される化合物と一般式(5)で表される化合物を塩基の存在下で作用させることにより製造することができる。
係る塩基としては、特に制限するものではないが、好ましくは、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウムなどの無機塩基、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、キノリン、イソキノリン、ピコリンなどの含窒素有機塩基が好ましく、より好ましくは、無機塩基である。
塩基の使用量に関しては、特に限定するものではないが、反応に必要量があればよく、一般には、一般式(2)で表される化合物あるいは一般式(4)で表される化合物に対して、2倍当量以上使用することが好ましい。一般には、塩基の使用量は、一般式(2)で表される化合物あるいは一般式(4)で表される化合物に対して、より好ましくは、2〜50倍当量程度使用する。
The compound represented by the general formula (1) includes a compound represented by the general formula (2) and a compound represented by the general formula (3), or a compound represented by the general formula (4) and the general formula (5). ) Is allowed to act in the presence of a base.
The base is not particularly limited, but is preferably an inorganic base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium acetate, for example, triethylamine, pyridine, quinoline, isoquinoline, picoline. Nitrogen-containing organic bases such as are preferable, and inorganic bases are more preferable.
The amount of the base used is not particularly limited, but it is sufficient if there is a necessary amount for the reaction. Generally, the compound represented by the general formula (2) or the compound represented by the general formula (4) is used. In addition, it is preferable to use 2 times equivalent or more. In general, the amount of the base used is more preferably about 2 to 50 times equivalent to the compound represented by the general formula (2) or the compound represented by the general formula (4).
一般式(3)で表される化合物あるいは一般式(5)で表される化合物の使用量に関しては、特に限定するものではないが、反応に必要量があればよく、一般には、一般式(2)で表される化合物あるいは一般式(4)で表される化合物に対して、2倍モル以上使用することが好ましい。
一般には、一般式(3)で表される化合物あるいは一般式(5)で表される化合物の使用量は、一般式(2)で表される化合物あるいは一般式(4)で表される化合物に対して、より好ましくは、2〜10倍モル程度使用する。
塩基の存在下、一般式(2)で表される化合物と一般式(3)で表される化合物、あるいは一般式(4)で表される化合物と一般式(5)で表される化合物を作用させる際の反応温度に関しては、特に限定するものではないが、一般に、30℃〜180℃程度、好ましくは、50℃〜150℃程度で実施する。
また、この反応は、大気圧下で実施することも、加圧下で実施することもできる。
反応時間に関しては、特に限定するものではなく、反応の経過は、一般式(1)で表される化合物の生成量を各種分析方法により求め、所望の時間実施することができ、一般的には、反応温度が、30℃〜180℃程度であれば、1時間〜50時間程度で実施する。
The amount of the compound represented by the general formula (3) or the compound represented by the general formula (5) is not particularly limited, but may be any necessary amount for the reaction. The compound represented by 2) or the compound represented by the general formula (4) is preferably used in an amount of 2 moles or more.
Generally, the amount of the compound represented by the general formula (3) or the compound represented by the general formula (5) is the compound represented by the general formula (2) or the compound represented by the general formula (4). More preferably, about 2 to 10 times mole is used.
In the presence of a base, a compound represented by general formula (2) and a compound represented by general formula (3), or a compound represented by general formula (4) and a compound represented by general formula (5) Although it does not specifically limit regarding the reaction temperature at the time of making it act, Generally, it implements at about 30 degreeC-180 degreeC, Preferably, it is about 50 degreeC-150 degreeC.
In addition, this reaction can be carried out under atmospheric pressure or under pressure.
The reaction time is not particularly limited, and the progress of the reaction can be carried out for a desired time by obtaining the amount of the compound represented by the general formula (1) by various analytical methods. If the reaction temperature is about 30 ° C. to 180 ° C., the reaction is performed for about 1 hour to 50 hours.
さらに、塩基の存在下、一般式(2)で表される化合物と一般式(3)で表される化合物、あるいは一般式(4)で表される化合物と一般式(5)で表される化合物と作用させる際、有機溶媒の存在下で実施することは好ましい。
係る有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、メシチレンなどの炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールなどのエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、プロピオフェノンなどのケトン系溶媒、ジメチルスルフォキサイド、スルフォラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、テトラメチル尿素などの非プロトン性極性溶媒などの有機溶媒を挙げることができ、より好ましくは、非プロトン性極性溶媒である。
これらの有機溶媒は、1種を単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。
このように製造される一般式(1)で表される二色性化合物は、再結晶法、カラムクロマトグラフィー法などの精製方法、あるいはこれらの方法を併用して精製することができる。
一般式(1)で表される二色性化合物は、各種の機能性材料として使用することができる。
Further, in the presence of a base, the compound represented by the general formula (2) and the compound represented by the general formula (3), or the compound represented by the general formula (4) and the general formula (5) It is preferable to carry out the reaction with a compound in the presence of an organic solvent.
Examples of the organic solvent include hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, octane, decane, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, mesitylene, ether solvents such as diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, anisole, acetone, methyl ethyl ketone, Ketone solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, acetophenone, propiophenone, dimethyl sulfoxide, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone An organic solvent such as an aprotic polar solvent such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone or tetramethylurea can be used, and an aprotic polar solvent is more preferable.
These organic solvents may be used alone or in combination.
The dichroic compound represented by the general formula (1) thus produced can be purified by a recrystallization method, a purification method such as a column chromatography method, or a combination of these methods.
The dichroic compound represented by the general formula (1) can be used as various functional materials.
機能性材料としては、好ましくは、例えば、一般式(1)で表される二色性化合物を含有して成る液晶組成物、液晶素子が挙げられる。機能性材料としては、さらに、一般式(1)で表される二色性化合物を含有して成る光学フィルムを挙げることができる。
係る光学フィルムは、一般式(1)で表される二色性化合物を、有機溶媒(例えば、トルエン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エチレングリコールモノプロピルエーテル)に溶解、または分散し、フィルム状、シート状またはパネル状の透明成形体の片面、あるいは両面に塗布、分散することにより製造することができる。
尚、該光学フィルムは、例えば、遮光フィルム、調光フィルムなどに適用することができる。また、一般式(1)で表される二色性化合物を含有してなる液晶組成物は、各種の液晶素子(例えば、表示部材、調光部材、遮光部材)などに使用することができる。
以下、本発明の液晶組成物、液晶素子に関して説明する。
Preferred examples of the functional material include a liquid crystal composition and a liquid crystal element containing a dichroic compound represented by the general formula (1). Examples of the functional material further include an optical film containing the dichroic compound represented by the general formula (1).
Such an optical film is obtained by dissolving or dispersing the dichroic compound represented by the general formula (1) in an organic solvent (for example, toluene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethylene glycol monopropyl ether). Can be produced by coating and dispersing on one side or both sides of a transparent or panel-like transparent molded body.
In addition, this optical film is applicable to a light shielding film, a light control film, etc., for example. Moreover, the liquid-crystal composition formed by containing the dichroic compound represented by General formula (1) can be used for various liquid crystal elements (for example, a display member, a light control member, a light-shielding member).
Hereinafter, the liquid crystal composition and the liquid crystal element of the present invention will be described.
<液晶組成物>
本発明の液晶組成物は、一般式(1)で表される二色性化合物の少なくとも1種と、少なくとも1種の液晶化合物とから成る。尚、液晶組成物の物性を変化させる目的で、これら以外の化合物をさらに含有することができる。液晶組成物を構成する際には、一般式(1)で表される二色性化合物の少なくとも1種と、1種の液晶化合物とから構成することができるが、より好ましくは、一般式(1)で表される二色性化合物の少なくとも1種と、複数種の液晶化合物(液晶混合物)とから構成する。勿論、一般式(1)で表される二色性化合物は、複数種用いることができる。
以下、本明細書においては、液晶組成物を構成する1種の液晶化合物または複数種の液晶化合物から成る液晶混合物をホスト液晶と称する。
<Liquid crystal composition>
The liquid crystal composition of the present invention comprises at least one dichroic compound represented by the general formula (1) and at least one liquid crystal compound. In addition, in order to change the physical properties of the liquid crystal composition, compounds other than these can be further contained. When constituting the liquid crystal composition, it can be composed of at least one dichroic compound represented by the general formula (1) and one liquid crystal compound, more preferably, the general formula ( It comprises at least one dichroic compound represented by 1) and a plurality of liquid crystal compounds (liquid crystal mixture). Of course, a plurality of types of dichroic compounds represented by the general formula (1) can be used.
Hereinafter, in this specification, a liquid crystal mixture composed of one type of liquid crystal compound or a plurality of types of liquid crystal compounds constituting the liquid crystal composition is referred to as a host liquid crystal.
(ホスト液晶)
一般式(1)で表される二色性化合物のホスト液晶へ溶解する方法は、例えば、機械的攪拌、加熱、超音波、あるいはこれらの方法を併用するなど公知の方法を適用することができる。
本発明の液晶組成物に用いられるホスト液晶は、一般式(1)で表される二色性化合物と共存しうるものであれば特に制限するものではないが、好ましくは、ネマチック相、コレステリック相あるいはスメクチック相を示す液晶化合物、さらには、強誘電性液晶化合物が好適に用いられる。
また、ホスト液晶としては、正の誘電率異方性、または負の誘電率異方性を有する液晶(液晶混合物)も好適に用いることができる。ホスト液晶としては、さらには、二周波駆動に適した液晶を用いることもできる。
(Host LCD)
As a method of dissolving the dichroic compound represented by the general formula (1) in the host liquid crystal, a known method such as mechanical stirring, heating, ultrasonic waves, or a combination of these methods can be applied. .
The host liquid crystal used in the liquid crystal composition of the present invention is not particularly limited as long as it can coexist with the dichroic compound represented by the general formula (1), but preferably a nematic phase or a cholesteric phase. Alternatively, a liquid crystal compound exhibiting a smectic phase, and further a ferroelectric liquid crystal compound are preferably used.
As the host liquid crystal, a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy or a negative dielectric anisotropy (liquid crystal mixture) can also be suitably used. As the host liquid crystal, a liquid crystal suitable for dual frequency driving can be used.
ホスト液晶としては、例えば、アゾメチン化合物、シアノビフェニル化合物、シアノフェニルエステル、フッ素置換フェニルエステル、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、フッ素置換シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル、シアノフェニルシクロヘキサン、フッ素置換フェニルシクロヘキサン、シアノ置換フェニルピリミジン、フッ素置換フェニルピリミジン、アルコキシ置換フェニルピリミジン、フッ素置換アルコキシ置換フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、トラン系化合物、フッ素置換トラン系化合物、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリルなどを挙げることができる。
本発明の液晶組成物において、一般式(1)で表される二色性化合物の、ホスト液晶に対する割合は、特に制限するものではなく、用途を考慮し任意に設定することができる。
一般には、一般式(1)で表される二色性化合物の、ホスト液晶に対する割合は、0.1〜15質量%、より好ましくは、0.5〜8質量%、さらに好ましくは、1〜5質量%に設定する。
本発明の液晶組成物は、一般式(1)で表される二色性化合物(G、ゲストと称する)と、液晶化合物または液晶混合物(H、ホストと称する)から成り、いわゆるGH型液晶素子に適した液晶組成物である。
Examples of host liquid crystals include azomethine compounds, cyanobiphenyl compounds, cyanophenyl esters, fluorine-substituted phenyl esters, cyclohexane carboxylic acid phenyl esters, fluorine-substituted cyclohexane carboxylic acid phenyl esters, cyanophenyl cyclohexane, fluorine-substituted phenyl cyclohexane, and cyano-substituted phenyl pyrimidines. Fluorine-substituted phenylpyrimidine, alkoxy-substituted phenylpyrimidine, fluorine-substituted alkoxy-substituted phenylpyrimidine, phenyldioxane, tolan compounds, fluorine-substituted tolan compounds, alkenylcyclohexylbenzonitrile and the like.
In the liquid crystal composition of the present invention, the ratio of the dichroic compound represented by the general formula (1) to the host liquid crystal is not particularly limited, and can be arbitrarily set in consideration of the application.
Generally, the ratio of the dichroic compound represented by the general formula (1) to the host liquid crystal is 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 8% by mass, and still more preferably 1 to Set to 5% by weight.
The liquid crystal composition of the present invention comprises a dichroic compound represented by the general formula (1) (referred to as G, guest) and a liquid crystal compound or liquid crystal mixture (referred to as H, host). It is a liquid crystal composition suitable for.
(添加物)
本発明の液晶組成物に、液晶組成物の諸物性(例えば,液晶相の温度範囲)を調節する目的で、それ自体では液晶性を示さない化合物が含有されていてもよい。また、液晶組成物には、例えば、カイラル化合物、紫外線吸収剤、酸化防止剤などが含有されていてもよい。
(Additive)
The liquid crystal composition of the present invention may contain a compound that does not exhibit liquid crystal properties by itself for the purpose of adjusting various physical properties of the liquid crystal composition (for example, the temperature range of the liquid crystal phase). In addition, the liquid crystal composition may contain, for example, a chiral compound, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and the like.
本発明の液晶組成物には、一般式(1)で表される二色性化合物以外に、他の色相の二色性化合物、あるいは他の構造の二色性化合物が含有されていてもよい。
一般式(1)で表される二色性化合物は、マゼンタ色の二色性化合物であり、他の色相の二色性化合物として、例えば、イエロー色の二色性化合物、およびシアン色の二色性化合物を併用することにより、黒色の二色性を有する液晶組成物を調製することができる。
勿論、一般式(1)で表される二色性化合物と、一般式(1)で表される二色性化合物以外のマゼンタ色の二色性化合物を併用することもできる。
In addition to the dichroic compound represented by the general formula (1), the liquid crystal composition of the present invention may contain a dichroic compound having a different hue or a dichroic compound having another structure. .
The dichroic compound represented by the general formula (1) is a magenta dichroic compound. Examples of dichroic compounds having other hues include a yellow dichroic compound and a cyan dichroic compound. By using a chromatic compound in combination, a liquid crystal composition having black dichroism can be prepared.
Of course, a dichroic compound represented by the general formula (1) and a magenta dichroic compound other than the dichroic compound represented by the general formula (1) may be used in combination.
一般式(1)で表される化合物以外の二色性化合物としては、特に制限するものではないが、例えば、アゾ化合物、アントラキノン化合物、ペリレン化合物、インジゴ化合物、ポリアセン化合物、アセキノン化合物、フェノキサジン化合物、ジオキサジン化合物、ベンゾチアジアゾール化合物、テトラジン化合物、ナフタルイミド化合物を挙げることができる。 The dichroic compound other than the compound represented by the general formula (1) is not particularly limited. For example, azo compounds, anthraquinone compounds, perylene compounds, indigo compounds, polyacene compounds, acequinone compounds, phenoxazine compounds , Dioxazine compounds, benzothiadiazole compounds, tetrazine compounds, and naphthalimide compounds.
<液晶素子>
本発明の液晶素子は、少なくとも一方が透明電極である1対の電極を有する基板間に液晶組成物を挟持してなる。
図1および図2は本発明の液晶素子の一実施形態であるHeilmeierタイプのゲスト−ホスト型液晶素子を示す模式的断面図である。図1は液晶素子の電圧無印加時、図2は電圧印加時を示す。図中、1は入射光、2は偏光板、3は基板、4は透明電極、5は配向膜、6は二色性化合物分子、7は液晶分子、8は透過光を示す。
液晶素子は、電界の有無により、二色性化合物分子6、液晶分子7の配向が制御されることにより、光の透過、吸収が制御される。すなわち、電圧無印加時(図1)では、二色性化合物分子6、液晶分子7が共に、基板に平行に配向した状態を示し、入射光1は、偏光板2により直線偏光に変換され、その光が二色性化合物分子6に吸収され、透過光8となる。電圧印加時(図2)では、二色性化合物分子6、液晶分子7が共に、基板に垂直に配向した状態を示し、入射光1は、偏光板2により直線偏光に変換され、その光は二色性化合物分子6には吸収されずに、透過光8となる。
<Liquid crystal element>
The liquid crystal element of the present invention is obtained by sandwiching a liquid crystal composition between substrates having a pair of electrodes, at least one of which is a transparent electrode.
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic cross-sectional views showing a Heilmeier type guest-host type liquid crystal element which is an embodiment of the liquid crystal element of the present invention. FIG. 1 shows when no voltage is applied to the liquid crystal element, and FIG. 2 shows when a voltage is applied. In the figure, 1 is incident light, 2 is a polarizing plate, 3 is a substrate, 4 is a transparent electrode, 5 is an alignment film, 6 is a dichroic compound molecule, 7 is a liquid crystal molecule, and 8 is transmitted light.
In the liquid crystal element, the transmission and absorption of light are controlled by controlling the orientation of the dichroic compound molecule 6 and the liquid crystal molecule 7 according to the presence or absence of an electric field. That is, when no voltage is applied (FIG. 1), both the dichroic compound molecule 6 and the liquid crystal molecule 7 are aligned parallel to the substrate, and the incident light 1 is converted into linearly polarized light by the polarizing plate 2, The light is absorbed by the dichroic compound molecule 6 and becomes transmitted light 8. When voltage is applied (FIG. 2), both the dichroic compound molecule 6 and the liquid crystal molecule 7 are aligned perpendicular to the substrate, and the incident light 1 is converted into linearly polarized light by the polarizing plate 2, and the light is The dichroic compound molecules 6 are not absorbed but become transmitted light 8.
液晶素子に用いられる基板としては、一般に、ガラス基板、窒化ケイ素基板、あるいはプラスチック基板が用いられる。
係るプラスチック基板としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAr)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、環状ポリオレフィン、ポリイミド(PI)、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられ、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホンである。
In general, a glass substrate, a silicon nitride substrate, or a plastic substrate is used as a substrate used in the liquid crystal element.
Examples of such plastic substrates include triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), syndiotactic polystyrene (SPS), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), polyarylate ( PAr), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), cyclic polyolefin, polyimide (PI), acrylic resin, epoxy resin, etc., more preferably polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate , Polyethersulfone.
基板の厚みに関しては、特に制限するものではなく、用途に応じて所望の厚みの基板を利用できる。
ガラス基板の厚みとしては、好ましくは、30μm〜20mmであり、より好ましくは、40μm〜10mm、さらに好ましくは、50μm〜5mmである。
プラスチック基板の厚みとしては、好ましくは、30μm〜20mmであり、より好ましくは、40μm〜10mm、さらに好ましくは、50μm〜5mmである。
The thickness of the substrate is not particularly limited, and a substrate having a desired thickness can be used depending on the application.
The thickness of the glass substrate is preferably 30 μm to 20 mm, more preferably 40 μm to 10 mm, and still more preferably 50 μm to 5 mm.
The thickness of the plastic substrate is preferably 30 μm to 20 mm, more preferably 40 μm to 10 mm, and still more preferably 50 μm to 5 mm.
また、基板の光学特性としては、ヘイズは3%以下が好ましく、より好ましくは、2%以下、さらに好ましくは、1%以下であり、全光透過率は70%以上が好ましく、より好ましくは、80%以上、さらに好ましくは、90%以上である。
プラスチック基板には、所望により、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば、可塑剤、染顔料、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、無機微粒子、剥離促進剤、レベリング剤、あるいは潤滑剤などの樹脂改質剤を含有していてもよい。
尚、液晶素子用の1対の基板の内、一方の基板は非光透過性であってもよい。
非光透過性の基板としては、例えば、光反射性を有する白色の無機顔料(例えば、酸化チタン、酸化亜鉛)を添加したプラスチック基板が挙げられる。
尚、表示面を構成する基板としては、少なくとも可視域の光に対して光透過性を有することが必要である。
As the optical characteristics of the substrate, the haze is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, still more preferably 1% or less, and the total light transmittance is preferably 70% or more, more preferably, 80% or more, more preferably 90% or more.
If desired, the plastic substrate may have a plasticizer, a dye / pigment, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, an inorganic fine particle, a peeling accelerator, a leveling agent, or a lubricant as long as the effects of the present invention are not impaired. A resin modifier such as an agent may be contained.
One of the pair of substrates for the liquid crystal element may be non-light transmissive.
Examples of the non-light transmissive substrate include a plastic substrate to which a white inorganic pigment having light reflectivity (for example, titanium oxide or zinc oxide) is added.
Note that the substrate constituting the display surface is required to have at least light transmittance with respect to light in the visible range.
1対の基板の内、少なくとも一方の基板表面には、透明電極が設けられており、もう一方の基板には、電極、好ましくは透明電極が設けられている。係る透明電極としては、例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウムガリウム(IGZO)、酸化スズなどが用いられる。
透明電極は、例えば、スパッタ法、ゾルゲル法、印刷法により形成することができる。
A transparent electrode is provided on the surface of at least one of the pair of substrates, and an electrode, preferably a transparent electrode, is provided on the other substrate. As the transparent electrode, for example, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium gallium oxide (IGZO), tin oxide, or the like is used.
The transparent electrode can be formed by, for example, a sputtering method, a sol-gel method, or a printing method.
本発明の液晶素子は液晶組成物を配向させる目的で、液晶組成物と基板の接する表面に配向処理を施した層(配向膜)を形成することは好ましい。配向方法としては、例えば、4級アンモニウム塩を塗布し配向させる方法、ポリイミドを塗布しラビング処理により配向する方法、SiOxを斜め方向から蒸着配向する方法、さらには、光反応性官能化合物に光照射を行い配向させる方法などが挙げられる。 In the liquid crystal element of the present invention, for the purpose of aligning the liquid crystal composition, it is preferable to form a layer (alignment film) subjected to alignment treatment on the surface where the liquid crystal composition is in contact with the substrate. Examples of orientation methods include, for example, a method in which a quaternary ammonium salt is applied and oriented, a method in which polyimide is applied and oriented by rubbing, a method in which SiOx is vapor-deposited from an oblique direction, and a photoreactive functional compound is irradiated with light. And a method of orienting by performing.
本発明の液晶素子は1対の電極を有する基板を、例えば、スペーサーなどを介して、電極が対向するように、一般に、1〜200μmの間隔を設け、その空間に液晶組成物を注入することにより作製することができる。また、本発明の液晶素子は、液晶組成物を基板上に塗布、または印刷することにより基板間の空間に配置することができる。
本発明の液晶素子には、さらに白色反射板、反射防止膜、輝度向上膜などが設けられていてもよい。本発明の液晶素子は、偏光板を設けた素子形態(例えば、Heilmeier型素子)とすることもできる。
本発明の液晶素子は、単純マトリックス方式、あるいは薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクテイブマトリックス方式を用いて駆動することができる。
本発明の液晶素子においては、液晶組成物の配向方式に関しては特に制限するものではなく、例えば、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、フォーカルコニック配向などを形成することができる。
また、液晶素子の形態に関しては、特に制限するものではなく、例えば、Heilmeier型GHモード、White-Taylor型GHモード、1/4波長板型GHモード、多層型GHモード、相転移型GHモード、高分子分散液晶(PDLC)型GHモードなどが挙げられる。
In the liquid crystal element of the present invention, a substrate having a pair of electrodes is generally provided with an interval of 1 to 200 μm so that the electrodes face each other through a spacer or the like, and a liquid crystal composition is injected into the space. Can be produced. Moreover, the liquid crystal element of this invention can be arrange | positioned in the space between board | substrates by apply | coating or printing a liquid crystal composition on a board | substrate.
The liquid crystal element of the present invention may further be provided with a white reflector, an antireflection film, a brightness enhancement film, and the like. The liquid crystal element of the present invention may be in the form of an element provided with a polarizing plate (for example, a Heilmeier type element).
The liquid crystal element of the present invention can be driven using a simple matrix system or an active matrix system using a thin film transistor (TFT).
In the liquid crystal element of the present invention, the alignment method of the liquid crystal composition is not particularly limited, and for example, homogeneous alignment, homeotropic alignment, focal conic alignment, and the like can be formed.
The form of the liquid crystal element is not particularly limited. For example, a Heilmeier type GH mode, a White-Taylor type GH mode, a quarter wavelength plate type GH mode, a multilayer GH mode, a phase transition type GH mode, Examples thereof include a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) type GH mode.
また、本発明の液晶素子では、一般式(1)で表される二色性化合物と、ホスト液晶とから成る液晶組成物をマイクロカプセルに内包させた形態も好ましく使用できる。また、本発明の液晶素子では、一般式(1)で表される二色性化合物と、ホスト液晶とから成る液晶組成物を、適正な大きさの空隙を有するポリマーネットワークに、液晶ドメインを包含させた形態をとることができる。尚、ポリマーネットワークは、例えば、ポリマー前駆体(例えば、重合性モノマー、架橋性モノマー)に、光または熱エネルギーを加えることにより製造することができる。
また、予めポリマー前駆体(例えば、重合性モノマー、架橋性モノマー)と液晶組成物を混合しておき、光または熱エネルギーを加えることにより、ポリマーネットワークに包含させた液晶素子を製造することができる。
In the liquid crystal element of the present invention, a form in which a liquid crystal composition composed of a dichroic compound represented by the general formula (1) and a host liquid crystal is encapsulated in a microcapsule can be preferably used. In the liquid crystal element of the present invention, a liquid crystal composition comprising a dichroic compound represented by the general formula (1) and a host liquid crystal is included in a polymer network having an appropriately sized void. Can take the form. The polymer network can be produced, for example, by applying light or heat energy to a polymer precursor (for example, a polymerizable monomer or a crosslinkable monomer).
In addition, a liquid crystal element included in a polymer network can be manufactured by mixing a polymer precursor (for example, a polymerizable monomer, a crosslinkable monomer) and a liquid crystal composition in advance and applying light or heat energy. .
本発明の液晶素子は、自然光(太陽光)下で、充分な表示機能、視認機能を有するが、所望に応じて、光源(バックライト)を設けることができる。係る光源としては、例えば、発光ダイオード(LED)、冷陰極管などを挙げることができる。
本発明の液晶素子は、光または熱書き込み型の液晶表示素子として適用することが可能である。
本発明の液晶素子は、例えば、電子光学シャッター、電子光学絞り、光通信光路切り替えスイッチ、光変調器などに使用することができる。また、本発明の液晶素子は、例えば、コンピューター、携帯端末、時計、各種掲示板、各種表示板、各種家電、医療機器、玩具などの表示部材に使用することができる。さらには、本発明の液晶素子は、例えば、建材用、車両、船舶、電車、航空機などの遮光部材、調光部材として好適に使用することができる。
本発明の液晶組成物は、以下に説明する光学要素としても好適に利用できる。尚、光学要素としては、例えば、偏光フィルム、光学フィルム、位相差板などの機能性フィルム、電気光学素子、光変調素子などの機能性素子などである。
光学要素は、例えば、一枚の支持体、または一対の支持体(セルなど)などに、本発明の液晶組成物を塗布した後に加工する方法、または本発明の液晶組成物をそのまま注入する方法などにより製造できる。
The liquid crystal element of the present invention has a sufficient display function and visual recognition function under natural light (sunlight), but a light source (backlight) can be provided as desired. Examples of the light source include a light emitting diode (LED) and a cold cathode tube.
The liquid crystal element of the present invention can be applied as an optical or thermal writing type liquid crystal display element.
The liquid crystal element of the present invention can be used for, for example, an electro-optical shutter, an electro-optical aperture, an optical communication optical path switching switch, an optical modulator, and the like. Moreover, the liquid crystal element of this invention can be used for display members, such as a computer, a portable terminal, a clock, various bulletin boards, various display boards, various household appliances, a medical device, a toy, for example. Furthermore, the liquid crystal element of the present invention can be suitably used as a light shielding member and a light control member for, for example, building materials, vehicles, ships, trains, aircrafts, and the like.
The liquid crystal composition of the present invention can also be suitably used as an optical element described below. Examples of the optical element include functional films such as a polarizing film, an optical film, and a retardation plate, and functional elements such as an electro-optical element and a light modulation element.
The optical element is, for example, a method of processing after applying the liquid crystal composition of the present invention to a single support or a pair of supports (cells, etc.), or a method of injecting the liquid crystal composition of the present invention as it is Etc. can be manufactured.
以下、製造例、および実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although a production example and an Example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these.
(製造例1) 例示化合物番号4の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−4)で表される化合物(7.65g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−(トリフルオロメチル)チオフェノール(4.5g、25ミリモル)を加え、80℃で、10時間撹拌した。
Production Example 1 Production of Compound of Illustrative Compound No. 4 In a nitrogen atmosphere, a compound represented by formula (2-4) (7.65 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were added to N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 3- (trifluoromethyl) thiophenol (4.5 g, 25 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 10 hours.
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号4の化合物を赤紫色の固体として5.1g得た。収率66%
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. Thus, 5.1 g of the compound of Exemplary Compound No. 4 was obtained as a reddish purple solid. Yield 66%
(製造例2) 例示化合物番号6の化合物の製造
製造例1において、3−(トリフルオロメチル)チオフェノールの代わりに、3−(パーフルオロエチル)チオフェノール(25ミリモル)を使用した以外は、製造例1に記載の操作に従い、例示化合物番号6の化合物を赤紫色の固体として得た。収率68%
(Production Example 2) Production of Compound of Illustrative Compound No. 6 In Production Example 1, except that 3- (perfluoroethyl) thiophenol (25 mmol) was used instead of 3- (trifluoromethyl) thiophenol, According to the procedure described in Preparation Example 1, the compound of Exemplified Compound No. 6 was obtained as a reddish purple solid. Yield 68%
(製造例3) 例示化合物番号12の化合物の製造
製造例1において、3−(トリフルオロメチル)チオフェノールの代わりに、4−(パーフルオロ−n−ペンチルオキシ)チオフェノール(25ミリモル)を使用した以外は、製造例1に記載の操作に従い、例示化合物番号12の化合物を赤紫色の固体として得た。収率57%
Production Example 3 Production of Compound of Illustrative Compound No. 12 In Production Example 1, 4- (perfluoro-n-pentyloxy) thiophenol (25 mmol) was used instead of 3- (trifluoromethyl) thiophenol. Except that, the compound of Exemplified Compound No. 12 was obtained as a red-purple solid according to the procedure described in Production Example 1. Yield 57%
(製造例4) 例示化合物番号14の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−14)で表される化合物(7.93g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−フルオロチオフェノール(3.8g、30ミリモル)を加え、80℃で、8時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号14の化合物を赤紫色の固体として4.0g得た。収率57%
(Production Example 4) Production of Compound of Illustrative Compound No. 14 Under a nitrogen atmosphere, a compound represented by the formula (2-14) (7.93 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were converted to N, N- After adding to dimethylformamide (100 ml), 3-fluorothiophenol (3.8 g, 30 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 8 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. As a result, 4.0 g of the compound of Example Compound No. 14 was obtained as a reddish purple solid. Yield 57%
(製造例5) 例示化合物番号18の化合物の製造
製造例4において、3−フルオロチオフェノールの代わりに、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ペンチル)チオフェノール(30ミリモル)を使用した以外は、製造例4に記載の操作に従い、例示化合物番号18の化合物を赤紫色の固体として得た。収率68%
(Production Example 5) Production of Compound of Example Compound No. 18 In Production Example 4, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-pentyl) thiophenol (30 mmol) was used instead of 3-fluorothiophenol. Except having been used, the compound of Exemplified Compound No. 18 was obtained as a red-purple solid according to the procedure described in Production Example 4. Yield 68%
(製造例6) 例示化合物番号23の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−23)で表される化合物(8.21g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−(パーフルオロ−n−プロピル)チオフェノール(7.0g、25ミリモル)を加え、80℃で、12時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号23の化合物を赤紫色の固体として6.4g得た。収率62%
Production Example 6 Production of Compound of Illustrative Compound No. 23 Under a nitrogen atmosphere, the compound represented by the formula (2-23) (8.21 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were added to N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 3- (perfluoro-n-propyl) thiophenol (7.0 g, 25 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 12 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. Then, 6.4 g of the compound of Exemplary Compound No. 23 was obtained as a reddish purple solid. Yield 62%
(製造例7) 例示化合物番号25の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−25)で表される化合物(8.5g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−(トリフルオロメチル)チオフェノール(4.5g、25ミリモル)を加え、80℃で、10時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号25の化合物を赤紫色の固体として6.0g得た。収率70%
Production Example 7 Production of Compound of Illustrative Compound No. 25 Under a nitrogen atmosphere, the compound represented by the formula (2-25) (8.5 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were added to N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 3- (trifluoromethyl) thiophenol (4.5 g, 25 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 10 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. As a result, 6.0 g of the compound of Example Compound No. 25 was obtained as a reddish purple solid. Yield 70%
(製造例8) 例示化合物番号29の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−29)で表される化合物(8.8g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−フルオロチオフェノール(3.8g、30ミリモル)を加え、80℃で、10時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号29の化合物を赤紫色の固体として4.6g得た。収率58%
Production Example 8 Production of Compound of Illustrative Compound No. 29 Under a nitrogen atmosphere, a compound represented by the formula (2-29) (8.8 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were mixed with N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 3-fluorothiophenol (3.8 g, 30 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 10 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. Then, 4.6 g of the compound of Exemplified Compound No. 29 was obtained as a reddish purple solid. Yield 58%
(製造例9) 例示化合物番号33の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−33)で表される化合物(8.8g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−フルオロチオフェノール(3.8g、30ミリモル)を加え、80℃で、10時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号33の化合物を赤紫色の固体として4.3g得た。収率55%
Production Example 9 Production of Compound of Illustrative Compound No. 33 Under a nitrogen atmosphere, the compound represented by the formula (2-33) (8.8 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were mixed with N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 3-fluorothiophenol (3.8 g, 30 mmol) was added to the solution and stirred at 80 ° C. for 10 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. Then, 4.3 g of the compound of Exemplified Compound No. 33 was obtained as a reddish purple solid. Yield 55%
(製造例10) 例示化合物番号34の化合物の製造
製造例9において、3−フルオロチオフェノールの代わりに、4−フルオロチオフェノール(30ミリモル)を使用した以外は、製造例9に記載の操作に従い、例示化合物番号34の化合物を赤紫色の固体として得た。収率53%
Production Example 10 Production of Compound of Illustrative Compound No. 34 According to the procedure described in Production Example 9, except that 4-fluorothiophenol (30 mmol) was used instead of 3-fluorothiophenol in Production Example 9. Compound of Exemplified Compound No. 34 was obtained as a reddish purple solid. Yield 53%
(製造例11) 例示化合物番号35の化合物の製造
製造例9において、3−フルオロチオフェノールの代わりに、3−(トリフルオロメチル)チオフェノール(25ミリモル)を使用した以外は、製造例9に記載の操作に従い、例示化合物番号35の化合物を赤紫色の固体として得た。収率70%
(Production Example 11) Production of Compound of Exemplified Compound No. 35 In Production Example 9, Production Example 9 except that 3- (trifluoromethyl) thiophenol (25 mmol) was used instead of 3-fluorothiophenol. The compound of Exemplified Compound No. 35 was obtained as a red-purple solid according to the operation described. Yield 70%
(製造例12) 例示化合物番号38の化合物の製造
製造例9において、3−フルオロチオフェノールの代わりに、3−(n−プロポキシ)チオフェノール(25ミリモル)を使用した以外は、製造例9に記載の操作に従い、例示化合物番号38の化合物を赤紫色の固体として得た。収率72%
(Production Example 12) Production of Compound of Exemplified Compound No. 38 In Production Example 9, in place of 3-fluorothiophenol, 3- (n-propoxy) thiophenol (25 mmol) was used, except for Production Example 9. The compound of Exemplified Compound No. 38 was obtained as a red-purple solid according to the operation described. Yield 72%
(製造例13) 例示化合物番号41の化合物の製造
製造例9において、3−フルオロチオフェノールの代わりに、3−(トリフルオロメチルオキシ)チオフェノール(25ミリモル)を使用した以外は、製造例9に記載の操作に従い、例示化合物番号41の化合物を赤紫色の固体として得た。収率68%
Production Example 13 Production of Compound of Illustrative Compound No. 41 Production Example 9 except that 3- (trifluoromethyloxy) thiophenol (25 mmol) was used instead of 3-fluorothiophenol in Production Example 9. According to the procedure described in 1., the compound of Exemplified Compound No. 41 was obtained as a red purple solid. Yield 68%
(製造例14) 例示化合物番号42の化合物の製造
製造例9において、3−フルオロチオフェノールの代わりに、4−(パーフルオロエチルオキシ)チオフェノール(25ミリモル)を使用した以外は、製造例9に記載の操作に従い、例示化合物番号42の化合物を赤紫色の固体として得た。収率73%
Production Example 14 Production of Compound of Illustrative Compound No. 42 Production Example 9 except that 4- (perfluoroethyloxy) thiophenol (25 mmol) was used instead of 3-fluorothiophenol in Production Example 9. According to the procedure described in 1., the compound of Exemplified Compound No. 42 was obtained as a red purple solid. Yield 73%
(製造例15) 例示化合物番号45の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−45)で表される化合物(9.3g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、4−(パーフルオロ−n−プロピル)チオフェノール(7.0g、25ミリモル)を加え、80℃で、15時間撹拌した。
Production Example 15 Production of Compound of Illustrative Compound No. 45 Under a nitrogen atmosphere, the compound represented by the formula (2-45) (9.3 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were added to N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 4- (perfluoro-n-propyl) thiophenol (7.0 g, 25 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 15 hours.
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号45の化合物を赤紫色の固体として7.8g得た。収率68%
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. Then, 7.8 g of the compound of Exemplified Compound No. 45 was obtained as a reddish purple solid. Yield 68%
(製造例16) 例示化合物番号55の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−55)で表される化合物(8.65g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−(トリフルオロメチル)チオフェノール(4.5g、25ミリモル)を加え、80℃で、15時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号55の化合物を赤紫色の固体として5.4g得た。収率62%
Production Example 16 Production of Compound of Illustrative Compound No. 55 In a nitrogen atmosphere, a compound represented by the formula (2-55) (8.65 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were added to N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 3- (trifluoromethyl) thiophenol (4.5 g, 25 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 15 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. As a result, 5.4 g of the compound of Exemplary Compound No. 55 was obtained as a reddish purple solid. Yield 62%
(製造例17) 例示化合物番号57の化合物の製造
製造例16において、3−(トリフルオロメチル)チオフェノールの代わりに、4−(1,1−ジヒドロ−パーフルオロ−n−ヘキシル)チオフェノール(25ミリモル)を使用した以外は、製造例16に記載の操作に従い、例示化合物番号57の化合物を赤紫色の固体として得た。収率70%
Production Example 17 Production of Compound of Illustrative Compound No. 57 In Production Example 16, instead of 3- (trifluoromethyl) thiophenol, 4- (1,1-dihydro-perfluoro-n-hexyl) thiophenol ( Except that 25 mmol) was used, the compound of Exemplified Compound No. 57 was obtained as a red-purple solid according to the procedure described in Preparation Example 16. Yield 70%
(製造例18) 例示化合物番号62の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−62)で表される化合物(9.5g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、3−(トリフルオロメチルオキシ)チオフェノール(4.85g、25ミリモル)を加え、80℃で、12時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号62の化合物を赤紫色の固体として5.6g得た。収率56%
Production Example 18 Production of Compound of Illustrative Compound No. 62 Under a nitrogen atmosphere, the compound represented by formula (2-62) (9.5 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were converted to N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 3- (trifluoromethyloxy) thiophenol (4.85 g, 25 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 12 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. As a result, 5.6 g of the compound of Exemplified Compound No. 62 was obtained as a reddish purple solid. Yield 56%
(製造例19) 例示化合物番号65の化合物の製造
窒素雰囲気下、式(2−65)で表される化合物(8.7g、10ミリモル)、および炭酸ナトリウム(2.1g)をN,N−ジメチルホルムアミド(100ml)に加えた後、この溶液に、4−フルオロチオフェノール(3.8g、30ミリモル)を加え、80℃で、15時間撹拌した。
反応混合物を室温に冷却後、水(100ml)を加えた、析出した固体を濾過、水洗した。
この固体を、50℃で24時間乾燥させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー〔溶出液:トルエン/n−ヘキサン(3:1体積比)〕で分離後、トルエンおよびn−ヘキサンを減圧下で留去し、例示化合物番号65の化合物を赤紫色の固体として5.1g得た。収率57%
Production Example 19 Production of Compound of Illustrative Compound No. 65 In a nitrogen atmosphere, a compound represented by the formula (2-65) (8.7 g, 10 mmol) and sodium carbonate (2.1 g) were mixed with N, N— After adding to dimethylformamide (100 ml), 4-fluorothiophenol (3.8 g, 30 mmol) was added to this solution and stirred at 80 ° C. for 15 hours.
The reaction mixture was cooled to room temperature, water (100 ml) was added, and the precipitated solid was filtered and washed with water.
This solid was dried at 50 ° C. for 24 hours and then separated by silica gel column chromatography [eluent: toluene / n-hexane (3: 1 volume ratio)], and then toluene and n-hexane were distilled off under reduced pressure. As a result, 5.1 g of the compound of Exemplary Compound No. 65 was obtained as a reddish purple solid. Yield 57%
(実施例)
以下に、本発明の液晶組成物、液晶素子の評価を実施した。
(1)液晶組成物の調製および溶解度(質量%)試験
各二色性化合物(10mg)をホスト液晶(500mg、1000mg、および2000mg)と混合し、80℃に加熱し、10分間超音波をかけた。その後、48時間、室温に静置し、顕微鏡で未溶解の二色性化合物(不溶分)の有無を観察した。
・ホスト液晶500mgに溶解した(溶解度2質量%以上)ものは、溶解度「A」、
・ホスト液晶500mgで不溶分が残り、1000mgには溶解した(溶解度1〜2質量%未満)ものは、溶解度「B」、
・ホスト液晶500mgおよび1000mgで不溶分が残り、2000mgには溶解した(溶解度0.5〜1質量%未満)ものは、溶解度「C」、
・ホスト液晶2000mgでも不溶分が残った(溶解度0.5質量%未満)ものは溶解度「D」と示した。
尚、液晶素子の作製には、二色性化合物が最も高い濃度で溶解した液晶組成物を用いた。
(Example)
The liquid crystal composition and the liquid crystal element of the present invention were evaluated below.
(1) Preparation of liquid crystal composition and solubility (mass%) test Each dichroic compound (10 mg) was mixed with host liquid crystals (500 mg, 1000 mg, and 2000 mg), heated to 80 ° C., and subjected to ultrasonic waves for 10 minutes. It was. Then, it left still at room temperature for 48 hours, and the presence or absence of the undissolved dichroic compound (insoluble matter) was observed with the microscope.
-What is dissolved in 500 mg of the host liquid crystal (solubility of 2% by mass or more) is solubility "A"
-Insoluble matter remains in 500 mg of the host liquid crystal and dissolved in 1000 mg (solubility is less than 1 to 2% by mass).
-Insoluble matter remained in 500 mg and 1000 mg of the host liquid crystal and dissolved in 2000 mg (solubility: 0.5 to less than 1% by mass)
Even when the host liquid crystal was 2000 mg, insoluble matter remained (solubility of less than 0.5% by mass) was indicated as solubility “D”.
For the production of the liquid crystal element, a liquid crystal composition in which the dichroic compound was dissolved at the highest concentration was used.
(2)液晶素子の作製
上記で調製した各液晶組成物を、25℃で、真空下で液晶セルに注入し、液晶素子を作製した。尚、使用した液晶セルは、EHC社製のもので、2枚のガラス板(厚さ0.7mm)に、ITO透明電極層、およびポリイミド配向膜(ラビング処理によりパラレル配向処理されている)が形成され、ITO透明電極が互いに対向するようにエポキシ樹脂でシールされている。また、セルギャップは10μmである。
(2) Production of Liquid Crystal Element Each liquid crystal composition prepared above was injected into a liquid crystal cell at 25 ° C. under vacuum to produce a liquid crystal element. The liquid crystal cell used was manufactured by EHC, and had two glass plates (thickness 0.7 mm), an ITO transparent electrode layer, and a polyimide alignment film (parallel alignment treatment by rubbing treatment). The ITO transparent electrodes are formed and sealed with an epoxy resin so as to face each other. The cell gap is 10 μm.
(3)オーダーパラメータ(S値)の測定
作製した各液晶素子に、配向方向と平行な直線偏光、および垂直な直線偏光を入射し、その時のそれぞれのスペクトルから、吸光度(A||およびA⊥)を分光光度計(U−4100、日立ハイテクノロジー社製)にて測定した。そして、吸収極大波長におけるA||およびA⊥から、オーダーパラメータ(S)を式(1)に従い求めた。
S=(A||−A⊥)/(A||+2A⊥) 式(1)
尚、A||およびA⊥値は、ガラス基板の吸収を考慮して補正した値を用いた。
Sの値は、1に近いほど吸収異方性が大きいことを表し、二色性化合物として優れた特性を有していることを表す。
(3) Measurement of order parameter (S value) Linear polarization that is parallel to the alignment direction and linear polarization that is perpendicular to the alignment direction are incident on each manufactured liquid crystal element, and the absorbance (A || and A ) Was measured with a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Technology Corporation). And the order parameter (S) was calculated | required according to Formula (1) from A || and A⊥ at the absorption maximum wavelength.
S = (A || -A⊥) / (A || + 2A⊥) Equation (1)
As the A || and A⊥ values, values corrected in consideration of the absorption of the glass substrate were used.
The closer the value of S is to 1, the greater the absorption anisotropy, and the better the dichroic compound.
(4)電圧保持率(VHR、%)の測定
各液晶素子の電圧保持率は、5Vのパルスを60マイクロ秒(μsec)印加した後、16.6ミリ秒(msec)後に測定した。
さらに、各液晶素子に、周波数500Hzの交流(Vp−p=7V)を720時間印加し、耐久試験を実施した。耐久試験後、さらに各液晶素子の電圧保持率(VHR)を同様に測定した。電圧保持率は、100(%)に近いほど優れた液晶素子であることを表す。
(4) Measurement of voltage holding ratio (VHR,%) The voltage holding ratio of each liquid crystal element was measured after 16.6 milliseconds (msec) after applying a 5 V pulse for 60 microseconds (μsec).
Further, an alternating current (Vp−p = 7V) having a frequency of 500 Hz was applied to each liquid crystal element for 720 hours, and a durability test was performed. After the durability test, the voltage holding ratio (VHR) of each liquid crystal element was similarly measured. The voltage holding ratio indicates that the closer to 100 (%), the better the liquid crystal element.
(実施例1〜13)
本発明の例示化合物番号4の化合物(実施例1)、例示化合物番号6の化合物(実施例2)、例示化合物番号12の化合物(実施例3)、例示化合物番号14の化合物(実施例4)、例示化合物番号18の化合物(実施例5)、例示化合物番号23の化合物(実施例6)、例示化合物番号29の化合物(実施例7)、例示化合物番号34の化合物(実施例8)、例示化合物番号38の化合物(実施例9)、例示化合物番号42の化合物(実施例10)、例示化合物番号55の化合物(実施例11)、例示化合物番号62の化合物(実施例12)、例示化合物番号65の化合物(実施例13)をホスト液晶Aに溶解し液晶組成物を調製し、溶解度を測定した。液晶組成物を液晶セルに注入後、液晶素子中での吸収極大波長(nm)および二色性化合物のオーダーパラメーター(S)を測定した。
(Examples 1 to 13)
Example Compound No. 4 of the present invention (Example 1), Example Compound No. 6 (Example 2), Example Compound No. 12 (Example 3), Example Compound No. 14 (Example 4) Example Compound No. 18 (Example 5), Example Compound No. 23 Compound (Example 6), Example Compound No. 29 Compound (Example 7), Example Compound No. 34 Compound (Example 8), Example Compound No. 38 (Example 9), Example Compound No. 42 (Example 10), Example Compound No. 55 (Example 11), Example Compound No. 62 (Example 12), Example Compound No. 65 compounds (Example 13) were dissolved in the host liquid crystal A to prepare a liquid crystal composition, and the solubility was measured. After injecting the liquid crystal composition into the liquid crystal cell, the absorption maximum wavelength (nm) in the liquid crystal element and the order parameter (S) of the dichroic compound were measured.
(比較例1〜7)
比較のために、式(A)で表される化合物(比較例1)、式(B)で表される化合物(比較例2)、式(C)で表される化合物(比較例3)、式(D)で表される化合物(比較例4)、式(E)で表される化合物(比較例5)、式(F)で表される化合物(比較例6)、式(G)で表される化合物(比較例7)をホスト液晶Aに溶解し液晶組成物を調製し、溶解度を測定した。
(Comparative Examples 1-7)
For comparison, a compound represented by formula (A) (Comparative Example 1), a compound represented by Formula (B) (Comparative Example 2), a compound represented by Formula (C) (Comparative Example 3), A compound represented by the formula (D) (Comparative Example 4), a compound represented by the formula (E) (Comparative Example 5), a compound represented by the formula (F) (Comparative Example 6), and the formula (G) The compound represented (Comparative Example 7) was dissolved in the host liquid crystal A to prepare a liquid crystal composition, and the solubility was measured.
液晶組成物を液晶セルに注入後、液晶素子中での吸収極大波長(nm)および二色性化合物のオーダーパラメーター(S)を測定した。 After injecting the liquid crystal composition into the liquid crystal cell, the absorption maximum wavelength (nm) in the liquid crystal element and the order parameter (S) of the dichroic compound were measured.
尚、実施例1〜13および比較例1〜7で使用したホスト液晶Aは、1−シアノ−4‘−n−ペンチルビフェニル(51質量%)、1−シアノ−4‘−n−ヘプチルビフェニル(25質量%)、1−シアノ−4‘−n−オクチルオキシビフェニル(16質量%)、および1−シアノ−4“−n−ペンチルターフェニル(8質量%)から成る液晶混合物である。
第1表に、実施例1〜13および比較例1〜7の二色性化合物の溶解度、液晶素子中での吸収極大波長(nm)および二色性化合物のオーダーパラメーター(S)を示した。
The host liquid crystals A used in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 7 were 1-cyano-4′-n-pentylbiphenyl (51% by mass), 1-cyano-4′-n-heptylbiphenyl ( 25 mass%), 1-cyano-4'-n-octyloxybiphenyl (16 mass%), and 1-cyano-4 "-n-pentylterphenyl (8 mass%).
Table 1 shows the solubility of the dichroic compounds of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 7, the absorption maximum wavelength (nm) in the liquid crystal element, and the order parameter (S) of the dichroic compound.
第1表より、本発明の二色性化合物は、公知の二色性化合物に比べ、液晶混合物に対する溶解度に優れ、さらにオーダーパラメータが高いことが判明した。 From Table 1, it was found that the dichroic compound of the present invention is superior in solubility in the liquid crystal mixture and has higher order parameters than the known dichroic compound.
(実施例14〜27)
本発明の例示化合物番号6の化合物(実施例14)、例示化合物番号14の化合物(実施例15)、例示化合物番号18の化合物(実施例16)、例示化合物番号23の化合物(実施例17)、例示化合物番号25の化合物(実施例18)、例示化合物番号29の化合物(実施例19)、例示化合物番号33の化合物(実施例20)、例示化合物番号34の化合物(実施例21)、例示化合物番号35の化合物(実施例22)、例示化合物番号38の化合物(実施例23)、例示化合物番号41の化合物(実施例24)、例示化合物番号45の化合物(実施例25)、例示化合物番号57の化合物(実施例26)、例示化合物番号65の化合物(実施例27)をホスト液晶Bに溶解し液晶組成物を調製し、溶解度を測定した。
液晶組成物を液晶セルに注入後、液晶素子中での吸収極大波長(nm)および二色性化合物のオーダーパラメーター(S)を測定した。さらに、電圧保持率(耐久試験前、試験後)を測定した。
(Examples 14 to 27)
Compound of Example Compound No. 6 (Example 14), Compound of Example Compound No. 14 (Example 15), Compound of Example Compound No. 18 (Example 16), Compound of Example Compound No. 23 (Example 17) Exemplified Compound No. 25 (Example 18), Exemplified Compound No. 29 Compound (Example 19), Exemplified Compound No. 33 Compound (Example 20), Exemplified Compound No. 34 Compound (Example 21), Exemplified Compound No. 35 (Example 22), Example No. 38 compound (Example 23), Example No. 41 compound (Example 24), Example No. 45 compound (Example 25), Example No. A compound of 57 (Example 26) and a compound of Example Compound No. 65 (Example 27) were dissolved in the host liquid crystal B to prepare a liquid crystal composition, and the solubility was measured.
After injecting the liquid crystal composition into the liquid crystal cell, the absorption maximum wavelength (nm) in the liquid crystal element and the order parameter (S) of the dichroic compound were measured. Furthermore, the voltage holding ratio (before and after the durability test) was measured.
(比較例8〜14)
式(A)で表される化合物(比較例8)、式(B)で表される化合物(比較例9)、式(C)で表される化合物(比較例10)、式(D)で表される化合物(比較例11)、式(E)で表される化合物(比較例12)、式(F)で表される化合物(比較例13)、式(G)で表される化合物(比較例14)をホスト液晶Bに溶解し液晶組成物を調製し、溶解度を測定した。液晶組成物を液晶セルに注入後、液晶素子中での吸収極大波長(nm)および二色性化合物のオーダーパラメーター(S)を測定した。さらに、電圧保持率(耐久試験前、試験後)を測定した。
(Comparative Examples 8-14)
A compound represented by formula (A) (Comparative Example 8), a compound represented by Formula (B) (Comparative Example 9), a compound represented by Formula (C) (Comparative Example 10), and Formula (D) Compound represented by (Comparative Example 11), Compound represented by Formula (E) (Comparative Example 12), Compound represented by Formula (F) (Comparative Example 13), Compound represented by Formula (G) ( Comparative Example 14) was dissolved in host liquid crystal B to prepare a liquid crystal composition, and the solubility was measured. After injecting the liquid crystal composition into the liquid crystal cell, the absorption maximum wavelength (nm) in the liquid crystal element and the order parameter (S) of the dichroic compound were measured. Furthermore, the voltage holding ratio (before and after the durability test) was measured.
尚、実施例14〜27および比較例8〜14で使用したホスト液晶Bは、MLC−6608(メルク社製)である。
第2表に、実施例14〜27および比較例8〜14の二色性化合物の溶解度、液晶素子中での吸収極大波長(nm)、二色性化合物のオーダーパラメーター(S)、および電圧保持率(耐久試験前、試験後)を示した。
The host liquid crystal B used in Examples 14 to 27 and Comparative Examples 8 to 14 is MLC-6608 (manufactured by Merck).
Table 2 shows the solubility of the dichroic compounds of Examples 14 to 27 and Comparative Examples 8 to 14, the absorption maximum wavelength (nm) in the liquid crystal element, the order parameter (S) of the dichroic compound, and the voltage holding. The rate (before and after the endurance test) is shown.
第2表より、本発明の二色性化合物は、公知の二色性化合物に比べ、液晶混合物に対する溶解度に優れ、さらにオーダーパラメータが高いことが判明した。さらには、本発明の液晶組成物、液晶素子は、耐久試験後の電圧保持率が高く、駆動安定性に優れていることが判明した。 From Table 2, it was found that the dichroic compound of the present invention is superior in solubility in the liquid crystal mixture and has higher order parameters than the known dichroic compound. Furthermore, it has been found that the liquid crystal composition and the liquid crystal element of the present invention have a high voltage holding ratio after an endurance test and are excellent in driving stability.
本発明より各種の表示部材、調光部材、遮光部材として有用な二色性化合物、液晶組成物、液晶素子を提供することが可能になった。
本発明の二色性化合物は、液晶(液晶混合物)に対する溶解性に優れている。
また、本発明の液晶組成物は、オーダーパラメータが高く、駆動安定性(電圧保持率)に優れており、各種表示素子、遮光部材、調光部材などの液晶素子に用いることができる。
From the present invention, it is possible to provide various dichroic compounds, liquid crystal compositions, and liquid crystal elements useful as various display members, light control members, and light shielding members.
The dichroic compound of this invention is excellent in the solubility with respect to a liquid crystal (liquid crystal mixture).
Moreover, the liquid crystal composition of the present invention has high order parameters and excellent driving stability (voltage holding ratio), and can be used for liquid crystal elements such as various display elements, light shielding members, and light control members.
1:入射光
2:偏光板
3:基板
4:透明電極
5:配向膜
6:二色性化合物分子
7:液晶分子
8:透過光
1: Incident light 2: Polarizing plate 3: Substrate 4: Transparent electrode 5: Alignment film 6: Dichroic compound molecule 7: Liquid crystal molecule 8: Transmitted light
Claims (3)
〔式中、Ar1はアルキル基が置換されていてもよいフェニル基、あるいはアルキル基が置換されていてもよいナフチル基を表し、Ar2はハロゲン原子で置換されているフェニル基、フルオロアルキル基で置換されているフェニル基、アルコキシ基で置換されているフェニル基、あるいはフルオロアルコキシ基で置換されているフェニル基を表す〕 A dichroic compound represented by the general formula (1).
[In the formula, Ar 1 represents a phenyl group which may be substituted with an alkyl group or a naphthyl group which may be substituted with an alkyl group, and Ar 2 represents a phenyl group or a fluoroalkyl group substituted with a halogen atom. A phenyl group substituted with an alkoxy group, a phenyl group substituted with an alkoxy group, or a phenyl group substituted with a fluoroalkoxy group]
A liquid crystal element comprising the liquid crystal composition according to claim 2 sandwiched between substrates having a pair of electrodes, at least one of which is a transparent electrode.
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