JP2020200429A - Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents

Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP2020200429A
JP2020200429A JP2019110353A JP2019110353A JP2020200429A JP 2020200429 A JP2020200429 A JP 2020200429A JP 2019110353 A JP2019110353 A JP 2019110353A JP 2019110353 A JP2019110353 A JP 2019110353A JP 2020200429 A JP2020200429 A JP 2020200429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
liquid crystal
mass
carbon atoms
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019110353A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
史晃 小寺
Fumiaki Kodera
史晃 小寺
藤沢 宣
Noburu Fujisawa
宣 藤沢
長谷部 浩史
Hiroshi Hasebe
浩史 長谷部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp, Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical DIC Corp
Priority to JP2019110353A priority Critical patent/JP2020200429A/en
Publication of JP2020200429A publication Critical patent/JP2020200429A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

To provide: a polymerizable compound-containing liquid crystal composition allowing production of a liquid crystal display element which inhibits increase in the drive voltage and decrease in the light transmittance while realizing fast switching-off response; and a liquid crystal display element based on the polymerizable compound-containing liquid crystal composition.SOLUTION: A polymerizable compound-containing liquid crystal composition contains one or more compounds represented by formula (i), and one or more polymerizable compounds. A liquid crystal display element is based on the polymerizable compound-containing liquid crystal composition. (Xi1 and Xi2 are each independently H, F, or the like; Yi1 and Yi2 are each independently -O-, -CF2-, or the like; Li1 to Li5 are each independently H, Br, or the like; Wi1 is an optionally substituted ethylene group or the like; and Wi2 is a single bond or the like.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、重合性化合物を含有する液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子、ならびに重合性化合物に関する。なお、本明細書において、重合性化合物を含有する液晶組成物のことを重合性化合物含有液晶組成物もしくは重合性液晶組成物と称する。また、重合性化合物とは、重合性基を有する化合物をいう。 The present invention relates to a liquid crystal composition containing a polymerizable compound, a liquid crystal display device using the same, and a polymerizable compound. In addition, in this specification, a liquid crystal composition containing a polymerizable compound is referred to as a polymerizable compound-containing liquid crystal composition or a polymerizable liquid crystal composition. Further, the polymerizable compound means a compound having a polymerizable group.

近年、液晶テレビの大型化が進んだ結果、画面上を移動する表示物の移動速度が速くなり、そのため液晶の応答速度の向上が求められている。そこで、表示の高速化を図るべく、例えば、主に垂直配向モードを採用し、液晶材料のチルト角を付与させて電圧印加時の立ち上がり応答(オン応答)を高速化させたPS(polymer−stabilised:高分子安定化)又はPSA(polymer−sustained alignment:高分子維持配向)ディスプレイが(特許文献1〜4参照)が広く利用されている。 In recent years, as the size of liquid crystal televisions has increased, the moving speed of display objects moving on the screen has increased, and therefore, improvement in the response speed of liquid crystals has been required. Therefore, in order to speed up the display, for example, PS (polymer-stabilized) that mainly adopts the vertical orientation mode and imparts a tilt angle of the liquid crystal material to speed up the rising response (on response) when a voltage is applied. : Polymer-stabilized) or PSA (polymer-sustained oriented) display (see Patent Documents 1 to 4) is widely used.

斯かるPS又はPSAディスプレイは、具体的には、少量の重合性化合物を液晶媒体に添加して、上下電極に電界を印加して液晶分子を一方向に傾け、この状態でUV光を照射し重合性化合物を重合させて配向膜上にポリマー層を形成させて得られる。このポリマー層により傾いた液晶の配向状態を固定化する技術を利用するものであり、これにより電圧印加時の立ち上がり応答(オン応答)を高速化させるものであった。 Specifically, in such a PS or PSA display, a small amount of a polymerizable compound is added to the liquid crystal medium, an electric field is applied to the upper and lower electrodes to tilt the liquid crystal molecules in one direction, and UV light is irradiated in this state. It is obtained by polymerizing a polymerizable compound to form a polymer layer on an alignment film. This technology is used to fix the orientation state of the tilted liquid crystal by the polymer layer, thereby speeding up the rising response (on response) when a voltage is applied.

しかしながら、近年の液晶テレビの大型化が進んだ結果として、画面上を移動する表示物の移動速度がより一層速くなり、そのため液晶の応答速度の更なる向上が求められている。 However, as a result of the recent increase in the size of liquid crystal televisions, the moving speed of the display object moving on the screen has become even faster, and therefore, further improvement in the response speed of the liquid crystal is required.

そこで、従来より、応答速度の改善手段として、電圧印加時の立ち上がり応答(オン応答)の高速化のみならず、電圧印加から解放したとき(スイッチング・オフ時)の応答速度を改善する試みがなされており、例えば、特許文献5には、液晶化合物と、メソゲン基含有ジアクリレートとを、該ジアクリレートを大凡2〜15質量%の範囲で含有する組成物を液晶セルに注入した後に紫外線を照射して、液晶セル中に該ジアクリレートの重合体によるポリマーネットワークを形成させた液晶表示素子が開示されている。特許文献5に開示される組成物は、PS又はPSAディスプレイで用いられる組成物の場合と比較して重合性化合物を多く含有しており、斯かる液晶表示素子は、液晶層中にポリマーネットワークが形成される。その結果、ポリマーと液晶分子との引力的な相互作用を利用して、スイッチング・オフ応答(以下、「オフ応答」と略記する。)の際の初期配向状態への緩和過程を加速することによってオフ応答の高速化を実現したものである。 Therefore, conventionally, as a means for improving the response speed, an attempt has been made not only to speed up the rising response (on response) when a voltage is applied, but also to improve the response speed when the voltage is released from the application (switching off). For example, in Patent Document 5, a composition containing a liquid crystal compound and a mesogen group-containing diacrylate in a range of approximately 2 to 15% by mass of the diacrylate is injected into a liquid crystal cell and then irradiated with ultraviolet rays. Then, a liquid crystal display element in which a polymer network of the polymer of the diacrylate is formed in the liquid crystal cell is disclosed. The composition disclosed in Patent Document 5 contains a large amount of a polymerizable compound as compared with the case of a composition used in a PS or PSA display, and such a liquid crystal display element has a polymer network in the liquid crystal layer. It is formed. As a result, by utilizing the attractive interaction between the polymer and the liquid crystal molecule, the relaxation process to the initial orientation state during the switching off response (hereinafter abbreviated as "off response") is accelerated. It realizes high-speed off response.

然しながら、斯かる液晶表示素子は、液晶層中のポリマー含有率が高まることから、相対的に液晶化合物の量が少なくならざるを得ず、駆動電圧の上昇や光透過率の低下を招きやすいという課題があった。 However, in such a liquid crystal display element, since the polymer content in the liquid crystal layer increases, the amount of the liquid crystal compound has to be relatively small, which tends to cause an increase in the driving voltage and a decrease in the light transmittance. There was a challenge.

特許第4175826号公報Japanese Patent No. 4175826 特許第5020203号公報Japanese Patent No. 5020203 特許第5383994号公報Japanese Patent No. 5383994 米国特許第8940375号公報U.S. Pat. No. 8940375 国際公開2015/122457号公報International Publication 2015/122457

本発明が解決しようとする課題は、速いスイッチング・オフ応答を実現しつつ、駆動電圧の上昇や光透過率の低下が抑制された液晶表示素子を製造可能な重合性化合物含有液晶組成物、および該重合性化合物含有液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is a polymerizable compound-containing liquid crystal composition capable of producing a liquid crystal display element in which an increase in drive voltage and a decrease in light transmittance are suppressed while realizing a fast switching-off response. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition.

上記課題について本発明者らが鋭意検討した結果、重合性化合物含有液晶組成物が、特定の構造を有する化合物(液晶化合物)と、特定の化学構造を有する重合性化合物と、を少なくとも含むことにより、上記課題を解決できることを見出し、本願発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies by the present inventors on the above problems, the polymerizable compound-containing liquid crystal composition contains at least a compound having a specific structure (liquid crystal compound) and a polymerizable compound having a specific chemical structure. , The present invention has been completed by finding that the above problems can be solved.

すなわち、本発明は、一般式(i) That is, the present invention has the general formula (i).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Xi1及びXi2はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基を表し、
i1及びYi2はそれぞれ独立して、−O−、−CF−、−CO−、又は−CXi3i4−を表すが、Yi1及びYi2のいずれか一つ以上は−O−を表し、Xi3及びXi4はそれぞれ独立して、Xi1と同じ意味を表し、
i1、Li2、Li3、Li4及びLi5はそれぞれ独立して、水素原子、臭素原子、よう素原子、水酸基、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数2から15のアルケニル基又は一般式(L−1)
(In the formula, X i1 and X i2 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, or a trifluoromethoxy group, respectively.
Y i1 and Y i2 independently represent -O-, -CF 2- , -CO-, or -CX i3 X i4- , but any one or more of Y i1 and Y i2 is -O-. X i3 and X i4 independently represent the same meaning as X i1 .
Li 1 , Li 2 , Li 3 , Li 4 and Li 5 are independently hydrogen atom, bromine atom, iodine atom, hydroxyl group, alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and alkenyl having 2 to 15 carbon atoms. Group or general formula ( Li -1)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Ri1は水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数1から15のアルコキシ基、炭素原子数2から15のアルケニル基又は炭素原子数2から15のアルケニルオキシ基を表し、
i1
(a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良く、この基中に存在する1つの水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、また、ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、
i1は、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
i1は1又は2を表すが、ni1が2を表しAi1及びZi1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される基を表し、
i1は一般式(Wi1−1)、(Wi1−2)又は(Wi1−3)
(In the formula, Ri1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 15 carbon atoms. Represents
A i1 is (a) 1,4-cyclohexylene group (the one present in the group -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - is -O- or -S- in May be replaced.)
(B) 1,4-Phenylene group (one -CH = existing in this group or two or more -CH = not adjacent to each other may be replaced with -N = and is present in this group. One hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom.)
(C) 1,4-Cyclohexenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group (c) The hydrogen atom present in these groups may be substituted with a fluorine atom, and is also present in the naphthalene-2,6-diyl group or the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group. One -CH = or two or more non-adjacent -CH = may be replaced with -N =.)
Represents a group selected from the group consisting of
Z i1 is -CH 2 O-, -OCH 2- , -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 CH 2- , -CF 2 CF 2- , -CH = CH-, -CF = CF-, -C≡C- or single bond,
Although n i1 represents 1 or 2, when n i1 represents 2 and there are a plurality of A i1 and Z i 1 , they may be the same or different. )
Represents the group represented by
W i1 is a general formula (W i1-1 ), (W i1-2 ) or (W i1 -3).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、黒点(・)はLi2又はYi2への結合点を表し、*はLi5が結合する炭素原子に隣接する炭素原子への結合点を表し、Li6、Li7及びLi8はそれぞれ独立して、Li1と同じ意味を表す。)で表される基を表し、
i2は単結合又は−CLi9i10−(Li9及びLi10はそれぞれ独立して、Li1と同じ意味を表す。)を表し、
i1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9及びLi10中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−C≡C−、−O−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、また、アルキル基又はアルケニル基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)で表される化合物を1種又は2種以上と、
一般式(PI)
(In the formula, the black dot (・) represents the bond point to Li i2 or Y i2 , * represents the bond point to the carbon atom adjacent to the carbon atom to which Li i5 is bonded, and Li i6 , Li 7 and Li 8 each independently represent a group represented by represents.) the same meaning as L i1,
W i2 is a single bond or -CL i9 L i10 - (L i9 and L i10 are each independently the same meaning as L i1.) Represent,
L i1, L i2, L i3 , L i4, L i5, L i6, L i7, L i8, L i9 and L i10 in present in one -CH 2 - or adjacent have not more than one - CH 2 − may be replaced by −C≡C−, −O−, −COO−, −OCO− or −CO−, and a hydrogen atom present in an alkyl group or an alkenyl group is substituted with a fluorine atom. May be done. ) Is one or more compounds,
General formula (PI)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(上記一般式(PI)中、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R108及びR109はそれぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子のいずれかを表し、
11およびP12は、それぞれ独立して以下の式(R−1)から式(R−9)のいずれかを表し、
(In the above general formula (PI), R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 , R 108 and R 109 are independently alkyl groups and carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms, respectively. Represents any of the alkoxy groups, halogen atoms or hydrogen atoms of numbers 1-18,
P 11 and P 12 independently represent any of the following equations (R-1) to (R-9).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(上記式(R−1)〜(R−9)中、R21、R31、R41、R51およびR61はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜5個のアルキル基または炭素原子数1〜5個のハロゲン化アルキル基を表し、WおよびTはそれぞれ独立して単結合、−O−、−COO−または炭素原子数1〜5のアルキレン基を表し、p、tおよびqはそれぞれ独立して、0、1または2を表す。式中の*はS11またはS12への結合点を表す。)
11およびS12は、それぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜15のアルキレン基を表すが、S11およびS12が同時に単結合を表すことはなく、該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−OCO−又は−COO−で置換されてよく、
102、R103、R104、R105、R106、R107、R108およびR109の少なくとも一つはハロゲン原子、炭素原子数1から18のアルキル基、または炭素原子数1から18のアルコキシ基である。)
で表される重合性化合物を1種又は2種以上と、
を含有する重合性化合物含有液晶組成物を提供する。
(In the above formulas (R-1) to (R-9), R 21 , R 31 , R 41 , R 51 and R 61 are independent of each other and have an alkyl group having a hydrogen atom and 1 to 5 carbon atoms. Alternatively, it represents an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, and W and T independently represent a single bond, -O-, -COO- or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, p, t. And q independently represent 0, 1 or 2. * in the equation represents the point of connection to S 11 or S 12. )
S 11 and S 12 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, but S 11 and S 12 do not represent a single bond at the same time, and one or one of the alkylene groups. two or more -CH 2 -, as the oxygen atoms are not directly adjacent, -O -, - OCO- or -COO- in may be substituted,
At least one of R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 , R 108 and R 109 is a halogen atom, an alkyl group with 1 to 18 carbon atoms, or an alkoxy with 1 to 18 carbon atoms. It is the basis. )
One or more polymerizable compounds represented by
To provide a liquid crystal composition containing a polymerizable compound containing the above.

また本発明は、上記一般式(i)で表される化合物を1種又は2種以上と、上記一般式(PI)で表される重合性化合物を1種又は2種以上と、を含有する重合性化合物含有液晶組成物を用いた液晶表示素子を提供する。 The present invention also contains one or more compounds represented by the general formula (i) and one or more polymerizable compounds represented by the general formula (PI). Provided is a liquid crystal display element using a liquid crystal composition containing a polymerizable compound.

本発明によれば、速いスイッチング・オフ応答を実現しつつ、駆動電圧の上昇や光透過率の低下が抑制された液晶表示素子を製造することが可能な重合性化合物含有液晶組成物、および上述した特長を有する液晶表示素子を提供することができる。 According to the present invention, a polymerizable compound-containing liquid crystal composition capable of producing a liquid crystal display device in which an increase in drive voltage and a decrease in light transmittance are suppressed while realizing a fast switching-off response, and the above-mentioned It is possible to provide a liquid crystal display element having the above-mentioned features.

以下、本発明の重合性化合物含有液晶組成物、およびそれを用いた液晶表示素子について、詳細に説明する。 Hereinafter, the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention and the liquid crystal display device using the same will be described in detail.

A.重合性化合物含有液晶組成物
本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、一般式(i)
A. Polymerizable Compound-Containing Liquid Crystal Composition The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention has the general formula (i).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Xi1及びXi2はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基を表し、
i1及びYi2はそれぞれ独立して、−O−、−CF−、−CO−、又は−CXi3i4−を表すが、Yi1及びYi2のいずれか一つ以上は−O−を表し、Xi3及びXi4はそれぞれ独立して、Xi1と同じ意味を表し、
i1、Li2、Li3、Li4及びLi5はそれぞれ独立して、水素原子、臭素原子、よう素原子、水酸基、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数2から15のアルケニル基又は一般式(L−1)
(In the formula, X i1 and X i2 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, or a trifluoromethoxy group, respectively.
Y i1 and Y i2 independently represent -O-, -CF 2- , -CO-, or -CX i3 X i4- , but any one or more of Y i1 and Y i2 is -O-. X i3 and X i4 independently represent the same meaning as X i1 .
Li 1 , Li 2 , Li 3 , Li 4 and Li 5 are independently hydrogen atom, bromine atom, iodine atom, hydroxyl group, alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and alkenyl having 2 to 15 carbon atoms. Group or general formula ( Li -1)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Ri1は水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数1から15のアルコキシ基、炭素原子数2から15のアルケニル基又は炭素原子数2から15のアルケニルオキシ基を表し、
i1
(a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良く、この基中に存在する1つの水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、また、ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、
i1は、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
i1は1又は2を表すが、ni1が2を表しAi1及びZi1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される基を表し、
i1は一般式(Wi1−1)、(Wi1−2)又は(Wi1−3)
(In the formula, Ri1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 15 carbon atoms. Represents
A i1 is (a) 1,4-cyclohexylene group (the one present in the group -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - is -O- or -S- in May be replaced.)
(B) 1,4-Phenylene group (one -CH = existing in this group or two or more -CH = not adjacent to each other may be replaced with -N = and is present in this group. One hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom.)
(C) 1,4-Cyclohexenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group (c) The hydrogen atom present in these groups may be substituted with a fluorine atom, and is also present in the naphthalene-2,6-diyl group or the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group. One -CH = or two or more non-adjacent -CH = may be replaced with -N =.)
Represents a group selected from the group consisting of
Z i1 is -CH 2 O-, -OCH 2- , -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 CH 2- , -CF 2 CF 2- , -CH = CH-, -CF = CF-, -C≡C- or single bond,
Although n i1 represents 1 or 2, when n i1 represents 2 and there are a plurality of A i1 and Z i 1 , they may be the same or different. )
Represents the group represented by
W i1 is a general formula (W i1-1 ), (W i1-2 ) or (W i1 -3).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、黒点(・)はLi2又はYi2への結合点を表し、*はLi5が結合する炭素原子に隣接する炭素原子への結合点を表し、Li6、Li7及びLi8はそれぞれ独立して、Li1と同じ意味を表す。)で表される基を表し、
i2は単結合又は−CLi9i10−(Li9及びLi10はそれぞれ独立して、Li1と同じ意味を表す。)を表し、
i1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9及びLi10中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−C≡C−、−O−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、また、アルキル基又はアルケニル基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)で表される化合物を1種又は2種以上と、
一般式(PI)
(In the formula, the black dot (・) represents the bond point to Li i2 or Y i2 , * represents the bond point to the carbon atom adjacent to the carbon atom to which Li i5 is bonded, and Li i6 , Li 7 and Li 8 each independently represent a group represented by represents.) the same meaning as L i1,
W i2 is a single bond or -CL i9 L i10 - (L i9 and L i10 are each independently the same meaning as L i1.) Represent,
L i1, L i2, L i3 , L i4, L i5, L i6, L i7, L i8, L i9 and L i10 in present in one -CH 2 - or adjacent have not more than one - CH 2 − may be replaced by −C≡C−, −O−, −COO−, −OCO− or −CO−, and a hydrogen atom present in an alkyl group or an alkenyl group is substituted with a fluorine atom. May be done. ) Is one or more compounds,
General formula (PI)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(上記一般式(PI)中、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R108及びR109はそれぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子のいずれかを表し、
11およびP12は、それぞれ独立して以下の式(R−1)から式(R−9)のいずれかを表し、
(In the above general formula (PI), R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 , R 108 and R 109 are independently alkyl groups and carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms, respectively. Represents any of the alkoxy groups, halogen atoms or hydrogen atoms of numbers 1-18,
P 11 and P 12 independently represent any of the following equations (R-1) to (R-9).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(上記式(R−1)〜(R−9)中、R21、R31、R41、R51およびR61はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜5個のアルキル基または炭素原子数1〜5個のハロゲン化アルキル基を表し、WおよびTはそれぞれ独立して単結合、−O−、−COO−または炭素原子数1〜5のアルキレン基を表し、p、tおよびqはそれぞれ独立して、0、1または2を表す。式中の*はS11またはS12への結合点を表す。)
11およびS12は、それぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜15のアルキレン基を表すが、S11およびS12が同時に単結合を表すことはなく、該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−OCO−又は−COO−で置換されてよく、
102、R103、R104、R105、R106、R107、R108およびR109の少なくとも一つはハロゲン原子、炭素原子数1から18のアルキル基、または炭素原子数1から18のアルコキシ基である。)
で表される重合性化合物を1種又は2種以上と、
を含有する。
(In the above formulas (R-1) to (R-9), R 21 , R 31 , R 41 , R 51 and R 61 are independent of each other and have an alkyl group having a hydrogen atom and 1 to 5 carbon atoms. Alternatively, it represents an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, and W and T independently represent a single bond, -O-, -COO- or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, p, t. And q independently represent 0, 1 or 2. * in the equation represents the point of connection to S 11 or S 12. )
S 11 and S 12 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, but S 11 and S 12 do not represent a single bond at the same time, and one or one of the alkylene groups. two or more -CH 2 -, as the oxygen atoms are not directly adjacent, -O -, - OCO- or -COO- in may be substituted,
At least one of R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 , R 108 and R 109 is a halogen atom, an alkyl group with 1 to 18 carbon atoms, or an alkoxy with 1 to 18 carbon atoms. It is the basis. )
One or more polymerizable compounds represented by
Contains.

なお、以下の説明において、一般式(i)で表される化合物のことを、一般式(i)の化合物、もしくは化合物(i)と称する場合がある。他の化合物についても同様である。 In the following description, the compound represented by the general formula (i) may be referred to as a compound of the general formula (i) or a compound (i). The same applies to other compounds.

本発明によれば、一般式(PI)の化合物により、液晶の配向状態を阻害しにくいポリマーネットワークを形成すること、つまり光透過率の低下を抑制することができる。また、一般式(i)の化合物により、誘電率の異方性Δεの絶対値|Δε|や複屈折率Δnが大きくなり、その結果、ポリマーネットワークが形成されても駆動電圧の上昇を抑制することができる。したがって、本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、速いスイッチング・オフ応答を維持しつつ、駆動電圧の上昇が抑制された、高い光透過率を示す液晶表示素子を製造することが可能となる。 According to the present invention, the compound of the general formula (PI) can form a polymer network that does not easily inhibit the orientation state of the liquid crystal, that is, can suppress a decrease in light transmittance. Further, the compound of the general formula (i) increases the absolute value | Δε | of the anisotropy Δε of the dielectric constant and the birefringence Δn, and as a result, suppresses the increase in the driving voltage even if the polymer network is formed. be able to. Therefore, the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention makes it possible to manufacture a liquid crystal display element exhibiting high light transmittance in which an increase in driving voltage is suppressed while maintaining a fast switching-off response. ..

以下、本発明の重合性化合物含有液晶組成物に含まれる成分について説明する。 Hereinafter, the components contained in the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention will be described.

[1]一般式(i)で表される化合物
一般式(i)において、Xi1及びXi2は、少なくとも一方が、水素原子又はフッ素原子を表すことが好ましく、少なくとも一方はフッ素原子であることが好ましく、ともにフッ素原子であることが好ましい。
[1] Compound represented by the general formula (i) In the general formula (i), at least one of X i1 and X i2 preferably represents a hydrogen atom or a fluorine atom, and at least one of them is a fluorine atom. Is preferable, and both are preferably fluorine atoms.

i1及びYi2は、少なくとも一方が−O−であるが、中でも一方が−O−であり他方が−CH−である、または、ともに−O−であることが好ましい。大きい|Δε|、重合速度及びチルト形成を重視する場合には、Yi1及びYi2が、ともに−O−であることが好ましい。 Y i1 and Y i2, at least one of which is -O-, among them one is -O- other -CH 2 - is, or is preferably both -O-. When a large | Δε |, polymerization rate and tilt formation are emphasized, it is preferable that both Y i1 and Y i2 are −O−.

i1及びLi2はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数2から15のアルケニル基を表すことが好ましい。γを低下させる為には、Li1及びLi2はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基であることが特に好ましい。また、Li1及びLi2は直鎖状であることが好ましい。|Δε|を大きくさせるためには、Li1及びLi2はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルコキシ基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基であることが特に好ましい。他の液晶成分との混和性を上昇させるためには、Li1及びLi2が異なることが好ましく、Li1及びLi2のいずれか一方がアルコキシ基又はアルケニルオキシ基であることが好ましく、Li1がアルコキシ基であることが特に好ましい。Li1及びLi2中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されていても良いが、フッ素原子に置換されていないことが好ましい。 It is preferable that Li 1 and Li 2 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms. In order to reduce γ 1 , Li 1 and Li 2 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, preferably having 1 to 8 carbon atoms. It is particularly preferably an alkyl group of 5 or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. Further, Li 1 and Li 2 are preferably linear. In order to increase | Δε |, Li1 and Li2 are each independently preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and the number of carbon atoms is large. It is particularly preferably an alkoxy group of 1 to 5 or an alkenyloxy group having 2 to 5 carbon atoms. In order to increase the miscibility with other liquid crystal components, Li 1 and Li 2 are preferably different, and either one of Li 1 and Li 2 is preferably an alkoxy group or an alkenyloxy group, and Li 1 Is particularly preferably an alkoxy group. The hydrogen atom existing in Li 1 and Li 2 may be substituted with a fluorine atom, but it is preferable that the hydrogen atom is not substituted with a fluorine atom.

また、Li1及びLi2In addition, Li 1 and Li 2 are

Figure 2020200429
Figure 2020200429

を表すことが好ましい。 It is preferable to represent.

i1はγを低下させる為には、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基であることが特に好ましい。また、直鎖状であることが好ましい。一方、Ri1は、|Δε|を大きくさせるためには、炭素原子数1〜8のアルコキシ基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルコキシ基又は炭素原子数2〜5のアルケニルオキシ基であることが特に好ましい。Ri1が複数存在する場合、他の液晶成分との混和性を上昇させるためには、Ri1が互いに異なることが好ましく、複数存在するRi1のうちいずれか一つがアルコキシ基又はアルケニルオキシ基であることが好ましく、Li1中のRi1がアルコキシ基又はアルケニルオキシ基であることが特に好ましい。Ri1中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されていても良いが、フッ素原子に置換されていないことが好ましい。 In order to reduce γ 1 , R i1 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms. It is particularly preferably 2 to 5 alkenyl groups. Further, it is preferably linear. On the other hand, in order to increase | Δε |, Ri1 is preferably an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, and is an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms. It is particularly preferably a group or an alkoxyoxy group having 2 to 5 carbon atoms. When a plurality of R i1s are present, the R i1s are preferably different from each other in order to increase the miscibility with other liquid crystal components, and any one of the plurality of R i1s is an alkoxy group or an alkenyloxy group. It is particularly preferable that Ri1 in Li1 is an alkoxy group or an alkenyloxy group. The hydrogen atom present in Ri1 may be substituted with a fluorine atom, but it is preferable that the hydrogen atom is not substituted with a fluorine atom.

i1は下記式から選ばれる基を表すことが好ましい。 A i1 preferably represents a group selected from the following formula.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

具体的には、Aはγを低下させる為にはトランス−1,4−シクロヘキシレン基、無置換の1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基又は3−フルオロ−1,4−フェニレン基であることが好ましく、トランス−1,4−シクロヘキシレン基であることが特に好ましい。他の液晶成分との混和性を向上させる為には、Aは、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基又は3−フルオロ−1,4−フェニレン基であることが好ましい。TNIを上昇させる為には、Aは、無置換の1,4−フェニレン基、無置換の1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基又は無置換のナフタレン−2,6−ジイル基であることが好ましい。負に大きなΔεを示すためには、Aは、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基又は2,3−ジフルオロー1,4−フェニレン基であることが好ましい。負に大きなΔεを示しながら、他の液晶成分との混和性を両立させるためには、Ai1中に存在するフッ素原子の数の合計は、1〜4であることが好ましく、1〜3であることが特に好ましい。 Specifically, A 1 is a trans-1,4-cyclohexylene group, an unsubstituted 1,4-phenylene group, a 2-fluoro-1,4-phenylene group or a 3-fluoro to lower γ 1. It is preferably a -1,4-phenylene group, and particularly preferably a trans-1,4-cyclohexylene group. In order to improve the miscibility with other liquid crystal components, A 1 is trans-1,4-cyclohexylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene or 3-fluoro-1,4-phenylene group Is preferable. To increase TNI , A 1 is an unsubstituted 1,4-phenylene group, an unsubstituted 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexenylene group or an unsubstituted naphthalene-2, It is preferably a 6-diyl group. In order to show a negatively large Δε, A 1 is a 2-fluoro-1,4-phenylene group, a 3-fluoro-1,4-phenylene group or a 2,3-difluoro-1,4-phenylene group. Is preferable. In order to achieve miscibility with other liquid crystal components while showing a negatively large Δε, the total number of fluorine atoms present in Ai1 is preferably 1 to 4, preferably 1 to 3. It is particularly preferable to have.

i1は、γを低下させる為には単結合、−CHCH−、−CHO−又は−OCH−であることが好ましく、単結合又は−CHCH−であることが更に好ましい。また、Zi1は、TNIを上昇させるためには、単結合、−COO−,−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−であることが好ましく、単結合、−CH=CH−又は−C≡C−であることが更に好ましい。他の液晶成分との混和性を向上させる為には、Zi1は、単結合、−CHCH−、−CHO−又は−OCH−であることが好ましい。液晶表示素子とした際の長期信頼性を向上させるには、Zi1は単結合であることが好ましい。 Z i1 is preferably a single bond, −CH 2 CH 2 −, −CH 2 O− or −OCH 2 −, and is single bond or −CH 2 CH 2 − in order to reduce γ 1. Is more preferable. Further, Z i1, in order to increase the T NI represents a single bond, -COO -, - OCO -, - preferably CH = CH- or -C≡C-, a single bond, -CH = CH -Or -C≡C- is more preferable. In order to improve the miscibility with other liquid crystal components, Z i1 is preferably a single bond, −CH 2 CH 2 −, −CH 2 O− or −OCH 2 −. In order to improve the long-term reliability of the liquid crystal display element, it is preferable that Z i1 has a single bond.

i1が2を表す場合、複数存在するZi1のいずれか一つ以上が単結合を表すことが好ましい。ni1は、γを重視する場合には1を表すことが好ましく、TNIを重視する場合には2を表すことが好ましい。 When n i1 represents 2, it is preferable that any one or more of a plurality of Z i1 represents a single bond. n i1 preferably represents 1 when γ 1 is emphasized, and preferably 2 when T NI is emphasized.

i1は一般式(Wi1−1)又は(Wi1−3)であることが好ましい。 Wi 1 is preferably of the general formula (W i1-1 ) or (W i1 -3).

i2は単結合であることが好ましい。 Wi2 is preferably a single bond.

i3は水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数1から15のアルコキシ基、炭素原子数2から15のアルケニル基、炭素原子数2から15のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、γを低下させる為には、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数2〜8のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数2〜5のアルケニル基であることが特に好ましい。また、Li3は直鎖状であることが好ましい。 Li3 may represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 15 carbon atoms. Preferably, in order to reduce γ 1 , an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or 2 carbon atoms is preferable. It is particularly preferably an alkenyl group of ~ 5. Further, Li 3 is preferably linear.

i1、Li2及びLi3は、少なくとも1つが水素原子を表すことが好ましく、Li1又はLi3が、水素原子を表すことが好ましい。Li1が炭素原子数1から8のアルキル基又は炭素原子数1から8のアルコキシ基、Li2が水素原子、Li3が炭素原子数1から8のアルキル基であることが好ましく、Li1が水素原子、Li2が炭素原子数1から8のアルキル基又は炭素原子数1から8のアルコキシ基、Li3が炭素原子数1から8のアルキル基であることが好ましい。 It is preferable that at least one of Li 1 , Li 2 and Li 3 represents a hydrogen atom, and Li 1 or Li 3 preferably represents a hydrogen atom. It is preferable that Li 1 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, Li 2 is a hydrogen atom, Li 3 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and Li 1 is It is preferable that the hydrogen atom and Li2 are an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and Li3 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

i4及びLi5はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数2から15のアルケニル基を表すことが好ましく、水素原子を表すことが好ましい。 Li 4 and Li 5 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and preferably represent a hydrogen atom.

i6及びLi7はそれぞれ独立して、水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数2から15のアルケニル基を表すことが好ましく、水素原子が好ましい。 Li 6 and Li 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and a hydrogen atom is preferable.

i8は水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数1から15のアルコキシ基、炭素原子数2から15のアルケニル基、炭素原子数2から15のアルケニルオキシ基を表すことが好ましく、水素原子が好ましい。 Li8 may represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 15 carbon atoms. Preferably, a hydrogen atom is preferred.

i9及びLi10は、少なくとも1つが水素原子を表すことが好ましく、Li9及びLi10が共に水素原子を表すことがより好ましい。 L i9 and L i10 is preferably representative of at least one of hydrogen atom, it is more preferable that L i9 and L i10 represents both hydrogen atoms.

なお、一般式(i)で表される化合物は、ヘテロ原子同士が直接結合する構造となることはない。 The compound represented by the general formula (i) does not have a structure in which heteroatoms are directly bonded to each other.

一般式(i)で表される化合物は、以下の一般式(i−1)〜一般式(i−48)で表される化合物群から選択される1種または2種以上であることが好ましい。その中で特に好ましい化合物は、一般式(i−1)〜(i−12)で表される化合物であり、一般式(i−1)〜(i−4)で表される化合物であり、一般式(i−1)及び(i−3)で表される化合物であり、一般式(i−1)で表される化合物である。 The compound represented by the general formula (i) is preferably one or more selected from the compound group represented by the following general formulas (i-1) to (i-48). .. Among them, particularly preferable compounds are compounds represented by the general formulas (i-1) to (i-12), and compounds represented by the general formulas (i-1) to (i-4). It is a compound represented by the general formulas (i-1) and (i-3), and is a compound represented by the general formula (i-1).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Ri2及びRi3は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (In the formula, R i2 and R i3 have the same meaning as R i1 in the general formula (i).)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Ri2及びRi3は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (In the formula, R i2 and R i3 have the same meaning as R i1 in the general formula (i).)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Ri2及びRi3は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (In the formula, R i2 and R i3 have the same meaning as R i1 in the general formula (i).)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Ri2及びRi3は、一般式(i)におけるRi1と同じ意味を表す。) (In the formula, R i2 and R i3 have the same meaning as R i1 in the general formula (i).)

本発明の重合性化合物含有液晶組成物中の一般式(i)の化合物の含有量は、下限値として、0.1質量%であることが好ましく、0.2質量%であることが好ましく、0.3質量%であることが好ましく、0.5質量%であることが好ましく、1質量%であることが好ましく、2質量%であることが好ましく、3質量%であることが好ましく、4質量%であることが好ましい。また、上記一般式(i)の化合物の含有量は、上限値として、20質量%であることが好ましく、15質量%であることが好ましく、13質量%であることが好ましく、10質量%であることが好ましく、9質量%であることが好ましく、7質量%であることが好ましく、5質量%であることが好ましい。一般式(i)の化合物の含有量の範囲として、0.1〜25質量%であることが好ましく、0.1〜20質量%であることがより好ましく、0.1〜15質量%であることが更に好ましく、0.5〜10質量%であることが特に好ましい。以下、質量%を%と記載する。 The content of the compound of the general formula (i) in the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention is preferably 0.1% by mass, preferably 0.2% by mass, as a lower limit. It is preferably 0.3% by mass, preferably 0.5% by mass, preferably 1% by mass, preferably 2% by mass, preferably 3% by mass, and 4% by mass. It is preferably mass%. The content of the compound of the general formula (i) is preferably 20% by mass, preferably 15% by mass, preferably 13% by mass, and 10% by mass as the upper limit value. It is preferably 9% by mass, preferably 7% by mass, and preferably 5% by mass. The content of the compound of the general formula (i) is preferably 0.1 to 25% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, and 0.1 to 15% by mass. It is more preferable, and 0.5 to 10% by mass is particularly preferable. Hereinafter, mass% is described as%.

一般式(i)の化合物の含有量は、ネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)を重視する場合には少なめにすることが好ましく、弾性定数K33に対する回転粘性γの比(γ/K33)を改善し、応答速度を重視する場合には多くすることが好ましい。 The content of the compound of the general formula (i) is preferably small when the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature ( TNI ) is important, and the ratio of the rotational viscosity γ 1 to the elastic constant K 33 . It is preferable to improve (γ 1 / K 33 ) and increase it when the response speed is emphasized.

なお、本発明の重合性化合物含有液晶組成物が、一般式(i)の化合物を2種以上含有する場合、一般式(i)の化合物の含有量とは総含有量を意味する。 When the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention contains two or more compounds of the general formula (i), the content of the compound of the general formula (i) means the total content.

[2]一般式(PI)で表される重合性化合物
上記一般式(PI)において、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R108及びR109はそれぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子のいずれかを表すが、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R108およびR109の少なくとも一つはハロゲン原子、炭素原子数1から18のアルキル基、または炭素原子数1から18のアルコキシ基である。中でもR102、R103、R106およびR107のうち少なくとも1つがハロゲン原子であることが好ましい。また、上記ハロゲン原子はフッ素原子であることがより好ましい。
[2] Polymerizable compound represented by the general formula (PI) In the above general formula (PI), R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 , R 108 and R 109 are independent of each other. Represents any of an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a halogen atom or a hydrogen atom, and R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R. At least one of 107 , R 108 and R 109 is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms. Of these, it is preferable that at least one of R 102 , R 103 , R 106 and R 107 is a halogen atom. Further, the halogen atom is more preferably a fluorine atom.

炭素原子数1から18のアルキル基(該アルキル基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−によって置換されていてもよい。)は、直鎖または分岐が挙げられるが、中でも直鎖が好ましい。さらに、アルキル基の好ましい炭素原子数は、液晶組成物の溶解性や展開性を重視する場合は、1〜3個が好ましく、一方、液晶組成物として垂直配向性を重視する場合は、10〜18個が好ましい。 An alkyl group having a carbon number of 1 to 18 (one or non-adjacent two or more -CH 2 in the alkyl group -. Is which may optionally be substituted by independently -O-) is a straight-chain Alternatively, branching may be mentioned, but linear chain is preferable. Further, the preferable number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 3 when the solubility and expandability of the liquid crystal composition are important, and 10 to 10 when the vertical orientation is important as the liquid crystal composition. 18 is preferable.

上記一般式(PI)において、P11およびP12は、それぞれ独立して上述した式(R−1)から式(R−9)のいずれかを表す。なお、式(R−1)から式(R−9)中の*はS11またはS12への結合点を表す。中でもP11およびP12は、それぞれ独立して、式(R−1)、式(R−2)、式(R−3)、式(R−4)、式(R−5)または式(R−7)であることが好ましく、式(R−1)、式(R−2)、式(R−3)または式(R−4)であることがより好ましく、式(R−1)であることがより好ましく、アクリル基またはメタクリル基であることが更に好ましく、メタクリル基であることがよりさらに好ましい。また、P11およびP12は同一であっても異なってもよいが、同一であることが好ましい。 In the above general formula (PI), P 11 and P 12 independently represent any of the above-mentioned formulas (R-1) to (R-9). In addition, * in the formula (R-1) to the formula (R-9) represents the connection point to S 11 or S 12 . Among them, P 11 and P 12 are independently represented by the formula (R-1), the formula (R-2), the formula (R-3), the formula (R-4), the formula (R-5) or the formula (R-5). It is preferably R-7), more preferably the formula (R-1), the formula (R-2), the formula (R-3) or the formula (R-4), and the formula (R-1). Is more preferable, an acrylic group or a methacrylic group is further preferable, and a methacrylic group is even more preferable. Further, P 11 and P 12 may be the same or different, but are preferably the same.

上記式(R−1)から式(R−9)中、R21、R31、R41、R51およびR61はそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基であることが好ましい。 In the above formulas (R-1) to (R-9), it is preferable that R 21 , R 31 , R 41 , R 51 and R 61 are independently hydrogen atoms or methyl groups, respectively.

上記式(R−1)から式(R−9)中、pおよびtはそれぞれ独立しては、0又は1が好ましい。 In the formulas (R-1) to (R-9), p and t are preferably 0 or 1, respectively.

上記式(R−1)から式(R−9)中、Wは単結合、−O−またはメチレン基が好ましい。 In the above formulas (R-1) to (R-9), W is preferably a single bond, —O— or a methylene group.

上記式(R−1)から式(R−9)中、Tは単結合または−COO−が好ましい。 In the above formulas (R-1) to (R-9), T is preferably a single bond or -COO-.

なお、上記式(R−1)から式(R−9)において、式中同一の符号が複数ある場合は、それらは同一であってもよく異なっていても良い。 In the above formulas (R-1) to (R-9), when there are a plurality of the same reference numerals in the formulas, they may be the same or different.

上記一般式(PI)において、S11およびS12は、それぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜15のアルキレン基を表すが、S11およびS12が同時に単結合を表すことはない。すなわち、S11およびS12の少なくとも一方は、所望の炭素原子数のアルキレン基である。アルキレン基の炭素原子数は、1〜15が好ましく、1〜8が好ましく、1〜4が好ましい。また、該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−OCO−又は−COO−で置換されていてもよい。 In the above general formula (PI), S 11 and S 12 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, but S 11 and S 12 do not represent a single bond at the same time. That is, at least one of S 11 and S 12 is an alkylene group having a desired number of carbon atoms. The number of carbon atoms of the alkylene group is preferably 1 to 15, preferably 1 to 8, and preferably 1 to 4. Further, one or more -CH 2 − in the alkylene group may be substituted with −O−, −OCO− or −COO− so that oxygen atoms are not directly adjacent to each other.

11およびS12の少なくとも一方が、基中の1つ以上の−CH−が置換されていてもよい所望の炭素原子数のアルキレン基であることで、S11およびS12が共に単結合の場合と比較して、液晶層中に液晶の配向を乱しにくいポリマーネットワークを形成しやすくすることができる。これにより本発明の重合性化合物含有液晶組成物を用いた液晶表示素子において、光透過率の向上を図ることができ、また、ポリマーと液晶分子との引力的な相互作用を利用したオフ応答速度を速めることができるという利点がある。さらに、一般式(PI)で表される化合物と液晶化合物との相溶性が向上し、低温保存により化合物が析出しにくくなるという利点がある。なかでも、S11およびS12は、それぞれ独立して炭素原子数1〜15のアルキレン基(基中の1つの−CH−が−O−で置換されていてもよい。)であることが好ましく、炭素原子数1〜8のアルキレン基(基中の1つの−CH−が−O−で置換されていてもよい。)であることが好ましく、炭素原子数1〜4のアルキレン基(基中の1つの−CH−が−O−で置換されていてもよい。)であることが好ましく、基中の1つの−CH−が−O−で置換された炭素原子数1〜4のアルキレン基であることが好ましい。中でも環と結合された−CH−が−O−で置換されたアルキレン基であることが好ましい。また、上記一般式(PI)の2つ以上のS11およびS12は同一であっても異なってもよいが、同一であることが好ましい。 At least one of S 11 and S 12 are one or more -CH 2 in the group - that is is desired that may be substituted alkylene group having carbon atoms, single bond S 11 and S 12 are both As compared with the case of, it is possible to easily form a polymer network in the liquid crystal layer in which the orientation of the liquid crystal is less likely to be disturbed. As a result, in the liquid crystal display element using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention, the light transmittance can be improved, and the off-response speed utilizing the attractive interaction between the polymer and the liquid crystal molecule can be achieved. Has the advantage of being able to speed up. Further, there is an advantage that the compatibility between the compound represented by the general formula (PI) and the liquid crystal compound is improved, and the compound is less likely to precipitate due to low temperature storage. Among them, S 11 and S 12 are independently alkylene groups having 1 to 15 carbon atoms (one -CH 2- in the group may be substituted with -O-). It is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms (one −CH 2 − in the group may be substituted with −O−), and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (1 to 4 carbon atoms). one -CH in group 2 -. which may be substituted with -O-) is preferably, one -CH 2 in the group - number of carbon atoms is substituted with -O-. 1 to It is preferably an alkylene group of 4. Of these, it is preferable that -CH 2- bonded to the ring is an alkylene group substituted with -O-. Further, the two or more S 11 and S 12 of the above general formula (PI) may be the same or different, but are preferably the same.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物に含まれる一般式(PI)で表される重合性化合物の種類は、1種〜5種、1種〜4種、1〜3種、1〜2種であることが好ましい。また別の実施形態では、垂直配向性や配向ムラの向上の観点から、一般式(PI)で表される重合性化合物の種類は、2種〜5種、2種〜4種、2種〜3種を含むことが好ましい。 The types of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) contained in the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention are 1 to 5 types, 1 to 4 types, 1 to 3 types, and 1 to 2 types. Is preferable. In another embodiment, from the viewpoint of improving vertical orientation and uneven orientation, the types of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) are 2 to 5, 2 to 4, and 2 to. It is preferable to include 3 types.

本発明に係る一般式(PI)で表される重合性化合物の好適な例としては、以下の式(PI−1)〜(PI−17)で表される化合物からなる群から選択される化合物が挙げられる。 A preferable example of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) according to the present invention is a compound selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (PI-1) to (PI-17). Can be mentioned.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、Spxxはそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキレン基または−O−(CH−(sは1から7の整数を表し、酸素原子は環に結合するものとする。)を表す。) (In the formula, Sp xx independently represent an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or −O− (CH 2 ) s − (s is an integer from 1 to 7, and the oxygen atom is bonded to the ring. ) Represents.)

中でも一般式(PI)で表される重合性化合物は、上記式(PI−1)、(PI−2)、(PI−4)、(PI−6)および(PI−7)で表される化合物からなる群から選択される1種または2種以上がより好ましく、一般式(PI−1)、(PI−2)、および(PI−4)で表される化合物からなる群から選択される1種または2種以上が特に好ましい。これらの中でも、上記式中のSpxxが−O−(CH−であり、かつsが2もしくは3である化合物が特に好ましい。 Among them, the polymerizable compound represented by the general formula (PI) is represented by the above formulas (PI-1), (PI-2), (PI-4), (PI-6) and (PI-7). One or more selected from the group consisting of compounds is more preferable, and one or more selected from the group consisting of compounds represented by the general formulas (PI-1), (PI-2), and (PI-4). One or more are particularly preferred. Among these, a compound in which Sp xx in the above formula is −O− (CH 2 ) s− and s is 2 or 3 is particularly preferable.

一般式(PI)で表される重合性化合物の含有量が高いほど、本発明の重合性化合物含有液晶組成物を用いて製造された液晶表示素子において、ポリマーネットワークを液晶層中に形成することができ、スイッチング・オフ応答を速くすることができる。具体的には、本発明の重合性化合物含有液晶組成物中の、一般式(PI)で表される重合性化合物の含有量は、0.4%質量以上が好ましく、1.0質量%以上が更に好ましく、1.8質量%以上が特に好ましい。特に一般式(PI)で表される重合性化合物(モノマー)を1.8質量%以上含むことで、本発明の重合性化合物含有液晶組成物を用いて製造された液晶表示素子は、液晶ディスプレイの基板表面のみでなく、液晶媒体中にも高分子ネットワーク(ポリマーネットワーク)が形成されるため、この高分子ネットワークによって電圧無印加時の配向が強く安定化し、その結果、より効果的にスイッチング・オフ応答が速くなるため好ましい。 The higher the content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI), the more a polymer network is formed in the liquid crystal layer in the liquid crystal display element manufactured by using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention. And the switching off response can be made faster. Specifically, the content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) in the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention is preferably 0.4% by mass or more, preferably 1.0% by mass or more. Is more preferable, and 1.8% by mass or more is particularly preferable. In particular, a liquid crystal display element manufactured by using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention by containing 1.8% by mass or more of a polymerizable compound (monomer) represented by the general formula (PI) is a liquid crystal display. Since a polymer network (polymer network) is formed not only on the surface of the substrate but also in the liquid crystal medium, the polymer network strongly stabilizes the orientation when no voltage is applied, and as a result, switching more effectively. This is preferable because the off response is faster.

一方、一般式(PI)で表される重合性化合物の含有量が高すぎると、重合性化合物含有液晶組成物を用いた液晶表示素子は、光透過率の低下や駆動電圧の上昇を招くおそれがある。したがって、本発明の重合性化合物含有液晶組成物中の、一般式(PI)で表される重合性化合物の含有量は、8.0質量%以下が好ましく、6.0質量%以下が好ましく、4.8質量%以下が好ましく、4.0質量%以下が好ましく、3.2質量%以下が好ましく、3.0質量%以下が好ましい。本発明の重合性化合物含有液晶組成物中の、一般式(PI)で表される重合性化合物のより具体的な含有量は、上述した上限値および下限値を組み合わせて設定することができ、たとえば0.4%質量〜8.0質量%の範囲とすることができ、0.4%質量〜4.8質量%の範囲内であることが好ましく、中でも0.7質量%〜4.0質量%の範囲内が好ましく、1.8質量%〜3.2質量%の範囲内が特に好ましい。本発明の重合性化合物含有液晶組成物が、一般式(PI)で表される重合性化合物を2種以上含有する場合は、上記一般式(PI)で表される重合性化合物の含有量とは、2種以上の一般式(PI)で表される重合性化合物の総含有量をいう。 On the other hand, if the content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) is too high, the liquid crystal display element using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition may cause a decrease in light transmittance and an increase in drive voltage. There is. Therefore, the content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) in the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention is preferably 8.0% by mass or less, preferably 6.0% by mass or less. It is preferably 4.8% by mass or less, preferably 4.0% by mass or less, preferably 3.2% by mass or less, and preferably 3.0% by mass or less. The more specific content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) in the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention can be set by combining the above-mentioned upper limit value and lower limit value. For example, it can be in the range of 0.4% by mass to 8.0% by mass, preferably in the range of 0.4% by mass to 4.8% by mass, and particularly 0.7% by mass to 4.0. The range of mass% is preferable, and the range of 1.8 mass% to 3.2 mass% is particularly preferable. When the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention contains two or more kinds of polymerizable compounds represented by the general formula (PI), the content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) is used. Refers to the total content of the polymerizable compound represented by two or more general formulas (PI).

[3]一般式(PII)で表される重合性化合物
本発明に係る液晶組成物は、一般式(PII)
[3] Polymerizable compound represented by the general formula (PII) The liquid crystal composition according to the present invention has the general formula (PII).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及びR210は、それぞれ独立して、P21−S21−、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数1から18のアルキル基、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数1から18のアルコキシ基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表し、
21は上記一般式(PI)における式(R−1)〜(R−9)のいずれかを表し、
21は、単結合又は炭素原子数1〜8のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の−CH−は酸素原子同士が直接連結しない限りにおいて−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−で置換されていてもよく、該アルキレン基中の水素原子はハロゲン原子で置換されていても良く、
21は、0、1又は2を表し、
21は、
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレンジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンジイル基、又はデカヒドロナフタレンジイル基(ナフタレンジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基又はP21−S21−で置換されていても良く、
上記一般式(PII)の1分子内に少なくとも1以上のP21−S21−を有し、
21は単結合、−OCH−、−CHO−、−C−、−OCO−、−COO−、−OCO−、−CH=CR−COO−、−CH=CR−OCO−、−COO−CR=CH−、−OCO−CR=CH−、−(CH−COO−、−(CH−OCO−、−OCO−(CH−、−COO−(CH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−又は−C≡C−(式中、Rはそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜3のアルキル基を表し、上記式中、zはそれぞれ独立して1〜4の整数を表す。)を表すが、
21、S21、及びA21が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていても良い。ただし、上記一般式(PI)で表される化合物を除く。)
で表される重合性化合物を1種又は2種以上、さらに含んでいても良い。
(Wherein, R 201, R 202, R 203, R 204, R 205, R 206, R 207, R 208, R 209 and R 210 each independently, P 21 -S 21 -, fluorine atom Represents any of an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted by a fluorine atom, a fluorine atom or a hydrogen atom.
P 21 represents any of the formulas (R-1) to (R-9) in the general formula (PI).
S 21 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and -CH 2- in the alkylene group is -O-, -CO-, -COO-, unless oxygen atoms are directly linked to each other. It may be substituted with −OCO−, −CH = CH− or −C≡C−, and the hydrogen atom in the alkylene group may be substituted with a halogen atom.
n 21 represents 0, 1 or 2,
A 21 is
(A) 1,4-cyclohexylene group (this is present in the group one -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - may be replaced by -O-.)
(B) 1,4-phenylene group (one -CH = existing in this group or two or more -CH = not adjacent to each other may be replaced with -N =) and (c). One -CH = present in a naphthalenediyl group, a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalenediyl group, or a decahydronaphthalenediyl group (naphthalenediyl group or a 1,2,3,4-tetrahydronaphthalenediyl group Alternatively, two or more non-adjacent -CH = may be replaced with -N =.)
Represents a group selected from the group consisting of, and the above groups (a), groups (b) and groups (c) are independently alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms and 1 to 12 carbon atoms, respectively. It may be substituted with an alkoxy group, a halogen, a cyano group, a nitro group or P 21 −S 21 −.
It has at least one P 21- S 21- in one molecule of the above general formula (PII) and has at least one P 21- S 21-.
L 21 represents a single bond, -OCH 2 -, - CH 2 O -, - C 2 H 4 -, - OC 2 H 4 O -, - COO -, - OCO -, - CH = CR a -COO -, - CH = CR a- OCO-, -COO-CR a = CH-, -OCO-CR a = CH-,-(CH 2 ) z- COO-,-(CH 2 ) z- OCO-, -OCO- ( CH 2 ) z- , -COO- (CH 2 ) z- , -CH = CH-, -CF 2 O-, -OCF 2- or -C ≡ C- (In the formula, R a is hydrogen independently. It represents an atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and in the above formula, z independently represents an integer of 1 to 4).
When a plurality of P 21 , S 21 , and A 21 exist, they may be the same or different from each other. However, the compounds represented by the above general formula (PI) are excluded. )
The polymerizable compound represented by (1) or 2 or more may be further contained.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、上記一般式(PI)で表される重合性化合物に加えて上記一般式(PII)で表される重合性化合物を含むことで、表示不良の発生をより低減できるという観点で効果がある。また、配向の安定性やチルトの安定性を向上させる効果もある。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention contains a polymerizable compound represented by the general formula (PII) in addition to the polymerizable compound represented by the general formula (PI), thereby causing display defects. It is effective in terms of being able to further reduce. It also has the effect of improving orientation stability and tilt stability.

上記一般式(PII)において、当該一般式(PII)で表される化合物の1分子内に1又は2以上のP21−S21−を有することが好ましく、4以下のP21−S21−を有することが好ましく、上記一般式(PII)の1分子内に存在するP21−S21−の数は、1以上4以下が好ましく、1以上3以下がより好ましく、上記一般式(PII)で表される化合物の分子内におけるP21−S21−の数は、2又は3であることが特に好ましい。 In the above general formula (PII), it is preferable to have 1 or 2 or more P 21 −S 21 − in one molecule of the compound represented by the general formula (PII), and 4 or less P 21 −S 21 −. The number of P 21 −S 21 − present in one molecule of the above general formula (PII) is preferably 1 or more and 4 or less, more preferably 1 or more and 3 or less, and the above general formula (PII). The number of P 21 −S 21 − in the molecule of the compound represented by is particularly preferably 2 or 3.

すなわち、一般式(PII)で表される化合物は、2つのベンゼン環(フェニル基)と、必要により環A21とが連結した構造であり、これら2つのベンゼン環(フェニル基)および環A21においてP21−S21−を少なくとも一つ有していることから、一般式(PII)で表される化合物は重合性化合物としての作用・効果を奏する。 That is, the compound represented by the general formula (PII) has a structure in which two benzene rings (phenyl groups) and, if necessary, ring A 21 are linked, and these two benzene rings (phenyl groups) and ring A 21 are connected. Since it has at least one P 21 − S 21 − in the above, the compound represented by the general formula (PII) exhibits an action / effect as a polymerizable compound.

上記一般式(PII)において、R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及びR210からなる群から選択される1種または2種以上がP21−S21−である場合は、R201、R202、R204、R207、R209又はR210のいずれか1種または2種以上がP21−S21−であることが好ましく、R201及びR210がP21−S21−であることがより好ましい。 In the above general formula (PII), one or more selected from the group consisting of R 201 , R 202 , R 203 , R 204 , R 205 , R 206 , R 207 , R 208 , R 209 and R 210. If it is, R 201, R 202, R 204, R 207, R 209 or one or two or more either R 210 is P 21 -S 21 - - but P 21 -S 21 is preferably , R 201 and R 210 are P 21 -S 21 - is more preferable.

上記一般式(PII)において、R201及びR210は、それぞれ独立して、P21−S21−であることが好ましく、この場合、R201及びR210は同一のP21−S21−であっても、異なるP21−S21−であってもよい。 In the above general formula (PII), R 201 and R 210 are preferably P 21 −S 21 −, respectively, and in this case, R 201 and R 210 are the same P 21 −S 21 −. even different P 21 -S 21 - may be.

上記一般式(PII)において、R201、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208、R209及びR210は、それぞれ独立して、P21−S21−、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数1から18のアルキル基、フッ素原子に置換されてもよい炭素原子数1から18のアルコキシ基、フッ素原子又は水素原子のいずれかを表すが、この場合、上記アルキル基およびアルコキシ基の好ましい炭素原子数は、1〜16であり、より好ましくは1〜10であり、さらに好ましくは1〜8であり、よりさらに好ましくは1〜6であり、さらにより好ましくは1〜4であり、特に好ましくは1〜3である。また、上記アルキル基およびアルコキシ基は、直鎖状または分岐状であってもよいが、直鎖状が特に好ましい。 In the general formula (PII), R 201, R 202, R 203, R 204, R 205, R 206, R 207, R 208, R 209 and R 210 each independently, P 21 -S 21 - , An alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, a fluorine atom or a hydrogen atom. In this case, the preferred number of carbon atoms of the alkyl group and the alkoxy group is 1 to 16, more preferably 1 to 10, still more preferably 1 to 8, still more preferably 1 to 6, and further. It is more preferably 1 to 4, and particularly preferably 1 to 3. Further, the alkyl group and the alkoxy group may be linear or branched, but linear is particularly preferable.

上記一般式(PII)において、R202、R203、R204、R205、R206、R207、R208及びR209は、それぞれ独立して、P21−S21−、炭素原子数1から3のアルキル基、フッ素原子又は水素原子であることが好ましく、P21−S21−、フッ素原子又は水素原子であることが更に好ましく、フッ素原子又は水素原子であることがより好ましい。 In the above general formula (PII), R 202 , R 203 , R 204 , R 205 , R 206 , R 207 , R 208 and R 209 are independently derived from P 21 − S 21 − and 1 carbon atom. 3 alkyl group, preferably a fluorine atom or a hydrogen atom, P 21 -S 21 -, more preferably a fluorine atom or a hydrogen atom, more preferably a fluorine atom or a hydrogen atom.

21は上記一般式(PI)における式(R−1)〜(R−9)のいずれかを表す。なお、上記一般式(PII)において、上記式(R−1)〜(R−9)中の*はS21への結合点を表す。中でもP21は式(R−1)であることが好ましく、アクリル基またはメタクリル基であることがより好ましく、メタクリル基であることがさらに好ましい。 P 21 represents any of the formulas (R-1) to (R-9) in the general formula (PI). In the general formula (PII), * in the formulas (R-1) to (R-9) represents a binding point to S 21 . Among them, P 21 is preferably of the formula (R-1), more preferably of an acrylic group or a methacrylic group, and even more preferably of a methacrylic group.

21は、単結合又は炭素原子数1〜3のアルキレン基であることが好ましく、単結合であることが更に好ましい。 S 21 is preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a single bond.

上記一般式(PII)において、n21は、0又は1が好ましい。 In the above general formula (PII), n 21 is preferably 0 or 1.

上記一般式(PII)において、A21は上記の基(a)、(b)及び(c)からなる群より選ばれる基を表す。ここで、上記基(c)において、ナフタレンジイル基および1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンジイル基は、1〜8位から選択される2箇所で結合する基であり、具体的には、1〜8位から選択される2箇所のうち、一方で隣接するベンゼン環(フェニル基)または隣接するA21と結合し、他方で隣接するA21またはL21と結合する基である。 In the above general formula (PII), A 21 represents a group selected from the group consisting of the above groups (a), (b) and (c). Here, in the above group (c), the naphthalenediyl group and the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalenediyl group are groups that are bonded at two positions selected from the 1st to 8th positions, and specifically, Of the two sites selected from the 1st to 8th positions, one is a group that binds to an adjacent benzene ring (phenyl group) or an adjacent A 21, and the other is a group that binds to an adjacent A 21 or L 21 .

また、上記基(c)において、デカヒドロナフタレンジイル基は、1〜10位から選択される2箇所で結合する基であり、具体的には、1〜10位から選択される2箇所のうち、一方で隣接するベンゼン環(フェニル基)または隣接するA21と結合し、他方で隣接するA21またはL21と結合する基である。 Further, in the above group (c), the decahydronaphthalenedyl group is a group that binds at two positions selected from the 1 to 10 positions, and specifically, of the two positions selected from the 1 to 10 positions. On the one hand, it is a group that binds to an adjacent benzene ring (phenyl group) or an adjacent A 21 and on the other hand, it is a group that binds to an adjacent A 21 or L 21 .

ナフタレンジイル基としては、例えばナフタレン−1,2−ジイル基、ナフタレン−1,3−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、ナフタレン−1,6−ジイル基、ナフタレン−1,7−ジイル基、ナフタレン−1,8−ジイル基、ナフタレン−2,3−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基等が挙げられる。中でも、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基又はナフタレン−2,6−ジイル基が好ましく、ナフタレン−2,6−ジイル基がより好ましい。 Examples of the naphthalene diyl group include naphthalene-1,2-diyl group, naphthalene-1,3-diyl group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group and naphthalene-1,6-diyl group. Examples thereof include groups, naphthalene-1,7-diyl groups, naphthalene-1,8-diyl groups, naphthalene-2,3-diyl groups, naphthalene-2,6-diyl groups, naphthalene-2,7-diyl groups and the like. .. Of these, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group or naphthalene-2,6-diyl group is preferable, and naphthalene-2,6-diyl group is more preferable.

1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンジイル基としては、例えば1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,4−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,5−ジイル基等が挙げられる。中でも、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基が好ましい。 Examples of the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalenediyl group include 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,4-diyl. Groups, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,5-diyl groups and the like can be mentioned. Of these, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl groups are preferable.

デカヒドロナフタレンジイル基としては、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基が好ましい。 As the decahydronaphthalenedyl group, a decahydronaphthalene-2,6-diyl group is preferable.

上記一般式(PII)において、A21は、中でも1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基であることが好ましく、1,4−フェニレン基であることが更に好ましい。 In the above general formula (PII), A 21 is preferably a 1,4-phenylene group or a naphthalene-2,6-diyl group, and more preferably a 1,4-phenylene group.

上記一般式(PII)において、L21は、単結合、−OCH−、−CHO−、−C−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−C−COO−、−C−OCO−、−OCO−C−、−COO−C−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−又は−C≡C−が好ましい。 In the general formula (PII), L 21 represents a single bond, -OCH 2 -, - CH 2 O -, - C 2 H 4 -, - COO -, - OCO -, - CH = CH-COO -, - CH = CH-OCO -, - COO-CH = CH -, - OCO-CH = CH -, - C 2 H 4 -COO -, - C 2 H 4 -OCO -, - OCO-C 2 H 4 -, -COO-C 2 H 4 -, - CH = CH -, - CF 2 O -, - OCF 2 - or -C≡C- is preferred.

上記一般式(PII)で表される重合性化合物は、式(PII−1)〜式(PII−7)で表される化合物群から選択される1種または2種以上であることが更に好ましく、式(PII−5)で表される化合物であることが特に好ましい。 The polymerizable compound represented by the general formula (PII) is more preferably one or more selected from the compound group represented by the formulas (PII-1) to (PII-7). , The compound represented by the formula (PII-5) is particularly preferable.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

また、一般式(PII)で表される重合性化合物として、例えば、式(PII−8)から式(PII−41)で表される重合性化合物も例示することができる。 Further, as the polymerizable compound represented by the general formula (PII), for example, the polymerizable compound represented by the formulas (PII-8) to (PII-41) can also be exemplified.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

Figure 2020200429
Figure 2020200429

Figure 2020200429
Figure 2020200429

Figure 2020200429
Figure 2020200429

本発明の重合性化合物含有液晶組成物中の、一般式(PII)で表される重合性化合物の含有量の上限は、1.0質量%が好ましく、0.8質量%がより好ましく、0.6質量%が特に好ましい。 The upper limit of the content of the polymerizable compound represented by the general formula (PII) in the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention is preferably 1.0% by mass, more preferably 0.8% by mass, and 0. 6.6% by mass is particularly preferable.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物全体(100質量%)のうち、一般式(PI)で表される重合性化合物と一般式(PII)で表される重合性化合物との合計含有量の上限値は、9.0質量%が好ましく、7.0質量%が好ましく、5.8質量%が好ましく、5.0質量%が好ましく、4.2質量%が好ましく、4.0質量%が好ましく、3.0質量%が好ましい。また、上記合計含有量の下限値は、0.4質量%が好ましく、1.8質量%が好ましく、2.5質量%が好ましく、3.0質量%が好ましい。 The total content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) and the polymerizable compound represented by the general formula (PII) in the entire polymerizable compound-containing liquid crystal composition (100% by mass) of the present invention. The upper limit is preferably 9.0% by mass, preferably 7.0% by mass, preferably 5.8% by mass, preferably 5.0% by mass, preferably 4.2% by mass, and 4.0% by mass. Preferably, 3.0% by mass is preferable. The lower limit of the total content is preferably 0.4% by mass, preferably 1.8% by mass, preferably 2.5% by mass, and preferably 3.0% by mass.

[4]液晶化合物
本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、上述した一般式(i)化合物および重合性化合物の他に、1種又は2種以上の液晶化合物を構成成分に含む。なお、本発明の重合性化合物含有液晶組成物から重合性化合物および添加剤を除いた、1種または2種以上の液晶化合物で構成される組成物のことを、本発明における液晶組成物と称する。
[4] Liquid Crystal Compound The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention contains one or more liquid crystal compounds as constituents in addition to the above-mentioned general formula (i) compound and polymerizable compound. The composition composed of one or more liquid crystal compounds excluding the polymerizable compound and the additive from the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention is referred to as the liquid crystal composition in the present invention. ..

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)から一般式(NU−08) The liquid crystal composition in the present invention has a general formula (NU-01) to a general formula (NU-08).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及びRNU82は、それぞれ独立して、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種又は2種以上含有する。 (In the formula, R NU11 , R NU12 , R NU21 , R NU22 , R NU31 , R NU32 , R NU41 , R NU42 , R NU51 , R NU52 , R NU61 , R NU62 , R NU71 , R NU72 , R NU71, R NU82 independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms. It contains one or more compounds selected from the group of compounds represented by.).

更に詳述すると、RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及びRNU82は、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数1から5のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基が更に好ましい。応答速度を重視する場合には、少なくとも1個のRNU11、RNU21、RNU41及びRNU51は、炭素原子数2から3のアルケニル基であることが好ましい。アルケニル基としては、式(R1)から式(R5) More specifically, R NU11, R NU12, R NU21, R NU22, R NU31, R NU32, R NU41, R NU42, R NU51, R NU52, R NU61, R NU62, R NU71, R NU72, R NU81 and R NU82 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. When the response speed is important, at least one R NU11 , R NU21 , R NU41 and R NU51 are preferably alkenyl groups having 2 to 3 carbon atoms. As the alkenyl group, the formulas (R1) to (R5)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)
を挙げることができる。中でも炭素原子数2から3のアルケニル基であることが好ましく、式(R1)又は式(R2)で表されるアルケニル基が好ましい。
(The black dots in each equation represent carbon atoms in the ring structure.)
Can be mentioned. Of these, an alkenyl group having 2 to 3 carbon atoms is preferable, and an alkenyl group represented by the formula (R1) or the formula (R2) is preferable.

上記一般式(NU−01)から一般式(NU−08)で表される化合物群から選ばれるアルケニル基を有する化合物は、本発明における液晶組成物の総量に対して、30質量%以下が好ましく、25質量%以下が好ましく、20質量%以下が好ましく、15質量%以下が好ましく、10質量%以下が好ましく、5質量%以下が好ましい。高いVHRを重視する場合には、上記アルケニル基を有する化合物の含有量は10質量%以下が好ましく、5質量%以下が好ましく、1質量%以下が好ましく、含有しないことが好ましい。 The compound having an alkenyl group selected from the compound group represented by the general formula (NU-01) to the general formula (NU-08) is preferably 30% by mass or less based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. , 25% by mass or less, preferably 20% by mass or less, preferably 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and preferably 5% by mass or less. When high VHR is emphasized, the content of the compound having an alkenyl group is preferably 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, preferably 1% by mass or less, and preferably not contained.

更に詳述すると、RNU11、RNU21、RNU31、RNU41、RNU51、RNU61、RNU71、RNU81は、炭素原子数1から5のアルキル基が特に好ましく、RNU12、RNU22、RNU32、RNU42、RNU52、RNU62、RNU72及びRNU82は、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数1から5のアルコキシ基が特に好ましい。 More specifically, R NU11, R NU21, R NU31, R NU41, R NU51, R NU61, R NU71, R NU81 is particularly preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R NU12, R NU22, R The NU32 , R NU42 , R NU52 , R NU62 , R NU72 and R NU82 are particularly preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−02)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-02).

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−03)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-03).

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−03)で表される化合物及び一般式(NU−04)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-03) and a compound represented by the general formula (NU-04).

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−03)で表される化合物及び一般式(NU−05)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-03) and a compound represented by the general formula (NU-05).

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−06)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-06).

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−07)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-07).

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−08)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (NU-01) and a compound represented by the general formula (NU-08).

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−02)で表される化合物及び一般式(NU−04)で表される化合物を含有することが更に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention contains a compound represented by the general formula (NU-01), a compound represented by the general formula (NU-02), and a compound represented by the general formula (NU-04). Is more preferable.

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−03)で表される化合物及び一般式(NU−05)で表される化合物を含有することが更に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention contains a compound represented by the general formula (NU-01), a compound represented by the general formula (NU-03), and a compound represented by the general formula (NU-05). Is more preferable.

本発明における液晶組成物は、一般式(NU−01)で表される化合物及び一般式(NU−02)で表される化合物及び一般式(NU−03)で表される化合物及び一般式(NU−05)で表される化合物を含有することが更に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention includes a compound represented by the general formula (NU-01), a compound represented by the general formula (NU-02), a compound represented by the general formula (NU-03), and a general formula (NU-03). It is more preferable to contain the compound represented by NU-05).

一般式(NU−01)で表される化合物の含有量は、本発明における液晶組成物の総量中1〜60質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることがより好ましく、20〜40質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-01) is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and 20% by mass, based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. It is more preferably ~ 40% by mass.

一般式(NU−02)で表される化合物の含有量は、本発明における液晶組成物の総量中1〜40質量%であることが好ましく、5〜25質量%であることがより好ましく、5〜20質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-02) is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. It is more preferably ~ 20% by mass.

一般式(NU−03)で表される化合物の含有量は、液晶組成物の総量中1〜30質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがより好ましく、3〜15質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-03) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and 3 to 15% by mass in the total amount of the liquid crystal composition. It is more preferably%.

一般式(NU−04)で表される化合物の含有量は、本発明における液晶組成物の総量中0〜30質量%であることが好ましく、0〜20質量%であることがより好ましく、0〜10質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-04) is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, and 0, based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. It is more preferably 10% by mass.

一般式(NU−05)で表される化合物の含有量は、本発明における液晶組成物の総量中1〜30質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがより好ましく、3〜20質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-05) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. It is more preferably ~ 20% by mass.

一般式(NU−06)で表される化合物の含有量は、本発明における液晶組成物の総量中0〜30質量%であることが好ましく、0〜20質量%であることがより好ましく、0〜10質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-06) is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, and 0, based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. It is more preferably 10% by mass.

一般式(NU−07)で表される化合物の含有量は、本発明における液晶組成物の総量中0〜30質量%であることが好ましく、0〜20質量%であることがより好ましく、0〜20質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-07) is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, and 0, based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. It is more preferably ~ 20% by mass.

一般式(NU−08)で表される化合物の含有量は、本発明における液晶組成物の総量中0〜30質量%であることが好ましく、0〜20質量%であることがより好ましく、0〜10質量%であることが更に好ましい。 The content of the compound represented by the general formula (NU-08) is preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, and 0, based on the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. It is more preferably 10% by mass.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−01)、(N−02)、(N−03)、(N−04)及び(N−05)で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。これら化合物は誘電的に負の異方性を有する化合物に該当する。「誘電的に負の異方性を有する化合物」とは、Δεの符号が負で、その絶対値が2より大きい値を示す化合物をいう。なお、化合物のΔεは、20℃において誘電的にほぼ中性の組成物に該化合物を添加した組成物の誘電率異方性の測定値から外挿した値である。 The liquid crystal composition in the present invention is a compound selected from the compound group represented by the general formulas (N-01), (N-02), (N-03), (N-04) and (N-05). It is preferable to contain one type or two or more types. These compounds correspond to compounds having a dielectric negative anisotropy. The “dielectrically negative anisotropy compound” refers to a compound having a negative sign of Δε and an absolute value greater than 2. Δε of the compound is a value extrapolated from the measured value of the dielectric anisotropy of the composition obtained by adding the compound to the composition which is dielectrically substantially neutral at 20 ° C.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、R21及びR22は、それぞれ独立して、炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から8のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基、炭素原子数2から8のアルケニルオキシ基を表し、Zは、それぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−OCH−又は−CHO−を表し、mは、それぞれ独立して、1又は2を表す。) (In the formula, R 21 and R 22 are independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and 2 carbon atoms. Represents alkoxyoxy groups from 8 to 8, where Z 1 independently represents a single bond, -CH 2 CH 2- , -OCH 2- or -CH 2 O-, and m independently represents 1 Or represents 2.)

上記一般式(N−01)から(N−05)において、R21は、炭素原子数1から8のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数1から5のアルキル基がより好ましく、炭素原子数2から4のアルキル基が更に好ましい。但し、Zが単結合以外を表す場合は、R21は、炭素原子数1〜3のアルキル基が好ましい。 In the above general formulas (N-01) to (N-05), R 21 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a carbon atom. Alkyl groups of numbers 2 to 4 are more preferred. However, when Z 1 represents a bond other than a single bond, R 21 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

22は、炭素原子数1〜8のアルキル基又は炭素原子数1から8のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数1〜5のアルキル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基がより好ましく、炭素原子数1〜4のアルコキシ基が更に好ましい。 R 22 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Preferably, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable.

21及びR22がアルケニル基である場合は、式(R1)から式(R5) When R 21 and R 22 are alkenyl groups, the formulas (R1) to (R5)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(各式中の黒点は環構造中の炭素原子を表す。)
が好ましく、式(R1)又は式(R2)が更に好ましい。
(The black dots in each equation represent carbon atoms in the ring structure.)
Is preferable, and the formula (R1) or the formula (R2) is more preferable.

は、それぞれ独立して、単結合、−CHCH−又は−CHO−が更に好ましい。 Z 1 is more preferably single-bonded, -CH 2 CH 2- or -CH 2 O- independently of each other.

mが1のとき、Zは単結合又は−CHO−であることが好ましい。 When m is 1, Z 1 is preferably single bond or −CH 2 O−.

mが2のとき、Zは単結合、−CHCH−又は−CHO−であることが好ましい。 When m is 2, Z 1 is preferably a single bond, −CH 2 CH 2- or −CH 2 O−.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−01)で表される化合物として、一般式(N−01−1)、一般式(N−01−2)、一般式(N−01−3)及び一般式(N−01−4) The liquid crystal composition in the present invention has a general formula (N-01-1), a general formula (N-01-2), and a general formula (N-01-3) as compounds represented by the general formula (N-01). ) And general formula (N-01-4)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、R24は、それぞれ独立して、炭素原子数1から5のアルキル基を表し、R23は、それぞれ独立して、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)
で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
(In the formula, R 24 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 23 independently represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.)
It is preferable to contain one or more compounds selected from the compound group represented by.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−01−1)で表される化合物及び一般式(N−01−4)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (N-01-1) and a compound represented by the general formula (N-01-4).

本発明における液晶組成物は、一般式(N−01−3)で表される化合物及び一般式(N−01−4)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (N-01-3) and a compound represented by the general formula (N-01-4).

本発明における液晶組成物は、一般式(N−02)で表される化合物として、一般式(N−02−1)、一般式(N−02−2)、及び一般式(N−02−3) The liquid crystal composition in the present invention has, as a compound represented by the general formula (N-02), a general formula (N-02-1), a general formula (N-02-2), and a general formula (N-02-). 3)

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、R24は、それぞれ独立して、炭素原子数1から5のアルキル基を表し、R23は、それぞれ独立して、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)
で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
(In the formula, R 24 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 23 independently represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.)
It is preferable to contain one or more compounds selected from the compound group represented by.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−02−1)で表される化合物を含有することが特に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention particularly preferably contains a compound represented by the general formula (N-02-1).

本発明における液晶組成物は、一般式(N−02−1)で表される化合物及び一般式(N−02−3)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (N-02-1) and a compound represented by the general formula (N-02-3).

本発明における液晶組成物は、一般式(N−02−1)で表される化合物及び一般式(N−01−4)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (N-02-1) and a compound represented by the general formula (N-01-4).

本発明における液晶組成物は、一般式(N−03)で表される化合物として、一般式(N−03−1) The liquid crystal composition in the present invention is a compound represented by the general formula (N-03) and has the general formula (N-03-1).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、R24は、炭素原子数1から5のアルキル基を表し、R23は、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)
で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
(In the formula, R 24 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 23 represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.)
It is preferable to contain one or more compounds represented by.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−03−1)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (N-03-1).

本発明における液晶組成物は一般式(N−03−1)で表される化合物及び一般式(N−01−4)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (N-03-1) and a compound represented by the general formula (N-01-4).

本発明における液晶組成物は、一般式(N−03−1)で表される化合物及び一般式(N−02−1)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound represented by the general formula (N-03-1) and a compound represented by the general formula (N-02-1).

本発明における液晶組成物は一般式(N−03−1)で表される化合物、一般式(N−01−4)で表される化合物及び一般式(N−02−1)で表される化合物を含有することが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention is represented by a compound represented by the general formula (N-03-1), a compound represented by the general formula (N-01-4), and a compound represented by the general formula (N-02-1). It preferably contains a compound.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−04)で表される化合物として、一般式(N−04−1) The liquid crystal composition in the present invention has a general formula (N-04-1) as a compound represented by the general formula (N-04).

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(式中、R24は、炭素原子数1から5のアルキル基を表し、R23は、炭素原子数1から4のアルコキシ基を表す。)
で表される化合物を1種類又は2種類以上含有することが好ましい。
(In the formula, R 24 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 23 represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.)
It is preferable to contain one or more compounds represented by.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−04−1)で表される化合物及び一般式(N−01−4)で表される化合物を含有することが特に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention particularly preferably contains a compound represented by the general formula (N-04-1) and a compound represented by the general formula (N-01-4).

本発明における液晶組成物は、一般式(N−04−1)で表される化合物、一般式(N−01−4)で表される化合物及び一般式(N−02−1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention is represented by a compound represented by the general formula (N-04-1), a compound represented by the general formula (N-01-4), and a general formula (N-02-1). It is particularly preferable to simultaneously contain the compounds.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−04−1)で表される化合物、一般式(N−01−4)で表される化合物及び一般式(N−03−1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention is represented by a compound represented by the general formula (N-04-1), a compound represented by the general formula (N-01-4), and a general formula (N-03-1). It is particularly preferable to simultaneously contain the compounds.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−04−1)で表される化合物、一般式(N−02−1)で表される化合物及び一般式(N−03−1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention is represented by a compound represented by the general formula (N-04-1), a compound represented by the general formula (N-02-1), and a general formula (N-03-1). It is particularly preferable to simultaneously contain the compounds.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−04−1)で表される化合物、一般式(N−01−4)で表される化合物、一般式(N−02−1)で表される化合物及び一般式(N−03−1)で表される化合物を同時に含有することが特に好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention is represented by a compound represented by the general formula (N-04-1), a compound represented by the general formula (N-01-4), and a general formula (N-02-1). It is particularly preferable that the compound and the compound represented by the general formula (N-03-1) are simultaneously contained.

本発明における液晶組成物は、一般式(N−05)で表される化合物として、式(N−05−1)から式(N−05−3)で表される化合物群から選ばれる化合物を含有しても良い。 The liquid crystal composition in the present invention is a compound selected from the compound group represented by the formulas (N-05-1) to (N-05-3) as the compound represented by the general formula (N-05). It may be contained.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

本発明における液晶組成物の総量に対して、一般式(N−01)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%であり、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-01) with respect to the total amount of the liquid crystal composition in the present invention is 0% by mass, 1% by mass, and 5% by mass. 10, 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70. It is mass%, 75 mass%, 80 mass%, and the upper limit of the preferable content is 95 mass%, 85 mass%, 75 mass%, 65 mass%, 55. It is mass%, it is 45 mass%, it is 35 mass%, it is 25 mass%, it is 20 mass%, it is 15 mass%, and it is 10 mass%.

本発明における液晶組成物の総量に対して、一般式(N−02)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%であり、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-02) is 0% by mass, 1% by mass, and 5% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. 10, 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70. It is mass%, 75 mass%, 80 mass%, and the upper limit of the preferable content is 95 mass%, 85 mass%, 75 mass%, 65 mass%, 55. It is mass%, it is 45 mass%, it is 35 mass%, it is 25 mass%, it is 20 mass%, it is 15 mass%, and it is 10 mass%.

本発明における液晶組成物の総量に対して、一般式(N−03)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%であり、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-03) is 0% by mass, 1% by mass, and 5% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition in the present invention. 10, 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70. It is mass%, 75 mass%, 80 mass%, and the upper limit of the preferable content is 95 mass%, 85 mass%, 75 mass%, 65 mass%, 55. It is mass%, it is 45 mass%, it is 35 mass%, it is 25 mass%, it is 20 mass%, it is 15 mass%, and it is 10 mass%.

本発明における液晶組成物の総量に対して、一般式(N−04)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、1質量%であり、5質量%であり、10質量%であり、20質量%であり、30質量%であり、40質量%であり、50質量%であり、55質量%であり、60質量%であり、65質量%であり、70質量%であり、75質量%であり、80質量%であり、好ましい含有量の上限値は、95質量%であり、85質量%であり、75質量%であり、65質量%であり、55質量%であり、45質量%であり、35質量%であり、25質量%であり、20質量%であり、15質量%であり、10質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the general formula (N-04) with respect to the total amount of the liquid crystal composition in the present invention is 0% by mass, 1% by mass, and 5% by mass. 10, 10% by mass, 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass, 55% by mass, 60% by mass, 65% by mass, 70. It is mass%, 75 mass%, 80 mass%, and the upper limit of the preferable content is 95 mass%, 85 mass%, 75 mass%, 65 mass%, 55. It is mass%, it is 45 mass%, it is 35 mass%, it is 25 mass%, it is 20 mass%, it is 15 mass%, and it is 10 mass%.

本発明における液晶組成物の総量に対して、式(N−05)で表される化合物の好ましい含有量の下限値は、0質量%であり、2質量%であり、5質量%であり、8質量%であり、10質量%であり、13質量%であり、15質量%であり、17質量%であり、20質量%であり、好ましい含有量の上限値は、30質量%であり、28質量%であり、25質量%であり、23質量%であり、20質量%であり、18質量%であり、15質量%であり、13質量%である。 The lower limit of the preferable content of the compound represented by the formula (N-05) with respect to the total amount of the liquid crystal composition in the present invention is 0% by mass, 2% by mass, and 5% by mass. It is 8% by mass, 10% by mass, 13% by mass, 15% by mass, 17% by mass, 20% by mass, and the upper limit of the preferable content is 30% by mass. It is 28% by mass, 25% by mass, 23% by mass, 20% by mass, 18% by mass, 15% by mass, and 13% by mass.

本発明における液晶組成物は、特許第6233550号公報の段落0236から0509に記載される、誘電率異方性が正の化合物を1種類又は2種類以上含有しても良い。 The liquid crystal composition in the present invention may contain one or more compounds having a positive dielectric anisotropy, which are described in paragraphs 0236 to 0509 of Japanese Patent No. 6233550.

本発明における液晶組成物は、分子内に過酸(−CO−OO−)構造等の酸素原子同士が結合した構造を持つ化合物を含有しないことが好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably does not contain a compound having a structure in which oxygen atoms are bonded to each other, such as a peracid (-CO-OO-) structure, in the molecule.

本発明における液晶組成物は、UV照射に対する安定性を重視する場合、塩素原子が置換している化合物の含有量を、本発明における液晶組成物上記の総質量に対して15質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下とすることが好ましく、8質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。 When the stability to UV irradiation is emphasized, the liquid crystal composition in the present invention has a content of a compound substituted with chlorine atoms of 15% by mass or less with respect to the total mass of the liquid crystal composition in the present invention. It is preferably 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and substantially not contained. Is even more preferable.

本発明における液晶組成物は、分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を多くすることが好ましく、分子内の環構造がすべて6員環である化合物の含有量を、本発明における液晶組成物上記の総質量に対して80質量%以上とすることが好ましく、90質量%以上とすることがより好ましく、95質量%以上とすることが更に好ましく、実質的に分子内の環構造がすべて6員環である化合物のみで本発明における液晶組成物を構成することが最も好ましい。 The liquid crystal composition in the present invention preferably has a high content of a compound having an intramolecular ring structure of all 6-membered rings, and the content of a compound having an intramolecular ring structure of all 6-membered rings is set to the present. The liquid crystal composition according to the invention is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, further preferably 95% by mass or more, substantially intramolecularly, based on the total mass. It is most preferable that the liquid crystal composition in the present invention is composed only of a compound having a ring structure of all 6-membered rings.

液晶組成物の酸化による劣化を抑えるためには、本発明における液晶組成物は、環構造としてシクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を少なくすることが好ましく、シクロヘキセニレン基を有する化合物の含有量を、本発明における液晶組成物上記の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、8質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。 In order to suppress deterioration of the liquid crystal composition due to oxidation, the liquid crystal composition in the present invention preferably contains a compound having a cyclohexenylene group as a ring structure, and contains a compound having a cyclohexenylene group. The amount is preferably 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and 3% by mass, based on the total mass of the liquid crystal composition in the present invention. It is preferably as follows, and more preferably not substantially contained.

粘度の改善及びTNIの改善を重視する場合には、本発明における液晶組成物は、水素原子がハロゲンに置換されていてもよい2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を少なくすることが好ましく、上記2−メチルベンゼン−1,4−ジイル基を分子内に持つ化合物の含有量を本発明における液晶組成物上記の総質量に対して10質量%以下とすることが好ましく、8質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下とすることがより好ましく、3質量%以下とすることが好ましく、実質的に含有しないことが更に好ましい。 When the improvement of viscosity and the improvement of TNI are emphasized, the liquid crystal composition in the present invention has a 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule in which the hydrogen atom may be substituted with halogen. It is preferable to reduce the content of the compound, and the content of the compound having the 2-methylbenzene-1,4-diyl group in the molecule is 10% by mass or less based on the total mass of the liquid crystal composition in the present invention. It is preferably 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and further preferably substantially not contained.

なお、本願において実質的に含有しないとは、意図せずに含有する物を除いて含有しないという意味である。 In addition, in the present application, substantially not contained means that it is not contained except for an unintentionally contained substance.

本発明における液晶組成物は、上述の化合物以外に、通常のネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶等、を含有しても良い。 In addition to the above-mentioned compounds, the liquid crystal composition in the present invention may contain ordinary nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal and the like.

本発明における液晶組成物のTNI、Δn、γおよびΔεの好ましい値については、後述する本発明の重合性化合物含有液晶組成物の各物性と同様とすることができる。 T NI of liquid crystal composition of the present invention, [Delta] n, the preferred value of gamma 1 and Δε can be similar to the respective physical properties of the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention described below.

[5]添加剤
本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤又は赤外線吸収剤等を含むことができる。中でも本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、液晶表示素子の製造工程の1つである加熱処理において重合することがないように、酸化防止剤を含有することが好ましい。
[5] Additives The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention may contain an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an infrared absorber and the like. Above all, the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention preferably contains an antioxidant so as not to polymerize in the heat treatment, which is one of the manufacturing steps of the liquid crystal display element.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、一般式(H−1)から一般式(H−4)で表される酸化防止剤を含有することが好ましく、その含有量の下限は10質量ppmが好ましく、20質量ppmが好ましく、50質量ppmが好ましく、その上限は10000質量ppmであるが、1000質量ppmが好ましく、500質量ppmが好ましく、100質量ppmが好ましい。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention preferably contains an antioxidant represented by the general formulas (H-1) to (H-4), and the lower limit of the content is 10 mass ppm. Is preferable, 20 mass ppm is preferable, 50 mass ppm is preferable, and the upper limit thereof is 10000 mass ppm, but 1000 mass ppm is preferable, 500 mass ppm is preferable, and 100 mass ppm is preferable.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

一般式(H−1)から一般式(H−3)中、RH1は、それぞれ独立して、炭素原子数3から7のアルキル基を表す。更に具体的には、一般式(H−1)のRH1は、炭素原子数7のアルキル基を表す。一般式(H−2)のRH1は、炭素原子数3のアルキル基を表す。一般式(H−3)のRH1は、炭素原子数3のアルキル基を表す。 From the general formula (H-1) to the general formula (H-3), RH1 independently represents an alkyl group having 3 to 7 carbon atoms. More specifically, R H1 of the general formula (H1) represents an alkyl group having a carbon number of 7. R H1 of the general formula (H-2) represents an alkyl group having a carbon number of 3. R H1 of the general formula (H-3) represents an alkyl group having a carbon number of 3.

一般式(H−4)中、MH1は炭素原子数4から10のアルキレン基(該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−COO−又は−OCO−に置換されていても良い。)単結合、1,4−フェニレン基(1,4−フェニレン基中の任意の水素原子はフッ素原子により置換されていても良い。)又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表し、MH1は炭素原子数4から8のアルキレン基が好ましい。 In the general formula (H-4), MH1 is an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms (one or two or more -CH 2 − in the alkylene group is -CH 2 − so that oxygen atoms are not directly adjacent to each other. It may be substituted with COO- or -OCO-) single bond, 1,4-phenylene group (any hydrogen atom in the 1,4-phenylene group may be substituted with a fluorine atom) or. It represents trans-1,4-cyclohexylene group, M H1 is preferably an alkylene group having 4 to 8 carbon atoms.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物には、重合性化合物の重合を速やかに行うことを目的として重合開始剤を添加しても良い。重合開始剤としては光重合開始剤を選択することが好ましい。光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン、4’−フェノキシアセトフェノン、4’−エトキシアセトフェノン等のアセトフェノン系;ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾイン系;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系;ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、2,5−ジメチルベンゾフェノン、3,4−ジメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系;ミヒラーケトン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系;10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。その含有量の下限は0.001質量%が好ましく、0.01質量%が好ましく、0.02質量%が好ましく、0.03質量%がこのましく、0.04質量%が好ましい。その上限は、0.2質量%が好ましく、0.1質量%が好ましい。 A polymerization initiator may be added to the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention for the purpose of rapidly polymerizing the polymerizable compound. It is preferable to select a photopolymerization initiator as the polymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-. 1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propane-1 -On, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 4'-phenoxyacetophenone, 4'-ethoxyacetophenone and other acetophenone systems; benzophenone, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzophenone Benzophenones such as methyl ethers and benzoin ethyl ethers; acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide; benzyls, methylphenylglioxyesters; benzophenones, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenyl Benzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenylsulfide, acrylicized benzophenone, 3,3', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, Benzophenone systems such as 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 2,5-dimethylbenzophenone, 3,4-dimethylbenzophenone; 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2 , 4-Dichlorothioxanthone and other thioxanthone systems; Michler ketone, 4,4'-diethylaminobenzophenone and other aminobenzophenone systems; 10-butyl-2-chloroacrydone, 2-ethylanthraquinone, 9,10-phenanthrene quinone, Examples include benzophenone. The lower limit of the content is preferably 0.001% by mass, preferably 0.01% by mass, preferably 0.02% by mass, preferably 0.03% by mass, and preferably 0.04% by mass. The upper limit is preferably 0.2% by mass, preferably 0.1% by mass.

[6]その他
本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、一般式(i)で表される化合物と、一般式(PI)で表される重合性化合物と、を少なくとも含有することで、一軸性の光学異方性、又は一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有するポリマーネットワークを形成可能であることが好ましい。このとき、該ポリマーネットワークの光学軸又は配向容易軸と低分子液晶の配向容易軸とが略一致することがより好ましい。
[6] Others The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention is uniaxial by containing at least a compound represented by the general formula (i) and a polymerizable compound represented by the general formula (PI). It is preferable that a polymer network having sexual optical anisotropy, uniaxial refractive index anisotropy, or easy axial direction can be formed. At this time, it is more preferable that the optical axis or the easy axis of orientation of the polymer network and the easy axis of orientation of the low molecular weight liquid crystal substantially coincide with each other.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、一般式(i)で表される化合物、一般式(PI)で表される化合物、一般式(N−01)から(N−05)で表される化合物、及び一般式(NU−01)から(NU−08)で表される化合物のみから構成される成分の占める割合の上限値が、100質量%、99質量%、98質量%、97質量%、96質量%、95質量%、94質量%、93質量%、92質量%、91質量%、90質量%、89質量%、88質量%、87質量%、86質量%、85質量%、84質量%であることが好ましい。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention is represented by the compound represented by the general formula (i), the compound represented by the general formula (PI), and the general formulas (N-01) to (N-05). The upper limit of the ratio of the components composed only of the compounds represented by the general formulas (NU-01) to (NU-08) is 100% by mass, 99% by mass, 98% by mass, and 97% by mass. %, 96% by mass, 95% by mass, 94% by mass, 93% by mass, 92% by mass, 91% by mass, 90% by mass, 89% by mass, 88% by mass, 87% by mass, 86% by mass, 85% by mass, It is preferably 84% by mass.

また、本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、一般式(i)で表される化合物、一般式(P)で表される化合物、一般式(N−01)から(N−05)で表される化合物及び一般式(NU−01)から(NU−08)で表される化合物のみから構成される成分の占める割合の下限値は、78質量%、80質量%、81質量%、83質量%、85質量%、86質量%、87質量%、88質量%、89質量%、90質量%、91質量%、92質量%、93質量%、94質量%、95質量%、96質量%、97質量%、98質量%、99質量%であることが好ましい。 Further, the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention has a compound represented by the general formula (i), a compound represented by the general formula (P), and the general formulas (N-01) to (N-05). The lower limit of the proportion of the compound represented and the component composed only of the compounds represented by the general formulas (NU-01) to (NU-08) is 78% by mass, 80% by mass, 81% by mass, 83. Mass%, 85 mass%, 86 mass%, 87 mass%, 88 mass%, 89 mass%, 90 mass%, 91 mass%, 92 mass%, 93 mass%, 94 mass%, 95 mass%, 96 mass% , 97% by mass, 98% by mass, and 99% by mass are preferable.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、ネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)が60℃から120℃であるが、70℃から100℃がより好ましく、70℃から85℃が特に好ましい。なお、本発明においては、60℃以上をTNIが高いと表現している。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention has a nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature ( TNI ) of 60 ° C to 120 ° C, more preferably 70 ° C to 100 ° C, and 70 ° C to 85 ° C. Is particularly preferable. In the present invention, 60 ° C. or higher is expressed as having a high TNI .

液晶テレビ用途の場合、TNIは70から80℃が好ましく、モバイル用途の場合、TNIは80から90℃が好ましく、PID(Public Information Display)等の屋外表示用途の場合、TNIは90から110℃が好ましい。 For liquid crystal television applications, the T NI is preferably 70 to 80 ° C., for mobile applications, the T NI is preferably 80 to 90 ° C., and for outdoor display applications such as PID (Public Information Display), the T NI is 90 to 90 ° C. 110 ° C is preferable.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.08から0.14であるが、0.09から0.13がより好ましく、0.09から0.12が特に好ましい。更に詳述すると、薄いセルギャップに対応する場合は0.10から0.13であることが好ましく、厚いセルギャップに対応する場合は0.08から0.10であることが好ましい。なお、本発明の液晶組成物は、20℃における屈折率異方性(Δn)が0.098から0.118であることが特に好ましい。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention has a refractive index anisotropy (Δn) of 0.08 to 0.14 at 20 ° C., more preferably 0.09 to 0.13, and more preferably 0.09. 0.12 is particularly preferable. More specifically, it is preferably 0.10 to 0.13 when dealing with a thin cell gap, and preferably 0.08 to 0.10. When dealing with a thick cell gap. The liquid crystal composition of the present invention preferably has a refractive index anisotropy (Δn) of 0.098 to 0.118 at 20 ° C.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、20℃における回転粘性(γ)が50から160mPa・sであるが、55から160mPa・sであることが好ましく、60から160mPa・sであることが好ましく、80から150mPa・sであることが好ましく、90から140mPa・sであることが好ましく、90から130mPa・sであることが好ましく、90から115mPa・sであることが好ましい。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention has a rotational viscosity (γ 1 ) at 20 ° C. of 50 to 160 mPa · s, preferably 55 to 160 mPa · s, and preferably 60 to 160 mPa · s. It is preferably 80 to 150 mPa · s, preferably 90 to 140 mPa · s, preferably 90 to 130 mPa · s, and preferably 90 to 115 mPa · s.

本発明の重合性化合物含有液晶組成物は、20℃における誘電率異方性(Δε)が−1.7から−4.5が好ましく、−2.5から−4.3が好ましく、−2.7から−4.0がより好ましく、−2.6から−3.9がより好ましい。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention preferably has a dielectric anisotropy (Δε) at 20 ° C. of -1.7 to -4.5, preferably -2.5 to -4.3, and -2. It is more preferably .7 to -4.0 and more preferably -2.6 to -3.9.

B.液晶表示素子
次に、本発明の液晶表示素子について説明する。本発明の液晶表示素子は、上述した「A.重合性化合物含有液晶組成物」の項で説明した重合性化合物含有液晶組成物を用いた液晶表示素子である。すなわち、本発明の液晶表示素子は、一般式(i)で表される化合物を1種又は2種以上と、一般式(PI)で表される重合性化合物を1種又は2種以上と、を少なくとも含有する重合性化合物含有液晶組成物を用いた液晶表示素子である。
B. Liquid crystal display element Next, the liquid crystal display element of the present invention will be described. The liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition described in the above-mentioned "A. Polymerizable compound-containing liquid crystal composition". That is, the liquid crystal display element of the present invention includes one or more compounds represented by the general formula (i) and one or more polymerizable compounds represented by the general formula (PI). It is a liquid crystal display element using a liquid crystal composition containing a polymerizable compound containing at least.

本発明の液晶表示素子によれば、上述した「A.重合性化合物含有液晶組成物」の項で説明した重合性化合物含有液晶組成物が用いられていることで、速いスイッチング・オフ応答を実現しつつ駆動電圧の上昇を抑制することができ、また高い光透過率を示すことができる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, a fast switching-off response is realized by using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition described in the above-mentioned "A. Polymerizable compound-containing liquid crystal composition". While doing so, it is possible to suppress an increase in the drive voltage and to exhibit a high light transmittance.

本発明の液晶表示素子は、従来技術による液晶表示素子と同じ構造を有することができる。すなわち、本発明の液晶表示素子は、少なくとも一方に電極を有する2枚の透明基板間に液晶層が狭持された構造を有し、上記液晶層が、上述した「A.重合性化合物含有液晶組成物」の項で説明した一般式(i)で表される化合物を少なくとも含み、上記液晶層を構成する液晶組成物中に、一般式(PI)で表される重合性化合物の重合体を少なくとも含むポリマーネットワークが形成されている態様とすることができる。 The liquid crystal display element of the present invention can have the same structure as the liquid crystal display element according to the prior art. That is, the liquid crystal display element of the present invention has a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between two transparent substrates having electrodes on at least one of them, and the liquid crystal layer is the above-mentioned "A. polymerizable compound-containing liquid crystal." A polymer of a polymerizable compound represented by the general formula (PI) is contained in a liquid crystal composition containing at least the compound represented by the general formula (i) described in the section "Composition" and constituting the liquid crystal layer. It can be an embodiment in which a polymer network containing at least is formed.

本発明の液晶表示素子は、少なくとも一方の透明基板上に液晶分子を配向させるための配向層を有することが好ましい。基板に設けられたこの配向層と基板に設けられた電極に電圧を印加して、液晶分子の配向が制御される。ポリマーネットワークが一軸性の屈折率異方性又は配向容易軸方向を有し、ポリマーネットワークの光軸方向又は配向容易軸方向と低分子液晶の配向容易軸方向が同一方向であることが好ましい。 The liquid crystal display element of the present invention preferably has an alignment layer for orienting liquid crystal molecules on at least one transparent substrate. A voltage is applied to the alignment layer provided on the substrate and the electrodes provided on the substrate to control the orientation of the liquid crystal molecules. It is preferable that the polymer network has uniaxial refractive index anisotropy or easy orientation axial direction, and the optical axis direction or easy orientation axial direction of the polymer network and the easy orientation axial direction of the low molecular weight liquid crystal are in the same direction.

また、配向層の配向容易軸方向とポリマーネットワークの配向容易軸方向が同一であることが好ましい。 Further, it is preferable that the easy axial direction of the alignment layer and the easy axial direction of the polymer network are the same.

上記液晶層は、重合性化合物含有液晶組成物に対し、−50℃から30℃の温度範囲で交流電界を印加するとともに、紫外線もしくは電子線を照射することで、屈折率異方性を有するポリマーネットワークの光軸方向が基板面に対してプレチルト角を成すように液晶中に形成される。偏光板、位相差フィルムなどを具備させることにより、この配向状態を利用して表示させる。 The liquid crystal layer is a polymer having refractive index anisotropy by applying an AC electric field to the polymerizable compound-containing liquid crystal composition in a temperature range of -50 ° C to 30 ° C and irradiating the liquid crystal composition with ultraviolet rays or electron beams. It is formed in the liquid crystal so that the optical axis direction of the network forms a pretilt angle with respect to the substrate surface. By providing a polarizing plate, a retardation film, etc., this orientation state is used for display.

本発明の液晶表示素子は、アクティブマトリックス駆動用液晶表示素子に有用である。また、本発明の液晶表示素子は、TN、STN、ECB、VA、VA−TN、IPS、FFS、πセル、OCB、コレステリック液晶などの動作モードに適用できる。これらの中でも、VAモード、IPSモード、FFSモード、VA−TNモード、TNモード、又はECBモード用として用いることができる。尚、本発明の液晶表示素子は、液晶組成物中に重合体又は共重合体を含有する点で、配向膜上に重合体又は共重合体を有するPSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶表示素子とは異なる。 The liquid crystal display element of the present invention is useful for an active matrix driving liquid crystal display element. Further, the liquid crystal display element of the present invention can be applied to operation modes such as TN, STN, ECB, VA, VA-TN, IPS, FFS, π cell, OCB, and cholesteric liquid crystal. Among these, it can be used for VA mode, IPS mode, FFS mode, VA-TN mode, TN mode, or ECB mode. The liquid crystal display element of the present invention is a PSA (Polymer Sustained Alignment) type liquid crystal display element having a polymer or copolymer on an alignment film in that a polymer or copolymer is contained in the liquid crystal composition. Is different.

本発明の液晶表示素子に使用される2枚の基板はガラス又はプラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができる。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。 For the two substrates used in the liquid crystal display element of the present invention, a transparent material having flexibility such as glass or plastic can be used. A transparent substrate having a transparent electrode layer can be obtained, for example, by sputtering indium tin oxide (ITO) on a transparent substrate such as a glass plate.

本発明の液晶表示素子は、カラーフィルター、画素電極、スペーサー、偏光板等、一般的な液晶表示素子を構成する各種部材を有することができる。また、本発明の液晶表示素子は、公知の方法を用いて製造することが可能であり、例えば特許第6090482号公報、国際公開2017/027272号公報等に開示される方法を用いて製造することができる。 The liquid crystal display element of the present invention can have various members constituting a general liquid crystal display element such as a color filter, a pixel electrode, a spacer, and a polarizing plate. Further, the liquid crystal display device of the present invention can be manufactured by using a known method, and is manufactured by using, for example, the methods disclosed in Japanese Patent No. 6090482, International Publication No. 2017/027272, and the like. Can be done.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an example, and any object having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect and effect is the present invention. Is included in the technical scope of.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples.

測定した液晶組成物の特性は以下の通りである。 The characteristics of the measured liquid crystal composition are as follows.

NI :ネマチック相−等方性液体相転移温度(℃)
Δn :20℃における複屈折率
η :20℃における粘度(mPa・s)
γ :20℃における回転粘度(mPa・s)
Δε :20℃における誘電率異方性
11 :20℃における弾性定数K11(pN)
33 :20℃における弾性定数K33(pN)
ε :20℃における液晶短軸方向の誘電率
no :波長589nmにおける常光屈折率
T NI : Nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (° C)
Δn: Birefringence at 20 ° C. η: Viscosity at 20 ° C. (mPa · s)
γ 1 : Rotational viscosity at 20 ° C (mPa · s)
Δε: Dielectric modulus anisotropy at 20 ° C K 11 : Elastic constant at 20 ° C K 11 (pN)
K 33 : Elastic constant at 20 ° C K 33 (pN)
ε : Dielectric constant in the short axis direction of the liquid crystal at 20 ° C no: Normal light refractive index at a wavelength of 589 nm

(参考例1) 液晶組成物LCN−Rの調製
以下に示す組成の液晶組成物LCN−Rを調製した。
(Reference Example 1) Preparation of liquid crystal composition LCN-R A liquid crystal composition LCN-R having the composition shown below was prepared.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(参考例2)
以下に示す組成の液晶組成物LCN−1を調製した。
(Reference example 2)
A liquid crystal composition LCN-1 having the composition shown below was prepared.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(参考例3)
以下に示す組成の液晶組成物LCN−2を調製した。
(Reference example 3)
A liquid crystal composition LCN-2 having the composition shown below was prepared.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(参考例4)
以下に示す組成の液晶組成物LCN−3を調製した。
(Reference example 4)
A liquid crystal composition LCN-3 having the composition shown below was prepared.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(参考例5)
以下に示す組成の液晶組成物LCN−4を調製した。
(Reference example 5)
A liquid crystal composition LCN-4 having the composition shown below was prepared.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(参考例6)
以下に示す組成の液晶組成物LCN−5を調製した。
(Reference example 6)
A liquid crystal composition LCN-5 having the composition shown below was prepared.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(参考例7)
以下に示す組成の液晶組成物LCN−6を調製した。
(Reference example 7)
A liquid crystal composition LCN-6 having the composition shown below was prepared.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

参考例1から7で作製した液晶組成物の測定結果を下表1にまとめた。 The measurement results of the liquid crystal compositions prepared in Reference Examples 1 to 7 are summarized in Table 1 below.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(実施例1)
液晶組成物「LCN−1」を96.94質量%と、下記重合性化合物「PI−1−2」を2.4質量%と、下記重合性化合物「PI−1−3」を0.6質量%と、光重合開始剤オムニラッド651(IGM Resins B.V.)を0.06質量%とからなる材料を均一に加熱溶解して、重合性化合物含有液晶組成物「NPS−1」を調製した。得られた重合性化合物含有液晶組成物は室温でネマチック液晶相を示していることを確認した。
(Example 1)
The liquid crystal composition "LCN-1" is 96.94% by mass, the following polymerizable compound "PI-1-2" is 2.4% by mass, and the following polymerizable compound "PI-1-3" is 0.6. A material composed of 0.06% by mass of mass% and 0.06% by mass of the photopolymerization initiator Omnirad 651 (IGM Resins VV) was uniformly heated and dissolved to prepare a polymerizable compound-containing liquid crystal composition "NPS-1". did. It was confirmed that the obtained polymerizable compound-containing liquid crystal composition showed a nematic liquid crystal phase at room temperature.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

プレチルト角88°になるようにラビング処理した垂直配向用ポリイミド配向膜を形成した2枚のITO付きガラス基板を対向させて液晶セルを作製した。2枚の基板間の距離は3.6μmになるようにし、ラビング方向はアンチパラレルになるように設定した。 A liquid crystal cell was produced by facing two glass substrates with ITO on which a polyimide alignment film for vertical alignment was formed so as to have a pretilt angle of 88 °. The distance between the two substrates was set to 3.6 μm, and the rubbing direction was set to be anti-parallel.

作製した液晶セルに、重合性化合物含有液晶組成物「NPS−1」を真空注入した。その後、注入口を紫外線硬化型接着剤「3026E」(スリーボンド社製)を用いて385nmのUV光を10秒照射して封止した。この際、UV光は注入口付近のみに限定して照射した。その後、オーブンを用いて90℃で60分間加熱した。室温まで冷却後、ウシオ電機社製のマルチライトを用いて365nmのUV光(照度20mW/cm)をセル全体に10秒間照射し、重合性化合物を重合させた。その後、更に蛍光ランプを用いて313nmのUV光(照度0.3mW/cm)を室温で5400秒照射した。これによりセル内全体に相分離構造を形成させたVAモードの液晶表示素子を得た。さらに、これを直交する二枚の偏光板の間に挟んで特性を測定した。この際、ラビング方向と偏光板の透過軸がなす角度は45°になるように設定した。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition "NPS-1" was vacuum-injected into the produced liquid crystal cell. Then, the injection port was sealed by irradiating the injection port with UV light of 385 nm for 10 seconds using an ultraviolet curable adhesive "3026E" (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.). At this time, the UV light was irradiated only in the vicinity of the injection port. Then, it was heated at 90 ° C. for 60 minutes using an oven. After cooling to room temperature, the entire cell was irradiated with UV light of 365 nm (illuminance 20 mW / cm 2 ) for 10 seconds using a multi-light manufactured by Ushio, Inc. to polymerize the polymerizable compound. Then, using a fluorescent lamp, UV light of 313 nm (illuminance 0.3 mW / cm 2 ) was further irradiated at room temperature for 5400 seconds. As a result, a VA mode liquid crystal display element having a phase-separated structure formed in the entire cell was obtained. Furthermore, this was sandwiched between two orthogonal polarizing plates and the characteristics were measured. At this time, the angle formed by the rubbing direction and the transmission axis of the polarizing plate was set to be 45 °.

得られたVAモードの液晶表示素子に60Hzの矩形波を印加して電圧-光透過率特定とスイッチング・オフ応答時間(以下、オフ応答時間と略す。)測定を行ったところ、駆動電圧V90(透過率最大となるときの透過率を100%としたとき、90%の透過率が得られる電圧)は6.1V、オフ応答τoff(駆動電圧V90で電圧印加している状態から0Vにしたときの応答時間)は4.1msであった。また、液晶ドライバICの駆動で目安となる8V印加時の透過率は79.0%であった。 When a 60 Hz square wave was applied to the obtained VA mode liquid crystal display element to specify the voltage-light transmittance and to measure the switching off response time (hereinafter abbreviated as off response time), the drive voltage V90 (hereinafter abbreviated as off response time) was measured. When the transmittance at the maximum transmittance is 100%, the transmittance of 90% is 6.1V, and the off response τoff (when the voltage is applied at the drive voltage V90 is changed to 0V). Response time) was 4.1 ms. Further, the transmittance at the time of applying 8V, which is a guideline for driving the liquid crystal driver IC, was 79.0%.

(比較例1)
実施例1における液晶組成物「LCN−1」に代えて、液晶組成物「LCN−R」を用いた以外は、実施例1と同様にして重合性化合物含有液晶組成物および液晶表示素子を得た。この液晶表示素子の駆動電圧V90は6.5V、オフ応答τoffは4.4ms、8V印加時の透過率は75.3%であった。
(Comparative Example 1)
A polymerizable compound-containing liquid crystal composition and a liquid crystal display element were obtained in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal composition "LCN-R" was used instead of the liquid crystal composition "LCN-1" in Example 1. It was. The drive voltage V90 of this liquid crystal display element was 6.5 V, the off response τoff was 4.4 ms, and the transmittance when 8 V was applied was 75.3%.

(比較例2)
実施例1における液晶組成物「LCN−1」に対し、重合性化合物「PI−1−2」および重合性化合物「PI−1−3」を添加する代わりに、重合性化合物「PII−5」を3.0質量%添加したこと以外は、実施例1と同様にして重合性化合物含有液晶組成物および液晶表示素子を得た。この液晶表示素子の駆動電圧V90は6.6V、オフ応答τoffは4.3ms、8V印加時の光透過率は70.6%であった。
(Comparative Example 2)
Instead of adding the polymerizable compound "PI-1-2" and the polymerizable compound "PI-1-3" to the liquid crystal composition "LCN-1" in Example 1, the polymerizable compound "PII-5" A polymerizable compound-containing liquid crystal composition and a liquid crystal display element were obtained in the same manner as in Example 1 except that 3.0% by mass was added. The drive voltage V90 of this liquid crystal display element was 6.6 V, the off response τoff was 4.3 ms, and the light transmittance when 8 V was applied was 70.6%.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

(実施例2〜6)
実施例1における液晶組成物「LCN−1」に代えて、「LCN−2」〜「LCN−6」のうち1つを用いた以外は、実施例1と同様にして重合性化合物含有液晶組成物、並びに液晶表示素子をそれぞれ得た。
(Examples 2 to 6)
A polymerizable compound-containing liquid crystal composition in the same manner as in Example 1 except that one of "LCN-2" to "LCN-6" was used instead of the liquid crystal composition "LCN-1" in Example 1. A compound and a liquid crystal display element were obtained, respectively.

実施例1〜6、および比較例1〜2で得られた素子の特性を下表2に示す。 Table 2 below shows the characteristics of the devices obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2020200429
Figure 2020200429

実施例1と比較例1との比較から、本発明の重合性化合物含有液晶組成物を用いると、駆動電圧を下げつつ、8V印加時の透過率、及びオフ応答τoffを改善できることが示された。また、実施例1および比較例2の結果から、式(PI)化合物を含む実施例1は、当該化合物を含まない比較例2よりも8V印加時の光透過率が高くなることが示唆された。 From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, it was shown that the use of the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention can improve the transmittance at the time of applying 8 V and the off-response τoff while lowering the driving voltage. .. Further, from the results of Example 1 and Comparative Example 2, it was suggested that Example 1 containing the compound of formula (PI) had a higher light transmittance when 8 V was applied than that of Comparative Example 2 not containing the compound. ..

実施例2〜6は、一般式(i)で表される化合物を含み、且つ比較例1における液晶組成物「LCN−R」とTNIが同等となるように調製した液晶組成物に、一般式(PI)で表される重合性化合物「PI−1−2」および「PI−1−3」を添加したものである。実施例2〜6と比較例1との比較から、本発明の重合性化合物含有液晶組成物を用いると、駆動電圧を下げつつ、8V印加時の光透過率、及びオフ応答τoffを改善できることが示された。 Example 2-6 includes a compound represented by formula (i), and the liquid crystal composition in Comparative Example 1 A liquid crystal composition "LCN-R" and T NI were prepared so that the same general It is obtained by adding the polymerizable compounds "PI-1-2" and "PI-1--3" represented by the formula (PI). From the comparison between Examples 2 to 6 and Comparative Example 1, it is possible to improve the light transmittance and the off-response τoff when 8 V is applied while lowering the driving voltage by using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition of the present invention. Shown.

Claims (7)

一般式(i)
Figure 2020200429
(式中、Xi1及びXi2はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基を表し、
i1及びYi2はそれぞれ独立して、−O−、−CF−、−CO−、又は−CXi3i4−を表すが、Yi1及びYi2のいずれか一つ以上は−O−を表し、Xi3及びXi4はそれぞれ独立して、Xi1と同じ意味を表し、
i1、Li2、Li3、Li4及びLi5はそれぞれ独立して、水素原子、臭素原子、よう素原子、水酸基、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数2から15のアルケニル基又は一般式(L−1)
Figure 2020200429
(式中、Ri1は水素原子、炭素原子数1から15のアルキル基、炭素原子数1から15のアルコキシ基、炭素原子数2から15のアルケニル基又は炭素原子数2から15のアルケニルオキシ基を表し、
i1
(a)1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−に置き換えられても良い。)
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良く、この基中に存在する1つの水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(これらの基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良く、また、ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基を表し、
i1は、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
i1は1又は2を表すが、ni1が2を表しAi1及びZi1が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
で表される基を表し、
i1は一般式(Wi1−1)、(Wi1−2)又は(Wi1−3)
Figure 2020200429
(式中、黒点(・)はLi2又はYi2への結合点を表し、*はLi5が結合する炭素原子に隣接する炭素原子への結合点を表し、Li6、Li7及びLi8はそれぞれ独立して、Li1と同じ意味を表す。)で表される基を表し、
i2は単結合又は−CLi9i10
(Li9及びLi10はそれぞれ独立して、Li1と同じ意味を表す。)
を表し、
i1、Li2、Li3、Li4、Li5、Li6、Li7、Li8、Li9及びLi10中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−C≡C−、−O−、−COO−、−OCO−又は−CO−により置き換えられても良く、また、アルキル基又はアルケニル基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されても良い。)で表される化合物を1種又は2種以上と、
一般式(PI)
Figure 2020200429
(前記一般式(PI)中、R102、R103、R104、R105、R106、R107、R108及びR109はそれぞれ独立して、炭素原子数1から18のアルキル基、炭素原子数1から18のアルコキシ基、ハロゲン原子又は水素原子のいずれかを表し、
11およびP12は、それぞれ独立して以下の式(R−1)から式(R−9)のいずれかを表し、
Figure 2020200429
(前記式(R−1)〜(R−9)中、R21、R31、R41、R51およびR61はお互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜5個のアルキル基または炭素原子数1〜5個のハロゲン化アルキル基を表し、WおよびTはそれぞれ独立して単結合、−O−、−COO−または炭素原子数1〜5のアルキレン基を表し、p、tおよびqはそれぞれ独立して、0、1または2を表す。式中の*はS11またはS12への結合点を表す。)
11およびS12は、それぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜15のアルキレン基を表すがS11およびS12が同時に単結合を表すことはなく、該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−OCO−又は−COO−で置換されてよく、
102、R103、R104、R105、R106、R107、R108およびR109の少なくとも一つはハロゲン原子、炭素原子数1から18のアルキル基、または炭素原子数1から18のアルコキシ基である。)
で表される重合性化合物を1種又は2種以上と、
を含有する重合性化合物含有液晶組成物。
General formula (i)
Figure 2020200429
(In the formula, X i1 and X i2 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a trifluoromethyl group, or a trifluoromethoxy group, respectively.
Y i1 and Y i2 independently represent -O-, -CF 2- , -CO-, or -CX i3 X i4- , but any one or more of Y i1 and Y i2 is -O-. X i3 and X i4 independently represent the same meaning as X i1 .
Li 1 , Li 2 , Li 3 , Li 4 and Li 5 are independently hydrogen atom, bromine atom, iodine atom, hydroxyl group, alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and alkenyl having 2 to 15 carbon atoms. Group or general formula ( Li -1)
Figure 2020200429
(In the formula, Ri1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 15 carbon atoms. Represents
A i1 is (a) 1,4-cyclohexylene group (the one present in the group -CH 2 - or nonadjacent two or more -CH 2 - is -O- or -S- in May be replaced.)
(B) 1,4-Phenylene group (one -CH = existing in this group or two or more -CH = not adjacent to each other may be replaced with -N = and is present in this group. One hydrogen atom may be replaced with a fluorine atom.)
(C) 1,4-Cyclohexenylene group, naphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group (c) The hydrogen atom present in these groups may be substituted with a fluorine atom, and is also present in the naphthalene-2,6-diyl group or the 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group. One -CH = or two or more non-adjacent -CH = may be replaced with -N =.)
Represents a group selected from the group consisting of
Z i1 is -CH 2 O-, -OCH 2- , -CF 2 O-, -OCF 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 CH 2- , -CF 2 CF 2- , -CH = CH-, -CF = CF-, -C≡C- or single bond,
Although n i1 represents 1 or 2, when n i1 represents 2 and there are a plurality of A i1 and Z i 1 , they may be the same or different. )
Represents the group represented by
W i1 is a general formula (W i1-1 ), (W i1-2 ) or (W i1 -3).
Figure 2020200429
(In the formula, the black dot (・) represents the bond point to Li i2 or Y i2 , * represents the bond point to the carbon atom adjacent to the carbon atom to which Li i5 is bonded, and Li i6 , Li 7 and Li 8 each independently represent a group represented by represents.) the same meaning as L i1,
W i2 is a single bond or -CL i9 L i10 -
(L i9 and Li i10 independently represent the same meaning as Li 1 ).
Represents
L i1, L i2, L i3 , L i4, L i5, L i6, L i7, L i8, L i9 and L i10 in present in one -CH 2 - or adjacent have not more than one - CH 2 − may be replaced by −C≡C−, −O−, −COO−, −OCO− or −CO−, and a hydrogen atom present in an alkyl group or an alkenyl group is substituted with a fluorine atom. May be done. ) Is one or more compounds,
General formula (PI)
Figure 2020200429
(In the general formula (PI), R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 , R 108 and R 109 are independently alkyl groups and carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms, respectively. Represents any of the alkoxy groups, halogen atoms or hydrogen atoms of numbers 1-18,
P 11 and P 12 independently represent any of the following equations (R-1) to (R-9).
Figure 2020200429
(In the above formulas (R-1) to (R-9), R 21 , R 31 , R 41 , R 51 and R 61 are independent of each other and have an alkyl group having a hydrogen atom and 1 to 5 carbon atoms. Alternatively, it represents an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, and W and T independently represent a single bond, -O-, -COO- or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, p, t. And q independently represent 0, 1 or 2. * in the equation represents the point of connection to S 11 or S 12. )
S 11 and S 12 independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, but S 11 and S 12 do not represent a single bond at the same time, and one or 2 of the alkylene groups. One or more of -CH 2 -, as the oxygen atoms are not directly adjacent, -O -, - OCO- or -COO- in may be substituted,
At least one of R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 , R 108 and R 109 is a halogen atom, an alkyl group with 1 to 18 carbon atoms, or an alkoxy with 1 to 18 carbon atoms. It is the basis. )
One or more polymerizable compounds represented by
A liquid crystal composition containing a polymerizable compound containing.
前記一般式(PI)で表される重合性化合物の含有量が、0.4%質量〜8質量%である請求項1記載の重合性化合物含有液晶組成物。 The polymerizable compound-containing liquid crystal composition according to claim 1, wherein the content of the polymerizable compound represented by the general formula (PI) is 0.4% by mass to 8% by mass. 更に一般式(NU−01)から一般式(NU−08)
Figure 2020200429
(式中、RNU11、RNU12、RNU21、RNU22、RNU31、RNU32、RNU41、RNU42、RNU51、RNU52、RNU61、RNU62、RNU71、RNU72、RNU81及びRNU82は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、該基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていても良い。)
で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有する請求項1又は2に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
Further, from the general formula (NU-01) to the general formula (NU-08)
Figure 2020200429
(In the formula, R NU11 , R NU12 , R NU21 , R NU22 , R NU31 , R NU32 , R NU41 , R NU42 , R NU51 , R NU52 , R NU61 , R NU62 , R NU71 , R NU72 , R NU71, R NU82 independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 8 carbon atoms. , One or two or more non-adjacent −CH 2 −s in the group are independently −CH = CH−, −C≡C−, −O−, −CO−, −COO− or −OCO. May be replaced by-.)
The polymerizable compound-containing liquid crystal composition according to claim 1 or 2, which contains one or more compounds selected from the compound group represented by.
更に一般式(N−01)、(N−02)、(N−03)、(N−04)及び(N−05)
Figure 2020200429
(式中、R21及びR22は、それぞれ独立して、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基又は炭素原子数2〜8のアルケニルオキシ基を表し、該基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−CO−、−COO−又は−OCO−によって置換されていても良く、
は、それぞれ独立して、単結合、−CHCH−、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−OCF−、−CFO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−を表し、
mは、それぞれ独立して、1又は2を表す。)
で表される化合物群から選ばれる化合物を1種類又は2種類以上含有する請求項1から3のいずれか1項に記載の重合性化合物含有液晶組成物。
Furthermore, the general formulas (N-01), (N-02), (N-03), (N-03) and (N-05)
Figure 2020200429
(In the formula, R 21 and R 22 are independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, or 2 carbon atoms. represents 8 alkenyloxy group, two or more -CH of one or non-adjacent in the group 2 - each independently -CH = CH -, - C [identical to] C -, - O -, - CO It may be replaced by −, −COO− or −OCO−.
Z 1 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -OCH 2- , -CH 2 O-, -COO-, -OCO-, -OCF 2- , -CF 2 O-,- Represents CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C-
m independently represents 1 or 2, respectively. )
The polymerizable compound-containing liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 3, which contains one or more compounds selected from the compound group represented by.
請求項1から4のいずれか1項に記載の重合性化合物含有液晶組成物を用いた液晶表示素子。 A liquid crystal display device using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項1から4のいずれか1項に記載の重合性化合物含有液晶組成物を用いたアクティブマトリックス駆動用液晶表示素子。 An active matrix driving liquid crystal display device using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項1から4のいずれか1項に記載の重合性化合物含有液晶組成物を用いたVAモード、IPSモード、FFSモード、VA−TNモード、TNモード、又はECBモード用液晶表示素子。 A liquid crystal display element for VA mode, IPS mode, FFS mode, VA-TN mode, TN mode, or ECB mode using the polymerizable compound-containing liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 4.
JP2019110353A 2019-06-13 2019-06-13 Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element Pending JP2020200429A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019110353A JP2020200429A (en) 2019-06-13 2019-06-13 Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019110353A JP2020200429A (en) 2019-06-13 2019-06-13 Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020200429A true JP2020200429A (en) 2020-12-17

Family

ID=73742601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019110353A Pending JP2020200429A (en) 2019-06-13 2019-06-13 Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020200429A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005097259A (en) * 2003-08-01 2005-04-14 Clariant Internatl Ltd Fluorinated polycyclic compound and its use in liquid crystal mixture
CN108865177A (en) * 2018-08-13 2018-11-23 西安瑞立电子材料有限公司 Liquid crystal media and application in a liquid crystal display
WO2018225522A1 (en) * 2017-06-06 2018-12-13 Dic株式会社 Liquid crystal compound, and composition thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005097259A (en) * 2003-08-01 2005-04-14 Clariant Internatl Ltd Fluorinated polycyclic compound and its use in liquid crystal mixture
WO2018225522A1 (en) * 2017-06-06 2018-12-13 Dic株式会社 Liquid crystal compound, and composition thereof
CN108865177A (en) * 2018-08-13 2018-11-23 西安瑞立电子材料有限公司 Liquid crystal media and application in a liquid crystal display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5376269B2 (en) Nematic liquid crystal composition
JP5885052B2 (en) Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
JP5534114B1 (en) Nematic liquid crystal composition
JP5534382B1 (en) Nematic liquid crystal composition
JP5534381B1 (en) Nematic liquid crystal composition
JP5534115B1 (en) Nematic liquid crystal composition
JP5776864B1 (en) Nematic liquid crystal composition
JP5309645B2 (en) Polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP5560532B2 (en) Polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP2010090277A (en) Polymeric stabilized ferroelectric liquid crystal composition, liquid crystal element, and process for producing the same
JP2020076012A (en) Liquid crystal composition and liquid crystal display element
TWI763954B (en) Liquid crystal composition and liquid crystal display element
JP6318528B2 (en) Liquid crystal / polymer composite material, optical element, method for manufacturing optical element, and method for manufacturing liquid crystal / polymer composite material
JP7092311B2 (en) Polymerizable liquid crystal composition and liquid crystal display element
JP2020200429A (en) Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element
JP2020200428A (en) Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element
JP6061040B2 (en) Nematic liquid crystal composition and liquid crystal display device using the same
JP2021116358A (en) Polymerizable compound-containing liquid crystal composition and liquid crystal display element including the same
TWI721763B (en) Liquid crystal composition and liquid crystal display element
JPWO2021002205A1 (en) Liquid crystal composition and liquid crystal display element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230418

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20231017