JP6252592B2 - テトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 - Google Patents

テトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 Download PDF

Info

Publication number
JP6252592B2
JP6252592B2 JP2015537614A JP2015537614A JP6252592B2 JP 6252592 B2 JP6252592 B2 JP 6252592B2 JP 2015537614 A JP2015537614 A JP 2015537614A JP 2015537614 A JP2015537614 A JP 2015537614A JP 6252592 B2 JP6252592 B2 JP 6252592B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
liquid crystal
ring
replaced
hydrogen
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.)
Active
Application number
JP2015537614A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015041006A1 (ja
Inventor
智広 矢野
智広 矢野
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.)
JNC Corp
JNC Petrochemical Corp
Original Assignee
JNC Corp
JNC Petrochemical Corp
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 JNC Corp, JNC Petrochemical Corp filed Critical JNC Corp
Publication of JPWO2015041006A1 publication Critical patent/JPWO2015041006A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6252592B2 publication Critical patent/JP6252592B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C23/00Compounds containing at least one halogen atom bound to a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C23/18Polycyclic halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/20Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/225Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/24Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D213/26Radicals substituted by halogen atoms or nitro radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D239/26Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D309/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
    • C07D309/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D309/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D319/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D319/041,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes
    • C07D319/061,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes not condensed with other rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/0403Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit the structure containing one or more specific, optionally substituted ring or ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3098Unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexene rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/18Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/16Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3004Cy-Cy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3009Cy-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/301Cy-Cy-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3016Cy-Ph-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3402Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
    • C09K2019/3422Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a six-membered ring
    • C09K2019/3425Six-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子に関する。さらに詳しくはテトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する誘電率異方性が負である化合物、この化合物を含有する液晶組成物、およびこの組成物を含む液晶表示素子に関する。
液晶表示素子は、パソコン、テレビなどのディスプレイに広く利用されている。この素子は、液晶性化合物の光学的異方性、誘電率異方性などを利用したものである。液晶表示素子の動作モードとしては、PC(phase change)モード、TN(twisted nematic)モード、STN(super twisted nematic)モード、BTN(bistable twisted nematic)モード、ECB(electrically controlled birefringence)モード、OCB(optically compensated bend)モード、IPS(in-plane switching)モード、VA(vertical alignment)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード、PSA(Polymer sustained alignment)などのモードが知られている。
これらのうち、IPSモード、FFSモードおよびVAモードは、TNモード、STNモードなどの動作モードの欠点である視野角の狭さを改善できることが知られている。この種のモードを有する液晶表示素子では、負の誘電率異方性を有する液晶組成物が主に使われている。液晶表示素子の特性をさらに向上させるには、この組成物に含まれる液晶性化合物が、下記の(1)〜(8)で示す物性を有することが好ましい。
(1)熱、光などに対する高い安定性、
(2)高い透明点、
(3)液晶相の低い下限温度、
(4)小さな粘度(η)、
(5)適切な光学的異方性(Δn)、
(6)大きな負の誘電率異方性(Δε)、
(7)適切な弾性定数(K33:ベンド弾性定数)、
(8)他の液晶性化合物との優れた相溶性。
液晶性化合物の物性が素子の特性に及ぼす効果は、次のとおりである。(1)のように、熱、光などに対する高い安定性を有する化合物は、素子の電圧保持率を大きくする。これによって、素子の寿命が長くなる。(2)のように、高い透明点を有する化合物は、素子の使用可能な温度範囲を広げる。(3)のように、ネマチック相、スメクチック相などのような液晶相の低い下限温度、特にネマチック相の低い下限温度を有する化合物も、素子の使用可能な温度範囲を広げる。(4)のように、粘度の小さな化合物は、素子の応答時間を短くする。
(5)のように、適切な光学的異方性を有する化合物は、素子のコントラストを向上する。素子の設計に応じて、大きな光学的異方性または小さな光学的異方性、すなわち適切な光学的異方性を有する化合物が必要である。素子のセルギャップを小さくすることにより応答時間を短くする場合には、大きな光学的異方性を有する化合物が適している。(6)のように大きな負の誘電率異方性を有する化合物は、素子のしきい値電圧を下げる。これによって、素子の消費電力が小さくなる。
(7)に関しては、大きな弾性定数を有する化合物は、素子の応答時間を短くする。小さな弾性定数を有する化合物は、素子のしきい値電圧を下げる。したがって、向上させたい特性に応じて適切な弾性定数が必要になる。(8)のように他の液晶性化合物との優れた相溶性を有する化合物が好ましい。これは、異なった物性を有する液晶性化合物を混合して、組成物の物性を調節するからである。
従来から、負の誘電率異方性(Δε)を有する液晶組成物の成分として、ベンゼン環のラテラル位の水素がフッ素で置き換えられた液晶性化合物が数多く検討されてきている(特許文献1、2)。例えば化合物(a)が報告されている。しかし、化合物(a)は、負の誘電率異方性(Δε)を有するものの、必ずしもその値が大きくない場合もあり、VAモード、IPSモードなどの液晶表示素子の駆動電圧を低下させるためには十分ではない場合もあった。
Figure 0006252592
このような状況から、上記の物性(1)〜(8)に関して優れた物性と適切なバランスを有する化合物の開発が望まれている。特に、負の大きな誘電率異方性を有した化合物が求められている。
特許第2811342号公報 特開平02−4725号公報
本発明の第一の課題は、熱、光などに対する高い安定性、高い透明点、液晶相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学的異方性、大きな負の誘電率異方性、適切な弾性定数、他の液晶性化合物との優れた相溶性などの物性の少なくとも1つを充足する液晶性化合物を提供することである。特に大きな負の誘電率異方性を有する化合物を提供することである。第二の課題は、この化合物を含有し、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学的異方性、大きな負の誘電率異方性、および適切な弾性定数などの物性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。この課題は、少なくとも2つの物性に関して適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。第三の課題は、この組成物を含み、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有する液晶表示素子を提供することである。
本発明は、式(1)で表される化合物、この化合物を含有する液晶組成物、およびこの組成物を含む液晶表示素子に関する。
Figure 0006252592

式(1)において、
およびRは独立して、水素、ハロゲン、または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は−O−または−S−で置き換えられてもよ
く、少なくとも1つの−(CH−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
環Aおよび環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、2,6,7−トリオキサビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1、3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルであり;
およびZは独立して、単結合または炭素数1から4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は−O−または−COO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−(CH−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
aおよびbは独立して、0、1、2、3、または4であり、aおよびbの和は4以下であり、aまたはbが2以上のとき、任意の2つの環A、任意の2つの環A、任意の2つのZ、または任意の2つのZは、同一であっても、異なっていてもよい。
本発明の第一の長所は、熱、光などに対する高い安定性、高い透明点、液晶相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学的異方性、大きな負の誘電率異方性、適切な弾性定数、他の液晶性化合物との優れた相溶性などの物性の少なくとも1つを充足する液晶性化合物を提供することである。この長所は、特に大きな負の誘電率異方性を有する化合物を提供することである。第二の長所は、この化合物を含有し、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学的異方性、大きな負の誘電率異方性、および適切な弾性定数などの物性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。この長所は、少なくとも2つの物性に関して適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。第三の長所は、この組成物を含み、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有する液晶表示素子を提供することである。
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶性化合物は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。液晶性化合物、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と略すことがある。液晶表示素子は、液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。透明点は、液晶性化合物における液晶相−等方相の転移温度である。液晶相の下限温度は、液晶性化合物における固体−液晶相(スメクチック相、ネマチック相など)の転移温度である。ネマチック相の上限温度は、液晶組成物におけるネマチック相−等方相の転移温度であり、上限温度と略すことがある。ネマチック相の下限温度を下限温度と略すことがある。式(1)で表わされる化合物を化合物(1)と略すことがある。式(1)で表わされる化合物を含有する組成物を組成物(1)と略すことがある。この略記は式(2)などで表される化合物にも適用することがある。式(1)、式(2)などにおいて、六角形で囲んだA、Dなどの記号はそれぞれ環A、環Dなどに対応する。複数の環Aを1つの式または異なった式に記載した。これらの化合物において、任意の2つの環Aが表わす2つの基は、同一であってもよいし、異なってもよい。このルールは、環A、Zなどの記号にも適用される。また、lが2のときに2つとなる環Aにも適用される。百分率で表した化合物の量は、組成物の全重量に基づいた重量百分率(重量%)である。
「少なくとも1つの“A”は、“B”で置き換えられてもよい」の表現は、“A”が1つのとき、“A”の位置は任意であり、“A”の数が2つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できることを意味する。「少なくとも1つのAが、B、CまたはDで置き換えられてもよい」という表現は、任意のAがBで置き換えられる場合、任意のAがCで置き換えられる場合、および任意のAがDで置き換えられる場合、さらに複数のAがB、C、Dの少なくとも2つで置き換えられる場合を含むことを意味する。例えば、少なくとも1つの−CH−が−O−または−CH=CH−で置き換えられてもよいアルキルには、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアルケニル、およびアルケニルオキシアルキルが含まれる。なお、連続する2つの−CH−が−O−で置き換えられて、−O−O−のようになることは好ましくない。アルキルなどにおいて、メチル部分(−CH−H)の−CH−が−O−で置き換えられて−O−Hになることも好ましくない。
2−フルオロ−1,4−フェニレンは、下記の2つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き(L)であってもよいし、右向き(R)であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−2,5−ジイルのような、非対称の二価の環にも適用される。
Figure 0006252592
本発明は、下記の項1〜17に記載された内容を包含する。
項1. 式(1)で表される化合物。
Figure 0006252592

式(1)において、
およびRは独立して、水素、ハロゲン、または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−(CH−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
環Aおよび環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、2,6,7−トリオキサビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルであり;
およびZは独立して、単結合または炭素数1から4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は−O−または−COO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−(CH−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
aおよびbは独立して、0、1、2、3、または4であり、aおよびbの和は4以下であり、aまたはbが2以上のとき、任意の2つの環A、任意の2つの環A、任意の2つのZ、または任意の2つのZは、同一であっても、異なっていてもよい。
項2. 式(1)において、ZおよびZが独立して、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−(CH−、−(CHCFO−、−(CHOCF−、−CFO(CH−、−OCF(CH−、−CH=CH−(CH−、または−(CH−CH=CH−である項1に記載の化合物。
項3. 式(1)において、RおよびR2は独立して、水素、フッ素、塩素、または炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−(CH−は−CH=CH−で置き換えられてもよくこれらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素または塩素で置き換えられてもよく;
環Aおよび環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルであり;
およびZが独立して、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、または−OCH−である、項1または2に記載の化合物。
項4. 式(1)において、aおよびbの和が、1、2、または3である、項1〜3のいずれか1項に記載の化合物。
項5. 式(1−1)〜(1−5)のいずれかで表される項1に記載の化合物。
Figure 0006252592

式(1−1)〜(1−5)において、RおよびR2は独立して、水素、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、または炭素数2〜9のアルケニルオキシであり、これらの基において少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環A、環A、環A、および環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルであり;
、Z、ZおよびZは独立して、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、または−OCH−である。
項6. 式(1−1)〜(1−5)において、Z、Z、Z、およびZの少なくとも一つが、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、または−OCH−である項5に記載の化合物。
Figure 0006252592

式(1−6)〜(1−10)において、RおよびRは独立して、水素、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、または炭素数2〜9のアルケニルオキシであり、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環A、環A、環A3、および環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルである。
項8. 式(1−6)〜(1−10)において、環A、環A、環Aおよび環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイル、である項7に記載の化合物。
項9. 式(1−6)、(1−8)、または(1−10)で表される化合物であって、Rが水素である、項7または8に記載の化合物。
項10. 項1〜9のいずれか1項に記載の化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。
項11. 式(6)〜(12)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10に記載の液晶組成物。
Figure 0006252592

式(6)〜(12)において、
13は、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
14は、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
15は、水素、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
11は、水素、またはメチルであり;
Xは、−CF−、−O−、または−CHF−であり;
環D、環D、環D、および環Dは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
環Dおよび環Dは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
15、Z16、Z17、およびZ18は独立して、単結合、−CHCH−、−COO−、−CHO−、−OCF−、または−OCFCHCH−であり;
15およびL16は独立して、フッ素または塩素であり;
j、k、m、n、p、q、rおよびsは独立して、0または1であり、k、m、nおよびpの和は、1または2であり、q、rおよびsの和は、0、1、2または3であり、tは、1、2または3である。
項12. 式(13)〜(15)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10または11に記載の液晶組成物。
Figure 0006252592

式(13)〜(15)において、
16およびR17は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環E、環E、環E、および環Eは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
19、Z20、およびZ21は独立して、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、または−COO−である。
項13. 式(2)〜(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10〜12のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006252592

式(2)〜(3)において、
11は、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
11は、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
環B、環B、および環Bは独立して、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、または−(CH−であり;
11およびL12は独立して、水素またはフッ素である。
項14. 式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、項10〜13のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 0006252592

式(5)において、
12は、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
12は、−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
環Cは、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
14は、単結合、−CHCH−、−C≡C−、−COO−、−CFO−、−OCF−、または−CHO−であり;
13およびL14は独立して、水素またはフッ素であり;
iは、1、2、3、または4である。
項15. 少なくとも1つの光学活性化合物および/または重合可能な化合物をさらに含有する、項10〜14のいずれか1項に記載の液晶組成物。
項16. 少なくとも1つの酸化防止剤および/または紫外線吸収剤をさらに含有する、項10〜15のいずれか1項に記載の液晶組成物。
項17. 項10〜16のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
本発明の化合物、液晶組成物、液晶表示素子について、順に説明する。
1−1.化合物(1)
本発明の化合物(1)について説明をする。化合物(1)における末端基、環構造、結合基などの好ましい例、およびそれらの基が物性に及ぼす効果は、化合物(1)の下位式にも適用される。
Figure 0006252592
式(1)において、RおよびRは独立して、水素、ハロゲン、または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH−は−O−または−S−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−(CH−は−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。これらの基は、直鎖または分岐鎖であり、シクロヘキシルのような環状基を含まない。これらの基において分岐鎖よりも直鎖の方が好ましい。
アルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。−CH=CHCH、−CH=CHC、−CH=CHC、−CH=CHC、−CCH=CHCH、または−CCH=CHCのような奇数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはトランス配置が好ましい。−CHCH=CHCH、−CHCH=CHC、または−CHCH=CHCのような偶数位に二重結合をもつアルケニルにおいてはシス配置が好ましい。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、高い透明点または液晶相の広い温度範囲を有する。Mol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 109およびMol. Cryst. Liq. Cryst., 1985, 131, 327、に詳細な説明がある。
またはRの好ましい例は、アルキル、アルコキシ、アルケニル、およびアルケニルオキシである。RまたはRのさらに好ましい例は、アルキル、アルコキシ、およびアルケニルである。
アルキルの例は、−CH、−C、−C、−C、−C11、−C13、−C15、−C17、−C19、−C1021、−C1123、−C1225、−C1327、−C1429、および−C1531である。
アルコキシの例は、−OCH、−OC、−OC、−OC、−OC11、−OC13、−OC15、−OC17、−OC19、−OC1021、−OC1123、−OC1225、−OC1327、および−OC1429である。
アルコキシアルキルの例は、−CHOCH、−CHOC、−CHOC、−(CH−OCH、−(CH−OC、−(CH−OC、−(CH−OCH、−(CH−OCH、および−(CH−OCHである。
アルケニルの例は、−CH=CH、−CH=CHCH、−CHCH=CH、−CH=CHC、−CHCH=CHCH、−(CH−CH=CH、−CH=CHC、−CHCH=CHC、−(CH−CH=CHCH、および−(CH−CH=CHである。
アルケニルオキシの例は、−OCHCH=CH、−OCHCH=CHCH、および−OCHCH=CHCである。
少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられたアルキルの例は、−CHF、−CHF、−CF、−(CH−F、−CFCH、−CFCHF、−CFCHF、−CHCF、−CFCF、−(CH−F、−CFCHCH、−CHCHFCH、−CHCFCH、−(CF−F、−CFCHFCF、−CHFCFCF、−(CH−F、−CF(CHCH、−(CF−F、−(CH−F、−(CF−F、−CHCl、−CHCl、−CCl、−(CH−Cl、−CClCH、−CClCHCl、−CClCHCl、−CHCCl、−CClCCl、−(CH−Cl、−CClCHCH、−(CCl−Cl、−CClCHClCCl、−CHClCClCCl、−(CH−Cl、−(CCl−Cl、−CCl(CHCH、−(CH−Cl、および−(CCl−Clである。
少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられたアルコキシの例は、−OCHF、−OCHF、−OCF、−O−(CH−F、−OCFCHF、−OCFCHF、−OCHCF、−O−(CH−F、−O−(CF−F、−OCFCHFCF、−OCHFCFCF、−O(CH−F、−O−(CF−F、−O−(CH−F、−O−(CF−F、−OCHCHFCHCH、−OCHCl、−OCHCl、−OCCl、−O−(CH−Cl、−OCClCHCl、−OCClCHCl、−OCHCCl、−O−(CH−Cl、−O−(CCl−Cl、−OCClCHClCCl、−OCHClCClCCl、−O(CH−Cl、−O−(CCl−Cl、−O−(CH−Cl、および−O−(CCl−Clである。
少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられたアルケニルの例は、−CH=CHF、−CH=CF、−CF=CHF、−CH=CHCHF、−CH=CHCF、−(CH−CH=CF、−CHCH=CHCF、−CH=CHCFCF、−CH=CHCl、−CH=CCl、−CCl=CHCl、−CH=CHCHCl、−CH=CHCCl、−(CH−CH=CCl、−CHCH=CHCCl、および−CH=CHCClCClである。
式(1)において、環Aおよび環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、2,6,7−トリオキサビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルである。
環Aまたは環Aの好ましい例は、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、および5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルである。さらに好ましい例は、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、および5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルである。1,4−シクロへキシレンには、シスおよびトランスの立体配置が存在する。高い上限温度の観点から、トランス配置が好ましい。
少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレンの好ましい例は、式(A−1)〜(A−17)で表される基である。負の大きな誘電率異方性を有するためには、式(A−1)、(A−5)、(A−6)、(A−7)、(A−8)、(A−9)、(A−10)、または(A−11)で表される基がより好ましい。
Figure 0006252592
式(1)において、単結合または炭素数1から4のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH−は−O−または−COO−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−(CH−は−CH=CH−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において、少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
またはZの好ましい例は、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−(CH−、−(CHCFO−、−(CHOCF−、−CFO(CH−、−OCF(CH−、−CH=CH−(CH−、および−(CH−CH=CH−である。より好ましい例は、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、および−OCH−である。さらに好ましい例は、単結合、−(CH−、−CHO−、および−OCH−である。
aおよびbは独立して、0、1、2、3、または4であり、aおよびbの和は4以下であり、aまたはbが2以上のとき、任意の2つの環A、任意の2つの環A、任意の2つのZ、または任意の2つのZは、同一であっても、異なっていてもよい。aおよびbの好ましい組合せは、(a=3、b=0)、(a=2、b=1)、(a=1、b=1)、(a=2、b=0)、または(a=1、b=0)である。
1−2.化合物(1)の物性
化合物(1)において、R、R、環A、環A、Z、Z、a、およびbの組合せを適切に選択することによって、透明点、光学的異方性、誘電率異方性などの物性を任意に調整することが可能である。化合物の物性に大きな差異がないので、化合物(1)は、H(重水素)、13Cなどの同位体を天然存在比の量より多く含んでもよい。Rなどの種類が化合物(1)の物性に及ぼす主要な効果を以下に説明する。
またはRが直鎖であるときは、液晶相の温度範囲が広く、そして粘度が小さい。RまたはRが分岐鎖であるときは、他の液晶性化合物との相溶性がよい。RまたはRが光学活性である化合物は、キラルドーパントとして有用である。この化合物を組成物に添加することによって、液晶表示素子に発生するリバース・ツイスト・ドメイン(reverse twisted domain)を防止することができる。RおよびRが共に光学活性でない化合物は、組成物の成分として有用である。RまたはRがアルケニルであるとき、好ましい立体配置は二重結合の位置に依存する。好ましい立体配置を有するアルケニル化合物は、小さい粘度、高い上限温度、または液晶相の広い温度範囲を有する。RまたはRがアルコキシであるときは、高い上限温度を有する。
環Aおよび環Aが共に1,4−シクロヘキシレンであるときは、透明点が高く、粘度が小さい。環Aおよび環Aの少なくとも1つが、1,4−フェニレン、または少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレンであるときは、光学的異方性が比較的大きく、そして配向秩序パラメーター(orientational order parameter)が比較的大きい。環Aおよび環Aが共に1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、またはこれらの組み合わせであるときは、光学的異方性が特に大きい。環Aおよび環Aの少なくとも1つが、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジクロロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであるときは、負の誘電率異方性が特に大きい。
およびZの少なくとも1つが、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、または−CFO−、−OCF−であるときは、粘度が小さい。ZおよびZの少なくとも1つが、−CH=CH−、−CHO−、または−OCH−であるときは、液晶相の温度範囲が広く、そして弾性定数(K)が大きい。ZおよびZの少なくとも1つが、単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−OCO−、または−CF=CF−であるときは、透明点が高い。ZおよびZの少なくとも1つが、−CH=CH−、−C≡C−、または−CF=CF−であるときは、光学的異方性が大きい。ZおよびZの少なくとも1つが、−CHO−、または−OCH−であるときは、負の誘電率異方性が大きい。ZおよびZが、すべて、単結合、−CHCH−、−CHO−、または−OCH−であるときは、化学的安定性が高い。ZおよびZの少なくとも1つが、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、または−OCH−であるときは、他の液晶性化合物との相溶性がよい。
化合物(1)は、構造内に少なくとも1つのテトラフルオロシクオロヘキサジエン骨格を持つ。このような構造の効果により、大きな誘電率異方性を有する。
1−3.好ましい化合物
化合物(1)の好ましい例として、項5に記載した化合物(1−1)〜(1−5)が挙げられる。
Figure 0006252592

式(1−1)〜(1−5)において、
およびRは独立して、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、または炭素数1〜9のアルコキシであり;
環A、環A、環A、および環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルであり;
およびZは独立して、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、または−OCF−である。
化合物(1)の好ましい例として、項7に記載した化合物(1−6)〜(1−10)が挙げられる。
Figure 0006252592

式(1−6)〜(1−10)において、RおよびRは独立して、水素、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、または炭素数2〜9のアルケニルオキシであり、これらの基において、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
環A、環A、環A、および環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルである。
化合物(1)のより好ましい例として、式(1−11)〜(1−55)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006252592

Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592

式(1−11)〜(1−55)において、RおよびRは独立して、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、または炭素数1〜9のアルコキシであり;
、Z、Z、およびZは独立して、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、または−OCF−である。
1−4.化合物(1)の合成
化合物(1)の合成法について説明する。化合物(1)は、有機合成化学の方法を適切に組み合わせることにより合成できる。出発物に目的の末端基、環、または結合基を導入する方法は、「オーガニックシンセシス」(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc.)、「オーガニック・リアクションズ」(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc.)、「コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス」(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、「新実験化学講座」(丸善)などの成書に記載されている。
1−4−1.結合基の生成
化合物(1)における結合基を生成する方法の例は、下記のスキームのとおりである。このスキームにおいて、MSG(またはMSG)は、少なくとも1つの環を有する一価の有機基である。複数のMSG(またはMSG)が表す一価の有機基は、同一であってもよいし、異なってもよい。化合物(1A)〜(1G)は、化合物(1)または化合物(1)の中間体に相当する。
Figure 0006252592

Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592

Figure 0006252592
Figure 0006252592

(I)単結合の生成
アリールホウ酸(21)と化合物(22)を、炭酸塩、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム触媒の存在下で反応させ、化合物(1A)を合成する。この化合物(1A)は、化合物(23)にn−ブチルリチウムを、次いで塩化亜鉛を反応させ、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム触媒の存在下で化合物(22)を反応させても合成される。
(II)−COO−と−OCO−の生成
化合物(23)にn−ブチルリチウムを、次いで二酸化炭素を反応させ、カルボン酸(24)を得る。このカルボン酸(24)と、化合物(21)から誘導したフェノール(25)とをDCC(1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド)とDMAP(4−ジメチルアミノピリジン)の存在下で脱水させて−COO−を有する化合物(1B)を合成する。この方法によって−OCO−を有する化合物も合成する。
(III)−CFO−と−OCF−の生成
化合物(1B)をローソン試薬で硫黄化し、化合物(26)を得る。化合物(26)をフッ化水素ピリジン錯体とNBS(N−ブロモスクシンイミド)でフッ素化し、−CFO−を有する化合物(1C)を合成する。M. Kuroboshi et al., Chem. Lett., 1992,827.を参照。化合物(1C)は化合物(26)をDAST((ジエチルアミノ)サルファートリフルオリド)でフッ素化しても合成される。W. H. Bunnelle et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 768.を参照。この方法によって−OCF−を有する化合物も合成する。
(IV)−CH=CH−の生成
化合物(22)をn−ブチルリチウム、次いでDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)と反応させてアルデヒド(27)を得る。ホスホニウム塩(28)とカリウムtert−ブトキシドを反応させて発生させたリンイリドを、アルデヒド(27)と反応させて化合物(1D)を合成する。反応条件によってはシス体が生成するので、必要に応じて公知の方法によりシス体をトランス体に異性化する。
(V)−CHCH−の生成
化合物(1D)をパラジウム炭素触媒の存在下で水素化し、化合物(1E)を合成する。
(VI)−C≡C−の生成
ジクロロパラジウムとヨウ化銅の触媒存在下で、化合物(23)に2−メチル−3−ブチン−2−オールを反応させたのち、塩基性条件下で脱保護して化合物(29)を得る。ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムとハロゲン化銅との触媒存在下、化合物(29)を化合物(22)と反応させて、化合物(1F)を合成する。
(VII)−CHO−と−OCH−の生成
化合物(27)を水素化ホウ素ナトリウムで還元して化合物(30)を得る。これを臭化水素酸で臭素化して化合物(31)を得る。炭酸カリウムの存在下、化合物(32)と化合物(31)を反応させて、化合物(1G)を合成する。この方法によって−OCH−を有する化合物も合成する。
(VIII)−CF=CF−の生成
化合物(23)をn−ブチルリチウムで処理したあと、テトラフルオロエチレンを反応させて化合物(33)を得る。化合物(22)をn−ブチルリチウムで処理したあと化合物(33)と反応させて、化合物(1H)を合成する。
1−4−2.環Aおよび環Aの生成
1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイルなどの環に関しては出発物が市販されているか、または合成法がよく知られている。
1−4−3.合成例
化合物(1)を合成する方法の例は、次のとおりである。これらの化合物において、R、R、環A、環A、Z、Z、a、およびbの定義は、前記の項1と同一である。
化合物(1)を合成する方法の例は、次のとおりである。公知の方法によって合成されるカテコール骨格をもつ化合物(34)に、ヨードベンゼンジアセテート次いでビス(2−メトキシエチル)アミノ硫黄トリフルオリド(以下、Deoxo−fluorと略すことがある)を反応させることにより得る。
Figure 0006252592
2.組成物(1)
本発明の液晶組成物(1)について説明をする。この組成物(1)は、少なくとも1つの化合物(1)を成分Aとして含む。組成物(1)は、2つ以上の化合物(1)を含んでいてもよい。液晶性化合物の成分が化合物(1)のみであってもよい。組成物(1)は、化合物(1)の少なくとも1つを1〜99重量%の範囲で含有することが、優良な物性を発現させるために好ましい。誘電率異方性が正である組成物において、化合物(1)の好ましい含有量は5〜60重量%の範囲である。誘電率異方性が負である組成物において、化合物(1)の好ましい含有量は30重量%以下である。組成物(1)は、化合物(1)と、本明細書中に記載しなかった種々の液晶性化合物とを含んでもよい。
好ましい組成物は、以下に示す成分B、C、D、およびEから選択された化合物を含む。組成物(1)を調製するときには、例えば、化合物(1)の誘電率異方性を考慮して成分を選択することもできる。成分を適切に選択した組成物は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学的異方性、大きな誘電率異方性、および適切な弾性定数を有する。
成分Bは、化合物(2)〜(4)である。成分Cは化合物(5)である。成分Dは、化合物(6)〜(12)である。成分Eは、化合物(13)〜(15)である。これらの成分について、順に説明する。
成分Bは、右末端にハロゲンまたはフッ素含有基を有する化合物である。成分Bの好ましい例として、化合物(2−1)〜(2−16)、化合物(3−1)〜(3−113)、または化合物(4−1)〜(4−57)を挙げることができる。
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
これらの化合物(成分B)において、R11およびX11の定義は、項11記載の式(2)〜(4)と同じである。
成分Bは、誘電率異方性が正であり、熱、光などに対する安定性が非常に優れているので、TFTモード用またはPSAモード用の組成物を調製する場合に用いられる。成分Bの含有量は、組成物の全重量に対して1〜99重量%の範囲が適するが、好ましくは10〜97重量%の範囲、より好ましくは40〜95重量%の範囲である。この組成物は、化合物(12)〜(14)(成分E)をさらに添加することにより粘度を調整することができる。
成分Cは、右末端基が−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nである化合物(5)である。成分Cの好ましい例として、化合物(5−1)〜(5−64)を挙げることができる。
Figure 0006252592
Figure 0006252592
これらの化合物(成分C)において、R12およびX12の定義は、項12記載の式(5)と同じである。
成分Cは、誘電率異方性が正であり、その値が大きいのでSTNモード用、TNモード用またはPSAモード用の組成物を調製する場合に主として用いられる。この成分Cを添加することにより、組成物の誘電率異方性を大きくすることができる。成分Cは、液晶相の温度範囲を広げる、粘度を調整する、または光学的異方性を調整する、という効果がある。成分Cは、素子の電圧−透過率曲線の調整にも有用である。
STNモード用またはTNモード用の組成物を調製する場合には、成分Cの含有量は、組成物の全重量に対して1〜99重量%の範囲が適しているが、好ましくは10〜97重量%の範囲であり、より好ましくは40〜95重量%の範囲である。この組成物は、成分Eを添加することにより液晶相の温度範囲、粘度、光学的異方性、誘電率異方性などを調整できる
成分Dは、化合物(6)〜(12)である。これらの化合物は、2、3−ジフルオロ−1,4−フェニレンのように、ラテラル位が2つのハロゲンで置換されたベンゼン環を有する。成分Dの好ましい例として、化合物(6−1)〜(6−8)、化合物(7−1)〜(7−17)、化合物(8−1)、化合物(9−1)〜(9−3)、化合物(10−1)〜(10−11)、化合物(11−1)〜(11−3)、または化合物(12−1)〜(12−3)を挙げることができる。
Figure 0006252592
Figure 0006252592
これらの化合物(成分D)において、R13、R14、およびR15の定義は、項9記載の式(6)〜(12)と同じである。
成分Dは、誘電率異方性が負の化合物である。成分Dは、主としてVAモード用またはPSAモード用の組成物を調製する場合に用いられる。成分Dのうち、化合物(6)は2環化合物であるので、主として、粘度の調整、光学的異方性の調整、または誘電率異方性の調整の効果がある。化合物(7)および(8)は3環化合物であるので、上限温度を高くする、光学的異方性を大きくする、または誘電率異方性を大きくするという効果がある。化合物(9)〜(12)は、誘電率異方性を大きくするという効果がある。
VAモード用またはPSAモード用の組成物を調製する場合には、成分Dの含有量は、組成物の全重量に対して、好ましくは40重量%以上であり、より好ましくは50〜95重量%の範囲である。成分Dを誘電率異方性が正である組成物に添加する場合は、成分Dの含有量が組成物の全重量に対して30重量%以下が好ましい。成分Dを添加することにより、組成物の弾性定数を調整し、素子の電圧−透過率曲線を調整することが可能となる。
成分Eは、2つの末端基がアルキルなどである化合物である。成分Eの好ましい例として、化合物(13−1)〜(13−11)、化合物(14−1)〜(14−19)、または化合物(15−1)〜(15−7)を挙げることができる。
Figure 0006252592
これらの化合物(成分E)において、R16およびR17の定義は、項10記載の式(13)〜(15)と同じである。
成分Eは、誘電率異方性の絶対値が小さいので、中性に近い化合物である。化合物(13)は、主として粘度の調整または光学的異方性の調整の効果がある。化合物(14)および(15)は、上限温度を高くすることによってネマチック相の温度範囲を広げる効果、または光学的異方性の調整の効果がある。
成分Eの含有量を増加させると組成物の粘度が小さくなるが、誘電率異方性が小さくなる。そこで、素子のしきい値電圧の要求値を満たす限り、含有量は多いほうが好ましい。したがって、VAモード用またはPSAモード用の組成物を調製する場合には、成分Eの含有量は、組成物の全重量に対して、好ましくは30重量%以上であり、より好ましくは40重量%以上である。
組成物(1)の調製は、必要な成分を高い温度で溶解させるなどの方法により行われる。用途に応じて、この組成物に添加物を添加してよい。添加物の例は、光学活性化合物、重合可能な化合物、重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、泡消剤などである。このような添加物は当業者によく知られており、文献に記載されている。
組成物(1)は、少なくとも1つの光学活性化合物をさらに含有してもよい。光学活性化合物として、公知のキラルド−プ剤を添加することができる。このキラルド−プ剤は液晶分子にらせん構造を誘起して必要なねじれ角を与えることによって逆ねじれを防ぐ、という効果を有する。キラルド−プ剤の好ましい例として、下記の化合物(Op−1)〜(Op−18)を挙げることができる。化合物(Op−18)において、環Jは1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンであり、R24は炭素数1〜10のアルキルである。
Figure 0006252592
組成物(1)は、このような光学活性化合物を添加して、らせんピッチを調整する。らせんピッチは、TFTモード用およびTNモード用の組成物であれば40〜200μmの範囲に調整するのが好ましい。STNモード用の組成物であれば6〜20μmの範囲に調整するのが好ましい。BTNモード用の組成物の場合は、1.5〜4μmの範囲に調整するのが好ましい。らせんピッチの温度依存性を調整する目的で2つ以上の光学活性化合物を添加してもよい。
組成物(1)は、重合可能な化合物を添加することによってPSAモード用に使用することもできる。重合可能な化合物の例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなどであり、好ましい例として、下記の化合物(M−1)〜(M−12)を挙げることができる。重合可能な化合物は、紫外線照射などにより重合する。光重合開始剤などの適切な開始剤の存在下で重合せさてもよい。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。
化合物(M−1)〜(M−12)において、R20は水素またはメチルであり;sは0または1であり;tおよびuは独立して、1〜10の整数である。かっこに入れた記号Fは、水素またはフッ素を意味する。
Figure 0006252592
酸化防止剤は、大きな電圧保持率を維持するために有効である。酸化防止剤の好ましい例として、下記の化合物(AO−1)または(AO−2);または、IRGANOX 415、IRGANOX 565、IRGANOX 1010、IRGANOX 1035、IRGANOX 3114、またはIRGANOX 1098(商品名:BASF社)を挙げることができる。紫外線吸収剤は、上限温度の低下を防ぐために有効である。紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。具体例として下記の化合物(AO−3)または(AO−4);TINUVIN 329、TINUVIN P、TINUVIN 326、TINUVIN 234、TINUVIN 213、TINUVIN 400、TINUVIN 328、またはTINUVIN 99−2(商品名:BASF社);および1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を挙げることができる。
立体障害のあるアミンのような光安定剤は、大きな電圧保持率を維持するために好ましい。光安定剤の好ましい例として、下記の化合物(AO−5)または(AO−6);TINUVIN 144、TINUVIN 765、またはTINUVIN 770DF(商品名:BASF社)を挙げることができる。熱安定剤も大きな電圧保持率を維持するために有効であり、好ましい例としてIRGAFOS 168(商品名:BASF社)を挙げることができる。消泡剤は、泡立ちを防ぐために有効である。消泡剤の好ましい例は、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどである。
Figure 0006252592
化合物(AO−1)において、R25は、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルコキシ、−COOR26、または−CHCHCOOR26であり;R26は炭素数1〜20のアルキルである。化合物(AO−2)および(AO−5)において、R27は炭素数1〜20のアルキルである。化合物(AO−5)において、環Kおよび環Lは独立して、1,4−シクロへキシレンまたは1,4−フェニレンであり、vは、0、1、または2であり、R28は、水素、メチル、またはOである。
組成物(1)は、メロシアニン系、スチリル系、アゾ系、アゾメチン系、アゾキシ系、キノフタロン系、アントラキノン系、テトラジン系などの二色性色素を添加すれば、GH(guest host)モード用に使用することもできる。
組成物(1)では、成分化合物の種類と割合とを適切に調整することによって上限温度を70℃以上とすること、下限温度を−10℃以下とすることができるので、ネマチック相の温度範囲が広い。したがって、この組成物を含む液晶表示素子は広い温度範囲で使用することが可能である。
組成物(1)では、成分化合物の種類と割合とを適切に調整することによって、光学異方性を0.10〜0.13の範囲、または0.05〜0.18の範囲とすることができる。同様にして、誘電率異方性を−5.0〜−2.0の範囲に調整することができる。好ましい誘電率異方性は、−4.5〜−2.5の範囲である。この範囲の誘電率異方性を有する組成物(1)は、IPSモード、VAモード、またはPSAモードで動作する液晶表示素子に好適に使用することができる。
3.液晶表示素子
組成物(1)は、AM素子への使用が可能である。さらにPM素子への使用も可能である。この組成物は、PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、PSA、FPAなどのモードを有するAM素子およびPM素子への使用が可能である。TN、OCB、IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子への使用は特に好ましい。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子において、電圧が無印加状態での液晶分子の配列がパネル基板に対して並行あるいは垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−TFT素子または多結晶シリコン−TFT素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したNCAP(nematic curvilinear aligned phase)型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたPD(polymer dispersed)型の素子にも使用できる。
組成物(1)は、負の誘電率異方性を有するので、VAモード、IPSモード、またはPSAモードなどの動作モードを有し、AM方式で駆動する液晶表示素子に好適に用いることができる。この組成物は、VAモードを有し、AM方式で駆動する液晶表示素子に、特に好適に用いることができる。
TNモード、VAモードなどで動作する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して垂直である。一方、IPSモードなどで動作する液晶表示素子においては、電場の方向は、液晶層に対して平行である。VAモードで動作する液晶表示素子の構造は、K. Ohmuro, S. Kataoka, T. Sasaki and Y. Koike, SID ’97 Digest of Technical Papers, 28, 845 (1997) に報告されている。IPSモードで動作する液晶表示素子の構造は、国際公開91/10936号パンフレット(ファミリー:米国特許第5576867明細書)に報告されている。
実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれら実施例によっては制限されない。
1−1.化合物(1)の実施例
化合物(1)は、下記の手順により合成した。合成した化合物は、NMR分析などの方法により同定した。化合物の物性は、下記に記載した方法により測定した。
NMR分析
測定装置は、DRX−500(ブルカーバイオスピン(株)社製)を用いた。H−NMRの測定では、試料をCDClなどの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、500MHz、積算回数16回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。19F−NMRの測定では、CFClを内部標準として用い、積算回数24回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、sexはセクステット、mはマルチプレット、brはブロードであることを意味する。
測定試料
相構造および転移温度を測定するときには、液晶性化合物そのものを試料として用いた。ネマチック相の上限温度、粘度、光学的異方性、誘電率異方性などの物性を測定するときには、化合物を母液晶に混合して調製した組成物を試料として用いた。
化合物を母液晶と混合した試料を用いる場合には、次の方法で測定を行った。化合物15重量%と母液晶85重量%とを混合して試料を調製した。この試料の測定値から、次の式で表わされる外挿法にしたがって、外挿値を計算し、この値を記載した。〈外挿値〉=(100×〈試料の測定値〉−〈母液晶の重量%〉×〈母液晶の測定値〉)/〈化合物の重量%〉
化合物と母液晶との割合がこの割合であっても、結晶(または、スメクチック相)が25℃で析出する場合には、化合物と母液晶との割合を10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%の順に変更をしていき、結晶(または、スメクチック相)が25℃で析出しなくなった割合で試料の物性を測定した。なお、特に断りのない限り、化合物と母液晶との割合は、15重量%:85重量%である。
母液晶としては、下記の母液晶(i)を用いた。母液晶(i)の成分の割合を重量%で示す。
Figure 0006252592
測定方法
物性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association;以下、JEITAと略す)で審議制定されるJEITA規格(JEITA・ED−2521A)に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたTN素子には、TFTを取り付けなかった。
(1)相構造
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレート(メトラー社FP−52型ホットステージ)に試料を置き、3℃/分の速度で加熱しながら相状態とその変化を偏光顕微鏡で観察し、相の種類を特定した。
(2)転移温度(℃)
パーキンエルマー社製走査熱量計DSC−7システム、またはDiamond DSCシステムを用いて、3℃/分速度で昇降温し、試料の相変化に伴う吸熱ピーク、または発熱ピークの開始点を外挿により求め、転移温度を決定した。化合物が固体からスメクチック相、ネマチック相などの液晶相に転移する温度を「液晶相の下限温度」と略すことがある。化合物が液晶相から液体に転移する温度を「透明点」と略すことがある。
結晶はCと表した。結晶の種類の区別がつく場合は、それぞれCまたはCと表した。スメクチック相はS、ネマチック相はNと表した。スメクチック相の中で、スメクチックA相、スメクチックB相、スメクチックC相、またはスメクチックF相の区別がつく場合は、それぞれS、S、S、またはSと表した。液体(アイソトロピック)はIと表した。転移温度は、例えば、「C 50.0 N 100.0 I」のように表記した。これは、結晶からネマチック相への転移温度が50.0℃であり、ネマチック相から液体への転移温度が100.0℃であることを示す。
(3)低温相溶性
化合物の割合が、20重量%、15重量%、10重量%、5重量%、3重量%、および1重量%となるように母液晶と化合物とを混合した試料を調製し、試料をガラス瓶に入れた。このガラス瓶を、−10℃または−20℃のフリーザー中に一定期間保管したあと、結晶(または、スメクチック相)が析出しているかどうか観察をした。
(4)ネマチック相の上限温度(TNIまたはNI;℃)
偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、1℃/分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。試料が化合物と母液晶との混合物であるときは、TNIの記号で示した。試料が化合物と成分Bなどとの混合物であるときは、NIの記号で示した。
(5)ネマチック相の下限温度(T;℃)
ネマチック相を有する試料を0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、Tを≦−20℃と記載した。
(6)粘度(バルク粘度;η;20℃で測定;mPa・s)
E型回転粘度計を用いて測定した。
(7)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s)
測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) に記載された方法に従った。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmのVA素子に試料を入れた。この素子に30ボルト〜50ボルトの範囲で1ボルト毎に段階的に印加した。0.2秒の無印加のあと、ただ1つの矩形波(矩形パルス;0.2秒)と無印加(2秒)の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流(transient current)のピーク電流(peak current)とピーク時間(peak time)を測定した。これらの測定値とM.Imaiらの論文、40頁の計算式(8)とから回転粘度の値を得た。この計算に必要な誘電率異方性は、下記の誘電率異方性の項で測定した値を用いた。
(8)光学的異方性(屈折率異方性;25℃で測定;Δn)
測定は、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率(n‖)は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率(n⊥)は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学的異方性(Δn)の値は、Δn=n‖−n⊥、の式から計算した。
(9)誘電率異方性(Δε;25℃で測定)
誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。誘電率(ε‖およびε⊥)は次のように測定した。
1)誘電率(ε‖)の測定:よく洗浄したガラス基板にオクタデシルトリエトキシシラン(0.16ml)のエタノール(20ml)溶液を塗布した。ガラス基板をスピンナーで回転させたあと、150℃で1時間加熱した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであるVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤で密閉した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。
2)誘電率(ε⊥)の測定:よく洗浄したガラス基板にポリイミド溶液を塗布した。このガラス基板を焼成した後、得られた配向膜にラビング処理をした。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、ツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。
(10)弾性定数(K11およびK33;25℃で測定;pN)
測定には株式会社東陽テクニカ製のEC−1型弾性定数測定器を用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである垂直配向素子に試料を入れた。この素子に20ボルトから0ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。静電容量(C)と印加電圧(V)の値を、「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社)、75頁にある式(2.98)、式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.100)から弾性定数の値を得た。
(11)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V)
測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプである。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が4μmであり、ラビング方向がアンチパラレルであるノーマリーブラックモード(normally black mode)のVA素子に試料を入れ、この素子を紫外線で硬化する接着剤を用いて密閉した。この素子に印加する電圧(60Hz、矩形波)は0Vから20Vまで0.02Vずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が10%になったときの電圧である。
(12)電圧保持率(VHR−1;25℃で測定;%)
測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmである。この素子は試料を入れたあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率である。
(13)電圧保持率(VHR−2;80℃で測定;%)
測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmである。この素子は試料を入れたあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積である。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率である。
(14)耐光性
二酸化珪素を斜方蒸着したガラス基板を調製した。得られた2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ) が10μmであるセルに試料を入れてTN素子を作製した。このT N 素子に12mW/cmの紫外光を20分間照射した(光源と被写体の距離は20cm)。この資料を上記の方法で透明点を測定し、紫外線照射前の資料の透明点と比較した。その変化が少ないほど耐光性に優れるといえる。
[実施例1]
化合物(No.13)の合成
Figure 0006252592
第1工程
窒素雰囲気下、水素化ナトリウム(10.2g)およびTHF(240ml)を反応器にとり、0℃に冷却した。そこへ化合物(S−1)(20g)のTHF(50ml)溶液をゆっくりと加え1時間撹拌した後、クロロメチルメチルエーテル(25.5g)をゆっくりと加えた後、室温まで昇温した。反応混合物を水へ注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製して、化合物(S−2)(19.0g;65%)を得た。
第2工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−2)(19.0g)および化合物(S−3)(16.9g)をトルエン(100ml)に溶解させ、水(50ml)、エタノール(50ml)、Pd(PPh(3.9g)、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド(TBAB)(0.45g)、および炭酸カリウム(28.49g)を加えて6時間加熱還流した。反応終了後酢酸エチルにて抽出し、飽和塩化ナトリウム水溶液、水にて洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧濃縮して淡茶色固体を得た。このものをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容量比で、酢酸エチル:トルエン=1:9)で精製して、化合物(S−4)(12.8g;59%)を得た。
第3工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−4)(21.8g)およびエタノール(250ml)を反応器にとり、撹拌しながらパラトルエンスルホン酸一水和物(30g)を添加し、1時間加熱還流した。反応混合物を水へ注ぎ込み、水層をトルエンで抽出した。有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、トルエン:酢酸エチル=7:1)で精製して、化合物(S−5)(7.89g;85%)を得た。
第4工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−5)(7.7g)とクロロホルム(250ml)を反応器にとり、0℃に冷却した。そこへヨードベンゼンジアセテート(15.2g)を加え室温に戻し、5分撹拌した。反応系を再度0℃に冷却しDeoxo−fluor(44g)を添加し、室温に戻しながら2日間撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、ヘプタン:トルエン=3:1)で精製して、化合物(No.13)(700mg;7.6%)を得た。
化学シフトδ(ppm;CDCl3):7.48(d,2H)、7.22(d,2H)、6.45−6.44(m,1H)、6.05−6.02(m,1H)、5.70−5.59(m,1H)、2.61(t,2H)、1.66(sex,2H)、0.96(t,3H).
化合物(No.13)の物性は、次のとおりであった。
上限温度(TNI)=−155.4℃;光学的異方性(Δn)=0.008;誘電率異方性(Δε)=−0.87;粘度(η)=50.6mPa・s.
[実施例2]
実施例1において、化合物(S−3)の代わりに化合物(S−6)を用いることで、化合物(No.107)を得た。
Figure 0006252592
化学シフトδ(ppm;CDCl3):7.63(s,4H)、7.55(d,2H)、7.27(d,2H)、6.53−6.52(m,1H)、6.07−6.04(m,1H)、5.73−5.62(m,1H)、2.63(t,2H)、1.69(sex,2H)、0.98(t,3H).
化合物(No.107)の物性は、次のとおりであった。
転移温度:C 61.8 (S 54.0) I.
上限温度(TNI)=2.6℃;光学的異方性(Δn)=0.156;誘電率異方性(Δε)=−1.81.
[実施例3]
化合物(No.94)の合成
Figure 0006252592
第1工程
窒素雰囲気下の反応器中、一般的な方法で合成された化合物(S−7)(20g)のTHF溶液(200ml)に、−5℃で、n−ブチルリチウム1.66M n−ヘキサン溶液(76ml)を滴下した。その後、反応液を室温まで戻し30分攪拌した。ついでこの溶液を−65℃に冷やし、化合物(S−8)(20.4g)のテトラヒドロフラン溶液(30ml)、三フッ素化ホウ素ジエチルエーテル錯体(15.9g)を滴下し、反応液を室温まで戻した後、3時間反応させた。反応液に10%ギ酸水溶液(100ml)を加え、分液した。水相をトルエン(20ml)で3回抽出し、有機層をあわせて水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル:50g、溶離液:容積比、ヘプタン:酢酸エチル=80:20)にて精製し、化合物(S−9)(23.8g;59%)を得た。
第2工程
窒素雰囲気下の反応器中、上記工程で得られた化合物(S−9)(23.8g)のテトラヒドロフラン溶液(100ml)に、−50℃以下で水素化ジイソブチルアルミニウム0.99M トルエン溶液(60ml)を滴下し、3時間反応させた。反応液を10%ギ酸水溶液(50ml)に注ぎ、分液し、水相をトルエン(100ml)で2回抽出した。有機層をあわせて水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下にて溶媒を留去し、化合物(S−10)(23.6g:99%)を得た。
第3工程
窒素雰囲気下、上記工程で得られた化合物(S−10)(23.6g)のジクロロメタン溶液(100ml)に、−30℃でトリエチルシラン6.2g、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体7.3gを滴下した。室温に戻し3時間攪拌後、水(30ml)を加え分液した。有機相を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下にて溶媒を留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル:100g、溶離液:ヘプタン/酢酸エチル=80/20(体積比))、再結晶(容積比、ヘプタン:酢酸エチル=80:20())により精製し、化合物(S−11)(6.7g収率29%)を得た。
第4工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−11)(6.56g)とジクロロメタン(20ml)を反応器にとり、−60℃に冷却した。そこへ三臭化ホウ素1Mジクロロメタン溶液(65ml)を滴下し室温に戻し、一晩撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、酢酸エチル:トルエン=1:19)で精製して、化合物(S−12)(5.35g;88%)を得た。
第5工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−12)(5.35g)とクロロホルム(200ml)を反応器にとり、0℃に冷却した。そこへヨードベンゼンジアセテート(5g)を加え室温に戻し、5分撹拌した。反応系を再度0℃に冷却しDeoxo−fluor(30g)を添加し、室温に戻しながら2日間撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、ヘプタン:トルエン=3:1)で精製して、化合物(No.94)(454mg;7.6%)を得た。
化学シフトδ(ppm;CDCl3):6.54−6.53(m,1H)、6.06−6.03(m,1H)、4.06(dq,2H)、3.42(t,1H)、3.10(dq,1H)、2.84(t,1H)、2.18(t,2H)、2.09(d,1H)、1.97(d,1H)、1.81−1.72(m,5H)、1.57−1.45(m,4H)、1.35−1.29(m,3H)、1.22−1.11(m,3H)、1.05(sex,1H)、0.95−0.81(m,2H)、0.87(t、3H)、0.85(t、3H).
化合物(No.94)の物性は、次のとおりであった。
光学的異方性(Δn)=0.087;誘電率異方性(Δε)=−7.66.
[実施例4]
化合物(No.76)の合成
Figure 0006252592
第1工程
窒素雰囲気下、一般的な方法で合成された化合物(S−13)(20g)、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA:19.34g)およびTHF(200ml)を反応容器にとり、0℃まで冷却した。そこへ、1.66M n−ヘキサン溶液(103ml)を滴下し、室温に戻し2時間攪拌した。その後、−60℃に冷却し、化合物(S−14)(32g)のTHF(50ml)溶液を滴下し、室温に戻しながら2時間攪拌した。反応混合物を水へ注ぎ込み、水層をトルエンで抽出した。有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製して、化合物(S−15)(37.9g;85%)を得た。
第2工程
上記工程でえた化合物(S−15)(37.9g)、p−トルエンスルホン酸(3g)、およびトルエン(300ml)を容器にとり、この混合物を、留出する水を抜きながら2時間加熱還流させた。反応混合物を30℃まで冷却した後、得られた液に水(500ml)とトルエン(500ml)とを加え混合した後、静置して有機層と水層の2層に分離させて、有機層への抽出操作を行った。得られた有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製して、化合物(S−16)(35.4g;98%)を得た。
第3工程
トルエン(150ml)、エタノール(150ml)との混合溶媒に上記工程で得た化合物(S−16)(35.4g)を溶解させ、さらに5%Pd/C(0.5g)を加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Pd/Cを除去して、さらに溶媒を留去して、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン)で精製し、化合物(S−17)(32.9g:94%)を得た。
第4工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−17)(32.9g)とジクロロメタン(200ml)を反応器にとり、−60℃に冷却した。そこへ三臭化ホウ素1Mジクロロメタン溶液(300ml)を滴下し室温に戻し、一晩撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、酢酸エチル:トルエン=1:19)で精製して、化合物(S−18)(26.8g;88%)を得た。
第5工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−18)(32.9g)とクロロホルム(400ml)を反応器にとり、0℃に冷却した。そこへヨードベンゼンジアセテート(25g)を加え室温に戻し、5分撹拌した。反応系を再度0℃に冷却しDeoxo−fluor(60g)を添加し、室温に戻しながら2日間撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、ヘプタン:トルエン=3:1)で精製して、化合物(No.76)(2.2g;7.4%)を得た。
化学シフトδ(ppm;CDCl3):6.53−6.52(m,1H)、6.07−6.04(m,1H)、2.18(t,1H)、2.12(quint,1H)、1.73−1.24(m,26H)、0.87(t、3H)、0.85(t、3H).
化合物(No.76)の物性は、次のとおりであった。
光学的異方性(Δn)=0.082;誘電率異方性(Δε)=−4.94.
[実施例5]
化合物(No.162)の合成
Figure 0006252592
第1工程
窒素雰囲気下、一般的な方法で合成された化合物(S−20)(9.8g)、(S−21)(15.1g)及び炭酸カリウム(10.3g)を反応容器にとり、70℃で5時間、攪拌した。得られた反応液にトルエン(70ml)、および水(100ml)を加え混合した。有機層を分取して、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製して、化合物(S−22)(14.62g;70%)を得た。
第2工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−22)(14.62g)とジクロロメタン(100ml)を反応器にとり、−60℃に冷却した。そこへ三臭化ホウ素1Mジクロロメタン溶液(150ml)を滴下し室温に戻し、一晩撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、酢酸エチル:トルエン=1:19)で精製して、化合物(S−23)(10.9g;80%)を得た。
第3工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−23)(10.9g)とクロロホルム(100ml)を反応器にとり、0℃に冷却した。そこへヨードベンゼンジアセテート(8.99g)を加え室温に戻し、5分撹拌した。反応系を再度0℃に冷却しDeoxo−fluor(25g)を添加し、室温に戻しながら2日間撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、ヘプタン:トルエン=3:1)で精製して、化合物(No.162)(0.6g;5%)を得た。
化学シフトδ(ppm;CDCl3):6.53−6.52(m,1H)、5.57−5.54(m,1H)、3.74(d,2H)、2.18(t,2H)、1.70−1.78(m,1H)、1.61−1.23(m,25H)、0.86(t、3H)、0.84(t、3H).
化合物(No.162)の物性は、次のとおりであった。
光学的異方性(Δn)=0.093;誘電率異方性(Δε)=−6.30.
[実施例6]
化合物(No.136)の合成
Figure 0006252592
第1工程
窒素雰囲気下、一般的な方法で合成された化合物(S−24)(16.4g)およびTHF(100ml)を混合し、−10℃まで冷却した。その後、カリウムt−ブトキシド(3.4g)を−10℃〜−5℃の温度範囲で、2回に分けて投入した。−10℃で60分攪拌した後、一般的な方法で合成された化合物(S−25)(5.6g)のTHF(30ml)溶液を−10〜−5℃の温度範囲で滴下した。0℃で30分攪拌した後、反応液を水(100ml)とトルエン(200ml)の混合液へ注ぎ込み、混合した。有機層を分取して、食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製して、化合物(S−26)(8.9g;80%)を得た。
第2工程
トルエン(150ml)とエタノール(150ml)の混合溶媒に上記工程で得た化合物(S−26)(8.9g)を溶解させ、さらに5%Pd/C(0.5g)を加え、水素雰囲気下、水素を吸収しなくなるまで室温で攪拌した。反応終了後、Pd/Cを除去して、さらに溶媒を留去して、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘプタン)で精製し、化合物(S−27)(8.1g:90%)を得た。
第3工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−27)(8.1g)とジクロロメタン(100ml)を反応器にとり、−60℃に冷却した。そこへ三臭化ホウ素1Mジクロロメタン溶液(80ml)を滴下し室温に戻し、一晩撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、酢酸エチル:トルエン=1:19)で精製して、化合物(S−28)(6.79g;90%)を得た。
第4工程
窒素雰囲気下、上記工程で得た化合物(S−28)(6.79g)とクロロホルム(100ml)を反応器にとり、0℃に冷却した。そこへヨードベンゼンジアセテート(5.63g)を加え室温に戻し、5分撹拌した。反応系を再度0℃に冷却しDeoxo−fluor(15g)を添加し、室温に戻しながら2日間撹拌した。混合物を氷水へ注ぎ込み、有機層を分取して、飽和重曹水および水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(容積比、ヘプタン:トルエン=3:1)で精製して、化合物(No.136)(0.74g;10.0%)を得た。
化学シフトδ(ppm;CDCl3):5.70−5.68(m,1H)、5.83−5.81(m,1H)、2.20(t,2H)、2.18(t,2H)、1.61−1.23(m,28H)、0.85(t、3H)、0.82(t、3H)
化合物(No.136)の物性は、次のとおりであった。
光学的異方性(Δn)=0.077;誘電率異方性(Δε)=−4.54
[実施例7]
実施例1において、化合物(S−1)の代わりに化合物(S−29)を用いることで、化合物(No.226)を得た。
Figure 0006252592
化学シフトδ(ppm;CDCl3):7.40(d,2H)、7.22(d,2H)、6.33(d,1H)、6.08(d,1H)、2.63(t,2H)、2.39(q,2H)、1.68(sex,2H)、1.20(t,3H)、0.98(t,3H).
化合物(No.226)の物性は、次のとおりであった。
転移温度:C 12.1 N 15.3 I.
上限温度(TNI)=−63.4℃;光学的異方性(Δn)=0.094;誘電率異方性(Δε)=−4.43;粘度(η)=41.1mPa・s.
[実施例8]
実施例2において、化合物(S−1)の代わりに化合物(S−29)を用いることで、化合物(No.227)を得た。
Figure 0006252592
化学シフトδ(ppm;CDCl3):7.61(d,2H)、7.53(d,2H)、7.53(d,2H)、7.27(d,2H)、6.39(d,1H)、6.09(d,1H)、2.63(t,2H)、2.40(q,2H)、1.68(sex,2H)、1.19(t,3H)、0.98(t,3H).
化合物(No.227)の物性は、次のとおりであった。
転移温度:C 108.0 N 113.3 I.
上限温度(TNI)=101.3℃;光学的異方性(Δn)=0.260;誘電率異方性(Δε)=−5.05;粘度(η)=87.1mPa・s.
[実施例9]
実施例6において、化合物(S−25)の代わりに化合物(S−30)を用いることで、化合物(No.229)を得た。
Figure 0006252592
化学シフトδ(ppm;CDCl3):5.88(s,2H)、2.32−2.21(m,4H)、1.81−1.65(m,8H)、1.40−0.75(m,18H)、1.15(t,3H)、0.88(t,3H).
化合物(No.229)の物性は、次のとおりであった。
転移温度:C 141.5 I.
上限温度(TNI)=109.3℃;光学的異方性(Δn)=0.087;誘電率異方性(Δε)=−5.11;粘度(η)=197.5mPa・s;耐光性 母液晶ZLI−1132(メルク社製)に化合物(No.229)を15%添加し紫外線照射前後の組成物の透明点の変化を測定したところ、5℃以内であった。
[実施例10]
実施例7において、化合物(S−3)の代わりに化合物(S−31)を用いることで、化合物(No.228)を得た。尚、化合物(S−31)は特開2012−25667号公報の実施例2等の記載の方法で合成できる。
Figure 0006252592
化学シフトδ(ppm;CDCl3):7.07(t,1H)、6.75(t,1H)、6.40(d,1H)、6.08(d,1H)、3.87(d,2H)、2.42(q,2H)、1.95(d,2H)、1.83(d,3H)、1.40−0.90(m,9H)、1.22(t,3H)、0.90(t,3H).
化合物(No.228)の物性は、次のとおりであった。
転移温度:C 60.5 N 62.7 I.
上限温度(TNI)=63.3℃;光学的異方性(Δn)=0.140;誘電率異方性(Δε)=−8.12;粘度(η)=253.6mPa・s.
既に記載した化合物(1)の合成法および実施例1〜6に記載した合成手順に従って以下に示す化合物(No.1)〜(No.229)を合成できる。
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
Figure 0006252592
[比較例1]
本発明の化合物(No.76)に対する類似化合物である比較化合物(C−1)を合成した。
比較化合物(C−1)の合成

Figure 0006252592
実施例4において、化合物(S−13)の代わりに、一般的な方法で合成された化合物(S−29)を用い、第3工程まで同様の操作を行うことにより合成した。
化学シフトδ(ppm;CDCl):6.86(d,2H)、2.76(tt,1H)、2.65(q,2H)、1.88−1.82(m,4H)、1.75(t,4H)、1.43(q,2H)、1.31(sex,2H)、1.21(t,3H)、1.15−0.81(m,11H)、0.87(t,3H).
母液晶85重量%と、得られた化合物(C−1)の15重量%を含有する液晶組成物を調製した。得られた液晶組成物の誘電率異方性(Δε)を測定し、測定値を外挿することで液晶性化合物(C−1)の誘電率異方性(Δε)の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
誘電率異方性(Δε)=−3.27.
この化合物(C−1)と本発明の化合物(No.76)を比較すると、本発明の化合物(No.76)(Δε=−4.94)の方が負に大きな誘電率異方性を示す点で優れている。
[比較例2]
本発明の化合物(No.162)に対する類似化合物である比較化合物(C−2)を合成した。
比較化合物(C−2)の合成
Figure 0006252592
実施例5において、化合物(S−20)の代わりに、一般的な方法で合成された化合物(S−32)を用い、第1工程と同様の操作を行うことにより合成した。
化学シフトδ(ppm;CDCl):6.80(dt,2H)、6.65(dt,1H)、3.78(d,2H)、2.60(q,2H)、1.93−1.90(m,2H)、1.77−1.69(m,7H)、1.30(sex,2H)、1.20(t,3H)、1.17−0.80(m,16H)、0.86(t,3H).
母液晶85重量%と、得られた比較化合物(C−2)の15重量%を含有する液晶組成物を調製した。得られた液晶組成物の誘電率異方性(Δε)を測定し、測定値を外挿することで液晶性化合物(C−2)の誘電率異方性(Δε)の外挿値を算出した。その値は以下のとおりであった。
誘電率異方性(Δε)=−4.82.
この比較化合物(C−2)と本発明の化合物(No.162)を比較すると、本発明の化合物(No.162)(Δε=−6.30)の方が負に大きな誘電率異方性を示す点で優れている。
1−2.組成物(1)の実施例
実施例により本発明の液晶組成物(1)を詳細に説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、実施例7の組成物と実施例8の組成物との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも2つを混合した混合物をも含む。実施例における化合物は、下記の表2の定義に基づいて記号により表した。表において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。実施例において記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、液晶組成物の全重量に基づいた重量百分率(重量%)である。最後に、組成物の物性値をまとめた。物性は、先に記載した方法にしたがって測定し、測定値を外挿することなくそのまま記載した。
Figure 0006252592
[実施例7]
3−BCd(F4) (No.13) 3%
2−HB−C (5−1) 5%
3−HB−C (5−1) 9%
3−HB−O2 (13−5) 15%
2−BTB−1 (13−10) 3%
3−HHB−F (3−1) 4%
3−HHB−1 (14−1) 8%
3−HHB−O1 (14−1) 5%
3−HHB−3 (14−1) 14%
3−HHEB−F (3−10) 4%
5−HHEB−F (3−10) 4%
2−HHB(F)−F (3−2) 7%
3−HHB(F)−F (3−2) 7%
5−HHB(F)−F (3−2) 7%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 5%
NI=94.6℃;Δn=0.096;Δε=4.2;η=18.8mPa・s.
[実施例8]
3−BBCd(F4) (No.107) 3%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 9%
3−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
4−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
5−H2HB(F,F)−F (3−15) 8%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 18%
5−HBB(F,F)−F (3−24) 20%
3−H2BB(F,F)−F (3−27) 10%
5−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
5−HHEBB−F (4−17) 2%
3−HH2BB(F,F)−F (4−15) 3%
1O1−HBBH−4 (15−1) 4%
1O1−HBBH−5 (15−1) 4%
NI=96.4℃;Δn=0.117;Δε=8.6;η=36.3mPa・s.
上記組成物100部に化合物(Op−05)を0.25部添加したときのピッチは65.7μmであった。
[実施例9]
3−HDhCd(F4)−3 (No.94) 3%
5−HB−CL (2−2) 11%
3−HH−4 (13−1) 8%
3−HHB−1 (14−1) 5%
3−HHB(F,F)−F (3−3) 8%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 17%
5−HBB(F,F)−F (3−24) 15%
3−HHEB(F,F)−F (3−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (3−12) 3%
5−HHEB(F,F)−F (3−12) 3%
2−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
3−HBEB(F,F)−F (3−39) 5%
5−HBEB(F,F)−F (3−39) 3%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 6%
NI=80.2℃;Δn=0.102;Δε=8.1;η=24.3mPa・s.
[実施例10]
3−HHCd(F4)−3 (No.76) 3%
5−HB−CL (2−2) 3%
7−HB(F)−F (2−3) 7%
3−HH−4 (13−1) 9%
3−HH−EMe (13−2) 23%
3−HHEB−F (3−10) 8%
5−HHEB−F (3−10) 8%
3−HHEB(F,F)−F (3−12) 10%
4−HHEB(F,F)−F (3−12) 5%
4−HGB(F,F)−F (3−103) 5%
5−HGB(F,F)−F (3−103) 6%
2−H2GB(F,F)−F (3−106) 4%
3−H2GB(F,F)−F (3−106) 5%
5−GHB(F,F)−F (3−109) 4%
NI=80.8℃;Δn=0.065;Δε=4.9;η=20.1mPa・s.
[実施例11]
3−HH1OCd(F4)−3 (No.162) 3%
3−HB−O1 (13−5) 15%
3−HH−4 (13−1) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 12%
2−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−1 (7−1) 12%
3−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 11%
5−HHB(2F,3F)−O2 (7−1) 12%
3−HHB−1 (14−1) 6%
NI=83.8℃;Δn=0.089;Δε=−3.4;η=36.4mPa・s.
[実施例12]
3−HH2Cd(F4)−3 (No.136) 3%
3−HH−4 (13−1) 8%
3−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 21%
5−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 21%
2−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 2%
3−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 2%
4−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 2%
5−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 2%
3−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 9%
5−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 9%
V−HHB−1 (14−1) 6%
3−HHB−3 (14−1) 6%
3−HHEBH−3 (15−6) 3%
3−HHEBH−4 (15−6) 3%
3−HHEBH−5 (15−6) 3%
NI=92.0℃;Δn=0.100;Δε=−4.0;η=29.9mPa・s.
[実施例13]
3−BCd(F4)B−3 (No.126) 3%
2−HH−5 (13−1) 3%
3−HH−4 (13−1) 15%
3−HH−5 (13−1) 4%
3−HB−O2 (13−5) 12%
3−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 15%
5−H2B(2F,3F)−O2 (6−4) 15%
3−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 5%
2−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 3%
3−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 8%
5−HBB(2F,3F)−O2 (7−7) 7%
3−HHB−1 (14−1) 3%
3−HHB−3 (14−1) 4%
3−HHB−O1 (14−1) 3%
NI=72.3℃;Δn=0.095;Δε=−4.0;η=19.8mPa・s.
[実施例14]
3−BBCd(F4)−3 (No.106) 3%
2−HH−3 (13−1) 21%
3−HH−4 (13−1) 9%
1−BB−3 (13−8) 9%
3−HB−O2 (13−5) 2%
3−BB(2F,3F)−O2 (6−3) 9%
5−BB(2F,3F)−O2 (6−3) 6%
2−HH1OB(2F,3F)−O2
(7−5) 12%
3−HH1OB(2F,3F)−O2
(7−5) 19%
3−HHB−1 (14−1) 5%
3−HHB−O1 (14−1) 3%
2−BBB(2F)−5 (14−8) 2%
NI=72.3℃;Δn=0.101;Δε=−3.1;η=16.2mPa・s.
[実施例15]
3−HBCd(F4)−3 (No.82) 3%
2−HH−3 (13−1) 16%
7−HB−1 (13−5) 10%
5−HB−O2 (13−5) 8%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 17%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 16%
3−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 2%
4−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 2%
5−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 2%
3−HH1OCro(7F,8F)−5
(10−6) 4%
5−HBB(F)B−2 (15−5) 10%
5−HBB(F)B−3 (15−5) 10%
NI=74.4℃;Δn=0.106;Δε=−2.5;η=23.1mPa・s.
[実施例16]
3−BCd(F4)−3 (No.12) 3%
1−BB−3 (13−8) 9%
3−HH−V (13−1) 27%
3−BB(2F,3F)−O2 (6−3) 12%
2−HH1OB(2F,3F)−O2
(7−5) 20%
3−HH1OB(2F,3F)−O2
(7−5) 14%
3−HHB−1 (14−1) 9%
2−BBB(2F)−5 (14−8) 6%
NI=73.3℃;Δn=0.107;Δε=−3.1;η=17.0mPa・s.
[実施例17]
3−HCd(F4)−3 (No.4) 3%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−57) 4%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−47) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−47) 6%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−47) 3%
3−HH−V (13−1) 40%
3−HH−V1 (13−1) 7%
3−HHEH−5 (14−13) 3%
3−HHB−1 (14−1) 4%
V−HHB−1 (14−1) 5%
V2−BB(F)B−1 (14−6) 5%
1V2−BB―F (2−1) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F
(3−97) 11%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
NI=77.4℃;Δn=0.103;Δε=5.6;η=12.7mPa・s.
[実施例18]
3−BCd(F4) (No.13) 2%
3−BBCd(F4) (No.107) 2%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−57) 5%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−47) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−47) 7%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(4−47) 3%
3−HH−V (13−1) 41%
3−HH−V1 (13−1) 7%
3−HHEH−5 (14−13) 3%
3−HHB−1 (14−1) 4%
V−HHB−1 (14−1) 5%
V2−BB(F)B−1 (14−6) 5%
1V2−BB―F (2−1) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F
(3−97) 4%
3−GB(F,F)XB(F,F)−F
(3−113) 3%
3−HHBB(F,F)−F (4−6) 3%
NI=78.5℃;Δn=0.102;Δε=6.1;η=13.8mPa・s.
[実施例19]
3−HDhCd(F4)−3 (No.94) 3%
2−HH−3 (13−1) 16%
7−HB−1 (13−5) 10%
5−HB−O2 (13−5) 5%
3−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 16%
5−HB(2F,3F)−O2 (6−1) 16%
3−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 3%
4−HHB(2F,3CL)−O2(7−12) 3%
3−HDhB(2F,3F)−O2(7−3) 3%
3−HH1OCro(7F,8F)−5
(10−6) 5%
5−HBB(F)B−2 (15−5) 10%
5−HBB(F)B−3 (15−5) 10%
NI=77.0℃;Δn=0.105;Δε=−2.8;η=25.9mPa・s.
[実施例19]
3−HHCd(F4)−3 (No.76) 3%
1V2−BEB(F,F)−C (5−15) 6%
3−HB−C (5−1) 18%
2−BTB−1 (13−10) 10%
5−HH−VFF (13−1) 27%
3−HHB−1 (14−1) 4%
VFF−HHB−1 (14−1) 8%
VFF2−HHB−1 (14−1) 11%
3−H2BTB−2 (14−17) 5%
3−H2BTB−3 (14−17) 4%
3−H2BTB−4 (14−17) 4%
NI=82.5℃;Δn=0.131;Δε=6.3;η=14.3mPa・s.
[実施例19]
3−HH1OCd(F4)−3 (No.162) 4%
3−HB−O2 (13−5) 10%
5−HB−CL (2−2) 13%
3−HBB(F,F)−F (3−24) 7%
3−PyB(F)−F (3−81) 10%
5−PyB(F)−F (3−81) 9%
3−PyBB−F (3−80) 10%
4−PyBB−F (3−80) 8%
5−PyBB−F (3−80) 9%
5−HBB(F)B−2 (15−5) 10%
5−HBB(F)B−3 (15−5) 10%
NI=97.9℃;Δn=0.187;Δε=7.3;η=41.4mPa・s.
本発明の液晶性化合物は、熱、光などに対する高い安定性、高い透明点、液晶相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学的異方性、大きな負の誘電率異方性、適切な弾性定数、他の液晶化合物との優れた相溶性を有する。本発明の液晶組成物は、この化合物を含有し、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学的異方性、大きな負の誘電率異方性、および適切な弾性定数を有する。この組成物は、少なくとも2つの物性に関して適切なバランスを有する。本発明の液晶表示素子は、この組成物を含み、素子を使用できる広い温度範囲、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、および長い寿命を有する。したがって、この素子は、パソコン、テレビなどのディスプレイに広く利用できる。

Claims (10)

  1. 式(1−1)〜(1−5)のいずれかで表される化合物。
    Figure 0006252592

    式(1−1)〜(1−5)において、RおよびR2は独立して、水素、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、または炭素数2〜9のアルケニルオキシであり、これらの基において少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
    環A、環A、環A、および環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルであり;
    、Z、Z、およびZは独立して、単結合、−(CH−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、または−OCH−であり、Z 、Z 、Z 、およびZ の少なくとも一つが、−(CH −、−CH=CH−、−COO−、−OCO−、−CF O−、−OCF −、−CH O−、または−OCH −である。
  2. 式(1−6)〜(1−10)のいずれかで表される請求項1に記載の化合物。

    Figure 0006252592


    式(1−6)〜(1−10)において、 独立して、水素、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜9のアルコキシ、または炭素数2〜9のアルケニルオキシであり、これらの基において少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、R 2 は水素であり
    環A、環A、環A、および環Aは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられた1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、または5,5,6,6−テトラフルオロ−1,3−シクロヘキサジエン−1,4−ジイルである。
  3. 請求項1または2に記載の化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。
  4. 式(6)〜(12)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項に記載の液晶組成物。
    Figure 0006252592

    式(6)〜(12)において、
    13は、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
    14は、炭素数1〜10のアルキルであり、このアルキルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
    15は、水素、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
    11は、水素またはメチルであり;
    Xは、−CF−、−O−、または−CHF−であり;
    環D、環D、環D、および環Dは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
    環Dおよび環Dは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、またはデカヒドロナフタレン−2,6−ジイルであり;
    15、Z16、Z17、およびZ18は独立して、単結合、−CHCH−、−COO−、−CHO−、−OCF−、または−OCFCHCH−であり;
    15およびL16は独立して、フッ素または塩素であり;
    j、k、m、n、p、q、r、およびsは独立して、0または1であり、k、m、n、およびpの和は、1または2であり、q、rおよびsの和は、0、1、2、または3であり、tは、1、2、または3である。
  5. 式(13)〜(15)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項またはに記載の液晶組成物。
    Figure 0006252592

    式(13)〜(15)において、
    16およびR17は独立して、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく;
    環E、環E、環E、および環Eは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
    19、Z20、およびZ21は独立して、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、または−COO−である。
  6. 式(2)〜(4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項のいずれか1項に記載の液晶組成物。
    Figure 0006252592

    式(2)〜(4)において、
    11は、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
    11は、フッ素、塩素、−OCF3、−OCHF2、−CF3、−CHF2、−CH2F、−OCF2CHF2、または−OCF2CHFCF3であり;
    環B、環B、および環Bは独立して、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
    11、Z12、およびZ13は独立して、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、または−(CH−であり;
    11およびL12は独立して、水素またはフッ素である。
  7. 式(5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物をさらに含有する、請求項のいずれか1項に記載の液晶組成物。
    Figure 0006252592

    式(5)において、
    12は、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数2〜10のアルケニルであり、このアルキルおよびアルケニルにおいて、少なくとも1つの水素はフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも1つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく;
    12は、−C≡Nまたは−C≡C−C≡Nであり;
    環Cは、1,4−シクロヘキシレン、少なくとも1つの水素がフッ素で置き換えられてもよい1,4−フェニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはピリミジン−2,5−ジイルであり;
    14は、単結合、−CHCH−、−C≡C−、−COO−、−CFO−、−OCF−、または−CHO−であり;
    13およびL14は独立して、水素またはフッ素であり;
    iは、1、2、3、または4である。
  8. 少なくとも1つの光学活性化合物および/または重合可能な化合物をさらに含有する、請求項のいずれか1項に記載の液晶組成物。
  9. 少なくとも1つの酸化防止剤および/または紫外線吸収剤をさらに含有する、請求項のいずれか1項に記載の液晶組成物。
  10. 請求項のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。
JP2015537614A 2013-09-19 2014-08-25 テトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 Active JP6252592B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013194025 2013-09-19
JP2013194025 2013-09-19
PCT/JP2014/072163 WO2015041006A1 (ja) 2013-09-19 2014-08-25 テトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015041006A1 JPWO2015041006A1 (ja) 2017-03-02
JP6252592B2 true JP6252592B2 (ja) 2017-12-27

Family

ID=52688661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015537614A Active JP6252592B2 (ja) 2013-09-19 2014-08-25 テトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10221114B2 (ja)
JP (1) JP6252592B2 (ja)
TW (1) TWI618780B (ja)
WO (1) WO2015041006A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016011408A (ja) * 2014-06-05 2016-01-21 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
KR20170018901A (ko) * 2014-06-19 2017-02-20 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 모노머 함유 액정 조성물 및 그것을 사용한 액정 표시 소자
US10197856B2 (en) * 2015-04-03 2019-02-05 Sharp Kabushiki Kaisha Optical modulator and display device
CN111094512B (zh) * 2017-09-08 2024-01-09 默克专利股份有限公司 液晶介质和包含其的液晶显示器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279764A (en) 1988-03-10 1994-01-18 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Dihalogenobenzene derivatives
CH678334A5 (ja) 1988-03-10 1991-08-30 Merck Patent Gmbh
DE3807872A1 (de) 1988-03-10 1989-09-21 Merck Patent Gmbh Difluorbenzolderivate
DE10225427A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Merck Patent Gmbh Fluorierte Naphthaline, diese enthaltende Flüssigkristallmischungen und Flüssigkristallanzeigen
US8465672B2 (en) 2006-08-18 2013-06-18 Merck Patent Gmbh Tetrahydropyran compounds
JP5648367B2 (ja) * 2009-09-15 2015-01-07 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
JP5678615B2 (ja) 2010-11-30 2015-03-04 Dic株式会社 フッ素化されたビシクロオクタン構造をもつ化合物およびその液晶組成物
JPWO2014010665A1 (ja) 2012-07-13 2016-06-23 Agcセイミケミカル株式会社 誘電率異方性が負の環構造を有する新規な化合物およびその製造方法、液晶組成物および液晶電気光学素子
WO2014125924A1 (ja) 2013-02-12 2014-08-21 Agcセイミケミカル株式会社 誘電率異方性が負の環構造を有する新規な化合物およびその製造方法、液晶組成物および液晶電気光学素子
JP2016011408A (ja) * 2014-06-05 2016-01-21 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
US20160200980A1 (en) 2016-07-14
TWI618780B (zh) 2018-03-21
WO2015041006A1 (ja) 2015-03-26
JPWO2015041006A1 (ja) 2017-03-02
TW201518479A (zh) 2015-05-16
US10221114B2 (en) 2019-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6343902B2 (ja) 重合性化合物、重合性組成物および液晶表示素子
JP6508324B2 (ja) ベンゾチオフェンを有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6586785B2 (ja) アキシアル位にフッ素原子を有する1,3−ジオキサン化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6299011B2 (ja) 3,3,3−トリフルオロ−1−プロペニルオキシを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6222222B2 (ja) キサンテン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6311531B2 (ja) 3,3−ジフルオロ−1−プロペニルオキシを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6481681B2 (ja) テトラフルオロフルオレンを有する液晶性化合物、液晶組成物、および液晶表示素子
JP6850410B2 (ja) ベンゾチオフェンを有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2016014014A (ja) ジヒドロピラン化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6766502B2 (ja) ポリフルオロ−2−ブテノキシ基を有する液晶性化合物、液晶組成物、および液晶表示素子
JP6511975B2 (ja) ジヒドロピラン化合物を含有する液晶組成物および液晶表示素子
JP6413790B2 (ja) カルボニル誘導体、これらの化合物を含有する液晶組成物および液晶表示素子
JP6252592B2 (ja) テトラフルオロシクロヘキサジエン骨格を有する負の誘電率異方性を示す液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6617596B2 (ja) シクロヘキセン環を有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2015180613A (ja) ジヒドロピラン化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6555144B2 (ja) 液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2016037458A (ja) 液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2016102070A (ja) ペルフルオロアルキル末端基とcf2o結合基とを有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP6467807B2 (ja) ブテン結合基を有する液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2014019646A (ja) フルオロビニル基を有する液晶化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2018138650A (ja) 重合性化合物、重合性組成物および液晶表示素子
JP2017007986A (ja) アントラセン骨格を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2017007987A (ja) ジヒドロアントラセン骨格を有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170830

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170921

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171031

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6252592

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250