JP6597244B2 - 液晶性化合物、液晶組成物およびその重合体 - Google Patents
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Description
A1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、ピリジン−2,5−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルから選ばれるいずれかの二価基であり、該二価基において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ヒドロキシ、ホルミル、トリフルオロアセチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルコキシカルボニル、または炭素数1〜5のアルカノイルで置き換えられてもよく;
Z1は独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−、−CONH−、−NHCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=CCH3−、−CCH3=N−、−N=N−、または−C≡C−であるが、Z1のうち少なくとも一つは−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、または−COOCH2CH2−であり;
mは独立して1または2の整数であり;
R1は独立して水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、シアノ、炭素数1〜20のアルキル、炭素数2〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルコキシ、炭素数1〜20のアルキルエステル、または式(2)で表される基であり、ただしR1のうち少なくとも一つは式(2)で表される基である。
A1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、ピリジン−2,5−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルから選ばれるいずれかの二価基であり、該二価基において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ヒドロキシ、ホルミル、トリフルオロアセチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルキルエステル、または炭素数1〜5のアルカノイルで置き換えられてもよく;R1は独立して水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、シアノ、炭素数1〜20のアルキル、炭素数2〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルコキシ、炭素数1〜20のアルキルエステル、または式(2)で表される基であり、ただしR1のうち少なくとも一つは式(2)で表される基である。
Z1は独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、または−CH2CH2OCO−であり;
pは独立して0または1の整数である。)
[4] 両方のR1が式(2)で表される基であり、式(2)中、PGが式(PG−1)で表される重合性の基であり、R2が水素またはメチルである、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の化合物。
[5] Gが式(G−1)で表される基であり、
[6] Gが式(G−2−1)〜式(G−2−7)で表される基である、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の化合物。
[7] Gが式(G−3−1)〜式(G−3−4)で表される基である、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の化合物。
[10] A1が1,4−フェニレンまたは1,4−シクロへキシレンであり;Z1は−COO−または−OCO−である、[2]〜[9]に記載の化合物。[11] A1が1,4−シクロへキシレンである、[2]〜[10]に記載の化合物。
[12] [1]〜[11] のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つを含有する液晶組成物。
[13] [1]〜[11] のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと式(M1)および式(M2)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1つとを含有する液晶組成物。
AMはそれぞれ独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレノン−2,7−ジイルまたはフルオレン−2,7−ジイルから選ばれるいずれかの二価基であり、該二価基において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ヒドロキシ、ホルミル、トリフルオロアセチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルキルエステルまたは炭素数1〜5のアルカノイルで置き換えられてもよく;
ZMはそれぞれ独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−、−OCOO−、−CONH−、−NHCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=CCH3−、−CCH3=N−、−N=N−または−C≡C−であり;
XMは水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、シアノ、炭素数1〜20のアルキル、炭素数2〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルコキシまたは炭素数1〜20のアルキルエステルであり;
pは1〜4の整数であり;
aは0〜20の整数であり;
RMは水素またはメチルであり;
YMは単結合、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−である。)
[15] [12]〜[14]のいずれか1項に記載の液晶組成物において、さらに二色性色素化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。
[16] [12]〜[15]のいずれか1項に記載の液晶組成物に光を照射して得られる重合体。
[17] [16]に記載の重合体からなる光学的異方性を有する光学異方性フィルム。
[18] 波長450nmにおけるΔn(Δn450)と波長550nmにおけるΔn(Δn550)が以下の関係を満たす、[17]に記載の光学異方性フィルム。
0.8≦Δn450/Δn550≦1.05
[19] [17]または[18]に記載の光学異方性フィルムを有する偏光板。
[20] [17]または[18]に記載の光学異方性フィルムを有する表示素子。
[21] [19]に記載の偏光板を有する表示素子。
本発明の効果である屈折率異方性の波長分散制御の目的には、一般式(1)で表される化合物が用いられる。この時これらの一般式(1)で表される化合物から1種類を選択しても良いが、2種類以上を選択し用いても良い。
式(1)中、R1は独立して水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、シアノ、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルコキシ、炭素数1〜20のアルキルエステル、または式(2)で表される基であり、ただしR1のうち少なくとも一つは式(2)で表される基である。
上記R1で表される基は、本技術をフィルム用途に適用する場合、R1が共に上記式(2)で表される基を選択する事が好ましい。ここにおいて式(PG−1)〜式(PG−8)で表される重合性基の選択は、フィルムの製造条件により適切なものを選ぶことが出来る。しかしながら通常用いられる光硬化でフィルムを作成する場合、式(PG−1)で表されるアクリル基やメタクリル基を選択する事が、高い硬化性、溶媒への溶解性、取扱いのしやすさなどの点から、好適である。
Z1は独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−または−CH2CH2OCO−であり;pは独立して0または1の整数である。
本発明の液晶組成物は、式(1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物を含有する。本発明の液晶組成物は、比較的低い温度でネマチック相やスメクチック相の液晶相を有する。本発明の液晶組成物を、ラビング処理等の配向処理がなされているプラスチック基板上やプラスチックの薄膜で表面が被覆された支持基板上に塗工して製膜する場合、ホモジニアス配向やハイブリッド配向となる。また、本発明の液晶組成物に、後述する非重合性あるいは重合性の光学活性化合物を添加した場合にはツイスト配向となる。本発明の液晶組成物に後述するカルド構造を有する化合物、または単官能の液晶化合物を加えるとホメオトロピック配向が得られやすくなる。
以下、上記式(LC)で表される化合物の具体例を示す。
その他の重合性液晶化合物としては、下記式(M1)、(M2)および(M3)で表される化合物が好ましい。
また、上記式(M1)、(M2)および(M3)で表される化合物において、式(M1)または(M2)で表される化合物を用いることがより好ましい。
以下、式(M1)で表される化合物の好ましい例を示す。
以下、式(M3)で表される化合物の好ましい例を示す。
シリコーン系非イオン性界面活性剤としては、例えば、未変性シリコーンあるいは変性シリコーンを主成分とした共栄社化学(株)製のポリフローATF―2、グラノール100、グラノール115、グラノール400、グラノール410、グラノール435、グラノール440、グラノール450、グラノールB−1484、ポリフローKL−250、ポリフローKL−260、ポリフローKL−270、ポリフローKL−280、BYK−300、BYK−302、BYK−306、BYK−307、BYK−310、BYK−315、BYK−320、BYK−322、BYK−323、BYK−325、BYK−330、BYK−331、BYK−333、BYK−337、BYK−341、BYK−342、BYK−344、BYK−345、BYK−346、BYK−347、BYK−348、BYK−370、BYK−375、BYK−377、BYK−378、BYK−3500、BYK−3510、およびBYK−3570などが挙げられる。
次に、その他の重合性化合物、添加物、有機溶剤を例示する。これらの化合物は市販品でもよい。
液晶組成物には、保存時の重合開始を防止するために重合防止剤を添加することができる。公知の重合防止剤を使用できるが、その好ましい例は、2,5−ジ(t−ブチル)ヒドロキシトルエン(BHT)、ハイドロキノン、メチレンブルー、ジフェニルピクリン酸ヒドラジド(DPPH)、フェノチアジン、N,N−ジメチル−4−ニトロソアニリンなどのニトロソ化合物、o−ヒドロキシベンゾフェノン、および2H−1,3−ベンゾチアジン−2,4(3H)−ジオンなどのベンゾチアジン誘導体である。
紫外線吸収剤としては、例えば、チヌビンPS、チヌビンP、チヌビン99−2、チヌビン109、チヌビン213、チヌビン234、チヌビン326、チヌビン328、チヌビン329、チヌビン384−2、チヌビン571、チヌビン900、チヌビン928、チヌビン1130、チヌビン400、チヌビン405、チヌビン460、チヌビン479、チヌビン5236、アデカスタブLA−32、アデカスタブLA−34、アデカスタブLA−36、アデカスタブLA−31、アデカスタブ1413、およびアデカスタブLA−51などが挙げられる。「チヌビン」はBASFジャパン(株)の商品名であり、「アデカスタブ」はADEKAの商品名である。これら紫外線吸収剤は単独で使用してもよく、2つ以上を混合して使用してもよい。また、これら紫外線吸収剤は市販品であってもよい。
アセテート系溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸メチル、および1−メトキシ−2−プロピルアセテートなどが好ましい。
液晶フィルムは、液晶表示素子(特に、アクティブマトリックス型およびパッシブマトリックス型の液晶表示素子)に適用する光学補償素子として有効である。この液晶フィルムを光学補償膜として使用するのに適している液晶表示素子の型の例は、IPS型(イン・プレーン・スイッチング)、OCB型(光学的に補償された複屈折)、TN型(ツィステッド・ネマティック)、STN型(スーパー・ツィステッド・ネマティック)、ECB型(電気的に制御された複屈折)、DAP型(整列相の変形効果)、CSH型(カラー・スーパー・ホメオトロピック)、VAN/VAC型(垂直配向したネマチック/コレステリック)、OMI型(光学モード干渉)、SBE型(超複屈折効果)などである。さらにゲスト−ホスト型、強誘電性型、反強誘電性型などの表示素子用の位相レターダーとして、この液晶フィルムを使用することもできる。なお、液晶フィルムに求められるチルト角の厚み方向の分布や厚みなどのパラメーターの最適値は、補償すべき液晶表示素子の種類とその光学パラメーターに強く依存するので、素子の種類によって異なる。
Δn450/Δn550の値が小さすぎると緑に対して最適なレターデーションを設定した場合に青のレターデーションが最適値から小さすぎる値になってしまうため、視野角特性が悪くなり、逆に、大きすぎると緑に対して最適なレターデーションを設定した場合に青のレターデーションが最適値から大きすぎる値になってしまうため、視野角特性が悪くなる。前記関係式を満足するものは、従来のものとは異なり、屈折率の波長分散性が、低いさらには逆(波長が大きくなるに伴い屈折率異方性が大きくなる)となり、より最適化された光学異方性フィルム材料の提供が可能となる。
<化合物の構造確認>
500MHzのプロトンNMR(ブルカー:DRX-500)の測定により合成した化合物の構造を確認した。記載した数値はppmを表し、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、mはマルチプレットを表す。
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、3℃/分の速度で昇温した。相が別の相に転移する温度を測定した。Cは結晶、Nはネマチック相、Sはスメクチック相、Iは等方性液体を意味する。NI点は、ネマチック相の上限温度またはネマチック相から等方性液体への転移温度である。「C 50 N 63 I」は、50℃で結晶からネマチック相に転移し、63℃でネマチック相から等方性液体へ転移したことを示す。括弧内はモノトロピックの液晶相を示す。
窒素雰囲気下において、室温で250Wの超高圧水銀灯(ウシオ電機社製、マルチライト−250)を用いて30mW/cm2(365nm)の強度の光を30秒間照射した。
(1)ラビング処理済み配向膜付きガラス基板の作成
厚さ1.1mmのガラス基板に、低プレチルト角(水平配向モード)用ポリアミック酸(リクソンアライナー:PIA−5370 JNC(株)製)をスピンコートし、スピンコートした塗膜から溶媒を80℃のホットプレート上で除去後、該塗膜を230℃で30分間、オーブンで焼成したものを、レーヨン布を利用してラビング処理した。
(2)目視による観察方法
クロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に位相差フィルムを形成した基板を挟持して観察し、基板を水平面内で回転させ、明暗の状態を確認した。位相差フィルムを形成した基板を偏光顕微鏡観察し、配向欠陥の有無を確認した。
(3)偏光解析装置による測定
シンテック(株)製のOPTIPRO偏光解析装置を用い、位相差フィルムを形成した基板に波長が550nmおよび450nmの光を照射した。これらの光の入射角度をフィルム面に対して90°から減少させながらレターデーションを測定した。レターデーション(retardation
;位相遅れ、レターデーションとも呼ばれる)はΔn×dで表される。記号Δnは光学異方性値であり、記号dは重合体フィルムの厚さである。
液晶フィルム付きガラス基板の液晶フィルムの層を削りだして、その段差を微細形状測定装置(KLA TENCOR(株)製 アルファステップIQ)を用いて測定した。
ホモジニアス配向を有する液晶フィルムについて求めた光の入射角度がフィルム面に対して90°の時のレターデーションと膜厚値から、光学異方性(Δn)=レターデーション(Re)/膜厚(d)として算出した。
波長分散の特性として、以下の式から求められる値を指標とした。
波長分散の特性=450nmの光で測定したレターデーション(Re450nm)/550nmの光で測定したレターデーション(Re550nm)。
すなわち、上記波長分散の特性値が小さい方が、低長分散性が高く、1以下の値の場合に逆波長分散特性を有することを示す。
JIS規格「JIS−K−5400 8.4 鉛筆引掻試験」の方法に準じて測定した。すなわち、鉛筆硬度計(吉光精機製C−221)を用い、45°の角度で固定した鉛筆(三菱鉛筆(株)Uni)の芯による引掻きで、キズが生じる時の鉛筆の芯の硬さを測定した。
化合物(ex−2)2.0g、化合物(ex−3)5.4g、および4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.4gを、ジクロロメタン44mlに加え、窒素雰囲気下冷却しながら撹拌した。そこへ、1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)3.6gのジクロロメタン溶液10mLを滴下した。滴下後、室温で16時間撹拌した。析出した沈殿物を濾別し、有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下でジクロロメタンを留去し、残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、溶離液:トルエン−酢酸エチル混合液(容量比:トルエン/酢酸エチル=20/1))で精製し、メタノールで再結晶することにより、化合物(1−B−1−1−1)4.8gを得た。
相転移温度(℃):C 82 I
1H-NMR(CDCl3;δppm):7.99(d,2H),7.52−7.44(m,3H),7.25(d,2H),7.21(d,2H),7.12(s,2H),6.88(d,2H),6.83(d,2H),6.40(d,2H),6.17−6.08(m,2H),5.82(d,2H),4.20−4.15(m,4H),3.97−3.91(m,4H),3.14(t,2H),3.11−3.02(m,4H),2.96(t,2H),1.84−1.76(m,4H),1.76−1.67(m,4H),1.55−1.41(t,8H).
下記に示す化合物(1−A−1−1−1)を以下のようにして合成した。
相転移温度(℃):C 94 (N 83 ) I
1H-NMR(CDCl3;δppm):8.04−8.00(m,2H),7.54−7.47(m,3H),7.18(s,2H),7.15−7.10(m,4H),6.83(d,4H),6.40(d,2H),6.16−6.09(m,2H),5.82(d,2H),4.89−4.77(m,2H),4.17(t,4H),3.94(t,4H),2.94−2.88(m,4H),2.81−2.73(m,1H),2.69−2.58(m,5H),2.35−2.21(m,4H),2.18−2.07(m,4H),1.93−1.67(m,12H),1.57−1.42(m,12H).
下記に示す化合物(1−A−1−2−1)を以下のようにして合成した。
相転移温度(℃):C 101 (N 75 ) I
1H-NMR(CDCl3;δppm):8.47(s,1H),8.15(d,1H),7.99−7.94(m,2H),7.92−7.87(m,1H),7.20(s,2H),7.16−7.11(m,4H),6.83(d,4H),6.40(d,2H),6.16−6.08(m,2H),5.81(d,2H),4.92−4.78(m,2H),4.19−4.15(m,4H),3.94(t,4H),2.95−2.88(m,4H),2.85−2.77(m,1H),2.39−2.23(m,4H),2.22−2.09(m,4H),1.97−1.67(m,12H),1.60−1.42(m,12H).
下記に示す化合物(1−B−1−6−1)を以下のようにして合成した。
相転移温度(℃):C 113(N 104 ) I
1H-NMR(CDCl3;δppm):8.49(s,1H),8.13(t,5H),7.95−7.90(m,2H),7.84(d,1H),7.56−7.47(m,2H),7.42(d,2H),7.39(d,2H),7.24−7.15(m,6H),6.99−6.92(m,4H),6.42(d,2H),6.17−6.09(m,2H),5.83(d,2H),4.19(t,4H),4.08−4.02(m,4H),3.26(t,2H),3.21−3.11(m,4H),3.04(t,2H),1.88−1.81(m,4H),1.77−1.70(m,4H),1.58−1.44(m,8H).
下記に示す化合物(1−B−1−7−1)を以下のようにして合成した。
相転移温度(℃):C 101 I
1H-NMR(CDCl3;δppm):8.46(s,1H),8.13(d,1H),7.97−7.91(m,2H),7.88(d,1H),7.60−7.53(m,2H),7.38(d,2H),7.33(d,2H),7.17−7.12(m,2H),7・08−7.01(m,4H),6.46(d,2H),6.19−6.11(m,2H),5.88(d,2H),4.82−4.74(m,2H),4.40−4.33(m,8H),3.22(t,2H),3.18−3.08(m,4H),3.01(t,2H),2.70−2.61(m,8H),2.58−2.50(m,2H),2.22−2.05(m,8H),1.77−1.65(m,4H),1.52−1.40(m,4H).
下記に示す化合物(1−A−3−7−1)を以下のようにして合成した。
相転移温度(℃):C 97 (N 77 ) I
1H-NMR(CDCl3;δppm):7.15(s,2H),7.11(d,4H),6.82(d,4H),6.40(d,2H),6.16−6.08(m,2H),5.82(d,2H),4.83−4.74(m,2H),4.17(t,4H),3.94(t,4H),3.89(s,6H),2.90(t,4H),2.68−2.57(m,6H),2.26−2.19(m,4H),2.13−2.07(m,4H),1.83−1.67(m,12H),1.55−1.42(m,12H).
下記に示す化合物(1−A−2−7−1)を以下のようにして合成した。
相転移温度(℃):C 119 I
1H-NMR(CDCl3;δppm):7.12(d,4H),7.07(s,2H),6.82(d,4H),6.41(d,2H),6.16−6.08(m,2H),5.83(d,2H),4.82−4.74(m,2H),4.27−4.22(m,4H),4.00−3.96(m,4H),2.90(t,4H),2.70−2.56(m,8H),2.46(t,4H),2.25−2.17(m,4H),2.14−2.04(m,6H),1.91−1.85(m,8H),1.79−1.68(m,4H),1.52−1.41(m,4H).
下記に示す化合物(1−A−5−1−1)を以下のようにして合成した。
相転移温度(℃):C 112 (N 89) I
1H-NMR(CDCl3;δppm):11.8(s,1H),8.19(s,1H),8.16(d,2H),8.12(d,2H),7.77(d,1H),7.68(d,1H),7.45−7.39(m,3H),7.28(t,1H),7.12(d,4H),7.09(t,2H),6.82(d,4H),6.41(d,2H),6.16−6.08(m,2H),5.83(d,2H),4.82−4.74(m,2H),4.27−4.22(m,4H),4.00−3.96(m,4H),2.90(t,4H),2.70−2.56(m,8H),2.46(t,4H),2.25−2.17(m,4H),2.14−2.04(m,6H),1.91−1.85(m,8H),1.79−1.68(m,4H),1.52−1.41(m,4H).
[実施例9]
上記合成した本発明化合物と以下に示す化合物(M2−7−1)、(M1−15−1)および(M1−16−1)を用いて、表1に示す液晶組成物を作成した。
実施例9に記載の方法と同様に上記化合物(M2−7−1)、(M1−15−1)および(M1−16−1)と下記化合物(C−1)、(C−2)および(C−3)を用いて、表3、表4および表5に示す液晶組成物を作成した。
1H-NMR(CDCl3;δppm):8.09−8.03(m,2H),7.55−7.46(m,3H),7.99−7.94(m,2H),7.21(s,2H),7.00(d,4H),6.89(d,4H),6.41(d,2H),4.24(t,4H),3.99(t,4H),2.86−2.78(m,1H),2.75−2.59(m,2H),2.49−2.30(m,8H),1.92−1.65(m,16H).
1H-NMR(CDCl3;δppm):7.18(s,2H),6.99(d,4H),6.88(d,4H),6.41(d,2H),6.16−6.09(m,4H),5.83(d,2H),4.18(t,4H),3.95(t,4H),3.90(s,6H),2.53−2.67(m,2H),2.64−2.57(m,2H),2.38−2.28(m,8H),1.84−1.65(m,16H),1.55−1.42(m,8H).
1H-NMR(CDCl3;δppm):12.63(s,1H),8.10(s,1H),7.80(d,1H),7.61(d,1H),7.48(s,1H),7,35−7.21(m,3H),7.14(t,1H),6.99(d,4H),6.88(d,4H),6.41(d,2H),6.16−6.09(m,4H),5.83(d,2H),4.18(t,4H),3.95(t,4H),3.90(s,6H),2.53−2.67(m,2H),2.64−2.57(m,2H),2.38−2.28(m,8H),1.84−1.65(m,16H),1.55−1.42(m,8H).
[実施例10]
実施例9で作成した液晶組成物(S−1)〜(S−8)を、ラビング処理済配向膜付きガラス基板上へスピンコートにより塗布した。この基板を80℃で2分間加熱し、室温で1分間冷却し、溶剤が除去した重合性液晶層を空気中で紫外線により重合させて、液晶の配向状態を固定させた光学異方性フィルムを得た。これら得られた光学異方フィルムを偏光顕微鏡観察および偏光解析装置で確認したところ、配向欠陥がなく均一なホモジニアス配向を有していた。
実施例10に記載の方法と同様に、比較例1で作成した液晶組成物(SC−1)〜(SC−7)から光学異方性フィルムを得た。これら得られた光学異方フィルムを偏光顕微鏡観察および偏光解析装置で確認したところ、(SC−1)、(SC−2)、(SC−4)および(SC−6)はホモジニアス配向を有していることが確認できた。ただし、(SC−3)、(SC−5)および(SC−7)は結晶が析出し配向欠陥が生じ均一なホモジニアス配向を有する膜は得られなかった。
また、(SC−4)と(S−6)とを対比すると、化合物(C−2)を用いただけでは形成が困難であった均一なホモジニアス配向を有する膜が、本発明の液晶化合物(1)を使用すると、形成が可能となることがわかる。
さらに、(SC−6)と(S−8)とを対比すると、化合物(C−3)を用いただけでは形成が困難であった均一なホモジニアス配向を有する膜が、本発明の液晶化合物(1)を使用すると、形成が可能となることがわかる。
[実施例11〜18、比較例3〜6]
実施例5および比較例2で作成した光学異方性フィルムのフィルム面に対して90度のレターデーションの波長450nmの測定値(Re450)および波長550nmの測定値(Re550)、膜厚、波長550nmでのΔn、および波長分散特性を表6に示す。
実施例2〜3および比較例1で合成した化合物の有機溶剤への溶解性を表7に示す。ここで表7中、化合物と溶剤との合計重量を100重量%とし、化合物が15、30重量%のときの各種溶剤に対して40℃湯煎30分後の溶解性を目視にて評価し、完全に溶解したものを○、不溶物があるものを×とした。使用した溶剤はシクロヘキサノン(CHN)、シクロペンタノン(CPN)、アニソールおよび3−メトキシプロピオン酸メチル(MMP)である。
実施例9および比較例1で作成した液晶組成物を、ラビング処理済配向膜付きガラス基板上へスピンコートにより塗布した。この基板を80℃で2分間加熱し、このガラス基板を室温で放置した。結晶の析出の有無を目視にて評価し、液晶状態から結晶が析出するまでの時間を測定した結果を表9に示す。
Claims (19)
- 式(1−A)または(1−B)で表される化合物。
A 1 は1,4−フェニレンまたは1,4−シクロへキシレンであり、
R 1 は独立して水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、シアノ、炭素数1〜20のアルキル、炭素数2〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルコキシ、炭素数1〜20のアルキルエステル、または式(2)で表される基であり、ただしR 1 のうち少なくとも一つは式(2)で表される基である。
PGは式(PG−1)〜式(PG−8)のいずれか1つで表される重合性の基である。
Gは式(G−1)〜式(G−5)のいずれか1つで表される基である。
X 2 は−N=であり;
X 6 は独立して−CH=または−N=であり;
W 1 およびW 5 はヘテロ原子を含んでもよい芳香環であり、該芳香環は単結合または−C≡C−で連結していても良く;
W 2 は酸素、硫黄、5員環、6員環、5員環および6員環の縮合環であり、該5員環および6員環はヘテロ原子またはカルボニルを含んでいても良く;
W 3 は独立してシアノ、炭素数1〜10のアルカノイルまたは炭素数1〜10のアルキルエステルであり、該アルカノイルまたはアルキルエステルにおいて少なくとも一つの−CH 2 −は−O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、または−C≡C−で置き換えられてもよく;
W 4 は単結合もしくは−CH=CH−、−C≡C−、1,4−フェニレン、またはそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し;
A 2 は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、ピリジン−2,5−ジイル、またはナフタレン−2,6−ジイルから選ばれるいずれかの二価基であり、該二価基において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ヒドロキシ、ホルミル、トリフルオロアセチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルキルエステル、または炭素数1〜5のアルカノイルで置き換えられてもよく;
Z 2 は独立して単結合、−OCH 2 −、−CH 2 O−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−、−CONH−、−NHCO−、−CF 2 O−、−OCF 2 −、−CH 2 CH 2 −、−CF 2 CF 2 −、−OCH 2 CH 2 O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH 2 CH 2 COO−、−OCOCH 2 CH 2 −、−CH 2 CH 2 OCO−、−COOCH 2 CH 2 −、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=CCH 3 −、−CCH 3 =N−、−N=N−、または−C≡C−であり;
nは独立して1または2の整数であり;R 3 は式(2)で表される基であり;Z 3 は−CH=N−NR 4 −または−CH=N−N=C−で表される基であり、R 4 は水素または炭素数1〜10のアルキルであり;
Z 1 は−COO−または−OCO−であり;
pは独立して0または1の整数である。) - 両方のR1が式(2)で表される基である請求項1に記載の化合物。
- 両方のR1が式(2)で表される基であり、式(2)中、PGが式(PG−1)で表される重合性の基であり、R2が水素またはメチルである請求項1または2に記載の化合物。
- A1が1,4−シクロへキシレンである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の化合物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つを含有する液晶組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M1)および式(M2)で表される化合物群から選ばれる少なくとも1つとを含有する液晶組成物。
AMはそれぞれ独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロへキセニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレノン−2,7−ジイルまたはフルオレン−2,7−ジイルから選ばれるいずれかの二価基であり、該二価基において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ヒドロキシ、ホルミル、トリフルオロアセチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルキルエステルまたは炭素数1〜5のアルカノイルで置き換えられてもよく;
ZMはそれぞれ独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−COS−、−SCO−、−OCOO−、−CONH−、−NHCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=CCH3−、−CCH3=N−、−N=N−または−C≡C−であり;
XMは水素、フッ素、塩素、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、シアノ、炭素数1〜20のアルキル、炭素数2〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルコキシまたは炭素数1〜20のアルキルエステルであり;
qは1〜4の整数であり;
aは0〜20の整数であり;
RMは水素またはメチルであり;
YMは単結合、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−である。) - 請求項10または11に記載の液晶組成物において、さらにキラルな化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。
- 請求項10〜12のいずれか1項に記載の液晶組成物において、さらに二色性色素化合物を少なくとも1つ含有する液晶組成物。
- 請求項10〜13のいずれか1項に記載の液晶組成物に光を照射して得られる重合体。
- 請求項14に記載の重合体からなる光学的異方性を有する光学異方性フィルム。
- 波長450nmにおけるΔn(Δn450)と波長550nmにおけるΔn(Δn550)が以下の関係を満たす、請求項15に記載の光学異方性フィルム。
0.8≦Δn450/Δn550≦1.05 - 請求項15または16に記載の光学異方性フィルムを有する偏光板。
- 請求項15または16に記載の光学異方性フィルムを有する表示素子。
- 請求項17に記載の偏光板を有する表示素子。
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