JP7120013B2 - 液晶デバイス用材料および液晶デバイス - Google Patents
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Description
[1]少なくとも一つの重合性化合物ならびに一般式(K1)および(K2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1つの化合物を含有する液晶材料からなることを特徴とする液晶デバイス用材料。
Rk1はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、シアノ、-SF5、または炭素数1~5のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-、で置き換えられてもよく、少なくともひとつの-CH2-CH2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよいが、2つの連続する-CH2-が-O-で置き換えられることはなく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Rk2はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、シアノ、-SF5、または炭素数1~20のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-、で置き換えられてもよく、少なくともひとつの-CH2-CH2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよいが、2つの連続する-CH2-が-O-で置き換えられることはなく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
環Aはそれぞれ独立して、フェニレン環と連結して多環構造を構成する環であり、1,2-フェニレンあるいは1,2-シクロヘキシレンを示し;
環Ak1はそれぞれ独立して2個の結合部位を有する環構造であり、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレン、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、テトラヒドロピラン-3,5-ジイル、ピリミジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,5-ジイル、または1,4-ビシクロ-(2,2,2)-オクチレンであり、これらの環中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Xk1はそれぞれ独立して、単結合、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-CF2CF2-、-CF=CF-、または-C≡C-であり;
Yk1はそれぞれ独立して、単結合、または-(CH2)n-であり、nは1~20の整数であり;
Zk1はそれぞれ独立して、単結合、または炭素数1~10のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-、で置き換えられてもよく、少なくともひとつの-CH2-CH2-は、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく(ただし、Zk1中に-O-O-があるものを除く);
mk1はそれぞれ独立して、2~4の整数であり; nk1、およびnk2はそれぞれ独立して、0~2の整数である。)
さらに、本発明は、以下の[2]から[11]も含む。
[2]一般式(K1)および(K2)で表される化合物が式(K101)~(K106)または(K201)~(K206)である[1]に記載の液晶デバイス用材料。
Rk2はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、シアノ、-SF5、または炭素数1~20のアルキルであり、
nはそれぞれ独立して、1~20の整数であり、
ただし、部分構造式(X1)および式(X2)
[3]式(K101)~(K106)で表される化合物のnが0である[2]に記載の液晶デバイス用材料。
[4]式(K201)~(K206)で表される化合物のnが1である[2]に記載の液晶デバイス用材料。
[5]液晶材料が、さらに式(1-A)または(1-B)で表される化合物を含む[1]から[4]のいずれか一項に記載の液晶デバイス用材料。
R11は水素、炭素数1~20のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-または-CH=CH-で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
環A11、環A12および環A13は独立して、1,4-フェニレンまたは1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Z11およびZ12は独立して、単結合、炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
L11およびL12はそれぞれ独立して水素またはハロゲンであり、
X11はハロゲン、-C≡N、-N=C=S、-CF3または-OCF3であり、 lは、0、1または2である。)
[6]液晶材料が、さらに式(1-C)で表される化合物を含む[1]に記載の液晶デバイス用材料。
R11は水素、炭素数1~20のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-または-CH=CH-で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
環A11は独立して、1,4-フェニレンまたは1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
lは、1、2または3である。)
[7]液晶材料が、さらに一般式(1-E)で表される化合物を含む、[1]から[6]のいずれか一項に記載の液晶デバイス用材料。
環A11、環A12は独立して、1,4-フェニレン、または1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Z11およびZ12は独立して、単結合、炭素数1~4のアルキレン(アルキレンの任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい)であり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、
L11およびL12は独立して水素またはハロゲンであり、
X11はハロゲン、-C≡N、-N=C=S、-SF5、-CF3または-OCF3であり、
lおよびmは独立して、0または1である。)
[8]電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板と、この基板間に支持された調光層を有し、上記調光層が請求項1から7のいずれかに記載される、上記重合性化合物の重合物からなる透明物質と、キラルネマチック相を示す液晶材料とを含むことを特徴とする液晶デバイス。
[9]調光層中の透明物質の含有量が、0.1~60重量%の範囲である[8]の液晶デバイス。
[10]請求項1から7のいずれかに記載される、上記重合性化合物の重合物からなる透明物質と、キラルネマチック相を示す液晶材料とを含む調光層に、
電圧を印加することで、調光層を駆動することを特徴とする、調光方法。
[11]電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板と、この基板間に支持された調光層を有し、上記調光層が、請求項1から7のいずれかに記載される、上記重合性化合物の重合物からなる透明物質と、キラルネマチック相を示す液晶材料とを含み、
電極間に電圧を印加することで、調光層を駆動することを特徴とする、調光方法。
[12]電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板間に、請求項1から7のいずれかに記載の液晶デバイス用材料を介在させ、紫外線照射または加熱により、上記重合性組成物を重合させて、透明物質と液晶材料からな調光層を形成することを特徴とする液晶デバイスの製造方法。
Rk2はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、シアノ、-SF5、または炭素数1~20のアルキルであり、
nはそれぞれ独立して、1~20の整数であり、
ただし、部分構造式(X1)および式(X2)
式(K101)~(K106)で表される化合物のnが0であることが、大きなHTPを発現する点で好ましい。
R11は水素、炭素数1~20のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-または-CH=CH-で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
環A11、環A12および環A13は独立して、1,4-フェニレンまたは1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Z11およびZ12は独立して、単結合、炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
L11およびL12はそれぞれ独立して水素またはハロゲンであり、
X11はハロゲン、-C≡N、-N=C=S、-CF3または-OCF3であり、 lは、0、1または2である。)
また、式(1-C)で表される化合物をさらに含むことも好ましい態様である。式(1-C)で表される化合物は、式(1-A)または(1-B)で表される化合物とともに含まれていてもよく、また式(1-A)または(1-B)で表される化合物の代わりに含まれていてもよい。式(1-C)で表される化合物を前記式(K1)および(K2)の化合物と組み合わせると、液晶組成物の粘度を小さくできる。
R11とR12は水素、炭素数1~20のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-または-CH=CH-で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
環A11は独立して、1,4-フェニレンまたは1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
lは、1、2または3である。)
たとえば、液晶材料として一般式(1-E)で表される化合物をさらに含むことも好ましい。
環A11、環A12は独立して、1,4-フェニレン、または1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Z11およびZ12は独立して、単結合、炭素数1~4のアルキレン(アルキレンの任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい)であり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、
L11およびL12は独立して水素またはハロゲンであり、
X11はハロゲン、-C≡N、-N=C=S、-SF5、-CF3または-OCF3であり、
lおよびmは独立して、0または1である。)
本発明で使用する液晶材料の螺旋ピッチは、0.5μmより短いことが好ましい一態様である。
トリメチロールプロパントリアクリラート、テトラエチレングリコール=ジアクリレート、1,10-デカンジオール=ジアクリレート、後述する式(δ)および(M-1)で表される重合性液晶化合物などのアクリロイル基などの重合性基を2以上有する高分子形成性モノマーまたはオリゴマーなどが挙げられる。
(転移温度の計測方法)
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、特定の速度で加熱した。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計測して、当該試料の「キラルネマチック相から等方性液体への転移温度」とした。
<平均屈折率の測定方法>
平均屈折率は、以下の手順で、求めた。
(1)アッベ屈折計を用いて、ランプによる白色光源に対する、試料の常光屈折率を測定した。
(2)アッベ屈折計を用いて、ランプによる白色光源に対する、試料の異常光屈折率を測定した。
(3)((常光屈折率2+異常光屈折率2)/2)1/2 で平均屈折率を算出した。
<選択反射のピーク波長の計測方法>
試料をアンチパラレルセルに挟持し、選択反射のピーク波長を測定した。選択反射のピーク波長の計測は、日本分光社製の紫外可視分光光度計V650DSで行った。その際の入射光のバンド幅は、5nmであった。アンチパラレルセルは、セルギャップが7μmであるイー.エッチ.シー株式会社製のKSRP‐07/A107P1NSS05を用いた。
ヘリカル・ツイスト・パワー(HTP)は、平均屈折率/(選択反射のピーク波長*キラル濃度)で算出した。
<コントランス比の算出>
コントラスト比とは、特定の状況下の透過光強度と、異なる状況下の状況透過光強度の比である。
回転粘度の測定を、以下の手順で行った。
(1)ツイスト角が0°であり、かつ、2枚のガラス基板の間隔が5μmであるTN素子に試料を入れ、
(2)該TN素子に16Vから19.5Vまで、0.5V毎に段階的に印加し、
(3)つづけて、該TN素子に0.2秒間、無印加にし、
(4)つづけて、該TN素子に0.2秒間の矩形波と2秒間の無印加を繰り返し、該矩形波の印加によって発生した過渡電流のピーク電流とピーク時間を測定し、
(5)M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) の40頁の計算式(8)を用いて、回転粘度を求めた。
回転粘度の測定において、本明細書の実施例に記載のない事項は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995) の内容に従った。
ε∥、ε⊥およびΔεを以下の手順で求めた。
(1)2枚のガラス基板の間隔が10μmであり、そしてツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れ、
(2)該素子に10V、1kHzのサイン波を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率を測定し、ε∥とし、
(3)該素子に0.5V、1kHzのサイン波を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率を測定し、ε⊥とし、
(4)ε∥-ε⊥の値をΔεとした。
日本分光株式会社製紫外可視分光光度計V650DSに、光源光がセル面に対して垂直となるようにセルを設置し、波長450nmの透過光強度を計測した。その際の入射光のバンド幅は、5nmであった。セルの透過率%は、計測対象のセルの透過光強度/(計測対象のセルを該分光計に入れてない状態で測った光強度)*100で算出した。電界印加ユニットとバイポーラー電源を用い、セルに電圧を印加した状態のセルの透過光強度および電圧を印加しない状態のセルの透過光強度を測定した。該電界印加ユニットはAgilent社製33210Aである。バイポーラー電源はNF ELECTRONIC INSTRUMENTS社製 4010である。
(実施例1)
表1に示した化合物は、すべて液晶化合物である。表1中の化合物の右に示した割合で混合し、液晶組成物NLC-Aと名づけた。NLC-Aの25℃における平均屈折率は1.6、Δnは0.160、Δεは113であった。
(実施例2)
<液晶材料>
液晶組成物CLC-A、n-ドデシルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリラート、2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐1‐フェニル‐プロパン‐1‐オンをw/w/w/w=80.0/17.0/2.7/0.3で、混合し、液晶組成物MLC-Aと名づけた。
(実施例3)
<高分子/液晶複合材料のPDLC-A調製>
高分子/液晶複合材料PDLC-Aは、以下の手順で作成した。
(1)配向処理を施していない2枚の透明導電膜の電極がついているガラス基板を、ガラス基板の間の幅が10μmであり、かつ、電極が内側になるように配置し、該ガラス基板間に液晶組成物MLC-Aを挿入し、セルを作成した。
(2)該セルを液晶組成物MLC-Aが等方相になるまで加熱した。液晶組成物MLC-Aが等方相へ到る温度は82℃であった。
(3)波長365nmの光を1分間、23mWcm-2で照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させた。
(4)室温まで冷却してもガラス基板の間の物質がキラルネマチック液晶相を維持することを確認した。
<高分子/液晶複合材料のPDLC-Aの電気光学特性>
光源光がセル面に対して垂直となるように高分子/液晶複合材料PDLC-Aを配置し、高分子/液晶複合材料PDLC-Aの電気光学特性を電界印加ユニットとバイポーラー電源で測定した。
(実施例4)
<液晶組成物(4-1)の調製>
液晶組成物(4-1)を、表2に記載の化合物を混ぜて作成した。当業者はWO96/11897、WO2005/007775、特表2003-518154記載の方法を参考とすることで、表2に記載の化合物を、合成できる。
液晶組成物(4-1)とイルガキュアー(商標)651を、重量比100/0.3で混ぜて、液晶組成物(4-2)と名づけた。イルガキュアー(商標)651は、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オンである。
<液晶組成物(4-3)の調製>
液晶組成物(4-2)と(8H)BN-H5を、重量比99.1/0.9で混ぜて、液晶組成物(4-3)と名づけた。
<液晶組成物(B)の調製>
液晶組成物(4-3)とテトラエチレングリコール=ジアクリレートとを重量比96.3:3.7で、混合し、液晶組成物(B)と名づけた。テトラエチレングリコール ジアクリレートは、高分子形成性モノマーである。
<液晶組成物(C)の調製>
液晶組成物(4-3)と1,10-デカンジオール=ジアクリレートとを重量比96.2:3.8で、混合し、液晶組成物(C)と名づけた。1,10-デカンジオール=ジアクリレートは、高分子形成性モノマーである。
<液晶組成物(D)の調製>
液晶組成物(4-3)と下記化学式(δ)で示される重合性液晶化合物(以下、化合物δとも称する。)とを重量比93.8:6.2で、混合し、液晶組成物(D)と名づけた。
<高分子/液晶複合材料のPDLC-B調製>
高分子/液晶複合材料PDLC-Aの作成において、液晶組成物MLC-Aを、液晶組成物(B)に置き換えて、かつ、重合反応させる際に、透明電導膜間に30V印加した状態で波長365nmの光を1分間、15mWcm-2で照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させ、高分子/液晶複合材料PDLC-Bを作成した。
<高分子/液晶複合材料のPDLC-C調製>
高分子/液晶複合材料PDLC-Aの作成において、液晶組成物MLC-Aを、液晶組成物(C)に置き換えて、かつ、重合反応させる際に、透明電導膜間に30V印加した状態で波長365nmの光を1分間、15mWcm-2で照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させ、高分子/液晶複合材料PDLC-Cを作成した。
<高分子/液晶複合材料のPDLC-D調製>
高分子/液晶複合材料PDLC-Aの作成において、液晶組成物MLC-Aを、液晶組成物(D)に置き換えて、かつ、重合反応させる際に、透明電導膜間に30V印加した状態で波長365nmの光を7分間、2.1mWcm-2で照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させ、高分子/液晶複合材料PDLC-Dを作成した。
<高分子/液晶複合材料のPDLC-E調製>
高分子/液晶複合材料PDLC-Aの作成において、液晶組成物MLC-Aを、液晶組成物(D)に置き換えて、かつ、重合反応させる際に、透明電導膜間に50V印加した状態で波長365nmの光を7分間、2.1mWcm-2で照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させ、高分子/液晶複合材料PDLC-Eを作成した。
<セルの透過率の測定>
印加電圧を、計測セルにかけなかったときの、計測セルの透過率を計測し、表4のAに記載した。
(該Aの透過率)/(該Bに記載の透過率)の値を、表4に記載した。A/Bは、コントラスト比である。
<セルのヘーズの測定およびセルの平行光線透過率の測定>
NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD 製 HAZE METER NDH5000に、光源光がセル面に対して垂直となるようにセルを設置し、室温でヘーズおよび平行光線透過率を計測した。
(実施例7)
<液晶組成物(7-1)の調製>
液晶組成物(4-1)とイルガキュアー(商標)651を、重量比100/1.2で混ぜて、液晶組成物(7-1)と名づけた。イルガキュアー(商標)651は、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オンである。
<液晶組成物(7-2)の調製>
液晶組成物(7-1)と(8H)BN-H5を、重量比100/0.9で混ぜて、液晶組成物(7-2)と名づけた。
<液晶組成物(7-3)の調製>
液晶組成物(7-1)と(8H)BN-H5を、重量比100/1.9で混ぜて、液晶組成物(7-3)と名づけた。
<液晶組成物(7-4)の調製>
液晶組成物(7-1)と(8H)BN-H5を、重量比100/4.2で混ぜて、液晶組成物(7-4)と名づけた。
<液晶組成物(7-5)の調製>
液晶組成物(7-1)とCM33を、重量比100/30で混ぜて、液晶組成物(7-5)と名づけた。
<液晶組成物(F)の調製>
液晶組成物(7-2)とトリプロピレングルコール ジアクリレートとを重量比88:12で、混合し、液晶組成物(F)と名づけた。トリプロピレングルコールジアクリレートは、高分子形成性モノマーである。
<液晶組成物(G)の調製>
液晶組成物(7-3)と化合物δを重量比95:5で、混合し、液晶組成物(G)と名づけた。化合物δは、高分子形成性モノマーである。
<液晶組成物(I)の調製>
液晶組成物(7-5)と化合物δを重量比95:5で、混合し、液晶組成物(I)と名づけた。化合物δは、高分子形成性モノマーである。
高分子/液晶複合材料PDLC-Fは、以下の手順で作成した。
(1)配向処理を施していない2枚の透明導電膜の電極がついているガラス基板を、ガラス基板の間の幅が5μmであり、かつ、電極が内側になるように配置し、該ガラス基板間に液晶組成物(F)を室温で挿入し、セルを作製した。
た。
(2)波長365nmの光を72秒間、14mWcm-2で照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させた。
(3)重合反応後ガラス基板の間の物質がキラルネマチック液晶相を維持することを確認した。
高分子/液晶複合材料PDLC-Gは、以下の手順で作成した。
(1)水平配向処理が施された2枚の透明導電膜の電極がついているガラス基板を、ガラス基板の間の幅が7μmであり、かつ、電極が内側になるように配置し、該ガラス基板間を80℃に加熱した状態で液晶組成物(G)を挿入し、セルを作製した後、室温まで冷却した。
(2)波長365nmの光を500秒間、2mWcm-2で照射し、セル内の液晶組成物を重合反応させた。
(3)重合反応後ガラス基板の間の物質がキラルネマチック液晶相を維持することを確認した。
<高分子/液晶複合材料のPDLC-H調製>
高分子/液晶複合材料PDLC-Hの作成において、液晶組成物(G)を、液晶組成物(H)に置き換えて、高分子/液晶複合材料PDLC-Hを作成した。
<高分子/液晶複合材料のPDLC-I調製>
高分子/液晶複合材料PDLC-Iの作成において、液晶組成物(G)を、液晶組成物(I)に置き換えて、高分子/液晶複合材料PDLC-Iを作成した。
<高分子/液晶複合材料PDLC-Fのヘーズおよび平行光線透過率の測定>
光源光がセル面に対して垂直となるように高分子/液晶複合材料PDLC-Fをヘーズメーター内に配置した。セルに0~50Vの電圧を印加しヘーズおよび平行光線透過率を測定した。
<高分子/液晶複合材料PDLC-Gのヘーズおよび平行光線透過率の測定>
光源光がセル面に対して垂直となるように高分子/液晶複合材料PDLC-Gをヘーズメーター内に配置した。セルに0~60Vの電圧を印加しヘーズおよび平行光線透過率を測定した。
<高分子/液晶複合材料PDLC-Hのヘーズおよび平行光線透過率の測定>
光源光がセル面に対して垂直となるように高分子/液晶複合材料PDLC-Hをヘーズメーター内に配置した。セルに0~60Vの電圧を印加しヘーズおよび平行光線透過率を測定した。
計測セルにかけなかったときの、計測セルのへーズと平行光線透過率を計測し、表のBとDに記載した。印加電圧40Vを、計測セルにかけたときの、計測セルのへーズと平行光線透過率を計測し、表5のAとCに記載した。
<比較例>
<高分子/液晶複合材料PDLC-Iのヘーズおよび平行光線透過率の測定>
光源光がセル面に対して垂直となるように高分子/液晶複合材料PDLC-Iをヘーズメーター内に配置した。セルに0~60Vの電圧を印加しヘーズおよび平行光線透過率を測定した。
2 液晶材料
3 透明物質
Claims (10)
- 電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板と、この基板間に支持された調光層を有し、
上記調光層が重合性化合物の重合物からなる透明物質と、
一般式(K1)および(K2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1つのキラル化合物および式(1-A)または(1-B)で表される化合物を含む、キラルネマチック相を示す液晶材料とを含み、
電圧無印加時に透明であり、電圧印加時に不透明となるリバースモードもしくは電圧無印加時に不透明であり、電圧印加時に透明となるノーマルモードで駆動することを特徴とする液晶デバイス。
Rk1はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、シアノ、-SF5、または炭素数1~5のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-、で置き換えられてもよく、少なくともひとつの-CH2-CH2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよいが、2つの連続する-CH2-が-O-で置き換えられることはなく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Rk2はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、シアノ、-SF5、または炭素数1~20のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-、で置き換えられてもよく、少なくともひとつの-CH2-CH2-は、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよいが、2つの連続する-CH2-が-O-で置き換えられることはなく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
環Aはそれぞれ独立して、フェニレン環と連結して多環構造を構成する環であり、1,2-フェニレンあるいは1,2-シクロヘキシレンを示し;
環Ak1はそれぞれ独立して2個の結合部位を有する環構造であり、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレン、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル、テトラヒドロピラン-2,5-ジイル、テトラヒドロピラン-3,5-ジイル、ピリミジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,5-ジイル、または1,4-ビシクロ-(2,2,2)-オクチレンであり、これらの環中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Xk1はそれぞれ独立して、単結合、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-CF2CF2-、-CF=CF-、または-C≡C-であり;Yk1はそれぞれ独立して、単結合、または-(CH2)n-であり、nは0~20の整数であり;
Zk1はそれぞれ独立して、単結合、または炭素数1~10のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-、で置き換えられてもよく、少なくともひとつの-CH2-CH2-は、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく(ただし、Zk1中に-O-O-があるものを
除く);
mk1はそれぞれ独立して、2~4の整数であり;
nk1、およびnk2はそれぞれ
独立して、0~2の整数である。)
R11は水素、炭素数1~20のアルキルであり、このアルキル中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-または-CH=CH-で置き換えられてもよく、このアルキル中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
環A11、環A12および環A13は独立して、1,4-フェニレンまたは1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Z11およびZ12は独立して、単結合、炭素数1~4のアルキレンであり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、このアルキレン中の少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
L11およびL12はそれぞれ独立して水素またはハロゲンであり、
X11はハロゲン、-C≡N、-N=C=S、-CF3または-OCF3であり、lは、0、1または2である。) - 式(K101)~(K106)で表される化合物のnが0である請求項2に記載の液晶デバイス。
- 式(K201)~(K206)で表される化合物のnが1である請求項2に記載の液晶デバイス。
- 液晶材料が、さらに一般式(1-E)で表される化合物を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の液晶デバイス。
環A11および環A12は独立して、1,4-フェニレン、または1,4-シクロヘキシレンであり、これらの環の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
Z11およびZ12は独立して、単結合、炭素数1~4のアルキレン(アルキレンの任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい)であり、このアルキレン中の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-で置き換えられてもよく、
L11およびL12は独立して水素またはハロゲンであり、
X11はハロゲン、-C≡N、-N=C=S、-SF5、-CF3または-OCF3であり、
lおよびmは独立して、0または1である。) - 調光層中の透明物質の含有量が、0.1~50重量%の範囲である請求項1に記載の液晶デバイス。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載される液晶デバイスの調光層に、電圧を印加することで、調光層を駆動することを特徴とする、調光方法。
- 電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板間に、重合性化合物と、一般式(K1)および(K2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1つのキラル化合物および式(1-A)または(1-B)で表される化合物を含む、キラルネマチック相を示す液晶材料とを介在させ、紫外線照射または加熱により、上記重合性化合物を重合させて、透明物質と液晶材料からな調光層を形成することを特徴とする請求項1に記載の液晶デバイスの製造方法。
- 調光窓であることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の液晶デバイス。
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