JPWO2013183683A1 - 液晶組成物 - Google Patents
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Abstract
同様な骨格構造を有しながら、ホモログを混合する場合に比べて著しく結晶化温度を低下させることができ、相溶性に優れ、負の誘電率異方性(Δε)の絶対値を大きくすることができる液晶組成物を提供する。2つの側鎖の間に2〜4の環構造を有し、1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格で、2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結する化合物における2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物を2種以上含有する液晶組成物。ただし、環構造の数をNとして、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置をNと定義し、その間の環構造を含めて順に1からNまで連続番号を付し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義する。
Description
本発明は、液晶組成物に関する。
強誘電性液晶(FLC:Ferroelectric Liquid Crystal)は、自発分極を有して強誘電性を示す液晶のことであるが、分子長軸方向に垂直な方向に永久双極子モーメントを有する液晶がスメクチック相を示すと層構造が形成され、この層内の分子長軸が傾くキラルスメクチックC(以下、SmC*と省略する)相となるときに、永久双極子モーメントが全体で平均化しても打ち消されず、自発分極が発生して強誘電性を示すことが知られている。これに電圧を印加すると永久双極子モーメントは電界方向に揃うようになり、同時に分子全体が揃う。強誘電性液晶としては、SmC*相のものがディスプレイの用途に広く用いられている。強誘電性液晶は、1975年にR.B.Meyerらが分子設計し合成を行なったp-decyloxybenzylidene p’-amino 2-methylbutyl cinnamate(DOBAMBC)等のスメクチック液晶自体に光学活性(キラリティー)を付与するものであるが、光学活性化合物はそれ自体が液晶性を示さない(液晶化合物でない)ものでも光学活性化合物を添加することでSmC*相を発現することができ、この場合、キラルでないスメクチックC(以下、SmCと省略する)相を示す母体液晶が一般に使用される。
SmC*相は、層構造を有するスメクチック相の中でも、液晶分子の配向方向がレイヤーノーマル(層法線)に対して一定の傾き(チルト)を有する。また、層平面に対して傾く角度(方位角)は層ごとに少しずつずれることにより、分子配向に螺旋構造を生じる。
SmC*相は、層構造を有するスメクチック相の中でも、液晶分子の配向方向がレイヤーノーマル(層法線)に対して一定の傾き(チルト)を有する。また、層平面に対して傾く角度(方位角)は層ごとに少しずつずれることにより、分子配向に螺旋構造を生じる。
強誘電性液晶はネマチック液晶を用いた表示素子と比較して十倍以上の高速応答性が得られる特徴を有し、最初にディスプレイ用途へ考案したのは、クラーク(Clark)及びラガウォール(Lagerwall)による表面安定化強誘電性液晶(SSFLC:Surface-stabilized FLC)である。これ以降、活発に検討がなされるようになっている。また、強誘電性液晶以外にも、ネマチック液晶等が知られており、FLC(強誘電性液晶)、TN(捩れネマチック)型、STN(超捩れネマチック)型、DS(動的光散乱)型、GH(ゲスト・ホスト)型、IPS(インプレーンスイッチング)型、OCB(光学補償複屈折)型、ECB(電圧制御複屈折)型、VA(垂直配向)型、CSH(カラースーパーホメオトロピック)型などの方式が知られている。
一般に、フェニルピリミジンは容易にキラルスメクチックC相を示すことが知られており、強誘電性液晶組成物に広く用いられている。しかし、強誘電性液晶組成物を用いてTFT駆動を行うにはネマチック液晶と同様に比抵抗の高い液晶材料が必須になるが、フェニルピリミジンを用いた組成物は十分に高い比抵抗にするのには難しく焼付けやフリッカー等を起こし易くLCDの信頼性低下の点で問題があった。高い信頼性のTFT駆動のLCDを得るためには、フッ素置換基を導入した高い比抵抗を示すネマチック液晶材料が液晶テレビ等に有用で広く用いられている。フッ素置換基を有するスメクチック液晶では2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン誘導体やターフェニル等についてはスメクチックC相を示すことが報告されている。(非特許文献1、及び2参照)特に、2,3−ジフルオロ−4−アルキロキシ−4‘−(トランス−4−アルキルシクロヘキシルエチル)ビフェニルは、スメクチックC相を示さず融点が高いことを述べている。(非特許文献3参照)
液晶組成物としては、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン誘導体やターフェニルに代表されるような直線性の高い液晶分子を含む各種の液晶化合物の混合物が使用される(例えば特許文献1参照)。この中で、2,3−ジフルオロ−ビフェニル誘導体は複屈折率Δnが高くなることを問題点として指摘している。
ところが、これまで知られている2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン誘導体はそのほとんどが、他の環構造としてトランス−1,4−シクロヘキシレン基及び1,4−フェニレン基を有する化合物であるが、これらは他の液晶化合物との相溶性において必ずしも良好ではないという問題点が存在した。そのために温度範囲の広い液晶組成物、特に低温で長時間保存しても結晶の析出や相分離を生じ難い液晶組成物を調製することは容易でなく、そのホモログ(側鎖アルキル基の炭素数だけが異なった同族体)等を加えて、非常に多種の化合物を混合することにより溶解性を高め、組成物の融点を低下させる必要があった。
液晶組成物としては、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン誘導体やターフェニルに代表されるような直線性の高い液晶分子を含む各種の液晶化合物の混合物が使用される(例えば特許文献1参照)。この中で、2,3−ジフルオロ−ビフェニル誘導体は複屈折率Δnが高くなることを問題点として指摘している。
ところが、これまで知られている2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン誘導体はそのほとんどが、他の環構造としてトランス−1,4−シクロヘキシレン基及び1,4−フェニレン基を有する化合物であるが、これらは他の液晶化合物との相溶性において必ずしも良好ではないという問題点が存在した。そのために温度範囲の広い液晶組成物、特に低温で長時間保存しても結晶の析出や相分離を生じ難い液晶組成物を調製することは容易でなく、そのホモログ(側鎖アルキル基の炭素数だけが異なった同族体)等を加えて、非常に多種の化合物を混合することにより溶解性を高め、組成物の融点を低下させる必要があった。
また、ホモログの混合とは別の手法として、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン骨格とは異なる新しい骨格構造、例えばフッ素置換されたナフタレン構造又はテトラヒドロナフタレン構造の添加により、n型液晶としての特性を向上させ、かつ組成物の温度範囲を拡大できるような液晶性化合物が検討された。
しかしながら、新しい骨格構造を有する化合物の添加は、他の液晶化合物との相溶性や、液晶組成物の物性及び電気光学特性に与える影響等の観点から、制約が多いという問題点が存在した。
しかしながら、新しい骨格構造を有する化合物の添加は、他の液晶化合物との相溶性や、液晶組成物の物性及び電気光学特性に与える影響等の観点から、制約が多いという問題点が存在した。
V.Reiffenrath, J.Krause, H.J.Plach and G.Weber, "New liquid-crystalline compounds with negative dielectric anisotropy", Liquid Crystals, 1989, Vol.5, No.1, 159-170
Margaret E. Glendenning, John W. Goodby, Michael Hird and Kenneth J. Toyne, "The synthesis and mesomorphic properties of 2,2′,3-tri- and 2,2′,3,3′-tetra-fluoro-1,1′:4′,1″-terphenyls for high dielectric biaxialityferroelectric liquid crystal mixtures", J.Chem.Soc., Perkin Trans. 2, 1999, 481-491
Michael Hird, George W. Gray and Kenneth J. Toyne, "The synthesis and transition temperatures of some trans-4-alkylcyclohexylethyl-substituted 2,3-difluorobiphenyls", Liquid Crystals, 1992, Vol.11, No.4, 531-546
本発明は、同様な骨格構造を有しながら、ホモログを混合する場合に比べて著しく結晶化温度を低下させることができ、相溶性に優れ、負の誘電率異方性(Δε)の絶対値を大きくすることができる液晶組成物を提供する。
本発明者らは、前記問題を解決するため、種々の液晶組成物について検討を行った。その結果、液晶化合物を特定の組み合わせで混合することにより、結晶化温度を著しく低下できることを見いだし、本願発明の完成に至った。
本発明は、2つの側鎖の間に2つから4つの環構造を有し、そのうち1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなり、前記2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結する化合物において、
(1)環構造の数が2つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、環構造の位置を1と定義し、
(2)環構造の数が3つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を3、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、
(3)環構造の数が4つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を4、前記1の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を2、前記4の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を3と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義した場合において、該化合物における2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物を2種以上含有することを特徴とする液晶組成物を提供する。
本発明は、2つの側鎖の間に2つから4つの環構造を有し、そのうち1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなり、前記2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結する化合物において、
(1)環構造の数が2つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、環構造の位置を1と定義し、
(2)環構造の数が3つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を3、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、
(3)環構造の数が4つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を4、前記1の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を2、前記4の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を3と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義した場合において、該化合物における2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物を2種以上含有することを特徴とする液晶組成物を提供する。
本発明の液晶組成物によれば、同様な骨格構造を有する液晶化合物の混合によって、著しく結晶化温度を低下させることができるので、結晶化温度が低く、相溶性に優れる液晶組成物を提供することができる。
以下、好適な実施の形態に基づき、本発明を説明する。
本発明の液晶組成物は、2,3−ジフルオロベンゼン骨格を有する化合物(以下、「2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物」という。)を2種以上含む組成物であって、2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物における2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する。
本発明の液晶組成物は、2,3−ジフルオロベンゼン骨格を有する化合物(以下、「2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物」という。)を2種以上含む組成物であって、2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物における2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する。
2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物は、2つの側鎖とその間に2つから4つの環構造を有し、そのうち1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなり、2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結することが好ましい。この場合、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置は、次のように定義することができる。
(1)環構造の数が2つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、環構造の位置を1と定義し、
(2)環構造の数が3つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を3、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、
(3)環構造の数が4つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を4、前記1の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を2、前記4の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を3と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義する。
(2)環構造の数が3つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を3、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、
(3)環構造の数が4つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を4、前記1の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を2、前記4の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を3と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義する。
つまり、環構造の数をNとして、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置をNと定義し、その間の環構造を含めて、順に1からNまで連続番号を付す。ただし、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、どちらの側鎖が連結する環構造から開始しても同一の番号が付されるように、N/2より小さい番号のみを採用し、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義する。なお、環構造の数が2つの場合、側鎖が連結しない環構造は存在しない。
本発明の液晶組成物における前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物は、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造として、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を有するのが好ましいが、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよい。
本発明の液晶組成物において、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物は、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造が1つ以上同じであることが好ましい。具体的には、2種類以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物において、(1)環構造の数が2つの場合、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の1つの環構造が同じであるのが好ましく、
(2)環構造の数が3つの場合、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造のうち1つの環構造が同じであるのが好ましく、2つの環構造全てが同じであるのがより好ましく、
(3)環構造の数が4つの場合、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造のうち1つの環構造が同じであるのが好ましく、2つの環構造が同じであるのがより好ましく、3つの環構造全てが同じであるのがより好ましい。
(2)環構造の数が3つの場合、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造のうち1つの環構造が同じであるのが好ましく、2つの環構造全てが同じであるのがより好ましく、
(3)環構造の数が4つの場合、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造のうち1つの環構造が同じであるのが好ましく、2つの環構造が同じであるのがより好ましく、3つの環構造全てが同じであるのがより好ましい。
また、2種類以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物における環構造を結ぶ結合基は1つ以上異なるのが好ましい。具体的には、2種類以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物において、
(1)環構造の数が2つの場合、1つの結合基が異なるのが好ましく、
(2)環構造の数が3つの場合、2つの結合基のうち1つの結合基が異なるのが好ましく、2つの結合基全てが異なるのがより好ましく、
(3)環構造の数が4つの場合、3つの結合基のうち1つの結合基が異なるのが好ましく、2つの結合基が異なるのがより好ましく、3つの結合基全てが異なるのがより好ましい。
(1)環構造の数が2つの場合、1つの結合基が異なるのが好ましく、
(2)環構造の数が3つの場合、2つの結合基のうち1つの結合基が異なるのが好ましく、2つの結合基全てが異なるのがより好ましく、
(3)環構造の数が4つの場合、3つの結合基のうち1つの結合基が異なるのが好ましく、2つの結合基が異なるのがより好ましく、3つの結合基全てが異なるのがより好ましい。
また、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせは、少なくとも1つ以上存在するが、複数存在する場合が好ましい。尚、当該組み合わせの数の算出にあたっては、一度組み合わせとして数えた化合物は重複して数えないものとする。
当該組み合わせの決定は、以下のような優先順位により行う。
(1)2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造が同じもの同士を最優先で組み合わせとする。
(2)2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造が同じものが複数存在する場合は、結合基が異なるもの同士を優先的に組み合わせとする。
(3)更に結合基が異なるものが複数存在する場合は、側鎖が同じもの同士を優先的に組み合わせとする。
前記組み合わせにかかる2種以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物は、各々ほぼ同じ含有量であるのが好ましい。具体的には、各々10%の差の範囲が好ましく、5%の差の範囲がより好ましい。
当該組み合わせの決定は、以下のような優先順位により行う。
(1)2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造が同じもの同士を最優先で組み合わせとする。
(2)2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造が同じものが複数存在する場合は、結合基が異なるもの同士を優先的に組み合わせとする。
(3)更に結合基が異なるものが複数存在する場合は、側鎖が同じもの同士を優先的に組み合わせとする。
前記組み合わせにかかる2種以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物は、各々ほぼ同じ含有量であるのが好ましい。具体的には、各々10%の差の範囲が好ましく、5%の差の範囲がより好ましい。
本発明の液晶組成物は、誘電率異方性Δεが負の液晶化合物として、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせのみからなるものが好ましい。
2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物は、下記一般式(X)で表される化合物群から選択される化合物であることが好ましい。
(式中、R101及びR102はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−SO2−、−SO2−O−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はCN基で置き換えられていてもよく、
Z101〜Z104はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A101及びA102はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n101及びn102はそれぞれ独立して、0、1、2又は3であり、
n101+n102は1、2又は3である。)
Z101〜Z104はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A101及びA102はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n101及びn102はそれぞれ独立して、0、1、2又は3であり、
n101+n102は1、2又は3である。)
一般式(X)において、A101、A102及びその間の2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基がそれぞれ「環構造」であり、R101−Z101及びZ104−R102がそれぞれ「側鎖」である。該第化合物の有する環構造の数は、A101の個数であるn101と、A102の個数であるn102と、その間の2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基の個数である1との和、すなわち、n101+n102+1である。
上記一般式(X)で表される2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を、環構造の数及び2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なるものごとに別の一般式に分けて記載すると、環構造の数が2個の場合は一般式(I−1)〜(I−2)で表され、環構造の数が3個の場合は一般式(II−1)〜(II−3)で表され、環構造の数が4個の場合は一般式(III−1)〜(III−4)で表される。
(式中、R111〜R114、R121〜R126及びR131〜R138はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−SO2−、−SO2−O−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はCN基で置き換えられていてもよく、
Z111〜Z116及びZ121〜Z152はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A111〜A112、A121〜A126及びA131〜A142はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよい。)
Z111〜Z116及びZ121〜Z152はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A111〜A112、A121〜A126及びA131〜A142はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよい。)
そこで、本発明の液晶組成物は、次の要件(i)、(ii)、(iii)のいずれか1つ又は2つ以上を満足することが好ましい。
(i)液晶組成物が、環構造の数が2個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する場合、それらの化合物が、一般式(I−1)で表される化合物群及び(I−2)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。ただし、さらに環構造の数が3個又は4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
(ii)液晶組成物が、環構造の数が3個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する場合、それらの化合物が、一般式(II−1)で表される化合物群、(II−2)で表される化合物群及び(II−3)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。ただし、さらに環構造の数が2個又は4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
(iii)液晶組成物が、環構造の数が4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する場合、それらの化合物が、一般式(III−1)で表される化合物群、(III−2)で表される化合物群、(III−3)で表される化合物群及び(III−4)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。ただし、さらに環構造の数が2個又は3個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
(i)液晶組成物が、環構造の数が2個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する場合、それらの化合物が、一般式(I−1)で表される化合物群及び(I−2)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。ただし、さらに環構造の数が3個又は4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
(ii)液晶組成物が、環構造の数が3個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する場合、それらの化合物が、一般式(II−1)で表される化合物群、(II−2)で表される化合物群及び(II−3)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。ただし、さらに環構造の数が2個又は4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
(iii)液晶組成物が、環構造の数が4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を2種以上含有する場合、それらの化合物が、一般式(III−1)で表される化合物群、(III−2)で表される化合物群、(III−3)で表される化合物群及び(III−4)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。ただし、さらに環構造の数が2個又は3個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
一般式(I−1)〜(I−2)、(II−1)〜(II−3)、(III−1)〜(III−4)において、2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物が2,3−ジフルオロベンゼン骨格を1つのみ有する場合には、A111〜A112、A121〜A126及びA131〜A142が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなる化合物を除くものとする。2,3−ジフルオロベンゼン骨格は、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基であることが好ましい。
式(I−1)において、側鎖R111−Z111の分子量が、側鎖Z113−R112の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である。
式(I−2)において、側鎖R113−Z114の分子量が、側鎖Z116−R114の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である。
式(II−1)において、側鎖R121−Z121の分子量が、側鎖Z124−R122の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である。
式(II−2)において、側鎖R123−Z125の分子量が、側鎖Z128−R124の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である。
式(II−3)において、側鎖R125−Z129の分子量が、側鎖Z132−R126の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である。
式(III−1)において、側鎖R131−Z133の分子量が、側鎖Z137−R132の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である。
式(III−2)において、側鎖R133−Z138の分子量が、側鎖Z142−R134の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である。
式(III−3)において、側鎖R135−Z143の分子量が、側鎖Z147−R136の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である。
式(III−4)において、側鎖R137−Z148の分子量が、側鎖Z152−R138の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である。
式(I−2)において、側鎖R113−Z114の分子量が、側鎖Z116−R114の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である。
式(II−1)において、側鎖R121−Z121の分子量が、側鎖Z124−R122の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である。
式(II−2)において、側鎖R123−Z125の分子量が、側鎖Z128−R124の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である。
式(II−3)において、側鎖R125−Z129の分子量が、側鎖Z132−R126の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である。
式(III−1)において、側鎖R131−Z133の分子量が、側鎖Z137−R132の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である。
式(III−2)において、側鎖R133−Z138の分子量が、側鎖Z142−R134の分子量と同じか又はより大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である。
式(III−3)において、側鎖R135−Z143の分子量が、側鎖Z147−R136の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である。
式(III−4)において、側鎖R137−Z148の分子量が、側鎖Z152−R138の分子量より大きいなら、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である。
環構造の数が3個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有する場合、次の(ii−a)〜(ii−c)で表される組み合わせがより好ましい。これは、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1の場合と3の場合を同じ化合物群とみなした場合でも、異なる化合物群の組み合わせとなるものである。それぞれ、さらに環構造の数が2個又は4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
(ii−a)(略記:位置1+2の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上、含有する混合物。
(ii−b)(略記:位置2+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
(ii−c)(略記:位置1+2+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
(ii−a)(略記:位置1+2の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上、含有する混合物。
(ii−b)(略記:位置2+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
(ii−c)(略記:位置1+2+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
環構造の数が4個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有する場合、次の(iii−a)〜(iii−i)で表される組み合わせがより好ましい。これは、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1の場合と4の場合を同じ化合物群とみなし、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2の場合と3の場合を同じ化合物群とみなした場合でも、異なる化合物群の組み合わせとなるものである。それぞれ、さらに環構造の数が2個又は3個である2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を含有してもよい。
(iii−a)(略記:位置1+2の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−b)(略記:位置1+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−c)(略記:位置2+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−d)(略記:位置3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−e)(略記:位置1+2+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−f)(略記:位置1+2+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−g)(略記:位置1+3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−h)(略記:位置2+3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−i)(略記:位置1+2+3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−a)(略記:位置1+2の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−b)(略記:位置1+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−c)(略記:位置2+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−d)(略記:位置3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−e)(略記:位置1+2+3の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−f)(略記:位置1+2+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−g)(略記:位置1+3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−h)(略記:位置2+3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
(iii−i)(略記:位置1+2+3+4の混合物)
2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3である化合物を1種以上と、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である化合物を1種以上、含有する混合物。
上記一般式(X)で表される2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物は、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基に隣接する環構造(隣接する環構造が2つある場合は、少なくとも1つ)が、無置換又は置換を有するフェニレン基又はシクロヘキシレン基であり、該隣接する環構造と2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基との間が単結合であることが好ましい。
具体的には、2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物が、下記一般式(Ia)及び(Ib)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(IIa)及び(IIb)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(IIIa)〜(IIIc)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。
具体的には、2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物が、下記一般式(Ia)及び(Ib)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(IIa)及び(IIb)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(IIIa)〜(IIIc)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であることが好ましい。
(式中、R11〜R14、R21〜R24及びR31〜R36はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−SO2−、−SO2−O−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はCN基で置き換えられていてもよく、
Z11〜Z14、Z21〜Z26及びZ31〜Z42はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A21〜A22及びA31〜A36はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
B11〜B12、B21〜B22及びB31〜B33はそれぞれ独立して、1つの水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表す。
)
Z11〜Z14、Z21〜Z26及びZ31〜Z42はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A21〜A22及びA31〜A36はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
B11〜B12、B21〜B22及びB31〜B33はそれぞれ独立して、1つの水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表す。
)
液晶組成物の結晶化は、温度の低下に伴って液晶分子の分子間に働く相互作用が強くなり、分子の熱的な揺らぎが小さくなることで起こる。特に、ターフェニルに代表されるような直線性の高い液晶分子では化合物の結晶化温度が高く、相溶性が低い。結晶化温度をより低下させるためには、分子の熱的な揺らぎを大きくしたり、分子の立体障害性を高めて直線性を阻害させることが好ましい。このような観点から、シクロヘキサン環、エチレン結合基、側方にフッ素置換を有するフェニレン基(2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基)などを組み合わせることが好ましい。
B11〜B12、B21〜B22及びB31〜B33はそれぞれ独立して、1つの水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表すことが好ましく、それぞれ独立してフェニレン基を表すことがより好ましい。
A21〜A22及びA31〜A36はそれぞれ独立して、1つの水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表すことが好ましく、それぞれ独立してシクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
Z22、Z25、Z32、Z33、Z36及びZ41がそれぞれ独立して−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O−又は単結合を表すことが好ましい。
B11〜B12、B21〜B22及びB31〜B33はそれぞれ独立して、1つの水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表すことが好ましく、それぞれ独立してフェニレン基を表すことがより好ましい。
A21〜A22及びA31〜A36はそれぞれ独立して、1つの水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表すことが好ましく、それぞれ独立してシクロヘキシレン基を表すことがより好ましい。
Z22、Z25、Z32、Z33、Z36及びZ41がそれぞれ独立して−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O−又は単結合を表すことが好ましい。
上記の一般式(X)、(I−1)〜(I−2)、(II−1)〜(II−3)、(III−1)〜(III−4)、(Ia)〜(Ib)、(IIa)〜(IIb)、(IIIa)〜(IIIc)で表される2,3−ジフルオロベンゼン構造含有化合物は、分子の短軸方向に大きな分極を有することとなり、結果として絶対値の大きい負の誘電率異方性Δεを有する化合物を得やすいため、誘電率異方性が負の液晶組成物に用いる液晶化合物として、例えば垂直配向方式、IPS(インプレインスイッチング)等の表示方式に好適に用いることができる。
液晶組成物としては、ネマチック液晶組成物や、スメクチック液晶組成物が好ましい。
スメクチック液晶組成物の場合は、相系列及び相転移温度、自発分極、誘電異方性、屈折率異方性を目的に応じて調整して使用することから2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を組成物中に2%〜100%含有するのが好ましく、5%〜95%含有するのが好ましく、15%〜85%含有するのが好ましく、20%〜80%含有するのが好ましい。ネマチック液晶の場合は、誘電異方性、屈折率異方性、回転粘性γ1、弾性率等を目的のLCDに適合するように2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の含有量を調整して使用するので組成物中に2%〜98%含有するのが好ましく、10%〜90%含有するのが好ましく、20%〜80%含有するのが好ましく、40%〜80%含有するのが好ましい。
液晶組成物としては、ネマチック液晶組成物や、スメクチック液晶組成物が好ましい。
スメクチック液晶組成物の場合は、相系列及び相転移温度、自発分極、誘電異方性、屈折率異方性を目的に応じて調整して使用することから2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物を組成物中に2%〜100%含有するのが好ましく、5%〜95%含有するのが好ましく、15%〜85%含有するのが好ましく、20%〜80%含有するのが好ましい。ネマチック液晶の場合は、誘電異方性、屈折率異方性、回転粘性γ1、弾性率等を目的のLCDに適合するように2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の含有量を調整して使用するので組成物中に2%〜98%含有するのが好ましく、10%〜90%含有するのが好ましく、20%〜80%含有するのが好ましく、40%〜80%含有するのが好ましい。
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素数1〜18のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CF2O−又は−OCF2−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、
A1及びA2はそれぞれ独立して下記の構造(a−1)から(a−5)
A1及びA2はそれぞれ独立して下記の構造(a−1)から(a−5)
(該構造(a−1)中シクロヘキサン環の1つ又は2つ以上のCH2基は酸素原子で置換されていてもよく、該構造(a−2)〜(a−5)中ベンゼン環の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよく、また、該構造(a−1)〜(a−5)中の1つ又は2つ以上の水素原子はCl、CF3又はOCF3で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、
Z1〜Z4はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCO−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、Z5はCH2基又は酸素原子を表し、(LC2)においてm1又はm2が0の場合は存在するZ1及びZ2の内少なくとも1つは単結合でなく、l1は0又は1を表し、m1及びm2はそれぞれ独立して0〜3の整数を表し、m1+m2は1、2又は3である。)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する液晶組成物から構成されることが好ましい。
一般式(LC1)〜(LC4)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルキル基、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルコキシ基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニル基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましく、ネマチック相で用いる場合は、R1及びR2のいずれか1つは、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基、炭素数2〜7のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。スメクチック相で用いる場合は、R1及びR2が、それぞれ独立して、炭素数3〜18のアルキル基、炭素数3〜18のアルコキシ基、炭素数4〜18のアルケニル基、炭素数4〜18のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。
A1及びA2はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
Z1〜Z4はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCO−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、Z5はCH2基又は酸素原子を表し、(LC2)においてm1又はm2が0の場合は存在するZ1及びZ2の内少なくとも1つは単結合でなく、l1は0又は1を表し、m1及びm2はそれぞれ独立して0〜3の整数を表し、m1+m2は1、2又は3である。)で表される化合物群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する液晶組成物から構成されることが好ましい。
一般式(LC1)〜(LC4)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルキル基、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルコキシ基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニル基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましく、ネマチック相で用いる場合は、R1及びR2のいずれか1つは、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基、炭素数2〜7のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。スメクチック相で用いる場合は、R1及びR2が、それぞれ独立して、炭素数3〜18のアルキル基、炭素数3〜18のアルコキシ基、炭素数4〜18のアルケニル基、炭素数4〜18のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。
A1及びA2はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
一般式(LC1)〜(LC4)において、Z1〜Z4はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−OCO−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−が好ましい。
ただし、一般式(LC2)において、一般式(LC1)との重複を避けるため、m1又はm2が0の場合は存在するZ1及びZ2の内少なくとも1つは単結合でないものと定義する。すなわち、m1>0かつm2=0の場合、m1個存在するZ1の内少なくとも1つは単結合でなく、m1=0かつm2>0の場合、m2個存在するZ2の内少なくとも1つは単結合でない。
一般式(LC2)において、m1>0かつm2>0の場合は、m1+m2個存在するZ1及びZ2の内少なくとも1つは単結合でない化合物を選択してもよく、m1+m2個存在するZ1及びZ2がすべて単結合である化合物を選択してもよい。
ただし、一般式(LC2)において、一般式(LC1)との重複を避けるため、m1又はm2が0の場合は存在するZ1及びZ2の内少なくとも1つは単結合でないものと定義する。すなわち、m1>0かつm2=0の場合、m1個存在するZ1の内少なくとも1つは単結合でなく、m1=0かつm2>0の場合、m2個存在するZ2の内少なくとも1つは単結合でない。
一般式(LC2)において、m1>0かつm2>0の場合は、m1+m2個存在するZ1及びZ2の内少なくとも1つは単結合でない化合物を選択してもよく、m1+m2個存在するZ1及びZ2がすべて単結合である化合物を選択してもよい。
一般式(LC1)〜(LC4)で表される化合物のうち、一般式(LC1)〜(LC2)で表される化合物は、上記の2,3−ジフルオロベンゼン構造含有化合物に該当するものである。本発明の液晶組成物は、一般式(LC1)又は(LC2)に該当して、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物を2種以上含有することが好ましい。
上記液晶組成物は、更に一般式(LC5)
上記液晶組成物は、更に一般式(LC5)
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素数1〜18のアルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH2基は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CF2O−又は−OCF2−で置換されてよく、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の水素原子は任意にハロゲン置換されていてもよく、
B1〜B3はそれぞれ独立して下記式(b−1)〜(bー4)
B1〜B3はそれぞれ独立して下記式(b−1)〜(bー4)
(式(b−1)中、シクロヘキサン環中の1つ又は2つ以上のCH2CH2基は−CH=CH−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−で置換されていてもよく、式(b−2)〜(b−4)のベンゼン環中の1つ又は2つ以上のCH基は窒素原子で置換されていてもよい。)のいずれかを表し、
Z3及びZ4はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCO−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、m1は0〜3の整数を表す。)で表される化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物が好ましい。
一般式(LC5)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基のいずれかであることが好ましい。スメクチック相で用いる場合は、R1及びR2が、それぞれ独立して、炭素数3〜18のアルキル基、炭素数3〜18のアルコキシ基、炭素数4〜18のアルケニル基、炭素数4〜18のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。
B1〜B3はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
Z3及びZ4はそれぞれ独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCO−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、m1は0〜3の整数を表す。)で表される化合物を1種又は2種以上含有する液晶組成物が好ましい。
一般式(LC5)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基のいずれかであることが好ましい。スメクチック相で用いる場合は、R1及びR2が、それぞれ独立して、炭素数3〜18のアルキル基、炭素数3〜18のアルコキシ基、炭素数4〜18のアルケニル基、炭素数4〜18のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。
B1〜B3はそれぞれ独立して下記の構造が好ましい。
一般式(LC5)において、Z3及びZ4はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−OCO−、−COO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−が好ましい。
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルケニル基及び炭素数2〜18のアルケニルオキシ基のいずれかを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。
一般式(LC2)で表される化合物は、下記一般式(LC2−1)から一般式(LC2−20)
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルケニル基又は炭素数2〜18のアルケニルオキシ基を表し、Z1は−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−又は−CF2O−を表し、A1は下記の構造
のいずれかを表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であることがより好ましい。
一般式(LC3)で表される化合物は、下記一般式(LC3−1)から一般式(LC3−6)
であり、一般式(LC4)で表される化合物は、下記一般式(LC4−1)から一般式(LC4−4)
(一般式(LC3−1)〜(LC3−6)及び(LC4−1)〜(LC4−4)中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルケニル基又は炭素数2〜18のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。
一般式(LC5)で表される化合物は、一般式(LC5−1)から一般式(LC5−14)
一般式(LC5)で表される化合物は、一般式(LC5−1)から一般式(LC5−14)
(式中、R1及びR2はそれぞれ独立して炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルケニル基又は炭素数2〜18のアルケニルオキシ基を表す。)で表される化合物からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合物であるのがより好ましい。
一般式(LC5)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルキル基、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルコキシ基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニル基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましく、ネマチック相で用いる場合は、R1及びR2のいずれか1つは、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基、炭素数2〜7のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。スメクチック相で用いる場合は、R1及びR2が、それぞれ独立して、炭素数3〜18のアルキル基、炭素数3〜18のアルコキシ基、炭素数4〜18のアルケニル基、炭素数4〜18のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。
一般式(LC5)において、R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルキル基、炭素数1〜18の直鎖又は分枝を有するアルコキシ基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニル基、炭素数2〜18の直鎖又は分枝を有するアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましく、ネマチック相で用いる場合は、R1及びR2のいずれか1つは、それぞれ独立して、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基、炭素数2〜7のアルケニル基、炭素数2〜7のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。スメクチック相で用いる場合は、R1及びR2が、それぞれ独立して、炭素数3〜18のアルキル基、炭素数3〜18のアルコキシ基、炭素数4〜18のアルケニル基、炭素数4〜18のアルケニルオキシ基のいずれかであることが好ましい。
<液晶組成物>
本発明で用いられる液晶組成物は、ホスト液晶(母体液晶)にキラル化合物(ドーパント)を含むことができ、さらに、高分子安定化を実現するためのモノマー(重合性化合物)を任意に加えることができる。
このような液晶組成物を用いることで、配向の安定化や、中間階調に於ける応答速度を向上させることができる。液晶が配向膜等で配向させた状態を配向欠陥無く固定化させるためには、モノマーを添加しない場合と同様に、少なくとも、ネマチック相から除冷してスメクチック相へ相転移させることが好ましく、用いる液晶セルの基板面が平坦であることがより好ましい。また、ネマチック相やスメクチック相等の液晶相中で該モノマーを網目状、又は分散した状態に重合させる必要がある。更に、相分離構造形成を避けるためには、モノマーの含有量を少なくして、液晶が配向している状態で液晶分子間に網目状高分子が形成できるよう該高分子前駆体含有量や該前駆体の組成を調整することが好ましく、さらに、光重合の場合は、UV露光時間、UV露光強度、及び温度を調整して網目状の高分子を形成させて液晶配向欠陥が無いようにすることが好ましい。
本発明で用いられる液晶組成物は、ホスト液晶(母体液晶)にキラル化合物(ドーパント)を含むことができ、さらに、高分子安定化を実現するためのモノマー(重合性化合物)を任意に加えることができる。
このような液晶組成物を用いることで、配向の安定化や、中間階調に於ける応答速度を向上させることができる。液晶が配向膜等で配向させた状態を配向欠陥無く固定化させるためには、モノマーを添加しない場合と同様に、少なくとも、ネマチック相から除冷してスメクチック相へ相転移させることが好ましく、用いる液晶セルの基板面が平坦であることがより好ましい。また、ネマチック相やスメクチック相等の液晶相中で該モノマーを網目状、又は分散した状態に重合させる必要がある。更に、相分離構造形成を避けるためには、モノマーの含有量を少なくして、液晶が配向している状態で液晶分子間に網目状高分子が形成できるよう該高分子前駆体含有量や該前駆体の組成を調整することが好ましく、さらに、光重合の場合は、UV露光時間、UV露光強度、及び温度を調整して網目状の高分子を形成させて液晶配向欠陥が無いようにすることが好ましい。
<キラル化合物>
本発明の液晶組成物に含まれるキラル化合物としては、不斉原子をもつ化合物、軸不斉をもつ化合物、面不斉をもつ化合物、アトロプ異性体のいずれでもよく、該キラル化合物は重合性基を有するものでも、重合性基を有しないものでもよい。
不斉原子をもつ化合物において、不斉原子は不斉炭素原子であると立体反転が起こりにくく好ましいが、ヘテロ原子が不斉原子となっていてもよい。不斉原子は鎖状構造の一部に導入されていても、環状構造の一部に導入されていてもよい。
本発明の液晶組成物に含まれるキラル化合物としては、不斉原子をもつ化合物、軸不斉をもつ化合物、面不斉をもつ化合物、アトロプ異性体のいずれでもよく、該キラル化合物は重合性基を有するものでも、重合性基を有しないものでもよい。
不斉原子をもつ化合物において、不斉原子は不斉炭素原子であると立体反転が起こりにくく好ましいが、ヘテロ原子が不斉原子となっていてもよい。不斉原子は鎖状構造の一部に導入されていても、環状構造の一部に導入されていてもよい。
該液晶組成物が、不斉原子をもつ化合物として、一般式(IV)
(式(IV)中、R1及びR2は各々独立に炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が1つ又は2つ以上のヘテロ原子を含むことができる1つ又は2つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、
R1及びR2のうちいずれか一方又は両方が不斉原子をもつ基であり、
Zは各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A1及びA2は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
mは1、2、3、4又は5である。)で表される光学活性化合物が好ましい。
R1及びR2のうちいずれか一方又は両方が不斉原子をもつ基であり、
Zは各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A1及びA2は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
mは1、2、3、4又は5である。)で表される光学活性化合物が好ましい。
上記一般式(IV)においてR1及びR2の両方がキラルな基である、ジキラル化合物がより好ましい。ジキラル化合物の具体例として、下記一般式(IV−a1)から(IV−a11)で表される化合物が挙げられる。
一般式(IV−a1)から(IV−a11)において、R3は、各々独立に炭素原子数1〜10の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよい。重合性基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。
また、X3及びX4は、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、シアノ基、フェニル基(該フェニル基の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよい。)、メチル基、メトキシ基、−CF3、又は−OCF3であることが好ましい。ただし、一般式(IV−a3)及び(IV−a8)において、*を付した位置が不斉原子となるためには、X4はX3と異なる基が選択される。
また、n3は0〜20の整数である。
一般式(IV−a4)及び(IV−a9)におけるR5は、水素原子又はメチル基が好ましい。
一般式(IV−a5)及び(IV−a10)におけるQは、メチレン基、イソプロピリデン基、シクロヘキシリデン基などの二価の炭化水素基が挙げられる。
一般式(IV−a11)におけるkは、0〜5の整数である。
また、X3及びX4は、ハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、シアノ基、フェニル基(該フェニル基の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよい。)、メチル基、メトキシ基、−CF3、又は−OCF3であることが好ましい。ただし、一般式(IV−a3)及び(IV−a8)において、*を付した位置が不斉原子となるためには、X4はX3と異なる基が選択される。
また、n3は0〜20の整数である。
一般式(IV−a4)及び(IV−a9)におけるR5は、水素原子又はメチル基が好ましい。
一般式(IV−a5)及び(IV−a10)におけるQは、メチレン基、イソプロピリデン基、シクロヘキシリデン基などの二価の炭化水素基が挙げられる。
一般式(IV−a11)におけるkは、0〜5の整数である。
より好ましい例示として、R3=C4H9,C6H13,C8H17などの炭素原子数4〜8の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基が挙げられる。また、X3としてはCH3が好ましい。
一般式(IV)及び(IV−a1)〜(IV−a11)における部分構造式、−A1−(Z−A2)m−は、より好ましくは、式(IV−b)
(式中、環A、B、Cは、各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基又はナフタレンジイル基であり、これらの基においてベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子(F、Cl、Br)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。Zの定義は式(IV)におけるのと同じである。)であり、さらに好ましくは、式(IV−b1)〜(IV−b6)
(ただし、これらの式においてベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子(F、Cl、Br)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。Zの定義は式(IV)におけるのと同じである。)が挙げられる。液晶の温度範囲を広げ、融点を低下させるという面では、ピリジン環、ピリミジン環等の複素環を有する化合物を使うことが良いが、その場合には化合物の持つ分極性が比較的大きく、ベンゼン環やシクロヘキサン環等の炭化水素環である場合には、化合物の持つ分極性が低い。このため、キラル化合物の分極性に応じて、適切な含有量を選択することが好ましい。
また、本発明の液晶組成物に用いられるキラル化合物としては、軸不斉を有する化合物又はアトロプ異性体を用いることもできる。
軸不斉とは、下記に示すアレン誘導体や、
軸不斉とは、下記に示すアレン誘導体や、
下記に示すビフェニル誘導体など、
結合軸の回転が妨げられている化合物中、軸の一端側で置換基Xa及びYaが互いに異なり、軸のもう一端側でも置換基Xb及びYbが互いに異なることで発現する。なお、ビフェニル誘導体など、結合軸の回転が立体障害などの影響によって妨げられる場合をアトロプ異性という。これらは、自発分極を誘起しないが、螺旋誘起剤として用いることができる。又、自発分極を誘起するキラル化合物と併用することもできる。
本発明の液晶組成物に用いられる軸不斉をもつ化合物としては、例えば、
式(IV−c1)及び(IV−c2)中、X61とY61、X62とY62は、それぞれ、いずれか少なくとも一方が存在し、X61、X62、Y61、Y62は、各々独立にCH2、C=O、O、N、S、P、B、Siのいずれかを表す。また、N、P、B、Siである場合は、所要の原子価を満足するように、アルキル基、アルコキシ基、アシル基等の置換基と結合されていてもよい。
E61及びE62は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。
E61及びE62は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。
また、式(IV−c1)において、R61及びR62は、各々独立に、アルキル基、アルコキシル基もしくはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基を表し、
R63、R64、R65、R66、R67及びR68は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、又はジアルキルアミノ基を示し、
R63、R64及びR65のうちの2つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖又は置換基を有していてもよい、モノ又はポリメチレンジオキシ基を形成していてもよく、
R66、R67及びR68のうちの2つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖又は置換基を有していてもよい、モノ又はポリメチレンジオキシ基を形成していてもよい。
ただし、R65とR66が共に水素原子の場合は除く。
R63、R64、R65、R66、R67及びR68は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、又はジアルキルアミノ基を示し、
R63、R64及びR65のうちの2つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖又は置換基を有していてもよい、モノ又はポリメチレンジオキシ基を形成していてもよく、
R66、R67及びR68のうちの2つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖又は置換基を有していてもよい、モノ又はポリメチレンジオキシ基を形成していてもよい。
ただし、R65とR66が共に水素原子の場合は除く。
また、本発明の液晶組成物に用いられるキラル化合物としては、面不斉を有する化合物を用いることもできる。
面不斉を有する化合物としては、例えば下記(IV−c3)に示すヘリセン(Helicene)誘導体
面不斉を有する化合物としては、例えば下記(IV−c3)に示すヘリセン(Helicene)誘導体
(式中、X61とY61、X62とY62は、それぞれ、いずれか少なくとも一方が存在し、X61、X62、Y61、Y62は、各々独立にCH2、C=O、O、N、S、P、B、Siのいずれかを表す。また、N、P、B、Siである場合は、所要の原子価を満足するように、アルキル基、アルコキシ基、アシル基等の置換基と結合されていてもよい。
E61及びE62は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。)
E61及びE62は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。)
が挙げられる。このようなヘリセン誘導体においては、前後に重なり合う環の前後関係が自由に変換することができないため、環が右向きの螺旋構造をとる場合と左向きの螺旋構造をとる場合とが区別され、キラリティーを発現する。
液晶組成物に含まれるキラル化合物としては、螺旋構造のピッチが小さくなるように、ねじり力(Helical Twisting Power)が大きい化合物が好ましい。ねじり力が大きい化合物は所望のピッチを得るために必要な添加量が少なくできるので、駆動電圧の上昇を抑えられ、好ましい。この観点から、好ましいキラル化合物として、不斉原子を有する化合物である、(IV−d1)〜(IV−d3)
や、軸不斉を有する化合物である、(IV−d4)〜(IV−d5)
が挙げられる。式(IV−d1)〜(IV−d5)中、R71及びR72は各々独立に、水素、ハロゲン、シアノ(CN)基、イソシアネート(NCO)基、イソチオシナネート(NCS)基又は炭素数1〜20のアルキル基を表すが、このアルキル基中の任意の1つ又は2つ以上の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、又は−C≡C−で置き換えられてもよく、このアルキル中の任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく、
A71及びA72は各々独立に、芳香族性あるいは非芳香族性の3ないし8員環、又は、炭素原子数9以上の縮合環を表すが、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素原子数1〜3のアルキル基又はハロアルキル基で置き換えられてもよく、環の1つ又は2つ以上の−CH2−は−O−、−S−、又は−NH−で置き換えられてもよく、環の1つ又は2つ以上の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、
Z71及びZ72は各々独立に、単結合又は炭素原子数1〜8のアルキレン基を表すが、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−、又は−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
X71及びX72は各々独立に単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、又は−CH2CH2−を表し、m71及びm72は各々独立に1〜4の整数を表す。ただし、式(IV−d5)におけるm71及びm72のいずれか一方は0でもよい。
式(IV−d2)中、Ar71及びAr72は各々独立にフェニル基又はナフチル基を表し、これらの基においてベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよい。
A71及びA72は各々独立に、芳香族性あるいは非芳香族性の3ないし8員環、又は、炭素原子数9以上の縮合環を表すが、これらの環の任意の水素がハロゲン、炭素原子数1〜3のアルキル基又はハロアルキル基で置き換えられてもよく、環の1つ又は2つ以上の−CH2−は−O−、−S−、又は−NH−で置き換えられてもよく、環の1つ又は2つ以上の−CH=は−N=で置き換えられてもよく、
Z71及びZ72は各々独立に、単結合又は炭素原子数1〜8のアルキレン基を表すが、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CSO−、−OCS−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−N(O)=N−、−N=N(O)−、−CH=CH−、−CF=CF−、又は−C≡C−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
X71及びX72は各々独立に単結合、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−、又は−CH2CH2−を表し、m71及びm72は各々独立に1〜4の整数を表す。ただし、式(IV−d5)におけるm71及びm72のいずれか一方は0でもよい。
式(IV−d2)中、Ar71及びAr72は各々独立にフェニル基又はナフチル基を表し、これらの基においてベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよい。
本発明の液晶組成物においては、メソゲンを有するキラル化合物を用いることもできる。このようなキラル化合物として、例えば
が挙げられる。式(IV−e1)〜(IV−e3)中、
R81、R82、R83及びY81は、各々独立に炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が1つ又は2つ以上のヘテロ原子を含むことができる1つ又は2つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、
Z81、Z82、Z83、Z84及びZ85は各々独立に炭素原子数が1〜40個であるアルキレン基を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上のCH2基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−CF2−又は−C≡C−により置き換えられていてもよく、
X81、X82及びX83は、各々独立に−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF=CF−、−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−C≡C−、又は単結合を表し、
A81、A82及びA83は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
m81、m82、m83はそれぞれ0又は1であり、m81+m82+m83は1、2又は3である。
CH*81及びCH*82は各々独立にキラルな2価の基を表し、CH*83はキラルな3価の基を表す。
R81、R82、R83及びY81は、各々独立に炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が1つ又は2つ以上のヘテロ原子を含むことができる1つ又は2つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、
Z81、Z82、Z83、Z84及びZ85は各々独立に炭素原子数が1〜40個であるアルキレン基を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上のCH2基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CF=CF−、−CF2−又は−C≡C−により置き換えられていてもよく、
X81、X82及びX83は、各々独立に−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF=CF−、−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−C≡C−、又は単結合を表し、
A81、A82及びA83は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
m81、m82、m83はそれぞれ0又は1であり、m81+m82+m83は1、2又は3である。
CH*81及びCH*82は各々独立にキラルな2価の基を表し、CH*83はキラルな3価の基を表す。
ここで、CH*81及びCH*82に用いられるキラルな2価の基としては、不斉原子を有する次の2価基
や、軸不斉を有する次の2価基
が好ましい。ただし、CH*81及びCH*82に用いられるこれらの2価基において、ベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の任意の水素原子はハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3で置換されていてもよく、ベンゼン環の任意の1つ又は2つ以上の炭素原子は、窒素原子に置換されていてもよい。
CH*83に用いられるキラルな3価の基としては、CH*81及びCH*82に用いられるキラルな2価基の任意の位置に、−X83(Z83A83)m83R83が結合できることにより3価の基となればよい。
CH*83に用いられるキラルな3価の基としては、CH*81及びCH*82に用いられるキラルな2価基の任意の位置に、−X83(Z83A83)m83R83が結合できることにより3価の基となればよい。
さらに好ましくは、キラルな2価基としてイソソルビド骨格を有する、次の化合物が挙げられる。
式中、R91及びR92は各々独立に炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はCN基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が1つ又は2つ以上のヘテロ原子を含むことができる1つ又は2つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、
Z91及びZ92は各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表す。
Z91及びZ92は各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表す。
<強誘電性液晶組成物>
本発明で用いられる液晶組成物は、ホスト液晶にキラル化合物(ドーパント)を含むことができ適応する液晶デバイスの表示モードに応じて、キラルネマチック相のピッチ、並びにキラルスメクチックC相のピッチを調整して使用する。
ホモジニアス配向を表示モードに用いる場合は、キラルネマチック相のピッチをなるべく長くすることが好ましく、その目的のためには、ピッチをキャンセルする添加剤であるピッチキャンセラーとして、ピッチの掌性が異なる複数のキラル化合物を組み合わせ用いて、ピッチをキャンセルすることにより長くするのがよい。その場合は、自発分極がキャンセルしないように同一の符号をもつものを選ぶか、あるいは、自発分極の符号が逆であっても、自発分極の大きなものと、小さなものの組み合わせで、差し引き十分な自発分極が得られるようにすることが好ましい。また、このようなピッチキャンセルを行わなくても十分良い配向が得られるようなキラル化合物を選ぶことも好ましい。
ホメオトロピック配向を表示モードに用いる場合は、キラルネマチック相のピッチが少なくともセル厚以上に長くすることが好ましく、下位の他の液晶相へ相転移する時に略ピッチが解けていることがより好ましい。このピッチを解く方法としては、キラルネマチック相の温度範囲を少なくとも10℃以上にしてキラルネマチック相の温度変化で螺旋を解く方法が好ましく、ピッチキャンセラーで解く方法も好ましい。キラルスメクチックC相では、螺旋ピッチを細かくして螺旋で誘起される選択反射波長が紫外光以下、又は近赤外光以上にすることで可視光帯では光が透過しないようにすることが好ましい。
本発明で用いられる液晶組成物は、ホスト液晶にキラル化合物(ドーパント)を含むことができ適応する液晶デバイスの表示モードに応じて、キラルネマチック相のピッチ、並びにキラルスメクチックC相のピッチを調整して使用する。
ホモジニアス配向を表示モードに用いる場合は、キラルネマチック相のピッチをなるべく長くすることが好ましく、その目的のためには、ピッチをキャンセルする添加剤であるピッチキャンセラーとして、ピッチの掌性が異なる複数のキラル化合物を組み合わせ用いて、ピッチをキャンセルすることにより長くするのがよい。その場合は、自発分極がキャンセルしないように同一の符号をもつものを選ぶか、あるいは、自発分極の符号が逆であっても、自発分極の大きなものと、小さなものの組み合わせで、差し引き十分な自発分極が得られるようにすることが好ましい。また、このようなピッチキャンセルを行わなくても十分良い配向が得られるようなキラル化合物を選ぶことも好ましい。
ホメオトロピック配向を表示モードに用いる場合は、キラルネマチック相のピッチが少なくともセル厚以上に長くすることが好ましく、下位の他の液晶相へ相転移する時に略ピッチが解けていることがより好ましい。このピッチを解く方法としては、キラルネマチック相の温度範囲を少なくとも10℃以上にしてキラルネマチック相の温度変化で螺旋を解く方法が好ましく、ピッチキャンセラーで解く方法も好ましい。キラルスメクチックC相では、螺旋ピッチを細かくして螺旋で誘起される選択反射波長が紫外光以下、又は近赤外光以上にすることで可視光帯では光が透過しないようにすることが好ましい。
<重合性化合物>
本発明の液晶組成物は、重合性化合物を添加して、高分子安定化液晶組成物とすることもできる。
本発明の液晶組成物は、重合性化合物を添加して、高分子安定化液晶組成物とすることもできる。
<重合性化合物(V)>
本発明の液晶組成物に用いられる重合性化合物(V)は、一般式(V−a)
本発明の液晶組成物に用いられる重合性化合物(V)は、一般式(V−a)
(式(V−a)中、
A1は水素原子又はメチル基を表し、
A2は単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
A3及びA6はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から18のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から17のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
A4及びA7はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
kは1から40を表し、
Za及びZbはそれぞれ独立して単結合、−CO−、−COO−又は−OCO−を表し、B1、B2及びB3は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1から10の直鎖もしくは分岐のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個もしくは2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い)、又は一般式(V−b)
A1は水素原子又はメチル基を表し、
A2は単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
A3及びA6はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から18のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から17のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
A4及びA7はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
kは1から40を表し、
Za及びZbはそれぞれ独立して単結合、−CO−、−COO−又は−OCO−を表し、B1、B2及びB3は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1から10の直鎖もしくは分岐のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個もしくは2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い)、又は一般式(V−b)
(式(V−b)中、A9は水素原子又はメチル基を表し、
A8は単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)で表される基を表す。ただし、2k+1個あるB1、B2及びB3のうち前記一般式(V−b)で表される基となるものの個数は0〜3個である。)で表される重合性化合物が好ましい。また、該重合性化合物の重合物のガラス転移温度が−100℃から25℃であることが好ましい。
A8は単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)で表される基を表す。ただし、2k+1個あるB1、B2及びB3のうち前記一般式(V−b)で表される基となるものの個数は0〜3個である。)で表される重合性化合物が好ましい。また、該重合性化合物の重合物のガラス転移温度が−100℃から25℃であることが好ましい。
なお、本願発明において、「アルキレン基」とは、特に断りのない場合、脂肪族直鎖炭化水素の両端の炭素原子から水素原子各1個を除いた二価の基「−(CH2)n−」(ただしnは1以上の整数)を意味するものとし、その水素原子からハロゲン原子もしくはアルキル基への置換、又はメチレン基から酸素原子、−CO−、−COO−もしくは−OCO−への置換がある場合は、その旨を特に断るものとする。また、「アルキレン鎖長」とは、「アルキレン基」の一般式「−(CH2)n−」におけるnをいうものとする。
非液晶性モノマー(V)は、一般式(V−a)で表されるものの中で複数、主鎖長やアルキル側鎖長の異なるものを含有させても良い。
一般式(V−a)で表される重合性化合物(V)の好ましい構造として、下記一般式(V−c)
(式(V−c)中、A11及びA19はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、A12及びA18はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
A13及びA16はそれぞれ独立して炭素原子数2から20の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)を表し、
A14及びA17はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
A15は炭素原子数9から16のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する少なくとも1個以上5個以下のメチレン基において、該メチレン基中の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数1から10の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されている。該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)を表す。)で表される化合物、一般式(V−d)
A13及びA16はそれぞれ独立して炭素原子数2から20の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)を表し、
A14及びA17はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)を表し、
A15は炭素原子数9から16のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する少なくとも1個以上5個以下のメチレン基において、該メチレン基中の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数1から10の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されている。該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)を表す。)で表される化合物、一般式(V−d)
(式(V−d)中、A21及びA22はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、aは、6〜22の整数を表す。)で表される化合物、一般式(V−e)
(式(V−e)中、A31及びA32はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、b及びcはそれぞれ独立して1〜10の整数を表し、dは1〜10の整数を表し、eは0〜6の整数を表す。)で表される化合物、及び一般式(V−f)
(式(V−f)中、A41及びA42はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、m,n,p及びqはそれぞれ独立して1〜10の整数を表す。)で表される化合物からなる群から選ばれる1種以上が挙げられる。これらの中でも、式(V−c)で表される化合物を含むことが好ましい。
一般式(V−c)で表される重合性化合物の好ましい構造として、A11及びA19はいずれも水素原子であることが好ましい。これらの置換基A11,A19がメチル基である化合物においても本願発明の効果は発現するが、水素原子である化合物は重合速度がより速くなる点で有利である。
A12及びA18はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜3のアルキレン基であることが好ましい。二つの重合性官能基間距離は、A12及びA18とA15とで独立的にそれぞれ炭素数の長さを変えて調整することができる。一般式(V−c)で表される化合物の特徴は、重合性官能基間の距離(架橋点間の距離)が長いことであるが、この距離があまりに長いと重合速度が極端に遅くなって相分離に悪い影響が出てくるため、重合性官能基間距離には上限がある。一方、A13及びA16の二つの側鎖間距離も主鎖の運動性に影響がある。すなわちA13及びA16の間の距離が短いと側鎖A13及びA16がお互いに干渉するようになり、運動性の低下をきたす。従って、一般式(V−c)で表される化合物において重合性官能基間距離はA12、A18、及びA15の和で決まるが、このうちA12とA18を長くするよりはA15を長くした方が好ましい。
一方、側鎖であるA13,A14,A16,A17においては、これらの側鎖の長さが次のような態様を有することが好ましい。
一般式(V−c)において、A13とA14は主鎖の同じ炭素原子に結合しているが、これらの長さが異なるとき、長いほうの側鎖をA13と呼ぶものとする(A13の長さとA14の長さが等しい場合は、いずれが一方をA13とする)。同様に、A16の長さとA17の長さが異なるとき、長いほうの側鎖をA16と呼ぶものとする(A16の長さとA17の長さが等しい場合は、いずれが一方をA16とする)。
このようなA13及びA16は、本願においてはそれぞれ独立して炭素原子数2から20の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)とされているが、
好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数2から18の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
より好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数3から15の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)である。
好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数2から18の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
より好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数3から15の直鎖アルキル基(該直鎖アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)である。
側鎖は主鎖に比べて運動性が高いので、これが存在することは低温での高分子鎖の運動性向上に寄与するが、前述したように二つの側鎖間で空間的な干渉が起こる状況では逆に運動性が低下する。このような側鎖間での空間的な干渉を防ぐためには側鎖間距離を長くすること、及び、側鎖長を必要な範囲内で短くすることが有効である。
さらにA14及びA17については、本願においてはそれぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にハロゲン原子又は炭素原子数1から9のアルキル基で置換されていても良い。)とされているが、
好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から7のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
より好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
さらに好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から3のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)である。
好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から7のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
より好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から5のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であり、
さらに好ましくは、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1から3のアルキル基(該アルキル基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとしてそれぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)である。
このA14及びA17についても、その長さが長すぎることは側鎖間の空間的な干渉を誘起するため好ましくない。この一方でA14及びA17が短い長さを持ったアルキル鎖である場合、高い運動性を持った側鎖になり得ること、及び隣接する主鎖同士の接近を阻害する働きを有することが考えられ、高分子主鎖間の干渉を防ぐ作用があり主鎖の運動性を高めているものと考えられ、アンカリングエネルギーが低温で増加して行くことを抑制することができ、高分子安定化液晶表示素子の低温域における表示特性を改善する上で有効である。
二つの側鎖間に位置するA15は、側鎖間距離を変える意味からも、架橋点間距離を広げてガラス転移温度を下げる意味からも、長い方が好ましい。しかしながらA15が長すぎる場合は一般式(V−c)で表される化合物の分子量が大きくなりすぎ液晶組成物との相溶性が低下してくること、及び重合速度が遅くなりすぎて相分離に悪影響が出ること等の理由から自ずとその長さには上限が設定される。
よって、本願発明においてA15は、炭素原子数9から16のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する少なくとも1個以上5個以下のメチレン基において、該メチレン基中の水素原子の一つはそれぞれ独立に炭素原子数1から10の直鎖又は分岐のアルキル基で置換されている。該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良い。)であることが好ましい。
すなわち、本願発明においてA15のアルキレン鎖長は炭素原子数9から16であることが好ましい。A15は構造上の特徴として、アルキレン基中の水素原子が炭素原子数1から10のアルキル基で置換された構造を有する。アルキル基の置換数は1個以上5個以下であるが、1個から3個が好ましく、2個又は3個置換されていることがより好ましい。置換するアルキル基の炭素原子数は、1個から5個が好ましく、1個から3個がより好ましい。
一般式(V−a)で表される化合物は、Tetrahedron Letters,Vol.30,pp4985、Tetrahedron Letters,Vol.23,No6,pp681−684、及び、Journal of Polymer Science:PartA:Polymer Chemistry,Vol.34,pp217−225等の公知の方法で合成することができる。
例えば、一般式(V−c)において、A14及びA17が水素である化合物は、エポキシ基を複数有する化合物と、エポキシ基と反応し得る活性水素を有するアクリル酸やメタクリル酸等の重合性化合物とを反応させ、水酸基を有する重合性化合物を合成し、次に、飽和脂肪酸と反応させることにより得ることができる。
更に、複数のエポキシ基を有する化合物と飽和脂肪酸とを反応させ、水酸基を有する化合物を合成し、次に水酸基と反応し得る基を有するアクリル酸塩化物等の重合性化合物とを反応させることにより得ることができる。
更に、複数のエポキシ基を有する化合物と飽和脂肪酸とを反応させ、水酸基を有する化合物を合成し、次に水酸基と反応し得る基を有するアクリル酸塩化物等の重合性化合物とを反応させることにより得ることができる。
またラジカル重合性化合物が、例えば、一般式(V−c)のA14及びA17がアルキル基であり、A12及びA18が炭素原子数1であるメチレン基である場合は、オキセタン基を複数有する化合物と、オキセタン基と反応し得る脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法や、オキセタン基を一つ有する化合物と、オキセタン基と反応し得る多価の脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、更に、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法等により得ることができる。
また、一般式(V−c)のA12及びA18が炭素原子数3であるアルキレン基(プロピレン基;−CH2CH2CH2−)の場合は、オキセタン基の代わりにフラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。更に、一般式(V−c)のA12及びA18が炭素原子数4であるアルキレン基(ブチレン基;−CH2CH2CH2CH2−)の場合は、オキセタン基の代わりにピラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。
<重合性液晶化合物(VI)>
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる重合性液晶化合物(VI)は、下記一般式(VI−a)
本発明の高分子安定化液晶組成物に用いられる重合性液晶化合物(VI)は、下記一般式(VI−a)
(式(VI−a)中、R3及びR4はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、C4及びC5はそれぞれ独立して1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基又はインダン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
Z3及びZ5はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z4は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n2は、0、1又は2を表す。ただし、n2が2を表す場合、複数あるC4及びZ4は同じであっても異なっていても良い。)、
Z3及びZ5はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z4は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n2は、0、1又は2を表す。ただし、n2が2を表す場合、複数あるC4及びZ4は同じであっても異なっていても良い。)、
一般式(VI−b)
(式(VI−b)中、R5及びR6はそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、C6は1,4−フェニレン基、1,4−シクロへキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、シクロヘキセン−1,4−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基又はインダン−2,5−ジイル基(これらの基のうち1,4−フェニレン基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基及びインダン−2,5−ジイル基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)を表し、
C7はベンゼン−1,2,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,5−トリイル基、シクロヘキサン−1,2,4−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,4−トリイル基又はシクロヘキサン−1,3,5−トリイル基を表し、
Z6及びZ8はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z7は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n3は、0、1又は2を表す。ただし、n3が2を表す場合、複数あるC6及びZ7は同じであっても異なっていても良い。)、
C7はベンゼン−1,2,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,4−トリイル基、ベンゼン−1,3,5−トリイル基、シクロヘキサン−1,2,4−トリイル基、シクロヘキサン−1,3,4−トリイル基又はシクロヘキサン−1,3,5−トリイル基を表し、
Z6及びZ8はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立に酸素原子、−CO−、−COO−又は−OCO−で置換されていても良く、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立にフッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていても良い。)を表し、
Z7は、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2O−、−OCH2CH2−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CF2O−、−OCF2−、−COO−又は−OCO−を表し、
n3は、0、1又は2を表す。ただし、n3が2を表す場合、複数あるC6及びZ7は同じであっても異なっていても良い。)、
及び一般式(VI−c)
(式(VI−c)中、R7は水素原子又はメチル基を表し、6員環T1、T2及びT3はそれぞれ独立的に、
のいずれか(ただしmは1から4の整数を表す。)を表し、
n4は0又は1の整数を表し、
Y0、Y1及びY2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2CH2−又は−CH2CH2CH=CH−を表し、Y3は単結合、−O−、−COO−、又は−OCO−を表し、
R8は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルケニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、又は炭素原子数1から20の炭化水素基を表す。)からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合性化合物(VI)である。
n4は0又は1の整数を表し、
Y0、Y1及びY2はそれぞれ独立して単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2CH2−又は−CH2CH2CH=CH−を表し、Y3は単結合、−O−、−COO−、又は−OCO−を表し、
R8は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数1から20のアルケニル基、炭素原子数1から20のアルコキシ基、又は炭素原子数1から20の炭化水素基を表す。)からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合性化合物(VI)である。
より具体的には、一般式(VI−d)及び(VI−e)
(式(VI−d)及び(VI−e)中、m1は、0又は1を表し、Y11及びY12はそれぞれ独立して単結合、−O−、−COO−又は−OCO−を表し、
Y13及びY14はそれぞれ独立して−COO−又は−OCO−を表し、Y15及びY16はそれぞれ独立して−COO−又は−OCO−を表し、r及びsはそれぞれ独立して2〜14の整数を表す。式中に存在する1,4−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)のいずれかで表される化合物を用いると、機械的強度や耐熱性に優れた光学異方体が得られるので好ましい。
Y13及びY14はそれぞれ独立して−COO−又は−OCO−を表し、Y15及びY16はそれぞれ独立して−COO−又は−OCO−を表し、r及びsはそれぞれ独立して2〜14の整数を表す。式中に存在する1,4−フェニレン基は、非置換であるか又は置換基としてフッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基若しくはトリフルオロメトキシ基を1個若しくは2個以上有することができる。)のいずれかで表される化合物を用いると、機械的強度や耐熱性に優れた光学異方体が得られるので好ましい。
一般式(VI−a)で表される化合物の具体例を以下の(VI−1)から(VI−10)に挙げることができる。
(式中、j及びkはそれぞれ独立的に2〜14の整数を表す。)
また、一般式(VI−d)及び(VI−e)のいずれかで表される化合物の具体例を以下の(VI−11)から(VI−20)に挙げることができる。
(式中、j及びkはそれぞれ独立的に2〜14の整数を表す。)
本発明においては、重合性液晶化合物(VI)のほかに多官能液晶性モノマーを添加することもできる。この多官能液晶性モノマーとしては、重合性官能基として、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、エチニル基、メルカプト基、マレイミド基、ClCH=CHCONH−、CH2=CCl−、CHCl=CH−、RCH=CHCOO−(ここでRは塩素、フッ素、又は炭素原子数1〜18の炭化水素基を表す)が挙げられるが、これらの中でもアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、メルカプト基、ビニルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基又はアクリロイルオキシ基が特に好ましく、アクリロイルオキシ基が最も好ましい。
多官能液晶性モノマーの分子構造としては、2つ以上の環構造を有することを特徴とする液晶骨格、重合性官能基、さらに液晶骨格と重合性官能基を連結する柔軟性基を少なくとも2つ有するものが好ましく、3つの柔軟性基を有するものがさらに好ましい。柔軟性基としては、−(CH2)n−(ここでnは整数を表す)で表されるようなアルキレンスペーサー基や−(Si(CH3)2−O)n−(ここでnは整数を表す)で表されるようなシロキサンスペーサー基を挙げることができ、この中ではアルキレンスペーサー基が好ましい。これらの柔軟性基と液晶骨格、もしくは重合性官能基との結合部分には、−O−、−COO−、−CO−のような結合が介在していても良い。
<カイラル性を示す光重合性モノマー>
光重合性モノマー(重合性化合物)としては、上述のようなアキラルな物質に限らず、カイラルな物質を用いてもよい。カイラル性を示す光重合性モノマーとしては、例えば、下記の一般式(VI−x)からなる重合性化合物を用いることができる。
光重合性モノマー(重合性化合物)としては、上述のようなアキラルな物質に限らず、カイラルな物質を用いてもよい。カイラル性を示す光重合性モノマーとしては、例えば、下記の一般式(VI−x)からなる重合性化合物を用いることができる。
上記式(VI−x)において、Xは水素原子又はメチル基を表す。また、n4は0又は1の整数を表す。また、6員環T1,T2,T3は、1,4−フェニレン基、trans−1,4−シクロヘキシレン基等の6員環構造を有する置換基を表す。ただし、6員環T1,T2,T3は、これらの置換基にのみ限定されるものではなく、下記構造
を有する置換基のうち、何れか一種の置換基を有していればよく、互いに同じであっても異なっていても構わない。なお、上記置換基において、mは1〜4の整数を示す。
また、式(VI−x)におけるY1及びY2は、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10である直鎖状又は分枝鎖状のアルキレン基であり、この基中に存在する1個のCH2基又は隣接していない2個のCH2基は、−O−、−S−、−CO−O−又は−O−CO−により置き換えられていてもよく、単結合、−CH2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−C≡C−、−CH=CH−、−CF=CF−、−(CH2)4−、−CH2CH2CH2O−、−OCH2CH2CH2−、−CH=CHCH2CH2−、又は−CH2CH2CH=CH−を含んでいてもよい。また、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくても良い。すなわち、Y1及びY2は、上記したいずれかの構造を有していれば、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
また、Y0及びY3は、単結合、−O−、−OCO−、−COO−を表す。
Z1は、不斉炭素原子を持ちかつ分枝鎖構造を含む炭素原子数3〜20のアルキレン基を表す。
Z2は、炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくても良い。
また、Y0及びY3は、単結合、−O−、−OCO−、−COO−を表す。
Z1は、不斉炭素原子を持ちかつ分枝鎖構造を含む炭素原子数3〜20のアルキレン基を表す。
Z2は、炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくても良い。
本発明の強誘電性液晶組成物が重合性化合物を含有する場合の重合方法としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等を用いることが可能であるが、ラジカル重合により重合することが好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤を用いることができるが、光重合開始剤が好ましい。具体的には以下の化合物が好ましい。
ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系;
ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系;
ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系;
2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系;
ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系;
ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系;
2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系;
ミヒラーケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系;
10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。
2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系;
ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系;
ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系;
2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系;
ミヒラーケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系;
10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が好ましい。この中でも、ベンジルジメチルケタールが最も好ましい。
液晶組成物の配向を補助する(配向補助剤)等の目的として、有機粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子等のナノ粒子を添加することもできる。有機粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリヒドロキシアクリレート、ジビニルベンゼン等のポリマー粒子が挙げられる。無機粒子としては、チタン酸バリウム(BaTiO3)、SiO2、TiO2、Al2O3等の酸化物や、Au、Ag、Cu、Pd等の金属が挙げられる。有機粒子や無機粒子は、表面を他の材料でコーティングしたハイブリッド粒子であってもよく、無機粒子の表面を有機材料でコーティングした有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。無機粒子の表面に付与する有機物が液晶性を示すと、周囲の液晶分子が配向しやすくなり、好ましい。
その他、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、非反応性のオリゴマーや無機充填剤、有機充填剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、シランカップリング剤等を適宜添加しても良い。また、ディスコティック液晶などの二軸性化合物や、イオン及び極性化合物のトラップ材料等を含有するものとすることもできる。
二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することもできる。
二枚の偏光板がある場合は、各偏光板の偏光軸を調整して視野角やコントラストが良好になるように調整することもできる。
<液晶表示素子>
本発明の液晶組成物は、液晶表示素子や光変調素子等の素子に用いることができる。ホメオトロピック配向に於ける液晶表示素子は、偏光面が互いに直交する二枚の偏光板を配置した一対の基板の少なくとも一方に、一対の画素電極と共通電極を有し、該一対の基板間に本発明の液晶組成物が挟持されている。表示素子中に印加される電界はレイヤーノーマルに垂直方向に印加されることが好ましく、このような電界を実現する電極構造として、IPS(In-Plaine Switching)、FFS(Fringe Field Switching)方式などの片方の基板面内に画素電極と共通電極が配置された電極構造が好ましい。S−IPS(SuperIPS)、AS−IPS(Advanced Super IPS)、IPS−Pro(IPS-Provectus)など、櫛型電極の構造を屈曲させることによって、レイヤーノーマルの垂直方向に印加する横電界の向きを制御することは、駆動電圧の低下、高画質化、高輝度化、超高輝度化などの観点から好ましい。櫛形電極は、金属電極を用いることが可能であるが、電極部分の光の利用効率を上げるためには、ITO、酸化インジウム・ガリウム・亜鉛(IGZO)、グラフェンなどの透明電極を用いることが好ましい。表示素子内で電界強度の分布を少なくすることは、駆動電圧の低下、応答速度の向上、高コントラスト化、高画質化の観点から好ましい。
低電圧で駆動するため、一対の基板の両方にIPS(In-Plane Switching)やFFS電極構造等の電極を設けたり、セル内部に突起した電極を持ち、セル内部での電界強度分布が低下しにくい素子であるConfined geometry(Lee,S.-D., 2009, IDW ’09-Proceeding of the 16th International Display Workshots 1, pp.111-112)を利用したり、一対の基板の両方にFFS(Fringe-Field Switching)電極を設けたりすることができる。
OFF時の配向状態は、VAモードのネマチック液晶表示素子に於ける垂直の一軸配向に類似しているため、VAモードに用いられるAプレート、一軸延伸等のネガCプレートや二軸延伸のZプレート等の光学補償フィルムを用いてコントラストの向上や、視野角向上の目的に用いることができる。
本発明の液晶組成物は、液晶表示素子や光変調素子等の素子に用いることができる。ホメオトロピック配向に於ける液晶表示素子は、偏光面が互いに直交する二枚の偏光板を配置した一対の基板の少なくとも一方に、一対の画素電極と共通電極を有し、該一対の基板間に本発明の液晶組成物が挟持されている。表示素子中に印加される電界はレイヤーノーマルに垂直方向に印加されることが好ましく、このような電界を実現する電極構造として、IPS(In-Plaine Switching)、FFS(Fringe Field Switching)方式などの片方の基板面内に画素電極と共通電極が配置された電極構造が好ましい。S−IPS(SuperIPS)、AS−IPS(Advanced Super IPS)、IPS−Pro(IPS-Provectus)など、櫛型電極の構造を屈曲させることによって、レイヤーノーマルの垂直方向に印加する横電界の向きを制御することは、駆動電圧の低下、高画質化、高輝度化、超高輝度化などの観点から好ましい。櫛形電極は、金属電極を用いることが可能であるが、電極部分の光の利用効率を上げるためには、ITO、酸化インジウム・ガリウム・亜鉛(IGZO)、グラフェンなどの透明電極を用いることが好ましい。表示素子内で電界強度の分布を少なくすることは、駆動電圧の低下、応答速度の向上、高コントラスト化、高画質化の観点から好ましい。
低電圧で駆動するため、一対の基板の両方にIPS(In-Plane Switching)やFFS電極構造等の電極を設けたり、セル内部に突起した電極を持ち、セル内部での電界強度分布が低下しにくい素子であるConfined geometry(Lee,S.-D., 2009, IDW ’09-Proceeding of the 16th International Display Workshots 1, pp.111-112)を利用したり、一対の基板の両方にFFS(Fringe-Field Switching)電極を設けたりすることができる。
OFF時の配向状態は、VAモードのネマチック液晶表示素子に於ける垂直の一軸配向に類似しているため、VAモードに用いられるAプレート、一軸延伸等のネガCプレートや二軸延伸のZプレート等の光学補償フィルムを用いてコントラストの向上や、視野角向上の目的に用いることができる。
ホモジニアス配向に於いては表面安定化強誘電性液晶(SSFLC:Surface-stabilized FLC)の表示モードに用いることができる。SSFLCでは、平行配向処理が施された基板を用いてレイヤーノーマルがセルの基板面と平行になるように液晶を配向し(ホモジニアス配向)、かつ液晶層の厚さを薄くすることによる効果でキラルスメクチックC相の螺旋が解けるようにすることが好ましい。セル厚が1.4μmから3μmの範囲で螺旋が解けるようにキラルスメクチックC相のピッチを少なくともセル厚以上に調整することが好ましい。螺旋を解くようにすると、液晶分子が基板面に傾斜した配向をとりにくくなり、方位角の取り得る範囲が2通りに抑制され黒と白の二値表示のディスプレイが得られる。表面安定化の作用により配向のメモリー性(双安定性)が発現してメモリー性を有するような配向膜を選定することも重要である。
液晶を配向欠陥無く基板間に充填するためには、従来の真空注入法、液晶滴下注入法(One Drop Fill)、及びフレキソ印刷法で行うことができ、少なくとも、等方相、又はネマチック相に加熱してネマチック相から除冷してスメクチック相へ相転移させることが好ましく、該液晶組成物の相系列が少なくとも高温側から等方相、キラルネマチック相、スメクチックA相、キラルスメクチックC相(ISO−N*−SmA−SmC*)、又は前記相系列が少なくとも高温側から等方相、キラルネマチック相、キラルスメクチックC相(ISO−N*−SmC*)であることが好ましい。この場合、ネマチック相より高温側にブルー相(BP)等の他の相を発現してもよく、等方性液体−ブルー相−キラルネマチック相−スメクチックA相−キラルスメクチックC相、等方性液体−ブルー相−キラルネマチック相−キラルスメクチックC相などの相系列を例示することができる。また、等方性液体−キラルスメクチックC相(ISO−SmC*)の相系列を発現する液晶も採用可能である。
液晶化合物のチルト角を大きくする観点からは、相系列にスメクチックA相が存在しないことが好ましく、その具体例としては、INC(ISO−N*−SmC*)又はIC(ISO−SmC*)が挙げられる。
該液晶組成物の相系列において、降温時にキラルネマチック相からスメクチックA相又はキラルスメクチックC相へ相転移する温度、キラルネマチック相の下限温度より2℃高い温度で、キラルネマチック相の螺旋ピッチが少なくとも50μm以上であることが好ましい。これにより、液晶がキラルネマチック相であるときに、螺旋ピッチがセル厚(ギャップ)より十分に長くなるため、キラルネマチック相が螺旋構造をとることがなく、スメクチック相へ転移する手前で配向欠陥の無い良好なホメオトロピック配向が得られるようになり、より均一な配向を得ることができる。キラルネマチック相の螺旋ピッチを解いてスメクチック相へ転移させるためには、その温度幅を少なくとも10℃以上が好ましい。
温度幅が狭いと螺旋が解けずスメクチック相へ転移する場合があるため、配向欠陥の原因になる。又、キラルネマチック相の螺旋を解く方法として、逆巻きの螺旋を示すピッチキャンセラーを添加して螺旋を調整することもできる。
液晶化合物のチルト角を大きくする観点からは、相系列にスメクチックA相が存在しないことが好ましく、その具体例としては、INC(ISO−N*−SmC*)又はIC(ISO−SmC*)が挙げられる。
該液晶組成物の相系列において、降温時にキラルネマチック相からスメクチックA相又はキラルスメクチックC相へ相転移する温度、キラルネマチック相の下限温度より2℃高い温度で、キラルネマチック相の螺旋ピッチが少なくとも50μm以上であることが好ましい。これにより、液晶がキラルネマチック相であるときに、螺旋ピッチがセル厚(ギャップ)より十分に長くなるため、キラルネマチック相が螺旋構造をとることがなく、スメクチック相へ転移する手前で配向欠陥の無い良好なホメオトロピック配向が得られるようになり、より均一な配向を得ることができる。キラルネマチック相の螺旋ピッチを解いてスメクチック相へ転移させるためには、その温度幅を少なくとも10℃以上が好ましい。
温度幅が狭いと螺旋が解けずスメクチック相へ転移する場合があるため、配向欠陥の原因になる。又、キラルネマチック相の螺旋を解く方法として、逆巻きの螺旋を示すピッチキャンセラーを添加して螺旋を調整することもできる。
液晶表示素子の光源は、特に限定されるものではないが、低消費電力であることからLEDが好ましい。さらに消費電力を抑制するため、点滅制御(暗い領域の光量を下げたり消灯したりする技術)や、マルチフィールド駆動技術(駆動周波数を、動画を表示する場合と静止画を表示する場合とで区別する技術)、屋内と屋外あるいは夜間と昼間で光量のモード切り替えを行う技術、液晶表示素子のメモリー性を利用して駆動を一時停止する技術等を用いることが好ましい。また、反射型表示素子では、機器に光源を備えなくとも外部の照明(日光や室内光など)を利用できるため、好ましい。
液晶表示素子は、フィールドシーケンシャル方式等の時間分割、偏光方式、視差バリア方式、インテグラルイメージング方式等のスペース分割、分光方式やアナグリフ等の波長分割、FPSモード等により、3D表示を行うことも可能である。
液晶表示素子は、フィールドシーケンシャル方式等の時間分割、偏光方式、視差バリア方式、インテグラルイメージング方式等のスペース分割、分光方式やアナグリフ等の波長分割、FPSモード等により、3D表示を行うことも可能である。
コントラストの向上に関しては、点滅制御(暗い領域の光量を下げたり消灯したりする技術)や、開口率が50%以上である素子、高配向性の配向膜やアンチグレア膜を用いたり、フィールドシーケンシャル方式(カラーフィルターを用いずにRGB3色のLEDを、人間の目の時間的分解能以下の短時間で順次点灯させ、色を認識させるカラー化方式)を用いることが好ましい。
高速応答性のためには、オーバードライブ機能(階調を表現する際の電圧を、立ち上がり時に高く、立ち下がり時は低くする)を用いたり、負の誘電異方性をもつスメクチック液晶を用いたりすることが好ましい。
タッチパネルの表面を覆うフィルムは、汚れによる表示品質の低下を抑制するため、撥水・撥油性、防汚性、耐指紋性を有することが好ましい。少なくとも押圧側の電極基板は、プラスチック基板や薄膜ガラス基板等のフレキシブル基板を使用することが好ましい。
電極としては、グラフェン(炭素の単原子層からなるシート)や有機半導体を用いることが好ましい。
タッチパネルの表面を覆うフィルムは、汚れによる表示品質の低下を抑制するため、撥水・撥油性、防汚性、耐指紋性を有することが好ましい。少なくとも押圧側の電極基板は、プラスチック基板や薄膜ガラス基板等のフレキシブル基板を使用することが好ましい。
電極としては、グラフェン(炭素の単原子層からなるシート)や有機半導体を用いることが好ましい。
液晶セルの2枚の基板はガラス、プラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でも良い。透明電極層を有する透明基板は、例えば、ガラス板等の透明基板上にインジウムスズオキシド(ITO)をスパッタリングすることにより得ることができる。
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法、又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、有機半導体や無機半導体、又は酸化物半導体を用いた薄膜トランジスター(TFT)、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
カラーフィルターは、例えば、顔料分散法、印刷法、電着法、又は、染色法等によって作成することができる。顔料分散法によるカラーフィルターの作成方法を一例に説明すると、カラーフィルター用の硬化性着色組成物を、該透明基板上に塗布し、パターニング処理を施し、そして加熱又は光照射により硬化させる。この工程を、赤、緑、青の3色についてそれぞれ行うことで、カラーフィルター用の画素部を作成することができる。その他、該基板上に、有機半導体や無機半導体、又は酸化物半導体を用いた薄膜トランジスター(TFT)、薄膜ダイオード、金属絶縁体金属比抵抗素子等の能動素子を設けた画素電極を設置してもよい。
信頼性向上やTFT駆動を目的に、液晶組成物は不純物等を除去したり、又は比抵抗値を更に高くしたりする目的で、シリカ、アルミナ等による精製処理を施しても良い。液晶組成物の比抵抗値としては、TFTで駆動するためには、1011Ω・cm以上が好ましく、1012Ω・cm以上がより好ましく、1013Ω・cm以上がより好ましい。また、液晶組成物中に不純物として存在するカチオンの影響を防止する方法として、ポダンド、コロナンド、又はクリプタンド等のカチオン包接化合物を添加することもできる。又、TFT駆動では、画像情報を一定時間間隔で書き込み電極間に電荷をその間保持して画像を表示しているが、スイッチングさせると自発分極による分極反転電流の影響で電極間に保持されて電荷が減少するため補助容量を画素に接続することが好ましく、用いる液晶の自発分極に適した補助容量を接続することができる。
低温環境下でも液晶表示素子の性能を維持できるようにするため、液晶組成物が低温保存安定性を有することが好ましい。液晶組成物の低温保存安定性は、0℃以下、24時間以上の環境でSmC*を維持することが好ましく、より好ましくは−20℃以下、500時間以上、さらに好ましくは−30℃以下、700時間以上の環境でSmC*を維持することが好ましい。
<配向膜>
液晶を挟持する基板面には、配向膜を設けることができる。配向膜としては、一般的なポリイミド等の配向膜や光配向膜が使用できる。
配向膜としては、垂直配向性を有する配向膜が好ましい。
垂直配向性を有するポリイミド系の配向膜が好ましく、具体的にはアルキル長鎖もしくは脂環基が置換した酸無水物、アルキル長鎖もしくは脂環基が置換したジアミンを酸二無水物と反応させて得られるポリアミック酸、又は該ポリアミック酸を脱水開環して得られるポリイミドが挙げられる。このような嵩高い基を有するポリイミド、ポリアミド又はポリアミック酸からなる液晶配向剤を基板上で膜形成することにより、垂直配向性を有する液晶配向膜を製造することができる。
液晶を挟持する基板面には、配向膜を設けることができる。配向膜としては、一般的なポリイミド等の配向膜や光配向膜が使用できる。
配向膜としては、垂直配向性を有する配向膜が好ましい。
垂直配向性を有するポリイミド系の配向膜が好ましく、具体的にはアルキル長鎖もしくは脂環基が置換した酸無水物、アルキル長鎖もしくは脂環基が置換したジアミンを酸二無水物と反応させて得られるポリアミック酸、又は該ポリアミック酸を脱水開環して得られるポリイミドが挙げられる。このような嵩高い基を有するポリイミド、ポリアミド又はポリアミック酸からなる液晶配向剤を基板上で膜形成することにより、垂直配向性を有する液晶配向膜を製造することができる。
酸無水物としては、例えば次の一般式(VII−a1)〜(VII−a3)で表される化合物が挙げられる。また、ジアミンとしては、例えば次の一般式(VII−b1)〜(VII−b3)で表される化合物が挙げられる。
式(VII−a1)〜(VII−a3)及び(VII−b1)〜(VII−b3)中、R101、R102、R103及びR104は各々独立に炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、
Z101、Z102、Z103、Z105及びZ104は各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、
A101及びA102は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n101及びn102は各々独立に0又は1を表し、n103は0〜5の整数を表す。
また、一般式(VII−a2)〜(VII−a3)及び(VII−b2)〜(VII−b3)において、ステロイド骨格の−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、ステロイド骨格が任意の位置に1つ又は2つ以上の不飽和結合(C=C)を有していてもよい。
Z101、Z102、Z103、Z105及びZ104は各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、
A101及びA102は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n101及びn102は各々独立に0又は1を表し、n103は0〜5の整数を表す。
また、一般式(VII−a2)〜(VII−a3)及び(VII−b2)〜(VII−b3)において、ステロイド骨格の−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、ステロイド骨格が任意の位置に1つ又は2つ以上の不飽和結合(C=C)を有していてもよい。
電界を横方向に印加する横電界型液晶表示素子においては、配向膜の好ましい態様として、式(VII−c1)及び(VII−c2)で表される構造を有するポリアミック酸又はポリイミドを液晶配向剤として用いたものであると、優れた残像特性を有し、電界無印加時の暗状態における光線透過率が低減される点で好ましい。
式(VII−c1)中、R121は各々独立に炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、R122は各々独立に、炭素原子数1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はカルボキシル基を表し、
n121は1〜10の整数を表し、n122は各々独立に0〜4の整数を表し、「*」は結合手であることを表す。
式(VII−c2)中、R123は各々独立に炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、R124は各々独立に、炭素原子数1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はカルボキシル基を表し、R125は各々独立に、炭素原子数1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はカルボキシル基を表し、
n123は0〜5の整数を表し、n124は0〜4の整数を表し、n125は0〜3の整数を表し、「*」は結合手であることを表す。
n121は1〜10の整数を表し、n122は各々独立に0〜4の整数を表し、「*」は結合手であることを表す。
式(VII−c2)中、R123は各々独立に炭素原子数1〜6のアルキル基を表し、R124は各々独立に、炭素原子数1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はカルボキシル基を表し、R125は各々独立に、炭素原子数1〜6のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基又はカルボキシル基を表し、
n123は0〜5の整数を表し、n124は0〜4の整数を表し、n125は0〜3の整数を表し、「*」は結合手であることを表す。
分子内の少なくとも一部に式(VII−c1)で表される構造と式(VII−c2)で表される構造をともに有するポリアミック酸は、例えば式(VII−c1)で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物と式(VII−c2)で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物を、ジアミンとを反応させるか、あるいは式(VII−c1)で表される構造を有するジアミンと式(VII−c2)で表される構造を有するジアミンをテトラカルボン酸二無水物と反応させることにより得ることができる。
(VII−c1)又は式(VII−c2)で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物としては、具体的には、「*」で表される結合手を有する両末端のベンゼン環が、各々無水フタル酸基である化合物が挙げられる。
(VII−c1)又は式(VII−c2)で表される構造を有するジアミンとしては、具体的には、「*」で表される結合手を有する両末端のベンゼン環が、各々アニリン基である化合物が挙げられる。
(VII−c1)又は式(VII−c2)で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物としては、具体的には、「*」で表される結合手を有する両末端のベンゼン環が、各々無水フタル酸基である化合物が挙げられる。
(VII−c1)又は式(VII−c2)で表される構造を有するジアミンとしては、具体的には、「*」で表される結合手を有する両末端のベンゼン環が、各々アニリン基である化合物が挙げられる。
また、光配向膜としては、アゾベンゼン、スチルベン、α−ヒドラゾノ−β−ケトエステル、クマリン等の構造を有し、光異性化を用いる光配向膜;アゾベンゼン、スチルベン、ベンジリデンフタルジイミド、シンナモイルの構造を有し、光幾何異性化を用いる光配向膜;スピロピラン、スピロオキサジン等の構造を有し、光開閉環反応を用いる光配向膜;シンナモイル、カルコン、クマリン、ジフェニルアセチレン等の構造を有し、光二量化を用いる光配向膜;可溶性ポリイミド、シクロブタン型ポリイミド等の構造を有し、光照射による光分解を用いる光配向膜;ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル(BPDA/DPE)を反応させて得られるポリイミドに光照射してなる光配向膜などが挙げられる。
光配向膜は、光配向性基を有する化合物を含有する塗膜に異方性を有する光を照射して、光配向性基を配列させ、光配向状態を固定化することにより、製造することができる。
光配向性基を有する化合物が重合性基を有する場合は、液晶配向能を付与する光照射処理の後に重合を行うことが好ましい。重合方法は光重合、熱重合のいずれでも良い。光重合の場合は、光配向剤に光重合開始剤を添加し、光照射処理後に、例えば異なる波長の光を照射することで光重合反応を行う。一方、熱重合の場合は光配向剤に熱重合開始剤を添加し、光照射処理後に加熱することで熱重合反応を行う。
光配向膜において光配向状態を固定化するためには、光架橋性高分子を用いてもよい。
光架橋性高分子光配向膜としては、下記(VIII−a)及び(VIII−b)に記載する化合物が挙げられる。
光配向性基を有する化合物が重合性基を有する場合は、液晶配向能を付与する光照射処理の後に重合を行うことが好ましい。重合方法は光重合、熱重合のいずれでも良い。光重合の場合は、光配向剤に光重合開始剤を添加し、光照射処理後に、例えば異なる波長の光を照射することで光重合反応を行う。一方、熱重合の場合は光配向剤に熱重合開始剤を添加し、光照射処理後に加熱することで熱重合反応を行う。
光配向膜において光配向状態を固定化するためには、光架橋性高分子を用いてもよい。
光架橋性高分子光配向膜としては、下記(VIII−a)及び(VIII−b)に記載する化合物が挙げられる。
(式中、R201及びR202は各々独立に炭素原子数1〜30の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、さらにアルキル基の1つ又はそれ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子あるいはCN基で置き換えられていてもよく、重合性基をもっていてもよく、前記アルキル基が縮合又はスピロ環式系を含むものでもよく、前記アルキル基が1つ又は2つ以上のヘテロ原子を含むことができる1つ又は2つ以上の芳香族又は脂肪族の環を含むものでもよく、またこれらの環はアルキル基、アルコキシ基、ハロゲンで任意に置換されていてもよく、
Z201及びZ202は各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A201及びA202は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n201及びn202は各々独立に1〜3の整数を表し、
P201及びP202は各々独立に、シンナモイル、クマリン、ベンジリデンフタルジイミド、カルコン、アゾベンゼン、スチルベン等の光配向性基を表し、P201は1価基、P202は2価基である。
Z201及びZ202は各々独立に−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A201及びA202は各々独立にフェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つの隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又はそれ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7の有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n201及びn202は各々独立に1〜3の整数を表し、
P201及びP202は各々独立に、シンナモイル、クマリン、ベンジリデンフタルジイミド、カルコン、アゾベンゼン、スチルベン等の光配向性基を表し、P201は1価基、P202は2価基である。
より好ましい化合物として、シンナモイル基を有する式(VIII−c)、クマリン基を有する式(VIII−d)、ベンジリデンフタルジイミド基を有する式(VIII−e)の化合物が挙げられる。
式(VIII−c)、(VIII−d)、及び(VIII−e)中、R201、R202、A201、A202、Z201、Z202、n201及びn202の定義は式(VIII−a)及び(VIII−b)におけるのと同じであり、
R203、R204、R205、R206及びR207は各々独立にハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基、又はヒドロキシ基を表し、
n203は0〜4の整数を表し、n204は0〜3の整数を表し、n205は0〜1の整数を表し、n206は0〜4の整数を表し、n207は0〜5の整数を表す。
R203、R204、R205、R206及びR207は各々独立にハロゲン原子(F、Cl、Br、I)、メチル基、メトキシ基、−CF3、−OCF3、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基、又はヒドロキシ基を表し、
n203は0〜4の整数を表し、n204は0〜3の整数を表し、n205は0〜1の整数を表し、n206は0〜4の整数を表し、n207は0〜5の整数を表す。
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。また、特に断りのない場合、「%」は「質量%」を意味する。
相転移温度の表記において、「Cr」は結晶相を、「SmC」はスメクチックC相を、「SmA」はスメクチックA相を、「N」はネマチック相を、「I」又は「Iso」は等方相を意味する。また、表1、表3、表5、表7に示す化合物の化学式において、側鎖のアルキル基及びアルコキシ基(C5H11、OC8H17、OC10H21、OC12H25)はいずれも直鎖である。
相転移温度の表記において、「Cr」は結晶相を、「SmC」はスメクチックC相を、「SmA」はスメクチックA相を、「N」はネマチック相を、「I」又は「Iso」は等方相を意味する。また、表1、表3、表5、表7に示す化合物の化学式において、側鎖のアルキル基及びアルコキシ基(C5H11、OC8H17、OC10H21、OC12H25)はいずれも直鎖である。
<実施例1及び比較例1>
シクロヘキシルビフェニル系液晶化合物として、表1に示す6種類の化合物を選択し、表2に示すように2種類を50%ずつ混合した組成物を調製した。
シクロヘキシルビフェニル系液晶化合物として、表1に示す6種類の化合物を選択し、表2に示すように2種類を50%ずつ混合した組成物を調製した。
表2の相転移温度は、「N−Iso」の欄にネマチック相と等方相の間の転移温度を示し、そこから温度が低下してSmA相、SmC相、結晶相に転移する温度を、それぞれ「SmA」、「SmC」、「Cr」欄に示した(表4、表6、表8も同様)。
実施例1(実施例1−1から実施例1−3)の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
比較例1(比較例1−1から比較例1−6)の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
表2の相転移温度に示すように、実施例1は、比較例1に比べて結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が低くなり、SmC相の温度範囲が広くなった。
実施例1(実施例1−1から実施例1−3)の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
比較例1(比較例1−1から比較例1−6)の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
表2の相転移温度に示すように、実施例1は、比較例1に比べて結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が低くなり、SmC相の温度範囲が広くなった。
<実施例2及び比較例2>
シクロヘキシルエチルビフェニル系液晶化合物として、表3に示す6種類の化合物を選択し、表4に示すように2種類を50%ずつ混合した組成物を調製した。
シクロヘキシルエチルビフェニル系液晶化合物として、表3に示す6種類の化合物を選択し、表4に示すように2種類を50%ずつ混合した組成物を調製した。
実施例2(実施例2−1から実施例2−3)の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
比較例2(比較例2−1から比較例2−6)の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
表4の相転移温度に示すように、実施例2は、結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が0℃以下に下がり、実施例2−1のように−17℃に達するものもあった。実施例2は、結晶化温度が比較例2に比べて低くなり、SmC相の温度範囲が広くなった。
比較例2(比較例2−1から比較例2−6)の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
表4の相転移温度に示すように、実施例2は、結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が0℃以下に下がり、実施例2−1のように−17℃に達するものもあった。実施例2は、結晶化温度が比較例2に比べて低くなり、SmC相の温度範囲が広くなった。
<実施例3及び比較例3>
シクロヘキシルビフェニル系液晶化合物とシクロヘキシルエチルビフェニル系液晶化合物とから1種ずつ選択し、表5に示すように2種類を50%ずつ混合した組成物を調製した。
シクロヘキシルビフェニル系液晶化合物とシクロヘキシルエチルビフェニル系液晶化合物とから1種ずつ選択し、表5に示すように2種類を50%ずつ混合した組成物を調製した。
実施例3の液晶組成物は、ホモログの影響を避けるためアルキル側鎖の炭素数を揃えて、2,3−ジフルオロフェニル構造のフッ素置換基の位置の効果を比較するため、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
比較例3の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
表6の相転移温度に示すように、実施例3では、結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が−20℃以下に下がり、比較例2に比べて、SmC相の温度範囲が格段に広くなった。
比較例3の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。
表6の相転移温度に示すように、実施例3では、結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が−20℃以下に下がり、比較例2に比べて、SmC相の温度範囲が格段に広くなった。
<実施例4>
実施例4として、表7に示す液晶組成物を調製した。この組成物は、実施例3の液晶組成物に、ターフェニル系の液晶化合物を5%添加したものに相当する。尚、本実施例においては、以下のBB−3003とBB−3012の2つの液晶化合物の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。
実施例4として、表7に示す液晶組成物を調製した。この組成物は、実施例3の液晶組成物に、ターフェニル系の液晶化合物を5%添加したものに相当する。尚、本実施例においては、以下のBB−3003とBB−3012の2つの液晶化合物の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。
実施例4の液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物を2種以上含む混合物である。
表8の相転移温度に示すように、実施例4では、結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が−23℃以下に下がり、SmC相の温度範囲が格段に広くなった。
表8の相転移温度に示すように、実施例4では、結晶化温度(表の「Cr」欄を参照)が−23℃以下に下がり、SmC相の温度範囲が格段に広くなった。
<実施例5>
実施例5として、表9に示す液晶組成物を調製した。尚、本実施例においては、BB−3003とBB−3012の組み合わせ、及びBB−3009とBB−3013の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表9には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
実施例5として、表9に示す液晶組成物を調製した。尚、本実施例においては、BB−3003とBB−3012の組み合わせ、及びBB−3009とBB−3013の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表9には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
表9に示すように、実施例5では、液晶組成物の結晶化温度が−23℃以下に下がり、SmC相の温度範囲が格段に広くなった。
<実施例6〜9>
実施例6〜9として、表10に示す液晶組成物を調製した。これらの液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。表10には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
実施例6〜9として、表10に示す液晶組成物を調製した。これらの液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。表10には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
表10に示すように、実施例6〜9では、液晶組成物がSm相を示さず、N相の温度範囲が格段に広くなった。
<実施例10>
実施例10として、表11に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、NN−001とNN−002の組み合わせ、及びBB−3003とBB−3012の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表11には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)、屈折率異方性Δn、誘電異方性Δεを併記した。
実施例10として、表11に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、NN−001とNN−002の組み合わせ、及びBB−3003とBB−3012の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表11には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)、屈折率異方性Δn、誘電異方性Δεを併記した。
表11に示すように、実施例10では、結晶化温度が−40℃に下がり、N相の温度範囲が格段に広くなった。この液晶組成物の屈折率異方性Δnは0.1103、誘電異方性Δεは−7.3であった。つまり、ネマチック相の温度範囲が広く、負の誘電異方性が大きい液晶組成物が得られた。
<実施例11>
実施例11として、表12に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、NN−001とNN−002の組み合わせ、及びBB−3003とBB−3012の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表12には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)、屈折率異方性Δn、誘電異方性Δεを併記した。
実施例11として、表12に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、NN−001とNN−002の組み合わせ、及びBB−3003とBB−3012の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表12には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)、屈折率異方性Δn、誘電異方性Δεを併記した。
表12に示すように、実施例11では、結晶化温度が−43℃に下がり、N相の温度範囲が格段に広くなった。この液晶組成物の屈折率異方性Δnは0.0865、誘電異方性Δεは−4.6であった。つまり、ネマチック相の温度範囲が広く、負の誘電異方性が大きい液晶組成物が得られた。
<比較例5〜7>
比較例5〜7として、表13に示す液晶組成物を調製した。これらの液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。表13には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
比較例5〜7として、表13に示す液晶組成物を調製した。これらの液晶組成物は、液晶化合物における2,3−ジフルオロベンゼン構造の位置及び環構造の数が同じ化合物同士の混合物である。表13には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
表10に示す実施例6〜9と対比すると、表13に示す比較例5〜7では、N相の温度範囲が狭くなっている。
<実施例12>
実施例12として、表14に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、実施例3の等量の含有量のBB−3003とBB−3012の組み合わせ、及び含有量の差が8%であるBB−3013とBB−3016の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表14には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)及び選択反射を併記した。
実施例12として、表14に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、実施例3の等量の含有量のBB−3003とBB−3012の組み合わせ、及び含有量の差が8%であるBB−3013とBB−3016の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。表14には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)及び選択反射を併記した。
表14に示すように、実施例12では結晶化温度が−32℃に下がり、SmC*相の温度範囲が格段に広くなった。実施例12の液晶組成物の選択反射は1972nmであった。
<実施例13>
実施例13として、表15に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、実施例3の等量のBB−3003とBB−3012の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。BB−3013とBB−3017は、相転移温度の調整を目的として使用し、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が同じであることから本願の組み合わせには含まれない。表15には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
実施例13として、表15に示す液晶組成物を調製した。本実施例においては、実施例3の等量のBB−3003とBB−3012の組み合わせが、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の2,3−ジフルオロベンゼン骨格含有化合物の組み合わせとなる。BB−3013とBB−3017は、相転移温度の調整を目的として使用し、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が同じであることから本願の組み合わせには含まれない。表15には、当該液晶組成物の相転移温度(℃)を併記した。
表15に示すように、実施例13では、結晶化温度が−29℃に下がり、SmC*相の温度範囲が格段に広くなった。
Claims (12)
- 2つの側鎖の間に2つから4つの環構造を有し、そのうち1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなり、前記2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結する化合物において、
(1)環構造の数が2つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、環構造の位置を1と定義し、
(2)環構造の数が3つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を3、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義し、
(3)環構造の数が4つの場合、2つの側鎖の分子量が異なる場合は、分子量が大きい側鎖が連結する環構造の位置を1、分子量が小さい側鎖が連結する環構造の位置を4、前記1の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を2、前記4の位置にある環構造に隣接する環構造の位置を3と定義し、2つの側鎖の分子量が同じ場合は、側鎖が連結する環構造の位置を1、側鎖が連結しない環構造の位置を2と定義した場合において、該化合物における2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じ化合物を2種以上含有することを特徴とする液晶組成物。 - 2つの側鎖の間に2つから4つの環構造を有し、そのうち1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなり、前記2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結する化合物が、下記一般式(X)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であり、該化合物において、A101、A102及びその間の2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン基がそれぞれ前記環構造であり、R101−Z101及びZ104−R102がそれぞれ前記側鎖である請求項1に記載の液晶組成物。
(式中、R101及びR102はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−SO2−、−SO2−O−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はCN基で置き換えられていてもよく、
Z101〜Z104はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A101及びA102はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
n101及びn102はそれぞれ独立して、0、1、2又は3であり、
n101+n102は1、2又は3である。) - 2つの側鎖の間に2つから4つの環構造を有し、そのうち1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなり、前記2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結する化合物が、下記一般式(I−1)で表される化合物群及び(I−2)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(II−1)で表される化合物群、(II−2)で表される化合物群及び(II−3)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(III−1)で表される化合物群、(III−2)で表される化合物群、(III−3)で表される化合物群及び(III−4)で表される化合物群のうち少なくとも2つの化合物群からそれぞれ1種以上選択される少なくとも2種の化合物である請求項1又は2に記載の液晶組成物。
(式中、R111〜R114、R121〜R126及びR131〜R138はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−SO2−、−SO2−O−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はCN基で置き換えられていてもよく、
Z111〜Z116及びZ121〜Z152はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A111〜A112、A121〜A126及びA131〜A142はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよいが、A111〜A112、A121〜A126及びA131〜A142が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなる場合を除き、
式(I−1)において、側鎖R111−Z111の分子量が、側鎖Z113−R112の分子量と同じか又はより大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1であり、
式(I−2)において、側鎖R113−Z114の分子量が、側鎖Z116−R114の分子量より大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2であり、
式(II−1)において、側鎖R121−Z121の分子量が、側鎖Z124−R122の分子量と同じか又はより大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1であり、
式(II−2)において、側鎖R123−Z125の分子量が、側鎖Z128−R124の分子量と同じか又はより大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2であり、
式(II−3)において、側鎖R125−Z129の分子量が、側鎖Z132−R126の分子量より大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3であり、
式(III−1)において、側鎖R131−Z133の分子量が、側鎖Z137−R132の分子量と同じか又はより大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が1であり、
式(III−2)において、側鎖R133−Z138の分子量が、側鎖Z142−R134の分子量と同じか又はより大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が2であり、
式(III−3)において、側鎖R135−Z143の分子量が、側鎖Z147−R136の分子量より大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が3であり、
式(III−4)において、側鎖R137−Z148の分子量が、側鎖Z152−R138の分子量より大きく、2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が4である。) - 2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格を有する化合物において、2,3−ジフルオロベンゼン骨格以外の環構造が1つ以上同じである請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶組成物。
- 2,3−ジフルオロベンゼン骨格の位置が異なり、かつ、環構造の数が同じである2種類以上の前記2,3−ジフルオロベンゼン骨格を有する化合物において、環構造を結ぶ結合基が1つ以上異なる請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶組成物。
- 2つの側鎖の間に2つから4つの環構造を有し、そのうち1つ以上の環構造が2,3−ジフルオロベンゼン骨格からなり、前記2つの側鎖がそれぞれ異なる環構造に連結する化合物が、下記一般式(Ia)及び(Ib)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(IIa)及び(IIb)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物であるか、下記一般式(IIIa)〜(IIIc)で表される化合物群から選択される少なくとも2種の化合物である請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶組成物。
(式中、R11〜R14、R21〜R24及びR31〜R36はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、水素原子又はフッ素原子を表し、該アルキル基中の、1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基は−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−SO2−、−SO2−O−、−O−CO−O−、−CH=CH−、−C≡C−、シクロプロピレン基又は−Si(CH3)2−で置き換えられてもよく、該アルキル基中の1つ以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子又はCN基で置き換えられていてもよく、
Z11〜Z14、Z21〜Z26及びZ31〜Z42はそれぞれ独立して、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(Ra)−、−N(Ra)−CO−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−O−SO2−、−SO2−O−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CH2CH2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=CH−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−又は単結合を表し、−CO−N(Ra)−又は−N(Ra)−CO−におけるRaは水素原子又は炭素原子数1〜4の直鎖状又は分枝状のアルキル基を表し、
A21〜A22及びA31〜A36はそれぞれ独立して、フェニレン基、シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、ナフタレンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基から選択される環式基を表し、前記フェニレン基、ナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の−CH=基が窒素原子で置き換えられてもよく、前記シクロヘキシレン基、ジオキソランジイル基、シクロヘキセニレン基、ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジンジイル基、デカヒドロナフタレンジイル基、テトラヒドロナフタレンジイル基、又はインダンジイル基は環内の1つ又は2つ以上の隣接していない−CH2−基が、−O−及び/又は−S−で置き換えられてもよく、前記環式基の1つ又は2つ以上の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、CN基、NO2基、あるいは、1つ又は2つ以上の水素原子がフッ素原子又は塩素原子で置き換えられてもよい、炭素原子数1〜7を有する、アルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基又はアルコキシカルボニル基で置き換えられていてもよく、
B11〜B12、B21〜B22及びB31〜B33はそれぞれ独立して、1つの水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいフェニレン基又はシクロヘキシレン基を表す。
) - B11〜B12、B21〜B22及びB31〜B33がそれぞれ独立してフェニレン基を表す請求項6に記載の液晶組成物。
- A21〜A22及びA31〜A36がそれぞれ独立してシクロヘキシレン基を表す請求項6又は7に記載の液晶組成物。
- Z22、Z25、Z32、Z33、Z36及びZ41がそれぞれ独立して−CH2CH2−、−OCH2−、−CH2O−又は単結合を表す請求項6〜8のいずれか一項に記載の液晶組成物。
- スメクチック液晶相を示す請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶組成物。
- ネマチック液晶相を示す請求項1〜9のいずれか一項に記載の液晶組成物。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いた液晶表示素子。
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WO2018003917A1 (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | シャープ株式会社 | 液晶組成物、液晶パネル、液晶表示装置および電子機器 |
CN107515501B (zh) * | 2016-08-31 | 2020-07-17 | 北京大学 | 一种胆甾相液晶复合薄膜的制备方法 |
WO2018068023A1 (en) | 2016-10-07 | 2018-04-12 | Nitto Denko Corporation | Liquid crystal composition, liquid crystal mixture, reverse-mode polymer dispersed liquid crystal element, and associated selectively dimmable device |
CN108728116B (zh) * | 2017-04-18 | 2024-06-04 | 江苏和成显示科技有限公司 | 一种液晶组合物及其显示器件 |
CN109212858B (zh) * | 2017-06-30 | 2021-11-02 | 江苏和成显示科技有限公司 | 一种va型液晶显示器件 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0312479A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Canon Inc | 強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
JPH0565485A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-03-19 | Sharp Corp | 強誘電性液晶組成物および液晶素子 |
JPH05155817A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-22 | Sharp Corp | 液晶性化合物、組成物および表示装置 |
JPH09506652A (ja) * | 1993-12-13 | 1997-06-30 | イギリス国 | 強誘電性液晶装置 |
JPH09183973A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Hoechst Ind Kk | 新規な強誘電性液晶組成物 |
JP2010195885A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Dic Corp | 強誘電性液晶組成物、及びそれを用いた表示素子 |
JP2010215753A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Dic Corp | 強誘電性液晶組成物、及びそれを用いた表示素子 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1214073A (zh) * | 1995-07-17 | 1999-04-14 | 德国赫彻斯特研究技术两合公司 | 铁电性液晶混合物 |
JP3231333B2 (ja) * | 1996-04-02 | 2001-11-19 | チッソ株式会社 | 液晶性化合物、この液晶性化合物を含有する液晶組成物、及び液晶組成物を用いた液晶表示素子 |
EP1026143B1 (en) * | 1997-10-24 | 2004-05-12 | Chisso Corporation | Novel liquid-crystal compounds having large negative value of permittivity anisotropy, liquid-crystal composition, and liquid-crystal display element |
JP4333032B2 (ja) | 1997-10-24 | 2009-09-16 | チッソ株式会社 | 負の誘電率異方性を有する2,3−ジフルオロフェニル誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 |
JP4320824B2 (ja) * | 1998-06-02 | 2009-08-26 | チッソ株式会社 | Δεが負の値を有するアルケニル化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
DE19927627B4 (de) * | 1998-06-30 | 2008-01-31 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
JP4742207B2 (ja) * | 1999-08-31 | 2011-08-10 | Jnc株式会社 | 負の誘電率異方性を有する2,3−ジフルオロフェニル誘導体、液晶組成物および液晶表示素子 |
DE50306559D1 (de) * | 2002-07-06 | 2007-04-05 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
KR101457281B1 (ko) * | 2004-07-02 | 2014-11-07 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 액정 매질 및 그를 함유하는 전기광학 디스플레이 |
EP1653138A1 (de) * | 2004-10-28 | 2006-05-03 | Esser-Werke KG | Förderrohr für den Feststofftransport |
KR20060059192A (ko) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 액정 매질 |
TWI405841B (zh) * | 2004-12-15 | 2013-08-21 | Dainippon Ink & Chemicals | 向列液晶組成物及使用它之液晶顯示元件 |
ATE437211T1 (de) * | 2005-05-21 | 2009-08-15 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
JP2007002132A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Chisso Corp | 液晶組成物および液晶表示素子 |
CN101351432B (zh) * | 2006-01-06 | 2011-08-31 | 智索株式会社 | 具有烯基的单氟化联三苯化合物、液晶组成物及液晶显示元件 |
EP2176376B1 (de) * | 2007-08-15 | 2012-09-19 | Merck Patent GmbH | Flüssigkristallines medium |
ATE530620T1 (de) * | 2007-08-30 | 2011-11-15 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
CN101868439B (zh) * | 2007-09-06 | 2014-02-05 | Jnc株式会社 | 具有侧向氟的4、5环液晶性化合物、液晶组成物以及液晶显示元件 |
KR101510912B1 (ko) * | 2007-09-10 | 2015-04-10 | 제이엔씨 석유 화학 주식회사 | 액정성 화합물, 액정 조성물 및 액정 표시 소자 |
CN101681073B (zh) * | 2007-10-31 | 2012-12-05 | Dic株式会社 | 液晶组合物的制造方法 |
WO2009115186A1 (de) * | 2008-03-17 | 2009-09-24 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
DE102008064171A1 (de) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
JP5444723B2 (ja) * | 2009-01-16 | 2014-03-19 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
EP2484658B1 (en) * | 2009-10-01 | 2017-12-06 | JNC Corporation | Liquid crystalline compound with negative dielectric anisotropy, liquid crystal composition using same, and liquid crystal display element |
WO2011072370A1 (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Boehringer Ingelheim International Gmbh | Hcv combination therapy |
JP5672043B2 (ja) * | 2010-04-05 | 2015-02-18 | Jnc株式会社 | 5環化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
-
2013
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2015
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0312479A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Canon Inc | 強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
JPH0565485A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-03-19 | Sharp Corp | 強誘電性液晶組成物および液晶素子 |
JPH05155817A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-22 | Sharp Corp | 液晶性化合物、組成物および表示装置 |
JPH09506652A (ja) * | 1993-12-13 | 1997-06-30 | イギリス国 | 強誘電性液晶装置 |
JPH09183973A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Hoechst Ind Kk | 新規な強誘電性液晶組成物 |
JP2010195885A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Dic Corp | 強誘電性液晶組成物、及びそれを用いた表示素子 |
JP2010215753A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Dic Corp | 強誘電性液晶組成物、及びそれを用いた表示素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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