JPWO2018105291A1 - Liquid crystal composition and liquid crystal display element - Google Patents

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Abstract

ケイ皮酸などの反応性化合物を含有し、この化合物の作用によって液晶分子の配向が制御された液晶組成物、および液晶表示素子を提供する。添加物として反応性化合物、第一成分として大きな正の誘電率異方性を有する特定の化合物を含有し、第二成分として高い上限温度または小さな粘度を有する特定の化合物、または第三成分として大きな負の誘電率異方性を有する特定の化合物を含有してもよい液晶組成物である。Provided are a liquid crystal composition containing a reactive compound such as cinnamic acid, and the alignment of liquid crystal molecules controlled by the action of the compound, and a liquid crystal display device. A reactive compound as an additive, a specific compound having a large positive dielectric anisotropy as a first component, a specific compound having a high maximum temperature or a small viscosity as a second component, or a large as a third component It is a liquid crystal composition which may contain a specific compound having negative dielectric anisotropy.

Description

本発明は、誘電率異方性が正の液晶組成物、この組成物を含有する液晶表示素子などに関する。特に、二量化可能な化合物や異性化可能な化合物のような反応性化合物を含有し、この化合物の作用によって液晶分子の配向が制御された液晶組成物、および液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy, a liquid crystal display device containing the composition, and the like. In particular, the present invention relates to a liquid crystal composition containing a reactive compound such as a dimerizable compound or an isomerizable compound, in which the orientation of liquid crystal molecules is controlled by the action of the compound, and a liquid crystal display device.

液晶表示素子において、液晶分子の動作モードに基づいた分類は、PC(phase change)、TN(twisted nematic)、STN(super twisted nematic)、ECB(electrically controlled birefringence)、OCB(optically compensated bend)、IPS(in-plane switching)、VA(vertical alignment)、FFS(fringe field switching)、FPA(field-induced photo-reactive alignment)などのモードである。素子の駆動方式に基づいた分類は、PM(passive matrix)とAM(active matrix)である。PMはスタティック(static)とマルチプレックス(multiplex)などに分類され、AMはTFT(thin film transistor)、MIM(metal insulator metal)などに分類される。TFTの分類は非晶質シリコン(amorphous silicon)および多結晶シリコン(polycrystal silicon)である。後者は製造工程によって高温型と低温型とに分類される。光源に基づいた分類は、自然光を利用する反射型、バックライトを利用する透過型、そして自然光とバックライトの両方を利用する半透過型である。   In the liquid crystal display element, the classification based on the operation mode of liquid crystal molecules is as follows: PC (phase change), TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), ECB (electrically controlled birefringence), OCB (optically compensated bend), IPS. Modes such as (in-plane switching), VA (vertical alignment), FFS (fringe field switching), and FPA (field-induced photo-reactive alignment). The classification based on the element driving method is PM (passive matrix) and AM (active matrix). PM is classified into static and multiplex, and AM is classified into thin film transistor (TFT), metal insulator metal (MIM), and the like. TFTs are classified into amorphous silicon and polycrystalline silicon. The latter is classified into a high temperature type and a low temperature type according to the manufacturing process. The classification based on the light source includes a reflection type using natural light, a transmission type using backlight, and a semi-transmission type using both natural light and backlight.

液晶表示素子はネマチック相を有する液晶組成物を含有する。この組成物は適切な特性を有する。この組成物の特性を向上させることによって、良好な特性を有するAM素子を得ることができる。2つの特性における関連を下記の表1にまとめる。組成物の特性を市販されているAM素子に基づいてさらに説明する。ネマチック相の温度範囲は、素子の使用できる温度範囲に関連する。ネマチック相の好ましい上限温度は約70℃以上であり、そしてネマチック相の好ましい下限温度は約−10℃以下である。組成物の粘度は素子の応答時間に関連する。素子で動画を表示するためには短い応答時間が好ましい。1ミリ秒でもより短い応答時間が望ましい。したがって、組成物における小さな粘度が好ましい。低い温度における小さな粘度はより好ましい。組成物の弾性定数は素子のコントラストに関連する。素子においてコントラストを上げるためには、組成物における大きな弾性定数がより好ましい。   The liquid crystal display element contains a liquid crystal composition having a nematic phase. This composition has suitable properties. By improving the characteristics of the composition, an AM device having good characteristics can be obtained. The relationship between the two characteristics is summarized in Table 1 below. The characteristics of the composition will be further described based on a commercially available AM device. The temperature range of the nematic phase is related to the temperature range in which the device can be used. A preferred maximum temperature of the nematic phase is about 70 ° C. or more, and a preferred minimum temperature of the nematic phase is about −10 ° C. or less. The viscosity of the composition is related to the response time of the device. A short response time is preferred for displaying moving images on the device. A shorter response time is desirable even at 1 millisecond. Therefore, a small viscosity in the composition is preferred. Small viscosities at low temperatures are more preferred. The elastic constant of the composition is related to the contrast of the device. In order to increase the contrast in the device, a large elastic constant in the composition is more preferable.

Figure 2018105291
Figure 2018105291

組成物の光学異方性は、素子のコントラスト比に関連する。素子のモードに応じて、大きな光学異方性または小さな光学異方性、すなわち適切な光学異方性が必要である。組成物の光学異方性(Δn)と素子のセルギャップ(d)との積(Δn×d)は、コントラスト比を最大にするように設計される。適切な積の値は動作モードの種類に依存する。TNのようなモードの素子では、適切な値は約0.45μmである。この場合、小さなセルギャップの素子には大きな光学異方性を有する組成物が好ましい。組成物における大きな誘電率異方性は、素子における低いしきい値電圧、小さな消費電力と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、大きな誘電率異方性が好ましい。組成物における大きな比抵抗は、素子における大きな電圧保持率と大きなコントラスト比に寄与する。したがって、初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。長時間使用したあと、室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有する組成物が好ましい。紫外線および熱に対する組成物の安定性は、液晶表示素子の寿命に関連する。これらの安定性が高いとき、この素子の寿命は長い。このような特性は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いるAM素子に好ましい。   The optical anisotropy of the composition is related to the contrast ratio of the device. Depending on the mode of the device, a large optical anisotropy or a small optical anisotropy, ie an appropriate optical anisotropy is required. The product (Δn × d) of the optical anisotropy (Δn) of the composition and the cell gap (d) of the device is designed to maximize the contrast ratio. The appropriate product value depends on the type of operation mode. For a device with a mode such as TN, a suitable value is about 0.45 μm. In this case, a composition having a large optical anisotropy is preferable for a device having a small cell gap. A large dielectric anisotropy in the composition contributes to a low threshold voltage, a small power consumption and a large contrast ratio in the device. Therefore, a large dielectric anisotropy is preferable. A large specific resistance in the composition contributes to a large voltage holding ratio and a large contrast ratio in the device. Therefore, a composition having a large specific resistance not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature of the nematic phase in the initial stage is preferable. A composition having a large specific resistance not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature of the nematic phase after being used for a long time is preferable. The stability of the composition against ultraviolet rays and heat is related to the lifetime of the liquid crystal display device. When their stability is high, the lifetime of the device is long. Such characteristics are preferable for an AM device used for a liquid crystal monitor, a liquid crystal television, and the like.

TNモードを有するAM素子においては正の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。VAモードを有するAM素子においては負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。高分子支持配向(PSA;polymer sustained alignment)型のAM素子においては正または負の誘電率異方性を有する組成物が用いられる。   In an AM device having a TN mode, a composition having a positive dielectric anisotropy is used. A composition having a negative dielectric anisotropy is used in an AM device having a VA mode. In an AM device having an IPS mode or an FFS mode, a composition having a positive or negative dielectric anisotropy is used. In a polymer sustained alignment (PSA) type AM device, a composition having positive or negative dielectric anisotropy is used.

ポリイミドのような配向膜の代わりに、二量化可能な化合物や異性化可能な化合物のような反応性化合物を用いる方法が報告されている(特許文献1)。この方法では、まず、この化合物を添加物として液晶組成物に溶解させる。次に、この化合物を相分離させることによってこの化合物の薄膜を基板上に生成させる。最後に、液晶組成物の上限温度より高い温度で基板に直線偏光を照射する。この直線偏光によって反応性化合物が二量化または異性化するとき、その分子が一定方向に配列される。この方法では、反応性化合物の種類を選択することにより、IPSやFFSのような水平配向モードの素子とVAのような垂直配向モードの素子とを製造することができる。   A method of using a reactive compound such as a dimerizable compound or an isomerizable compound instead of an alignment film such as polyimide has been reported (Patent Document 1). In this method, first, this compound is dissolved as an additive in a liquid crystal composition. Next, a thin film of the compound is formed on the substrate by phase-separating the compound. Finally, the substrate is irradiated with linearly polarized light at a temperature higher than the upper limit temperature of the liquid crystal composition. When the reactive compound is dimerized or isomerized by this linearly polarized light, the molecules are arranged in a certain direction. In this method, by selecting the type of the reactive compound, a horizontal alignment mode element such as IPS and FFS and a vertical alignment mode element such as VA can be manufactured.

この方法においては、反応性化合物が液晶組成物の上限温度より高い温度で容易に溶解し、室温に戻したとき、この化合物が液晶組成物から容易に相分離することが重要である。したがって、溶解と相分離とが容易に進行するように、反応性化合物と液晶組成物とを適切に組み合せなければならない。ここでは、そのような組み合わせを開示する。   In this method, it is important that when the reactive compound is easily dissolved at a temperature higher than the upper limit temperature of the liquid crystal composition and returned to room temperature, the compound easily phase-separates from the liquid crystal composition. Therefore, the reactive compound and the liquid crystal composition must be appropriately combined so that dissolution and phase separation can proceed easily. Here, such a combination is disclosed.

国際公開第2015/146369号International Publication No. 2015/146369

本発明の1つの目的は、反応性化合物を含有する液晶組成物を提供することである。別の目的は、溶解と相分離とが容易に進行する反応性化合物と液晶組成物との組み合わせを提供することである。別の目的は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、大きな誘電率異方性、液晶分子の短軸方向における大きな誘電率、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。別の目的は、これらの特性において、少なくとも2つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の目的は、このような組成物を活用することによって液晶分子の配向が制御された液晶表示素子を提供することである。別の目的は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有するAM素子を提供することである。   One object of the present invention is to provide a liquid crystal composition containing a reactive compound. Another object is to provide a combination of a reactive compound and a liquid crystal composition in which dissolution and phase separation proceed easily. Another purpose is to have a high maximum temperature of the nematic phase, a low minimum temperature of the nematic phase, a small viscosity, a suitable optical anisotropy, a large dielectric anisotropy, a large dielectric constant in the minor axis direction of the liquid crystal molecules, and a large specific resistance. It is to provide a liquid crystal composition satisfying at least one of properties such as high stability to ultraviolet light, high stability to heat, and a large elastic constant. Another object is to provide a liquid crystal composition having an appropriate balance between at least two of these characteristics. Another object is to provide a liquid crystal display device in which the orientation of liquid crystal molecules is controlled by utilizing such a composition. Another object is to provide an AM device having characteristics such as a short response time, a large voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, and a long lifetime.

本発明は、添加物として二量化可能な化合物や異性化可能な化合物のような反応性化合物、第一成分として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、正の誘電率異方性を有する液晶組成物、およびこの組成物を含有する液晶表示素子などに関する。

Figure 2018105291

式(1)において、Rは炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Aは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;Zは、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり;XおよびXは独立して、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;aは、1、2、3、または4である。The present invention contains a reactive compound such as a dimerizable compound or an isomerizable compound as an additive, and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) as a first component In addition, the present invention relates to a liquid crystal composition having positive dielectric anisotropy and a liquid crystal display element containing the composition.
Figure 2018105291

In Formula (1), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; ring A is 1,4-cyclohexylene, 1,4 -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane -2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Z 1 is a single bond, ethylene, carbonyloxy, or difluoromethyleneoxy; X 1 and X 2 are independently hydrogen or It is fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, having a carbon number of 1 which is replaced by the at least one hydrogen fluorine or chlorine 12 alkyl, at least one hydrogen Alkoxy having 1 to 12 carbon atoms replaced by nitrogen or chlorine, or alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine; a is 1, 2, 3, or 4.

本発明の1つの長所は、反応性化合物を含有する液晶組成物を提供することである。別の長所は、溶解と相分離とが容易に進行する反応性化合物と液晶組成物との組合せを提供することである。別の長所は、ネマチック相の高い上限温度、ネマチック相の低い下限温度、小さな粘度、適切な光学異方性、大きな誘電率異方性、液晶分子の短軸方向における大きな誘電率、大きな比抵抗、紫外線に対する高い安定性、熱に対する高い安定性、大きな弾性定数のような特性の少なくとも1つを充足する液晶組成物を提供することである。別の長所は、これらの特性において、少なくとも2つのあいだで適切なバランスを有する液晶組成物を提供することである。別の長所は、このような組成物を活用することによって液晶分子の配向が制御された液晶表示素子を提供することである。別の長所は、短い応答時間、大きな電圧保持率、低いしきい値電圧、大きなコントラスト比、長い寿命のような特性を有するAM素子を提供することである。   One advantage of the present invention is to provide a liquid crystal composition containing a reactive compound. Another advantage is to provide a combination of a reactive compound and a liquid crystal composition in which dissolution and phase separation proceed easily. Another advantage is that the upper limit temperature of the nematic phase, the lower limit temperature of the nematic phase, small viscosity, suitable optical anisotropy, large dielectric anisotropy, large dielectric constant in the minor axis direction of liquid crystal molecules, large specific resistance It is to provide a liquid crystal composition satisfying at least one of properties such as high stability to ultraviolet light, high stability to heat, and a large elastic constant. Another advantage is to provide a liquid crystal composition having an appropriate balance between at least two of these properties. Another advantage is to provide a liquid crystal display device in which the orientation of liquid crystal molecules is controlled by utilizing such a composition. Another advantage is to provide an AM device having characteristics such as a short response time, a large voltage holding ratio, a low threshold voltage, a large contrast ratio, and a long lifetime.

この明細書における用語の使い方は次のとおりである。「液晶組成物」および「液晶表示素子」の用語をそれぞれ「組成物」および「素子」と略すことがある。「液晶表示素子」は液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの総称である。「液晶性化合物」は、ネマチック相、スメクチック相などの液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないがネマチック相の温度範囲、粘度、誘電率異方性のような特性を調整する目的で組成物に混合される化合物の総称である。この化合物は、例えば1,4−シクロヘキシレンや1,4−フェニレンのような六員環を有し、その分子構造は棒状(rod like)である。「重合性化合物」は、組成物中に重合体を生成させる目的で添加される化合物である。アルケニルを有する液晶性化合物は、その意味では重合性ではない。   Terms used in this specification are as follows. The terms “liquid crystal composition” and “liquid crystal display element” may be abbreviated as “composition” and “element”, respectively. “Liquid crystal display element” is a general term for liquid crystal display panels and liquid crystal display modules. “Liquid crystal compound” is a compound having a liquid crystal phase such as a nematic phase and a smectic phase, and a composition that does not have a liquid crystal phase but has the purpose of adjusting characteristics such as temperature range, viscosity, and dielectric anisotropy of the nematic phase. It is a general term for compounds mixed with products. This compound has a six-membered ring such as 1,4-cyclohexylene and 1,4-phenylene, and its molecular structure is rod-like. The “polymerizable compound” is a compound added for the purpose of forming a polymer in the composition. A liquid crystalline compound having alkenyl is not polymerizable in that sense.

液晶組成物は、複数の液晶性化合物を混合することによって調製される。この液晶組成物に、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物のような添加物が必要に応じて添加される。液晶性化合物の割合は、添加物を添加した場合であっても、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。添加物の割合は、添加物を含まない液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)で表される。すなわち、液晶性化合物や添加物の割合は、液晶性化合物の全重量に基づいて算出される。重量百万分率(ppm)が用いられることもある。重合開始剤および重合禁止剤の割合は、例外的に重合性化合物の重量に基づいて表される。   The liquid crystal composition is prepared by mixing a plurality of liquid crystal compounds. Additives such as optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, and polar compounds are added to this liquid crystal composition as necessary. The The ratio of the liquid crystal compound is expressed as a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition not containing the additive even when the additive is added. The ratio of the additive is expressed as a percentage by weight (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition not containing the additive. That is, the ratio of the liquid crystal compound or additive is calculated based on the total weight of the liquid crystal compound. Weight parts per million (ppm) may be used. The ratio of the polymerization initiator and the polymerization inhibitor is exceptionally expressed based on the weight of the polymerizable compound.

「ネマチック相の上限温度」を「上限温度」と略すことがある。「ネマチック相の下限温度」を「下限温度」と略すことがある。「比抵抗が大きい」は、組成物が初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな比抵抗を有することを意味する。「電圧保持率が大きい」は、素子が初期段階において室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有し、そして長時間使用したあと室温だけでなくネマチック相の上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を有することを意味する。組成物や素子では、経時変化試験(加速劣化試験を含む)の前後で特性が検討されることがある。「誘電率異方性を上げる」の表現は、誘電率異方性が正である組成物のときは、その値が正に増加することを意味し、誘電率異方性が負である組成物のときは、その値が負に増加することを意味する。   “Maximum temperature of nematic phase” may be abbreviated as “maximum temperature”. “Lower limit temperature of nematic phase” may be abbreviated as “lower limit temperature”. "High specific resistance" means that the composition has a large specific resistance not only at room temperature in the initial stage but also at a temperature close to the upper limit temperature of the nematic phase, and after being used for a long time, not only at room temperature but also at the upper limit temperature of the nematic phase. It means having a large specific resistance even at a close temperature. "High voltage holding ratio" means that the device has a large voltage holding ratio not only at room temperature in the initial stage but also at a temperature close to the upper limit temperature of the nematic phase. It means having a large voltage holding ratio even at a temperature close to. In a composition or device, characteristics may be examined before and after a aging test (including an accelerated deterioration test). The expression “increasing dielectric anisotropy” means that when the composition has a positive dielectric anisotropy, the value increases positively, and the composition having a negative dielectric anisotropy When it is a thing, it means that the value increases negatively.

式(1)で表される化合物を「化合物(1)」と略すことがある。式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を「化合物(1)」と略すことがある。「化合物(1)」は、式(1)で表される1つの化合物、2つの化合物の混合物、または3つ以上の化合物の混合物を意味する。他の式で表される化合物についても同様である。「少なくとも1つの‘A’」の表現は、‘A’の数は任意であることを意味する。「少なくとも1つの‘A’は、‘B’で置き換えられてもよい」の表現は、‘A’の数が1つのとき、‘A’の位置は任意であり、‘A’の数が2つ以上のときも、それらの位置は制限なく選択できる。このルールは、「少なくとも1つの‘A’が、‘B’で置き換えられた」の表現にも適用される。   The compound represented by the formula (1) may be abbreviated as “compound (1)”. At least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) may be abbreviated as “compound (1)”. “Compound (1)” means one compound represented by formula (1), a mixture of two compounds, or a mixture of three or more compounds. The same applies to compounds represented by other formulas. The expression “at least one‘ A ’” means that the number of ‘A’ is arbitrary. The expression “at least one 'A' may be replaced by 'B'” means that when the number of 'A' is one, the position of 'A' is arbitrary and the number of 'A' is 2 Even when there are more than two, their positions can be selected without restriction. This rule also applies to the expression “at least one 'A' is replaced by 'B'".

「少なくとも1つの−CH−は−O−で置き換えられてもよい」のような表現がこの明細書で使われる。この場合、−CH−CH−CH−は、隣接しない−CH−が−O−で置き換えられることによって−O−CH−O−に変換されてもよい。しかしながら、隣接した−CH−が−O−で置き換えられることはない。この置き換えでは−O−O−CH−(ペルオキシド)が生成するからである。すなわち、この表現は、「1つの−CH−は−O−で置き換えられてもよい」と「少なくとも2つの隣接しない−CH−は−O−で置き換えられてもよい」の両方とを意味する。このルールは、−O−への置き換えだけでなく、−CH=CH−や−COO−のような二価基への置き換えにも適用される。Expressions such as “at least one —CH 2 — may be replaced by —O—” are used herein. In this case, —CH 2 —CH 2 —CH 2 — may be converted to —O—CH 2 —O— by replacing non-adjacent —CH 2 — with —O—. However, adjacent —CH 2 — is not replaced by —O—. This replacement is -O-O-CH 2 - is because (peroxide) is produced. That is, the expression includes both “one —CH 2 — may be replaced with —O—” and “at least two non-adjacent —CH 2 — may be replaced with —O—”. means. This rule applies not only to replacement with —O— but also to replacement with a divalent group such as —CH═CH— or —COO—.

成分化合物の化学式において、末端基Rの記号を複数の化合物に用いた。これらの化合物において、任意の2つのRが表す2つの基は同一であってもよく、または異なってもよい。例えば、化合物(1−1)のRがエチルであり、化合物(1−2)のRがエチルであるケースがある。化合物(1−1)のRがエチルであり、化合物(1−2)のRがプロピルであるケースもある。このルールは、他の末端基などの記号にも適用される。式(1)において、添え字‘a’が2のとき、2つの環Aが存在する。この化合物において、2つの環Aが表す2つの環は、同一であってもよく、または異なってもよい。このルールは、添え字‘a’が2より大きいとき、任意の2つの環Aにも適用される。このルールは、Z、環Bなどにも適用される。In the chemical formulas of the component compounds, the symbol of the terminal group R 1 is used for a plurality of compounds. In these compounds, two groups represented by two arbitrary R 1 may be the same or different. For example, there is a case where R 1 of the compound (1-1) is ethyl and R 1 of the compound (1-2) is ethyl. In some cases, R 1 of compound (1-1) is ethyl and R 1 of compound (1-2) is propyl. This rule also applies to symbols such as other end groups. In the formula (1), when the subscript 'a' is 2, there are two rings A. In this compound, the two rings represented by the two rings A may be the same or different. This rule also applies to any two rings A when the subscript 'a' is greater than 2. This rule also applies to Z 2 , ring B, and the like.

2−フルオロ−1,4−フェニレンは、下記の2つの二価基を意味する。化学式において、フッ素は左向き(L)であってもよいし、右向き(R)であってもよい。このルールは、テトラヒドロピラン−2,5−ジイルのような、環から2つの水素を除くことによって生成した、左右非対称な二価基にも適用される。このルールは、カルボニルオキシ(−COO−または−OCO−)のような二価の結合基にも適用される。

Figure 2018105291
2-Fluoro-1,4-phenylene means the following two divalent groups. In the chemical formula, fluorine may be leftward (L) or rightward (R). This rule also applies to asymmetric bivalent groups generated by removing two hydrogens from the ring, such as tetrahydropyran-2,5-diyl. This rule also applies to divalent linking groups such as carbonyloxy (—COO— or —OCO—).
Figure 2018105291

液晶性化合物のアルキルは、直鎖状または分岐状であり、環状アルキルを含まない。直鎖状アルキルは、分岐状アルキルよりも好ましい。これらのことは、アルコキシ、アルケニルなどの末端基についても同様である。1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置は、上限温度を上げるためにシスよりもトランスが好ましい。   The alkyl of the liquid crystal compound is linear or branched and does not include cyclic alkyl. Linear alkyl is preferred over branched alkyl. The same applies to terminal groups such as alkoxy and alkenyl. The configuration of 1,4-cyclohexylene is preferably trans rather than cis for increasing the maximum temperature.

本発明は、下記の項などである。   The present invention includes the following items.

項1. 添加物として二量化可能な化合物および異性化可能な化合物の少なくとも1つ、および第一成分として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、正の誘電率異方性を有する液晶組成物。

Figure 2018105291

式(1)において、Rは炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Aは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;Zは、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり;XおよびXは独立して、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;aは、1、2、3、または4である。Item 1. Containing at least one of a dimerizable compound and an isomerizable compound as an additive, and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) as a first component, A liquid crystal composition having a rate anisotropy.
Figure 2018105291

In Formula (1), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; ring A is 1,4-cyclohexylene, 1,4 -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane -2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Z 1 is a single bond, ethylene, carbonyloxy, or difluoromethyleneoxy; X 1 and X 2 are independently hydrogen or It is fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, carbon number of 1 was replaced with at least one hydrogen fluorine or chlorine 12 alkyl, at least one hydrogen Alkoxy having 1 to 12 carbon atoms replaced by nitrogen or chlorine, or alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine; a is 1, 2, 3, or 4.

項2. 添加物として、ケイ皮酸、ケイ皮酸エステル、ポリケイ皮酸ビニル、カルコン、4−ヒドロキシカルコン、4'−ヒドロキシカルコン、クマリン、アゾベンゼン、およびこれらの誘導体の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1に記載の液晶組成物。 Item 2. As an additive, at least one compound selected from the group of cinnamic acid, cinnamic acid ester, polyvinyl cinnamate, chalcone, 4-hydroxychalcone, 4′-hydroxychalcone, coumarin, azobenzene, and derivatives thereof Item 2. A liquid crystal composition according to item 1, which is contained.

項3. 添加物として、ケイ皮酸、ポリケイ皮酸ビニル、4−ヒドロキシカルコン、および4'−ヒドロキシカルコンの群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1または2に記載の液晶組成物。 Item 3. Item 3. The liquid crystal composition according to item 1 or 2, containing at least one compound selected from the group of cinnamic acid, polyvinyl cinnamate, 4-hydroxychalcone, and 4′-hydroxychalcone as an additive.

項4. 第一成分として式(1−1)から式(1−35)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

式(1−1)から式(1−35)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。Item 4. Item 4. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 3, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (1-1) to (1-35) as a first component. object.
Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

In the formula (1-1) to the formula (1-35), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons.

項5. 添加物の割合が0.1重量%から10重量%の範囲であり、第一成分の割合が10重量%から85重量%の範囲である、項1から4のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 5. Item 5. The liquid crystal according to any one of Items 1 to 4, wherein a ratio of the additive is in the range of 0.1 wt% to 10 wt%, and a ratio of the first component is in the range of 10 wt% to 85 wt%. Composition.

項6. 第二成分として式(2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2018105291

式(2)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Bおよび環Cは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;bは、1、2、または3である。Item 6. Item 6. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 5, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2) as the second component.
Figure 2018105291

In the formula (2), independently R 2 and R 3 are alkyl of 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons or at least one hydrogen fluorine or chlorine, Substituted alkenyl having 2 to 12 carbons; ring B and ring C are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5 -Difluoro-1,4-phenylene; Z 2 is a single bond, ethylene, or carbonyloxy; b is 1, 2, or 3.

項7. 第二成分として式(2−1)から式(2−13)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から6のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2018105291

式(2−1)から式(2−13)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。Item 7. Item 7. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 6, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (2-1) to (2-13) as a second component. object.
Figure 2018105291

In the formula (2-1) to the formula (2-13), R 2 and R 3 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or C2-C12 alkenyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine.

項8. 第二成分の割合が10重量%から85重量%の範囲である、項6または7に記載の液晶組成物。 Item 8. Item 8. The liquid crystal composition according to item 6 or 7, wherein the ratio of the second component is in the range of 10% by weight to 85% by weight.

項9. 第三成分として式(3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2018105291

式(3)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Dおよび環Fは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;環Eは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;ZおよびZは独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;cは、1、2、または3であり、dは、0または1であり;cとdとの和は3以下である。Item 9. Item 9. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 8, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3) as a third component.
Figure 2018105291

In Formula (3), R 4 and R 5 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons. Yes; Ring D and Ring F are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,4-phenylene, at least one hydrogen is fluorine or chlorine 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl substituted with at least one naphthalene-2,6-diyl, chroman-2,6-diyl with at least one hydrogen replaced with fluorine or chlorine, or at least one Chroman-2,6-diyl where hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4,5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl, or 7,8 - be difluorochroman-2,6-diyl; Z 3 and Z 4 are each independently a single bond, ethylene, carbonyloxy or methyleneoxy,; c is 1, 2, or 3,, d is 0 or 1; the sum of c and d is 3 or less.

項10. 第三成分として式(3−1)から式(3−22)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。

Figure 2018105291

Figure 2018105291

式(3−1)から式(3−22)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。Item 10. Item 10. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 9, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formulas (3-1) to (3-22) as a third component: object.
Figure 2018105291

Figure 2018105291

In the formulas (3-1) to (3-22), R 4 and R 5 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or It is alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms.

項11. 第三成分の割合が3重量%から25重量%の範囲である、項9または10に記載の液晶組成物。 Item 11. Item 11. The liquid crystal composition according to item 9 or 10, wherein the ratio of the third component is in the range of 3 wt% to 25 wt%.

項12. ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、波長589nmにおける光学異方性(25℃で測定)が0.07以上であり、そして周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃で測定)が2以上である、項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。 Item 12. The upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C. or higher, the optical anisotropy at a wavelength of 589 nm (measured at 25 ° C.) is 0.07 or higher, and the dielectric anisotropy at a frequency of 1 kHz (measured at 25 ° C.) is 2. Item 12. The liquid crystal composition according to any one of items 1 to 11, which is the above.

項13. 項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。 Item 13. Item 13. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 12.

項14. 液晶表示素子の動作モードが、TNモード、ECBモード、OCBモード、IPSモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項13に記載の液晶表示素子。 Item 14. Item 14. The liquid crystal display element according to item 13, wherein the operation mode of the liquid crystal display element is a TN mode, an ECB mode, an OCB mode, an IPS mode, an FFS mode, or an FPA mode, and the driving method of the liquid crystal display element is an active matrix method .

項15. 液晶表示素子の動作モードが、IPSモードまたはFFSモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、項13に記載の液晶表示素子。 Item 15. Item 14. The liquid crystal display element according to item 13, wherein the operation mode of the liquid crystal display element is an IPS mode or an FFS mode, and the driving method of the liquid crystal display element is an active matrix method.

項16. 項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。 Item 16. Item 13. Use of the liquid crystal composition according to any one of items 1 to 12 in a liquid crystal display device.

本発明は、次の項も含む。(a)光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などの添加物の少なくとも1つをさらに含有する上記の組成物。(b)上記の組成物を含有するAM素子。(c)重合性化合物をさらに含有する上記の組成物、およびこの組成物を含有する高分子支持配向(PSA)型のAM素子。(d)上記の組成物を含有し、この組成物中の重合性化合物が重合されている、高分子支持配向(PSA)型のAM素子。(e)上記の組成物を含有し、そしてPC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、またはFPAのモードを有する素子。(f)上記の組成物を含有する透過型の素子。(g)上記の組成物を、ネマチック相を有する組成物としての使用。(h)上記の組成物に光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用。   The present invention also includes the following items. (A) The above composition further containing at least one additive such as an optically active compound, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a dye, an antifoaming agent, a polymerizable compound, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, and a polar compound. object. (B) An AM device containing the above composition. (C) The above-mentioned composition further containing a polymerizable compound, and a polymer-supported orientation (PSA) type AM device containing this composition. (D) A polymer-supported orientation (PSA) type AM device comprising the above-described composition, wherein the polymerizable compound in the composition is polymerized. (E) A device containing the above composition and having a mode of PC, TN, STN, ECB, OCB, IPS, VA, FFS, or FPA. (F) A transmissive device containing the above composition. (G) Use of the above composition as a composition having a nematic phase. (H) Use as an optically active composition by adding an optically active compound to the above composition.

本発明の主題は、二量化可能な化合物や異性化可能な化合物のような反応性化合物(特許文献1)を含有する液晶組成物である。この組成物は、二量化可能な化合物の少なくとも1つ、または異性化可能な化合物の少なくとも1つを含有する。この組成物は、二量化可能な化合物および異性化可能な化合物の両方を含有してもよい。二量化可能な化合物の例は、シンナモイル基を有する化合物である。異性化可能な化合物の例は、アゾ基を有する化合物である。二量化や異性化では、紫外線および/または可視光の波長領域に含まれる特定の波長を有する光が用いられる。反応性化合物は、偏光を吸収し、二量化や異性化のような反応を引き起こす化合物を意味する。二量化の用語は、架橋反応と表現されることがある。反応性化合物の例は、ケイ皮酸(S−1)、ケイ皮酸エステル(S−2)、ポリケイ皮酸ビニル(S−3)、カルコン(S−4)、4−ヒドロキシカルコン(S−5)、4'−ヒドロキシカルコン(S−6)、クマリン(S−7)、またはアゾベンゼン(S−8)である。式(S−2)において、Rはアルキルまたはアリールである。   The subject of the present invention is a liquid crystal composition containing a reactive compound (Patent Document 1) such as a dimerizable compound or an isomerizable compound. The composition contains at least one dimerizable compound or at least one isomerizable compound. The composition may contain both dimerizable and isomerizable compounds. An example of a dimerizable compound is a compound having a cinnamoyl group. Examples of isomerizable compounds are compounds having an azo group. In dimerization and isomerization, light having a specific wavelength included in the wavelength region of ultraviolet rays and / or visible light is used. A reactive compound means a compound that absorbs polarized light and causes a reaction such as dimerization or isomerization. The term dimerization is sometimes expressed as a crosslinking reaction. Examples of reactive compounds are cinnamic acid (S-1), cinnamic acid ester (S-2), polyvinyl cinnamate (S-3), chalcone (S-4), 4-hydroxychalcone (S- 5) 4'-hydroxychalcone (S-6), coumarin (S-7), or azobenzene (S-8). In the formula (S-2), R is alkyl or aryl.


Figure 2018105291

Figure 2018105291

反応性化合物の別の例は、これらの誘導体である。誘導体は、分子構造の一部(例えば、水素)が他の原子や他の原子団で置き換えられた有機化合物を意味する。元の有機化合物とその誘導体は、共通の部分構造を有する。他の原子の例は、フッ素、塩素、および臭素である。他の原子団の例は、アルキルおよびアルケニルのような脂肪族基である。別の例は、ヒドロキシ(−OH)、アルコキシ(−OR)、アミノ(−NH)、アルキルアミノ(−NH−R、−NR)、アルコキシカルボニル(−COOR)、およびアシルオキシ(−OCOR)のような極性基である。別の例は、アクリロイルオキシ(−OCO−CH=CH)およびメタクリロイルオキシ(−OCO−C(CH)=CH)のような重合性基である。Another example of a reactive compound is these derivatives. A derivative means an organic compound in which a part of the molecular structure (for example, hydrogen) is replaced with another atom or another atomic group. The original organic compound and its derivative have a common partial structure. Examples of other atoms are fluorine, chlorine, and bromine. Examples of other atomic groups are aliphatic groups such as alkyl and alkenyl. Other examples are hydroxy (—OH), alkoxy (—OR), amino (—NH 2 ), alkylamino (—NH—R, —NR 2 ), alkoxycarbonyl (—COOR), and acyloxy (—OCOR). Are polar groups. Another example is a polymerizable group such as acryloyloxy (—OCO—CH═CH 2 ) and methacryloyloxy (—OCO—C (CH 3 ) ═CH 2 ).

ケイ皮酸は、C−CH=CH−COOHの構造を有する。ここで、−CO−CH=CH−Cをシンナモイル基という。シンナモイル基の二重結合は、ベンゼン環とカルボニルに挟まれているので、光により二量化しやすい官能基である。ケイ皮酸は、紫外線により固相で二量化してシクロブタン環を形成する。この性質を利用して、ケイ皮酸から液晶分子を配向させることが可能な薄膜を調製することができる。この薄膜を調製するために、照射する紫外線は直線偏光が適している。まず、液晶組成物にケイ皮酸を0.1重量%から10重量%の範囲で添加し、ケイ皮酸を溶解させるために組成物を加温する。この組成物を、配向膜を有しない素子に注入する。次に、素子の温度を室温に戻し、ケイ皮酸を基板上に析出させる。最後に、素子を加温しながらケイ皮酸の薄膜に直線偏光を照射することによってケイ皮酸を二量化させる。二量体の分子は一定方向に配列されるので、薄膜は液晶配向膜としての機能を有する。芳香族アゾ化合物は直線偏光によって異性化する。その際に、このアゾ化合物の薄膜は分子レベルで一定方向に配列されるので、液晶配向膜としての機能を有する。Cinnamic acid has the structure of C 6 H 5 -CH = CH- COOH. Here, —CO—CH═CH—C 6 H 5 is referred to as a cinnamoyl group. Since the double bond of the cinnamoyl group is sandwiched between a benzene ring and a carbonyl, it is a functional group that is easily dimerized by light. Cinnamic acid dimerizes in the solid phase with ultraviolet rays to form a cyclobutane ring. Utilizing this property, a thin film capable of aligning liquid crystal molecules from cinnamic acid can be prepared. In order to prepare this thin film, linearly polarized light is suitable for the ultraviolet rays to be irradiated. First, cinnamic acid is added to the liquid crystal composition in the range of 0.1 wt% to 10 wt%, and the composition is heated to dissolve the cinnamic acid. This composition is injected into a device having no alignment film. Next, the temperature of the element is returned to room temperature, and cinnamic acid is deposited on the substrate. Finally, the cinnamic acid is dimerized by irradiating the thin film of cinnamic acid with linearly polarized light while heating the device. Since the molecules of the dimer are arranged in a certain direction, the thin film functions as a liquid crystal alignment film. Aromatic azo compounds are isomerized by linearly polarized light. At this time, the thin film of the azo compound is arranged in a certain direction at the molecular level, and thus has a function as a liquid crystal alignment film.

本発明の組成物を次の順で説明する。第一に、組成物の構成を説明する。第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物に及ぼす主要な効果を説明する。第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分の好ましい割合およびその根拠を説明する。第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。第五に、好ましい成分化合物を示す。第六に、組成物に添加してもよい添加物を説明する。第七に、成分化合物の合成法を説明する。第八に、組成物の用途を説明する。第九に、素子を製造する方法を説明する。   The composition of the present invention will be described in the following order. First, the composition of the composition will be described. Second, the main characteristics of the component compounds and the main effects of the compounds on the composition will be explained. Third, the combination of components in the composition, the preferred ratio of the components, and the basis thereof will be described. Fourth, a preferred form of the component compound will be described. Fifth, preferred component compounds are shown. Sixth, additives that may be added to the composition will be described. Seventh, a method for synthesizing the component compounds will be described. Eighth, the use of the composition will be described. Ninth, a method for manufacturing an element will be described.

第一に、組成物の構成を説明する。本発明の組成物は組成物Aと組成物Bに分類される。組成物Aは、化合物(1)、化合物(2)、および化合物(3)から選択された液晶性化合物の他に、その他の液晶性化合物、添加物などをさらに含有してもよい。「その他の液晶性化合物」は、化合物(1)、化合物(2)、および化合物(3)とは異なる液晶性化合物である。このような化合物は、特性をさらに調整する目的で組成物に混合される。添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。   First, the composition of the composition will be described. The composition of the present invention is classified into Composition A and Composition B. The composition A may further contain other liquid crystal compounds, additives and the like in addition to the liquid crystal compounds selected from the compound (1), the compound (2), and the compound (3). The “other liquid crystal compound” is a liquid crystal compound different from the compound (1), the compound (2), and the compound (3). Such compounds are mixed into the composition for the purpose of further adjusting the properties. Additives include optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds and the like.

組成物Bは、実質的に、化合物(1)、化合物(2)、および化合物(3)から選択された液晶性化合物のみからなる。「実質的に」は、組成物が添加物を含有してもよいが、その他の液晶性化合物を含有しないことを意味する。組成物Bは組成物Aに比較して成分の数が少ない。コストを下げるという観点から、組成物Bは組成物Aよりも好ましい。その他の液晶性化合物を混合することによって特性をさらに調整できるという観点から、組成物Aは組成物Bよりも好ましい。   Composition B consists essentially of a liquid crystal compound selected from compound (1), compound (2), and compound (3). “Substantially” means that the composition may contain an additive but no other liquid crystal compound. Composition B has fewer components than composition A. From the viewpoint of reducing the cost, the composition B is preferable to the composition A. The composition A is preferable to the composition B from the viewpoint that the characteristics can be further adjusted by mixing other liquid crystal compounds.

第二に、成分化合物の主要な特性、およびこの化合物が組成物や素子に及ぼす主要な効果を説明する。成分化合物の主要な特性を本発明の効果に基づいて表2にまとめる。表2の記号において、Lは大きいまたは高い、Mは中程度の、Sは小さいまたは低い、を意味する。記号L、M、Sは、成分化合物のあいだの定性的な比較に基づいた分類であり、0(ゼロ)は、極めて小さいことを意味する。   Second, the main characteristics of the component compounds and the main effects of the compounds on the composition and the device will be described. The main characteristics of the component compounds are summarized in Table 2 based on the effects of the present invention. In the symbols in Table 2, L means large or high, M means moderate, and S means small or low. The symbols L, M, and S are classifications based on a qualitative comparison among the component compounds, and 0 (zero) means extremely small.

Figure 2018105291
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成分化合物を組成物に混合したとき、成分化合物が組成物の特性に及ぼす主要な効果は次のとおりである。反応性化合物は添加物である。この化合物は、偏光によって二量化や異性化を行うとき、分子レベルで一定方向に配列される。したがって、反応性化合物から調製した薄膜は、ポリイミドのような配向膜と同様に、液晶分子を配向させる。化合物(1)は、誘電率異方性を上げる。化合物(2)は、粘度を下げる、または上限温度を上げる。化合物(3)は、短軸方向における誘電率を上げる。   When component compounds are mixed into the composition, the main effects of the component compounds on the properties of the composition are as follows. The reactive compound is an additive. This compound is arranged in a certain direction at the molecular level when dimerization or isomerization is performed by polarized light. Therefore, a thin film prepared from a reactive compound aligns liquid crystal molecules in the same manner as an alignment film such as polyimide. Compound (1) increases the dielectric anisotropy. Compound (2) decreases the viscosity or increases the maximum temperature. Compound (3) increases the dielectric constant in the minor axis direction.

第三に、組成物における成分の組み合わせ、成分化合物の好ましい割合およびその根拠を説明する。組成物における成分の好ましい組み合わせは、第一成分+添加物、第一成分+第二成分+添加物、第一成分+第三成分+添加物、または第一成分+第二成分+第三成分+添加物である。さらに好ましい組み合わせは、第一成分+第二成分+添加物である。   Third, the combination of components in the composition, the preferred ratio of the component compounds, and the basis thereof will be described. Preferred combinations of the components in the composition are: first component + additive, first component + second component + additive, first component + third component + additive, or first component + second component + third component + Additive. A further preferred combination is first component + second component + additive.

添加物の好ましい割合は、液晶分子を配向させるために約0.1重量%以上であり、素子の表示不良を防ぐために約10重量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.3重量%から約6重量%の範囲である。特に好ましい割合は、約0.5重量%から約4重量%の範囲である。   A desirable ratio of the additive is approximately 0.1% by weight or more for aligning liquid crystal molecules, and approximately 10% by weight or less for preventing display defects of the device. A further preferred ratio is in the range of approximately 0.3% by weight to approximately 6% by weight. A particularly preferred ratio is in the range of approximately 0.5% by weight to approximately 4% by weight.

第一成分の好ましい割合は、誘電率異方性を上げるために約10重量%以上であり、下限温度を下げるために、または粘度を下げるために約85重量%以下である。さらに好ましい割合は約15重量%から約80重量%の範囲である。特に好ましい割合は約20重量%から約75重量%の範囲である。   A desirable ratio of the first component is approximately 10% by weight or more for increasing the dielectric anisotropy, and approximately 85% by weight or less for decreasing the minimum temperature or decreasing the viscosity. A more desirable ratio is in the range of approximately 15% by weight to approximately 80% by weight. A particularly preferred ratio is in the range of approximately 20% by weight to approximately 75% by weight.

第二成分の好ましい割合は、上限温度を上げるために、または粘度を下げるために約10重量%以上であり、誘電率異方性を上げるために約85重量%以下である。さらに好ましい割合は約15重量%から約80重量%の範囲である。特に好ましい割合は約20重量%から約75重量%の範囲である。   A desirable ratio of the second component is approximately 10% by weight or more for increasing the maximum temperature or decreasing the viscosity, and approximately 85% by weight or less for increasing the dielectric anisotropy. A more desirable ratio is in the range of approximately 15% by weight to approximately 80% by weight. A particularly preferred ratio is in the range of approximately 20% by weight to approximately 75% by weight.

第三成分の好ましい割合は、短軸方向における誘電率を上げるために約3重量%以上であり、下限温度を下げるために約25重量%以下である。さらに好ましい割合は約5重量%から約20重量%の範囲である。特に好ましい割合は約5重量%から約15重量%の範囲である。   A desirable ratio of the third component is approximately 3% by weight or more for increasing the dielectric constant in the minor axis direction, and approximately 25% by weight or less for decreasing the minimum temperature. A more desirable ratio is in the range of approximately 5% by weight to approximately 20% by weight. A particularly desirable ratio is in the range of approximately 5% by weight to approximately 15% by weight.

第四に、成分化合物の好ましい形態を説明する。式(1)、式(2)、および式(3)において、Rは炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRは、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数1から12のアルキルである。RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。好ましいRまたはRは、粘度を下げるために、炭素数2から12のアルケニルであり、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数1から12のアルキルである。RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいRまたはRは、紫外線または熱に対する安定性を上げるために、炭素数1から12のアルキルであり、短軸方向における誘電率を上げるために、炭素数1から12のアルコキシである。Fourth, a preferred form of the component compound will be described. In Formula (1), Formula (2), and Formula (3), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons. Desirable R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons for increasing the stability to ultraviolet light or heat. R 2 and R 3 are each independently alkyl of 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, carbons alkenyl having 2 to 12 carbons or at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine 2 To 12 alkenyl. Desirable R 2 or R 3 is alkenyl having 2 to 12 carbons for decreasing the viscosity, and alkyl having 1 to 12 carbons for increasing the stability to ultraviolet light or heat. R 4 and R 5 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons. Desirable R 4 or R 5 is alkyl having 1 to 12 carbons for increasing the stability to ultraviolet light or heat, and alkoxy having 1 to 12 carbons for increasing the dielectric constant in the minor axis direction.

好ましいアルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはオクチルである。さらに好ましいアルキルは、粘度を下げるためにメチル、エチル、プロピル、ブチル、またはペンチルである。   Preferred alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, or octyl. More desirable alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl or pentyl for decreasing the viscosity.

好ましいアルコキシは、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、またはヘプチルオキシである。さらに好ましいアルコキシは、粘度を下げるためにメトキシまたはエトキシである。   Preferred alkoxy is methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, or heptyloxy. More desirable alkoxy is methoxy or ethoxy for decreasing the viscosity.

好ましいアルケニルは、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、または5−ヘキセニルである。さらに好ましいアルケニルは、粘度を下げるためにビニル、1−プロペニル、3−ブテニル、または3−ペンテニルである。これらのアルケニルにおける−CH=CH−の好ましい立体配置は、二重結合の位置に依存する。粘度を下げるためなどから1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−ヘキセニル、3−ペンテニル、3−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはトランスが好ましい。2−ブテニル、2−ペンテニル、2−ヘキセニルのようなアルケニルにおいてはシスが好ましい。これらのアルケニルにおいては、分岐よりも直鎖のアルケニルが好ましい。   Preferred alkenyl is vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl, or 5-hexenyl. More desirable alkenyl is vinyl, 1-propenyl, 3-butenyl or 3-pentenyl for decreasing the viscosity. The preferred configuration of —CH═CH— in these alkenyls depends on the position of the double bond. Trans is preferable in alkenyl such as 1-propenyl, 1-butenyl, 1-pentenyl, 1-hexenyl, 3-pentenyl and 3-hexenyl for decreasing the viscosity. Cis is preferable in alkenyl such as 2-butenyl, 2-pentenyl and 2-hexenyl. In these alkenyl, linear alkenyl is preferable to branching.

好ましいアルケニルオキシは、ビニルオキシ、アリルオキシ、3−ブテニルオキシ、3−ペンテニルオキシ、または4−ペンテニルオキシである。さらに好ましいアルケニルオキシは、粘度を下げるためにアリルオキシまたは3−ブテニルオキシである。   Preferred alkenyloxy is vinyloxy, allyloxy, 3-butenyloxy, 3-pentenyloxy, or 4-pentenyloxy. More desirable alkenyloxy is allyloxy or 3-butenyloxy for decreasing the viscosity.

少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、フルオロメチル、2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、5−フルオロペンチル、6−フルオロヘキシル、7−フルオロヘプチル、または8−フルオロオクチルである。さらに好ましい例は、誘電率異方性を上げるために2−フルオロエチル、3−フルオロプロピル、4−フルオロブチル、または5−フルオロペンチルである。   Preferred examples of alkyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine are fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorohexyl, 7-fluoroheptyl. Or 8-fluorooctyl. Further preferred examples are 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl or 5-fluoropentyl for increasing the dielectric anisotropy.

少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルの好ましい例は、2,2−ジフルオロビニル、3,3−ジフルオロ−2−プロペニル、4,4−ジフルオロ−3−ブテニル、5,5−ジフルオロ−4−ペンテニル、または6,6−ジフルオロ−5−ヘキセニルである。さらに好ましい例は、粘度を下げるために2,2−ジフルオロビニルまたは4,4−ジフルオロ−3−ブテニルである。   Preferred examples of alkenyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine are 2,2-difluorovinyl, 3,3-difluoro-2-propenyl, 4,4-difluoro-3-butenyl, 5,5-difluoro. -4-pentenyl, or 6,6-difluoro-5-hexenyl. Further preferred examples are 2,2-difluorovinyl or 4,4-difluoro-3-butenyl for decreasing the viscosity.

環Aは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルである。好ましい環Aは、光学異方性を上げるために1,4−フェニレンまたは2−フルオロ−1,4−フェニレンである。テトラヒドロピラン−2,5−ジイルは、

Figure 2018105291

または
Figure 2018105291

であり、好ましくは
Figure 2018105291

である。Ring A is 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene , Pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl. Preferred ring A is 1,4-phenylene or 2-fluoro-1,4-phenylene for increasing the optical anisotropy. Tetrahydropyran-2,5-diyl is
Figure 2018105291

Or
Figure 2018105291

And preferably
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It is.

環Bおよび環Cは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。好ましい環Bまたは環Cは、粘度を下げるために1,4−シクロヘキシレンであり、または光学異方性を上げるために1,4−フェニレンである。環Dおよび環Fは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルである。好ましい環Dまたは環Fは、粘度を下げるために1,4−シクロヘキシレンであり、短軸方向における誘電率を上げるためにテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり、光学異方性を上げるために1,4−フェニレンである。環Eは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルである。好ましい環Eは、短軸方向における誘電率を上げるために2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレンである。   Ring B and ring C are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5-difluoro-1,4-phenylene. Preferred ring B or ring C is 1,4-cyclohexylene for decreasing the viscosity, or 1,4-phenylene for increasing the optical anisotropy. Ring D and Ring F are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,4-phenylene, at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-2,6-diyl, chroman-2,6-diyl, in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine, or at least one hydrogen Chroman-2,6-diyl replaced with fluorine or chlorine. Preferred ring D or ring F is 1,4-cyclohexylene for decreasing the viscosity, and tetrahydropyran-2,5-diyl for increasing the dielectric constant in the minor axis direction, for increasing the optical anisotropy. 1,4-phenylene. Ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4, 5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl or 7,8-difluorochroman-2,6-diyl. Preferred ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene for increasing the dielectric constant in the minor axis direction.

は、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシである。好ましいZは、粘度を下げるために単結合であり、誘電率異方性を上げるためにジフルオロメチレンオキシである。Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシである。好ましいZは、粘度を下げるために単結合である。ZおよびZは独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシである。好ましいZまたはZは、粘度を下げるために単結合であり、短軸方向における誘電率を上げるためにメチレンオキシである。Z 1 is a single bond, ethylene, carbonyloxy, or difluoromethyleneoxy. Desirable Z 1 is a single bond for decreasing the viscosity, and difluoromethyleneoxy for increasing the dielectric anisotropy. Z 2 is a single bond, ethylene, or carbonyloxy. Desirable Z 2 is a single bond for decreasing the viscosity. Z 3 and Z 4 are independently a single bond, ethylene, carbonyloxy, or methyleneoxy. Preferred Z 3 or Z 4 is a single bond for decreasing the viscosity, and methyleneoxy for increasing the dielectric constant in the minor axis direction.

およびXは独立して、水素またはフッ素である。好ましいXまたはXは、誘電率異方性を上げるためにフッ素である。X 1 and X 2 are independently hydrogen or fluorine. Desirable X 1 or X 2 is fluorine for increasing the dielectric anisotropy.

は、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシである。好ましいYは、下限温度を下げるためにフッ素である。Y 1 is fluorine, chlorine, alkyl having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, alkoxy having 1 to 12 carbons in which at least one hydrogen is replaced with fluorine or chlorine, or at least C2-C12 alkenyloxy in which one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine. Desirable Y 1 is fluorine for decreasing the minimum temperature.

少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルキルの好ましい例は、トリフルオロメチルである。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルコキシの好ましい例は、トリフルオロメトキシである。少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたアルケニルオキシの好ましい例は、トリフルオロビニルオキシである。   A preferred example of alkyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine is trifluoromethyl. A preferred example of alkoxy in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine is trifluoromethoxy. A preferred example of alkenyloxy in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine is trifluorovinyloxy.

aは、1、2、3、または4である。好ましいaは、下限温度を下げるために2であり、誘電率異方性を上げるために3である。bは、1、2、または3である。好ましいbは、粘度を下げるために1であり、上限温度を上げるために2または3である。cは、1、2、または3であり、dは、0または1であり、cとdとの和は3以下である。好ましいcは粘度を下げるために1であり、上限温度を上げるために2または3である。好ましいdは粘度を下げるために0であり、下限温度を下げるために1である。   a is 1, 2, 3, or 4. Desirable a is 2 for decreasing the minimum temperature, and 3 for increasing the dielectric anisotropy. b is 1, 2 or 3; Preferred b is 1 for decreasing the viscosity, and 2 or 3 for increasing the maximum temperature. c is 1, 2, or 3, d is 0 or 1, and the sum of c and d is 3 or less. Preferred c is 1 for decreasing the viscosity, and 2 or 3 for increasing the maximum temperature. Preferred d is 0 for decreasing the viscosity, and 1 for decreasing the minimum temperature.

第五に、好ましい成分化合物を示す。好ましい反応性化合物は、ケイ皮酸(S−1)、ケイ皮酸エステル(S−2)、ポリケイ皮酸ビニル(S−3)、カルコン(S−4)、4−ヒドロキシカルコン(S−5)、4'−ヒドロキシカルコン(S−6)、クマリン(S−7)、またはアゾベンゼン(S−8)である。反応性化合物は、既に記載したように、これらの化合物の誘導体であってもよい。4−ヒドロキシアゾベンゼンや4−(フェニルアゾ)フェノールのような誘導体も好ましい。さらに好ましい化合物は、ケイ皮酸(S−1)、ポリケイ皮酸ビニル(S−3)、4−ヒドロキシカルコン(S−5)、または4'−ヒドロキシカルコン(S−6)である。   Fifth, preferred component compounds are shown. Preferred reactive compounds are cinnamic acid (S-1), cinnamic acid ester (S-2), polyvinyl cinnamate (S-3), chalcone (S-4), 4-hydroxychalcone (S-5). ) 4′-hydroxychalcone (S-6), coumarin (S-7), or azobenzene (S-8). The reactive compounds may be derivatives of these compounds as already described. Derivatives such as 4-hydroxyazobenzene and 4- (phenylazo) phenol are also preferred. Further preferred compounds are cinnamic acid (S-1), polyvinyl cinnamate (S-3), 4-hydroxychalcone (S-5), or 4′-hydroxychalcone (S-6).

好ましい化合物(1)は、項4に記載の化合物(1−1)から化合物(1−35)である。これらの化合物において、第一成分の少なくとも1つが、化合物(1−4)、化合物(1−12)、化合物(1−14)、化合物(1−15)、化合物(1−17)、化合物(1−18)、化合物(1−23)、化合物(1−24)、化合物(1−27)、化合物(1−29)、または化合物(1−30)であることが好ましい。第一成分の少なくとも2つが、化合物(1−12)および化合物(1−15)、化合物(1−14)および化合物(1−27)、化合物(1−18)および化合物(1−24)、化合物(1−18)および化合物(1−29)、化合物(1−24)および化合物(1−29)、または化合物(1−29)および化合物(1−30)の組み合わせであることが好ましい。   Desirable compound (1) is the compound (1-1) to the compound (1-35) according to item 4. In these compounds, at least one of the first components is compound (1-4), compound (1-12), compound (1-14), compound (1-15), compound (1-17), compound ( 1-18), compound (1-23), compound (1-24), compound (1-27), compound (1-29), or compound (1-30) is preferred. At least two of the first components are compound (1-12) and compound (1-15), compound (1-14) and compound (1-27), compound (1-18) and compound (1-24), The compound (1-18) and the compound (1-29), the compound (1-24) and the compound (1-29), or the combination of the compound (1-29) and the compound (1-30) is preferable.

好ましい化合物(2)は、項7に記載の化合物(2−1)から化合物(2−13)である。これらの化合物において、第二成分の少なくとも1つが、化合物(2−1)、化合物(2−3)、化合物(2−5)、化合物(2−6)、または化合物(2−7)であることが好ましい。第三成分の少なくとも2つが化合物(2−1)および化合物(2−5)、化合物(2−1)および化合物(2−6)、化合物(2−1)および化合物(2−7)、化合物(2−3)および化合物(2−5)、化合物(2−3)および化合物(2−6)、化合物(2−3)および化合物(2−7)の組み合わせであることが好ましい。   Desirable compounds (2) are the compounds (2-1) to (2-13) according to item 7. In these compounds, at least one of the second components is the compound (2-1), the compound (2-3), the compound (2-5), the compound (2-6), or the compound (2-7). It is preferable. At least two of the third components are compound (2-1) and compound (2-5), compound (2-1) and compound (2-6), compound (2-1) and compound (2-7), compound A combination of (2-3) and compound (2-5), compound (2-3) and compound (2-6), compound (2-3) and compound (2-7) is preferred.

好ましい化合物(3)は、項10に記載の化合物(3−1)から化合物(3−22)である。これらの化合物において、第三成分の少なくとも1つが、化合物(3−1)、化合物(3−3)、化合物(3−4)、化合物(3−6)、化合物(3−8)、または化合物(3−10)であることが好ましい。第三成分の少なくとも2つが、化合物(3−1)および化合物(3−6)、化合物(3−3)および化合物(3−6)、化合物(3−3)および化合物(3−10)、化合物(3−4)および化合物(3−6)、化合物(3−4)および化合物(3−8)、または化合物(3−6)および化合物(3−10)の組み合わせであることが好ましい。   Desirable compound (3) is the compound (3-1) to the compound (3-22) according to item 10. In these compounds, at least one of the third components is a compound (3-1), a compound (3-3), a compound (3-4), a compound (3-6), a compound (3-8), or a compound It is preferable that it is (3-10). At least two of the third components are compound (3-1) and compound (3-6), compound (3-3) and compound (3-6), compound (3-3) and compound (3-10), The compound (3-4) and the compound (3-6), the compound (3-4) and the compound (3-8), or a combination of the compound (3-6) and the compound (3-10) is preferable.

第六に、組成物に添加してもよいその他の添加物を説明する。このような添加物は、光学活性化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合性化合物、重合開始剤、重合禁止剤、極性化合物などである。液晶のらせん構造を誘起してねじれ角を与える目的で光学活性化合物が組成物に添加される。このような化合物の例は、化合物(4−1)から化合物(4−5)である。光学活性化合物の好ましい割合は約5重量%以下である。さらに好ましい割合は約0.01重量%から約2重量%の範囲である。   Sixth, other additives that may be added to the composition will be described. Such additives are optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, polymerizable compounds, polymerization initiators, polymerization inhibitors, polar compounds and the like. An optically active compound is added to the composition for the purpose of inducing a helical structure of liquid crystal to give a twist angle. Examples of such compounds are compounds (4-1) to (4-5). A desirable ratio of the optically active compound is approximately 5% by weight or less. A more desirable ratio is in the range of approximately 0.01% by weight to approximately 2% by weight.

Figure 2018105291
Figure 2018105291

大気中での加熱による比抵抗の低下を防止するために、または素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するために、酸化防止剤が組成物に添加される。酸化防止剤の好ましい例は、tが1から9の整数である化合物(5)などである。

Figure 2018105291
An antioxidant is used to prevent a decrease in specific resistance due to heating in the atmosphere, or to maintain a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature after using the device for a long time. Added to the product. A preferable example of the antioxidant is a compound (5) in which t is an integer of 1 to 9.
Figure 2018105291

化合物(5)において、好ましいtは、1、3、5、7、または9である。さらに好ましいtは7である。tが7である化合物(5)は、揮発性が小さいので、素子を長時間使用したあと、室温だけではなく上限温度に近い温度でも大きな電圧保持率を維持するのに有効である。酸化防止剤の好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないように約600ppm以下である。さらに好ましい割合は、約100ppmから約300ppmの範囲である。   In the compound (5), preferred t is 1, 3, 5, 7, or 9. Further preferred t is 7. Since the compound (5) in which t is 7 has low volatility, it is effective for maintaining a large voltage holding ratio not only at room temperature but also at a temperature close to the upper limit temperature after using the device for a long time. A desirable ratio of the antioxidant is approximately 50 ppm or more for achieving its effect, and is approximately 600 ppm or less for avoiding a decrease in the maximum temperature or avoiding an increase in the minimum temperature. A more desirable ratio is in the range of approximately 100 ppm to approximately 300 ppm.

紫外線吸収剤の好ましい例は、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾエート誘導体、トリアゾール誘導体などである。立体障害のあるアミンのような光安定剤もまた好ましい。これらの吸収剤や安定剤における好ましい割合は、その効果を得るために約50ppm以上であり、上限温度を下げないように、または下限温度を上げないために約10000ppm以下である。さらに好ましい割合は約100ppmから約10000ppmの範囲である。   Preferred examples of the ultraviolet absorber include benzophenone derivatives, benzoate derivatives, triazole derivatives and the like. Also preferred are light stabilizers such as sterically hindered amines. A desirable ratio of these absorbers and stabilizers is approximately 50 ppm or more for achieving the effect thereof, and approximately 10,000 ppm or less for avoiding a decrease in the maximum temperature or avoiding an increase in the minimum temperature. A more desirable ratio is in the range of approximately 100 ppm to approximately 10,000 ppm.

GH(guest host)モードの素子に適合させるために、アゾ系色素、アントラキノン系色素などのような二色性色素(dichroic dye)が組成物に添加される。色素の好ましい割合は、約0.01重量%から約10重量%の範囲である。泡立ちを防ぐために、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどの消泡剤が組成物に添加される。消泡剤の好ましい割合は、その効果を得るために約1ppm以上であり、表示不良を防ぐために約1000ppm以下である。さらに好ましい割合は、約1ppmから約500ppmの範囲である。   A dichroic dye such as an azo dye or an anthraquinone dye is added to the composition in order to adapt to a GH (guest host) mode device. A preferred ratio of the dye is in the range of approximately 0.01% by weight to approximately 10% by weight. In order to prevent foaming, an antifoaming agent such as dimethyl silicone oil or methylphenyl silicone oil is added to the composition. A desirable ratio of the antifoaming agent is approximately 1 ppm or more for obtaining the effect thereof, and approximately 1000 ppm or less for preventing a display defect. A more desirable ratio is in the range of approximately 1 ppm to approximately 500 ppm.

高分子支持配向(PSA)型の素子に適合させるために重合性化合物が組成物に添加される。重合性化合物の好ましい例は、アクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなどの重合可能な基を有する化合物である。さらに好ましい例は、アクリレートまたはメタクリレートの誘導体である。重合性化合物の好ましい割合は、その効果を得るために、約0.05重量%以上であり、表示不良を防ぐために約10重量%以下である。さらに好ましい割合は、約0.1重量%から約2重量%の範囲である。重合性化合物は紫外線照射により重合する。光重合開始剤などの開始剤の存在下で重合させてもよい。重合のための適切な条件、開始剤の適切なタイプ、および適切な量は、当業者には既知であり、文献に記載されている。例えば光開始剤であるIrgacure651(登録商標;BASF)、Irgacure184(登録商標;BASF)、またはDarocur1173(登録商標;BASF)がラジカル重合に対して適切である。光重合開始剤の好ましい割合は、重合性化合物の重量に基づいて約0.1重量%から約5重量%の範囲である。さらに好ましい割合は、約1重量%から約3重量%の範囲である。   A polymerizable compound is added to the composition in order to adapt it to a polymer supported alignment (PSA) type device. Preferable examples of the polymerizable compound are compounds having a polymerizable group such as acrylate, methacrylate, vinyl compound, vinyloxy compound, propenyl ether, epoxy compound (oxirane, oxetane), vinyl ketone and the like. Further preferred examples are acrylate or methacrylate derivatives. A desirable ratio of the polymerizable compound is approximately 0.05% by weight or more for achieving the effect thereof, and approximately 10% by weight or less for preventing a display defect. A more desirable ratio is in the range of approximately 0.1% by weight to approximately 2% by weight. The polymerizable compound is polymerized by irradiation with ultraviolet rays. The polymerization may be performed in the presence of an initiator such as a photopolymerization initiator. Appropriate conditions for polymerization, the appropriate type of initiator, and the appropriate amount are known to those skilled in the art and are described in the literature. For example, Irgacure 651 (registered trademark; BASF), Irgacure 184 (registered trademark; BASF), or Darocur 1173 (registered trademark; BASF), which are photoinitiators, are suitable for radical polymerization. A desirable ratio of the photopolymerization initiator is in the range of approximately 0.1% by weight to approximately 5% by weight based on the weight of the polymerizable compound. A more desirable ratio is in the range of approximately 1% by weight to approximately 3% by weight.

重合性化合物を保管するとき、重合を防止するために重合禁止剤を添加してもよい。重合性化合物は、通常は重合禁止剤を除去しないまま組成物に添加される。重合禁止剤の例は、ヒドロキノン、メチルヒドロキノンのようなヒドロキノン誘導体、4-tert-ブチルカテコール、4-メトキシフェノール、フェノチアジンなどである。   When storing the polymerizable compound, a polymerization inhibitor may be added in order to prevent polymerization. The polymerizable compound is usually added to the composition without removing the polymerization inhibitor. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone derivatives such as hydroquinone and methylhydroquinone, 4-tert-butylcatechol, 4-methoxyphenol, phenothiazine and the like.

極性化合物は、極性をもつ有機化合物である。ここでは、イオン結合を有する化合物は含まれない。酸素、硫黄、および窒素のような原子は、より電気的に陰性であり、部分的な負電荷をもつ傾向にある。炭素および水素は中性であるか、または部分的な正電荷をもつ傾向がある。極性は、化合物中の別種の原子間で部分電荷が均等に分布しないことから生じる。例えば、極性化合物は、−OH、−COOH、−SH、−NH、>NH、>N−のような部分構造の少なくとも1つを有する。The polar compound is an organic compound having polarity. Here, a compound having an ionic bond is not included. Atoms such as oxygen, sulfur, and nitrogen are more electrically negative and tend to have partial negative charges. Carbon and hydrogen tend to be neutral or have a partial positive charge. Polarity arises from the fact that partial charges are not evenly distributed among different types of atoms in a compound. For example, the polar compound has at least one of partial structures such as —OH, —COOH, —SH, —NH 2 ,> NH, and> N—.

第七に、成分化合物の合成法を説明する。これらの化合物は既知の方法によって合成できる。合成法を例示する。trans−ケイ皮酸、4−ヒドロキシカルコン、4'−ヒドロキシカルコンのような反応性化合物は、市販されている。ポリケイ皮酸ビニル(ポリビニルシンナメート)は、塩化シンナモイルを用いたポリビニルアルコールのエステル化によって合成される。化合物(1−4)は、特開平10−204016号公報に記載された方法で合成する。化合物(2−1)は、特開昭59−176221号公報に記載された方法で合成する。化合物(3−1)は、特表平2−503441号公報に掲載された方法で合成する。酸化防止剤は市販されている。式(5)のtが1である化合物は、アルドリッチ(Sigma-Aldrich Corporation)から入手できる。tが7である化合物(7)などは、米国特許3660505号明細書に記載された方法によって合成する。   Seventh, a method for synthesizing the component compounds will be described. These compounds can be synthesized by known methods. The synthesis method is illustrated. Reactive compounds such as trans-cinnamic acid, 4-hydroxychalcone, 4′-hydroxychalcone are commercially available. Polyvinylcinnamate (polyvinylcinnamate) is synthesized by esterification of polyvinyl alcohol with cinnamoyl chloride. Compound (1-4) is synthesized by the method described in JP-A-10-204016. Compound (2-1) is synthesized by the method described in JP-A-59-176221. Compound (3-1) is synthesized by the method described in JP-T-2-503441. Antioxidants are commercially available. Compounds of formula (5) where t is 1 are available from Sigma-Aldrich Corporation. Compound (7) etc. in which t is 7 is synthesized by the method described in US Pat. No. 3,660,505.

合成法を記載しなかった化合物は、オーガニック・シンセシス(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などの成書に記載された方法によって合成できる。組成物は、このようにして得た化合物から公知の方法によって調製される。例えば、成分化合物を混合し、そして加熱によって互いに溶解させる。   Compounds that have not been described as synthetic methods include Organic Syntheses (John Wiley & Sons, Inc), Organic Reactions (John Wiley & Sons, Inc), Comprehensive Organic Synthesis (Comprehensive Organic Synthesis) Synthesis, Pergamon Press) and new experimental chemistry course (Maruzen). The composition is prepared from the compound thus obtained by known methods. For example, the component compounds are mixed and dissolved in each other by heating.

第八に、組成物の用途を説明する。本発明の組成物は主として、約−10℃以下の下限温度、約70℃以上の上限温度、そして約0.07から約0.20の範囲の光学異方性を有する。この組成物を含有する素子は大きな電圧保持率を有する。この組成物はAM素子に適する。この組成物は透過型のAM素子に特に適する。成分化合物の割合を制御することによって、またはその他の液晶性化合物を混合することによって、約0.08から約0.25の範囲の光学異方性を有する組成物、さらには約0.10から約0.30の範囲の光学異方性を有する組成物を調製してもよい。この組成物は、ネマチック相を有する組成物としての使用、光学活性化合物を添加することによって光学活性な組成物としての使用が可能である。   Eighth, the use of the composition will be described. The composition of the present invention mainly has a minimum temperature of about −10 ° C. or lower, a maximum temperature of about 70 ° C. or higher, and an optical anisotropy in the range of about 0.07 to about 0.20. A device containing this composition has a large voltage holding ratio. This composition is suitable for an AM device. This composition is particularly suitable for a transmissive AM device. A composition having an optical anisotropy in the range of about 0.08 to about 0.25 by controlling the proportion of the component compounds or by mixing other liquid crystal compounds, and further from about 0.10 Compositions having optical anisotropy in the range of about 0.30 may be prepared. This composition can be used as a composition having a nematic phase, or can be used as an optically active composition by adding an optically active compound.

この組成物はAM素子への使用が可能である。さらにPM素子への使用も可能である。この組成物は、PC、TN、STN、ECB、OCB、IPS、FFS、VA、FPAなどのモードを有するAM素子およびPM素子への使用が可能である。TN、OCB、IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子への使用は特に好ましい。IPSモードまたはFFSモードを有するAM素子において、電圧が無印加のとき、液晶分子の配列がガラス基板に対して並行であってもよく、または垂直であってもよい。これらの素子が反射型、透過型または半透過型であってもよい。透過型の素子への使用は好ましい。非結晶シリコン−TFT素子または多結晶シリコン−TFT素子への使用も可能である。この組成物をマイクロカプセル化して作製したNCAP(nematic curvilinear aligned phase)型の素子や、組成物中に三次元の網目状高分子を形成させたPD(polymer dispersed)型の素子にも使用できる。   This composition can be used for an AM device. Further, it can be used for PM elements. This composition can be used for an AM device and a PM device having modes such as PC, TN, STN, ECB, OCB, IPS, FFS, VA, and FPA. Use for an AM device having a TN, OCB, IPS mode or FFS mode is particularly preferable. In an AM device having an IPS mode or an FFS mode, when no voltage is applied, the alignment of liquid crystal molecules may be parallel to or perpendicular to the glass substrate. These elements may be reflective, transmissive, or transflective. Use in a transmissive element is preferred. It can also be used for an amorphous silicon-TFT device or a polycrystalline silicon-TFT device. It can also be used for an NCAP (nematic curvilinear aligned phase) type device produced by microencapsulating this composition, or a PD (polymer dispersed) type device in which a three-dimensional network polymer is formed in the composition.

第九に、素子を製造する方法を説明する。第一は、反応性化合物を液晶組成物に添加し、組成物を上限温度より高い温度で加温して溶解させる工程である。第二は、この組成物を液晶表示素子に注入し、温度を室温まで下げる工程である。温度を下げることによって、反応性化合物が基板上に析出して、薄膜を形成する。第三は、上限温度より高い温度に液晶組成物を加温したまま、偏光を照射する工程である。反応性化合物は、直線偏光によって二量化または異性化される。この化合物は分子レベルで一定方向に配列されるので、薄膜は液晶配向膜としての機能を有する。この方法によって、ポリイミドのような配向膜を有しない液晶表示素子を製造することができる。   Ninth, a method for manufacturing an element will be described. The first is a step of adding a reactive compound to the liquid crystal composition and heating and dissolving the composition at a temperature higher than the upper limit temperature. The second is a step of injecting this composition into a liquid crystal display element and lowering the temperature to room temperature. By reducing the temperature, the reactive compound is deposited on the substrate to form a thin film. The third is a step of irradiating polarized light while heating the liquid crystal composition to a temperature higher than the upper limit temperature. Reactive compounds are dimerized or isomerized by linearly polarized light. Since this compound is arranged in a certain direction at the molecular level, the thin film functions as a liquid crystal alignment film. By this method, a liquid crystal display element having no alignment film such as polyimide can be manufactured.

実施例により本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例によっては制限されない。本発明は、実施例1の組成物と実施例2の組成物との混合物を含む。本発明は、実施例の組成物の少なくとも2つを混合した混合物をも含む。合成した化合物は、NMR分析などの方法により同定した。化合物および組成物の特性は、下記に記載した方法により測定した。   The invention is explained in more detail by means of examples. The invention is not limited by these examples. The present invention includes a mixture of the composition of Example 1 and the composition of Example 2. The invention also includes a mixture of at least two of the example compositions. The synthesized compound was identified by a method such as NMR analysis. The properties of the compounds and compositions were measured by the methods described below.

NMR分析:測定には、ブルカーバイオスピン社製のDRX−500を用いた。H−NMRの測定では、試料をCDClなどの重水素化溶媒に溶解させ、測定は、室温で、500MHz、積算回数16回の条件で行った。テトラメチルシランを内部標準として用いた。19F−NMRの測定では、CFClを内部標準として用い、積算回数24回で行った。核磁気共鳴スペクトルの説明において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、quinはクインテット、sexはセクステット、mはマルチプレット、brはブロードであることを意味する。NMR analysis: For measurement, DRX-500 manufactured by Bruker BioSpin Corporation was used. In the measurement of 1 H-NMR, the sample was dissolved in a deuterated solvent such as CDCl 3, and the measurement was performed at room temperature under conditions of 500 MHz and 16 integrations. Tetramethylsilane was used as an internal standard. For 19 F-NMR measurement, CFCl 3 was used as an internal standard, and the number of integrations was 24. In the description of the nuclear magnetic resonance spectrum, s is a singlet, d is a doublet, t is a triplet, q is a quartet, quint is a quintet, sex is a sextet, m is a multiplet, and br is broad.

ガスクロマト分析:測定には島津製作所製のGC−14B型ガスクロマトグラフを用いた。キャリアーガスはヘリウム(2mL/分)である。試料気化室を280℃に、検出器(FID)を300℃に設定した。成分化合物の分離には、Agilent Technologies Inc.製のキャピラリカラムDB−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm;固定液相はジメチルポリシロキサン;無極性)を用いた。このカラムは、200℃で2分間保持したあと、5℃/分の割合で280℃まで昇温した。試料はアセトン溶液(0.1重量%)に調製したあと、その1μLを試料気化室に注入した。記録計は島津製作所製のC−R5A型Chromatopac、またはその同等品である。得られたガスクロマトグラムは、成分化合物に対応するピークの保持時間およびピークの面積を示した。   Gas chromatographic analysis: A GC-14B gas chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation was used for measurement. The carrier gas is helium (2 mL / min). The sample vaporization chamber was set at 280 ° C, and the detector (FID) was set at 300 ° C. For separation of the component compounds, capillary column DB-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm; stationary liquid phase is dimethylpolysiloxane; nonpolar) manufactured by Agilent Technologies Inc. was used. The column was held at 200 ° C. for 2 minutes and then heated to 280 ° C. at a rate of 5 ° C./min. A sample was prepared in an acetone solution (0.1% by weight), and 1 μL thereof was injected into the sample vaporization chamber. The recorder is a C-R5A type Chromatopac manufactured by Shimadzu Corporation or an equivalent thereof. The obtained gas chromatogram showed the peak retention time and peak area corresponding to the component compounds.

試料を希釈するための溶媒は、クロロホルム、ヘキサンなどを用いてもよい。成分化合物を分離するために、次のキャピラリカラムを用いてもよい。Agilent Technologies Inc.製のHP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、Restek Corporation製のRtx−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)、SGE International Pty. Ltd製のBP−1(長さ30m、内径0.32mm、膜厚0.25μm)。化合物ピークの重なりを防ぐ目的で島津製作所製のキャピラリカラムCBP1−M50−025(長さ50m、内径0.25mm、膜厚0.25μm)を用いてもよい。   As a solvent for diluting the sample, chloroform, hexane or the like may be used. In order to separate the component compounds, the following capillary column may be used. HP-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Agilent Technologies Inc., Rtx-1 (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Restek Corporation, BP-1 made by SGE International Pty. Ltd (length 30 m, inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm). In order to prevent compound peaks from overlapping, a capillary column CBP1-M50-025 (length 50 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 μm) manufactured by Shimadzu Corporation may be used.

組成物に含有される液晶性化合物の割合は、次のような方法で算出してよい。液晶性化合物の混合物をガスクロマトグラフ(FID)で検出する。ガスクロマトグラムにおけるピークの面積比は液晶性化合物の割合(重量比)に相当する。上に記載したキャピラリカラムを用いたときは、各々の液晶性化合物の補正係数を1とみなしてよい。したがって、液晶性化合物の割合(重量%)は、ピークの面積比から算出することができる。   The ratio of the liquid crystal compound contained in the composition may be calculated by the following method. A mixture of liquid crystal compounds is detected by a gas chromatograph (FID). The area ratio of peaks in the gas chromatogram corresponds to the ratio (weight ratio) of liquid crystal compounds. When the capillary column described above is used, the correction coefficient of each liquid crystal compound may be regarded as 1. Therefore, the ratio (% by weight) of the liquid crystal compound can be calculated from the peak area ratio.

測定試料:組成物の特性を測定するときは、組成物をそのまま試料として用いた。化合物の特性を測定するときは、この化合物(15重量%)を母液晶(85重量%)に混合することによって測定用の試料を調製した。測定によって得られた値から外挿法によって化合物の特性値を算出した。(外挿値)={(試料の測定値)−0.85×(母液晶の測定値)}/0.15。この割合でスメクチック相(または結晶)が25℃で析出するときは、化合物と母液晶の割合を10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%の順に変更した。この外挿法によって化合物に関する上限温度、光学異方性、粘度、および誘電率異方性の値を求めた。   Measurement sample: When measuring the characteristics of the composition, the composition was used as it was as a sample. When measuring the characteristics of the compound, a sample for measurement was prepared by mixing this compound (15% by weight) with mother liquid crystals (85% by weight). The characteristic value of the compound was calculated from the value obtained by the measurement by extrapolation. (Extrapolated value) = {(Measured value of sample) −0.85 × (Measured value of mother liquid crystal)} / 0.15. When the smectic phase (or crystal) is precipitated at 25 ° C. at this ratio, the ratio of the compound and the mother liquid crystal is 10% by weight: 90% by weight, 5% by weight: 95% by weight, 1% by weight: 99% by weight in this order. changed. By this extrapolation method, the maximum temperature, optical anisotropy, viscosity, and dielectric anisotropy values for the compound were determined.

下記の母液晶を用いた。成分化合物の割合は重量%で示した。

Figure 2018105291
The following mother liquid crystals were used. The ratio of the component compounds is shown by weight%.
Figure 2018105291

測定方法:特性の測定は下記の方法で行った。これらの多くは、社団法人電子情報技術産業協会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association;以下JEITAという)で審議制定されるJEITA規格(JEITA・ED−2521B)に記載された方法、またはこれを修飾した方法であった。測定に用いたTN素子には、薄膜トランジスター(TFT)を取り付けなかった。   Measuring method: The characteristics were measured by the following method. Many of these methods are modified by a method described in the JEITA standard (JEITA ED-2521B) established by the Japan Electronics and Information Technology Industries Association (hereinafter referred to as JEITA), or a modification thereof. Was the way. No thin film transistor (TFT) was attached to the TN device used for the measurement.

(1)ネマチック相の上限温度(NI;℃):偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、1℃/分の速度で加熱した。試料の一部がネマチック相から等方性液体に変化したときの温度を測定した。 (1) Maximum temperature of nematic phase (NI; ° C.): A sample was placed on a hot plate of a melting point measuring apparatus equipped with a polarizing microscope and heated at a rate of 1 ° C./min. The temperature was measured when a part of the sample changed from a nematic phase to an isotropic liquid.

(2)ネマチック相の下限温度(T;℃):ネマチック相を有する試料をガラス瓶に入れ、0℃、−10℃、−20℃、−30℃、および−40℃のフリーザー中に10日間保管したあと、液晶相を観察した。例えば、試料が−20℃ではネマチック相のままであり、−30℃では結晶またはスメクチック相に変化したとき、Tを<−20℃と記載した。(2) Minimum Temperature of a Nematic Phase (T C; ° C.): A sample having a nematic phase was put in a glass bottle, 0 ℃, -10 ℃, -20 ℃, -30 ℃, and -40 ℃ for 10 days in a freezer After storage, the liquid crystal phase was observed. For example, when the sample remained in a nematic phase at −20 ° C. and changed to a crystalline or smectic phase at −30 ° C., the TC was described as <−20 ° C.

(3)粘度(バルク粘度;η;20℃で測定;mPa・s):測定には東京計器株式会社製のE型回転粘度計を用いた。 (3) Viscosity (bulk viscosity; η; measured at 20 ° C .; mPa · s): An E-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. was used for the measurement.

(4)粘度(回転粘度;γ1;25℃で測定;mPa・s):測定は、M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995)に記載された方法に従った。ツイスト角が0°であり、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が5μmであるTN素子に試料を入れた。この素子に16Vから19.5Vの範囲で0.5V毎に段階的に印加した。0.2秒の無印加のあと、ただ1つの矩形波(矩形パルス;0.2秒)と無印加(2秒)の条件で印加を繰り返した。この印加によって発生した過渡電流(transient current)のピーク電流(peak current)とピーク時間(peak time)を測定した。これらの測定値とM. Imaiらの論文中の40頁記載の計算式(8)とから回転粘度の値を得た。この計算で必要な誘電率異方性の値は、この回転粘度を測定した素子を用い、下に記載した方法で求めた。 (4) Viscosity (rotational viscosity; γ1; measured at 25 ° C .; mPa · s): The measurement was performed according to the method described in M. Imai et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 259, 37 (1995). I followed. A sample was put in a TN device having a twist angle of 0 ° and a distance (cell gap) between two glass substrates of 5 μm. A voltage was applied to this device in steps of 0.5 V in the range of 16 V to 19.5 V. After no application for 0.2 seconds, the application was repeated under the condition of only one rectangular wave (rectangular pulse; 0.2 seconds) and no application (2 seconds). The peak current and peak time of the transient current generated by this application were measured. The value of rotational viscosity was obtained from these measured values and the calculation formula (8) described on page 40 in the paper by M. Imai et al. The value of dielectric anisotropy necessary for this calculation was determined by the method described below using the element whose rotational viscosity was measured.

(5)光学異方性(屈折率異方性;Δn;25℃で測定):測定は、波長589nmの光を用い、接眼鏡に偏光板を取り付けたアッベ屈折計により行なった。主プリズムの表面を一方向にラビングしたあと、試料を主プリズムに滴下した。屈折率n‖は偏光の方向がラビングの方向と平行であるときに測定した。屈折率n⊥は偏光の方向がラビングの方向と垂直であるときに測定した。光学異方性の値は、Δn=n‖−n⊥、の式から計算した。 (5) Optical anisotropy (refractive index anisotropy; Δn; measured at 25 ° C.): Measurement was performed with an Abbe refractometer using a light having a wavelength of 589 nm and a polarizing plate attached to an eyepiece. After rubbing the surface of the main prism in one direction, the sample was dropped on the main prism. The refractive index n‖ was measured when the polarization direction was parallel to the rubbing direction. The refractive index n⊥ was measured when the polarization direction was perpendicular to the rubbing direction. The value of optical anisotropy was calculated from the equation: Δn = n∥−n⊥.

(6)誘電率異方性(Δε;25℃で測定):2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、そしてツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(10V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の長軸方向における誘電率(ε‖)を測定した。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。誘電率異方性の値は、Δε=ε‖−ε⊥、の式から計算した。 (6) Dielectric anisotropy (Δε; measured at 25 ° C.): A sample was put in a TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 9 μm and the twist angle was 80 degrees. Sine waves (10 V, 1 kHz) were applied to the device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε‖) in the major axis direction of liquid crystal molecules was measured. Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to the device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε⊥) in the minor axis direction of the liquid crystal molecules was measured. The value of dielectric anisotropy was calculated from the equation: Δε = ε∥−ε⊥.

(7)しきい値電圧(Vth;25℃で測定;V):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が0.45/Δn(μm)であり、ツイスト角が80度であるノーマリーホワイトモード(normally white mode)のTN素子に試料を入れた。この素子に印加する電圧(32Hz、矩形波)は0Vから10Vまで0.02Vずつ段階的に増加させた。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%である電圧−透過率曲線を作成した。しきい値電圧は透過率が90%になったときの電圧で表した。 (7) Threshold voltage (Vth; measured at 25 ° C .; V): An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for the measurement. The light source was a halogen lamp. A sample was put in a normally white mode TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 0.45 / Δn (μm) and the twist angle was 80 degrees. The voltage (32 Hz, rectangular wave) applied to this element was increased stepwise from 0V to 10V by 0.02V. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. A voltage-transmittance curve was created in which the transmittance was 100% when the light amount reached the maximum and the transmittance was 0% when the light amount was the minimum. The threshold voltage was expressed as a voltage when the transmittance reached 90%.

(8)電圧保持率(VHR−1;25℃で測定;%):測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そして2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)は5μmであった。この素子は試料を入れたあと紫外線で硬化する接着剤で密閉した。このTN素子にパルス電圧(5Vで60マイクロ秒)を印加して充電した。減衰する電圧を高速電圧計で16.7ミリ秒のあいだ測定し、単位周期における電圧曲線と横軸との間の面積Aを求めた。面積Bは減衰しなかったときの面積であった。電圧保持率は面積Bに対する面積Aの百分率で表した。 (8) Voltage holding ratio (VHR-1; measured at 25 ° C .;%): The TN device used for the measurement had a polyimide alignment film, and the distance between two glass substrates (cell gap) was 5 μm. . This element was sealed with an adhesive that was cured with ultraviolet rays after the sample was placed. The TN device was charged by applying a pulse voltage (60 microseconds at 5 V). The decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds with a high-speed voltmeter, and the area A between the voltage curve and the horizontal axis in a unit cycle was determined. Area B was the area when it was not attenuated. The voltage holding ratio was expressed as a percentage of area A with respect to area B.

(9)電圧保持率(VHR−2;80℃で測定;%):25℃の代わりに、80℃で測定した以外は、上記と同じ手順で電圧保持率を測定した。得られた値をVHR−2で表した。 (9) Voltage holding ratio (VHR-2; measured at 80 ° C .;%): The voltage holding ratio was measured in the same procedure as above except that it was measured at 80 ° C. instead of 25 ° C. The obtained value was represented by VHR-2.

(10)電圧保持率(VHR−3;25℃で測定;%):紫外線を照射したあと、電圧保持率を測定し、紫外線に対する安定性を評価した。測定に用いたTN素子はポリイミド配向膜を有し、そしてセルギャップは5μmであった。この素子に試料を注入し、光を20分間照射した。光源は超高圧水銀ランプUSH−500D(ウシオ電機製)であり、素子と光源の間隔は20cmであった。VHR−3の測定では、16.7ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなVHR−3を有する組成物は紫外線に対して大きな安定性を有する。VHR−3は90%以上が好ましく、95%以上がより好ましい。 (10) Voltage holding ratio (VHR-3; measured at 25 ° C .;%): After irradiation with ultraviolet rays, the voltage holding ratio was measured to evaluate the stability against ultraviolet rays. The TN device used for the measurement had a polyimide alignment film, and the cell gap was 5 μm. A sample was injected into this element and irradiated with light for 20 minutes. The light source was an ultra-high pressure mercury lamp USH-500D (made by USHIO Inc.), and the distance between the element and the light source was 20 cm. In the measurement of VHR-3, a decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds. A composition having a large VHR-3 has a large stability to ultraviolet light. VHR-3 is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.

(11)電圧保持率(VHR−4;25℃で測定;%):試料を注入したTN素子を80℃の恒温槽内で500時間加熱したあと、電圧保持率を測定し、熱に対する安定性を評価した。VHR−4の測定では、16.7ミリ秒のあいだ減衰する電圧を測定した。大きなVHR−4を有する組成物は熱に対して大きな安定性を有する。 (11) Voltage holding ratio (VHR-4; measured at 25 ° C .;%): The TN device into which the sample was injected was heated in a thermostatic bath at 80 ° C. for 500 hours, and then the voltage holding ratio was measured and stability against heat. Evaluated. In the measurement of VHR-4, a decaying voltage was measured for 16.7 milliseconds. A composition having a large VHR-4 has a large stability to heat.

(12)応答時間(τ;25℃で測定;ms):測定には大塚電子株式会社製のLCD5100型輝度計を用いた。光源はハロゲンランプであった。ローパス・フィルター(Low-pass filter)は5kHzに設定した。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が5.0μmであり、ツイスト角が80度であるノーマリーホワイトモード(normally white mode)のTN素子に試料を入れた。この素子に矩形波(60Hz、5V、0.5秒)を印加した。この際に、素子に垂直方向から光を照射し、素子を透過した光量を測定した。この光量が最大になったときが透過率100%であり、この光量が最小であったときが透過率0%であるとみなした。立ち上がり時間(τr:rise time;ミリ秒)は、透過率が90%から10%に変化するのに要した時間である。立ち下がり時間(τf:fall time;ミリ秒)は透過率10%から90%に変化するのに要した時間である。応答時間は、このようにして求めた立ち上がり時間と立ち下がり時間との和で表した。 (12) Response time (τ; measured at 25 ° C .; ms): An LCD5100 luminance meter manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for measurement. The light source was a halogen lamp. The low-pass filter was set to 5 kHz. A sample was put in a normally white mode TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 5.0 μm and the twist angle was 80 degrees. A rectangular wave (60 Hz, 5 V, 0.5 seconds) was applied to this element. At this time, the device was irradiated with light from the vertical direction, and the amount of light transmitted through the device was measured. It was considered that the transmittance was 100% when the light amount was the maximum, and the transmittance was 0% when the light amount was the minimum. The rise time (τr: rise time; millisecond) is the time required for the transmittance to change from 90% to 10%. The fall time (τf: fall time; millisecond) is the time required to change the transmittance from 10% to 90%. The response time was expressed as the sum of the rise time and the fall time thus obtained.

(13)弾性定数(K;25℃で測定;pN):測定には横河・ヒューレットパッカード株式会社製のHP4284A型LCRメータを用いた。2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が20μmである水平配向素子に試料を入れた。この素子に0ボルトから20ボルト電荷を印加し、静電容量および印加電圧を測定した。測定した静電容量(C)と印加電圧(V)の値を「液晶デバイスハンドブック」(日刊工業新聞社)、75頁にある式(2.98)、式(2.101)を用いてフィッティングし、式(2.99)からK11およびK33の値を得た。次に同171頁にある式(3.18)に、先ほど求めたK11およびK33の値を用いてK22を算出した。弾性定数は、このようにして求めたK11、K22、およびK33の平均値で表した。 (13) Elastic constant (K; measured at 25 ° C .; pN): An HP4284A LCR meter manufactured by Yokogawa-Hewlett-Packard Co., Ltd. was used for the measurement. A sample was put in a horizontal alignment element in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 20 μm. A charge of 0 to 20 volts was applied to the device, and the capacitance and applied voltage were measured. Fitting the measured values of capacitance (C) and applied voltage (V) using “Liquid Crystal Device Handbook” (Nikkan Kogyo Shimbun), page 75, formula (2.98) and formula (2.101) Thus, the values of K11 and K33 were obtained from the formula (2.99). Next, K22 was calculated from the equation (3.18) on page 171 using the values of K11 and K33 obtained earlier. The elastic constant was expressed as an average value of K11, K22, and K33 thus determined.

(14)比抵抗(ρ;25℃で測定;Ωcm):電極を備えた容器に試料1.0mLを注入した。この容器に直流電圧(10V)を印加し、10秒後の直流電流を測定した。比抵抗は次の式から算出した。(比抵抗)={(電圧)×(容器の電気容量)}/{(直流電流)×(真空の誘電率)}。 (14) Specific resistance (ρ; measured at 25 ° C .; Ωcm): A sample (1.0 mL) was poured into a container equipped with electrodes. A DC voltage (10 V) was applied to the container, and the DC current after 10 seconds was measured. The specific resistance was calculated from the following equation. (Resistivity) = {(Voltage) × (Capacity of container)} / {(DC current) × (Dielectric constant of vacuum)}.

(15)らせんピッチ(P;室温で測定;μm):らせんピッチはくさび法にて測定した。「液晶便覧」、196頁(2000年発行、丸善)を参照。試料をくさび形セルに注入し、室温で2時間静置した後、ディスクリネーションラインの間隔(d2−d1)を偏光顕微鏡(ニコン(株)、商品名MM40/60シリーズ)によって観察した。らせんピッチ(P)は、くさびセルの角度をθと表した次の式から算出した。P=2×(d2−d1)×tanθ。 (15) Helical pitch (P; measured at room temperature; μm): The helical pitch was measured by the wedge method. See "Liquid Crystal Handbook", page 196 (2000 published, Maruzen). The sample was poured into a wedge-shaped cell and allowed to stand at room temperature for 2 hours, and then the disclination line interval (d2-d1) was observed with a polarizing microscope (Nikon Corporation, trade name: MM40 / 60 series). The helical pitch (P) was calculated from the following equation in which the angle of the wedge cell was expressed as θ. P = 2 * (d2-d1) * tan [theta].

(16)短軸方向における誘電率(ε⊥;25℃で測定):2枚のガラス基板の間隔(セルギャップ)が9μmであり、そしてツイスト角が80度であるTN素子に試料を入れた。この素子にサイン波(0.5V、1kHz)を印加し、2秒後に液晶分子の短軸方向における誘電率(ε⊥)を測定した。 (16) Dielectric constant in the minor axis direction (ε⊥; measured at 25 ° C.): A sample was put in a TN device in which the distance between two glass substrates (cell gap) was 9 μm and the twist angle was 80 degrees. . Sine waves (0.5 V, 1 kHz) were applied to the device, and after 2 seconds, the dielectric constant (ε⊥) in the minor axis direction of the liquid crystal molecules was measured.

実施例における化合物は、下記の表3の定義に基づいて記号により表した。表3において、1,4−シクロヘキシレンに関する立体配置はトランスである。記号の後にあるかっこ内の番号は化合物の番号に対応する。(−)の記号はその他の液晶性化合物を意味する。液晶性化合物の割合(百分率)は、液晶組成物の重量に基づいた重量百分率(重量%)である。最後に、組成物の特性値をまとめた。   The compounds in Examples were represented by symbols based on the definitions in Table 3 below. In Table 3, the configuration regarding 1,4-cyclohexylene is trans. The number in parentheses after the symbol corresponds to the compound number. The symbol (−) means other liquid crystal compounds. The ratio (percentage) of the liquid crystal compound is a weight percentage (% by weight) based on the weight of the liquid crystal composition. Finally, the characteristic values of the composition are summarized.

Figure 2018105291

Figure 2018105291

素子の実施例
1.原料
配向膜を有しない素子に、反応性化合物を添加した組成物を注入した。直線偏光を照射したあと、この素子における液晶分子の配向を検討した。最初に原料を説明する。原料は、組成物(M1)から組成物(M14)のような組成物、化合物(S−1)、化合物(S−3)、化合物(S−5)、化合物(S−6)のような反応性化合物の中から適宜選択した。組成物は以下のとおりである。
[組成物(M1)]
3−HHXB(F,F)−F (1−4) 6%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 13%
3−HHBB(F,F)−F (1−19) 4%
4−HHBB(F,F)−F (1−19) 5%
3−HBBXB(F,F)−F (1−23) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−28) 2%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 8%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 7%
3−HH−V (2−1) 44%
V−HHB−1 (2−5) 6%
2−BB(F)B−3 (2−8) 2%
NI=79.8℃;Tc<−30℃;Δn=0.106;Δε=8.5;Vth=1.45V;η=11.6mPa・s;γ1=60.0mPa・s.
Example 1 of device A composition to which a reactive compound was added was injected into an element having no raw material alignment film. After irradiation with linearly polarized light, the orientation of liquid crystal molecules in this device was examined. First, the ingredients will be explained. The raw material is a composition such as the composition (M1) to the composition (M14), such as the compound (S-1), the compound (S-3), the compound (S-5), or the compound (S-6). It selected suitably from the reactive compounds. The composition is as follows.
[Composition (M1)]
3-HHXB (F, F) -F (1-4) 6%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 13%
3-HHBB (F, F) -F (1-19) 4%
4-HHBB (F, F) -F (1-19) 5%
3-HBBBXB (F, F) -F (1-23) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-28) 2%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 8%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 7%
3-HH-V (2-1) 44%
V-HHB-1 (2-5) 6%
2-BB (F) B-3 (2-8) 2%
NI = 79.8 ° C .; Tc <−30 ° C .; Δn = 0.106; Δε = 8.5; Vth = 1.45 V; η = 11.6 mPa · s; γ1 = 60.0 mPa · s.

[組成物(M2)]
5−HXB(F,F)−F (1−1) 3%
3−HHXB(F,F)−F (1−4) 3%
3−HHXB(F,F)−CF3 (1−5) 3%
3−HGB(F,F)−F (1−6) 3%
3−HB(F)B(F,F)−F (1−9) 5%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 6%
3−HHBB(F,F)−F (1−19) 6%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−31) 2%
3−BB(2F,3F)XB(F,F)−F (1−32) 4%
3−B(2F,3F)BXB(F,F)−F (1−33) 5%
3−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1) 4%
3−HB−CL (1) 3%
3−HHB−OCF3 (1) 3%
3−HH−V (2−1) 22%
3−HH−V1 (2−1) 10%
5−HB−O2 (2−2) 5%
3−HHEH−3 (2−4) 3%
3−HBB−2 (2−6) 7%
5−B(F)BB−3 (2−7) 3%
NI=71.2℃;Tc<−20℃;Δn=0.099;Δε=6.1;Vth=1.74V;η=13.2mPa・s;γ1=59.3mPa・s.
[Composition (M2)]
5-HXB (F, F) -F (1-1) 3%
3-HHXB (F, F) -F (1-4) 3%
3-HHXB (F, F) -CF3 (1-5) 3%
3-HGB (F, F) -F (1-6) 3%
3-HB (F) B (F, F) -F (1-9) 5%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 6%
3-HHBB (F, F) -F (1-19) 6%
5-BB (F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-31) 2%
3-BB (2F, 3F) XB (F, F) -F (1-32) 4%
3-B (2F, 3F) BXB (F, F) -F (1-33) 5%
3-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1) 4%
3-HB-CL (1) 3%
3-HHB-OCF3 (1) 3%
3-HH-V (2-1) 22%
3-HH-V1 (2-1) 10%
5-HB-O2 (2-2) 5%
3-HHEH-3 (2-4) 3%
3-HBB-2 (2-6) 7%
5-B (F) BB-3 (2-7) 3%
NI = 71.2 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.099; Δε = 6.1; Vth = 1.74 V; η = 13.2 mPa · s; γ1 = 59.3 mPa · s.

[組成物(M3)]
5−HXB(F,F)−F (1−1) 6%
3−HHXB(F,F)−F (1−4) 6%
V−HB(F)B(F,F)−F (1−9) 5%
3−HHB(F)B(F,F)−F (1−20) 7%
2−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−29) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−29) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−29) 4%
5−HB−CL (1) 5%
2−HH−5 (2−1) 8%
3−HH−V (2−1) 10%
3−HH−V1 (2−1) 7%
4−HH−V (2−1) 10%
4−HH−V1 (2−1) 8%
5−HB−O2 (2−2) 7%
4−HHEH−3 (2−4) 3%
1−BB(F)B−2V (2−8) 3%
1O1−HBBH−3 (−) 5%
NI=78.5℃;Tc<−20℃;Δn=0.095;Δε=3.4;Vth=1.50V;η=8.4mPa・s;γ1=54.2mPa・s.
[Composition (M3)]
5-HXB (F, F) -F (1-1) 6%
3-HHXB (F, F) -F (1-4) 6%
V-HB (F) B (F, F) -F (1-9) 5%
3-HHB (F) B (F, F) -F (1-20) 7%
2-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-29) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-29) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-29) 4%
5-HB-CL (1) 5%
2-HH-5 (2-1) 8%
3-HH-V (2-1) 10%
3-HH-V1 (2-1) 7%
4-HH-V (2-1) 10%
4-HH-V1 (2-1) 8%
5-HB-O2 (2-2) 7%
4-HHEH-3 (2-4) 3%
1-BB (F) B-2V (2-8) 3%
1O1-HBBH-3 (-) 5%
NI = 78.5 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.095; Δε = 3.4; Vth = 1.50 V; η = 8.4 mPa · s; γ1 = 54.2 mPa · s.

[組成物(M4)]
3−HHEB(F,F)−F (1−3) 5%
3−HHXB(F,F)−F (1−4) 7%
5−HBEB(F,F)−F (1−10) 5%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 10%
2−HHB(F)B(F,F)−F (1−20) 3%
3−HB(2F,3F)BXB(F,F)−F (1−34) 3%
3−BB(2F,3F)BXB(F,F)−F (1−35) 2%
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1) 6%
2−HH−3 (2−1) 8%
3−HH−V (2−1) 20%
3−HH−V1 (2−1) 7%
4−HH−V (2−1) 6%
5−HB−O2 (2−2) 5%
V2−B2BB−1 (2−9) 3%
3−HHEBH−3 (2−11) 5%
3−HHEBH−5 (2−11) 5%
NI=90.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.089;Δε=5.5;Vth=1.65V;η=13.6mPa・s;γ1=60.1mPa・s.
[Composition (M4)]
3-HHEB (F, F) -F (1-3) 5%
3-HHXB (F, F) -F (1-4) 7%
5-HBEB (F, F) -F (1-10) 5%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 10%
2-HHB (F) B (F, F) -F (1-20) 3%
3-HB (2F, 3F) BXB (F, F) -F (1-34) 3%
3-BB (2F, 3F) BXB (F, F) -F (1-35) 2%
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1) 6%
2-HH-3 (2-1) 8%
3-HH-V (2-1) 20%
3-HH-V1 (2-1) 7%
4-HH-V (2-1) 6%
5-HB-O2 (2-2) 5%
V2-B2BB-1 (2-9) 3%
3-HHEBH-3 (2-11) 5%
3-HHEBH-5 (2-11) 5%
NI = 90.3 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.089; Δε = 5.5; Vth = 1.65 V; η = 13.6 mPa · s; γ1 = 60.1 mPa · s.

[組成物(M5)]
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 12%
3−HHBB(F,F)−F (1−19) 5%
4−HHBB(F,F)−F (1−19) 4%
3−HBBXB(F,F)−F (1−23) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F)−F (1−28) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 5%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 4%
2−HH−3 (2−1) 6%
3−HH−5 (2−1) 6%
3−HH−V (2−1) 25%
3−HH−VFF (2−1) 6%
5−HB−O2 (2−2) 7%
V−HHB−1 (2−5) 6%
V−HBB−2 (2−6) 5%
NI=78.3℃;Tc<−20℃;Δn=0.107;Δε=7.0;Vth=1.55V;η=11.6mPa・s;γ1=55.6mPa・s.
[Composition (M5)]
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 12%
3-HHBB (F, F) -F (1-19) 5%
4-HHBB (F, F) -F (1-19) 4%
3-HBBBXB (F, F) -F (1-23) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F) -F (1-28) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 5%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 4%
2-HH-3 (2-1) 6%
3-HH-5 (2-1) 6%
3-HH-V (2-1) 25%
3-HH-VFF (2-1) 6%
5-HB-O2 (2-2) 7%
V-HHB-1 (2-5) 6%
V-HBB-2 (2-6) 5%
NI = 78.3 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.107; Δε = 7.0; Vth = 1.55 V; η = 11.6 mPa · s; γ1 = 55.6 mPa · s.

[組成物(M6)]
3−HHXB(F,F)−F (1−4) 3%
3−BBXB(F,F)−F (1−17) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 8%
3−HHBB(F,F)−F (1−19) 5%
4−HHBB(F,F)−F (1−19) 4%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 6%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 5%
3−HH−V (2−1) 30%
3−HH−V1 (2−1) 5%
3−HHB−O1 (2−5) 2%
V−HHB−1 (2−5) 5%
2−BB(F)B−3 (2−8) 6%
F3−HH−V (−) 15%
NI=80.4℃;Tc<−20℃;Δn=0.106;Δε=5.8;Vth=1.40V;η=11.6mPa・s;γ1=61.0mPa・s.
[Composition (M6)]
3-HHXB (F, F) -F (1-4) 3%
3-BBXB (F, F) -F (1-17) 3%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 8%
3-HHBB (F, F) -F (1-19) 5%
4-HHBB (F, F) -F (1-19) 4%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 6%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 5%
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 5%
3-HHB-O1 (2-5) 2%
V-HHB-1 (2-5) 5%
2-BB (F) B-3 (2-8) 6%
F3-HH-V (-) 15%
NI = 80.4 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.106; Δε = 5.8; Vth = 1.40 V; η = 11.6 mPa · s; γ1 = 61.0 mPa · s.

[組成物(M7)]
3−HGB(F,F)−F (1−6) 3%
5−GHB(F,F)−F (1−7) 4%
3−GB(F,F)XB(F,F)−F (1−14) 5%
3−BB(F)B(F,F)−CF3 (1−16) 2%
3−HHBB(F,F)−F (1−19) 4%
3−GBB(F)B(F,F)−F (1−22) 2%
2−dhBB(F,F)XB(F,F)−F (1−25) 4%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−27) 3%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1) 5%
7−HB(F,F)−F (1) 3%
2−HH−3 (2−1) 14%
2−HH−5 (2−1) 4%
3−HH−V (2−1) 26%
1V2−HH−3 (2−1) 5%
1V2−BB−1 (2−3) 3%
2−BB(F)B−3 (2−8) 3%
3−HB(F)HH−2 (2−10) 4%
5−HBB(F)B−2 (2−13) 6%
NI=78.4℃;Tc<−20℃;Δn=0.094;Δε=5.6;Vth=1.45V;η=11.5mPa・s;γ1=61.7mPa・s.
[Composition (M7)]
3-HGB (F, F) -F (1-6) 3%
5-GHB (F, F) -F (1-7) 4%
3-GB (F, F) XB (F, F) -F (1-14) 5%
3-BB (F) B (F, F) -CF3 (1-16) 2%
3-HHBB (F, F) -F (1-19) 4%
3-GBB (F) B (F, F) -F (1-22) 2%
2-dhBB (F, F) XB (F, F) -F (1-25) 4%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-27) 3%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1) 5%
7-HB (F, F) -F (1) 3%
2-HH-3 (2-1) 14%
2-HH-5 (2-1) 4%
3-HH-V (2-1) 26%
1V2-HH-3 (2-1) 5%
1V2-BB-1 (2-3) 3%
2-BB (F) B-3 (2-8) 3%
3-HB (F) HH-2 (2-10) 4%
5-HBB (F) B-2 (2-13) 6%
NI = 78.4 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.094; Δε = 5.6; Vth = 1.45 V; η = 11.5 mPa · s; γ1 = 61.7 mPa · s.

[組成物(M8)]
3−HBB(F,F)−F (1−8) 5%
5−HBB(F,F)−F (1−8) 4%
3−BB(F)B(F,F)−F (1−15) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 5%
3−BB(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−30) 3%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−31) 4%
3−HH2BB(F,F)−F (1) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (1) 3%
2−HH−5 (2−1) 8%
3−HH−V (2−1) 25%
3−HH−V1 (2−1) 7%
4−HH−V1 (2−1) 6%
5−HB−O2 (2−2) 5%
7−HB−1 (2−2) 5%
VFF−HHB−O1 (2−5) 8%
VFF−HHB−1 (2−5) 3%
NI=80.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.101;Δε=4.6;Vth=1.71V;η=11.0mPa・s;γ1=47.2mPa・s.
[Composition (M8)]
3-HBB (F, F) -F (1-8) 5%
5-HBB (F, F) -F (1-8) 4%
3-BB (F) B (F, F) -F (1-15) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 5%
3-BB (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-30) 3%
5-BB (F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-31) 4%
3-HH2BB (F, F) -F (1) 3%
4-HH2BB (F, F) -F (1) 3%
2-HH-5 (2-1) 8%
3-HH-V (2-1) 25%
3-HH-V1 (2-1) 7%
4-HH-V1 (2-1) 6%
5-HB-O2 (2-2) 5%
7-HB-1 (2-2) 5%
VFF-HHB-O1 (2-5) 8%
VFF-HHB-1 (2-5) 3%
NI = 80.0 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.101; Δε = 4.6; Vth = 1.71 V; η = 11.0 mPa · s; γ1 = 47.2 mPa · s.

[組成物(M9)]
3−HHB(F,F)−F (1−2) 8%
3−GB(F)B(F)−F (1−11) 2%
3−GB(F)B(F,F)−F (1−12) 3%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 8%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−27) 6%
5−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−27) 5%
3−HH−V (2−1) 30%
3−HH−V1 (2−1) 10%
1V2−HH−3 (2−1) 8%
3−HH−VFF (2−1) 8%
V2−BB−1 (2−3) 2%
5−HB(F)BH−3 (2−12) 5%
5−HBBH−3 (2) 5%
NI=78.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.088;Δε=5.6;Vth=1.85V;η=13.9mPa・s;γ1=66.9mPa・s.
[Composition (M9)]
3-HHB (F, F) -F (1-2) 8%
3-GB (F) B (F) -F (1-11) 2%
3-GB (F) B (F, F) -F (1-12) 3%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 8%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-27) 6%
5-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-27) 5%
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 10%
1V2-HH-3 (2-1) 8%
3-HH-VFF (2-1) 8%
V2-BB-1 (2-3) 2%
5-HB (F) BH-3 (2-12) 5%
5-HBBH-3 (2) 5%
NI = 78.6 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.088; Δε = 5.6; Vth = 1.85 V; η = 13.9 mPa · s; γ1 = 66.9 mPa · s.

[組成物(M10)]
3−HHEB(F,F)−F (1−3) 4%
5−HHEB(F,F)−F (1−3) 3%
3−HBEB(F,F)−F (1−10) 3%
5−HBEB(F,F)−F (1−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (1−15) 3%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−27) 5%
4−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−27) 5%
5−HB−CL (1) 5%
3−HHB−OCF3 (1) 4%
3−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1) 5%
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1) 3%
3−HGB(F,F)XB(F,F)−F (1) 5%
2−HH−5 (2−1) 3%
3−HH−5 (2−1) 5%
3−HH−V (2−1) 24%
4−HH−V (2−1) 5%
1V2−HH−3 (2−1) 5%
3−HHEH−3 (2−4) 5%
5−B(F)BB−2 (2−7) 3%
5−B(F)BB−3 (2−7) 2%
NI=82.9℃;Tc<−20℃;Δn=0.093;Δε=6.9;Vth=1.50V;η=16.3mPa・s;γ1=65.2mPa・s.
[Composition (M10)]
3-HHEB (F, F) -F (1-3) 4%
5-HHEB (F, F) -F (1-3) 3%
3-HBEB (F, F) -F (1-10) 3%
5-HBEB (F, F) -F (1-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) -F (1-15) 3%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-27) 5%
4-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-27) 5%
5-HB-CL (1) 5%
3-HHB-OCF3 (1) 4%
3-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1) 5%
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1) 3%
3-HGB (F, F) XB (F, F) -F (1) 5%
2-HH-5 (2-1) 3%
3-HH-5 (2-1) 5%
3-HH-V (2-1) 24%
4-HH-V (2-1) 5%
1V2-HH-3 (2-1) 5%
3-HHEH-3 (2-4) 5%
5-B (F) BB-2 (2-7) 3%
5-B (F) BB-3 (2-7) 2%
NI = 82.9 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.093; Δε = 6.9; Vth = 1.50 V; η = 16.3 mPa · s; γ1 = 65.2 mPa · s.

[組成物(M11)]
3−HHXB(F,F)−F (1−4) 9%
3−HBB(F,F)−F (1−8) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (1−15) 4%
3−BB(F)B(F,F)−CF3 (1−16) 4%
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 5%
3−GBB(F)B(F,F)−F (1−22) 3%
4−GBB(F)B(F,F)−F (1−22) 4%
3−HH−V (2−1) 25%
3−HH−V1 (2−1) 10%
5−HB−O2 (2−2) 10%
7−HB−1 (2−2) 5%
V2−BB−1 (2−3) 3%
3−HHB−1 (2−5) 4%
1V−HBB−2 (2−6) 5%
5−HBB(F)B−2 (2−13) 6%
NI=79.6℃;Tc<−20℃;Δn=0.111;Δε=4.7;Vth=1.86V;η=9.7mPa・s;γ1=49.9mPa・s.
[Composition (M11)]
3-HHXB (F, F) -F (1-4) 9%
3-HBB (F, F) -F (1-8) 3%
3-BB (F) B (F, F) -F (1-15) 4%
3-BB (F) B (F, F) -CF3 (1-16) 4%
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 5%
3-GBB (F) B (F, F) -F (1-22) 3%
4-GBB (F) B (F, F) -F (1-22) 4%
3-HH-V (2-1) 25%
3-HH-V1 (2-1) 10%
5-HB-O2 (2-2) 10%
7-HB-1 (2-2) 5%
V2-BB-1 (2-3) 3%
3-HHB-1 (2-5) 4%
1V-HBB-2 (2-6) 5%
5-HBB (F) B-2 (2-13) 6%
NI = 79.6 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.111; Δε = 4.7; Vth = 1.86 V; η = 9.7 mPa · s; γ1 = 49.9 mPa · s.

[組成物(M12)]
3−BB(F,F)XB(F,F)−F (1−18) 14%
5−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 7%
7−HB(F,F)−F (1) 6%
2−HH−5 (2−1) 5%
3−HH−V (2−1) 30%
3−HH−V1 (2−1) 3%
3−HH−VFF (2−1) 10%
3−HHB−1 (2−5) 4%
3−HHB−3 (2−5) 5%
3−HHB−O1 (2−5) 3%
1−BB(F)B−2V (2−8) 3%
3−HHEBH−3 (2−11) 3%
3−HHEBH−4 (2−11) 4%
3−HHEBH−5 (2−11) 3%
NI=83.0℃;Tc<−20℃;Δn=0.086;Δε=3.8;Vth=1.94V;η=7.5mPa・s;γ1=51.5mPa・s.
[Composition (M12)]
3-BB (F, F) XB (F, F) -F (1-18) 14%
5-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 7%
7-HB (F, F) -F (1) 6%
2-HH-5 (2-1) 5%
3-HH-V (2-1) 30%
3-HH-V1 (2-1) 3%
3-HH-VFF (2-1) 10%
3-HHB-1 (2-5) 4%
3-HHB-3 (2-5) 5%
3-HHB-O1 (2-5) 3%
1-BB (F) B-2V (2-8) 3%
3-HHEBH-3 (2-11) 3%
3-HHEBH-4 (2-11) 4%
3-HHEBH-5 (2-11) 3%
NI = 83.0 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.086; Δε = 3.8; Vth = 1.94 V; η = 7.5 mPa · s; γ1 = 51.5 mPa · s.

[組成物(M13)]
3−HBB(F,F)−F (1−8) 5%
5−HBB(F,F)−F (1−8) 4%
3−BB(F)B(F,F)−F (1−15) 3%
3−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 3%
4−BB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−29) 5%
3−BB(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−30) 3%
5−BB(F)B(F,F)XB(F)B(F,F)−F
(1−31) 4%
3−HH2BB(F,F)−F (1) 3%
4−HH2BB(F,F)−F (1) 3%
2−HH−5 (2−1) 8%
3−HH−V (2−1) 28%
4−HH−V1 (2−1) 7%
5−HB−O2 (2−2) 2%
7−HB−1 (2−2) 5%
VFF−HHB−O1 (2−5) 8%
VFF−HHB−1 (2−5) 3%
2−BB(2F,3F)B−3 (3−9) 4%
3−HBB(2F,3F)−O2 (3−10) 2%
NI=81.9℃;Tc<−20℃;Δn=0.109;Δε=4.8;Vth=1.75V;η=13.3mPa・s;γ1=57.4mPa・s.
[Composition (M13)]
3-HBB (F, F) -F (1-8) 5%
5-HBB (F, F) -F (1-8) 4%
3-BB (F) B (F, F) -F (1-15) 3%
3-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 3%
4-BB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-29) 5%
3-BB (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-30) 3%
5-BB (F) B (F, F) XB (F) B (F, F) -F
(1-31) 4%
3-HH2BB (F, F) -F (1) 3%
4-HH2BB (F, F) -F (1) 3%
2-HH-5 (2-1) 8%
3-HH-V (2-1) 28%
4-HH-V1 (2-1) 7%
5-HB-O2 (2-2) 2%
7-HB-1 (2-2) 5%
VFF-HHB-O1 (2-5) 8%
VFF-HHB-1 (2-5) 3%
2-BB (2F, 3F) B-3 (3-9) 4%
3-HBB (2F, 3F) -O2 (3-10) 2%
NI = 81.9 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.109; Δε = 4.8; Vth = 1.75 V; η = 13.3 mPa · s; γ1 = 57.4 mPa · s.

[組成物(M14)]
3−HHEB(F,F)−F (1−3) 4%
3−HBEB(F,F)−F (1−10) 3%
5−HBEB(F,F)−F (1−10) 3%
3−BB(F)B(F,F)−F (1−15) 3%
3−HBBXB(F,F)−F (1−23) 6%
4−GBB(F,F)XB(F,F)−F (1−26) 2%
5−GBB(F,F)XB(F,F)−F (1−26) 2%
3−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−27) 5%
4−GB(F)B(F,F)XB(F,F)−F
(1−27) 5%
5−HHB(F,F)XB(F,F)−F (1) 3%
5−HEB(F,F)−F (1) 3%
5−HB−CL (1) 2%
3−HHB−OCF3 (1) 4%
3−HH−5 (2−1) 4%
3−HH−V (2−1) 21%
3−HH−V1 (2−1) 3%
4−HH−V (2−1) 4%
1V2−HH−3 (2−1) 6%
5−B(F)BB−2 (2−7) 3%
5−B(F)BB−3 (2−7) 2%
3−HB(2F,3F)−O2 (3−1) 3%
3−BB(2F,3F)−O2 (3−4) 2%
3−HHB(2F,3F)−O2 (3−6) 4%
F3−HH−V (−) 3%
NI=78.2℃;Tc<−20℃;Δn=0.101;Δε=6.7;Vth=1.45V;η=17.8mPa・s;γ1=67.8mPa・s.
[Composition (M14)]
3-HHEB (F, F) -F (1-3) 4%
3-HBEB (F, F) -F (1-10) 3%
5-HBEB (F, F) -F (1-10) 3%
3-BB (F) B (F, F) -F (1-15) 3%
3-HBBBXB (F, F) -F (1-23) 6%
4-GBB (F, F) XB (F, F) -F (1-26) 2%
5-GBB (F, F) XB (F, F) -F (1-26) 2%
3-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-27) 5%
4-GB (F) B (F, F) XB (F, F) -F
(1-27) 5%
5-HHB (F, F) XB (F, F) -F (1) 3%
5-HEB (F, F) -F (1) 3%
5-HB-CL (1) 2%
3-HHB-OCF3 (1) 4%
3-HH-5 (2-1) 4%
3-HH-V (2-1) 21%
3-HH-V1 (2-1) 3%
4-HH-V (2-1) 4%
1V2-HH-3 (2-1) 6%
5-B (F) BB-2 (2-7) 3%
5-B (F) BB-3 (2-7) 2%
3-HB (2F, 3F) -O2 (3-1) 3%
3-BB (2F, 3F) -O2 (3-4) 2%
3-HHB (2F, 3F) -O2 (3-6) 4%
F3-HH-V (-) 3%
NI = 78.2 ° C .; Tc <−20 ° C .; Δn = 0.101; Δε = 6.7; Vth = 1.45 V; η = 17.8 mPa · s; γ1 = 67.8 mPa · s.

添加物は、化合物(S−1;ケイ皮酸)、化合物(S−3;ポリケイ皮酸ビニル)、化合物(S−5;4−ヒドロキシカルコン)、および化合物(S−6;4'−ヒドロキシカルコン)である。

Figure 2018105291
Additives include compound (S-1; cinnamic acid), compound (S-3; polyvinyl cinnamate), compound (S-5; 4-hydroxychalcone), and compound (S-6; 4′-hydroxy). Chalcone).
Figure 2018105291

2.液晶分子の配向
実施例1
組成物(M1)に化合物(S−1)を3重量%の割合で添加した。この混合物を、配向膜を有しないIPS素子に90℃(上限温度以上)で注入した。注入後、25℃まで下げることによって、化合物(S−1)を相分離させた。100℃(上限温度以上)で、素子に対して法線方向から直線偏光した紫外線(330nm、3J/cm)を照射した。直線偏光の偏光軸に対して、素子が平行になるようにして、偏光子と検光子が直交して配置された偏光顕微鏡にセットした。この素子に下から光を照射し、光漏れの有無を観察した。光が素子を通過しない場合は、配向が「良好」であると判断した。素子を通過した光が観察された場合は、「不良」と表した。
2. Example 1 of alignment of liquid crystal molecules
The compound (S-1) was added to the composition (M1) at a ratio of 3% by weight. This mixture was injected into an IPS device having no alignment film at 90 ° C. (above the upper limit temperature). After the injection, the compound (S-1) was phase-separated by lowering to 25 ° C. At 100 ° C. (above the upper limit temperature), the device was irradiated with ultraviolet rays (330 nm, 3 J / cm 2 ) linearly polarized from the normal direction. The polarizing element was set on a polarizing microscope in which the polarizer and the analyzer were arranged orthogonally so that the element was parallel to the polarization axis of the linearly polarized light. The device was irradiated with light from below, and the presence or absence of light leakage was observed. When light did not pass through the element, it was judged that the orientation was “good”. When light passing through the element was observed, it was indicated as “defective”.

実施例2から7
組成物(M2)から組成物(M7)に、化合物(S−1)または化合物(S−3)を添加した。この混合物を用いて、実施例1と同様に素子を作製した。実施例1と同様な方法で光漏れの有無を観察した。
Examples 2 to 7
The compound (S-1) or the compound (S-3) was added from the composition (M2) to the composition (M7). Using this mixture, a device was produced in the same manner as in Example 1. The presence or absence of light leakage was observed in the same manner as in Example 1.

実施例8
組成物(M8)に化合物(S−5)を3重量%の割合で添加した。この混合物を、配向膜を有しないIPS素子に90℃(上限温度以上)で注入した。注入後、25℃まで下げることによって、化合物(S−5)を相分離させた。100℃(上限温度以上)で、素子に対して法線方向から直線偏光(365nm、3J/cm)を照射した。実施例1と同様な方法で光漏れの有無を観察した。
Example 8
The compound (S-5) was added to the composition (M8) at a ratio of 3% by weight. This mixture was injected into an IPS device having no alignment film at 90 ° C. (above the upper limit temperature). After the injection, the compound (S-5) was phase-separated by lowering to 25 ° C. The device was irradiated with linearly polarized light (365 nm, 3 J / cm 2 ) from the normal direction at 100 ° C. (above the upper limit temperature). The presence or absence of light leakage was observed in the same manner as in Example 1.

実施例9から14
組成物(M9)から組成物(M14)に、化合物(S−5)または化合物(S−6)を添加した。この混合物を用いて、実施例1と同様に素子を作製した。実施例1と同様な方法で光漏れの有無を観察した。
Examples 9 to 14
The compound (S-5) or the compound (S-6) was added from the composition (M9) to the composition (M14). Using this mixture, a device was produced in the same manner as in Example 1. The presence or absence of light leakage was observed in the same manner as in Example 1.

比較例1
組成物(M1)を、配向膜を有しないIPS素子に注入した。実施例1と同様な方法で光漏れの有無を観察した。実施例1から14および比較例1の結果を表4にまとめた。
Comparative Example 1
The composition (M1) was injected into an IPS device having no alignment film. The presence or absence of light leakage was observed in the same manner as in Example 1. The results of Examples 1 to 14 and Comparative Example 1 are summarized in Table 4.

Figure 2018105291
Figure 2018105291

表4から分かるように、実施例1から14では、液晶組成物や反応性化合物の種類を変えたが、光漏れは観察されなかった。この結果は、素子にポリイミドのような配向膜がなくても配向は良好であり、総ての液晶分子が一定方向に配列していることを示している。一方、反応性化合物を含有していない比較例1では光漏れが観測された。以上の結果より、反応性化合物から生成した薄膜が液晶分子の配向に重要な役割を果たしていることが分かる。   As can be seen from Table 4, in Examples 1 to 14, the type of liquid crystal composition or reactive compound was changed, but no light leakage was observed. This result shows that the alignment is good even if the device does not have an alignment film such as polyimide, and all the liquid crystal molecules are aligned in a certain direction. On the other hand, light leakage was observed in Comparative Example 1 containing no reactive compound. From the above results, it can be seen that the thin film formed from the reactive compound plays an important role in the alignment of the liquid crystal molecules.

本発明の液晶組成物は、液晶モニター、液晶テレビなどに用いることができる。   The liquid crystal composition of the present invention can be used for a liquid crystal monitor, a liquid crystal television and the like.

Claims (16)

添加物として二量化可能な化合物および異性化可能な化合物の少なくとも1つ、および第一成分として式(1)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有し、正の誘電率異方性を有する液晶組成物。
Figure 2018105291

式(1)において、Rは炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルであり;環Aは、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、またはテトラヒドロピラン−2,5−ジイルであり;Zは、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはジフルオロメチレンオキシであり;XおよびXは独立して、水素またはフッ素であり;Yは、フッ素、塩素、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルキル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数1から12のアルコキシ、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルオキシであり;aは、1、2、3、または4である。
Containing at least one of a dimerizable compound and an isomerizable compound as an additive, and at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1) as a first component, A liquid crystal composition having a rate anisotropy.
Figure 2018105291

In Formula (1), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons; ring A is 1,4-cyclohexylene, 1,4 -Phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-1,4-phenylene, 2,6-difluoro-1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, 1,3-dioxane -2,5-diyl, or tetrahydropyran-2,5-diyl; Z 1 is a single bond, ethylene, carbonyloxy, or difluoromethyleneoxy; X 1 and X 2 are independently hydrogen or It is fluorine; Y 1 is fluorine, chlorine, carbon number of 1 was replaced with at least one hydrogen fluorine or chlorine 12 alkyl, at least one hydrogen Alkoxy having 1 to 12 carbon atoms replaced by nitrogen or chlorine, or alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms in which at least one hydrogen has been replaced by fluorine or chlorine; a is 1, 2, 3, or 4.
添加物として、ケイ皮酸、ケイ皮酸エステル、ポリケイ皮酸ビニル、カルコン、4−ヒドロキシカルコン、4'−ヒドロキシカルコン、クマリン、アゾベンゼン、およびこれらの誘導体の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1に記載の液晶組成物。   As an additive, at least one compound selected from the group of cinnamic acid, cinnamic acid ester, polyvinyl cinnamate, chalcone, 4-hydroxychalcone, 4′-hydroxychalcone, coumarin, azobenzene, and derivatives thereof The liquid crystal composition according to claim 1, which is contained. 添加物として、ケイ皮酸、ポリケイ皮酸ビニル、4−ヒドロキシカルコン、および4'−ヒドロキシカルコンの群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1または2に記載の液晶組成物。   3. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal composition contains at least one compound selected from the group of cinnamic acid, polyvinyl cinnamate, 4-hydroxychalcone, and 4′-hydroxychalcone as an additive. 第一成分として式(1−1)から式(1−35)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

式(1−1)から式(1−35)において、Rは、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、または炭素数2から12のアルケニルである。
The liquid crystal according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (1-1) to formula (1-35) as a first component. Composition.
Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

Figure 2018105291

In the formula (1-1) to the formula (1-35), R 1 is alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, or alkenyl having 2 to 12 carbons.
添加物の割合が0.1重量%から10重量%の範囲であり、第一成分の割合が10重量%から85重量%の範囲である、請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶組成物。   5. The additive according to claim 1, wherein the proportion of the additive is in the range of 0.1% to 10% by weight and the proportion of the first component is in the range of 10% to 85% by weight. Liquid crystal composition. 第二成分として式(2)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2018105291

式(2)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルであり;環Bおよび環Cは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−フェニレン、2−フルオロ−1,4−フェニレン、または2,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンであり;Zは、単結合、エチレン、またはカルボニルオキシであり;bは、1、2、または3である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 5, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2) as the second component.
Figure 2018105291

In the formula (2), independently R 2 and R 3 are alkyl of 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons or at least one hydrogen fluorine or chlorine, Substituted alkenyl having 2 to 12 carbons; ring B and ring C are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-phenylene, 2-fluoro-1,4-phenylene, or 2,5 -Difluoro-1,4-phenylene; Z 2 is a single bond, ethylene, or carbonyloxy; b is 1, 2, or 3.
第二成分として式(2−1)から式(2−13)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から6のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2018105291

式(2−1)から式(2−13)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた炭素数2から12のアルケニルである。
The liquid crystal according to any one of claims 1 to 6, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (2-1) to formula (2-13) as a second component. Composition.
Figure 2018105291

In the formula (2-1) to the formula (2-13), R 2 and R 3 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or C2-C12 alkenyl in which at least one hydrogen is replaced by fluorine or chlorine.
第二成分の割合が10重量%から85重量%の範囲である、請求項6または7に記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 6 or 7, wherein the ratio of the second component is in the range of 10 wt% to 85 wt%. 第三成分として式(3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2018105291

式(3)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシであり;環Dおよび環Fは独立して、1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,4−フェニレン、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられた1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたナフタレン−2,6−ジイル、クロマン−2,6−ジイル、または少なくとも1つの水素がフッ素または塩素で置き換えられたクロマン−2,6−ジイルであり;環Eは、2,3−ジフルオロ−1,4−フェニレン、2−クロロ−3−フルオロ−1,4−フェニレン、2,3−ジフルオロ−5−メチル−1,4−フェニレン、3,4,5−トリフルオロナフタレン−2,6−ジイル、または7,8−ジフルオロクロマン−2,6−ジイルであり;ZおよびZは独立して、単結合、エチレン、カルボニルオキシ、またはメチレンオキシであり;cは、1、2、または3であり、dは、0または1であり;cとdとの和は3以下である。
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 8, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3) as a third component.
Figure 2018105291

In formula (3), R 4 and R 5 are each independently alkyl of 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or alkenyloxy having 2 to 12 carbons Yes; Ring D and Ring F are independently 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,4-phenylene, at least one hydrogen is fluorine or chlorine 1,4-phenylene, naphthalene-2,6-diyl substituted with at least one naphthalene-2,6-diyl, chroman-2,6-diyl with at least one hydrogen replaced with fluorine or chlorine, or at least one Chroman-2,6-diyl where hydrogen is replaced by fluorine or chlorine; ring E is 2,3-difluoro-1,4-phenylene 2-chloro-3-fluoro-1,4-phenylene, 2,3-difluoro-5-methyl-1,4-phenylene, 3,4,5-trifluoronaphthalene-2,6-diyl, or 7,8 - be difluorochroman-2,6-diyl; Z 3 and Z 4 are each independently a single bond, ethylene, carbonyloxy or methyleneoxy,; c is 1, 2, or 3,, d is 0 or 1; the sum of c and d is 3 or less.
第三成分として式(3−1)から式(3−22)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの化合物を含有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶組成物。
Figure 2018105291

Figure 2018105291

式(3−1)から式(3−22)において、RおよびRは独立して、炭素数1から12のアルキル、炭素数1から12のアルコキシ、炭素数2から12のアルケニル、または炭素数2から12のアルケニルオキシである。
10. The liquid crystal according to claim 1, comprising at least one compound selected from the group of compounds represented by formula (3-1) to formula (3-22) as a third component. Composition.
Figure 2018105291

Figure 2018105291

In the formulas (3-1) to (3-22), R 4 and R 5 are independently alkyl having 1 to 12 carbons, alkoxy having 1 to 12 carbons, alkenyl having 2 to 12 carbons, or It is alkenyloxy having 2 to 12 carbon atoms.
第三成分の割合が3重量%から25重量%の範囲である、請求項9または10に記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 9 or 10, wherein the ratio of the third component is in the range of 3 wt% to 25 wt%. ネマチック相の上限温度が70℃以上であり、波長589nmにおける光学異方性(25℃で測定)が0.07以上であり、そして周波数1kHzにおける誘電率異方性(25℃で測定)が2以上である、請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶組成物。   The upper limit temperature of the nematic phase is 70 ° C. or higher, the optical anisotropy at a wavelength of 589 nm (measured at 25 ° C.) is 0.07 or higher, and the dielectric anisotropy at a frequency of 1 kHz (measured at 25 ° C.) is 2. The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 11, which is as described above. 請求項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物を含有する液晶表示素子。   The liquid crystal display element containing the liquid-crystal composition of any one of Claim 1 to 12. 液晶表示素子の動作モードが、TNモード、ECBモード、OCBモード、IPSモード、FFSモード、またはFPAモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項13に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display according to claim 13, wherein the operation mode of the liquid crystal display element is a TN mode, an ECB mode, an OCB mode, an IPS mode, an FFS mode, or an FPA mode, and the driving method of the liquid crystal display element is an active matrix method. element. 液晶表示素子の動作モードが、IPSモードまたはFFSモードであり、液晶表示素子の駆動方式がアクティブマトリックス方式である、請求項13に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 13, wherein an operation mode of the liquid crystal display element is an IPS mode or an FFS mode, and a driving system of the liquid crystal display element is an active matrix system. 請求項1から12のいずれか1項に記載の液晶組成物の、液晶表示素子における使用。   Use of the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 12 in a liquid crystal display device.
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