JPWO2020121823A1 - 液晶組成物及び表示素子、ならびに化合物 - Google Patents

液晶組成物及び表示素子、ならびに化合物 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020121823A1
JPWO2020121823A1 JP2020528062A JP2020528062A JPWO2020121823A1 JP WO2020121823 A1 JPWO2020121823 A1 JP WO2020121823A1 JP 2020528062 A JP2020528062 A JP 2020528062A JP 2020528062 A JP2020528062 A JP 2020528062A JP WO2020121823 A1 JPWO2020121823 A1 JP WO2020121823A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
oco
coo
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020528062A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6836733B2 (ja
Inventor
雄一 井ノ上
雄一 井ノ上
雅弘 堀口
雅弘 堀口
青木 良夫
良夫 青木
豊 立川
豊 立川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp filed Critical DIC Corp
Publication of JPWO2020121823A1 publication Critical patent/JPWO2020121823A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6836733B2 publication Critical patent/JP6836733B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D277/00Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
    • C07D277/60Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D277/62Benzothiazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D277/00Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings
    • C07D277/60Heterocyclic compounds containing 1,3-thiazole or hydrogenated 1,3-thiazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D277/62Benzothiazoles
    • C07D277/64Benzothiazoles with only hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals attached in position 2
    • C07D277/66Benzothiazoles with only hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals attached in position 2 with aromatic rings or ring systems directly attached in position 2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D333/52Benzo[b]thiophenes; Hydrogenated benzo[b]thiophenes
    • C07D333/54Benzo[b]thiophenes; Hydrogenated benzo[b]thiophenes with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D339/00Heterocyclic compounds containing rings having two sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D339/02Five-membered rings
    • C07D339/06Five-membered rings having the hetero atoms in positions 1 and 3, e.g. cyclic dithiocarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/04Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D513/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00
    • C07D513/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D513/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/16Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon double bonds, e.g. stilbenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/18Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/22Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and nitrogen atoms as chain links, e.g. Schiff bases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/24Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing nitrogen-to-nitrogen bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/28Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and sulfur atoms as chain links, e.g. thioesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/34Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38Polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

本発明が解決しようとする課題は、波長分散性を改善したアクティブ駆動表示素子用液晶組成物及び当該液晶組成物を使用した表示素子、並びに化合物を提供することである。特徴的な構造を有する、大きな波長分散性を有する基(ZG)を分子長軸に対し直行する方向に有する化合物(Z)を、少なくとも1種含有することを特徴とする、アクティブ駆動表示素子用液晶組成物を提供し、さらに当該液晶組成物を使用した表示素子を提供する。また、化合物(Z)として、一般式(I)で表される化合物を提供する。

Description

本発明は波長分散性を改善した液晶組成物及び当該液晶組成物を使用した表示素子、ならびに化合物に関する。
垂直配向型の液晶表示素子は高コントラストであることが特徴であり、テレビ等の製品に広く使用されている。しかしながら、当該表示素子を正面から視認した場合と、斜めから視認した場合とで、色調及び色度等が変化してしまうという問題を有している。
液晶組成物に対する入射光の波長λを横軸に取りその屈折率異方性(Δn)を縦軸にプロットしたグラフにおいて、波長(λ)が短くなるほど屈折率異方性(Δn)が大きくなる場合、その液晶組成物は「正波長分散性」又は「正分散性」であり、波長(λ)が短くなるほど屈折率異方性(Δn)が小さくなる場合、その液晶組成物は「逆波長分散性」又は「逆分散性」であると言うことができる。液晶表示素子に使用されている駆動用液晶組成物は正分散性であるため、上記の問題が発生していた。これまでに、シミュレーション結果から、逆分散性を有する液晶材料を使用することによって、上記の問題が解決されることが報告されている(特許文献1)。しかしながら、ディスプレイ製品に求められる諸物性を満たす、逆分散性を有する液晶組成物については報告例が無く、そのような液晶組成物の開発が求められていた。
特開2018−105908号公報
本発明が解決しようとする課題は、波長分散性を改善したアクティブ駆動表示素子用の液晶組成物及び当該液晶組成物を使用した表示素子、ならびに化合物を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、特定の液晶組成物の開発に至った。すなわち、本願発明は、大きな波長分散性を有する基(ZG)を分子長軸に対し直行する方向に有する化合物(Z)を、少なくとも1種含有することを特徴とする、アクティブ駆動表示素子用液晶組成物を提供し、当該液晶組成物を使用した表示素子、ならびに該化合物を提供する。
本願発明の液晶組成物は、表示素子に使用した場合に、電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化が小さいことから、液晶表示素子用の材料として有用である。
図1は、化合物(Z)の概念図である。 図2は、化合物(Z)を構成する各基(LA、LB及びZG)の波長分散性を概念的に表したグラフである。 図3は、化合物(Z)を概念的に表した構造である。
本願発明の液晶組成物は、アクティブ駆動表示素子用の液晶組成物であり、大きな波長分散性を有する基(ZG)を分子長軸に対し直行する方向に有する化合物(Z)を、少なくとも1種含有することを特徴とする。電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化、液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、化合物(Z)は、小さな波長分散性を有する基(LA及びLB)と大きな波長分散性を有する基(ZG)とから構成されることが好ましい(図1)。化合物(Z)を構成する各基(LA、LB及びZG)の波長分散性を概念的に表したグラフを図2に示す。
図1において、基(LA及びLB)は各々小さな波長分散性を示し、基(ZG)は大きな波長分散性を示すことを意味する。化合物(Z)は、小さな波長分散性を有する基(LA及びLB)を分子長軸方向に有し、大きな波長分散性を有する基(ZG)を分子長軸に対し直行する方向に有することが好ましい。化合物(Z)を概念的に表した構造を図3に示す。
図3記載の構造において、各基(LA、LB及びZG)は単結合、二重結合又は三重結合によって結合していても良く、2価の連結基を介して結合していても良く、同一の縮合環系を形成していても良い。また、基(ZG)は、基(LA及びLB)と基(ZG)の中央部において結合していても良く、基(ZG)の端部において結合していても良い。ここで、化合物(Z)における「分子長軸」とは、棒状液晶化合物からなる液晶組成物に添加した場合に、棒状液晶化合物の分子長軸と一致する軸を意味する。「小さな波長分散性を有する基(LA及びLB)を分子長軸方向に有する」とは、化合物(Z)を棒状液晶化合物からなる液晶組成物に添加した場合に、基(LA及びLB)を含む軸が棒状液晶化合物の分子長軸と一致することを意味する。より具体的には、化合物(Z)は、下記の一般式(I)
Figure 2020121823
(式中、R11及びR12は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
11及びA13は各々独立して下記の式(A1−1)から式(A1−11)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A13が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
12は大きな波長分散性を有する基(ZG)を表すが、基(ZG)は一般式(I)で表される化合物の分子長軸に対し略直行する方向に向いており、
11及びZ12は各々独立して−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z12が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m11及びm12は各々独立して0から5の整数を表すが、m11+m12は0から5の整数を表す。)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(I)において、A12は大きな波長分散性を有する基(ZG)を表すが、基(ZG)は一般式(I)で表される化合物の分子長軸に対し直行する方向に向いている。電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化、液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、A12は下記の式(A12−1)から式(A12−4)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、Bはさらに縮合環を有していても良い5員環を表し、Bはさらに縮合環を有していても良い6員環を表し、式(A12−1)から式(A12−4)で表される基は置換されていても良く、任意の−CH=は各々独立して−N=に置き換えられても良く、−CH−は各々独立して−O−、−S−、−NR−(式中、Rは水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数6から20の芳香族基又は炭素原子数3から20の複素芳香族基を表す。)、−CS−又は−CO−に置き換えられても良い。)から選ばれる基を表すことが好ましく、A12は下記の式(A12−1−1)から式(A12−4−9)
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、これらの基は置換されていても良く、任意の−CH=は各々独立して−N=に置き換えられても良く、−CH−は各々独立して−O−、−S−、−NRT1−(式中、RT1は水素原子、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数6から10の芳香族基又は炭素原子数3から10の複素芳香族基を表す。)、−CS−又は−CO−に置き換えられても良い。)から選ばれる基を表すことがより好ましく、A12は下記の式(A122−1−1)から式(A122−3−3)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、これらの基は置換されていても良く、任意の−CH=は各々独立して−N=に置き換えられても良く、−CH−は各々独立して−O−、−S−、−NRT11−(式中、RT11は炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数6から9の芳香族基又は炭素原子数3から9の複素芳香族基を表す。)、−CS−又は−CO−に置き換えられても良い。)から選ばれる基を表すことがさらに好ましく、A12は下記の式(A123−1)から式(A123−8)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、これらの基は無置換又は1つ以上の置換基Lによって置換されていても良く、Tは下記の式(T1−1)から式(T1−6)
Figure 2020121823
(式中、任意の位置に結合手を1つ有し、任意の−CH=は各々独立して−N=に置き換えられても良く、−CH−は各々独立して−O−又は−S−に置き換えられても良い。ここで、任意の位置に結合手を1つ有しとは、例えば、式(A123−1)から式(A123−8)のTに式(T1−1)が結合する場合、式(T1−1)の任意の位置に結合手を1つ有することを意図する(以下、本発明において、任意の位置に結合手を有しとは同様な意味を示す。)。また、これらの基は無置換又は1つ以上の置換基Lによって置換されていても良い。)から選ばれる基を表すが、
はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ペンタフルオロスルファニル基、置換されていても良いアミノ基、置換されていても良いシリル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から20のアルキル基を表す。)から選ばれる基を表すことがさらにより好ましく、A12は下記の式(A124−1)から式(A124−4)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、これらの基は無置換又は1つ以上の置換基LG1によって置換されていても良く、T11は下記の式(T11−1)から式(T11−3)
Figure 2020121823
(式中、任意の位置に結合手を1つ有し、これらの基は無置換又は1つ以上の置換基LG1によって置換されていても良い。)から選ばれる基を表すが、
G1はフッ素原子、塩素原子、ペンタフルオロスルファニル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)から選ばれる基を表すことがさらにより好ましく、A12は下記の式(A125−1)から式(A125−4)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、T12は下記の式(T12−1)及び式(T12−2)
Figure 2020121823
(式中、任意の位置に結合手を1つ有し、これらの基は無置換又は1つ以上の置換基LG2によって置換されていても良い。)から選ばれる基を表すが、
G2はフッ素原子、ペンタフルオロスルファニル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−が−O−又は−CH=CH−によって置換されても良い炭素原子数1から5のアルキル基を表す。)から選ばれる基を表すことが特に好ましい。
一般式(I)で表される化合物は、電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化、液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、下記の一般式(I−i)
Figure 2020121823
(式中、R111及びR121は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
111及びA131は各々独立して下記の式(A11−1)から式(A11−9)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A111が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A131が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
121は上記の式(A12−1−1)から式(A12−4−9)から選ばれる基を表し、
111及びZ121は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z111が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z121が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m111及びm121は各々独立して1から4の整数を表すが、m111+m121は1から4の整数を表す。)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物は下記の一般式(I−ii)
Figure 2020121823
(式中、R112及びR122は各々独立して炭素原子数1から4のアルキル基、炭素原子数1から3のアルコキシ基、炭素原子数2から4のアルケニル基又は炭素原子数2から3のアルケニルオキシ基を表し、
112及びA132は各々独立して下記の式(A112−1)から式(A112−7)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A112が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A132が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
122は上記の式(A122−1−1)から式(A122−3−3)から選ばれる基を表し、
112及びZ122は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−又は単結合を表すが、Z112が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z122が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m112及びm122は各々独立して1、2又は3を表すが、m112+m122は1から4の整数を表す。)で表される化合物であることがより好ましい。
一般式(I)で表される化合物は下記の一般式(I−iii)
Figure 2020121823
(式中、R113及びR123は各々独立して炭素原子数1から3のアルキル基、炭素原子数1又は2のアルコキシ基又は炭素原子数2から3のアルケニル基を表し、
113及びA133は各々独立して下記の式(A113−1)から式(A113−5)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A113が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A133が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
123は上記の式(A123−1)から式(A123−8)から選ばれる基を表し、
113及びZ123は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CFO−、−OCF−又は単結合を表すが、Z113が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z123が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m113及びm123は各々独立して1又は2を表すが、m113+m123は2、3又は4を表す。)で表される化合物であることがさらに好ましい。
一般式(I)で表される化合物は下記の一般式(I−iv−1)から一般式(I−iv−4)
Figure 2020121823
(式中、R114及びR124は各々独立して炭素原子数1から3のアルキル基、炭素原子数1又は2のアルコキシ基又は炭素原子数2又は3のアルケニル基を表し、
114及びA134は各々独立して下記の式(A114−1)から式(A114−5)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A114が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A134が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
124は上記の式(A124−1)から式(A124−4)から選ばれる基を表し、
1141、Z1142、Z1241及びZ1242は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CFO−、−OCF−又は単結合を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物であることがさらにより好ましい。
一般式(I)で表される化合物は下記の一般式(I−v−1)及び一般式(I−v−2)
Figure 2020121823
(式中、R115及びR125は各々独立して炭素原子数1から3のアルキル基、炭素原子数1又は2のアルコキシ基又は炭素原子数2又は3のアルケニル基を表し、
125は上記の式(A125−1)から式(A125−4)から選ばれる基を表し、
115及びZ125は各々独立して−OCH−、−CHO−又は単結合を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物であることが特に好ましい。
一般式(I)で表される化合物として具体的には、下記の式(I−1)から式(I−30)
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
で表される化合物が挙げられる。
本願発明の液晶組成物が一般式(I)で表される化合物を含有する場合、一般式(I)で表される1つの化合物を含有しても良く、一般式(I)で表される複数の化合物を含有しても良い。本願発明の液晶組成物が一般式(I)で表される化合物を含有する場合、液晶組成物における一般式(I)で表される化合物の含有量の合計が、5質量%以上であり95質量%以下であることが好ましく、6質量%以上であり40質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上であり37質量%以下であることがさらに好ましく、12質量%以上であり33質量%以下であることがさらにより好ましく、20質量%以上であり25質量%以下であることが特に好ましい。ここで、「一般式(I)で表される化合物の含有量の合計」とは、液晶組成物が一般式(I)で表される1つの化合物を含有する場合、一般式(I)で表される化合物の含有量を意味し、液晶組成物が一般式(I)で表される複数の化合物を含有する場合、一般式(I)で表される複数の化合物の含有量の合計を意味する。
本願発明の液晶組成物は、下記の一般式(III)
Figure 2020121823
(式中、R31及びR32は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
31及びA32は各々独立して下記の式(A3−1)から式(A3−8)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A32が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m31は1から4の整数を表す。)で表される化合物を含有することが好ましい。電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化、液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、一般式(III)で表される化合物は下記の一般式(III−i)
Figure 2020121823
(式中、R311及びR321は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
311及びA321は各々独立して下記の式(A31−1)から式(A31−6)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A321が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m311は1から3の整数を表す。)で表される化合物であることが好ましく、一般式(III)で表される化合物は下記の一般式(III−ii)
Figure 2020121823
(式中、R312及びR322は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
312及びA322は各々独立して下記の式(A32−1)から式(A32−4)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A322が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m312は1又は2を表す。)で表される化合物であることがより好ましく、一般式(III)で表される化合物は下記の一般式(III−iii)
Figure 2020121823
(式中、R313及びR323は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基又は炭素原子数2から5のアルケニル基を表し、
313及びA323は各々独立して下記の式(A33−1)及び式(A33−2)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A323が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m313は1又は2を表す。)で表される化合物であることがさらに好ましく、一般式(III)で表される化合物は下記の一般式(III−iv−1)から一般式(III−iv−10)
Figure 2020121823
Figure 2020121823
(式中、R314及びR324は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基又は炭素原子数2から5のアルケニル基を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物であることが特に好ましい。
本願発明の液晶組成物が一般式(III)で表される化合物を含有する場合、一般式(III)で表される1つの化合物を含有しても良く、一般式(III)で表される複数の化合物を含有しても良い。本願発明の液晶組成物が一般式(III)で表される化合物を含有する場合、液晶組成物における一般式(III)で表される化合物の含有量の合計が、5質量%以上であり95質量%以下であることが好ましく、8質量%以上であり55質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上であり50質量%以下であることがさらに好ましく、15質量%以上であり45質量%以下であることがさらにより好ましく、20質量%以上であり40質量%以下であることが特に好ましい。ここで、「一般式(III)で表される化合物の含有量の合計」とは、液晶組成物が一般式(III)で表される1つの化合物を含有する場合、一般式(III)で表される化合物の含有量を意味し、液晶組成物が一般式(III)で表される複数の化合物を含有する場合、一般式(III)で表される複数の化合物の含有量の合計を意味する。
本願発明の液晶組成物は、誘電率異方性(Δε)が−5.0以上であり−1.0以下であることが好ましい。液晶組成物の液晶相温度範囲、駆動電圧、回転粘度及び弾性率の観点から、誘電率異方性(Δε)は−4.9以上であり−1.5以下であることが好ましく、−4.8以上であり−2.0以下であることがより好ましく、−4.7以上であり−2.5以下であることがさらに好ましく、−4.6以上であり−2.7以下であることがさらにより好ましく、−4.5以上であり−3.0以下であることが特に好ましい。
本願発明の液晶組成物は、下記の一般式(II)
Figure 2020121823
(式中、R21及びR22は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
21及びA22は各々独立して下記の式(A2−1)から式(A2−11)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A21が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A22が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
21及びZ22は各々独立して−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z21が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z22が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m21及びm22は各々独立して0から3の整数を表すが、m21+m22は1から3の整数を表す。)で表される化合物を含有しても良い。電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化、液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、一般式(II)で表される化合物は下記の一般式(II−i)
Figure 2020121823
(式中、R211及びR221は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
211及びA221は各々独立して下記の式(A21−1)から式(A21−9)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A211が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A221が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
211及びZ221は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z211が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z221が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m211及びm221は各々独立して0から3の整数を表すが、m211+m221は1から3の整数を表す。)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(II)で表される化合物は下記の一般式(II−ii)
Figure 2020121823
(式中、R212及びR222は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
212及びA222は各々独立して下記の式(A22−1)から式(A22−7)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A212が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A222が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
212及びZ222は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−又は単結合を表すが、Z212が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z222が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m212及びm222は各々独立して0、1又は2を表すが、m212+m222は1又は2を表す。)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(II)で表される化合物は下記の一般式(II−iii)
Figure 2020121823
(式中、R212及びR222は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基又は炭素原子数2から5のアルケニル基を表し、
213及びA223は各々独立して下記の式(A23−1)から式(A23−5)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A213が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A223が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
213及びZ223は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CHCH−又は単結合を表すが、Z213が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z223が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m213及びm223は各々独立して0、1又は2を表すが、m213+m223は1又は2を表す。)で表される化合物であることがより好ましい。
一般式(II)で表される化合物は下記の一般式(II−iv−1)から一般式(II−iv−8)
Figure 2020121823
Figure 2020121823
(式中、R214及びR224は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基又は炭素原子数2から5のアルケニル基を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物であることが特に好ましい。
本願発明の液晶組成物をPSA、PS−VA、PS−IPS、PI−Less型液晶表示素子に使用する場合、下記の一般式(IV)
Figure 2020121823
(式中、P41及びP42は各々独立してラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合により重合する基を表し、
Sp41及びSp42は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、
41及びA42は各々独立して下記の式(A4−1)から式(A4−9)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、Lはハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ペンタフルオロスルファニル基、置換されていても良いアミノ基、置換されていても良いシリル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から20のアルキル基、若しくは、P−Sp−で表される基(式中、Pはラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合により重合する基を表し、Spはスペーサー基又は単結合を表す。)を表すが、Lが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。)から選ばれる基を表すが、A42が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
41は−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z41が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m41は1から4の整数を表す。)で表される化合物を含有することが好ましい。電圧保持率、チルト角安定性、液晶組成物への相溶性の観点から、一般式(IV)で表される化合物は下記の一般式(IV−i)
Figure 2020121823
(式中、P411及びP421は各々独立して下記の式(P−1)から式(P−20)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表し、
Sp411及びSp421は各々独立して、基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキレン基又は単結合を表し、
411及びA421は各々独立して下記の式(A41−1)から式(A41−9)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、L41はフッ素原子、塩素原子、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から10のアルキル基、若しくは、P−Sp−で表される基(式中、Pは上記の式(P−1)から式(P−20)を表し、Spは基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキレン基又は単結合を表す。)を表すが、L41が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。)から選ばれる基を表すが、A421が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
411は−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z411が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m411は1、2又は3を表す。)で表される化合物を含有することが好ましく、一般式(IV)で表される化合物は下記の一般式(IV−ii)
Figure 2020121823
(式中、P412及びP422は各々独立して式(P−1)、式(P−2)、式(P−3)、式(P−4)、式(P−5)、式(P−7)、式(P−11)、式(P−13)、式(P−15)及び式(P−18)から選ばれる基を表し、
Sp412及びSp422は各々独立して、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−又は−O−CO−O−によって置換されても良い炭素原子数2から12の直鎖状又は分岐状アルキレン基又は単結合を表し、
412及びA422は各々独立して下記の式(A42−1)から式(A42−7)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、L42はフッ素原子、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−によって置換されても良い炭素原子数1から5のアルキル基を表すが、L42が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。)から選ばれる基を表すが、A422が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
412は−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は単結合を表すが、Z412が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m412は1又は2を表す。)で表される化合物を含有することがより好ましく、一般式(IV)で表される化合物は下記の一般式(IV−iii)
Figure 2020121823
(式中、P413及びP423は各々独立して式(P−1)、式(P−2)、式(P−3)及び式(P−18)から選ばれる基を表し、
Sp413及びSp423は各々独立して、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−によって置換されても良い炭素原子数2から8の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、
413及びA423は各々独立して下記の式(A43−1)から式(A43−7)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、L43はフッ素原子、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、水素原子がフッ素原子に置換された炭素原子数1から5のアルキル基又は水素原子がフッ素原子に置換された炭素原子数1から4のアルコキシ基を表すが、L43が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。)から選ばれる基を表すが、A423が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
413は−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−又は単結合を表すが、Z413が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m413は1又は2を表す。)で表される化合物を含有することがさらに好ましく、一般式(IV)で表される化合物は下記の一般式(IV−iv−1)から一般式(IV−iv−5)
Figure 2020121823
(式中、P414及びP424は各々独立して式(P−1)及び式(P−2)から選ばれる基を表し、
Sp414及びSp424は各々独立して、炭素原子数2から5の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、
414、A424及びA434は各々独立して下記の式(A44−1)から式(A44−7)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表し、L44はフッ素原子、炭素原子数1から5のアルキル基又は炭素原子数1から4のアルコキシ基を表すが、L44が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。)から選ばれる基を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物を含有することが特に好ましい。一般式(IV)で表される化合物として具体的には、下記の一般式(IV−v−1)から一般式(IV−v−15)
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
(式中、P415及びP425は各々独立して式(P−1)及び式(P−2)から選ばれる基を表し、
Sp425は炭素原子数2から5の直鎖状アルキレン基を表す。)で表される化合物が挙げられる。
本発明の液晶組成物には、その保存安定性を向上させるために、安定剤を添加することもできる。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノン類、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、組成物に対して0.005質量%から1質量%の範囲が好ましく、0.02質量%から0.8質量%がより好ましく、0.03質量%から0.5質量%がさらに好ましい。また、1種類の安定剤を用いても良く、2種類以上の安定剤を併用して用いても良い。安定剤としては下記の一般式(X1)
Figure 2020121823
(式中、Spx1は1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から20のアルキレン基又は単結合を表し、Ax1は下記の式(Ax1−1)から式(Ax1−8)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、Ax1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
x1は−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Zx1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
mx1は0又は1を表し、
mx2は0から4の整数を表す。)で表される化合物が挙げられる。電圧保持率、液晶組成物への相溶性の観点から、一般式(X1)で表される化合物は下記の一般式(X1−i)
Figure 2020121823
(式中、Spx11は1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−COO−又は−OCO−によって置換されても良い炭素原子数1から20のアルキレン基又は単結合を表し、Ax11は下記の式(Ax11−1)及び式(Ax11−2)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、Ax11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
x11は−COO−、−OCO−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−又は単結合を表すが、Zx11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
mx11は0又は1を表し、
mx21は0又は1を表す。)で表される化合物であることが好ましく、一般式(X1)で表される化合物は下記の一般式(X1−ii−1)から一般式(X1−ii−4)
Figure 2020121823
(式中、Spx12は炭素原子数1から20のアルキレン基又は単結合を表す。)で表される化合物であることが特に好ましい。
また、下記の一般式(X2)
Figure 2020121823
(式中、Rx21、Rx22、Rx23及びRx24は各々独立して水素原子、酸素原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数1から20のアルコキシ基を表し、
Spx21、Spx22、Spx23及びSpx22は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、
mx21は0又は1を表し、
mx22は0又は1を表し、
mx23は0又は1を表す。)で表される化合物が挙げられる。電圧保持率、液晶組成物への相溶性の観点から、一般式(X2)で表される化合物は下記の一般式(X2−i)
Figure 2020121823
(式中、Rx211、Rx221、Rx231及びRx241は各々独立して水素原子、酸素原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数1から10のアルコキシ基を表し、
Spx211、Spx221、Spx231及びSpx221は各々独立して、基中の任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキレン基又は単結合を表し、
mx211は0又は1を表し、
mx221は0又は1を表し、
mx231は0又は1を表す。)で表される化合物であることが好ましく、一般式(X2)で表される化合物は下記の一般式(X2−ii)
Figure 2020121823
(式中、Rx212及びRx222は各々独立して水素原子、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数1から10のアルコキシ基を表し、
Spx212及びSpx222は各々独立して、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−COO−又は−OCO−に置き換えられても良い炭素原子数1から10の直鎖状アルキレン基又は単結合を表し、
mx212は0又は1を表す。)で表される化合物であることがより好ましく、一般式(X2)で表される化合物は下記の一般式(X2−iii)
Figure 2020121823
(式中、Rx213及びRx223は各々独立して水素原子、炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数1から10のアルコキシ基を表し、
Spx213は1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−COO−又は−OCO−に置き換えられても良い炭素原子数1から10の直鎖状アルキレン基を表す。)で表される化合物であることが特に好ましい。
本願発明の液晶組成物は、波長450nmにおける屈折率異方性(Δn(450))を波長550nmにおける屈折率異方性(Δn(550))で除した値(Δn(450)/Δn(550))が下記式(式1):
Δn(450)/Δn(550)<1.10 (式1)
を満たすことが好ましい。電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化、液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、Δn(450)/Δn(550)は0.72より大きく1.06より小さいことが好ましく、0.74より大きく1.02より小さいことがより好ましく、0.76より大きく0.98より小さいことがさらに好ましく、0.78より大きく0.94より小さいことがさらにより好ましく、0.80より大きく0.90より小さいことが特に好ましい。
本願発明の液晶組成物は、波長650nmにおける屈折率異方性(Δn(650))を波長550nmにおける屈折率異方性(Δn(550))で除した値(Δn(650)/Δn(550))が下記式(式2):
0.90<Δn(650)/Δn(550)<1.50 (式2)
を満たすことが好ましい。電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化、液晶組成物の液晶相温度範囲、屈折率異方性、誘電率異方性、回転粘度及び弾性率の観点から、Δn(650)/Δn(550)は0.95より大きく1.45より小さいことが好ましく、1.00より大きく1.40より小さいことがより好ましく、1.05より大きく1.35より小さいことがさらに好ましく、1.10より大きく1.30より小さいことがさらにより好ましく、1.16より大きく1.20より小さいことが特に好ましい。
本願発明の液晶組成物は表示素子に使用することが好ましい。2枚の透明電極を有する基板に挟まれた液晶セルにおいて、液晶の複屈折率変化を利用し光透過率を変化させるECB( Electronic Controlled Birefringenence )モードでは、クロスニコルでの偏光板配置下では、下記式に従い透過率が変化する。
液晶方位角:偏光板の透過軸(OR吸収軸)に対する角度、下記式から45度にするのが最も効率良い。
Figure 2020121823
T:透過率
Ψ:液晶方位角
λ:波長
d:セル厚
本式において、液晶層への電圧印加時に変化するパラメータとして、液晶組成物のΔnがある。このΔnが光源波長λで除した、Δn/λがどの波長においても一定にする事が出来れば、各波長(各色毎)で同じ割合で光が透過する事となり、液晶表示素子の色度シフトが起こらず理想である。 本願発明において、1,4−シクロヘキシレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基に含まれる環構造は、各々トランス体及びシス体のいずれであっても良いが、液晶性の観点から、各々トランス体の含有率がシス体の含有率よりも多いことが好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が80%以上であることがより好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が90%以上であることがさらに好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が95%以上であることがさらにより好ましく、環構造におけるトランス体の含有率が98%以上であることが特に好ましい。また、本願発明において下記の表記(CY−1)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)は1,4−シクロヘキシレン基のトランス体及び/又はシス体を意味し、下記の表記(CY−1−t)及び表記(CY−2−t)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)は1,4−シクロヘキシレン基のトランス体を意味する。
本願発明において、任意の位置に結合手を有するとは、任意の位置に必要な数の結合手を有することを意味する。例えば、1価の基である場合、任意の位置に結合手を1つ有することを意図する。具体的には、例えば下記の式(ex−sub)
Figure 2020121823
で表される基が1価の基であり任意の位置に結合手を有する場合、下記の式(ex−sub−1)から式(ex−sub−3)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すことを意味する。
また、本願発明において、各元素は同じ元素の同位体に置き換えられていても良い。
本願発明の化合物は、下記一般式(I)で表される化合物である。
Figure 2020121823
(式中、R11及びR12は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
11及びA13は各々独立して下記の式(A1−1)から式(A1−11)
Figure 2020121823
(式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A13が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
12は大きな波長分散性を有する基(ZG)を含む基を表すが、前記大きな波長分散性を有する基(ZG)は一般式(I)で表される化合物の分子長軸に対し略直行する方向に向いており、
11及びZ12は各々独立して−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z12が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
m11及びm12は各々独立して0から5の整数を表すが、m11+m12は0から5の整数を表す。)
一般式(I)で表される化合物は、大きな波長分散性を有する基(ZG)を分子長軸に対し直行する方向に有する化合物(Z)である。一般式(I)で表される化合物は、液晶組成物の波長分散性を改善することができる。
一般式(I)で表される化合物の詳細は、先述の液晶組成物の項で説明したとおりである。
以下、実施例を挙げて本発明を更に記述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。各工程において酸素及び/又は水分に不安定な物質を取り扱う際は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス中で作業を行うことが好ましい。各化合物の純度はUPLC(Waters ACQUITY UPLC、BEH C18(100×2.1mm×1.7μm)、アセトニトリル/水又は0.1%ギ酸含有アセトニトリル/水、PDA、カラム温度40℃)、GPC(島津製作所 HPLC Prominence、Shodex KF−801(300mm×8mm×6μm)+KF−802(300mm×8mm×6μm)、テトラヒドロフラン、RI、UV(254nm)、カラム温度40℃)、GC(Agilent 6890A、J&W DB−1、30m×0.25mm×0.25μm、キャリアガス He、FID、100℃(1分)→昇温10℃/分→300℃(12分))又はH NMR(JEOL、400MHz)によって決定した。
(実施例1)式(I−1)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例1−1)
Figure 2020121823
ジクロロメタン35mLに式(I−1−1)で表される化合物2.5gを溶解させ、これに室温で三臭化ホウ素2.3gをゆっくり加えた。室温で2時攪拌を行った後、水30mLを加え、しばらく撹拌を行った。分液により有機層を取り出し、これを飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。溶媒を減圧留去し、式(I−1−2)で表される化合物2.1gを得た。
MS(EI):m/z=271
(実施例1−2)
Figure 2020121823
式(I−1−3)で表される化合物50gおよびジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)23gをジクロロメタン300mLに溶解させ、これを窒素下で氷冷した。これにメタンスルホン酸塩化物23.6gをジクロロメタン50mLに溶解させた溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、室温で3時間攪拌を行った後、水100mLを加えて分液を行った。有機層を希塩酸で数回洗浄し、さらに飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、ついで飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた後、溶媒を減圧留去し、式(I−1−4)で表される化合物63gを得た。
MS(EI):m/z=316
(実施例1−3)
Figure 2020121823
先に合成した式(I−1−2)で表される化合物2.1g、式(I−1−4)で表される化合物5.5gおよび炭酸セシウム5.6gをアセトン35mLに懸濁させながら撹拌を行い、還流するまで温度を上げた。5時間ほど反応を行い、反応が完了したことを確認して温度を室温まで下げた。これにトルエン50mLおよび水100mLを加えて固形物を溶解させたのち分液した。水層にトルエン30mLを加えて溶出を行い、先の有機層と併せ、これを希塩酸で数回洗浄した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムに通して溶出物を得た。得られた固形物をトルエンとエタノールの混合溶媒に加熱溶解させて再結晶を行い、目的とする式(I−1)で表される化合物3.4gを得た。
MS(EI):m/z=683
(実施例2)式(I−2)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例2−1)
Figure 2020121823
先に合成した式(I−2−2)で表される化合物3.0g、式(I−1−4)で表される化合物7.6gおよび炭酸セシウム7.8gをアセトン47mLに懸濁させながら撹拌を行い、還流するまで温度を上げた。5時間ほど反応を行い、反応が完了したことを確認して温度を室温まで下げた。これにトルエン60mLおよび水100mLを加えて固形物を溶解させたのち分液した。水層にトルエン40mLを加えて溶出を行い、先の有機層と併せ、これを希塩酸で数回洗浄した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムに通して溶出物を得た。得られた固形物をトルエンとエタノールの混合溶媒に加熱溶解させて再結晶を行い、目的とする式(I−2)で表される化合物4.5gを得た。
MS(EI):m/z=689
(実施例3)式(I−3)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例3−1)
Figure 2020121823
式(I−3−1)で表される化合物30gをTHF150mLに溶解させ窒素下で−78度まで冷却した。これに1.9mol/Lのt−ブチルリチウム溶液86mLをゆっくり滴下し、30分間撹拌を行った。これに4’−プロピル−[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−4−オン36gをTHF72mLに溶解させて溶液をゆっくり滴下した。30分間撹拌した後、水100mLを加え室温に温度を戻し分液を行った。有機層を飽和食塩水で洗浄し、飽和硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。溶媒を減圧留去し、固形物51gを得た。
MS(EI):m/z=655
(実施例3−2)
Figure 2020121823
先に得られた式(I−3−2)で表される化合物51gとp−トルエンスルホン酸1.3gをトルエン100mLに溶解させ加熱撹拌した。溶媒を適宜留去し水を除去した。留去される水がなくなるまで反応を行った。室温まで冷却したのち、水50mLを加えて分液を行い、さらに飽和炭酸水素ナトリウム水溶液により洗浄を行い、次いで飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥し、溶媒を減圧留去して固形物を得た。これをヘキサンを含むトルエンに溶解させシリカゲルカラムを通して溶出物を得た。得られた固形物をヘキサンとエタノール混合溶媒を用いて再結晶を行い、式(I−3−3)で表される化合物43gを得た。
MS(EI):m/z=619
(実施例3−3)
Figure 2020121823
得られた式(I−3−3)で表される化合物43gをTHFとエタノールの混合溶媒に溶解させ、これに5%のパラジウム−カーボン1gを加え、水素圧1Mpaを加えた。反応が完了したことを確認し、系を窒素で置換した後、ろ過してパラジウムを除去した。溶媒を減圧留去して得られた固形物にヘキサンを含むトルエンを加えて溶解させ、シリカゲルカラムを通して溶出物を得た。これをエタノールを含むヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、さらにトルエンを含むヘキサン溶媒により再結晶を複数回行うことにより、式(I−3)で表される化合物5.2gを得た。
MS(EI):m/z=623
(実施例4)式(I−4)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例4−1)
Figure 2020121823
式(I−4−1)で表される化合物3.0g、式(I−1−4)で表される化合物7.8gおよび炭酸セシウム8.1gをアセトン60mLに懸濁させながら撹拌を行い、還流するまで温度を上げた。5時間ほど反応を行い、反応が完了したことを確認して温度を室温まで下げた。これにトルエン60mLおよび水100mLを加えて固形物を溶解させたのち分液した。水層にトルエン40mLを加えて溶出を行い、先の有機層と併せ、これを希塩酸で数回洗浄した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムに通して溶出物を得た。得られた固形物をトルエンとエタノールの混合溶媒に加熱溶解させて再結晶を行い、目的とする式(I−4)で表される化合物4.3gを得た。
MS(EI):m/z=682
(実施例5)式(I−5)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例5−1)
Figure 2020121823
窒素下にて式(I−5−1)で表される化合物15g、2−チオフェンボロン酸7.1g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)1.9gをTHF120mLに溶解させ、これに1mol/Lの炭酸カリウム水溶液55mLを加え、60度にまで温度を上げ4時間撹拌を行った。温度を室温まで下げ、トルエンと水を加えて分液を行い、有機層を希塩酸で洗浄した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食塩水にて洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させ、溶媒を減圧留去して固形物を得た。これをトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムを通して溶出物を得た。エタノールとトルエンの混合溶媒を用いて再結晶を行い、式(I−5−2)で表される化合物11.2gを得た。
MS(EI):m/z=276
(実施例5−2)
Figure 2020121823
ジクロロメタン50mLに式(I−5−2)で表される化合物11.2gを溶解させ、これに室温で三臭化ホウ素10gをゆっくり加えた。室温で2時撹拌を行った後、水30mLを加え、しばらく撹拌を行った。分液により有機層を取り出し、これを飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた。溶媒を減圧留去し、式(I−5−3)で表される化合物9.5gを得た。
MS(EI):m/z=248
(実施例5−3)
Figure 2020121823
式(I−5−3)で表される化合物4.5g、式(I−1−4)で表される化合物11.5gおよび炭酸セシウム11.8gをアセトン100mLに懸濁させながら撹拌を行い、還流するまで温度を上げた。5時間ほど反応を行い、反応が完了したことを確認して温度を室温まで下げた。これにトルエン80mLおよび水100mLを加えて固形物を溶解させたのち分液した。水層にトルエン40mLを加えて溶出を行い、先の有機層と併せ、これを希塩酸で数回洗浄した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムに通して溶出物を得た。得られた固形物をトルエンとエタノールの混合溶媒に加熱溶解させて再結晶を行い、目的とする式(I−5)で表される化合物4.9gを得た。
MS(EI):m/z=688
(実施例6)式(I−6)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例6−1)
Figure 2020121823
式(I−6−1)で表される化合物4.5g、式(I−1−4)で表される化合物11.6gおよび炭酸セシウム17.9gをアセトン100mLに懸濁させながら撹拌を行い、還流するまで温度を上げた。5時間ほど反応を行い、反応が完了したことを確認して温度を室温まで下げた。これにトルエン80mLおよび水100mLを加えて固形物を溶解させたのち分液した。水層にトルエン40mLを加えて溶出を行い、先の有機層と併せ、これを希塩酸で数回洗浄した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムに通して溶出物を得た。得られた固形物をトルエンとエタノールの混合溶媒に加熱溶解させて再結晶を行い、式(I−6−2)で表される化合物8.8gを得た。
MS(EI):m/z=684
(実施例6−2)
Figure 2020121823
窒素下にて式(I−6−2)で表される化合物8.8g、式(I−6−3)で表される化合物4.2g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)1.5gをTHF500mLに溶解させ、これに1mol/Lの炭酸カリウム水溶液58mLを加え、60度にまで温度を上げ8時間撹拌を行った。温度を室温まで下げ、トルエンと水を加えて分液を行い、有機層を希塩酸で洗浄した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食塩水にて洗浄した。無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥させ、溶媒を減圧留去して固形物を得た。これをトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムを通して溶出物を得た。エタノールとトルエンの混合溶媒を用いて再結晶を行い、式(I−6)で表される化合物5.2gを得た。
MS(EI):m/z=808
(実施例7)式(I−7)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例7−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−7−1)で表される化合物から式(I−7)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=594
(実施例8)式(I−8)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例8−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−8−1)で表される化合物から式(I−8)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=614
(実施例9)式(I−9)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例9−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−9−1)で表される化合物から式(I−9)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=629
(実施例10)式(I−10)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例10−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−10−1)で表される化合物から式(I−10)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=445
(実施例11)式(I−11)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例11−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−11−1)で表される化合物から式(I−11)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=395
(実施例12)式(I−12)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例12−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−12−1)で表される化合物から式(I−12)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=446
(実施例13)式(I−13)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例13−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−13−1)で表される化合物から式(I−13)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=355
(実施例14)式(I−22)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例14−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−22−1)で表される化合物から式(I−22)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=597
(実施例15)式(I−24)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例15−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−24−1)で表される化合物から式(I−24)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=622
(実施例16)式(I−25)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例16−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−25−1)で表される化合物から式(I−25)で表される化合物を製造した。ss
MS(EI):m/z=586
(実施例17)式(I−26)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例17−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−26−1)で表される化合物から式(I−26)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=648
(実施例18)式(I−28)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例18−1)
Figure 2020121823
実施例3と同様の方法によって、式(I−28−1)で表される化合物から式(I−28)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=630
(実施例19)式(I−14)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例19−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−14−1)で表される化合物、式(I−14−2)で表される化合物及び式(I−14−3)で表される化合物から式(I−14)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=648
(実施例20)式(I−15)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例20−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−15−1)で表される化合物、式(I−15−2)で表される化合物及び式(I−15−3)で表される化合物から式(I−15)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=746
(実施例21)式(I−16)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例21−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−16−1)で表される化合物及び式(I−16−2)で表される化合物から式(I−16)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=686
(実施例22)式(I−17)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例22−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−17−1)で表される化合物、式(I−17−2)で表される化合物及び式(I−17−3)で表される化合物から式(I−17)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=608
(実施例23)式(I−18)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例23−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−18−1)で表される化合物、式(I−18−2)で表される化合物及び式(I−18−3)で表される化合物から式(I−18)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=670
(実施例24)式(I−21)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例24−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−21−1)で表される化合物及び式(I−21−2)で表される化合物から式(I−21)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=693
(実施例25)式(I−27)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例25−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−27−1)で表される化合物及び式(I−27−2)で表される化合物から式(I−27)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=786
(実施例26)式(I−29)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例26−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−29−1)で表される化合物及び式(I−29−2)で表される化合物から式(I−29)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=736
(実施例27)式(I−30)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例27−1)
Figure 2020121823
実施例1と同様の方法によって、式(I−30−1)で表される化合物及び式(I−30−2)で表される化合物から式(I−30)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=724
(実施例28)式(I−20)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例28−1)
Figure 2020121823
窒素雰囲気下反応容器に式(I−20−1)で表される化合物5.0g、式(I−20−2)で表される化合物9.0g、4−ジメチルアミノピリジン0.2g、ジクロロメタン100mLを加えた。氷冷しながら、ジイソプロピルカルボジイミド5.6gを滴下し室温で8時間撹拌した。析出した固体をろ過により除去し、ろ液を5%塩酸、水及び食塩水で順次洗浄し、溶媒を減圧留去した。得られた固形物をトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムに通して溶出物を得た。得られた固形物をトルエンとエタノールの混合溶媒に加熱溶解させて再結晶を行い、目的とする式(I−20)で表される化合物8.0gを得た。
MS(EI):m/z=660
(実施例29)式(I−23)で表される化合物の製造
Figure 2020121823
(実施例29−1)
Figure 2020121823
実施例28と同様の方法によって、式(I−23−1)で表される化合物及び式(I−23−2)で表される化合物から式(I−23)で表される化合物を製造した。
MS(EI):m/z=683
(実施例30から実施例41、比較例1から比較例4)
実施例において液晶化合物の記載について以下の略号を用いる。
(環構造)
Figure 2020121823
(側鎖構造及び連結構造)
Figure 2020121823
実施例中、測定した特性は以下の通りである。なお測定は特別な記載がない限り、JEITA ED−2521Bに規定の方法によった。
Δn :25℃における屈折率異方性 @589nm
Δε :25℃における誘電率異方性
テストセルにて、本発明の化合物を添加した液晶組成物を用いて以下評価を行った。
(液晶評価セルの作成方法)
まず、本実施例に記載の液晶組成物を、セルギャップ3.5μmで垂直配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布した後前記ポリイミド配向膜をラビング処理したITO付き基板を含む液晶セルに真空注入法で注入した。垂直配向膜形成材料として、JSR社製のJALS2096を用いた。
注入完了後に、セルの表面と裏面に、偏光板を液晶配向方位(=ラビング方位)と45度異なるようクロスニコル下になるよう貼り付けを行った。
(色度変化の測定)
液晶セルの上下電極間に、AC電圧0Vから10Vまで順に印加を行い、セル正面から各電圧での透過波長スペクトルを測定し、光源D65条件下でのセル色度を計算した。
この際、0Vでの色度と10Vでの色度(x,y)の変化量Δdeltaを下記式から算出し、各範囲内になる場合に各々◎○△×と定義した。
0Vでの色座標 (x0,y0)
10Vでの色座標 (x10,y10)
Figure 2020121823
Figure 2020121823
測定結果を下表に示す。
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
Figure 2020121823
これにより、本発明の化合物を添加した液晶組成物にて、電圧印加による色度変化を抑えられた。以上の結果から、本願発明の液晶組成物は、表示素子に使用した場合に、電圧印加による液晶配向変化時の色調及び色度等の変化が小さいことから、液晶表示素子用の材料として有用である。

Claims (20)

  1. 大きな波長分散性を有する基(ZG)を分子長軸に対し直行する方向に有する化合物(Z)を、少なくとも1種含有することを特徴とする、アクティブ駆動表示素子用の液晶組成物。
  2. 前記化合物(Z)が、下記の一般式(I)
    Figure 2020121823
    (式中、R11及びR12は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
    11及びA13は各々独立して下記の式(A1−1)から式(A1−11)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A13が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    12は前記大きな波長分散性を有する基(ZG)を含む基を表すが、前記大きな波長分散性を有する基(ZG)は、前記一般式(I)で表される化合物の分子長軸に対し略直行する方向に向いており、
    11及びZ12は各々独立して−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z12が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m11及びm12は各々独立して0から5の整数を表すが、m11+m12は0から5の整数を表す。)で表される化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の液晶組成物。
  3. 前記一般式(I)において、A12が下記の式(A12−1)から式(A12−4)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表し、Bはさらに縮合環を有していても良い5員環を表し、Bはさらに縮合環を有していても良い6員環を表し、式(A12−1)から式(A12−4)で表される基は置換されていても良く、任意の−CH=は各々独立して−N=に置き換えられても良く、−CH−は各々独立して−O−、−S−、−NR−(式中、Rは水素原子、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数6から20の芳香族基又は炭素原子数3から20の複素芳香族基を表す。)、−CS−又は−CO−に置き換えられても良い。)から選ばれる基を表すことを特徴とする、請求項2に記載の液晶組成物。
  4. 前記化合物(Z)が、下記の一般式(I−i)
    Figure 2020121823
    (式中、R111及びR121は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
    111及びA131は各々独立して下記の式(A11−1)から式(A11−9)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A111が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A131が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    121は下記の式(A12−1−1)から式(A12−4−9)
    Figure 2020121823
    Figure 2020121823
    Figure 2020121823
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表し、これらの基は置換されていても良く、任意の−CH=は各々独立して−N=に置き換えられても良く、−CH−は各々独立して−O−、−S−、−NRT1−(式中、RT1は水素原子、炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数6から10の芳香族基又は炭素原子数3から10の複素芳香族基を表す。)、−CS−又は−CO−に置き換えられても良い。)から選ばれる基を表し、
    111及びZ121は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z111が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z121が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m111及びm121は各々独立して1から4の整数を表すが、m111+m121は1から4の整数を表す。)で表される化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の液晶組成物。
  5. 前記化合物(Z)が、下記の一般式(I−iv−1)から一般式(I−iv−4)
    Figure 2020121823
    (式中、R114及びR124は各々独立して炭素原子数1から3のアルキル基、炭素原子数1又は2のアルコキシ基又は炭素原子数2又は3のアルケニル基を表し、
    114及びA134は各々独立して下記の式(A114−1)から式(A114−5)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A114が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A134が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    124は下記の式(A124−1)から式(A124−4)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表し、これらの基は無置換又は1つ以上の置換基LG1によって置換されていても良く、T11は下記の式(T11−1)から式(T11−3)
    Figure 2020121823
    (式中、任意の位置に結合手を1つ有し、これらの基は無置換又は1つ以上の置換基LG1によって置換されていても良い。)から選ばれる基を表すが、
    G1はフッ素原子、塩素原子、ペンタフルオロスルファニル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)から選ばれる基を表し、
    1141、Z1142、Z1241及びZ1242は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CFO−、−OCF−又は単結合を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の液晶組成物。
  6. 下記の一般式(III)
    Figure 2020121823
    (式中、R31及びR32は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
    31及びA32は各々独立して下記の式(A3−1)から式(A3−10)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A32が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m31は1から4の整数を表す。)で表される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  7. 前記一般式(III)で表される化合物の含有量の合計が、5質量%以上であり95質量%以下であることを特徴とする、請求項6に記載の液晶組成物。
  8. 下記の一般式(III−i)
    Figure 2020121823
    (式中、R311及びR321は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
    311及びA321は各々独立して下記の式(A31−1)から式(A31−6)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A321が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m311は1から3の整数を表す。)で表される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  9. 下記の一般式(III−iv−1)から一般式(III−iv−10)
    Figure 2020121823
    Figure 2020121823
    (式中、R314及びR324は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基又は炭素原子数2から5のアルケニル基を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  10. 誘電率異方性(Δε)が−5.0以上であり−1.0以下であることを特徴とする、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  11. 下記の一般式(II)
    Figure 2020121823
    (式中、R21及びR22は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
    21及びA22は各々独立して下記の式(A2−1)から式(A2−11)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A21が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A22が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    21及びZ22は各々独立して−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z21が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z22が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m21及びm22は各々独立して0から3の整数を表すが、m21+m22は1から3の整数を表す。)で表される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  12. 下記の一般式(II−i)
    Figure 2020121823
    (式中、R211及びR221は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基、炭素原子数2から5のアルケニル基又は炭素原子数2から4のアルケニルオキシ基を表し、
    211及びA221は各々独立して下記の式(A21−1)から式(A21−9)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A211が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A221が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    211及びZ221は各々独立して−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z211が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z221が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m211及びm221は各々独立して0から3の整数を表すが、m211+m221は1から3の整数を表す。)で表される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  13. 下記の一般式(II−iv−1)から一般式(II−iv−8)
    Figure 2020121823
    Figure 2020121823
    (式中、R214及びR224は各々独立して炭素原子数1から5のアルキル基、炭素原子数1から4のアルコキシ基又は炭素原子数2から5のアルケニル基を表す。)で表される化合物からなる群から選択される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  14. 下記の一般式(IV)
    Figure 2020121823
    (式中、P41及びP42は各々独立してラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合により重合する基を表し、
    Sp41及びSp42は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、
    41及びA42は各々独立して下記の式(A4−1)から式(A4−9)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表し、Lはハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ペンタフルオロスルファニル基、置換されていても良いアミノ基、置換されていても良いシリル基、任意の水素原子がフッ素原子に置換されても良く、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から20のアルキル基、若しくは、P−Sp−で表される基(式中、Pはラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合により重合する基を表し、Spはスペーサー基又は単結合を表す。)を表すが、Lが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良い。)から選ばれる基を表すが、A42が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    41は−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z41が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m41は1から4の整数を表す。)で表される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  15. 下記の一般式(X1)
    Figure 2020121823
    (式中、Spx1は1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から20のアルキレン基又は単結合を表し、Ax1は下記の式(Ax1−1)から式(Ax1−8)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、Ax1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    x1は−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Zx1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    mx1は0又は1を表し、
    mx2は0から4の整数を表す。)で表される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  16. 下記の一般式(X2)
    Figure 2020121823
    (式中、Rx21、Rx22、Rx23及びRx24は各々独立して水素原子、酸素原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1から20のアルキル基又は炭素原子数1から20のアルコキシ基を表し、
    Spx21、Spx22、Spx23及びSpx22は各々独立してスペーサー基又は単結合を表し、
    mx21は0又は1を表し、
    mx22は0又は1を表し、
    mx23は0又は1を表す。)で表される化合物を含有することを特徴とする、請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  17. 波長450nmにおける屈折率異方性(Δn(450))を波長550nmにおける屈折率異方性(Δn(550))で除した値(Δn(450)/Δn(550))が下記式(式1):
    Δn(450)/Δn(550)<1.10 (式1)
    を満たすことを特徴とする、請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  18. 波長650nmにおける屈折率異方性(Δn(650))を波長550nmにおける屈折率異方性(Δn(550))で除した値(Δn(650)/Δn(550))が下記式(式2):
    0.90<Δn(650)/Δn(550)<1.50 (式2)
    を満たすことを特徴とする、請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の液晶組成物。
  19. 請求項1から請求項18のいずれか一項に記載の液晶組成物を含有する表示素子。
  20. 一般式(I)
    Figure 2020121823
    (式中、R11及びR12は各々独立して炭素原子数1から8のアルキル基、炭素原子数1から7のアルコキシ基、炭素原子数2から8のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基を表し、
    11及びA13は各々独立して下記の式(A1−1)から式(A1−11)
    Figure 2020121823
    (式中、破線は結合位置を表す。)から選ばれる基を表すが、A11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、A13が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    12は大きな波長分散性を有する基(ZG)を含む基を表すが、前記大きな波長分散性を有する基(ZG)は一般式(I)で表される化合物の分子長軸に対し略直行する方向に向いており、
    11及びZ12は各々独立して−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表すが、Z11が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、Z12が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていても良く、
    m11及びm12は各々独立して0から5の整数を表すが、m11+m12は0から5の整数を表す。)で表される化合物。
JP2020528062A 2018-12-11 2019-11-28 液晶組成物及び表示素子、ならびに化合物 Active JP6836733B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018231624 2018-12-11
JP2018231624 2018-12-11
PCT/JP2019/046539 WO2020121823A1 (ja) 2018-12-11 2019-11-28 液晶組成物及び表示素子、ならびに化合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020121823A1 true JPWO2020121823A1 (ja) 2021-02-15
JP6836733B2 JP6836733B2 (ja) 2021-03-03

Family

ID=71075323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020528062A Active JP6836733B2 (ja) 2018-12-11 2019-11-28 液晶組成物及び表示素子、ならびに化合物

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6836733B2 (ja)
CN (1) CN112739799A (ja)
TW (1) TW202035380A (ja)
WO (1) WO2020121823A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112851562A (zh) * 2021-01-22 2021-05-28 烟台显华化工科技有限公司 一种芳香环液晶化合物及其液晶组合物和应用

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01144490A (ja) * 1987-09-24 1989-06-06 Veb Werk Fernsehelektronik ガラス相を示すネマチック液晶
JP2008107767A (ja) * 2006-02-07 2008-05-08 Fujifilm Corp 光学フィルムおよび位相差板、並びに液晶化合物
JP2008174717A (ja) * 2006-12-18 2008-07-31 Fujifilm Corp 液晶組成物及び液晶素子
JP2010163482A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Fujifilm Corp セルロース組成物、光学フィルム、位相差板、ならびに液晶表示装置
JP2011207965A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Fujifilm Corp セルロース系フィルム、偏光板、液晶表示装置、及び化合物
JP2013508317A (ja) * 2009-10-24 2013-03-07 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶媒体のための化合物および高周波構成要素のための使用
WO2013145574A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 コニカミノルタ株式会社 長尺延伸フィルムの製造方法及び製造装置
WO2014091921A1 (ja) * 2012-12-13 2014-06-19 コニカミノルタ株式会社 光学フィルムのロール体、その製造方法、偏光板及び表示装置
JP2015078282A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 Jnc株式会社 重合性化合物、重合性組成物および液晶表示素子
JP2016047813A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 Jnc株式会社 液晶性化合物、液晶組成物およびその重合体

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105473647B (zh) * 2013-08-19 2018-09-25 Lg化学株式会社 具有反向波长色散的光学膜及包括该光学膜的显示设备
CN105705530B (zh) * 2013-11-29 2018-06-22 Dic株式会社 聚合性化合物、组合物、聚合物、光学各向异性体、液晶显示元件和有机el元件
JP6597244B2 (ja) * 2014-12-02 2019-10-30 Jnc株式会社 液晶性化合物、液晶組成物およびその重合体
KR20160106513A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 제이엔씨 주식회사 중합성 액정 조성물 및 광학 이방성 필름
JPWO2017038267A1 (ja) * 2015-09-03 2017-11-09 Dic株式会社 メソゲン基を有する化合物及びそれを含む組成物、並びに重合性組成物を重合することにより得られる重合体、光学異方体、並びに位相差膜
KR102614432B1 (ko) * 2015-12-08 2023-12-15 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
WO2017188005A1 (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 Dic株式会社 ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子
CN110023347B (zh) * 2016-11-29 2021-07-06 富士胶片株式会社 聚合性液晶组合物、光学各向异性膜、光学膜、偏振片、图像显示装置及有机电致发光显示装置
JP6418476B1 (ja) * 2017-01-06 2018-11-07 Dic株式会社 重合性化合物及び光学異方体

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01144490A (ja) * 1987-09-24 1989-06-06 Veb Werk Fernsehelektronik ガラス相を示すネマチック液晶
JP2008107767A (ja) * 2006-02-07 2008-05-08 Fujifilm Corp 光学フィルムおよび位相差板、並びに液晶化合物
JP2008174717A (ja) * 2006-12-18 2008-07-31 Fujifilm Corp 液晶組成物及び液晶素子
JP2010163482A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Fujifilm Corp セルロース組成物、光学フィルム、位相差板、ならびに液晶表示装置
JP2013508317A (ja) * 2009-10-24 2013-03-07 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 液晶媒体のための化合物および高周波構成要素のための使用
JP2011207965A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Fujifilm Corp セルロース系フィルム、偏光板、液晶表示装置、及び化合物
WO2013145574A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 コニカミノルタ株式会社 長尺延伸フィルムの製造方法及び製造装置
WO2014091921A1 (ja) * 2012-12-13 2014-06-19 コニカミノルタ株式会社 光学フィルムのロール体、その製造方法、偏光板及び表示装置
JP2015078282A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 Jnc株式会社 重合性化合物、重合性組成物および液晶表示素子
JP2016047813A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 Jnc株式会社 液晶性化合物、液晶組成物およびその重合体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020121823A1 (ja) 2020-06-18
TW202035380A (zh) 2020-10-01
CN112739799A (zh) 2021-04-30
JP6836733B2 (ja) 2021-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7331033B2 (ja) ホメオトロピック配向を有する液晶媒体
JP6896614B2 (ja) ホメオトロピック配向を有する液晶媒体
JP5597141B2 (ja) 反応性メソゲン化合物および混合物
JP6513624B2 (ja) 液晶ディスプレイおよびホメオトロピック配向を有する液晶媒体
JP6510419B2 (ja) 液晶ディスプレイ、およびホメオトロピック配列を有する液晶媒体
TWI224130B (en) Chiral compounds III
JP2019508511A (ja) 液晶混合物および液晶ディスプレイ
JP5962945B2 (ja) 重合性キラル化合物
KR20150100490A (ko) 음의 유전 이방성 액정 혼합물
TW200918648A (en) Calamitic mesogenic compounds
TW201139365A (en) Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal media and liquid-crystal displays
TW201012904A (en) Mesogenic compounds comprising discotic and calamitic groups
TW202003443A (zh) 液晶混合物及液晶顯示器
TW201736586A (zh) 肉桂酸衍生物
TW201732022A (zh) 液晶顯示裝置之製造方法及液晶混合物
TW201204701A (en) Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal displays
WO2019098040A1 (ja) 重合性化合物、並びにそれを使用した液晶組成物及び液晶表示素子
TW201943839A (zh) 液晶混合物及液晶顯示器
JP5741986B1 (ja) 2,6−ジフルオロフェニルエーテル構造を持つ液晶性化合物及びその液晶組成物
JP2009084178A (ja) 重合性キラル化合物
JP6836733B2 (ja) 液晶組成物及び表示素子、ならびに化合物
WO2012111423A1 (ja) ジアセチレン誘導体およびジアセチレン構造を有する液晶性高分子
TW200808755A (en) Chiral compounds
JP2016017053A (ja) 酸化防止剤、液晶組成物及び表示素子
JP5686434B2 (ja) ジアセチレン構造を有する液晶性高分子

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200520

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200520

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200520

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201126

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210120

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6836733

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R154 Certificate of patent or utility model (reissue)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113